1.3 Các cường quốc điện gió của thế giới
Theo hợi đồng năng lượng tồn cầu (GWEC) thì danh sách các quốc gia có nền kinh tế phát triển thì năng lượng điện gió sản x́t trên các quốc gia này có lượng cơng śt lớn. Theo [4] thì Trung Quốc có sản lượng điện gió lớn nhất thế giới và chiếm 37% năng lượng điện gió trên tồn thế giới và cơng śt điện gió là 229,99 GW điện trong năm 2019 (Hình 1.10). Đợ lớn của việc sản xuất năng lượng gió theo giá trị tương đối tính theo phần trăm (đvt: % ) của mã màu tương ứng với tên nước ghi trên cợt dọc ở phía bên phải.
Năm 2010, Trung Quốc vượt qua Mỹ trở thành quốc gia có cơng śt điện gió đứng đầu thế giới. Năm 2014, Trung Quốc đẩy mạnh sản xuất điện gió từ 16.088 MW lên tới 91.412 MW trong nỗ lực của Văn phòng năng lượng quốc gia đưa điện gió trở thành nguồn năng lượng có giá cạnh tranh với nguồn điện than vào năm 2020.
Hình 1.10 Cơng śt điện gió của các nước trên thế giới trong năm 2019 [4] Kinh tế thế giới dần được phục hồi cùng với đó là tình hình chính trị bất ổn diễn ra nhiều nơi, mơi trường ô nhiễm trầm trọng và việc khai thác nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng giảm, khó khăn hơn vì thế nhiều quốc gia đã đẩy mạnh phát triển công nghiệp năng lượng theo xu hướng sạch và bền vững. Trong đó, xem phát triển điện gió là hướng đi hàng đầu. Tới cuối năm 2019, trang trại gió được lắp đặt tại trên 93 quốc gia có khả năng tổng hợp 651 GW điện, đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của dân số tương đối lớn vào thị trường năng lượng điện của tồn thế giới (Hình 1.10). Trong đó 10 nước có năng lượng điện gió lắp đặt lớn nhất được thống kê năm 2019 là những nước có nền kinh tế phát triển và cơng nghệ hàng đầu về lĩnh vực năng lượng và có sản lượng năng lượng điện gió tăng trưởng đều theo các năm. Sau đây là quá trình phát triển năng lượng gió của 5 nước có nền kinh tế năng lượng điện gió tăng đều trong các năm được thể hiện ở Hình 1.11.
2% 2% 2% 3% 3% 4% 6% 9% 15% 17% 37%
Cơng śt điện gió các nước tăng thêm năm 2019
UK Canada Italy France Brazil Spain India Germany Rest of Word USA PR China
Hình 1.11 Biểu đồ cơng śt điện gió từ năm 2006 – 2019 [4]
1.4 Triển vọng tương lai của điện gió
Tổ chức năng lượng gió Châu Âu đang tiến hành mợt chiến lược phát triển nhanh cho năng lượng gió với mục tiêu đưa năng lượng gió vào nhóm những nguồn năng lượng quan trọng nhất. Theo kế hoạch của tổ chức này, mục tiêu đến năm 2020, sản lượng điện gió sẽ đạt 194.8 GW, chiếm 12,1% tổng sản lượng điện năng của thế giới. Theo kế hoạch này đến năm 2020, tổng công suất của Châu Âu sẽ là 180 GW trong đó có 70 GW được xây dựng ngoài thềm lục địa gấp 72 lần công suất năm 1995, đủ cung cấp cho 195 triệu dân. Các kế hoạch phát triển các trạm điện gió ngồi thềm lục địa cũng đang được tiến hành để lợi dụng gió biển và ước tính sẽ chiếm trên 40% sản lượng điện gió tương lai của Châu Âu. Cũng theo dự đốn này thì năng lượng gió sẽ tăng dần và vượt qua nhiều nguồn năng lượng truyền thống nhưng tiềm ẩn rủi ro cao như điện hạt nhân và thủy điện lớn, và vào năm 2030 năng lượng tái tạo (trong đó có năng lượng gió) chiếm 32% tổng sản lượng điện và sẽ trở thành nguồn năng lượng chiếm tỷ trọng lớn thứ hai, chỉ đứng sau nhiệt điện. Hơn nữa, điện gió cịn tạo nên được mợt thị trường mới với các sản phẩm có giá trị gia tăng cao và giúp tạo thêm nhiều việc làm mới cho xã hội. Các dự báo về tốc đợ phát triển của năng lượng gió
thường xun phải điều chỉnh để phản ánh chính xác hơn tốc đợ tăng trưởng vượt bậc của ngành công nghiệp điện gió. Chúng ta chắc chắn sẽ thấy được đóng góp tích cực của ngành cơng nghiệp điện gió mợt cách tồn diện vào đời sống kinh tế – chính trị thế giới trong một tương lai không xa.
