Quy hoạch nguồn điện cần tiếp tục điều chỉnh theo hướng bền vững

Đăng ngày

Những năm gần đây, Việt nam là quốc gia có nền kinh tế phát triển nhanh với tăng trưởng GDP luôn duy trì ở mức 6 đến 7%/năm. Với đà tăng trưởng này, trong vòng 20 năm Việt Nam đã từ một nước trong nhóm có thu nhập thấp trở thành một quốc gia có thu nhập trung bình. Tuy nhiên, chính sự cất cánh về phát triển kinh tế cùng quá trình đô thị hóa, sự gia tăng dân số nhanh chóng đã kéo theo những yêu cầu về phát triển nhanh của ngành năng lượng, đặc biệt là điện lực. Trong điều kiện đó, với các đặc trưng kinh tế kỹ thuật khác biệt của ngành, công tác quy hoạch phát triển hệ thống điện đòi hỏi phải được triển khai một cách bền vững, nhằm hài hòa các mục tiêu về phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường, đồng thời cân đối giữa các mục tiêu ngắn hạn, trung và dài hạn.

Cuối năm 2016, ngay sau khi Quốc hội bỏ phiếu thông qua việc dừng triển khai dự án điện hạt nhân, phương án điều chỉnh Quy hoạch điện VII đã được phê duyệt với sự quay trở lại phát triển các dự án nhiệt điện than do tính đơn giản và kinh nghiệm triển khai các dự án này ở Việt Nam. Tuy vậy, với những tác động lớn đối với môi trường đã được chứng minh, việc lựa chọn thúc đẩy mạnh phát triển điện than đi ngược hoàn toàn với xu hướng phát triển bền vững, cũng như xu hướng năng lượng của thế giới. Chính vì vậy, việc tiếp tục điều chỉnh Quy hoạch điện VII điều chỉnh là vô cùng cần thiết, với cách tiếp cận bền vững, phù hợp hơn cho “giai đoạn trung chuyển” trước khi tăng cường phát triển các nguồn năng lượng tái tạo cho tăng trưởng xanh, ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu.

Ảnh minh họa: Trịnh Lê Nguyên/PanNature

Sự gia tăng nhanh của lượng cầu về điện năng

Lĩnh vực năng lượng Việt Nam chứng kiến sự gia tăng tiêu dùng điện năng rất lớn, đặc biệt là từ khi nền kinh tế chuyển từ kế hoạch hóa tập trung sang thị trường. Những năm gần đây, tăng trưởng tiêu dùng điện rơi vào 13%/năm cho giai đoạn 2006-2010 và 10%/năm cho giai đoạn 2010-2015 (Bảng 1). Theo dữ liệu của Quy hoạch điện 7 điều chỉnh, để đáp ứng đủ lượng cầu về điện trong nước, đảm bảo các mục tiêu phát triển kinh tế – xã hội với mức tăng trưởng GDP bình quân khoảng 7,0%/năm trong giai đoạn 2016 – 2030 thì sản lượng điện thương phẩm năm 2020 phải đạt khoảng 235 – 245 tỷ kWh; năm 2025 khoảng 352 – 379 tỷ kWh; năm 2030 khoảng 506 – 559 tỷ kWh. Tương ứng với đó là điện sản xuất và nhập khẩu năm 2020 khoảng 265 – 278 tỷ kWh; năm 2025 khoảng 400 – 431 tỷ kWh và năm 2030 khoảng 572 – 632 tỷ kWh. Từ những dữ liệu đó Bộ Công thương đã đưa ra dự báo trong kịch bản tăng trưởng chậm là mức tăng 10% tiêu dùng điện năng cho tới năm 2020, 8% giai đoạn 2020-2025 và 6% ở giai đoạn 2025-2030[1].

Sự gia tăng tiêu dùng này được xem là rất khác biệt, ngay cả khi Việt Nam đang ở giai đoạn phát triển nhanh. Nó thể hiện quá trình sử dụng năng lượng chưa thực sự tiết kiệm, các chương trình quản lý phụ tải (DSM) còn chưa đồng bộ và hiệu quả, đồng thời tổn thất trong quá trình truyền tải và phân phối còn rất lớn. Xin nhắc lại rằng chỉ với mức tăng trưởng 7% năm, lượng tiêu dùng điện sẽ gấp đôi sau 10 năm. Thực tế, ngay như ở Pháp vào những năm 30 của thế kỷ trước khi nền công nghiệp ở giai đoạn thịnh vượng thì tăng trưởng tiêu dùng điện cũng chỉ vào khoảng 7%/năm. Như vậy, áp lực đối với phía cung ứng điện ở Việt Nam là rất lớn do sự gia tăng lượng cầu quá nhanh, đặc biệt là khi sản phẩm điện năng cung-cầu phải cân bằng ở mọi thời điểm.

Quy hoạch nguồn điện – bài học từ điện nguyên tử và phát triển các nguồn tái tạo

Để đáp ứng lượng cầu về điện tăng nhanh từ sau giai đoạn “Đổi mới”, Quy hoạch điện VII cho giai đoạn 2011-2020 tầm nhìn 2030[2] đã đặt ra những tham vọng lớn về các nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng nguyên tử. Cụ thể, Quy hoạch xác định mục tiêu ưu tiên phát triển nguồn năng lượng tái tạo cho sản xuất điện. Phát triển nhanh, từng bước tăng tỷ trọng điện từ nguồn năng lượng tái tạo ở mức 3,5% năm 2010 lên 4,5% tổng điện năng sản xuất vào năm 2020 và đạt 6% vào năm 2030; đưa tổng công suất nguồn điện gió từ mức không đáng kể hiện nay lên khoảng 1.000 MW vào năm 2020 và khoảng 6.200 MW vào năm 2030. Điện năng sản xuất từ nguồn điện gió chiếm từ 0,7% năm 2020 lên 2,4%  vào năm 2030. Theo Quy hoạch này, tổ máy điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam sẽ được đưa vào vận hành năm 2020; đến năm 2030 nguồn điện hạt nhân có công suất 10.700 MW, sản xuất khoảng 70,5 tỷ kWh (chiếm 10,1% sản lượng điện sản xuất).

Tuy vậy, thực tế triển khai cung ứng điện lại không diễn ra như những gì đã nêu trong Quy hoạch. Với tham vọng về điện nguyên tử, chúng ta đã thực hiện các khoản đầu tư không nhỏ ở mọi khâu của quá trình chuẩn bị để rồi không có tổ máy điện nguyên tử nào vận hành vào năm 2020 khi Quốc hội thông qua quyết định dừng dự án điện nguyên tử vào năm 2016. Các lý do được đưa ra trước hết nằm ở phương diện kinh tế. Sau thảm họa điện nguyên tử Fukushima năm 2011 ở Nhật Bản, chi phí của các nhà máy điện nguyên tử đã tăng mạnh. Đồng thời có thể nhận thấy một chương trình điện nguyên tử thực tế đòi hỏi những đầu tư về nhân lực, quản trị công nghệ và tài chính quá sức đối với Việt Nam ở giai đoạn hiện tại trong khi các kết quả lại chỉ đạt được trong dài hạn.

Quy hoạch điện VII cũng không thành công với các ưu tiên phát triển các nguồn điện tái tạo khi thực tế cho thấy các dự án điện gió hay điện mặt trời còn rất xa với mục tiêu đặt ra. Trong giai đoạn thực hiện Quy hoạch, các nhà máy sản xuất điện ở Việt Nam tập trung vào ba nhóm chính: thủy điện, nhiệt điện chạy than và nhiệt điện chạy khí. Về công suất lắp đặt, tính tới tháng 10/2016, tổng công suất lắp đặt của nhóm thủy điện là 17.022 MW, của nhiệt điện chạy than là 12.705 MW và của nhiệt điện chạy khí là 7.684 MW. Ngoài ra, nhiệt điện chạy dầu có tổng công suất 1.154 MW và các loại hình sản xuất điện khác như từ năng lượng gió hay năng lượng sinh khối có tổng công suất không đáng kể, khoảng 109 MW, tức là chỉ chiếm khoảng 0,2% tổng công suất lắp đặt toàn hệ thống (Hình 1), khá xa so với các mục tiêu đặt ra trong Quy hoạch điện VII.

