6. Kết cấu của luận án
1.1. Sản phẩm và thị trường sản phẩm năng lượng tái tạo
1.1.1. Khái niệm, đặc điểm năng lượng tái tạo và sản phẩm năng lượng tái tạo
1.1.1.1. Khái niệm, phân loại năng lượng tái tạo
Theo cách tiếp cận của quy hoạch điện quốc gia, quy hoạch năng lượng tái tạo thì năng lượng tái tạo là những nguồn năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô hạn.
“Vô hạn” ở đây có nghĩa là nguồn cung cấp không hạn chế do năng lượng tồn tại nhiều đến mức không thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người (như năng lượng Gió, năng lượng Mặt Trời) hoặc là năng lượng có khả năng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục trong quá trình diễn tiến trên Trái Đất (như năng lượng sinh khối). “Tái tạo” có nghĩa là khôi phục lại, làm đầy lại, dùng để chỉ đến các chu kỳ tái tạo mà đối với con người là ngắn đi rất nhiều (như khí sinh học so với năng lượng hóa thạch). Chu kỳ tái tạo của chúng có thời gian tương đương thời gian chúng được sử dụng [30],.
Một số tiếp cận khác về khái niệm năng lượng tái tạo bao gồm: “Năng lượng tái tạo là năng lượng tự nhiên mà nguồn cung cấp không hạn chế” [75]; “Năng lượng tái tạo (năng lượng tái sinh) là năng lượng thu được từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn” [91].
Khái niệm "Năng lượng tái tạo" được sử dụng để phân biệt với các nguồn năng hữu hạn, bị giảm dần và cạn kiệt cùng với quá trình khai thác và sử dụng của con người, hoặc cần phải có những điều kiện tự nhiên đặc biệt và khoảng thời vô cùng dài để tạo ra. Các nguồn năng lượng không tái tạo như than đá hay dầu mỏ. Các nguồn năng lượng hạt nhân do con người tổng hợp và tạo ra không thuộc loại năng lượng tái tạo.
Trong điều kiện của Việt Nam các nguồn năng lượng tái tạo phát điện [32], Được sản xuất từ các nguồn như thuỷ điện nhỏ, gió, mặt trời, địa nhiệt, thuỷ triều, sinh khối, khí chôn lấp rác thải, khí của nhà máy xử lý rác thải và khí sinh học”.
Các nguồn năng lượng tái tạo chủ yếu, bao gồm [32] :
1) Năng lượng Mặt Trời được tạo ra do dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất. Con người có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu
ứng quang điện, chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng, như trong pin Mặt Trời. Hoặc gián tiếp tiếp nhận các nguồn năng lượng mặt trời thông qua quá trình sinh học tự nhiên. Con người sẽ tiếp tục nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu (khoảng 5 tỷ năm nữa).
2) Năng lượng thủy điện được tạo ra từ các dòng chảy tự nhiên của sông suối cũng có thể được khai thác để tạo ra các chuyển động cơ học (cối giã gạo) hoặc chuyển hóa thành năng lượng điện nhờ máy phát điện.
3) Năng lượng biển (năng lượng sóng, năng lượng dòng biển và năng lượng thủy triều): Năng lượng thủy triều được tạo ra do trường lực hấp dẫn của Mặt Trăng cộng với trường lực quán tính ly tâm không đều của trái đất dẫn đến mực nước biển dâng lên hạ xuống trong ngày, tạo ra hiện tượng thủy triều. Sự nâng hạ của nước biển có thể làm chuyển động các máy phát điện Thời gian kéo dài của hiện tượng thủy triều được tính toán là nhỏ hơn so với tuổi thọ của Mặt Trời.
4) Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Năng lượng gió được con người khai thác để tạo ra các chuyển động cơ học (cối xay gió) hoặc chuyển hóa thành năng lượng điện nhờ máy phát điện.
5) Năng lượng địa nhiệt được tạo ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất, có nguồn gốc từ sự hình thành hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất. Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện. Các giếng địa nhiệt có khuynh hướng giải phóng khí thải nhà kính, nhưng sự phát thải này thấp hơn nhiều so với phát thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch thông thường và bị giữ dưới sâu trong lòng đất nên giảm thiểu tác động đến sự nóng lên toàn cầu .
6) Năng lượng hydro có sẵn trong nước và là yếu tố phổ biến nhất có sẵn trên trái đất. Nước chứa hai phần ba hydro và có thể được kết hợp với các yếu tố khác. Khi hydro được tách ra có thể được sử dụng làm nhiên liệu để tạo ra điện.
