Giảm dần nhiệt điện than - những thách thức lớn

Quản trị viên 20/12/2021 Khối công nghệ thông tin

Các nhà máy điện than là nguồn phát điện lớn nhất đồng thời cũng là nguồn phát thải CO2 đơn lẻ lớn nhất liên quan đến năng lượng, tạo ra thách thức lớn cho các chính phủ đang tìm kiếm con đường dẫn đến các hệ thống năng lượng có phát thải ròng bằng 0 trong khi vẫn duy trì an ninh năng lượng quốc gia với mức giá phải chăng.

Nhằm hỗ trợ nỗ lực của các chính phủ trong việc cắt giảm lượng khí thải, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đã đưa ra “Lộ trình hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050”, xác định việc loại bỏ dần các nhà máy nhiệt điện than không suy giảm (là những nhà máy sử dụng than mà không áp dụng bất kỳ công nghệ nào để cắt giảm lượng khí thải CO2, chẳng hạn như công nghệ thu gom và lưu giữ carbon). Theo đó, để đạt được mục tiêu này, cần đặt dấu chấm hết cho tất cả các hoạt động phát điện đốt than ở các nền kinh tế tiên tiến vào năm 2030 và trên toàn thế giới vào năm 2040.

Kể từ khi Thỏa thuận chung Paris được ký kết vào ngày 12-12-2015, cho đến nay đã có hơn 40 quốc gia, trong đó có Việt Nam, cam kết loại bỏ dần việc sản xuất điện bằng nhiên liệu than, đồng thời ngừng đầu tư xây dựng các nhà máy nhiệt điện than mới ở cả trong và ngoài nước. Cam kết này được đưa ra tại Hội nghị COP26 tổ chức tại Anh vào tháng 11 vừa qua, thiếu vắng sự góp mặt của Mỹ và các cường quốc châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc và Ấn Độ. Tính đến thời điểm hiện tại, trên toàn thế giới có ba nước phát triển là Thụy Điển, Áo và Bỉ đã ngừng sử dụng than để sản xuất điện.

Sự phân chia địa lý về tiêu thụ than toàn cầu cho thấy tương lai của than phụ thuộc phần lớn vào các nền kinh tế lớn ở châu Á, nơi nhu cầu về điện vẫn đang tăng và các mục tiêu dần loại bỏ than chưa được đặt ra. Tính riêng Trung Quốc và Ấn Độ đã chiếm 65% nhu cầu than toàn cầu, bao gồm cả Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan và khu vực Đông Nam Á thì tỷ lệ đó là 75%. Tiêu thụ than của Đông Nam Á hiện đã vượt qua EU và sẽ sớm vượt Mỹ. Có thể nhận thấy rõ, xu hướng than toàn cầu hiện đang được thúc đẩy bởi khu vực châu Á.

Các kế hoạch giảm dần điện than phải tính đến an ninh năng lượng cũng như các tác động xã hội và kinh tế

Giảm đáng kể việc sử dụng than không suy giảm là điểm cốt yếu của tất cả các kịch bản đáp ứng các mục tiêu khí hậu toàn cầu, tuy nhiên, việc loại bỏ than cũng có thể gây ra những thách thức về khả năng chi trả năng lượng, các tác động đến cộng đồng và an ninh nguồn cung cấp điện. Để quá trình chuyển đổi này diễn ra nhanh chóng và thành công đòi hỏi các nhà hoạch định chính sách phải chế ngự những thách thức này một cách cẩn trọng.

Các nhà máy nhiệt điện than, đòi hỏi mức vốn đầu tư trả trước khá cao, thường được sử dụng để cung cấp nguồn điện lớn và ổn định với chi phí vận hành tương đối thấp tính trên thời gian hoạt động trong hàng thập kỷ của chúng. Đồng thời, hơn 80% lượng than tiêu thụ trên toàn thế giới được sản xuất tại quốc gia nơi nó được sử dụng, với ngành khai thác than và các nhà máy điện than đều là những nhà sử dụng lao động chính. Đóng cửa các nhà máy than thường đồng nghĩa với việc đóng cửa các mỏ, dẫn đến những khó khăn đáng kể về kinh tế và xã hội ở các khu vực bị ảnh hưởng.