Nguồn: Cục điều tiết Điện lực (ERAP)

Rõ ràng, những vấn đề về suất chi phí đầu tư đối với các nguồn điện tái tạo ở giai đoạn lập quy hoạch, mức độ ưu tiên thực tế cho mục tiêu bảo vệ môi trường trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của đất nước, các hỗ trợ từ phía Nhà nước là chưa đủ để phát triển các nguồn năng lương tái tạo đã đặt ra trong Quy hoạch điện VII. Bài học điện nguyên tử và điện tái tạo trong Quy hoạch điện VII chỉ ra rằng bài toán quy hoạch điện lực cần phải được triển khai một cách cân đối giữa một bên là các mục tiêu quy hoạch với một bên là các nguồn lực thực hiện, đồng thời phải tổng hòa các lợi ích theo thời gian. Chúng ta không thể ấn định các mục tiêu tham vọng trong quy hoạch nhưng thực tế các nguồn lực không hoặc chưa thể cho phép thực hiện, vì nếu quy hoạch bị phá vỡ thì hệ lụy là rất lớn trên mọi phương diện kinh tế, xã hội, môi trường…

Phương án quy hoạch điều chỉnh và sự trở lại của điện than

Việc dừng dự án nhà máy điện nguyên tử và việc chưa đạt được mục tiêu điện tái tạo đã buộc Việt Nam ngay lập tức cần tìm kiếm các nguồn điện mới thay thế nhằm đảm bảo việc đáp ứng lượng cầu được dự báo tăng gấp 3 lần vào năm 2030. Vậy, những nguồn năng lượng sơ cấp thay thế nào đã được cân nhắc trong quy hoạch VII điều chỉnh năm 2016?

Ý tưởng điều chỉnh quy hoạch là các nguồn tài nguyên thủy điện đã được khai thác quá nhiều trong khi các nguồn tái tạo lại phát triển quá chậm và vì vậy cần nhanh chóng xây dựng các nhà máy nhiệt điện than mới nhằm đáp ứng nhu cầu về điện. Trong Quy hoạch điện VII điều chỉnh, tuy bị cắt giảm 5,3% nhưng nhiệt điện than vẫn chiếm vai trò chủ đạo trong tổng cơ cấu nguồn điện nhiều năm tới. Dự kiến đến năm 2020, nhiệt điện than chiếm 49,3% và đến năm 2025 chiếm tới 55% tổng nguồn điện của cả nước[3]. Trong quy hoạch điện VII điều chỉnh, Chính phủ đã loại bỏ 18 nhà máy nhiệt điện than vì mức độ ô nhiễm môi trường quá lớn nhưng trong khi chưa tìm được nguồn điện thay thế, giải pháp mà những người làm quy hoạch đề xuất vẫn là tiếp tục phát triển các dự án nhiệt điện than chỉ với khuyến nghị không nên tập trung quá nhiều ở phía Bắc.

Lựa chọn điện than ở phương án điều chỉnh này xem ra là lựa chọn an toàn đảm bảo an ninh trong cung cấp điện năng phục vụ các mục tiêu phát triển kinh tế. Thật vậy, với ưu thế nguồn cung ổn định, mức độ kiểm soát công nghệ, kinh nghiệm nhiều năm làm điện than của Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) thì đây là giải pháp cho phép giải quyết những thiếu hụt trong thời gian sắp tới từ “sự cố điện nguyên tử”. Tuy nhiên, có nhiều lý do để nói rằng Quy hoạch VII điều chỉnh đã đặt quá nặng vai trò của nhiệt điện than trong cơ cấu nguồn điện ở giai đoạn sắp tới, những điều chỉnh có phần vội vàng, tập trung cho mục tiêu đảm bảo lợi ích kinh tế trước mắt, chưa xem xét một cách tổng hòa các lợi ích và thiếu lộ trình phát triển năng lượng bền vững.

Trước hết, khi chính sách năng lượng quốc gia tích hợp các mục tiêu về bảo vệ môi trường và đặc biệt là ứng phó với biến đổi khí hậu thì việc nhanh chóng giảm dần vai trò của nhiệt điện than là vô cùng cần thiết. Bởi lẽ, gia tăng sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng sơ cấp này là một sự lựa chọn gây ô nhiễm môi trường ở quy mô trong nước và quy mô toàn cầu. Lượng phát thải khí CO2 của ngành điện hiện tại đã là 75 MtCO2, tức là một nửa tổng lượng khí thải của cả nước. Với kịch bản dựa vào nhiệt điện than như bản quy hoạch điều chỉnh, lượng phát thải CO2 có thể sẽ gia tăng gấp 3 hoặc 4 lần vào năm 2030. Với cam kết trong thỏa thuận Paris về giảm khí thải, sẽ thật mâu thuẫn khi chúng ta lựa chọn nguồn năng lượng phát thải CO2 lớn nhất. Như vậy, nếu tổng hòa các mối quan hệ năng lượng, phát triển kinh tế – xã hội song hành với mục tiêu bảo vệ môi trường – ba trụ cột của phát triển bền vững thì phương án quy hoạch đặt nặng vai trò của điện than chắc hẳn không phải là phương án quy hoạch bền vững.

Thứ hai, quy hoạch điện điều chỉnh sau khi từ bỏ điện nguyên tử đã chưa nhìn nhận đúng mực vai trò của các nguồn năng lượng tái tạo ở giai đoạn quy hoạch. Trong khi đó, đây là các nguồn năng lượng sơ cấp mà hầu hết các quy hoạch điện lực của các nước, từ phát triển tới đang phát triển, đều hướng tới vì mục tiêu giảm thải và phát triển bền vững. Đặc biệt, những rào cản trước đây về chi phí đầu tư của các nguồn tái tạo hay các khó khăn kỹ thuật về tính liên tục trong cung ứng đã được giải quyết một cách nhanh chóng nhờ các tiến bộ khoa học công nghệ. Đơn cử, chi phí đầu tư các nguồn điện gió và đặc biệt là điện mặt trời đã giảm nhanh chóng (Hình 2) và với xu hướng như hiện nay tới năm 2020 giá điện mặt trời sẽ cạnh tranh một cách sòng phẳng với điện than và vào năm 2025 giá điện gió sẽ cạnh tranh được với điện than.

Tất nhiên, ở thời điểm hiện tại Việt Nam chưa thể ngay lập tức điều chỉnh cơ cấu nguồn điện tập trung vào nguồn năng lượng tái tạo. Với nền tảng hạ tầng công nghệ như hiện nay, với mức độ kiểm soát công nghệ và các cơ chế chính sách của Nhà nước liên quan đến phát triển năng lượng tái tạo, Việt Nam vẫn chưa hoàn toàn sẵn sàng phát triển các nguồn năng lượng tái tạo một cách ồ ạt và nhanh chóng, xét từ doanh nghiệp điện lực cũng như từ phía quản lý Nhà nước. Trong điều kiện như vậy, quy hoạch điện vẫn cần tiếp tục điều chỉnh theo hướng cần có những phương án nguồn để giảm nhẹ vai trò của điện than, đồng thời chờ đợi sự phát triển mạnh mẽ các nguồn năng lượng tái tạo – cơ cấu nguồn cho giai đoạn chuyển đổi.

Khí đốt – phương án nguồn cho giai đoạn chuyển đổi từ điện than sang các nguồn điện tái tạo

Ngoài việc cần thiết phải thực hiện các chính sách quản lý phụ tải nhằm giảm bớt tổn thất, chúng ta có thể nghiên cứu thêm phương án điều chỉnh quy hoạch theo hướng tăng cường vai trò của khí đốt hay điện khí cho giai đoạn chuyển tiếp của quá trình chuyển đổi từ điện than sang các nguồn điện tái tạo. Khí đốt mặc dù cũng là nguồn năng lượng hóa thạch, tức là cũng phát thải khí nhà kính, nhưng có thể là một lựa chọn hiệu quả hơn so với điện than trên bình diện phát triển bền vững. Đề xuất này dựa trên các căn cứ cơ bản sau.

Trước hết, trong ngắn hạn, sản xuất điện bằng các turbin khí là chu trình kết hợp hiện đại có chi phí đầu tư khá thấp. Hơn nữa, các vấn đề về kiểm soát và quản trị công nghệ, thiết bị với điện khí không còn mới mẻ, lạ lẫm ở Việt Nam. Hơn nữa, các vấn đề về kiểm soát và quản trị công nghệ, thiết bị với điện khí không còn là mới mẻ, lạ lẫm ở Việt Nam. Nói cách khác là chúng ta có thể làm chủ được về mặt công nghệ điện khí như đối với điện than. Về phương diện phát thải, điện khí cho phép giảm lượng phát thải khí nhà kính theo kwh một nửa so với lượng phát thải của điện than (khoảng 400 so với 900g C02/kwh của nhiệt điện than (Bảng 2). Như vậy, phương án điều chỉnh với điện khí thay vì tập trung vào điện than là rất đáng nghiên cứu ngay cả trong ngắn hạn.

Tiếp đó, trong trung hạn, khi mà các nguồn tái tạo, đặc biệt là điện gió và điện mặt trời đã phát triển ở quy mô lớn, các nhà máy điện khí vẫn rất hữu ích khi nó có thể trở thành một giải pháp mang tính hỗ trợ cho những tình huống mà điện mặt trời hay điện gió gặp vấn đề về tính liên lục trong cung ứng. Bởi lẽ, điện khí cũng rất ổn định và khả năng hòa lưới còn tốt hơn cả điện than. Như vậy, phương án khí đốt vẫn rất cần thiết và đương nhiên tốt hơn so với điện than, ngay cả khi các nguồn điện tái tạo đã phát triển mạnh.

Và cuối cùng, trong dài hạn, nhiên liệu khí đốt tự nhiên (nguồn hóa thạch) – đầu vào của các nhà máy điện có thể được thay thế bởi các nguồn khí xanh hay khí sinh học là kết quả của quá trình methanol hóa. Sự thay thế này sẽ là phương án hiệu quả hơn rất nhiều so với việc phải đóng cửa các nhà máy điện than do quá ô nhiễm. Phát triển các nhiên liệu sinh học, thân thiện với môi trường chắc chắn sẽ là định hướng chung của cả thế giới cùng với việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo. Như vậy, phương án điện khí là một giải pháp thay thế cho than để đáp ứng nhu cầu cấp bách, đồng thời giảm bớt sự phát triển của điện than, điều mà chỉ có thể dẫn đến bế tắc trong dài hạn.

Dựa trên các dữ liệu về lượng cầu theo dự báo, mức độ phát thải điện khí và điện than, có thể tính toán rằng, đối với trường hợp của nước ta, một kịch bản cấu trúc nguồn “điện tái tạo + điện khí” có thể giúp giảm lượng phát thải của ngành điện khoảng 25% vào năm 2030 và 50% vào năm 2050 so với kịch bản nguồn “điện tái tạo + điện than”. Vai trò tiềm năng của điện khí nhằm tránh thế bế tắc của điện than trong dài hạn chắc chắn rất đáng giá đối với các nước phát triển nhanh như Việt Nam, nơi mà ngành điện phải đáp ứng một cách nhanh chóng sự gia tăng của lượng cầu

“Phương án điện khí” cho giai đoạn chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch ô nhiễm sang điện tái tạo vì vậy cần được tiếp tục nghiên cứu để có các căn cứ khoa học xác đáng hơn về khía cạnh môi trường, kinh tế trong ngắn hạn, trung và dài hạn trong sự so sánh với “phương án điện than” để tiếp tục điều chỉnh quy hoạch điện VII. Nhìn ra thế giới, ở Mỹ sự thay thế than đá bằng khí đốt là một yếu tố trung tâm trong chính sách “năng lượng-khí hậu”; ở Pháp, dự kiến đến năm 2022 tất cả các nhà máy điện than sẽ bị đóng cửa và thay thế là các nhà máy chạy khí. Gần chúng ta nhất, Trung quốc đang triển khai việc đóng cửa hàng loạt các nhà máy điện than để thay bằng các nhà máy điện khí. Đó có thể là những bài học mà chúng ta cần tham khảo để cân nhắc thay thế phát triển điện than bằng điện khí khi điều chỉnh quy hoạch điện lực theo hướng bền vững hơn.

Tài liệu tham khảo:

  1. Patrick Criqui, 2016, Après l’accord de Paris, la nouvelle géopolitique des innovations énergétiques in La revue internationale et stratégique, Paris : A. Colin : Institut des relations internationales et stratégiques, pp.153-161.
  2. Jacques Després, Nourédine Hadjsaïd, Patrick Criqui, Isabelle Noirot, 2015, Modelling the impacts of variable renewable sources on the power sector: Reconsidering the typology of energy modelling tools in Energy, Elsevier, 80, pp.486-495.
  3. Nathalie Alazard-Toux et al.., 2014, Les scénarios de transition énergétique de l’ANCRE. Revue de l’Energie, pp.189-210.
  4. Quyết định số 428 của Thủ tướng chính phủ, 2016, Phê duyệt điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030.
  5. Quyết định số 1208 của Thủ tướng chính phủ, 1208, Phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII).
  6. Dữ liệu quốc gia Việt Nam năm 2017 trên trang thông tin của Ngân hàng thế giới (World Bank) Nguồn: http://www.worldbank.org/vi/country/vietnam.
  7. BP Statistical Review of World Energy 2017, Nguồn: http://bit.ly/btcs517
  8. Syntegra Solar International AG, Committed to Innovation and Growth of Solar PV in South-East Asia: Top-Expert Lenders Technical Advisor and Owners Engineer Services for PV Projects, Nguồn: http://bit.ly/btcs518

[1] Quyết định 428/QĐ-TTg năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt điều chỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030

[2] Quyết định số 1208 của Thủ tướng Chính phủ (2011): Phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII).

PGS. Bùi Xuân Hồi, Bộ môn Kinh tế Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội