- Ngày 16/6, Ngân hàng Nhà nước Việt Nam và Ngân hàng Thế giới đã ký hiệp định tín dụng 318 triệu USD nhằm tăng nguồn cung cho lưới điện quốc gia từ các nguồn năng lượng tái tạo.
Hồ sơ đen về năng lượng xanh
Tính đến thời điểm hiện nay, những ước mơ về nguồn năng lượng sạch (còn được gọi là năng lượng tái sinh) cho thế giới trong tương lai vẫn còn bị che khuất bởi những mặt trái…
Trên thực tế, bề mặt trái đất tiếp nhận ánh sáng mặt trời với một tổng khối năng lượng lớn hơn 8.000 lần so với nhu cầu mà con người đang sử dụng.
Nguồn năng lượng “trời cho” này được chuyển đổi thành gió, dòng hải lưu – những nguồn sống không bao giờ cạn trên bề mặt hành tinh. Song, để khai thác chúng, khoa học đã phải đau đầu với những giải pháp thực tế hơn là viễn cảnh huy hoàng của những
nguồn năng lượng này, bởi chúng tỏ ra có nhiều nhược điểm hơn là lợi điểm.
Nguồn năng lượng quá “đua đòi”
Đầu tiên phải kể đến là mật độ tập trung năng lượng quá thấp. Nói cách khác, nếu tính trên đơn vị diện tích, những nguồn năng lượng tái sinh này có công suất quá thấp so với dầu hoả hay uranium: mặt bằng rộng 10ha của một trung tâm điện hạt nhân có thể sản xuất ra 1,5GW trong khi để có được công suất tương đương, một trạm điện sử dụng năng lượng gió sẽ phải “ngốn” đến 18.700ha! Quá uổng!
Vấn đề kế đến là, chúng ta không thể thu trực tiếp nguồn năng lượng “gián tiếp” này mà cần phải có những trang thiết bị tương đối đắt tiền như đập thuỷ điện, tấm quang điện hay cột chong chóng. Thế mà, một khi dân số của thế giới chẳng bao lâu nữa sẽ xấp xỉ 9 tỉ người, diện tích tính ra để có được những kilôwatt điện quý giá đó là rất hạn chế.
Gom cả ba chỉ ra được 0,5%
Trên lý thuyết, từ đây đến năm 2030, chúng ta cần đến 17.700 MTep (đơn vị tính bằng “triệu tấn” tương đương với dầu hoả) điện năng so với 11.400 MTep hiện nay. Và trong vòng hơn hai thập niên tới, chúng ta sẽ có thể lắp đặt thêm các trạm phát điện sử dụng năng lượng tái sinh tương đương với 550 MTep để thay thế các trạm cũ hết hạn vận hành hoặc để tăng công suất phát, trong đó 75% các nhà máy điện được xây mới, tức khoảng 400 MTep mỗi năm, sẽ sử dụng nguồn năng lượng tái sinh. Song trên thực tế, những con số hoàn toàn làm chúng ta “bó tay”! Để hiểu hơn thực trạng này, cần phải nhìn đến hiện trạng của vấn đề năng lượng tái sinh. Lấy ví dụ năng lượng mặt trời và gió sẽ là hai nguồn chính để con người phát triển các dự án về năng lượng sạch nhưng vào năm 2004, hai nguồn năng lượng này chỉ đáp ứng được 0,1% nhu cầu năng lượng của cả thế giới. Câu hỏi đặt ra là: chúng ta hy vọng phát triển hai ngành năng lượng sạch mũi nhọn đó đến các con số là bao nhiêu?
Thành viên thứ ba của “gia đình” những nguồn năng lượng sạch này là địa nhiệt, hiện cũng chỉ chiếm 0,4% tổng nhu cầu điện thế giới. Bất cập lớn nhất của nguồn năng lượng này chính là địa điểm khai thác, bởi không phải nơi đâu trên thế giới cũng có được một vị trí thuận lợi như Iceland, nơi 70% điện được sản xuất từ địa nhiệt, và dường như là quốc gia duy nhất trên thế giới có thể tự hào về nguồn năng lượng này.
Nguồn phát điện “chập chờn”
Với thuỷ điện, “anh cả” của nguồn năng lượng tái sinh, thì tổng công suất dự tính sẽ tăng lên gấp đôi vào năm 2030 xem ra là không thực tế chút nào, bởi một lý do thuyết phục nhất là trong các nước công nghiệp hoá, hầu như các nhà máy thuỷ điện vận hành tốt đều đã được di dời, do đó vấn đề kinh phí để xây dựng thêm mới là quan trọng. Còn tại các nước đang phát triển thì không đơn giản chút nào khi muốn xoay xở các bài toán về kỹ thuật công nghệ cao cũng như tìm được nguồn tài chính đủ để lên dự án cho các đập thuỷ điện vốn lúc nào cũng rất “hoành tráng” này. Đó là chưa kể đến chuyện đa số những địa hình tốt để làm thuỷ điện thường phải nằm rất xa các khu dân cư, tức nơi tiêu thụ, khiến
nảy sinh việc phải xây dựng kèm theo các nhà máy thuỷ điện là cả một hệ thống hàng trăm kilômét đường dây cao thế, rồi trung thế, hạ thế, khá tốn tiền lẫn khó khăn trong vấn đề bão dưỡng và an ninh. Từ đó, giới chuyên gia luôn tỏ thái độ hoài nghi về tính khả thi của kế hoạch tăng công suất thuỷ điện lên 30% từ nay đến 2030, tức khoảng 15 MTep.
Song trên hết, vấn đề “khó chịu” nhất của các dạng năng lượng sạch này là chúng có tính chất “chập chờn” và không thể tồn trữ được. Lấy ví dụ, nếu như gặp những biến đổi thất thường của thời tiết mà hàng ngàn cánh quạt gió không hoạt động đồng bộ theo chương trình lập sẵn thì cả một hệ thống phát điện gió đó sẽ bị bất ổn ngay. Và ngược lại, nếu như tất cả chúng bỗng dưng đồng loạt phát điện cùng lúc thì sẽ gây quá tải hệ thống, mất điện và thậm chí hỏng hóc nghiêm trọng.
Nhược điểm chính của các nguồn năng lượng tái sinh qua các con số
• Mật độ tập trung năng lượng thấp
Để sản xuất 3,65 gigawatt điện đáp ứng nhu cầu sử dụng của thủ đô Paris, Pháp, các trạm điện sử dụng năng lượng tái sinh cần một diện tích tối thiểu rất đáng kể:
- Điện gió: cần 454km2 để đặt các cột chong chóng. - Thuỷ điện: cần 364,5km2 cho đập nước và hồ chứa nước. - Điện mặt trời: cần 91,125km2 để đặt các tấm quang điện.
- Điện hạt nhân: chỉ cần 0,2km2 cho lò phản ứng và các công trình xử lý. • Tính không ổn định khi vận hành
Những nguồn năng lượng tái sinh luôn bị lệ thuộc vào thời tiết, ánh nắng hoặc lượng mưa để hoạt động, bởi ban đêm thì điện mặt trời lao đao còn trời đứng gió thì các chong chóng “chết”! Dưới đây là tỷ lệ thời gian hữu dụng trong một năm để các nguồn năng lượng tái sinh sản xuất ra điện năng:
- Điện mặt trời: 12%, tức 44 ngày. - Điện gió: 25%, tức 92 ngày. - Thuỷ điện: 38%, tức 139 ngày. - Điện hạt nhân: 85%, tức 312 ngày