07
Th11
Chú trọng an ninh năng lượng và hướng đến những giải pháp tiềm năng
- Posted by administrator-solarv
- 0 Comment(s)
Tốc độ gia tăng dân số và sự phát triển kinh tế trên thế giới dẫn đến nhu cầu năng lượng ngày càng cao.
Năng lượng – Mối quan tâm lớn
Theo thống kê của Tập đoàn dầu khí Anh quốc (BP), nhu cầu năng lượng trên thế giới tăng đều khoảng 1% năm trong 3 năm 2014-2016. Với tốc độ tiêu thụ này, đến năm 2040, nhu cầu năng lượng thế giới sẽ tăng 38%. Theo dự báo của Cơ Quan quản lý thông tin năng lượng của Mỹ (EIA), nhu cầu năng lượng thế giới có thể tăng đến 48% đến năm 2040.
Nguồn năng lượng hiện nay có được từ hai nguồn: Không tái tạo (nguồn carbon hóa thạch ví dụ như dầu, khí, than đá, năng lượng nguyên tử) và năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, khí sinh học, địa nhiệt, thủy điện nhỏ…). Tuy vậy nguồn năng lượng từ carbon hóa thạch có hạn, chỉ đủ để cung cấp cho chúng ta trong vòng 51 năm với tốc độ tiêu thụ năng lượng như hiện nay.
Hơn nữa, tốc độ tiêu thụ quá mức năng lượng từ nguồn năng lượng hóa thạch đã dẫn đến lượng khí thải tăng gấp 10 lần trong vòng 100 năm qua. Hệ quả là nhiệt độ trung bình của trái đất có thể tăng đến 6oC vào năm 2050, không những tác động rất tiêu cực đối với môi trường mà còn dẫn đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu và nước biển dâng. Vì thế chúng ta cần chú trọng đầu tư nghiên cứu và khai thác hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo để thay thế dần năng lượng hóa thạch, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.
Xu thế điện gió
Trong số các nguồn năng lượng tái tạo được khai thác, thì công nghiệp năng lượng gió với nhiều ưu điểm đã phát triển với tốc độ vượt bậc, tăng theo hàm số mũ trong thập kỷ qua. Theo thống kê của Hội đồng Năng lượng Gió Toàn cầu (GWEC), năng lượng gió đã phát triển rộng khắp trên hơn 80 quốc gia với tổng công suất lắp đặt toàn cầu năm 2016 lên đến 487 GW, trong đó 28 nước đã đạt đến công suất lắp đặt trên 1 GW.
Trong khi tua-bin điện gió đặt trên đất liền (onshore wind turbin generators) đã chạm ngưỡng tiềm năng và có nhiều hạn chế liên quan việc chiếm đến quỹ đất hạn chế, tốc độ và chế độ gió hạn chế, iếng ồn và tầm nhìn, thì tua-bin điện gió đặt ven biển (nearshore) và ngoài khơi (offshore wind turbine generators) có thể khắc phục được các nhược điểm này. Gió ngoài khơi có tốc độ gió cao hơn và chế độ gió thổi dài và ổn định hơn.
Ví dụ tua-bin gió hoạt động hết hiệu năng tối đa thổi khoảng 2000-2300 giờ mỗi năm (hệ số hiệu suất 25%) khi đặt trên đất liền, nhưng sẽ hoạt động đến 3500 – 4000 giờ mỗi năm (hệ số hiệu suất 40 – 45%) khi đặt ngoài khơi. Trang trại điện gió Oriel, dùng tua-bin Siemens 6 MW với tổng công suất lên đến 330 MW, đã được đưa vào hoạt động ngoài khơi Cộng hòa Ai-len. Gần đây, trang trại điện gió Beatrice, dự án tư nhân đầu tư với tổng kinh phí 2.6 tỷ bảng Anh, đang được thi công lắp đặt với 84 tua-bin Siemens 7 MW. Với tổng công suất là 588 MW, Beatrice đủ cung cấp năng lượng cho 450 ngàn hộ gia đình ở Xcốt-len, tạo ra hơn 18 ngàn việc làm, cũng như đóng góp 1.13 tỷ bảng Anh vào tổng sản phẩm quốc nội (GDP). Nói chung, tua-bin gió xa bờ có thể sản xuất điện năng cao hơn 50% so với tua-bin gió lắp dựng trên đất liền.
Chi phí sản xuất điện gió đã giảm đáng kể theo thời gian do các tiến bộ không những trong công nghệ tua-bin, mà còn ở quá trình tiêu chuẩn hóa trong công tác khảo sát, chế tạo tại nhà máy, nền móng, thi công, vận hành và bảo dưỡng.
Tiến bộ kỹ thuật giúp các tua-bin gió ngoài khơi ngày càng to hơn, hiệu quả hơn, công suất lớn hơn. Điện than giảm dần
Điện than giảm dần
Mặc dù ngày nay năng lượng tái tạo đã trở nên rẻ và dễ khai khác hơn nhiều so với thập kỷ trước đây, nhưng tổng năng lượng tái tạo được sản xuất trên thế giới chỉ chiếm khoảng 7% nhu cầu năng lượng. EIA dự báo năng lượng hóa thạch (dầu, khí và than) vẫn còn chiếm đến 78% tổng số năng lượng tiêu thụ trên thế giới đến năm 2040. Tuy vậy cần được nhấn mạnh rằng, năng lượng hóa thạch sẽ trở nên rất đắt đỏ vào thời điểm 2040 do nguồn tài nguyên có hạn và trở nên cạn kiệt.
Trong những thập kỷ qua, những tiến bộ gần đây trong công nghệ địa vật lý 4D/3D/3C và khoan ngang, và kỹ thuật ép nứt… đã giúp giảm đáng kể chi phí thăm dò và sản xuất cũng như giúp phát hiện ra nhiều mỏ dầu/khí tiềm ẩn. Thêm vào đó, chi phí cho những giếng khoan ngày càng thấp nhờ sự đổi mới công nghệ, sản xuất dưới mực biển sâu, cũng như tăng cường khả năng thu hồi dầu cũng góp phần làm kể chi phí cho việc thăm dò và khai thác dầu khí. Tuy vậy, việc thăm dò và sản xuất nhiên liệu hóa thạch đòi hỏi cải tiến nhiều hơn nữa để đáp ứng tính bền vững và hiệu quả.
Gần đây, ngành công nghiệp năng lượng toàn cầu đã có những nỗ lực đáng trong việc giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Năng lượng gió đã dần dần trở thành sự lựa chọn đầu tiên để thay thế các nhà máy điện than. Số lượng các nhà máy điện than bị chấm dứt hoạt động trên thế giới đã tăng lên. Các số liệu thống kê cho thấy năng lượng than của Mỹ đã giảm 10% trong ba năm qua. Tháng 11 năm 2015, Vương quốc Anh đã quyết định đóng tất cả các nhà máy điện than trong vòng 10 năm, Vào tháng 1 năm 2017, Trung Quốc quyết định dừng 85 dự án nhà máy điện than và chuyển tổng vốn đầu tư 385 tỷ USD sang năng lượng gió ngoài khơi. Tháng 5 năm 2017, Tổng thống Hàn Quốc thông báo sẽ thay thế 100% các nhà máy điện than trong vòng 5 năm. Các quốc gia khác như Đức, Tây Ban Nha, Nhật Bản… đã làm tương tự. Các tập đoàn dầu khí khổng lồ (BP, ExxonMobil, Saudi Arabia, Statoil, Shell, Total…) gần đây cũng đã đầu tư hàng tỷ USD Mỹ vào năng lượng tái tạo để đa dạng hóa chiến lược kinh doanh và giảm rủi ro.
Thách thức và giải pháp tiềm năng cho Việt Nam
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã trở thành một trong những nền kinh tế có tốc độ phát triển nhanh nhất trên thế giới, dẫn đến nhu cầu năng lượng ngày càng tăng. Việt Nam đã sử dụng năng lượng tăng hơn 100% trong thập kỷ qua. Dự kiến đến năm 2020 Việt Nam cần hơn 500 TWh, và có thể tăng gấp đôi vào năm 2030. Điều quan trọng cần lưu ý là để đáp ứng nhu cầu năng lượng hiện nay, Việt Nam hiện phải nhập 2,4% tổng tiêu thụ năng lượng. Bất chấp xu hướng phát triển năng lượng tái tạo toàn cầu, tỷ trọng hiện tại của năng lượng than ở Việt Nam vẫn rất cao. Nhà máy điện than vẫn đang được xây dựng mới mặc dù nguồn than đang cạn kiệt và Việt Nam đã bắt đầu nhập khẩu than. Hậu quả là mức khí thải carbon (CO2) của Việt Nam là cao nhất trong khu vực.