Tác động đến an ninh nguồn cung cấp điện do việc loại bỏ dần các nhà máy than phụ thuộc vào tỷ trọng than trong cơ cấu điện của mỗi thị trường, sự sẵn có của các nguồn năng lượng thay thế khác và tốc độ gia tăng nhu cầu điện. Các vấn đề thực tế của quá trình thực hiện, bao gồm thời gian cần thiết để hoàn tất quá trình loại bỏ, cần được xác định và xem xét một cách cẩn thận.

Cho đến nay, mới chỉ có một vài quốc gia đang sử dụng điện than đạt được tiến bộ đáng kể trong việc loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch này. Mặc dù mỗi quốc gia có hoàn cảnh cụ thể riêng, nhưng những bài học quý giá từ những nỗ lực đã thực hiện cho đến nay có thể được rút ra cho các quốc gia khác đang theo đuổi các phương pháp tiếp cận tương tự. Có thể kể đến ba ví dụ điển hình về cam kết và việc thực hiện từ bỏ nhiệt điện than. Thứ nhất là tỉnh bang Ontario, một tỉnh đông dân nhất của Canada, là cơ quan có thẩm quyền lớn đầu tiên trên thế giới quyết định thực hiện chính sách loại bỏ than đá. Thứ hai là Vương quốc Anh, nơi bắt đầu Cuộc Cách mạng công nghiệp đầu tiên trên thế giới vào cuối những năm 1700 nhưng lại là một trong những quốc gia đầu tiên quyết định loại bỏ than đá. Trong bảy năm qua, Anh đã giảm đáng kể việc sử dụng than để sản xuất điện và đặt mục tiêu sẽ loại bỏ hoàn toàn vào năm 2024. Cuối cùng là Đức, nơi việc loại bỏ than đặc biệt phức tạp vì đây là nước sản xuất điện than lớn nhất trong số những nước cam kết loại bỏ và có hàng nghìn việc làm phụ thuộc vào ngành khai thác than non. Theo báo cáo của IEA, mỗi quốc gia, thành phố cần điều chỉnh phương pháp tiếp cận tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể của riêng mình, dựa trên những kinh nghiệm hướng dẫn từ các quốc gia, thành phố khác đi trước. Nói cách khác là từ bỏ than đá theo lộ trình phù hợp với từng nước.

6 khuyến nghị then chốt cho việc theo đuổi các kế hoạch giảm điện than

Dựa trên kinh nghiệm của 3 ví dụ điển hình đề cập bên trên, IEA đưa ra 6 khuyến nghị cho các quốc gia hoặc khu vực pháp lý có kế hoạch theo đuổi các cách tiếp cận tương tự. Các khuyến nghị phù hợp với kết luận rút ra từ các báo cáo và phân tích trước đây của IEA về chủ đề này.

Hai khuyến nghị đầu tiên nhằm đảm bảo rằng các chính phủ đặt người dân và cộng đồng làm trung tâm của các kế hoạch chuyển đổi năng lượng sạch, bao gồm: dành đủ thời gian cho việc tham vấn và thực hiện; hỗ trợ cho người lao động và cộng đồng bị ảnh hưởng. Tại Đức, Ủy ban Phát triển, Thay đổi cơ cấu và Việc làm đã được triệu tập nhằm tạo sự đồng thuận giữa các bên liên quan về quá trình chuyển đổi, với trọng tâm là tạo ra các cơ hội mới cho người dân ở các khu vực bị ảnh hưởng. Ngành sản xuất than non ở Đức vẫn là một ngành sử dụng lao động quy mô lớn ở một số vùng, vì vậy, phương diện này cần được xem xét cụ thể.

Hai khuyến nghị khác liên quan đến lĩnh vực an ninh năng lượng: đảm bảo rằng an ninh nguồn cung cấp điện là nền tảng của các chính sách loại bỏ than và cải thiện điều kiện đầu tư vào điện sạch cũng như cơ sở hạ tầng cần thiết. Ở tỉnh Ontario, Canada, thời hạn hoàn thành giai đoạn giảm dần điện than đầu tiên được ấn định vào năm 2007. Tuy nhiên, những thách thức trong việc thay thế công suất phát điện và nâng cấp lưới điện đã buộc chính quyền tỉnh phải đẩy lùi thời hạn này sang năm 2009 và cuối cùng là sang năm 2014. Sự tăng mạnh gần đây của giá khí đốt tự nhiên, than và điện ở các khu vực khác nhau trên thế giới là một lời nhắc nhở rõ ràng về tầm quan trọng của việc đặt an ninh năng lượng là cốt lõi của việc hoạch định chính sách. Như phân tích gần đây của IEA đã nhấn mạnh, đầu tư vào năng lượng sạch cần phải tăng trưởng nhanh chóng trong những năm tới để đảm bảo đáp ứng nhu cầu. Khoản đầu tư này không chỉ bao gồm việc triển khai quy mô lớn của các công nghệ sạch và hiệu quả có tính cạnh tranh hiện nay mà còn cả sự phát triển của cơ sở hạ tầng năng lượng liên quan, chẳng hạn như lưới điện. Ngoài ra, cũng cần đầu tư nhằm kích thích đổi mới công nghệ để đảm bảo sự sẵn sàng kịp thời của các công nghệ cần cho quá trình khử cacbon sâu sắc hơn trong những thập kỷ tới. Tất cả các khoản đầu tư này đều cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng sạch có trật tự và được quản lý tốt.

Một khuyến nghị khác là thực hiện định giá carbon hoặc một công cụ tương tự để đưa ra tín hiệu về giá. Từ quan điểm kinh tế, đây là cách hiệu quả nhất để thay đổi xu hướng và hành vi. Năm 2013, Anh đã đưa ra Sàn giá carbon, bao gồm Hệ thống giao dịch khí thải của Liên minh Châu Âu đi kèm với hỗ trợ giá carbon, xem đây là một công cụ hiệu quả để khuyến khích việc chuyển đổi khỏi sử dụng than không suy giảm. Tuy nhiên, giá hoặc thuế carbon thường dẫn đến phần chi phí tăng thêm được chuyển cho người tiêu dùng thông qua việc tăng giá điện và giá các năng lượng khác. Điều này gây ra những hậu quả rõ ràng cho doanh nghiệp và người dân mà các nhà hoạch định chính sách cần quan tâm, đặc biệt là để bảo vệ những người tiêu dùng dễ bị tổn thương nhất.

Cuối cùng là khuyến nghị xem xét chuyển đổi tài sản điện than. Chủ sở hữu, các nhà hoạch định chính sách và các bên liên quan khác cần xem xét các cách thức chuyển đổi nhà máy điện than thành tài sản phát thải lượng khí thải carbon thấp. Trước hết, các nhà máy điện than không thải ra khí CO2 khi không hoạt động. Do đó, chúng có thể là nguồn dự trữ điện giá rẻ cho hệ thống khi cần thiết. Việc chuyển đổi một nhà máy điện than sang các mục đích sử dụng thay thế như vậy cho phép các nhà đầu tư giữ lại một phần giá trị của tài sản, duy trì một số việc làm tại địa phương đồng thời tiếp tục sử dụng các đường dây tải điện hiện có. Điểm cuối cùng này là đáng chú ý vì yêu cầu nhanh chóng mở rộng đường dây tải điện hiện có để kết nối thêm các nguồn điện mới vào lưới điện đang chứng tỏ là một thách thức chủ yếu đối với tiến trình năng lượng sạch. Các nhà máy điện than cũng cung cấp các dịch vụ có giá trị khác cho hệ thống điện, chẳng hạn như quán tính để duy trì tần số trong phạm vi chấp nhận được hoặc công suất phản kháng để điều khiển điện áp. Trong tương lai, những dịch vụ này sẽ cần thiết để duy trì sự ổn định của lưới điện, đặc biệt là khi có thêm nhiều nguồn năng lượng tái tạo được hòa vào lưới điện.

