Phát triển nguồn phát điện phân tán, đáp ứng nhu cầu điện năng: Nhìn từ góc bảo vệ môi trường

 Hình 1: Dự báo động thái tiêu thụ các nguồn năng lượng trên toàn thế giớiVào những thập niên cuối của thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, sự tăng trưởng mạnh của kinh tế thế giới đã gây ra nhiều áp lực về vấn đề năng lượng và môi trường toàn cầu. Trữ lượng dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt, chỉ có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng của thế giới trong vòng hơn 30 năm nữa (hình 1). Việc sử dụng than đá và dầu mỏ (nguồn nhiên liệu hoá thạch) đã và đang thải một lượng lớn khí gây hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Vì thế, việc tìm kiếm và ứng dụng các năng lượng thân thiện với môi trường là xu hướng tất yếu và cấp bách đáp ứng yêu cầu về năng lượng cho cuộc sống và môi trường bền vững

Dưới đây sẽ phân tích lợi ích của một số dạng nguồn phân tán được đánh giá là có tiềm năng và có tính khả thi nhất trong quá trình phát triển ở nước ta: Ðiện gió, thuỷ điện nhỏ và điện mặt trời dưới góc độ cung cấp điện năng và bảo vệ môi trường.

Nguồn điện gió

Trong chương trình đánh giá về năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế giới đã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực Ðông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Theo tính toán của nghiên cứu này thì Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất, tổng tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360 MW.

Ưu điểm dễ thấy nhất của điện bằng sức gió là không tiêu tốn nhiên liệu, không gây ô nhiễm môi trường như các nhà máy nhiệt điện, dễ chọn địa điểm và tiết kiệm đất xây dựng. Các trạm điện bằng sức gió có thể đặt gần nơi tiêu thụ điện, như vậy sẽ tránh được chi phí cho việc xây dựng đường dây tải điện. Ngày nay, điện bằng sức gió đã trở nên rất phổ biến, thiết bị được sản xuất hàng loạt, công nghệ lắp ráp đã hoàn thiện, nên chi phí cho việc hoàn thành một trạm điện bằng sức gió hiện nay chỉ bằng 1/5 so với năm 1986.

Trạm điện bằng sức gió có thể đặt ở những địa điểm và vị trí khác nhau, với những giải pháp rất linh hoạt và phong phú. Các trạm điện bằng sức gió đặt ở ven biển cho sản lượng cao hơn các trạm nội địa vì bờ biển thường có gió mạnh. Giải pháp này tiết kiệm đất xây dựng, đồng thời việc vận chuyển các cấu kiện lớn trên biển cũng thuận lợi hơn trên bộ. Dải bờ biển VN trên 3.000km có thể tạo ra công suất hàng tỉ kW điện bằng sức gió. Ðặt một trạm điện bằng sức gió bên cạnh các trạm bơm thủy lợi ở xa lưới điện quốc gia sẽ tránh được việc xây dựng đường dây tải điện với chi phí lớn gấp nhiều lần chi phí xây dựng một trạm điện bằng sức gió. Việc bảo quản một trạm điện bằng sức gió cũng đơn giản hơn việc bảo vệ đường dây tải điện rất nhiều.

Tuy nhiên, gió là dạng năng lượng mang tính bất định cao, nên khi đầu tư vào lĩnh vực này cần có các số liệu thống kê đủ tin cậy. Nhưng chắc chắn chi phí đầu tư cho điện bằng sức gió thấp hơn so với thủy điện. Toàn bộ chi phí cho một trạm điện bằng sức gió 5 MW khoảng 3.000.000 euro. Với 500 trạm điện bằng sức gió loại 5 MW sẽ có công suất 2,5 triệu kW, lớn hơn công suất Thủy điện Sơn La, tổng chi phí sẽ là 1,875 tỉ USD, chi phí này nhỏ hơn 2,4 tỉ USD là dự toán xây dựng Nhà máy Thủy điện Sơn La.

