Chuyển đổi năng lượng hướng tới "Net zero": Đi tắt đón đầu bằng công nghệ

Ông Phạm Minh Thành, Giám đốc Quốc gia Việt Nam mảng Năng lượng thuộc Tập đoàn Wärtsilä - đơn vị toàn cầu trong cung cấp giải pháp hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo - đã có những chia sẻ liên quan tới giải pháp chuyển đổi năng lượng ở Việt Nam.

Là người điều phối, phát triển thị trường tại Việt Nam, ông Thành nhấn mạnh tới giải pháp về nhà máy điện ICE, hệ thống pin tích trữ năng lượng để hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng.

Tại COP26 2021, Việt Nam đưa ra cam kết "Net zero" năm 2050. Đối với nước phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch như Việt Nam, mục tiêu này có cần thiết và khả thi, thưa ông?

- Để tiếp tục gia tăng sức hấp dẫn về đầu tư, Việt Nam cần nỗ lực phát triển kinh tế xanh và giảm phát thải. Chúng tôi tin rằng mục tiêu "Net zero" là khả thi về cả mặt kỹ thuật, kinh tế đối với các hệ thống điện Đông Nam Á và Việt Nam có thể đạt "Net zero" năm 2050 thông qua đầu tư vào công nghệ phù hợp, tối ưu hóa toàn bộ hệ thống điện.

Một hệ thống điện "Net zero" sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí do sản xuất năng lượng tái tạo rẻ hơn hóa thạch. Cụ thể, chi phí đầu tư liên tục giảm và chi phí vận hành thấp hơn nhiều (không tiêu thụ nhiên liệu). Thậm chí, khi tính thuế carbon áp dụng tương lai, "Net zero" sẽ giúp giảm chi phí sản xuất điện LCOE xuống 20%.

Theo ông cần làm gì để đạt được mục tiêu "Net zero"?

- Để năng lượng tái tạo trở thành nguồn năng lượng chính vào giữa thế kỷ này, Việt Nam cần xem xét thực hiện 4 bước.

Bước 1 là tăng nhanh công suất năng lượng tái tạo từ bây giờ. Bước 2 là bổ sung các động cơ ICE và pin lưu trữ năng lượng để cung cấp tính linh hoạt cho hệ thống và giải quyết sự bất ổn định của năng lượng tái tạo.

Tiếp theo, Việt Nam cần loại bỏ các nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch kém linh hoạt. Đối với một lượng nhỏ công suất điện than còn lại cần trang bị thêm công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) và không nên đầu tư mới vào các nhà máy điện kém linh hoạt. Cuối cùng là bổ sung các nhiên liệu bền vững từ năng lượng tái tạo như khí hydro xanh để làm nguồn nhiên liệu chính cho các động cơ linh hoạt ICE.

Ông có thể giải thích rõ hơn về yếu tố công nghệ quyết định như thế nào khi thực hiện cam kết "Net zero"?

- Việc chuyển đổi này là một quá trình phức tạp, mất nhiều năm. Việt Nam nên bổ sung một lượng đáng kể các nguồn năng lượng tái tạo mới vào hệ thống điện cùng các động cơ ICE linh hoạt, pin tích trữ năng lượng (ESS), nhằm đưa nguồn năng lượng này chiếm 50% sản lượng điện vào cuối 2030.

Theo chúng tôi tính toán, đến 2030, Việt Nam sẽ cần bổ sung vào hệ thống 7 GW nguồn điện linh hoạt đến từ các động cơ ICE dạng mô-đun nhằm đảm bảo nguồn điện dự phòng và cân bằng hệ thống cả ngắn lẫn dài hạn. Nguồn điện linh hoạt sẽ ổn định lưới điện trong ngắn hạn thông qua việc sử dụng pin tích trữ năng lượng để tích trữ sản lượng điện dư thừa từ năng lượng tái tạo. Tới 2035, Việt Nam cần lắp đặt tới 1GW pin tích trữ năng lượng ngắn hạn (1-2 giờ).

Từ 2030 2050, khi có đủ điện từ năng lượng tái tạo, khả năng cân bằng hệ thống từ các nhà máy điện ICE và hệ thống pin tích trữ ổn định, Việt Nam có thể loại bỏ điện than, dầu. Cuối cùng, sản xuất nhiên liệu bền vững như khí hydro xanh để làm nguồn nhiên liệu chính cho các động cơ linh hoạt ICE.

Để hiện thực hóa mục tiêu "Net zero" vào 2050 sẽ rất tốn kém. Theo ông, giải pháp nào nhằm giúp Việt Nam linh hoạt hơn trong việc đạt "Net zero"?

- Dựa trên mô phỏng của Wärtsilä, chuyển từ chạy nền bằng nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo không làm tăng đáng kể chi phí, thậm chí còn giúp tiết kiệm khi quy định tính thêm giá carbon sẽ được áp dụng tương lai.

Một hệ thống dựa vào năng lượng tái tạo yêu cầu có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng giá trên mỗi MWh lại thấp hơn. Quá trình chuyển đổi từ mô hình dựa vào chi phí vận hành (opex), thường xuyên phải sử dụng nhiên liệu sang dựa vào chi phí đầu tư (capex) với nguồn năng lượng xanh "vô tận" được đầu tư sớm cũng sẽ giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu.

Việt Nam đang xây dựng thị trường buôn bán carbon và sau khi tính giá carbon theo dự báo của IEA, chi phí sản xuất điện LCOE của hệ thống điện "Net zero" có thể thấp hơn 20% so với một hệ thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Wärtsilä đã cung cấp giải pháp gì về công nghệ hỗ trợ các nước… trong chiến lược phát triển chung hướng tới "Net zero"?

- Công nghệ giúp Việt Nam đạt "Net zero" đã sẵn có trên thị trường. Việc cần làm là lập kế hoạch chi tiết triển khai việc kết hợp hài hòa giữa nguồn năng lượng tái tạo và giải pháp linh hoạt.

Chi phí đầu tư vào các nhà máy năng lượng tái tạo giảm 10-15%/năm trong thập kỷ qua. Với sự cải tiến công nghệ, hiệu suất và hệ số công suất của năng lượng tái tạo dự kiến sẽ tăng lên theo thời gian.

Wärtsilä là đơn vị toàn cầu trong cung cấp các giải pháp năng lượng hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo, bao gồm các nhà máy điện linh hoạt sử dụng động cơ đốt trong ICE, các hệ thống pin tích trữ năng lượng và các giải pháp kết hợp dạng hybrid giữa cả ba nguồn điện ICE, ESS và năng lượng tái tạo.

Tập đoàn đã xây dựng hơn 76 GW các nhà máy điện linh hoạt ICE và 110 hệ thống pin tích trữ năng lượng ở 180 quốc gia. Nhiều khách hàng đến từ các nước phát triển như Hoa Kỳ, Úc, Đức và Anh.

Chúng tôi thực hiện nhiều nghiên cứu để đưa ra những khuyến nghị cho những người đứng đầu các quốc gia và lĩnh vực năng lượng nói riêng nhằm tìm ra các giải pháp tối ưu các hệ thống điện trong tương lai và xây dựng lộ trình trung hòa carbon.

Phát triển pin tích trữ năng lượng là vấn đề then chốt song chi phí rất lớn và vấn đề môi trường được lưu tâm. Với Wärtsilä, có gì khác biệt để bảo đảm hiệu quả, khả thi cho nhà đầu tư cả về tài chính lẫn môi trường?

- Pin tích trữ năng lượng sẽ hiệu quả về kinh tế sau 2030. Theo Bloomberg, giá trung bình của các bộ pin đã giảm 89% so với năm 2010. Năm nay có xu hướng tăng do vĩ mô phức tạp và nguyên liệu thô thiếu hụt, song chuyên gia dự báo giá sẽ ổn định và giảm trở lại.

Đối với yếu tố môi trường của pin lithium, nhiều công ty đã xây dựng các cơ sở quy mô lớn tái chế cho xe điện và hệ thống tích trữ năng lượng nhằm thu hồi kim loại và các thành phần. Quy mô thị trường tái chế pin lithium-ion toàn cầu vào năm 2021 đạt 4,9 tỷ USD. Theo Precedence Research, thị trường này sẽ đạt khoảng 40,6 tỷ USD vào 2030 và tăng trưởng với tốc độ 26,48% giai đoạn từ 2022-2030.

Trong bối cảnh thị trường năng lượng toàn cầu chịu ảnh hưởng bởi khủng hoảng Nga - Ukraine, ông có góc nhìn nào lạc quan, khả thi hơn về bức tranh năng lượng của khu vực Đông Nam Á, châu Á hay rộng hơn là thế giới tương lai?

- Dịch chuyển khỏi các nguồn nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ đang là nguyên nhân dẫn đến việc giá năng lượng toàn cầu tăng đột biến gần đây. Bằng cách đầu tư sớm vào các năng lượng tái tạo, Đông Nam Á sẽ có thể đẩy nhanh lộ trình giảm phát thải carbon và khai thác vô vàn lợi ích. Xu hướng này sẽ lan rộng khắp Đông Nam Á khi các mô phỏng hệ thống điện ở Việt Nam, Philippines và Indonesia đều cho thấy mục tiêu "Net zero" là khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế tại mỗi quốc gia, bất chấp các vị trí địa lý, động lực phát triển kinh tế - xã hội và hệ thống điện khác nhau.

Trên thực tế, khi đạt mục tiêu "Net zero" và tính thuế carbon theo dự báo của IEA, chi phí sản xuất điện (LCOE) của một hệ thống điện trung hòa carbon có thể thấp hơn tới 23% so với một hệ thống không có độ linh hoạt chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch để cung cấp công suất nền.