7) Sinh khối là dạng vật liệu sinh học từ sự sống hay sinh vật sống, đa số là các cây trồng hay vật liệu có nguồn gốc từ thực vật được xem là nguồn năng lượng tái tạo. Năng lượng sinh khối có thể dùng trực tiếp, gián tiếp một lần hay chuyển thành dạng năng lượng khác như nhiên liệu sinh học. Sinh khối có thể chuyển thành năng lượng theo ba cách: chuyển đổi nhiệt, chuyển đổi hóa học, và chuyển đổi sinh hóa.
nguồn gốc động thực vật như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật cụ thể như: Mỡ động vật, ngũ cốc ( lúa, ngô, đậu tương ….), chất thải và các phụ phẩm của ngành nông nghiệp ( rơm, rạ, phân …), các phụ phẩm trong ngành chế biến nông, lâm sản (mùn cưa, sản phẩm từ chế biến gỗ..)
9) Ngoài các nguồn NLTT nêu trên có thể khai thác công nghiệp, còn có các nguồn năng lượng tái tạo nhỏ dùng trong một số vật dụng như trong đồng hồ, vòi nước, ăng ten thu phát,...
1.1.1.2. Khái niệm, phân loại sản phẩm năng lượng tái tạo
Theo quan điểm Kinh tế - Chính trị, sản phẩm là sự kết tinh của lao động sống và lao đông vật hóa, nó có giá trị và giá trị sử dụng [28].
Theo quan điểm Marketing, sản phẩm là những hàng hóa và dịch vụ với những thuộc tính nhất định, với những ích dụng cụ thể nhằm thỏa mãn những nhu cầu đòi hỏi của khách hàng [26].
Sản phẩm được sản xuất với những mức chi phí và được bán ở những mức giá nhất định. Mức giá của sản phẩm có thể được xác định dựa trên chi phí, mức chất lượng, khả năng tiếp thị và điều kiện cụ thể của thị trường [26].
Theo các khái niệm về sản phẩm trên đây thì các nguồn tài nguyên năng lượng tồn tại trong tự nhiên chưa được xem là sản phẩm năng lượng tái tạo. Nói cách khác, các tài nguyên năng lượng tự nhiên mới chỉ là các nguyên liệu chủ yếu cần bổ sung thêm lao động sống (nhân công) và lao động vật hóa (máy móc, thiết bị,…) để sản xuất ra sản phẩm năng lượng tái tạo.
Từ đó, có thể định nghĩa, ‘‘Sản phẩm năng lượng tái tạo là những sản phẩm năng lượng được tạo ra nhờ quá trình lao động để chuyển hóa các tài nguyên năng lượng tái tạo phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng năng lượng trong sản xuất và đời sống xã hội”.
Các sản phẩm năng lượng nói chung và sản phẩm năng lượng tái tạo nói riêng có thể tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau, bao gồm:
1) Điện năng có thể được chuyển hóa từ hầu hết các nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, năng lượng nước (dưới dạng thế năng và động năng), năng lượng sinh học, năng lượng sịa nhiệt,… Sản phẩm điện năng tái tạo bao gồm: điện mặt trời, điện gió, thủy điện, điện tịa nhiệt; khí sinh học…
2) Nhiên liệu lỏng được chiết xuất từ tài nguyên năng lượng sinh học như dầu mỡ đông vật, tinh bột, xen-lu-lo, lignocelluose, nước. Các sản phẩm năng lượng tái tạo dạng lỏng như: Diesel sinh học (Biodiesel); Xăng sinh học (Biogasoline),…
3) Nhiên liệu khí được tạo ra nhờ quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ, trong đó chủ yếu là xen-lu-lo. Sản phẩm là dạng khí sinh học (Biogas).
4) Ngoài ra, sản phẩm năng lượng tái tạo còn được biết đến dưới hình thức sản phẩm tích hợp đầu - cuối. Các sản phẩm năng lượng này đã được biết đến từ ngàn năm trước đây, khi con người lợi dụng sức gió để làm cối xay gió, sức nước làm cối giã gạo, hoặc gần đây là các sản phẩm bình nước nóng năng lượng Mặt trời…
5) Sự khác biệt SPNLTT và các sản phẩm tiêu dùng khác: SPNLTT trước hết một dạng sản phẩm năng lượng thuộc mặt hàng thiết yếu và trong rất nhiều trường hợp là mặt hàng không thể thay thế hoặc thay thế không hoàn hảo ..ví dụ sản phẩm điện NLTT phục vụ cho chiếu sáng và sản xuất, kinh doanh và tiêu dùng dân cư. SPNLTT còn có sự khác biệt rất lớn đó là tính tái tạo của nó ví dụ như: SPNL điện tái tạo là các sản phẩm từ năng lượng Sinh khối, Thủy điện, năng lượng Mặt trời, năng lượng Gió. SPNLTT là một dạng sản phẩm để tạo ra năng lượng nên thời điểm dùng và thời điểm sản xuất trùng khớp. Vì vậy việc dự trữ rất khó khăn và rất tốn kém hoặc phải dự trữ ở dạng thế năng - thủy điện, các dạng pin, ắc quy, hay dự trữ dưới dạng công suất.