Theo hiệp hợi năng lượng gió GWEC báo cáo gió tồn cầu 2019 nhấn mạnh triển vọng thị trường tích cực cho ngành cơng nghiệp gió tồn cầu trong năm năm tới với CAGR dự kiến ở mức 4%. GWEC Market Intelligence hy vọng rằng hơn 355GW công suất mới sẽ được bổ sung trong giai đoạn 2020-2024, tức là gần 71 GW lắp đặt mới mỗi năm cho đến năm 2024.
Tuy nhiên, tác động đầy đủ của Covid-19 đối với việc lắp đặt năng lượng gió vẫn chưa được biết. GWEC sẽ điều chỉnh lại dự báo 2020-2024 trong bối cảnh tác động tiềm tàng của Covid-19 đối với nền kinh tế và thị trường năng lượng toàn cầu, và sẽ công bố triển vọng thị trường cập nhật vào quý 2 năm 2020.
Các cơ chế hỗ trợ của chính phủ sẽ là chìa khóa để thúc đẩy tăng trưởng vào đầu giai đoạn dự báo 5 năm, sau đó sẽ nhường chỗ cho tăng trưởng dựa trên thị trường hoặc thương mại bắt đầu từ năm 2021. Phát triển thị trường và ngồi khơi sẽ đóng vai trò lớn hơn trong việc thúc đẩy tồn cầu điện gió. Gió ngồi khơi dự kiến sẽ tăng từ 6 GW năm 2019 lên gần 80 GW vào năm 2024, nâng thị phần của nó trong các cài đặt mới toàn cầu từ 10% vào năm 2019 lên 20% vào năm 2024.
1.5 Tình hình phát triển điện gió ở Việt Nam
1.5.1 Năng lượng điện Việt Nam
Nhu cầu điện năng ở mỗi nước và tồn thế giới khơng ngừng tăng. Nhưng nguồn nhiên liệu than và khí đốt cho nhiệt điện khơng cịn dồi dào và gây khó khăn lớn trong việc khắc phục ơ nhiễm mơi trường nặng nề. Thủy điện thì có cơng śt phần lớn thì chủ yếu dựa vào thời tiết và địa thế sơng ngịi. Chỉ có điện hạt nhân đang đóng vai trị lớn, nhưng cũng bắt đầu có dấu hiệu chững lại. Và nguồn năng lượng tái tạo nổi lên như một trong những nguồn cứu cánh. Bên cạnh điện mặt trời, điện gió đang là nguồn đáp ứng không thể thiếu cho nhiều nước trên thế giới hiện tại và tương lai,
trong đó có Việt Nam. Mợt số nghiên cứu đánh giá cho thấy Việt Nam có tiềm năng gió để phát triển các dự án điện gió với quy mơ lớn là rất khả thi.
Theo Quy hoạch điện VII (điều chỉnh), đến năm 2030 điện gió đạt 6.000 MW chiếm tỷ trọng 2.1%; điện mặt trời đạt 12.000 MW chiếm tỷ trọng 3.3% trong tổng sản lượng điện sản xuất. Tính đến thời điểm hiện tại, Bợ Cơng thương đã cấp phép cho 122 dự án điện mặt trời với tổng công suất hơn 8.000 MW, trong đó có khoảng hơn 4.000 MW ký được hợp đồng mua bán điện trước tháng 6 năm 2019. Bên cạnh đó cịn có hơn 200 dự án đang được đề xuất phát triển với tổng công suất khoảng gần 17.000 MW. Trước đây năng lượng điện gió được xem là chậm chạp dù tiềm năng được đánh giá là rất lớn. Nhưng tính đến cuối năm 2018, mới chỉ có khoảng 300 MW đã đi vào hoạt động hoặc đang trong giai đoạn triển khai. Tuy nhiên, ngay khi Quyết định 39 có hiệu lực từ tháng 11/2018 nâng giá điện gió từ lên 8.5 Cents (trên đất liền) và 9.8 Cents (ngoài khơi) trên mỗi kWh tương ứng, áp dụng cho một phần hoặc tồn bợ nhà máy điện gió nối lưới đi vào vận hành thương mại trước ngày 1/11/2021 đã thổi một luồng gió mới vào lĩnh vực này. Hàng loạt dự án được đề xuất triển khai. Đây được xem sẽ là cú hích tiếp theo trong lĩnh vực năng lượng tái tạo.
Theo điện lực EVN Việt Nam thì sản lượng điện nước ta được sản xuất ra chủ yếu từ nguồn nhiệt điện chạy bằng than đá chiếm 50.6% tổng sản lượng điện cả nước [7] . Trong đó năng lượng tái tạo chiếm mợt sản lượng nhỏ 5%, do đó trong tương lai cần có những chính sách và chủ trương của nhà nước để kích hoạt sự phát triển của năng lượng tái tạo nói chung, trong đó có nguồn năng lượng gió. Biểu đồ thể hiện sản lượng điện tiêu thụ ở Việt Nam trong một tuần ngày 02/03/2020 – 08/03/2020 (Hình 1.12) và (Hình 1.13) sản lượng điện sản xuất ra ở việt Nam vào năm 2030.
