PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG NGÀNH ĐIỆN TẠI VIỆT NAM

PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG NGÀNH ĐIỆN TẠI VIỆT NAM. Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con người. Quá trình công nghiệp hóa đã làm gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng trên thế giới. Do vậy, con người đã tìm ra những nguồn năng lượng mới thay thế gọi là năng lượng tái tạo, nguồn năng lượng này liên tục được bổ sung bởi các quá trình tự nhiên bao gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời, nhiên liệu sinh học, thủy điện, năng lượng sóng … mà có thể khai thác bất cứ lúc nào nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của thế giới.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ-ĐHQGHN

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài khoá luận này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới khoa Kinh tế chính trị, Trường Đại học Kinh tế - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã dạy dỗ và truyền đạt giúp em trang bị kiến thức, tạo môi trường điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình học tập để có thể áp dụng vào khoá luận tốt nghiệp

Đặc biệt, em xin được bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Thị Hồng Điệp đã chỉ dẫn, theo dõi tận tình và đưa ra những lời khuyên bổ ích giúp em giải quyết được các vấn đề gặp phải trong thời gian thực hiện nghiên cứu.

Do kiến thức của bản thân còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung khoá luận khó tránh những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ dạy thêm từ Quý thầy, cô.

Em xin chân thành cảm ơn!

Chữ kí của GVHD Chữ kí sinh viên

PGS.TS Phạm Thị Hồng Điệp Nguyễn Thị Thanh Thảo

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết

ASEAN Association of Southeast

Asian Nations Nam ÁHiệp hội các nước Đông

EVN Vietnam Electricity Tập đoàn Điện lực Việt

NamIEA International Energy

ODA Official Development

DANH MỤC BẢNG, HÌNH

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con người Quátrình công nghiệp hóa đã làm gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng trên thế giới

Do vậy, con người đã tìm ra những nguồn năng lượng mới thay thế gọi là nănglượng tái tạo, nguồn năng lượng này liên tục được bổ sung bởi các quá trình tựnhiên bao gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời, nhiên liệu sinh học, thủy điện,năng lượng sóng … mà có thể khai thác bất cứ lúc nào nhằm đáp ứng nhu cầu pháttriển của thế giới

Theo dự báo của IEA, đến năm 2022, công suất điện tái tạo sẽ tăng 43%,tương đương hơn 920 GW, mức tiêu thụ năng lượng của thế giới tăng 57% kể từnăm 2010 đến 2030, trong đó mức tiêu thụ điện trung bình hàng năm tăng 0,46kW/giờ/người Nhu cầu năng lượng ngày càng tăng đã làm tăng lượng khí CO2trong khí quyển Nếu như năm 2010 có 26,9 tỷ mét khối CO2 thì đến năm 2015,con số này tăng khoảng 33,9 và năm 2030 sẽ là 42,9 tỷ mét khối Tại Việt Nam,nhu cầu sử dụng năng lượng cũng đang ngày càng tăng Mặc dù có tiềm năng lớn

về việc khai thác năng lượng tái tạo nhưng hiện nay tỷ lệ nguồn năng lượng tái tạođược khai thác là chưa đang kể Do đó việc nghiên cứu và tiếp cận các công nghệ

để khai thác tối đa và hiệu quả nguồn năng lượng này là một nhiệm vụ quan trọngcủa quốc gia

Để khắc phục tình hình cạn kiệt năng lượng truyền thống và hạn chế ônhiễm môi trường do khai thác năng lượng gây ra thì việc nghiên cứu và phát triểncác nguồn năng lượng sạch, tái tạo thay thế là cần thiết Tiềm năng của ngành nănglượng tái tạo đang dần trở thành xu hướng chủ đạo và nhận được nhiều sự quantâm tại Việt Nam, góp phần phát triển kinh tế ở các tỉnh, đảm bảo an ninh nănglượng và ứng phó với biến đổi khí hậu… Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam(EVN), tốc độ tiêu thụ điện năng của Việt Nam có xu hướng tăng gấp đôi so vớimức tăng trưởng GDP, trong khi điện năng được sản xuất từ thủy điện và nhiệtđiện chưa đủ đáp ứng nhu cầu nên đã tạo áp lực cho ngành năng lượng Việt Nam,

do đó cần có chiến lược phát triển dài hạn, trong đó phát triển năng lượng tái tạotrong ngành điện là lựa chọn đúng đắn nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng quốc giađồng thời hướng đến sự phát triển lâu dài

Nhận thức được vấn đề này, bài nghiên cứu sẽ đề cập đến sự phát triểnnăng lượng tái tạo trong ngành điện; chỉ ra tiềm năng, thực trạng khai thác và cácđịnh hướng phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện ở Việt Nam nhằmhướng đến một tương lai năng lượng xanh bền vững và thân thiện với môi trường

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Tài liệu trong nước

Kể từ khi hình thành và phát triển, thị trường năng lượng tái tạo luônđược các nhà nghiên cứu tìm hiểu và khai thác Những bài nghiên cứu từ các nơiliên tục chỉ ra những tiềm năng và lợi thế phát triển năng lượng tái tạo NguyễnĐức Hiển (2010) đã đưa ra các khái niệm chung về năng lượng tái tạo Bên cạnh

đó, tác giả chỉ ra những tiềm năng và rủi ro trong việc phát triển thị trường nănglượng tái tạo tại Việt Nam

Sử dụng phương pháp phỏng vấn chuyên gia (Dr Michael Brower fromTruewind) và linh hoạt các phương pháp tổng hợp, thống kê, so sánh để làm rõ sựkhác biệt giữa lượng điện được tạo ra ứng với số đầu tư nhận được, Nguyễn QuangKhánh (2010), “Wind energy in Vietnam: Resource assessment, developmentstatus and future implications, Energy Policy” đã ước tính tiềm năng kỹ thuật củanăng lượng gió ở Việt Nam và thảo luận về các chiến lược thúc đẩy thị trường củanăng lượng gió Trong đề tài nghiên cứu, tác giả tập trung đi sâu vào một loại nănglượng tái tạo (năng lượng gió) nên nhiệm vụ và mục tiêu rõ ràng, dựa vào nền tảng

hệ thống thông tin địa lí (GIS – Geographical Information System) để đánh giá vềtài nguyên gió ở Việt Nam Từ đó, ước tính được tiềm năng của năng lượng gió vàđưa ra các chiến lược để thúc đẩy thị trường năng lượng gió tại Việt Nam

Khi thị trường năng lượng tái tạo trở nên toàn cầu hóa, các ngành côngnghiệp năng lượng tái tạo đã phản ứng bằng cách tăng tính linh hoạt của nó, đadạng hóa các sản phẩm và phát triển các chuỗi cung ứng toàn cầu Mặc dù một sốngành công nghiệp còn gặp khó khăn, đặc biệt là năng lượng mặt trời và nănglượng gió Tuy nhiên, bức tranh đã sáng dần lên vào cuối năm 2013, khi nhiều nhàsản xuất quang điện mặt trời (PV) và tuabin gió đã quay trở lại và lợi nhuận đãtăng lên Võ Đình Nhật (2013) trong bài nghiên cứu “Tổng quan về năng lượnggió” đã chỉ ra lợi ích, tiềm năng phát triển năng lượng gió tại Việt Nam Từ đó đề

ra một số giải pháp khắc phục những hạn chế, rủi ro mà thị trường năng lượng táitạo ở Việt Nam đang gặp phải

Nghiên cứu về thị trường Việt Nam, Nguyễn Công Văn (2015) đã cung

cấp bức tranh tổng thể về thị trường năng lượng tái tạo qua bài nghiên cứu “Astudy of the potential of renewable energy sources and its application in Vietnam,Renewable Energy” Tác giả sử dụng phương pháp tổng hợp và thống kê để chỉ ratiềm năng của các loại năng lượng tái tạo thể hiện qua các số liệu cụ thể, đánh giáđược tiềm năng và khả năng ứng dụng của các nguồn năng lượng tái tạo ở ViệtNam qua các nhân tố: Vị trí địa lý, Kinh tế - Xã hội, con người và trình độ khoa

Bùi Huy Phùng (2017) trong báo cáo “Nghiên cứu phương án tổng thểkhai thác và sử dụng hợp lý nguồn năng lượng tái tạo” cho thấy các dự án thí điểm

về việc sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng tại Việt Nam đều mang nặng tínhtrình diễn, chưa gắn được với thị cầu và nhu cầu thực tiễn nên khi kết thúc dự áncũng là lúc xuất hiện hỏng hóc và dẫn đến ngưng trệ Mặt khác, do phần lớn cáccông nghệ năng lượng tái tạo đắt đỏ, vận hành bảo dưỡng khá phức tạp trong khitiềm năng về nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam là rất lớn Tác giả đã đưa ramột số giải pháp để nâng cao, sử dụng hợp lý nguồn năng lượng này

Theo đó, Hồ Tá Tín (2017), “Đánh giá tiềm năng và hiện trạng khai thácnăng lượng tái tạo tại Việt Nam” trên Tạp chí Công thương đã chỉ ra rằng ViệtNam được đánh giá là quốc gia giàu tiềm năng về năng lượng tái tạo nhưng việckhai thác năng lượng tái tạo ở Việt Nam vẫn chưa tương xứng với tiềm năng và thếmạnh được thiên nhiên ưu đãi Nguyên nhân của tình trạng này chủ yếu là các ràocản liên quan tới cơ chế, chính sách, tổ chức thực hiện, nguồn vốn và năng lực pháttriển dự án của các nhà đầu tư…đã hạn chế việc triển khai các dự án năng lượng táitạo để đưa nguồn điện vào sử dụng trên thực tế

Nguyễn Anh Tuấn và các cộng sự (2018) đã đánh giá tiềm năng nguồnnăng lượng mặt trời trên toàn quốc, góp phần cụ thể hóa việc thực hiện chiến lượcphát triển năng lượng tái tạo quốc gia, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, gópphần giảm ô nhiễm môi trường khu vực, góp phần đảm bảo mục tiêu và vai tròphát triển kinh tế vùng

Từ 2019, Việt Nam đã có những bước tiến mạnh mẽ về phát triển nănglượng tái tạo Với kỷ lục về công suất điện mặt trời mới đưa vào vận hành (5.000MW), Việt Nam đã trở thành một trong những thị trường năng lượng tái tạo sôiđộng và hấp dẫn nhất trong khu vực Đông Nam Á Cùng với nội dung trên, PhạmThị Thu Hà (2019) trên Tạp chí Công thương đã nêu ra những thuận lợi và khókhăn trong phát triển năng lượng mặt trời tại Việt Nam, đặc biệt là về điện mặttrời Bài nghiên cứu phân tích hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam kèmtheo số liệu chứng minh, các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển; đồng thời nêu ra cácgiải pháp để phát triển điện mặt trời thành một nguồn năng lượng chính của đấtnước

Cùng với nội dung trên, Nguyễn Hữu Khoa (2019), “Đánh giá tiềm năngnăng lượng tái tạo ở Việt Nam” đã khái quát sơ lược lịch sử hình thành của điệnmặt trời, đưa ra các số liệu về phát triển điện mặt trời tại Việt Nam giai đoạn 2017-

2018 và dự báo triển vọng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam

2.2 Tài liệu nước ngoài

Bài nghiên cứu “Innovations for the Promotion of Renewable Energy”của Dr Franz Trieb, et al (2012) đã phân tích và chỉ ra tiềm năng của điện mặt trờitập trung trên phạm vi toàn cầu Từ đó, tác giả đưa ra bản đồ toàn cầu về các khuvực có khả năng phù hợp cho việc đặt các nhà máy điện mặt trời tập trung

Năng lượng sinh khối nằm trong chu trình tuần hoàn ngắn, được các tổchức về phát triển bền vững và môi trường khuyến khích sử dụng Tận dụng đượcnguồn nhiên liệu này sẽ đồng thời cung cấp năng lượng cho phát triển kinh tế vàđảm bảo bảo vệ môi trường Trong bài phát biểu “Renewable energy and policyoptions in an integrated ASEAN electricity market”, V Devabhaktuni (2013) đãchỉ ra tiềm năng về năng lượng sinh khối của Việt Nam là rất lớn và cho thấy sựcần thiết của việc sử dụng các nguồn năng lượng thay thế Qua đó, tác giả đã đề ramột số giải pháp giúp phát triển nguồn năng lượng này

Đánh giá định lượng tác động hội nhập thị trường năng lượng (EMI) và

các chính sách tiêu chuẩn danh mục năng lượng tái tạo (RPS - Renewable energyPortfolio Standards), và thức ăn chăn nuôi (FIT - feed-in-tariffs), định giá carbon

để phát triển năng lượng tái tạo trong lĩnh vực sản xuất điện và giảm thải lượngcarbon, Youngho Chang, Yangfer Li (2015), “Renewable energy and policyoptions in an integrated ASEAN electricity market: Quantitative assessments &policy implications, Energy Policy” đã xem xét được tác động của các chế độ,chính sách khác nhau nhằm phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện của khuvực ASEAN Các chế độ chính sách này bao gồm: định giá carbon, EMI, RPS,FIT, đưa ra được quan sát chung rút ra từ bài báo qua việc vận dụng tối ưu mô hìnhđộng tuyến tính để xem xét tác động các chính sách khác nhau

Bằng cách vận dụng các nhân tố: Khoa học kỹ thuật, kinh tế - chính trị,

xã hội, K Ilse, et al (2016) chỉ ra rằng hiện tượng bụi bẩn có tác động tiêu cực đếnsản xuất điện mặt trời, dễ dàng gây ra tổn thất điện năng hơn Từ đó bài nghiên cứuđánh giá chi tiết các công nghệ làm sạch khác nhau và dự đoán chi phí áp dụng cáccông nghệ này trong việc giảm hao hụt điện mặt trời khi sản xuất

Đặc thù của năng lượng tái tạo 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 năng lượng tái tạo, Việt Nam cần có thêm các chính sách hỗtrợ để tăng cường phát triển thị trường năng lượng tái tạo nhằm tạo ra nguồn nănglượng sạch, thân thiện với môi trường Cùng quan điểm này, dựa vào các nhân tố:

Vị trí địa lý, con người, trình độ khoa học, Kinh tế - Chính trị; K N Nwaigwe, et

in Vietnam, Renewable Energy” đã đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả sửdụng năng lượng tái tạo.

Sau khi tiến hành phân tích mối quan hệ giữa năng lượng tái tạo, tăngtrưởng kinh tế, thương mại dịch vụ và lượng khí thải CO2 ở 25 quốc gia đang pháttriển Hui Hua, et al (2018), “The role of renewable energy consumption andcommercial services trade in carbon dioxide reduction: Evidence from 25developing countries Applied Energy” sử dụng một nhóm gồm 25 quốc gia đangphát triển trong những năm 1996 - 2012 để khám phá vai trò của tiêu thụ nănglượng tái tạo và thương mại dịch vụ thương mại trong việc tạo ra khí thải carbon,tiến hành thử nghiệm quan hệ nhân quả Granger để phân tích mối quan hệ giữanăng lượng tái tạo, tăng trưởng kinh tế, thương mại dịch vụ và lượng khí thải CO2.Qua bài nghiên cứu, tác giả chỉ ra rằng tăng trưởng kinh tế có tác động đáng kể đếnlượng khí thải carbon, giả thuyết Đường cong Kuznets Môi trường được xác minh;tăng tỷ lệ tái tạo tiêu thụ năng lượng góp phần giảm carbon; tăng quy mô tiêu thụnăng lượng tái tạo tăng phát thải; mở rộng thương mại dịch vụ thương mại có thểlàm giảm lượng khí thải carbon

Bên cạnh đó, J Khan và M H Arsalan (2019) đã nghiên cứu và tìmhiểu các tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo: năng lượng thủy điện qua bài báo

“A perspective for Renewable Energy” chỉ ra rằng đóng góp của thủy điện vàoviệc giảm dần lượng cacbon gồm hai phần chính: cung cấp nguồn điện tái tạo sạch

và đóng góp nguồn điện vào lưới điện quốc gia Ngoài ra, các đập thủy điện giúpkiểm soát nguồn cung cấp nước, lũ lụt và hạn hán, nước cho tưới tiêu

Để đưa ra những giải pháp khuyến nghị cho Chính phủ đạt được mụctiêu sử dụng năng lượng tái tạo đã đề ra ở mỗi quốc gia Dựa vào các nhân tố: Vịtrí địa lý, con người, trình độ khoa học, Kinh tế - Chính trị, Erdiwansyah, et al.(2019), trong bài nghiên cứu “Renewable energy in Southest Asia: Polices &recommendations, Science of The Total environment” đã tiến hành nghiên cứu,kiểm tra sự tăng trưởng năng lượng tái tạo và phân tích các chính sách của chínhphủ để từ đó mở rộng quy mô triển khai năng lượng tái tạo cho việc phát điện Bêncạnh đó, tác giả đi sâu vào việc phân tích các chính sách của chính phủ và đưa ranhững khuyến nghị để tăng tốc khai thác năng lượng tái tạo đồng thời chỉ ra điểmhạn chế trong việc phát triển nguồn năng lượng tái tạo của các nước Đông Nam Ánhư: Phụ thuộc nhiều vào tài nguyên hóa thạch; Hạn chế bởi sự tăng trưởng kinh tếmạng mẽ; Áp lực chính trị, xã hội và kinh tế cản trở việc thực hiện chính sách nănglượng tái tạo)

A P Gonzalo (2019), “A study of the potential of renewable energysources, Renewable Energy” đánh giá hiệu suất ứng dụng của hệ thống điện mặt

trời tập trung Bài nghiên cứu đã chỉ ra các nguyên nhân ảnh hưởng đến hệ thốngđiện mặt trời tập trung, do đó cần phòng ngừa và giảm thiểu các ảnh hưởng này Bài nghiên cứu “A review of the application performances ofconcentrated solar power systems, Applied Energy”, Debin Fang và XiaolingZhang (2019) đã đề cập đến hai loại công nghệ điện mặt trời là công nghệ quangđiện và công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời Mỗi công nghệ đều có ưu điểm vànhược điểm riêng, phụ thuộc vào các điều kiện nhất định, nếu khai thác sử dụngđúng cách sẽ đem lại hiệu quả cao, góp phần phát triển nguồn điện bền vững.

2.3 Khoảng trống nghiên cứu

Các bài nghiên cứu trên chủ yếu đề cấp đến những khó khăn trong pháttriển thị trường năng lượng tái tạo, chỉ đưa ra những giải pháp giúp khắc phục một

số vấn đề cụ thể, chưa đưa ra các giải pháp chung, bao quát cho tất cả các khó khănkhác còn tồn tại Tại Việt Nam, các tác giả chỉ chú trọng nghiên cứu thực trạng thịtrường năng lượng tái tạo trong ngành điện Tuy nhiên, họ chưa đi sâu vào việc chỉnhững hạn chế, đưa ra những giải pháp tối ưu Bên cạnh đó, hầu hết các bài nghiêncứu chưa chỉ ra được hết tiềm năng, lợi thế trong phát triển năng lượng tái tạotrong ngành điện

3 Mục tiêu nghiên cứu

• Mô tả được thực trạng, phân tích, đánh giá thực trạng việc phát triểnnăng lượng tái tạo trong ngành điện ở Việt Nam

• Đề xuất được các giải pháp, khuyến nghị để phát triển nguồn nănglượng tái tạo trong ngành điện ở Việt Nam

4 Phương pháp nghiên cứu

+ Thu thập dữ liệu: Từ giả thuyết nghiên cứu, tác giả tiến hành thu thập dữliệu thứ cấp và sơ cấp

+ Phân tích dữ liệu: Phân tích định lượng kèm theo phân tích mô tả dựa trênnhững số liệu thu thập được

+ Đánh giá kết quả nghiên cứu: Tổng hợp kết quả phân tích dữ liệu, đánh giánhững kết quả đạt được

- Đưa ra giải pháp khuyến nghị giải quyết vấn đề: Kết luận, đưa ra các giảipháp hoặc khuyến nghị nhằm khắc phục những hạn chế còn tồn tại đã tìm ra ởbước đánh giá kết quả nghiên cứu

Áp dụng phương pháp nghiên cứu thứ cấp, dữ liệu được thu thập từ sốliệu nghiên cứu của quốc gia đã và đang phát triển năng lượng tái tạo từ năm 2010đến năm 2019

Phương pháp thu thập thông tin

Các loại dữ liệu thứ cấp có vai trò quan trọng trong việc hướng tới mục tiêunghiên cứu của đề tài Các loại dữ liệu này giúp định hướng tổng quan vấn đề, tìmhiểu thông tin cần thiết ban đầu để có kế hoạch nghiên cứu tiếp theo

Các loại dữ liệu thứ cấp thu thập được có liên quan tới vấn đề phát triển nănglượng tái tạo ở Việt Nam để từ đó đưa ra đánh giá và khuyến nghị chính xác nhất ởhiện tại và trong tương lai

Phương pháp phân tích

Áp dụng phân tích mô hình SWOT, bài nghiên cứu tập trung chỉ ra nhữngđiểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức phát triển năng lượng tái tạo trong ngànhđiện Từ đó, đề xuất được các giải pháp, khuyến nghị để phát triển nguồn nănglượng tái tạo trong ngành điện tại Việt Nam (Chương 1, 3)

Ngoài ra còn có các phương pháp khác như:

- Phương pháp Thống kê toán học và so sánh (được sử dụng ở Chương 2)

- Phương pháp tổng hợp tài liệu (Chương 1,2,3)

5 Câu hỏi nghiên cứu

• Thực trạng phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện tại Việt Nam?

• Cơ hội và thách thức đối với năng lượng tái tạo trong ngành điện tạiViệt Nam?

• Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển năng lượng tái tạo trong ngànhđiện tại Việt Nam?

• Định hướng phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện tại ViệtNam?

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng: Năng lượng tái tạo trong ngành điện

• Không gian: Việt Nam

• Thời gian: 2010 – 2019 Năm 2010 vẫn được coi là bước đệm tiền đề,nhận được nhiều chính sách khuyến khích để phát triển điện thị trường năng lượngtái tạo Đến năm 2019, thị trường năng lượng tái tạo tại Việt Nam đã có sự tăngtrưởng vượt bậc, phát triển mạnh mẽ

7 Kết cấu bài nghiên cứu

Ngoài mục lục, danh mục các từ viết tắt, danh mục hình, danh mục bảngbiểu và danh mục tài liệu tham khảo, bài nghiên cứu có cấu trúc 3 chương Cụ thể:

• Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về năng lượng tái tạo trong ngànhđiện

• Chương 2: Thực trạng phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện tạiViệt Nam

• Chương 3: Một số định hướng và giải pháp phát triển năng lượng tái tạotrong ngành điện tại Việt Nam

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG

NGÀNH ĐIỆN

1.1 Cơ sở lý luận về năng lượng tái tạo trong ngành điện

1.1.1 Khái niệm năng lượng tái tạo trong ngành điện

Năng lượng tái tạo (Renewable energy) là năng lượng được tạo ra từcác quá trình tự nhiên và liên tục được bổ sung Nguồn tự nhiên này bao gồm ánhsáng mặt trời, địa nhiệt, gió, thủy triều, nước và các dạng sinh khối khác nhau.Nguồn năng lượng này không bị cạn kiệt và không ngừng được tái sinh

Các nguồn điện năng lượng tái tạo về cơ bản không phát thải, góp phần

đa dạng hoá nguồn cung và đảm bảo an ninh năng lượng cho phát triển bền vữngcủa mỗi quốc gia (phải có trích dẫn)

1.1.2 Một số nguồn năng lượng tái tạo trong ngành điện chính

1.1.2.1 Năng lượng thủy điện

Thuỷ điện là nguồn điện được sản xuất từ năng lượng nước Đa số nănglượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quaytua bin và phát ra điện Nguồn nước có thể là từ sông hoặc là do con người tạo ranhư các dòng nước chảy từ hồ trên cao xuống thông qua các ống và chảy ra khỏiđập

Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo phổ biến, mang tính cạnh tranh

Nó đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện tổng hợp hiện nay (đóng góp hơn16% tổng sản lượng điện trên toàn thế giới và khoảng 85% điện tái tạo toàn cầu).Hơn nữa, thủy điện giúp ổn định những biến động giữa cung và cầu

Đóng góp của thủy điện vào việc giảm dần lượng cacbon gồm hai phầnchính: cung cấp nguồn điện tái tạo sạch và đóng góp nguồn điện vào lưới điệnquốc gia Ngoài ra, các đập thủy điện giúp kiểm soát nguồn cung cấp nước, lũ lụt

và hạn hán, nước cho tưới tiêu

1.1.2.2 Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thànhcác dạng năng lượng có thể sử dụng Quang điện mặt trời, điện nhiệt mặt trời, sưởi

ấm và làm mát bằng năng lượng mặt trời cũng được tạo ra nhờ các công nghệ nănglượng mặt trời.

Hầu hết các công nghệ quang điện mặt trời là hệ thống dùng silicondạng tinh thể Các môđun màng mỏng cũng có thể gồm các vật liệu bán dẫn khôngchứa silicon, chiếm khoảng 10% thị trường toàn cầu Hệ thống quang điện mặt trờitập trung (CPV - Concentrating PV), trong đó ánh sáng mặt trời được tập trung vàomột khu vực nhỏ, mới bắt đầu được triển khai trên thị trường Các tế bào quangđiện mặt trời tập trung mang lại hiệu quả rất cao lên đến 40% - nhưng chỉ đối vớicác bức xạ trực tiếp bình thường Các công nghệ khác như tế bào quang điện mặttrời hữu cơ vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu Bởi vì quang điện mặt trời tạo rađiện năng từ ánh sáng mặt trời, do đó 20 sản lượng điện bị hạn chế bởi thời giankhi mặt trời chiếu sáng Tuy nhiên, IEA đã nhấn mạnh, dự án Tích hợp các nguồnnăng lượng tái tạo không ổn định trong lưới điện (GIVAR) mang lại một số lựachọn (đáp ứng nhu cầu, sản xuất linh hoạt, cơ sở hạ tầng lưới điện, tích trữ) manglại hiệu quả chi phí, đồng thời giải quyết những thách thức về năng lượng

1.1.2.3 Năng lượng gió

Năng lượng gió là động năng của gió được khai thác để sản xuất điệnthông qua các tua-bin gió Cũng giống như các công nghệ năng lượng tái tạo khácdựa trên những nguồn tài nguyên tái tạo, năng lượng gió xuất hiện trên khắp thếgiới và có thể góp phần làm giảm phụ thuộc vào nhập khẩu năng lượng do không

bị ảnh hưởng bởi những rủi ro về giá nhiên liệu, đồng thời cải thiện an ninh nănglượng và làm đa dạng nguồn năng lượng cũng như làm giảm sự biến động về giánhiên liệu hóa thạch, vì thế có thể ổn định chi phí sản xuất điện trong thời gian dài.Năng lượng gió không trực tiếp phát thải khí nhà kính (GHG) và không thải ra cácchất ô nhiễm khác (như oxit lưu huỳnh và oxit nitơ); ngoài ra, nó không tiêu thụnước Đối với những địa phương vùng nóng hoặc khô đang quan tâm đến các vấn

đề ô nhiễm không khí và thiếu nguồn nước ngọt để làm mát cho các nhà máy,những lợi ích của năng lượng gió ngày càng trở nên quan trọng

1.1.2.4 Năng lượng sinh khối

Sinh khối là dạng năng lượng duy nhất mà có thể miêu tả như nănglượng mặt trời có thể lưu trữ được, nó có thể được chuyển đổi thành các nhiên liệurắn, lỏng và khí Tài nguyên sinh khối có khả năng chuyển thành nguồn điện sinhkhối bao gồm các chất thải của nông nghiệp và công nghiệp, chất thải đã xử lý, ráctrong đô thị, thành phố và các chất khí tạo ra trong đất Quá trình chính để chuyểnhóa sinh khối thành điện năng là dùng kỹ thuật đốt trực tiếp sinh khối tạo ra nhiệtlượng cho các tuabin hơi

Ngoài ra còn có các kỹ thuật cung cấp điện năng sinh khối khả dụngkhác đang phát triển như kỹ thuật nhiệt phân và khí hóa Kỹ thuật khí hóa sinhkhối được xem là một giải pháp triển vọng nhất để nâng điện sinh khối lên một tầmcao mới.

1.1.3 Vai trò của năng lượng tái tạo trong ngành điện (thêm nd)

Nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao; trong khi giới hạn về trữ lượng vàkhả năng khai thác các nguồn năng lượng nội địa như than, dầu, khí đốt; dẫn tớiviệc chúng ta vẫn phải nhập khẩu than, khí đốt và các sản phẩm dầu, điện từ cácnước láng giềng như Lào, Trung Quốc, Campuchia… Việc phụ thuộc quá nhiềuvào các nguồn năng lượng hóa thạch sẽ không đảm bảo an ninh năng lượng bềnvững trong tương lai vì nguồn tài nguyên sẽ cạn kiệt dần Đồng thời, môi trường vàsức khỏe của con người cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi quá trình khai thác và sử dụngnhững nguồn khoáng sản này Vì vậy, việc chuyển dịch sang đầu tư vào nănglượng tái tạo, dựa trên nhiều lợi thế về địa lý và thiên nhiên, sẽ giúp cho Việt Namchủ động hơn trong việc đảm bảo nguồn năng lượng phục vụ cho phát triển kinh tế

1.1.4 Tiêu chí đánh giá của năng lượng tái tạo trong ngành điện??

1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện

1.1.5.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.5.2 Chính sách của Nhà nước

1.1.5.3 Các yếu tố ràng buộc về kỹ thuật

Cơ sở kỹ thuật quan trọng nhất để mô hình tính toán lựa chọn quy môphù hợp của các nguồn điện năng lượng tái tạo trong kỳ quy hoạch là tiềm năngthực tế của các nguồn này Nước ta có 2 nguồn năng lượng tái tạo quan trọng nhất

là điện gió và điện mặt trời với tiềm năng được đánh giá là khá lớn, ước tính đạttrên 700 GW Tuy vậy, phân bố tiềm năng không đồng đều theo vùng, miền.Những khu vực có tiềm năng điện gió, điện mặt trời tốt nhất, dễ khai thác nhất(như Nam Trung bộ, Tây Nam bộ) lại có nhu cầu tại chỗ thấp, cách xa các trungtâm phụ tải lớn như vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ, vùng TP Hồ Chí Minh Dovậy, quy mô công suất phát triển ở các khu vực này cần được tính toán về lợi ích -chi phí khi tính đến mức độ cân đối nguồn - phụ tải và vấn đề truyền tải điện đi xa

Bên cạnh đó, đặc điểm công suất phát của các nguồn điện năng lượngtái tạo chủ yếu (gió, mặt trời) có tính bất định cao, phụ thuộc vào thời tiết, thời

điểm Với đặc điểm đó, các nguồn năng lượng tái tạo bất định chỉ có thể tham giađược một phần vào biểu đồ công suất phát chung của cả hệ thống Để có thể huyđộng được nhiều hơn các nguồn năng lượng tái tạo, hệ thống cần phải đầu tư nhiềuhơn các nguồn điện linh hoạt/ dự phòng để bù đắp và hỗ trợ cho các nguồn nănglượng tái tạo và phủ đỉnh biểu đồ phụ tải Điều này có thể làm tăng chi phí, do vậy

sẽ là một ràng buộc của mô hình tính toán tối ưu

Nhìn chung, ràng buộc về kỹ thuật trên sẽ tác động đến tính toán của

mô hình theo hướng phân bố các nguồn điện cân đối hơn theo nhu cầu phụ tải củacác vùng, miền Tỷ trọng các nguồn điện năng lượng tái tạo (gió, mặt trời) do vậycũng sẽ chịu tác động

1.1.5.4 Các yếu tố về chi phí, giá

Các chỉ tiêu kỹ thuật - kinh tế của các loại hình nguồn điện gồm các đặctính như hiệu suất sản xuất điện, suất tiêu hao nhiên liệu, suất phát thải… và các dữliệu về kinh tế như suất đầu tư (USD/ kW), chi phí O&M Một cách tổng hợp, cácchỉ tiêu này được phản ánh qua chi phí sản xuất điện quy dẫn (LCOE) Về nguyêntắc, nguồn điện có LCOE thấp hơn sẽ được ưu tiên lựa chọn, tuy nhiên yếu tố giảmthiểu truyền tải xa, chi phí hệ thống và đặc điểm công suất phát có thể hạn chế pháttriển quá mức nguồn điện năng lượng tái tạo giá rẻ nào đó tại các vùng/ miền nhấtđịnh Ràng buộc này được phản ánh trong mô hình tính toán tối ưu quy hoạchnguồn điện

Đánh giá cho thấy yếu tố này có ảnh hưởng khá lớn đến quy mô cácnguồn năng lượng tái tạo trong hệ thống điện Nguồn điện năng lượng tái tạo cóchi phí sản xuất điện càng thấp thì khả năng được chọn càng cao Thêm nữa, chiphí sản xuất điện khác nhau theo vùng, miền, thời gian cũng tác động trực tiếp đếnlượng công suất huy động và sản lượng điện phát trên hệ thống điện của nguồnđiện tương ứng

Vướng mắc lớn nhất trong các vấn đề về kinh tế, tài chính là tráchnhiệm chia sẻ rủi ro tài chính không rõ ràng giữa các bên trong hợp đồng mua bánđiện theo thông lệ quốc tế Cụ thể như những thay đổi về chính sách thuế, phí, giá

cả, quy hoạch, kế hoạch phát triển; rủi ro trong huy động vốn vay, lãi suất, tỷ giáhối đoái; hoặc rủi ro bất khả kháng như lũ lụt, động đất… ngoài tầm kiểm soát củadoanh nghiệp Ngoài ra, những hạn chế đối với quyền sử dụng đất thuộc nhà máyđiện mặt trời khiến cho doanh nghiệp khó có thể dùng quyền này để thế chấp chonhững khoản vay phục vụ hoạt động đầu tư dài hạn Những khó khăn này khiếncác nhà đầu tư, đặc biệt là các nhà sản xuất điện độc lập khó tiếp cận nguồn vốnđầu tư nước ngoài

1.1.5.5 Mức độ phát triển của nền kinh tế

Thị trường đối với người sử dụng điện không nối lưới bị hạn chế dothu nhập của người dân thấp, đặc biệt là vùng sâu vùng xa, khu vực miền núi phíaBắc và thiếu tài trợ hoặc cung cấp tài chính cho các dự án này Việc tạo ra nhu cầuthị trường sẽ tạo ra cơ hội phát triển và đầu tư vào điện tái tạo không nối lưới Ràocản tài chính cản trở việc thực hiện một dự án kinh tế do thiếu tiếp cận với nguồntài chính phù hợp, hoặc thiếu cơ chế bền vững cung cấp tài trợ Phát triển nănglượng tái tạo ở Việt Nam hiện nay bị hạn chế bởi cả hai rào cản này.

Thiếu tiếp cận với nguồn tài chính phù hợp là vấn đề thời hạn vay.Cường độ vốn đầu tư của năng lượng tái tạo cao nên tài khoản vốn đầu tư cho tổngchi phí phải lớn hơn nhiều so với nguồn nhiệt điện, có nghĩa là dòng vốn của cácnhà phát triển phụ thuộc nhiều vào thời hạn vay Hiện nay thời hạn đặc trưng là 5-8năm trong hệ thống ngân hàng thương mại thì dòng tiền đến các nhà đầu tư trongnhững năm đầu là nhỏ nhất làm kéo dài thời gian hoàn vốn và do đó không khuyếnkhích các nhà đầu tư góp cổ phần

1.2 Cơ sở thực tiễn về năng lượng tái tạo trong ngành điện

1.2.1 Tổng quan về tình hình phát triển năng lượng tái tạo trong ngành điện trên thế giới

Theo ước tính, năm 2012 năng lượng tái tạo đã cung cấp khoảng 19%mức tiêu thụ năng lượng cuối cùng trên toàn cầu và tiếp tục tăng trong năm 2013.Trong tổng tỷ lệ này của năm 2012, năng lượng tái tạo hiện đại chiếm khoảng10%, phần còn lại (9%) là từ sinh khối truyền thống Năng lượng nhiệt từ cácnguồn tái tạo hiện đại chiếm khoảng 4,2% tổng sử dụng năng lượng cuối cùng;thủy điện chiếm khoảng 3,8%, và khoảng 2% được cung cấp bởi năng lượng gió,năng lượng mặt trời, địa nhiệt và sinh khối và nhiên liệu sinh học Năng lượng táitạo kết hợp hiện đại và truyền thống vẫn duy trì ở mức năm 2011

Trong năm 2013, năng lượng tái tạo phải đối mặt với sự suy giảmchính sách hỗ trợ và không chắc chắn ở nhiều nước châu Âu và Hoa Kỳ Nhữnghạn chế liên quan đến lưới điện, một số công ty điện lực lo ngại về sự cạnh tranhđang gia tăng và tiếp tục tài trợ trên toàn cầu đối với nhiên liệu hóa thạch cũng làvấn đề Tuy nhiên, nhìn chung năm 2013 năng lượng tái tạo vẫn được phát triểnmột cách tích cực

Thị trường sản xuất và đầu tư được mở rộng hơn ở khắp thế giới đangphát triển và bằng chứng rõ ràng là năng lượng tái tạo không còn phụ thuộc vàomột nhóm nhỏ các quốc gia Với những tiến bộ về công nghệ, giá thành giảm vànhững đổi mới cơ chế tài chính - tất cả chủ yếu nhờ sự hỗ trợ về chính sách nên giánăng lượng tái tạo ngày càng rẻ đối với phạm vi lớn người tiêu dùng trên toàn thế

giới Tại một số nước, năng lượng tái tạo được coi là rất quan trọng nhằm đáp ứngnhu cầu năng lượng hiện tại và tương lai

Sự phát triển mạnh nhất diễn ra trong lĩnh vực năng lượng với côngsuất toàn cầu vượt 1.560 gigawatt (GW), tăng hơn 8% so với năm 2012 Thủy điệntăng 4% lên khoảng 1.000 GW, và năng lượng tái tạo khác tăng gần 17% lên hơn

560 GW Lần đầu tiên công suất điện mặt trời cao hơn năng lượng gió; điện mặttrời và thủy điện về cơ bản bị ràng buộc, mỗi loại chiếm khoảng một phần ba côngsuất mới Công suất năng lượng gió có mức tăng cao nhất trong tất cả các côngnghệ tái tạo trong cùng kỳ Năm 2013, năng lượng tái tạo tăng thêm 56% vào mạnglưới điện toàn cầu và đã có tỷ trọng cao hơn ở một số quốc gia

Tại thị trường EU

EU là một trong khu vực đi đầu trong việc đẩy mạnh chuyển dịch cơcấu ngành năng lượng theo hướng sử xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển nguồn nănglượng sạch Ngành công nghiệp năng lượng tái tạo ở EU liên tục phát triển nhanhnhững năm gần đây, 6 tháng đầu năm 2020 tăng trưởng 11% so với cùng kỳ 2019,góp phần tạo ra 40% tổng sản lượng điện cho 27 quốc gia trong khu vực.Với quyếttâm mạnh mẽ trong việc chuyển đổi hướng đi ngành năng lượng, EU đặt mục tiêu

sẽ tăng tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo và năng lượng sinh học lên 60% vào năm

2030, và tăng cường công suất điện gió ngoài khơi lên gấp 25 lần vào năm 2050,

để đạt mục tiêu trung hòa khí thải các bon năm 2050

Để đẩy nhanh việc thực hiện kế hoạch “Năng lượng sạch cho toàn châuÂu”, cuối năm 2018 các nước thành viên Liên hiệp châu Âu (EU) đã thông qua đềxuất của Ủy ban châu Âu (EC) về gói đầu tư trị giá 873 triệu euro cho các dự ánlớn của châu Âu về cơ sở hạ tầng năng lượng sạch, bao gồm 17 dự án Trong đó,

680 triệu euro đầu tư cho 8 dự án thuộc lĩnh vực điện và 193 triệu Euro cho 9 dự

án khác liên quan tới khí đốt Các dự án liên quan tới lĩnh vực năng lượng tái tạonày sẽ đẩy mạnh liên kết và tăng cường an ninh cho mạng lưới năng lượng trêntoàn châu Âu Theo đó, các thành viên EU sẽ nhanh chóng chuyển đổi sang nềnkinh tế có mức độ thải khí các-bon thấp, an toàn sức khỏe cho người dân và gópphần tăng khả năng cạnh tranh cho nhiều ngành công nghiệp Liên minh nănglượng sẽ là một trong những ưu tiên hàng đầu của EC nhằm chuyển đổi châu Âusang một nền kinh tế sạch, hiện đại và bền vững

Tại thị trường Mỹ

Nhận thức sâu sắc tầm quan trọng của phát triển bền vững gắn liền vớiđảm bảo nguồn năng lượng tái tạo, để giảm dần những vấn đề môi trường gây hạisức khỏe từ các nhà máy năng lượng sử dụng nguồn nhiên liệu hóa thạch, Chínhphủ Mỹ đã đầu tư rất lớn cho việc phát triển cơ sở hạ tầng các nhà máy sản xuấtnăng lượng tái tạo, cũng các ngành công nghiệp sản xuất thay thế dần động cơ sở

Trong giai đoạn 2011 - 2014, tại California đã xây dựng 2 nhà máy điệnmặt trời lớn nhất thế giới Đó là Trang trại quang điện Topaz (công suất 550 MW)được đầu tư khoảng 2.5 tỷ USD, đi vào hoạt động năm 2014 Nhà máy điện mặttrời thứ hai là Ivanpah (với công suất 392 MW) có tổng vốn đầu tư khoảng 2,2 tỷUSD, được xây dựng trên diện tích khoảng 13km2, tại sa mạc Mojave, bangCalifornia, được vận hành năm 2014 Trong năm 2019 Hoa Kỳ, đã đạt mức tăngtrưởng mạnh mẽ trong ngành sản xuất năng lượng tái tạo, tăng 19% so, cao nhấttrong những năm trước đó, sản xuất được 720,4 TWh điện tái tạo với các nguồnnhư điện mặt trời hoặc năng lượng địa nhiệt Thành phố Babcock Ranch ở bangFlorida (Mỹ) vào thời điểm cuối năm 2018 đã trở thành một trong những thành phốbền vững và thân thiện với môi trường bậc nhất trên thế giới Tại đây, 100% điệnnăng sử dụng đều là từ năng lượng tái tạo và áp dụng theo công nghệ điện lướithông minh.

Trong nghiên cứu "Triển vọng năng lượng tái tạo" do Cơ quan Thí

nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ tiến hànhcho thấy, Mỹ là một trong những nước sản xuất năng lượng tái tạo lớn nhất thếgiới, đi tiên phong trong lĩnh vực này, có thể sản xuất điện năng phần lớn từ nănglượng tái tạo vào năm 2050 Hầu hết các nhà máy nhiệt điện than và nhà máy điệnhạt nhân sẽ ngừng hoạt động vào năm 2030 nhưng những nhà máy còn lại sẽ hoạtđộng đến năm 2050 Nghiên cứu nói trên cho rằng Mỹ có thể sản xuất ra 80% điệnnăng từ năng lượng tái tạo bằng công nghệ hiện có, bao gồm turbine gió, điệnquang mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh học, địa nhiệt và thủy điện. 

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành năng lượng tái tạo thay thế dần cho năng lượng

sử dụng hóa thách đang diễn ra quốc gia đi đầu nền kinh tế thế giới, càng cho thấy

rõ hơn tầm quan trọng của việc phát triển kinh tế phải gắn liền với việc phát triểnnăng lượng bền vững, an toàn. 

Tại thị trường Trung Quốc

Từ một đất nước sử dụng phần lớn dựa vào nguồn nhiên liệu hóa thạch(than, dầu mỏ, khí đốt…), Trung Quốc xem trọng việc phát triển nguồn năng lượngtái tạo là nhiệm vụ trọng tâm trong việc phát triển nền kinh tế dẫn đầu thế giới.Điều đó được nhấn mạnh trọng kế hoạch hiện đại hóa công nghiệp “Made in China2025”, mục tiêu đưa Trung Quốc trở thành quốc gia hàng đầu trong lĩnh vực nănglượng tái tạo. Theo tổng kết của Chương trình môi trường Liên Hiệp Quốc về nănglượng tái tạo, năm 2004 Trung Quốc mới đầu tư vào lĩnh vực này là 3 tỷ USD,nhưng đến năm 2015 tăng lên là 103 tỷ USD, vượt qua cả Mỹ là 44.1 tỷ USD, vàchiếm khoảng 36% đầu tư của các nước trên toàn thế giới Trong tổng kết kế hoạch

5 năm từ 2016 - 2020, tổng đầu tư Trung Quốc vào ngành công nghiệp này đã lênđến hơn 360 tỷ USD, riêng lực lượng lao động làm việc trong lĩnh vực năng lượngtái tạo hiện đang có khoảng 3.5 triệu người, đông nhất so với các nước khác trênthế giới. 

Theo Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia Trung Quốc (NEA), dự kiếnnăm 2021 tổng sản lượng điện từ các nhà máy năng lượng mặt trời và năng lượng