1.1.1.3. Những lợi ích và đặc điểm của sản phẩm năng lượng tái tạo
a)Những lợi ích xã hội và môi trường
Giảm thiểu biến đổi khí hậu; Cung cấp năng lượng cho người nghèo đặc biệt ở khu vực vùng sâu, vùng xa nhanh hơn nhiều so với việc mở rộng các hệ thống phân phối; Hỗ trợ cho các hoạt động sản xuất, tạo thu nhập và việc làm ở các khu vực nông thôn. Tuy nhiên, lợi ích của việc sử dụng các SPNLTT so với các sản phẩm năng lượng không tái tạo vẫn chưa được chứng minh bởi những vấn đề phát sinh trong quá trình sử dụng cũng như những biến động giá cả theo khu vực, theo mùa.
b) Đặc điểm sản xuất, sử dụng sản phẩm năng lượng tái tạo
Năng lượng tái tạo dưới dạng tự nhiên đã người dân được sử dụng trong đời sống từ hàng ngàn năm trước đây như sử dụng sức gió để làm cối xay gió, sức nước làm cối giã gạo, hoặc phơi sấy nông sản bằng năng lượng Mặt trời… Tuy nhiên, các phẩm năng lượng tái tạo (điện, nhiên liệu hay khí sinh học) mới được sử dụng rộng rãi vào những thập niên cuối của thế kỷ 20.
Việc sản xuất và phân phối SPNLTT phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ và suất đầu tư lớn. Điều đó có nghĩa là, các doanh nghiệp sản xuất, cung cấp sản phẩm năng lượng tái tạo thường là các tập đoàn lớn hàng đầu thế giới. Các doanh nghiệp này có sức ảnh hưởng và chi phối ở phạm vi thế giới trong nhiều ngành năng lượng, bao gồm: Sản suất điện từ Gió, Mặt trời và Thủy năng; Sản xuất các hệ thống và linh kiện
để sản xuất năng lượng tái tạo; Sản xuất hệ thống pin để lưu trữ năng lượng tái tạo; Sản xuất ô tô điện và xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng nạp điện cho xe ô tô; Sản xuất nhiên liệu tái tạo như viên gỗ, ethanol, khí tự nhiên tái tạo và dầu diesel sinh học.
Ngày nay, sự tiến bộ của Công nghệ cũng như chi phí vận hành và bảo trì (O & M) thấp hơn đã cho phép các doanh nghiệp nhỏ, thậm chí các hộ gia đình có thể tham gia sản xuất, phân phối SPNLTT. Do đó, một số lượng nhỏ doanh nghiệp với tiềm lực tài chính và khả năng về công nghệ có thể tham gia thị trường. Tuy nhiên, suất đầu tư vẫn còn cao và hiệu quả đầu tư chưa đáp ứng được kỳ vọng, vì vậy chưa mạnh dạn trong việc mở rộng sản xuất SPNLTT chỉ ở quy mô nhỏ. Đối với các thiết bị có tích hợp công nghệ chuyển đổi năng lượng tái tạo, người tiêu dùng cũng sẽ tính đến chi phí vận hành, bảo trì thiết bị và có thể thay thế các bộ phận (ví dụ như pin) [23].
Việc mở rộng nhu cầu sử dụng SPNLTT của doanh nghiệp, đặc biệt là người dân đòi hỏi Nhà nước phải thực thi các chính sách hỗ trợ. Nghĩa là, việc phát triển Cầu về SPNLTT sẽ phụ thuộc vào Chính phủ và các Bộ, ngành Trung ương và địa phương. Đặc biệt, Chính phủ phải đóng vai trò tích cực trong việc trang trải một phần chi phí vốn và có thể bao gồm cả việc trợ cấp cho người tiêu dùng ( đặc biệt đối với khu vực vùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn) thanh toán khoản chi hỗ trợ mua sắm SPNLTT và chi phí lắp đặt, chuyển giao …