Nguồn thuỷ điện nhỏ

Nước ta có tiềm năng thuỷ điện nhỏ (TÐN) phong phú. Theo đánh giá sơ bộ, trữ năng kinh tế, kỹ thuật của TÐN vào khoảng 1,6-2×106 kW lắp máy, có khả năng cung cấp 6-8×109 kWh mỗi năm. Nguồn TÐN đóng vai trò ngày càng lớn trong hệ thống điện phân phối, với công suất đặt ngày càng gia tăng và số điểm khai thác ngày càng nhiều. Theo đánh giá của ngành năng lượng thì tổng tiềm năng kinh tế của thuỷ điện nhỏ khoảng 2000 MW, chiếm 10% tổng tiềm năng kinh tế của nguồn thuỷ năng Việt Nam và là nguồn có tổng công suất lớn nhất trong các nguồn năng lượng tái tạo (hình 2). Nguồn thuỷ năng này phân bố chủ yếu ở vùng núi phía Bắc, miền Trung, Tây Nguyên, rất thuận lợi cho quá trình Ðiện khí hoá nông thôn, đặc biệt là các khu vực xa lưới có mật độ phụ tải nhỏ.

 Hình 2: Dự báo phát triển các nguồn phân tán đến 2030 [1]
Hình 2: Dự báo phát triển các nguồn phân tán đến 2030 [1]

Thuỷ điện nhỏ ở nước ta chủ yếu là loại hình lợi dụng trực tiếp dòng chảy, không tạo thành hồ chứa hoặc hồ chứa dung tích rất nhỏ. Loại thuỷ điện này thường bao gồm các đập nhỏ và hầu như không gây ảnh hưởng đến môi trường. Những nhà máy thuỷ điện kiểu “run of river” này được thiết kế với cột nước thấp, nằm trên những dòng sông nhỏ với độ dốc không lớn lắm, và có thể sử dụng toàn bộ lưu lượng sông hoặc một phần lưu lượng. Do đó thuỷ điện nhỏ không phải là phiên bản thu nhỏ của các thuỷ điện lớn. Như vậy, việc phát triển thuỷ điện nhỏ không vấp phải các vấn đề về môi trường như ở các hồ chứa thuỷ điện lớn. Việc xây dựng một trạm thuỷ điện nhỏ không ảnh hưởng nhiều đến cuộc sống dân cư xung quanh, đến quy hoạch lãnh thổ, ô nhiễm đất đai…

Ðối với các hồ chứa thuỷ điện nhỏ công suất đến 30 MW thì các hồ chứa thuỷ điện thu thập nước mưa để sau đó có thể sử dụng cho sinh hoạt và tưới tiêu. Nhờ việc tích trữ nước, các hồ chứa ngăn chặn việc ngập úng do xả toàn bộ khối nước và giảm khả năng ngập lụt và hạn hán. Hơn nữa, điện năng được phát từ các nhà máy thuỷ điện nhỏ có thể được đưa vào lưới nhanh hơn các nguồn năng lượng khác. Khả năng tăng công suất của thủy điện từ 0 lên cực đại là nhanh chóng và có thể dự đoán trước, cho phép thuỷ điện đáp ứng các mức thay đổi phụ tải và cung cấp các dịch vụ phụ thuộc điện năng để giữ cân bằng giữa nguồn cấp và nhu cầu phụ tải. Trong suốt vòng đời của trạm thuỷ điện, các trạm này  sản sinh một lượng rất nhỏ các khí gây hiệu ứng nhà kính (GHGs), bù lại việc phát thải GHG từ các nhà máy nhiệt điện chạy than, dầu và khí đốt, thuỷ điện có thể làm chậm lại việc cảnh báo toàn cầu về GHG. Mặc dù mới chỉ có 33% các nguồn năng lượng thuỷ điện được khai thác và phát triển trên thế giới, nhưng đã giúp toàn thế giới tránh phải đốt tương đương 4,5 triệu thùng dầu mỗi ngày.

