Nghiên cứu tiềm năng, hiện trạng nguồn năng lượng & các rào cản, giải pháp phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam
ISSN 2354-0575
NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG, HIỆN TRẠNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG
& CÁC RÀO CẢN, GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Ở VIỆT NAM
Nguyễn Thị Thu Hương1, Nguyễn Viết Ngư2
1 Học viện Kỹ thuật Quân Sự
2 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên
Ngày tòa soạn nhận được bài báo: 19/04/2017
Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 07/05/2018
Ngày bài báo được duyệt đăng: 15/05/2018
Tóm tắt:
Ngày nay, các nguồn năng lượng truyền thống dần cạn kiệt và cũng gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu
cực đến môi trường, làm khí hậu biến đổi rõ rệt. Các nước trên thế giới đều tập trung vào phát triển năng
lượng tái tạo điều đó góp phần chống biến đổi khí hậu, tạo tiền đề cho phát triển bền vững… Bài báo này
nghiên cứu về tiềm năng, hiện trạng nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) ở Việt Nam và những hạn chế trong
việc phát triển NLTT ở Việt Nam, đồng thời đưa ra giải pháp để phát triển NLTT.
Từ khóa: Năng lượng tái tạo, Pin mặt trời, Tua bin gió.
1. Mở đầu
Chất thải rắn
Khí sinh học
2,4
2
320
58
Năng lượng tái tạo (NLTT) rất cần thiết để
chuyển đổi, hướng tới một hệ thống năng lượng bền
vững, tin cậy mà tất cả mọi người đều có khả năng
tiếp cận. Hệ thống năng lượng của Việt Nam đang
ngày càng tập trung sử dụng nguồn năng lượng phát
thải nhiều khí CO2 [3]. Chúng ta cũng đang ngày
càng phụ thuộc vào các nước khác để nhập khẩu
một phần nguồn nhiên liệu hóa thạch và đây chính
là nguyên nhân gây biến đổi khí hậu, làm ô nhiễm
không khí, đất và nguồn nước. Trong khi đó, năng
lượng sản xuất từ mặt trời, gió, sóng biển, địa nhiệt,
nước và nhiên liệu sinh khối có thể đáp ứng bền
vững một phần lớn nhu cầu năng lượng của Việt
Nam [1].
Nguồn: ADB (2015) và Green ID (2016)
Bảng 1 cho thấy tiềm năng NLTT tập trung
phần lớn ở thủy năng, gió, pin năng lượng MT. Theo
số liệu thống kê của Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn
Quốc gia về số giờ nắng (số liệu bình quân 20 năm) ở
Việt Nam, thì có thể chia thành 3 khu vực như sau [2]:
Khu vực 1: Các tỉnh vùng Tây Bắc (Sơn La,
Lai châu): Số giờ nắng tương đối cao từ 1897÷2102
giờ/năm.
Khu vực 2: Các tỉnh còn lại của miền Bắc và
một số tỉnh từ Thanh Hóa đến Quảng Bình. Số giờ
nắng trung bình năm từ 1400÷1700 giờ/năm.
Khu vực 3: Các tỉnh từ Huế trở vào: Số giờ
nắng cao nhất cả nước từ 1900÷2900 giờ/năm. Theo
đánh giá, những vùng có số giờ nắng từ 1800giờ/
năm trở lên thì được coi là có tiềm năng để khai thác
sử dụng. Đối với Việt Nam, thì tiêu chí này phù hợp
với nhiều vùng, nhất là các tỉnh phía Nam.
Trong bài báo này, sẽ phân tích những tiềm
năng về nguồn NLTT ở Việt Nam và đưa ra các giải
pháp để phát triển NLTT. Đồng thời cũng đánh giá
thực trạng nguồn năng lượng sản xuất điện đang tồn
tại ở Việt Nam.
2. Tiềm năng về năng lượng tái tạo ở Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có tiềm năng lớn về
NLTT, đặc biệt là năng lượng mặt trời (PV), gió,
sinh khối, thủy điện nhỏ [5].
Năm 2001, Ngân hàng Thế giới (WB) đã
khởi xướng đề án xây dựng bản đồ năng lượng gió
cho bốn quốc gia gồm Campuchia, Lào, Thái Lan
và Việt Nam. Nghiên cứu này dựa vào số liệu từ
các trạm khí tượng thuỷ văn cùng với mô hình mô
phỏng để đánh giá tiềm năng năng lượng gió tại độ
cao 65 m và 30 m, tương ứng với độ cao của tua
bin gió nối lưới và tua bin gió lưới độc lập. Nguồn
dữ liệu thuỷ văn do Viện Khí tượng Thuỷ văn Quốc
gia (VNIHM) và Cơ quan Thông tin Khí quyển và
Đại dương của Hoa Kỳ (NOOA) cung cấp. Từ năm
2004, NOOA đã có kết nối với 24 trạm khí tượng
thuỷ văn ở Việt Nam để thu thập dữ liệu.
Bảng 1. Tiềm năng NLTT ở Việt Nam
Công nghệ
NLTT
Công suất lắp Tiềm năng kỹ
đặt (MW) thuật (MW)
2.152 7.200
159
Thủy năng
Gió
27.750
13.000
Pin năng lượng 5
MT
Sinh khối
375
2.500
Journal of Science and Technology
46
Khoa học & Công nghệ - Số 18/Tháng 6 - 2018
ISSN 2354-0575
Bảng 2. Tiềm năng năng lượng gió tại Việt Nam ở thoải, nông, mật độ năng lượng gió vừa); Quảng
độ cao 65 m
Thấp Trung Tương Cao
bình đối cao 8-9m/s cao
6-7m/s 7-8m/s
Diện tích 197.242 100.367 25.679 2.178 111
(km2)
Bình-Quảng Ngãi (biển thoải, hẹp, mật độ năng
lượng gió thấp); Bình Định-Ninh Thuận (biển nông
hẹp, mật độ năng lượng gió thấp); Bình Thuận-Mũi
Cà Mau (biển thoải, nông, mật độ năng lượng gió
cao); Mũi Cà Mau-Kiên Giang (biển nông, mật độ
năng lượng gió vừa).
Vùng ven biển nước ta, đặc biệt vùng phía
Nam có diện tích rộng khoảng 112.000km2, khu vực
có độ sâu từ 30m đến 60m có diện tích rộng khoảng
142000km2 có tiềm năng phát triển tốt điện gió biển
rất tốt. Đặc biệt khu vực biển có độ sâu 0-30m từ
Bình Thuận đến Cà Mau rộng khoảng 44000km2.
Theo số liệu gió Phú Quý, Côn Đảo thì vùng này đạt
tốc độ gió trung bình ở độ cao 100m đạt hơn 5-8m/
s. Hiện nay trang trại gió biển đầu tiên với công suất
gần 100 MW đã hoạt động và đang nghiên cứu triển
khai các giai đoạn tới năm 2025, lên tới 1.000 MW
tức gấp 10 lần.
Tốc độ
gió trung <6m/s
bình
Rất
>9m/s
Diện tích 60,60
(%)
Tiềm năng
(MW)
30,80
7,90
0,70
>0
401.444 102.716 8.748 452
(Nguồn: Viện Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia)
Với tiềm năng lớn về năng lượng gió, Việt
Nam có hàng chục dự án khai thác năng lượng gió
(mỗi dự án có công suất từ 6-150MW) đã được lập
tại Bình Định, Ninh Thuận, Bình Thuận, Khánh
Hòa, Bạc Liêu…. Trong đó tiềm năng năng lượng
gió biến đóng một vai trò quan trọng. Tại vùng biển
Việt Nam có khu vực từ Bình Thuận đến Cà Mau,
khoảng cách từ bờ ra đến 300km là nơi có tốc độ gió
đạt từ 7 đến 11m/s, cũng là nơi tiềm năng công suất
năng lượng gió lớn nhấttrên thế giới. Khu vực ven
bờ vịnh Bắc Bộ phía Bắc từ Quảng Ninh đến Quảng
Trị có tốc độ gió chủ yếu thấp hơn 6m/s.
Cụ thể, các trang trại tuabin gió tại đảo Phú
Quý và Bạc Liêu đã hoạt động tốt và mang lại hiệu
quả kinh tế cao, cơ hội thu hồi vốn khoảng hơn 10
năm, so với tuổi thọ tuốc bin 20 năm. Trang trại gió
biển Khai Long (Cà Mau) xây dựng từ tháng 1/2016
với công suất giai đoạn 1 là 100 MW.
Theo độ sâu, địa hình và tốc độ gió trung
bình năm (3 mức cao, vừa, thấp) dựa theo chuỗi 10
năm (đo đạc gió vệ tinh NOAA), khu vực biển ven
bờ Việt Nam được chia thành 5 khu vực như sau
(theo đường bờ) gồm: Quảng Ninh-Quảng Trị (biển
3. Hiện trạng nguồn năng lượng ở Việt Nam
Nhu cầu sử dụng điện của Việt Nam tăng
theo các giai đoạn [3]:
Hình 1. Sơ đồ phát triển nguồn điện ở Việt Nam từ năm 1954 đến năm 2017
Trong khi các nước trên thế giới đang chuyển công suất lắp đặt nguồn điện. Ngược với sự suy
hướng đầu tư sang NLTT, tốc độ phát triển NLTT ở giảm trong cơ cấu của nhóm tuabin khí, công suất
Việt Nam vẫn còn trì trệ vì NLTT vẫn đang phải đối lắp đặt các nhà máy nhiệt điện than có mức tăng
mặt với nhiều bất lợi so với các nguồn năng lượng trưởng mạnh mẽ trong những năm gần đây. Năng
truyền thống. Than đá, khí đốt và thủy điện vừa và lượng tái tạo ở nước ta là từ các nhà máy thủy điện
lớn vẫn chiếm ưu thế trong tổng sản lượng sản xuất nhỏ (công suất dưới 30MW) chiếm 88,6%. Điện gió
điện của Việt Nam. Ba nguồn điện chính đó chiếm và các nguồn điện tái tạo khác chỉ đóng góp rất ít
95% tổng công suất nguồn điện mỗi năm. Thủy điện (0,4%) trong cơ cấu sản xuất điện cả nước.
vẫn là nguồn cung điện chính, chiếm gần 50% tổng
Khoa học & Công nghệ - Số 18/Tháng 6 - 2018
Journal of Science and Technology
47
ISSN 2354-0575
Hình 2. Công suất lắp đặt nguồn điện
4.1. NLTT không ổn định, thường làm gián đoạn
Theo Quy hoạc điện VII (QHĐ VII) sửa đổi
quá trình cung cấp điện và không thể cung cấp
điện 24/24
Để khắc phục tính gián đoạn của NLTT có
thể có một số cách giải quyết sau:
- Phân phối nhiều nguồn năng lượng khác
nhau ở nhiều địa điểm và kết nối chúng vào hệ
thống lưới liên kết lớn nhất để đảm bảo nguồn cung
khi nguồn năng lượng gió và mặt trời bị gián đoạn.
Ví dụ: gió có thể thổi mạnh ở một địa phương
này nhưng cũng có thể thổi với tốc độ yếu hơn ở nơi
khác. Vì vậy năng lượng gió có thể đáp ứng một
phần cho nhu cầu phụ tải nền.
(số 1208/QĐ-TTg), than đá sẽ là nguồn phát điện
đóng vai trò chủ đạo trong việc cấp điện trong giai
đoạn 2020 – 2030.
Bảng 3. Phát triển nhiệt điện than trong QHĐ VII
(điều chỉnh)
Năm
2015 2020 2025 2030
Số lượng nhà 19
máy
31
47
52
Công suất
(MW)
13.157 25.787 45.152 55.252
Tỷ trọng trong 34,3
tổng sản lượng
điện sản xuất
(%)
49,3
55,0
53,2
(Nguồn: Viện Năng lượng – Bộ Công Thương)
4. Những rào cản được cho là ảnh hưởng tới
năng lượng tái tạo ở Việt Nam
Mặc dù NLTT mang lại nhiều lợi ích kinh tế,
xã hội, môi trường, tuy nhiên, dạng năng lượng này
chưa được phát triển nhanh, rộng tại Việt Nam. Hiệp
hội Năng lượng Việt Nam (VEA) cho rằng, nguyên
nhân là do còn có nhiều rào cản, cần phải nhận thức
để vượt qua để đẩy nhanh phát triển nhanh nguồn
năng lượng sạch của Việt Nam. Các rào cản được
đưa ra gồm: rào cản thể chế; rào cản pháp lý; rào
cản đầu tư; rào cản kỹ thuật; rào cản thương mại;
rào cản thị trường [5-8].
Hình 3. Cung cấp điện từ nguồn năng lượng tái tạo
Journal of Science and Technology
48
Khoa học & Công nghệ - Số 18/Tháng 6 - 2018
ISSN 2354-0575
- Sử dụng thủy điện nhỏ, khí sinh học và khí xuất NLTT. Trong khi việc quá phụ thuộc vào nhiệt
tự nhiên để cung cấp điện năng cho phụ tải nền cũng điện than đã buộc Việt Nam phải nhập khẩu công
như phục vụ nhu cầu cao điểm (phụ tải đỉnh) trong nghệ và thiết bị chính yếu cho hầu hết các nhà
thời gian nguồn năng lượng dễ bị gián đoạn như máy nhiệt điện đang vận hành hiện nay. Phần lớn
năng lượng mặt trời và năng lượng gió không đảm các nhà máy nhiệt điện than hiện có đang sử dụng
bảo đáp ứng nguồn cung cấp điện
công nghệ nhập khẩu truyền thống “cận tới hạn” để
- Thông qua dự báo thời tiết để dự đoán bức sản xuất gây ra những vấn đề về môi trường trầm
xạ mặt trời và cường độ gió dự kiến để các nhà quản trọng. Việt Nam đang cân nhắc sử đụng công nghệ
lý và vận hành mạng lưới điện biết trước những tiên tiến cho các nhà máy nhiệt điện than mới. Tuy
nguồn năng lượng nào cần phải tăng hoặc giảm tại nhiên, các công nghệ nhiệt điện than tiên tiến đều
một thời điểm cụ thể.
- Ứng dụng “hệ thống lưới điện thông minh” xuất đầy đủ trong nước.
để liên tục cân bằng cung – cầu năng lượng và phân
phối điện năng từ một số nguồn NLTT tới người sử 4.4. Thiếu nhân lực có chuyên môn về NLTT làm
do các công ty nước ngoài kiểm soát và chưa thể sản
dụng điện.
- Sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời độc
cản trở quá trình phát triển NLTT tại Việt Nam
Thực chất Việt Nam có một đội ngũ nhân
lập, nó sẽ giúp giảm tải nhu cầu điện mà các máy lực có trình độ chuyên môn về NLTT, đặc biệt trong
phát điện tập trung phải cung cấp qua lưới điện. lĩnh vực năng lượng gió. Để khắc phục hạn chế này
- Sử dụng giải pháp dự trữ như thủy điện cần thông qua sự trợ giúp từ các trường đại họcvà
tích năng hoặc ngân hàng acquy, lưu trữ năng lượng các nhà tư vấn trong nước và quốc tế để phát triển
bánh đà…[10] để tích trữ điện năng cung cấp điện nhân lực toàn diện.
cho khu vực vùng xa.
4.5. Giải pháp thúc đẩy phát triển NLTT ở Việt
4.2. Rào cản quan điểm NLTT đắt đỏ và xa xỉ, Nam
chỉ phù hợp với quốc gia phát triển
Để đạt được mục tiêu chuyển đổi năng lượng
Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật theo hướng phát triển NLTT, Việt Nam cần thực
giá thành công nghệ NLTT ngày càng giảm kéo hiện những hành động ưu tiên sau [10]:
theo chi phí sản xuất điện từ nguồn NLTT không
- Tăng cường sử dụng năng lượng tiết kiệm
còn đắt đỏ và xa xỉ. Chi phí điện qui dẫn (LCOE) và hiệu quả trong mọi lĩnh vực hoạt động. Sử dụng
bình quân để sản xuất 1MWh điện trên toàn cầu qua điện đúng lúc, đúng chỗ giúp chúng ta không lãng
các năm đã chứng minh.
phí nguồn tài nguyên và tiết kiệm điện.
Bảng 4. Chi phí công nghệ điện mặt trời và điện gió
qua các năm
- Cần khẩn trương thực thi các chính sách
khuyến kích cạnh tranh và sự tham gia bình đẳng
của các thành phần kinh tế trong xã hội để đầu tư
ngay vào các dự án NLTT, và thúc đẩy tăng các
nguồn vốn đầu tư cho NLTT trong thời gian tới.
- Dừng đầu tư xây dựn các dự án nhiệt điện
than mới và nhà máy điện hạt nhân, đồng thời đóng
cửa các nhà máy nhiệt điện than cũ khi chúng đã
hết khấu hao.
Năm
Điện mặt trời
(USD/MWh)
Điện gió
(USD/MWh)
2009
2016
2017
315
122
70
96
83
50
(Nguồn: Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc tế
(IRENA))
- Ưu tiên hỗ trợ các giải pháp NLTT độc lập
thay vì mở rộng lưới điện cho các cộng đồng chưa
được nối lưới ở Việt Nam.
Sản xuất NLTT sẽ càng rẻ hơn nhiều so với
sản xuất điện từ nguồn năng lượng hóa thạch nếu
tính đầy đủ chi phí ngoại biên liên quan đến cảnh
quan bị phá hủy, sức khỏe con người, môi trường
bị ô nhiễm…
- Cần đẩy mạnh tuyên truyền và phổ biến
kiến thức đến mọi người dân về tầm quan trọng,
hiệu quả kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường của
việc phát triển và sử dụng NLTT trong quá trình
phát triển bền vững.
Ngoài ra, đặc thù của NLTT là sự phụ thuộc
rất nhiều vào điều kiện tự nhiên (nước, nắng, gió, vị
trí địa lý…), công nghệ và giá thành sản xuất. Do đó
để thúc đẩy phát triển NLTT, Việt Nam cần có các
chính sách hỗ trợ như cơ chế hạn ngạch, cơ chế giá
cố định, cơ chế đấu thầu và cơ chế cấp chứng chỉ.
4.3. Rào cản trong quan điểm phát triển năng
lượng tái tạo sẽ dẫn tới sự phụ thuộc vào công
nghệ nước ngoài
Sự thật là Việt Nam có thể xuất khẩu được
một vài cấu phần và trang thiết bị phục vụ cho sản
Khoa học & Công nghệ - Số 18/Tháng 6 - 2018
Journal of Science and Technology
49
ISSN 2354-0575
5. Kết luận
sản xuất ra 1kW điện của NLTT cao hơn so với giá
thành của nguồn năng lượng thông thường. Để có
cái nhìn đúng đắn thì khi tính toán về giá thành tiền
điện nên tính đầy đủ những chi phí ngoại biên như
mức độ ảnh hưởng sức khỏe con người, môi trường
bị ô nhiễm …
Bài báo đã đưa ra số liệu chứng minh tiềm
năng phát triển NLTT ở Việt Nam hoàn toàn là khả
thi. Dù vậy, NLTT ở Việt Nam vẫn phát triển ở mức
rất thấp so với thế giới bởi những rào cản mà thực
chất có thể khắc phục được. Hơn nữa việc chưa
phát triển nhiều về NLTT còn ở giá thành tính để
Tài liệu tham khảo
[1]. Đặng Đình Thống, Lê Danh Liên. Cơ sở năng lượng mới và tái tạo, NXB Khoa học và kỹ thuật,
2006.
[2]. Các tác giả. Tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam, Cục thông tin KH & CN quốc
gia, 2015.
[3]. Nguyễn Ngọc Hoàng. Báo cáo ngành điện, Ngành điện, 2015
thong-minh-tai-nga.html
[5]. Nguyễn Hồng Thúy, Đàm thị Phương Thảo. Đính chính những hiểu lầm về năng lượng tái tạo
tại Việt Nam, Trung tâm phát triển sáng tạo xanh (GreenID).
[6]. Rainer Brohm. Myth of renewable energy intermittency of solar PV, Renewable energy week
2017.
[7]. Af-Mercados, E.. Report on recommendation for smart grid program for Vietnam, Tham khảo
tại ERAV, 2012.
[8]. Knechtel, M. Groups tackle enhanced weather forecasting to boost renewable energy generation,
2016. Tham khảo tại http://bit.ly/2inMCnH
[9]. Bonn. Renewable Energies, Innovation for the future, Federal Ministry for the Environment,
Nature Conservation and Nuclear Safety, 2004.
[10]. Peter Gevorkian. Solar Power Generation Problems, Solution, & Monitoring, Cambridge, 2017.
RESEARCHING FOR ENERGY RESOURCES IN VIETNAM
AND OBSTRUCTIONS, SOLUTIONS
FOR RENEWABLE ENERGY DEVELOPMENT IN VIETNAM
Abstract:
Today, traditional energy sources are being depleted and also cause negative impacts on the
environment, causing a marked change in the climate. Countries around the world are focusing on
renewable energy development, which contributes to climate change, creating a prerequisite for sustainable
development. This article explores the potential and status of renewable energy sources in Vietnam and
restrictions on the development of renewable energy in Vietnam and at the same time offer solutions for the
development of renewable energy.
Keywords: Renewable energy, Pin solar, Wind turbine.
Journal of Science and Technology
50
Khoa học & Công nghệ - Số 18/Tháng 6 - 2018
5 trang
15320
Free
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu tiềm năng, hiện trạng nguồn năng lượng & các rào cản, giải pháp phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- nghien_cuu_tiem_nang_hien_trang_nguon_nang_luong_cac_rao_can.pdf
