Thứ năm, 07/11/2024 | 21:50 GMT+7
Nhiên liệu hoá thạch như dầu và khí thiên nhiên chiếm hai phần ba năng lượng sử dụng trên thế giới. Phần lớn những tài nguyên này đã được phát hiện, trữ lượng có thể khai thác lâu dài các tài nguyên này là một dấu hỏi. Theo đánh giá của các chuyên gia năng lượng, với mức độ sử dụng hiện nay, các nhiên liệu hoá thạch sẽ cạn kiệt trong vòng 100 năm nữa. Trong hoàn cảnh đó, đương nhiên con người quan tâm đến việc tìm kiếm phương án thay thế nhiên liệu hoá thạch, đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình. Mặt khác trong nhiều thập niên qua, những lo ngại về nóng ấm và biến đổi khí hậu toàn cầu đã bắt buộc các nhà lập chính sách tìm cách thoát khỏi việc dùng nhiên liệu hoá thạch, nguồn gốc gây nên phát thải khí hiệu ứng nhà kính. Trong hoàn cảnh này, đòi hỏi phát triển công nghệ khai thác nguồn NLTT. Trong NLTT, NLG thường là lựa chọn hấp dẫn nhất cho phát triển nguồn điện mới nhìn từ góc độ kinh tế, an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường.
Trên phạm vi toàn cầu, NLG là nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm xấp xỉ 29% trong vòng mười năm vừa qua. Đến năm 2008, công suất lắp đặt điện gió toàn cầu đã vượt quá 121 GW, tức là hơn mười lăm lần công suất điện gió mười năm trước đây, khi đó công suất điện gió toàn cầu chỉ cỡ 7.6 GW. Với công suất này hàng năm sẽ sản xuất được 260 tỷ kWh và cắt giảm được 158 triệu tấn CO2. NLG đã phát triển nhanh chóng thành một ngành công nghiệp hoàn thiện và bùng nổ toàn cầu. Thị trường lắp đặt tuabin gió toàn cầu năm 2008 cỡ $48 tỷ.
Triển vọng tương lai của công nghiệp điện gió toàn cầu là rất khích lệ và được dự đoán tăng hơn 70% trong vòng vài năm tới để đạt tới công suất cỡ 190 GW vào năm 2010. TK[1] (Xin xem hình 1)
Hình 1-Tổng công suất lắp đặt điện gió toàn cầu thực tế và dự báo 1997-2010
Công suất lắp đặt (GW) mười nước hàng đầu thế giới về NLG cho trong bảng 1
Bảng 1- Công suất lắp đặt (GW) mười nước hàng đầu thế giới 2007-2008
Lần đầu tiên, trong hơn một thập niên, Mỹ đã vượt qua Đức để trở thành nước đứng đầu thế giới về NLG. Còn ở châu Á, T.Cộng đã vượt qua Ấn Độ để trở thành nước dẫn đầu châu Á.
Công suất lắp đặt điện gió (MW) đến cuối năm 2008 của một vài nước xung quanh Việt Nam: Nhật bản 1880; Nam Triều tiên 278; Philippines 25,2; Indonesia 1,2; Mông cổ 2,4; Đài loan 358; Bắc triều tiên 0.2. TK[1]; Việt
Bảng 2- Dự báo phát triển NLG toàn cầu 2007-2030
(*) Diễn biến thực tế đến cuối 2008 cho thấy nhiều khả năng NLG toàn cầu sẽ phát triển
theo kịch bản cao (xem số liệu trên hình 1), ít nhất là đến 2012 dựa trên các đơn đặt hàng nhà chế tạo tuabin gió toàn cầu đã nhận được. Với kịch bản cao, năm 2020 NLG toàn cầu sẽ chiếm tỷ trọng khoảng 12% trong tổng điện năng thế giới. Điều này có được bởi vì:
Trước hết và trên hết, yếu tố quyết định Năng lượng tái tạo nói chung và NLG nói riêng phát triển không phải là tiền bạc mà là các chính sách khôn ngoạn, thông minh, sáng kiến lương thiện và viễn kiến của các rất nhiều chính phủ trên thế giới. Nói cách khác, chính sách khôn ngoan sẽ tạo ra tiền bạc. Họ đã ban hành hàng loạt các chính sách ưu đãi (CSƯĐ) (feed-in policies), luật lệ ưu đãi (feed-in law), giá cả ưu đãi (feed-in tariffs) , trợ cấp vốn đầu tư, miễn trừ hoặc giảm thuế cho sản xuất NLG, chứng nhận giảm khí thải (CER), ..vv… để khuyến khích, thúc đẩy phát triển NLG. TK[4] & TK[5]
Xét theo khía cạnh an ninh năng lượng, NLG là nguồn năng lượng khổng lồ tại chỗ, sẵn sàng thường xuyên, không có chi phí nhiên liệu, không rủi ro địa-chính trị, không phụ thuộc nhiên liệu nhập khẩu với giá cả thất thường và từ các vùng bất ổn. Điều này lại càng quan trọng đối với những nước nghèo như Việt
Xét theo khía cạnh kinh tế, so với các nhà máy điện chạy khí, than hoặc nguyên tử, giá chi phí nhiên liệu suốt đời tuổi thọ của tuabin gió là zero. Đối với công nghệ phát điện quy ước, sự diễn biến giá thành trong tương lai là một yếu tố rủi ro đáng kể và nếu cứ như xu thế hiện nay, những diễn biến giá cả này hầu như là tiếp tục tăng trong một tương lai khó đoán nổi. Hiện nay ở nhiều nơi, giá của NLG khá cạnh tranh, thậm chí có nhiều trường hợp còn rẻ hơn so với giá điện của các nhà máy điện công nghệ quy ước mới xây dựng. Vì thế, NLG khá hấp dẫn vể thương mại, đặc biệt nếu tính đến giá khí thải CO2, một yếu tố có giá đang lên trên thị trường. Phát triển NLG cũng tạo ra công ăn việc làm, thu nhập thuế cho thuê đất cho địa phương có trạm điện gió.
Xét theo khía cạnh môi trường thì NLG là một lựa chọn hoàn hảo. Như đã biết, biến đổi khí hậu hiện là sự đe doạ môi trường lớn nhất mà thế giới đang phải đối mặt. Trong một báo cáo đánh giá công bố năm 2007, nhóm nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC) đã đưa ra một trong những thông điệp chính là ‘để tránh những tàn phá, thiệt hại tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu, phát thải khí hiệu ứng nhà kính toàn cầu phải đạt đỉnh và bắt đầu giảm trước năm 2020’. Mặc dù khu vực năng lượng (phát điện) không phải là thủ phạm duy nhất gây nên biến đổi khí hậu, song nó là nguồn phát khí thải lớn nhất, chiếm khoảng 40% khí thải CO2 và khoảng 25% của tất cả các loại khí thải.
Những lựa chọn chủ yếu để giảm khí thải trong khu vực năng lượng từ nay đến 2020 gồm ba giải pháp cơ bản (i) hiệu suất năng lượng cao và tiết kiệm năng lượng; (ii) chuyển nhiên liệu từ than sang gas và (iii) năng lượng tái tạo mà chủ yếu là NLG. Phát điện gió không phát thải bất kỳ carbon dioxide gây nên biến đổi khí hậu cũng như ô nhiễm không khí. Trong một thế giới ngày càng ‘ràng buộc carbon’, NLG là một đầu tư bảo đảm không rủi ro so với các đầu tư phát thải nhiều carbon. Một điều nữa cũng cần nói đến là phát điện NLG không gây quan ngại cho nhu cầu sử dụng nước, một tài nguyên quý hiếm đang bị đe doạ cạn kiệt nước trong tương lai.