Cùng với việc khai thác năng lượng từ các phương pháp truyền thống (ví dụ như năng lượng nhiệt và thủy điện), đầu tư cho năng lượng tái tạo ở Việt Nam cũng đã được thực hiện nhưng ở quy mô rất khiêm tốn. Theo Quyết định số 428 (năm 2016) của Thủ tướng Chính phủ, Việt Nam đặt mục tiêu 7% năng lượng tái tạo (trừ thủy điện nhỏ) vào năm 2020. Điều này không thể đạt được trong điều kiện hiện tại với tổng công suất năng lượng gió đã lắp đặt chỉ đạt 140 MW. Với hơn 3.260 km đường bờ biển (chưa kể các đảo), hơn một triệu km2 thềm lục địa trong vùng đặc quyền kinh tế và điều kiện gió rất thuận lợi, Việt Nam có khả năng thực tế lắp đặt nhiều trạm gió ngoài khơi có quy mô lớn để đảm bảo an ninh năng lượng cũng như đạt được mục tiêu giảm khí thải carbon năm 2030. Ngoài năng lượng gió, các nguồn năng lượng tái tạo từ biển khác như sóng, thủy triều và dòng chảy ở Việt Nam rất phong phú và là tiềm năng có thể được khai thác.
Hòa theo xu hướng năng lượng toàn cầu, Việt Nam cần xem lại kế hoạch năng lượng quốc gia với mục tiêu lớn hơn cho năng lượng tái tạo, đặc biệt là các nguồn tài nguyên ngoài khơi.
Hội nghị quốc tế về tiến bộ trong khai thác năng lượng xa bờ
Năng lực sử dụng nguồn năng lượng tái tạo hiện nay ở Việt Nam rất thấp, do các lý do chính sau: Vấn đề cạnh tranh kinh phí, tầm nhận thức chung của xã hội về năng lượng tái tạo, các hạn chế do chưa được tiếp cận và chuyển giao các tiến bộ trong công nghệ…
Chính vì các lý do đó, Hội Các chuyên gia và khoa học gia Việt Nam toàn cầu (AVSE Global), kết hợp với Trường Đại học Xây dựng Hà Nội tổ chức hội nghị quốc tế chuyên đề “Những tiến bộ công nghệ trong công trình biển, năng lượng và địa kỹ thuật” (The First Vietnam Symposium on Advances in Offshore Engineering, Energy and Geotechnics), với sự ủng hộ của Hội Cơ học đất và địa kỹ thuật công trình thế giới – ISSMGE (https://www.issmge.org/). Hội nghị diễn ra từ ngày 1-3/11/2018 tại Hà Nội, nhằm giúp các kỹ sư, nhà nghiên cứu, nhà đầu tư và xây dựng chính sách năng lượng ở Việt Nam nâng cao nhận thức về năng lượng tái tạo, tiếp cận các công nghệ tiên tiến trong ngành năng lượng tái tạo ngoài khơi và dầu khí một cách tổng thể từ quy hoạch, khảo sát, đến thiết kế, thi công, vận hành, kinh doanh, và bảo dưỡng.
Ngoài mục đích trao đổi kinh nghiệm và kiến thức, hội nghị là diễn đàn trao đổi về chính sách, an ninh năng lượng cho Việt Nam, tạo ra cơ hội đầu tư và kinh doanh cho ngành dầu khí, năng lượng tái tạo, cho các công ty trong và ngoài nước.
TS. Bùi Mẫn (Anh Quốc), TS. Huỳnh Đạt Vũ Khoa (Na Uy), TS. Đinh Văn Nguyên (Ai-len), TS. Đoàn Đình Hồng (Pháp), TS. Tăng Anh Minh (Pháp), TS. Nguyễn Tiến Dũng (Hàn Quốc)
Xem thêm:
