Giải pháp để năng lượng tái tạo trở thành nguồn phát điện chính ở Đông Nam Á

Nghiên cứu mô phỏng các lộ trình mang tính khả thi để hướng đến mục tiêu Net-Zero của ba hệ thống điện lớn ở Đông Nam Á: Việt Nam, đảo Sulawesi ở Indonesia, và đảo Luzon ở Philippines.

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), năm 2020, 40% lượng khí thải của Đông Nam Á đến từ hoạt động sản xuất điện, tiếp theo là từ lĩnh vực công nghiệp (29%) và giao thông đường bộ (18%). Các đơn vị đi đầu trong ngành điện giữ vai trò tiên phong trong hành trình giảm phát thải các-bon. Tất cả các công nghệ cần thiết cho giảm phát thải cac-bon hiện nay đều đã được thương mại hóa và Đông Nam Á là khu vực được hưởng lợi từ sự đa dạng các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT), bao gồm thủy điện, điện gió, điện mặt trời, năng lượng sinh học và địa nhiệt.

IEA dự báo, để đạt được tỉ trọng 85% NLTT vào năm 2050 theo Thỏa thuận Paris, khu vực Đông Nam Á phải triển khai xây dựng các nhà máy điện từ NLTT với tổng công suất 1.100 GW trong 30 năm tới – tương đương với tổng công suất nguồn NLTT của Trung Quốc và Ấn Độ hiện tại cộng lại. Tuy nhiên, hệ thống điện ở nhiều quốc gia Đông Nam Á lại không tương thích với tính không ổn định của nguồn NLTT. Tại Việt Nam, việc phát triển nhanh các dự án điện mặt trời với thời gian xây dựng ngắn làm cho việc phát triển lưới điện truyền tải không đáp ứng kịp. Tình trạng nghẽn mạch trên lưới truyền tải thường xuyên xảy ra dẫn tới phải cắt giảm công suất nguồn năng lượng tái tạo, gây lãng phí nguồn lực xã hội.

Những thách thức trên đặt ra yêu cầu phải tăng cường sự linh hoạt trong hệ thống điện. Bên cạnh các giải pháp phát triển các nguồn thủy điện tích năng, pin tích trữ năng lượng, tua bin khí chu trình đơn… một trong những biện phát cần xem xét là sử dụng các động cơ đốt trong linh hoạt sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LNG, gọi tắt là (ICE). ICE tạo điều kiện để NLTT là nguồn cung năng lượng có chi phí hiệu quả nhất thông qua việc cân bằng cung cầu và đảm bảo công suất dự phòng khi không có gió hoặc nắng. Các nguồn ICE thế hệ mới có ưu điểm có hiệu suất cao và phát thải thấp hơn so với các động cơ Diesel truyền thống, có thể khởi động nhanh và thay đổi công suất nhanh chóng. Từ đó, đảm bảo hệ thống được vận hành một cách tối ưu và đáp ứng nhu cầu phụ tải trong những giờ cao điểm.

Nghiên cứu của Wärtsilä cho thấy, một hệ thống điện chủ yếu dựa vào các nguồn NLTT không có chi phí cao hơn so với hệ thống hiện tại. Các tổ máy phát được lắp đặt theo mô-đun ghép nối giúp giảm thời gian xây dựng, lắp đặt và giảm diện tích chiếm đất.

Trên thực tế, sau khi tính đến giá các-bon theo dự báo của IEA, chi phí sản xuất điện (LCOE) trong các hệ thống điện khi đạt Net zero ở Việt Nam sẽ giảm 20% vào năm 2050; giảm 23% tại Philippines (Luzon) vào năm 2040; và giảm 23% tại Indonesia (Sulawesi) vào năm 2060. Một phần nhỏ nhiên liệu hóa thạch vẫn được sử dụng trong cơ cấu nguồn điện tối ưu vào năm 2050 với vai trò là nhiên liệu cân bằng hệ thống. Tuy nhiên, các quốc gia có thể thay thế lượng nhiên liệu đó bằng nhiên liệu bền vững, chẳng hạn như khí hydro xanh khi đã phổ biến rộng rãi.

Bằng cách áp dụng các giải pháp linh hoạt ở quy mô lớn giúp cân bằng và ổn định hệ thống điện, các quốc gia Đông Nam Á có thể thu hút tối đa các nguồn đầu tư vào NLTT cũng như thúc đẩy các công nghệ mới, chẳng hạn như khí hydro xanh. Hiện nay, Dự thảo Quy hoạch phát triển điện 8 của Việt Nam cũng đã đề xuất phát triển nguồn điện ICE, nhằm đảm bảo vận hành cho hệ thống điện có tích hợp với tỷ trọng cao nguồn điện gió và điện mặt trời giai đoạn tới.

Theo ông Phạm Minh Thành, Giám đốc quốc gia Việt Nam mảng Năng lượng, Tập đoàn Wärtsilä nhận định, một hệ thống điện dựa vào các nguồn NLTT có thể giúp Việt Nam giải quyết vấn đề về sự biến động của nhiên liệu hóa thạch và các ràng buộc giảm phát thải, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tạo việc làm trong tương lai. Mục tiêu Net-Zero của Việt Nam hoàn toàn khả thi nếu ngành điện thực hiện các hành động cần thiết ngay hôm nay và trong thập kỷ tới.

 Trong kịch bản “Net zero” của nghiên cứu này, đến năm 2050, Việt Nam cần xây dựng hệ thống điện có tổng công suất 646 GW. Hệ thống này ngoài việc cung cấp đủ điện để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng tại Việt Nam còn đem đến lượng điện dư thừa để sản xuất 52 TWh khí hydro xanh. Để khai thác được những lợi ích to lớn của hệ thống điện Net zero, Wärtsilä khuyến nghị các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý của Việt Nam cần khuyến khích việc bổ sung nguồn điện linh hoạt, đồng thời tạo ra một thị trường điện cạnh tranh hơn, thu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước cùng tham gia vào quá trình này.

Khánh Ly