Thực trạng các nguồn năng lượng tại Việt Nam

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

1.2 Thực trạng các nguồn năng lượng tại Việt Nam

Theo Báo cáo Triển vọng Năng lượng Việt Nam 2019 [3], trong những thập kỷ qua, Việt Nam đã trải qua q trình tăng trưởng kinh tế, phát triển cơng nghiệp, đơ thị hóa, gia tăng nhu cầu vận tải, cải thiện tiếp cận năng lượng và nâng cao tiêu chuẩn sống của người dân. Đó là những đợng lực làm tăng tiêu thụ năng lượng.

Trong giai đoạn 2007-2017, tổng nguồn cung năng lượng sơ cấp của Việt Nam (TPES) tăng với tốc độ 4,7%/năm, từ mức 1.900 PJ vào năm 2007 lên 3.000 PJ vào năm 2017. Thủy điện có tốc đợ tăng trưởng cao nhất là 14,5%/năm, tiếp theo là than 11,3%/năm. Than đã tăng từ nguồn nhiên liệu đứng thứ ba vào năm 2007 lên vị trí thứ nhất vào năm 2017. Trong khi đó, tỷ trọng của sinh khối giảm từ mức đứng thứ nhất vào năm 2007 xuống mức thứ ba vào năm 2017. Dầu tăng ở mức 4,3 %/năm, là nguồn nhiên liệu đứng thứ hai. Năng lượng mặt trời và gió trong quá khứ chỉ đóng góp mợt tỷ trọng rất nhỏ trong TPES. Tổng quan về TPES của Việt Nam trong quá khứ được trình bày trong Hình 1.1.

Hình 1.1 Biểu đồ xu hướng TPES theo loại nhiên liệu của Việt Nam trong quá khứ từ năm 2007 đến năm 2017 [3]

13

Mặc dù là nước x́t khẩu rịng năng lượng trong mợt thời gian dài, Việt Nam đã trở thành nước nhập khẩu ròng năng lượng vào năm 2015, do sự gia tăng gần đây của nhu cầu trong nước và chính sách hạn chế xuất khẩu than. Tỷ trọng này tiếp tục tăng nhanh chủ yếu do tăng nhập khẩu than. Xu hướng phát triển của cân bằng xuất/nhập khẩu năng lượng và mức độ phụ thuộc vào nhập khẩu liên quan cho giai đoạn 2007 - 2017 được thể hiện trong Hình 1.2.

Hình 1.2 Biểu đồ xu hướng phát triển cân bằng xuất/nhập khẩu năng lượng và mức độ nhập khẩu liên quan của Việt Nam trong giai đoạn 2007-2017 [3]

Việt Nam có nguồn than dồi dào (than anthracite và than á bitum) ở miền Bắc. Tuy nhiên, hoạt động khai thác than trong nước bị hạn chế về nguồn cung do những nguyên nhân về kỹ thuật (mỏ than ở dưới lòng đất) và kinh tế (khơng có tính cạnh tranh so với các nguồn khác). Dầu thơ và khí thiên nhiên đang được khai thác chủ yếu ở ngoài khơi ở miền Nam, nhưng trữ lượng được dự báo sẽ cạn kiệt trong giai đoạn 2020-2030. Mợt mỏ khí quan trọng ở miền Trung được dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất trong giai đoạn 2023-2024, để cung cấp cho phát điện và ngành cơng nghiệp hóa dầu. Với nguồn cung trong nước bị hạn chế, và đang ở giai đoạn đầu của phát triển NLTT, dự kiến Việt Nam sẽ bị phụ thuộc nhiều vào nguồn năng lượng nhập khẩu trong những năm tới.

14

Việt Nam có tiềm năng lớn về NLTT, bao gồm thủy điện, mặt trời, gió, sinh khối và chất thải rắn. Tỷ trọng NLTT trong tổng nguồn cung năng lượng sơ cấp (TPES) là 37% vào năm 2007. Tuy nhiên, tỷ trọng này đã giảm xuống 22% vào năm 2017. Sinh khối và thủy điện là các dạng NLTT chính ở Việt Nam cho đến nay. Vào năm 2017, sinh khối chiếm khoảng 51% và thủy điện chiếm khoảng 49% trong cơ cấu NLTT, trong khi năng lượng mặt trời và năng lượng gió chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong TPES. Đến năm 2019, các nguồn thủy điện vừa và lớn (tiềm năng công suất khoảng 20 GW) đã được khai thác gần hết. Nguồn thủy điện nhỏ có tổng tiềm năng khoảng 6,7 GW, trong đó hơn 3 GW đang được vận hành. Tổng tiềm năng kỹ thuật của các nguồn sinh khối là khoảng 7 GW cho sản xuất điện, tiềm năng điện từ chất thải rắn là 1,5 GW, nhưng đến nay chỉ có 0,3 GW đã được khai thác. Các nguồn NLTT có tiềm năng cao cho phát triển trong tương lai là điện gió và điện mặt trời. Chỉ có mợt lượng nhỏ cơng śt điện gió và điện mặt trời đi vào vận hành trước năm 2018, nhưng quy mô công suất đã tăng mạnh từ năm 2019 (với 4,5 GW điện mặt trời và 0,45 GW điện gió tính đến cuối tháng 6/2019) (EVN, 2019).

Hình 1.3 Biểu đồ phát triển Năng lượng tái tạo (TPES) ở Việt Nam trong giai đoạn 2007-2017 [3]

Tại Việt Nam, điện mặt trời có tiềm năng lớn nhất trong các nguồn NLTT, mặc dù bị hạn chế bởi nhu cầu sử dụng đất (diện tích đất sử dụng trung bình là 1,1-1,2 ha/MW

15

- phụ thuộc vào hiệu suất). Tiềm năng điện mặt trời sử dụng trong các mơ hình mơ phỏng là hơn 380 GW (tiềm năng kinh tế trong Viện Năng lượng, 2018), nhưng không được phân bổ đều giữa các vùng mà tập trung ở khu vực miền Nam, Nam Trung Bợ và Tây Ngun. Do cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời kết thúc vào tháng 6/2019, các dự án điện mặt trời hiện đang bùng nổ ở Việt Nam. Đến tháng 8/2019, tổng công suất của các dự án đầu tư đã đăng ký đạt khoảng 32 GW trong đó 10,3 GW đã được phê duyệt bổ sung quy hoạch cho giai đoạn đến năm 2025; tuy nhiên không phải tất cả các dự án đều có thể được thực hiện. Với quy hoạch bổ sung đã được phê duyệt, tiến độ xây dựng lưới điện truyền tải gặp nhiều khó khăn trong việc đáp ứng tiến độ vận hành của tất cả các dự án điện mặt trời, vì các thủ tục đầu tư xây dựng và thu xếp vốn hiện đang làm chậm các dự án truyền tải.

Tổng tiềm năng của điện gió trên bờ được sử dụng trong các mơ hình là khoảng 217 GW (xét tốc đợ gió >4.5m/s, ở đợ cao 80 m, tiềm năng kỹ thuật trong (Viện Năng lượng, 2018)), chủ yếu tập trung ở miền Nam, khu vực Tây nguyên và Nam Trung Bộ. Với cơ chế khuyến khích mới của Việt Nam, nhiều nhà đầu tư đã trình các dự án điện gió với tổng cơng śt lên tới 10 GW trong đó khoảng 5 GW đã được phê duyệt bổ sung quy hoạch, phần lớn là ở miền Nam và khu vực Nam Trung Bộ. Tương tự như với điện mặt trời, lưới truyền tải có thể sẽ khơng phát triển kịp tiến đợ để nối lưới tất cả các dự án điện gió trong giai đoạn đến cuối năm 2021, khi cơ chế hỗ trợ hết hạn. Mặc dù điện gió có tiềm năng lớn và chỉ chiếm ít diện tích đất (giới hạn sử dụng đất trực tiếp là 0,35 ha/MW, chỉ có những địa điểm có gió tốt nhất mới có thể cạnh tranh được với điện mặt trời về mặt chi phí do chi phí đầu tư điện mặt trời đang giảm rất nhanh.

Theo Tập đoàn điện lực Việt Nam [4]:

Với các chính sách ưu đãi của Chính phủ, điện mặt trời đã có sự phát triển bùng nổ trong 2 năm 2019, 2020, góp phần bổ sung nguồn điện quan trọng, đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia. Tuy nhiên, do tính chất bất định và phát triển nhanh

16

trong một thời gian ngắn, điện mặt trời đã gây những khó khăn nhất định trong cơng tác vận hành hệ thống điện.

Trong những năm gần đây, với các cơ chế khuyến khích (Quyết định số 11/2017/QĐ- TTg ngày 11/4/2017 và Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 06/4/2020 của Thủ tướng Chính phủ), điện mặt trời đã có sự phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Tính đến cuối năm 2020, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời trên cả nước đã đạt khoảng 19.400 MWp (tương đương 16.500 MW), chiếm khoảng 25% tổng công suất lắp đặt nguồn điện của hệ thống điện Quốc gia.

Theo đánh giá của ông Hà Đăng Sơn - Giám đốc Trung tâm nghiên cứu năng lượng và tăng trưởng xanh, Việt Nam đã vượt Đức về tỷ trọng điện mặt trời trong cơ cấu công suất nguồn (16.500/60.000MW so với 51.500/211.000MW) và đi đầu trong khu vực ASEAN về tổng cơng śt điện tái tạo (gió và mặt trời).

Đặc biệt, năm 2020 đã chứng kiến sự bứt phá của điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) của Việt Nam. Tính đến hết ngày 31/12/2020, hơn 100.000 cơng trình điện mặt trời mái nhà đã được đấu nối vào hệ thống điện với tổng công suất lắp đặt lên tới gần 9.300 MWp. Trong đó, chỉ riêng 3 ngày (từ 29/12-31/12/2020) đã có thêm hơn 3.000MW với hơn 10.000 dự án được vận hành. Có thể nói, Quyết định 13 của Thủ tướng Chính phủ thực sự đã tạo nên “cú hích” cho ĐMTMN phát triển. Với nhiều lợi ích mang lại cho chính chủ đầu tư cũng như cợng đồng, việc lắp đặt ĐMTMN đã được người dân, doanh nghiệp quan tâm.

Hiện tổng công suất điện mặt trời chiếm khoảng 25% công suất lắp đặt nguồn điện toàn hệ thống. Tuy nhiên, với đặc điểm tự nhiên của điện mặt trời là phụ thuộc vào thời gian nắng trong ngày (nắng mạnh thì phát nhiều điện và tắt nắng thì khơng phát điện), nên việc vận hành hệ thống điện gặp nhiều khó khăn, bất cập. Ngồi ra, việc phụ tải tăng trưởng thấp hơn dự kiến do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19; chênh lệch lớn giữa phụ tải cao điểm và thấp điểm trong ngày cũng gây nhiều khó khăn cho cơng tác điều đợ hệ thống điện.

17

Cụ thể, do đặc điểm thời tiết Việt Nam, từ tháng 9 đến cuối năm có xu hướng lạnh dần nên phụ tải hệ thống điện quốc gia chuyển sang mẫu điển hình của mùa lạnh. Với tổng công suất 16.500MW, điện mặt trời đã tương đương khoảng 40% phụ tải toàn quốc vào lúc thấp điểm buổi trưa. Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0) cho biết có thời điểm xảy ra hiện tượng thừa cơng suất vào giờ thấp điểm trưa khoảng từ 10h-14h (nhất là vào các ngày nghỉ cuối tuần, nghỉ lễ) do lúc này phụ tải xuống thấp, nhưng bức xạ mặt trời lại tốt nhất trong ngày. Trong khi đó, vào giờ cao điểm tối (khoảng từ 17h30-18h30) là thời điểm mà nhu cầu tiêu thụ điện cao nhất trong ngày, thì khả năng đáp ứng của hàng chục nghìn MW điện mặt trời hầu như khơng cịn. Vì vậy, để đảm bảo cung cấp điện, hệ thống điện ln cần phải duy trì sẵn sàng một số tổ máy phát điện truyền thống.

Bên cạnh hiện tượng chênh lệch về công suất phụ tải ở các thời điểm trong ngày, nhu cầu phụ tải giữa ngày làm việc và ngày nghỉ cũng có sự chênh lệch khá lớn. Trong đó giá trị chênh lệch giữa công suất đỉnh của ngày nghỉ và ngày thường trong tuần lên tới khoảng 5.000MW. Chính vì vậy, vào những ngày nghỉ cuối tuần, A0 đã phải ngừng dự phòng nhiều tổ máy nhiệt điện than và tuabin khí trên cơ sở đảm bảo đủ số tổ máy nối lưới tối thiểu theo điều kiện kỹ thuật của hệ thống (đảm bảo khả dụng, chế độ điện áp, giới hạn truyền tải...).

Để đảm bảo an ninh, an toàn trong vận hành hệ thống điện, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia khơng thể huy đợng tồn bợ cơng śt khả dụng của nguồn điện, trong đó có cả các nguồn năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời vào các giờ phụ tải thấp điểm (buổi trưa, các ngày nghỉ cuối tuần hoặc các dịp lễ- tết).

Hiện nay việc điều độ, huy động công suất các nhà máy điện trên hệ thống đã và đang được A0 thực hiện thông qua hệ thống AGC (Automatic Generation Control). Đây là hệ thống thiết bị tự động điều chỉnh tăng giảm cơng śt phát điện nhằm duy trì vận hành ổn định tồn hệ thống. Hệ thống này sẽ tự động giám sát và tối ưu hóa điều chỉnh cơng śt phát của các nhà máy điện, trong đó bao gồm các nhà máy điện năng

18

lượng tái tạo theo thời gian thực, đảm bảo tính cơng khai, minh bạch trong việc điều đợ vận hành hệ thống điện quốc gia.

Năm 2020, sản lượng điện phát từ điện mặt trời đạt 10,6 tỷ kWh, chiếm khoảng 4,3% tổng sản lượng huy đợng nguồn tồn hệ thống điện quốc gia.