Công nghệ chế tạo tuabin gió ngày càng phát triển với thiết kế tối ưu, kiểu dáng đẹp, vật liệu siêu bền và nhẹ nhưng tiếc rằng giá thành sản phẩm trên một đơn vị công suất ($/kW) có xu hướng tăng, đặc biệt từ 2006 khi giá nguyên liệu như thép (dùng để lắp đặt cột, hộp số, roto), đồng (dùng trong máy phát điện), xi măng (bệ móng chân cột), xăng dàu (vận chuyển) tăng đáng kể. Thêm nữa, có sự quá tải trong chuỗi dây chuyền cung cấp các bộ phận của tuabin gió do số lượng đơn đặt hàng quá nhiều. Chi phí đầu tư trung bình cỡ €1,300/kW vào năm 2007, tăng lên đến €1,450/kW vào năm 2009. Dự đoán rằng từ 2010 sẽ giảm xuống còn €1,150/kW và từ năm 2020 trở đi sẽ chỉ còn €1,050/kW như trình bày trong bảng 2 (các con số được tính theo giá năm 2007).
Trong thực tế, chi phí phát điện của NLG đã giảm cỡ 50% và người ta hy vọng sẽ tiến gần hơn đến chi phí phát điện của các nguồn năng lượng truyền thống. Hiện tại, chi phí phát điện của NLG cỡ 5-8 $ cent/ kWh (điện gió trên đất liền) và 8 -12 $ cent/ kWh (điện gió trên biển) so với nhiệt điện đốt than 4 $ cent/ kWh; TK[5].
Các tuabin gió được thiết kế, chế tạo để có thể vận hành trong một phạm vi thay đổi rộng của tốc độ gió- từ 3-4 m/s đến 25 m/s tức là khoảng 90 km/h tương đương sức gió bão cấp 9, cấp 10. Tua bin gió làm việc ổn định nhờ hệ thống điều khiển góc nghiêng cánh tuabin ‘pitch control’ và điều chỉnh độ lệch toàn bộ rotor ‘yawing control’ khi hướng gió thay đổi. Giải công suất tuabin và kích thước cánh rotor tuabin tương ứng giới thiệu trên hình 2a; thị phần các nhà chế tạo tuabin gió toàn cầu năm 2006 trên hình 2b
Để phát triển NLTT nói chung và NLG nói riêng, nhiều nước đã đặt ra mục tiêu tỷ lệ NLTT trong tổng năng lượng điện giai đoạn 2010-2012 hoặc dài hơn đến 2020. Ví dụ Châu Âu EU nhắm đến mục tiêu đến 2020 sẽ có 20 phần trăm, Trung Quốc 15 phần trăm; Thái Lan đến 2011 sẽ có 8 phần trăm; Nam Triều tiên 7% đến 2010; Indonesia 15% đến 2015; Anh quốc 15% đến 2020; Thuỵ Điển 49% đến 2020; New Zeland 90% đến 2025; Philipine 4.7 GW đến 2013…vv
Riêng nước Mỹ có 25 tiểu bang đặt mục tiêu 20% đến năm 2017. Ngày 17 tháng 2009, tổng thống Mỹ Barack Obama đã ký đạo luật khôi phục và tái đầu tư nước Mỹ (American Recovery and Reinvestment Act) trong đó dành $16.8 tỷ hỗ trợ các dự án tiết kiệm năng lượng và NLTT (Energy Efficiency and Renewable Energy-EERE). Không phải ngẫu nhiên mà trong diễn văn nhậm chức cũng như diễn văn trước lưỡng viên quôc hội (24 Feb,2009), ông Obama đã 4 lần nhắc đến cụm từ “renewable energy”, 3 lần nhăc đến cụm từ “wind power, wind turbine”. Ông ta muốn đảm bảo rằng 10 phần trăm điện của nước Mỹ là NLTT như điện gió và điện mặt trời vào năm 2012 và 25 phần trăm vào năm 2025. Mới đây nhất, nhân ngày ‘ngày trái đất’ 22 tháng tư, 2009 ông Obama đã kêu gọi ‘kỷ nguyên mới khai thác năng lượng của nước Mỹ’ trong đó nhấn mạnh rằng nước Mỹ sẽ là quốc gia dẫn đầu thế giới trong việc tạo ra các nguồn năng luợng sạch, nước Mỹ trong ngắn hạn vẫn phải khai thác dàu và khí nhưng sẽ tập trung mọi nỗ lực, chuyển đổi mạnh mẽ sang sử dụng năng lượng tái tạo với mong muốn đến năm 2030, chỉ riêng NLG sẽ có thể chiếm tới 20% nhu cầu điện năng của Mỹ.
Năng lượng gió Việt
Có thể nói rằng, ở Việt Nam, ngoài thuỷ điện, các dạng NLTT khác như gió, mặt trời, sinh khối,…là số không hoặc gần bằng không (có sử dụng tia nắng mặt trời để đun nước, pin mặt trời phát điện công suất nhỏ, xấy khô lương thực, tuabin gió vài kW ở một vài nơi, bể khí sinh học ở nông thôn …nhưng chưa có những số liệu tổng hợp tin cậy?). Riêng về điện gió, người ta nói nhiều về tiềm năng lớn của Việt
Từ tiềm năng NLG
Cho đến nay chưa có một dự án khảo sát đầy đủ, chi tiết về tiềm năng NLG của VN. Nhưng may mắn thay, có một dự án do Ngân hàng thế giới (WB) tài trợ và do Công ty tư vấn TrueWind Solutions, LCC (Mỹ) thực hiện ‘Bản đồ tài nguyên năng lượng gió của Đông Nam Á’ phát hành tháng 9/2001 (Wind Energy Resource Atlas of South East Asia-WB 9/2001) sau này gọi tắt là bản đồ gió BĐG-01. BĐG-01 là tập tài liệu đánh giá tiềm năng tài nguyên gió cho bốn nước Campuchia, Lào, Thái lan và Việt
Tiềm năng NLG bốn nước Đông Nam Á ở độ cao 65 m *
* Tiềm năng NLG ở độ cao 65 m chỉ dành cho tuabin gió công suất lớn. Phần lớn vùng có gió là vùng mặt đất không có vật cản trở. Mật độ công suất điện gió lấy theo giả thiết 4 MW/Km2.
Bảng 3-Tiềm năng NLG của bốn nước Đông Nam Á
Nếu chỉ tính tiềm năng NLG của Việt
Đến thực trạng NLG
Từ tiềm năng đến thực trạng luôn có khoảng cách, rất nhiều khó khăn, rất nhiều rào cản, đặc biệt ở Việt
Xin trích dẫn lại một đoạn trong TK[5]
“…CSƯĐ là yếu tố quyết định, tạo ra tiền bạc, sáng kiến để phát triển NLTT. Không có CSƯĐ, các con số mục tiêu về NLTT chỉ hão huyền, nói cho vui mà thôi.
Trong RE-1 đã trình bày mười CSƯĐ và danh sách các nước đã có CSƯĐ. Hãy xem một vài nước xung quanh Việt
Và
“…Hiên tại, ở Việt Nam có một tua bin gió phát điện duy nhất công suất trên 100 kW tại đảo Bach
“Lãng phí hàng chục tỷ đồng vì điện gió
Cập nhật lúc : 10:25 AM, 25/07/2008
Dự án điện chạy gió trị giá 34 tỷ đồng ở huyện đảo Bạch
Chưa quyết toán… đã hỏng
Năm 2000, Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh quyết định "đem điện ra đảo" Bạch
Thế nhưng trong cái rủi lại có cái may. Cái may là sự năng động của khu vực tư nhân trong viễn kiến phát triển điện gió ở Việt
Vì sao họ thất bại? Lý do rất đơn giản là không có CSƯĐ, trước hết là giá ưu đãi (feed in tariff) như đã nói trên. Những trích dẫn sau đây chứng tỏ điều đó
Điện gió Phương Mai [http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Dien-gio-Phuong-Mai-Dien-mot-dang-gio-mot neo]; Thứ tư, 14 Tháng sáu 2006, 11:29 GMT+7
“….phối hợp với một số công ty trong nước, từ đầu năm 1997, công ty EDICO đã triển khai nghiên cứu các địa điểm của dự án Nhà máy Điện Gió tại miền Trung Việt Nam, trong đó có địa điểm tại Bán đảo Phương Mai – Quy Nhơn thuộc tỉnh Bình Định. Theo Dự án, Nhà máy Phong điện Phương Mai phát triển theo 3 giai đoạn để nâng dần công suất phát điện. Ngay giai đoạn 1, Nhà máy có công suất 15.000 KW, sản lượng điện năng 39.000.000-49.000.000KWh/năm; vốn đầu tư dự kiến 14.053.000USD; giá bán điện 0.04USD/KWh, thời gian hoàn vốn 8-9năm. Các giai đoạn tiếp theo, Nhà máy sẽ nâng công suất phát điện lên 25-50 ngàn KW và đổ thêm vốn đầu tư vào...Với số vốn đầu tư khá lớn ngay trong giai đoạn 1 là hơn 14 triệu USD (khoảng gần 200 tỷ đồng), Công ty EDICO đã tìm được nguồn vay vốn nước ngoài (Quĩ hỗ trợ DANIDA-Đan Mạch) 100%, lãi suất (0%). Thời gian trả chậm 10 năm….Đến nay, dự án vẫn chưa được triển khai, có thể do tính toán vốn đầu tư quá cao, suất đầu tư quá lớn (gần gấp 2 lần so với giá hiện nay). Do đó, khó thuyết phục các nhà tài trợ. Mặt khác, EVN không đồng ý ký hợp đồng mua điện với giá 0,05USD/KWh, mà chỉ đồng ý với giá mua là 0,04USD/KWh.”
Và
Điện gió Tu Bông – Khánh Hoà 1. [http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Dien-gio-Phuong-Mai-Dien-mot-dang-gio-mot neo]; Thứ tư, 14 Tháng sáu 2006, 11:29 GMT+7
“ Hiện còn một dự án phong điện khác vẫn đang trong tình trạng dẩm chân tại chổ. Đó là Dự án nhà máy điện gió Tu Bông – Khánh Hoà 1. Đây là dự án B.O.T trong thời gian 20 năm của VENTIS-CHLB Đức. Địa điểm đặt nhà máy trên đồi cát tại gần chân đèo Cả, thuộc khu vực Tu Bông, huyện Vạn Ninh, tỉnh Khánh Hoà.Theo dự án, công suất của nhà máy phong điện nói trên là 20MW (Đợt 1: 10MW). Tổng vốn đầu tư 17.384.000 USD. Điện năng sản xuất 35..000.000KWh/năm. Giá bán điện 0,05USD/KWh. Thời gian hoàn vốn 16 năm.Dự án do Phân viện Thiết kế điện Nha trang lập tháng 7/1996, đã được Bộ Kế hoạch Đầu tư thẩm định và trình Chính Phủ trong tháng 5/1997. Tháng 9/1997, thay mặt Chính Phủ Việt Nam, Phó Thủ Tướng Trần Đức Lương đã phê duyệt dự án.Đến nay, dự án vẫn chưa được triển khai, có thể do tính toán vốn đầu tư quá cao, suất đầu tư quá lớn (gần gấp 2 lần so với giá hiện nay). Do đó, khó thuyết phục các nhà tài trợ. Mặt khác, EVN không đồng ý ký hợp đồng mua điện với giá 0,05USD/KWh, mà chỉ đồng ý với giá mua là 0,04USD.”
Trần Trí Dũng
Tài liệu tham khảo
1. TK[1] World wind Energy Report 2008- World Wind Energy Association WWEA; February 2009
2. TK[2] Global Wind Energy Outlook 2008, Global Wind Energy Council GWEC; Renewable Energy Campaign – Greenpeace International; October 2008
3. TK[3] Wind Energy Update- Larry Flowers National Renewable Energy Laboratory-NREL, January 2009 January2009
4. TK[4] Renewables 2007 Global Status Report – REN21- www.ren21.net
5. TK[5] Năng lượng tái tạo toàn cầu 2008, Việt
6. TK[6] Wind Energy Resource Atlas of South East Asia-WB 9/2001- TrueWind Solutions, LLC