Hình 1.12 Sản lượng điện sản xuất ra trong mợt tuần [7].
Hình 1.13 Dự báo sản lượng cơng suất điện Việt Nam năm 2030 [7].
Hội đồng năng lượng gió tồn cầu đánh giá Việt Nam với vị trí thuận lợi có bờ biển trải dài đứng thứ 11 trong số các quốc gia khai thác điện gió ven biển đứng đầu thế giới. Bản đồ năng lượng gió của Ngân hàng thế giới (Worldbank, 2001) được xây dựng cho bốn nước trong khu vực Đông Nam Á (gồm: Việt Nam, Campuchia, Lào và Thái Lan). Trong khi Việt Nam có tới 8.6% diện tích lãnh thổ được đánh giá có tiềm năng từ tốt đến rất tốt để xây dựng các trạm điện gió cơng śt lớn thì diện tích này ở Campuchia là 0.2%, ở Lào 2.9% và ở Thái Lan cũng chỉ 0.2%. Dựa trên phương
Nhiệt điện Thủy điện
Turbin khí+đi hơi, chạy dầu
Năng Lượng tái tạo
Sản lượng điện việt Nam từ ngày 3/02/2020 - 09/02/2020
Nhiệt điện Thủy điện
Turbin khí+đi hơi, chạy dầu
Năng Lượng tái tạo
50.60%
12% 15.80%
9.40%
6% 3.20%
Nhiệt điện than 50.6% Thủy điện 12%
Turbine khí + đi hơi, chạy dầu 15.8%
Năng lượng tái tạo 9.4% Điện hạt nhân 6% Thủy điện tích năng
pháp mơ phỏng bằng mơ hình số trị khí quyển và theo kết quả từ bản đồ năng lượng gió này, tiềm năng năng lượng gió ở đợ cao 65m của Việt Nam là lớn nhất so với các nước khác trong khu vực, với tiềm năng năng lượng gió lý thuyết lên đến 513.360 MW tức là bằng hơn 200 lần công suất của thủy điện Sơn La và hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện vào năm 2020. Những khu vực được hứa hẹn có tiềm năng lớn trên tồn lãnh thổ là khu vực ven biển và cao nguyên miền nam Trung Bộ và Nam Bộ. Tuy nhiên, các kết quả mô phỏng này được đánh giá là khác biệt so với kết quả tính tốn dựa trên số liệu quan trắc của EVN, sự khác biệt này có thể là do sai số tính tốn mơ phỏng.
Tất nhiên, để chuyển từ tiềm năng phát triển năng lượng gió từ lý thuyết thành tiềm năng có thể khai thác, kỹ thuật và cuối cùng thành tiềm năng kinh tế là cả mợt câu chuyện dài; nhưng điều đó khơng ngăn cản việc chúng ta xem xét một cách thấu đáo tiềm năng to lớn về năng lượng gió ở Việt Nam để phát triển. Nếu xét tiêu chuẩn để xây dựng các trạm điện gió cỡ nhỏ phục vụ cho phát triển kinh tế ở những khu vực khó khăn thì Việt Nam có đến 41% diện tích nơng thơn có thể phát triển điện gió loại nhỏ. Nếu so sánh con số này so với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là 9% diện tích nơng thơn có thể phát triển năng lượng gió.
1.5.2 Triển vọng của năng lượng gió Việt Nam
Năm 2007, EVN cũng đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió, xác định các vùng thích hợp cho phát triển điện gió trên tồn lãnh thổ với cơng śt kỹ thuật 1.785 MW. Với đường bờ biển hơn 3.000 km và tốc đợ gió trung bình là 8m/s - 9m/s ở phía nam, Việt Nam tiềm năng phát triển và tạo ra năng lượng gió là đáng kể. Trong đó, miền Nam Trung Bợ được xem là có tiềm năng gió lớn nhất cả nước với khoảng 880 MW tập trung ở hai tỉnh Quảng Bình và Bình Định, tiếp đến vùng có tiềm năng thứ hai là miền Nam Bợ với công suất khoảng 855 MW, tập trung hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận (Hình 1.14).
