Từ bài học điện mặt trời, tính lại tương lai năng lượng

Thời kỳ bùng nổ

Sau Quyết định 11/2017/QĐ-TTg về “Cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện măt trời (ĐMT) tại Việt Nam”, ĐMT ở nước ta đã phát triển rất nhanh chóng. Từ tổng công suất khoảng vài chục MW vào năm 2016 đã đạt tới 4.442MW vào 7/2019, nghĩa là trong thời gian rất ngắn, ĐMT đã tăng trưởng khoảng 100 lần, đưa nước ta từ chỗ không có tên trên bản đồ năng lượng tái tạo đã trở thành một cường quốc ĐMT ở ASEAN, chỉ đứng sau Indonesia (6.700MW).

Sự phát triển “nóng” của ĐMT đã gây ra nhiều thách thức mà trước hết là gây quá tải cho hệ thống truyền tải điện lực quốc gia. Kết quả là ngay trong 2020 - 2021, rất nhiều nhà máy ĐMT đã hoàn thành, song chưa được phát điện lên lưới hoặc chỉ được phát một phần vì lưới điện quá tải. Chúng tôi gọi đây là cuộc khủng hoảng ĐMT lần thứ nhất.

Ngay trong 2020, các nhà đầu tư đã không còn mặn mà với việc phát triển ĐMT nữa. Ngày 4/6/2020, Phó thủ tướng Trịnh Đình Dũng lại ký Quyết định 13/2020/QĐ-TTg về giá ĐMT. Tinh thần của quyết định này là định giá ĐMT tập trung là 1.644 VNĐ/kWh, ĐMT nổi là 1.783 VNĐ/kWh, ĐMT mái nhà là 1.943 VNĐ/kWh. Với Quyết định 13/2020, các nhà đầu tư lại đổ xô làm ĐMT mái nhà với bao nhiêu bất cập được phản ánh và sau đó không lâu thì chính ĐMT cũng quá tải và chúng tôi gọi là “cuộc khủng hoảng ĐMT lần thứ hai”.

Trong hội nghị tổng kết công tác 2020, EVN cho biết đã chính thức thông báo sẽ cắt giảm 1,3 tỷ kWh năng lượng điện tái tạo trong 2021 do phát triển đột biến. Tuy nhiên, thực tế con số năng lượng ĐMT phải cắt giảm cao hơn nhiều.

Những hạn chế của điện mặt trời

Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, ĐMT có công nghệ phát triển nhanh nhất, hiện thực nhất có thể thay thế được một phần đáng kể các nguồn năng lượng hóa thạch. Song chúng ta sẽ không chỉ nói về ưu điểm mà cả các hạn chế của ĐMT để đưa ra một ý kiến thiết thực cho chính sách năng lượng quốc gia.

Thứ nhất, công suất lớn nhưng điện năng không lớn. Ví dụ tại Việt Nam, theo thông báo của Bộ Công Thương, tính đến cuối 2020, tổng công suất lắp đặt ĐMT của cả nước đạt 19.400MW, chiếm khoảng 25% tổng công suất của hệ thống nhưng sản lượng ĐMT mới chỉ chiếm khoảng 4,3% (tức khoảng 10 tỷ kWh so với 247 tỷ kWh). Điều này nói nên rằng hiệu quả sử dụng ĐMT ở Việt Nam là rất thấp

Thứ hai, điện năng đã không lớn lại còn thất thường. Một đặc điểm và cũng là điểm yếu của ĐMT là hoàn toàn phụ thuộc vào thời tiết. Chỉ cần có cơn mưa, hoặc thậm chí một đám mây đi qua bầu trời là một nhà máy ĐMT có thể bị dập tắt. Chính vì vậy, ĐMT không thể được coi là nguồn năng lượng tin cậy, chủ động cho sản xuất. Chế độ phát không liên tục của ĐMT cũng gây nên kịch bản xấu cho hệ thống tải. Người ta phải bỏ ra nhiều kinh phí hơn để xây lắp hệ thống truyền tải lớn hơn dự tính rồi chỉ để tiếp nhận hết được công suất lớn đột biến của điện mặt trời.

Thứ ba, đầu tư ban đầu quá lớn. Do quy trình công nghệ chế tạo hết sức phức tạp nên giá thành của pin mặt trời khá cao. Mặc dù trong khoảng 10 năm trở lại đây, giá pin mặt trời đã giảm mạnh từ chỗ vài USD/Wp (2008) xuống đến khoảng 0,5 USD/Wp (2019) tuy nhiên giá này vẫn khiến người tiêu dùng băn khoăn vì thời gian hoàn vốn năng lượng dài. Chúng ta có thể lấy ra đây một cụm ba nhà máy ĐMT được coi là lớn nhất Đông Nam Á hiện nay tại xã Phước Ninh, huyện Thuận Nam, tỉnh Ninh Thuận làm ví dụ: nhà máy có công suất 330MWp, tổng vốn đầu tư 7.000 tỷ đồng và dự kiến cung cấp 600 triệu kWh/năm. Theo cách tính giá bán ĐMT sẽ áp dụng từ 2020 thì nhà máy tại Ninh Thuận sẽ được bán điện cho EVN khoảng 1.566 VNĐ/kWh. Căn cứ vào những thông tin trên, ta có thể tính được thời gian hoàn cả vốn và lãi không dưới 10 năm.

Thứ tư, chiếm dụng quá nhiều diện tích. Với cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam, mỗi kWp cần một diện tích không nhỏ hơn 10m2. Như vậy, nếu tính cho cụm ba nhà máy ĐMT nói trên tại Ninh Thuận, diện tích sử dụng là 3,3 triệu m2. Quỹ đất này cao hơn rất nhiều một số dịch vụ khác với cùng một lợi nhuận. Cũng rất may là hầu hết các nhà máy ĐMT đều được xây dựng trên các vùng đất khó canh tác hoặc không thể canh tác nông nghiệp. Mặt khác, các nhà đầu tư đang được hưởng lợi về thuế sử dụng đất theo tinh thần của Quyết định 11/2017/QĐ –Ttg. Gần đây, đã có một số dự án xây dựng ĐMT trên các hồ, nhưng những nhà đầu tư cũng chưa chứng minh được lợi nhuận do ĐMT mang lại sẽ lớn hơn việc canh tác, nuôi trồng thủy sản.

Thứ năm, không hoàn toàn thân thiện với môi trường. Chúng ta thường nhất trí với nhau rằng, ĐMT là năng lượng sạch và thận thiện với môi trường, nhưng sự thật không hoàn toàn đúng như vậy. Để chế tạo ra pin mặt trời cần sử dụng đến rất nhiều nguyên tố nặng có độc tính cao như Bismut (Bi), Cadimium (Cd)… Không chỉ sử dụng các chất độc hại, quá trình chế tạo pin mặt trời cần nhiệt lượng cao để nấu ra thạch anh và tẩy rửa các linh kiện. Để làm việc này, đương nhiên sẽ dùng nhiên liệu hóa thạch và chắc chắn sẽ thải ra một lượng lớn khí nhà kính như carbonic (CO2), dioxit lưu huỳnh (SO2), trifluoride nitơ (NF3) và các dung môi khác. Ngoài ra, thu gom và xử lý các tấm pin mặt trời đã hết hạn sử dụng cũng là một vấn đề đau đầu cho các nhà quản lý môi trường. Những nhà máy ĐMT đầu tiên của thế giới được xây dựng vào thời gian năm 2000 cũng sắp phải dỡ bỏ nhưng hiện tại người ta vẫn chưa xây dựng được một quy trình tiêu hủy hay tái chế các tấm pin mặt trời như thế nào.

Tính đến điện hạt nhân

Sau những bi kịch điện hạt nhân tại Chernobyl, Ukraine (1986) và Fukushima, Nhật Bản (2011), nhiều chính phủ đã nói “không” với điện hạt nhân. Sau đó, hàng loạt nhà máy điện hạt nhân đã bị đóng cửa hoặc có lộ trình để đóng cửa hoàn toàn. Đây là cơ hội để năng lượng tái tạo, trong đó chủ yếu là ĐMT, lên ngôi. Song với đặc tính “thất thường” của điện mặt trời và điện gió, chính phủ của nhiều nước đã phải “xem lại” chính sách năng lượng của mình.

Đầu tiên là Hàn Quốc, nước từng cứng rắn cam kết loại bỏ dần điện hạt nhân, đã buộc phải cho một số nhà máy điện hạt nhân hoạt động trở lại để đáp ứng nhu cầu điện năng trong mùa hè. Còn ở Đức, mặc dù đã phản đối quyết liệt điện hạt nhân, song chính phủ của bà Angela Merkel vẫn không thể đóng của những nhà máy còn lại vì sự “đỏng đảnh” của điện mặt trời và điện gió. Hay tại Nhật Bản, nước trực tiếp chịu thảm họa Fukushima, chính phủ cũng đã tiến hành mở cửa trở lại một số nhà máy điện hạt nhân để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng của nhân dân.

Ở Việt Nam, tại Diễn đàn năng lượng Việt Nam năm 2019, để khẳng định cho lập luận của mình về “một ngày nào đó, Việt Nam vẫn phải làm điện hạt nhân”, ông Nguyễn Quân, nguyên Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ, đã nói: “Ta phải nhập than, sắp tới phải nhập khí hóa lỏng, nhiệt điện thì có vấn đề ô nhiễm môi trường, thủy điện thì đã hết các nguồn vừa và lớn, cùng lắm chỉ còn vài dự án nhỏ, điện tái tạo thì tuy giàu có nhưng hiệu quả thấp, không ổn định, dù ta có nhiều dự án ĐMT nhưng chắc chắn phụ tải không thể trông cậy vào đây được’’.

Bây giờ, hi vọng chúng ta sẽ đồng ý với nhau rằng, một mặt cần phát triển ĐMT, song phải tính đến những phương án để nâng cao hiệu quả sử dụng ĐMT mà trước hết là phát triển và áp dụng công nghệ lưu trữ điện năng tái tạo. Mặt khác, về lâu dài, cũng cần nghiên cứu triển khai các nguồn năng lượng ổn định, tin cậy và đủ công suất, ít phát thải như điện hạt nhân chẳng hạn để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng để phát triển đất nước.