Tiềm năng của công nghệ thu giữ carbon và các nhiên liệu ít phát thải khí carbon

Để giảm lượng khí thải, các nhà máy nhiệt điện than có thể trang bị thêm công nghệ thu gom, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS). Công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) hiện là công nghệ duy nhất có khả năng giảm đáng kể lượng khí thải từ quá trình phát điện và các quy trình công nghiệp quan trọng, bao gồm chế biến thép, xi măng và hóa chất. Điều này có thể đặc biệt hấp dẫn đối với các nền kinh tế mới nổi ở châu Á, nơi có ngành than non trẻ và nhu cầu năng lượng ngày càng tăng khiến cho việc loại bỏ các nhà máy than trở nên khó hơn so với những nơi khác. CCUS là một giải pháp cho cung cấp điện ít phát thải carbon theo yêu cầu, điều cần thiết trong các hệ thống điện phát thải ròng bằng 0. Kết hợp với năng lượng sinh khối bền vững, CCUS thậm chí có thể cung cấp nguồn điện phát thải âm trong tương lai.

Ngoài ra, nhằm vừa giảm bớt tác động của việc đóng cửa các nhà máy điện than đối với các cộng đồng địa phương vừa đảm bảo nguồn cung cấp điện đáng tin cậy, một giải pháp đáng chú ý là sử dụng nhiên liệu ít phát thải khí carbon, chẳng hạn như amoniac, trong các nhà máy điện than. Amoniac không thải ra khí CO2 khi đốt cháy và từ lâu đã được coi là nhiên liệu thay thế khả thi trong sản xuất nhiệt điện.

Loại bỏ dần các nhà máy điện than không suy giảm là một bước quan trọng trên con đường chuyển đổi thành công năng lượng sạch. Mục tiêu này có thể đạt được. Theo phân tích của IEA trong “Triển vọng Năng lượng Thế giới năm 2021”, sản lượng điện than không suy giảm có thể giảm đi gần một nửa trên toàn cầu trong thập kỷ tới mà không làm tăng chi phí cho người tiêu dùng điện.

Việt Nam với cam kết giảm dần điện than

Nắm bắt xu thế phát triển toàn cầu cùng với các nước phát triển có tiềm năng về kinh tế, công nghệ cao, tại Hội nghị COP26, Việt Nam đã đưa ra cam kết loại bỏ điện than và công bố mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Đây là một mục tiêu đầy tham vọng nhưng có thể đạt được với sự lãnh đạo mạnh mẽ của Chính phủ.

Các cam kết mạnh mẽ và những ý kiến đóng góp có trách nhiệm của Việt Nam tại COP26 được cộng đồng quốc tế đánh giá cao, mở ra nhiều cơ hội hợp tác về tăng trưởng ít phát thải, thúc đẩy phát triển kinh tế tuần hoàn, thích ứng với biến đổi khí hậu. Theo Phó Cục trưởng Cục Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên và Môi trường Phạm Văn Tấn, phát triển ít phát thải sẽ là xu thế chủ đạo để Việt Nam tiếp tục thay đổi toàn diện mô hình phát triển. Phó Cục trưởng cũng nêu ra những thách thức trong quá trình thực hiện tại Việt Nam, đó là việc huy động và duy trì sự vào cuộc của toàn hệ thống chính trị quyết tâm thực hiện lộ trình chuyển đổi lâu dài, khó khăn; nguồn lực trong nước rất thiếu, nguồn lực nước ngoài dồi dào nhưng khó vào Việt Nam do vướng cơ chế, thủ tục hành chính; nguồn nhân lực trong nước hiện chưa đáp ứng để áp dụng các công nghệ, quy trình sản xuất tiên tiến.

Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Trần Hồng Hà nhấn mạnh: “Là một nước đang phát triển với nguồn lực còn hạn chế, trong khi lại chịu nhiều tác động của biến đổi khí hậu, Việt Nam vẫn quyết tâm cùng cộng đồng quốc tế ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu, và mong muốn nhận được sự hợp tác từ cộng đồng quốc tế trong các vấn đề chuyển giao công nghệ, chia sẻ tri thức, đóng góp tài chính để thực hiện nhiệm vụ cao cả, nhưng vô cùng khó khăn này”./.

Một nhà máy điện than áp dụng CCUS ở Leicestershire, UK. Nguồn: Getty Images.

Tác giả: Đỗ Thị Thanh Hương (Theo IEA, thiennhien.net)