Ngồi ra, Bợ Cơng thương, TrueWind Solutions LCC (Mỹ) và Ngân hàng thế giới (2010) đã tiến hành cập nhật thêm số liệu quan trắc (đo gió ở 3 điểm) vào bản đồ tiềm
năng gió ở cấp đợ cao 80m cho Việt Nam. Kết quả cho thấy tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 80m so với bề mặt đất là trên 2.400 MW (tốc đợ gió trung bình năm trên 7m/s). Theo lợ trình, Việt Nam sẽ phát triển 800 MW điện gió vào cuối năm 2020 (nhưng tình hình dịch bệnh Covid19 đang phát triển và bùng phát, sẽ ảnh hưởng việc lắp đặt mới và sữa chữa, làm ảnh hưởng đến sản lượng điện cuối năm), chiếm khoảng 0,8% tổng nhu cầu điện. Mục tiêu là phát triển 2.000 MW điện gió vào năm 2025 và 6.000 MW vào năm 2030.
Số liệu gió của Trung tâm tư liệu Khí tượng Thuỷ văn Việt Nam cho thấy tại đợ cao đo gió bề mặt 10 ÷12m trên mặt đất, vận tốc gió trung bình năm trong nhiều năm (phần lớn trên 30 năm): trong 24 trạm có 7 trạm có vận tốc gió trên 4 m/s, 10 trạm có vận tốc gió từ 3 m/s ÷ 4 m/s, 7 trạm có vận tốc gió từ 2 m/s ÷ 3 m/s. Số liệu gió tự ghi đo tại đợ cao 50-60 m trên mặt đất: Tại các tỉnh có tiềm năng gió tốt, có khoảng 30 vị trí đã được xây dựng trạm đo gió tự ghi có đợ chính xác cao; có trạm đo ở nhiều mức đợ cao 12m, 30m, 40m, 50m, 60m ở Bảng 1.1; cũng có trạm chỉ đo ở hai hoặc ba mức đợ cao, phục vụ xây dựng các dự án trang trại gió cơng śt lớn.
Bảng 1.1 Tiềm năng gió của Việt Nam ở đợ cao 65 m so với mặt đất [8]
Tốc độ gió trung bình
Thấp Trung bình Tương đối cao Cao Rất cao < 6m/s 6-7m/s 7-8m/s 8-9m/s > 9m/s
Diện tích (km2) 197.242 100.367 25.679 2.178 111 Tỷ lệ diện tích (%) 60,6 30,8 7,9 0,7 > 0 Tiềm năng (MW) - 401.444 102.716 8.748 482 Theo phân tích số liệu ở trên, Việt Nam còn sử dụng nguồn điện năng lượng từ nhiệt điện và thủy triều, điều này gây tác đợng đến biến đổi khí hậu chung của tồn thế giới. Do đó trong tương lai ngành năng lượng tái tạo sẽ phát triển mạnh, đặc biệt là ngành năng lượng gió, với những ưu điểm đã được phân tích. Việc phát triển năng lượng gió sẽ tạo ra mợt cảnh quan mơi trường đẹp, ít gây ra biến đổi khí hậu, là dạng nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên, đem lại lợi ích kinh tế, góp phần vào việc phát triển đất nước, đảm bảo an sinh xã hợi.
Hình 1.14 Biểu đồ thể hiện tốc đợ gió ở Việt Nam ở độ cao 100 m [4].
Việt Nam có tiềm năng về năng lượng gió khá lớn so với các nước trong khu vực, điều này là một thuận lợi lớn. Việc đánh giá đúng mức chế đợ gió và phát triển mơ hình máy phát điện gió cơng śt nhỏ là hồn tồn phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam hiện nay, phù hợp với xu thế phát triển của thế giới. Vấn đề đặt ra ở đây là chúng ta sẽ lựa chọn mơ hình nào máy phát điện gió nào để phù hợp cho điều kiện gió cũng như điều kiện kinh tế của Việt Nam.
1.5.3 Các dự án điện gió ở Việt Nam
Cho đến nay, có khoảng 48 dự án điện gió đã đăng ký trên tồn bợ lãnh thổ Việt Nam, tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam Bộ thể hiện ở Hình 1.15, với tổng cơng śt đăng ký gần 5000MW, quy mô công suất của các dự án từ 6MW đến 250 MW. Hiện nay vốn đầu tư của dự án điện gió vẫn cịn khá cao, tuy nhiên giá bán điện
gió được tập đồn điện lực Việt Nam mua nâng lên từ 7,8 Cent/kWh lên 9,8 Cent/kWh nên đã hấp dẫn các nhà đầu tư trong và ngoài nước đầu tư vào lĩnh vực này.
1.5.3.1 Tỉnh Bình Thuận.
Dự án điện gió ở xã Bình Thạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận là hồn thiện giai đoạn 1 (dự kiến nâng tổng công suất lên 120 MW trong giai đoạn 2 từ 2011 đến 2015), với cơng ćt lắp đặt 30 MW (20 turbine gió x1,5 MW mỗi turbine).
Chủ đầu tư dự án là công ty Cổ phần Năng lượng Tái tạo Việt Nam (Vietnam