Nguồn điện mặt trời

Việt Nam là nước nhiệt đới, tiềm năng bức xạ mặt trời vào loại cao trên thế giới, đặc biệt ở các vùng miền phía Nam có nhiều nắng (số giờ nắng khoảng 1600-2600 giờ/năm). Vào năm 2007, mức sản xuất hệ thống biến năng lượng mặt trời (PV) thành điện năng trên toàn thế giới đạt đến mức 850 MW, tăng 39% so với năm 2004. Quốc gia có mức tăng trưởng nhanh nguồn năng lượng trên là Nhật Bản, 45%, và Châu Âu, 40%. Những ưu điểm chính của nguồn năng lượng mặt trời là: Không làm ô nhiễm không khí; không tạo ra hiệu ứng nhà kính; không tạo ra phế thải rắn và khí như các nguồn năng lượng do than đá, khí đốt, và năng lượng nguyên tử; các hệ thống PV này có thể thiết lập ngay tại khu đông đúc gia cư, hay ngay trên nóc các chung cư hay các toà nhà lớn.

Mặc dù hiện nay giá thành của việc thiết lập một hệ thống PV cao hơn 10 lần so với một nhà máy nhiệt điện dùng than đá, 2 lần so với nhà máy nguyên tử, 4 lần so với nhà máy dùng khí tái lập (renewable gas), nhưng hệ thống PV một khi đã được thiết lập thì chi phí điện năng sử dụng sẽ được giữ cố định trong vòng 20 năm sau đó vì hệ thống không cần đến nhu cầu nguyên liệu và các PV đã được bảo đảm vận hành suốt đời.

Nếu tính một dự án điện mặt trời có vòng đời 20 năm, thì việc lắp đặt để cung cấp điện và nhiệt năng có hiệu quả cao. Hơn nữa, năng lượng trên có thể được dự trữ để dùng trong thời gian trời không đủ nắng hoặc chuyển tải điện năng dư thừa vào lưới điện.

Lời kết

Khi tính đầy đủ cả các chi phí ngoài – là những chi phí phát sinh bên cạnh những chi phí sản xuất truyền thống, thì lợi ích của việc sử dụng nguồn điện phân tán càng trở nên rõ rệt. So với các nguồn năng lượng gây ô nhiễm (ví dụ như ở Nhà máy Nhiệt điện Ninh Bình) hay phải di dời quy mô lớn (thuỷ điện Sơn La), khi sử dụng nguồn phân tán, người dân không phải chịu thiệt hại do thất thu hoa mầu hay tái định cư, và họ cũng không phải chịu thêm chi phí y tế và chăm sóc sức khỏe do ô nhiễm. Ngoài ra với đặc trưng phân tán và nằm sát khu dân cư, nguồn điện phân tán giúp tiết kiệm chi phí truyền tải và sẽ tạo thêm nhiều việc làm mới cho người lao động với kỹ năng cao.

Nếu nhìn ra thế giới thì việc phát triển nguồn điện phân tán đang là một xu thế lớn, thể hiện ở mức tăng trưởng cao nhất so với các nguồn truyền thống. Khác với điện hạt nhân, hay nhiệt điện và thuỷ điện lớn vốn cần một quy trình kỹ thuật và giám sát hết sức nghiêm ngặt, việc xây lắp nguồn điện phân tán không đòi hỏi quy trình khắt khe đó. Với kinh nghiệm phát triển các mô hình điện phân tán thành công của Ấn Ðộ, Trung Quốc, và Phi-lip-pin, và với những lợi thế về mặt địa lý của Việt Nam, chúng ta hoàn toàn có thể phát triển năng lượng phân tán để đóng góp vào sự phát triển chung của nền kinh tế, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện ngày càng đa dạng và đang gia tăng nhanh chóng của nước ta trong giai đoạn sắp tới.

Leave a Reply

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *