VẤN ĐỀ KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM

Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường.. Tuy nhiên, sau hơn 2 n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHÍ HẬU THỦY VĂN ỨNG DỤNG

NỘI DUNG TÌM HIỂU:

VẤN ĐỀ KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM

Giảng viên: TS Nguyễn Hữu Xuân

Học viên: Phan Ánh Quang

BÌNH ĐỊNH, 2020

1 Tiềm năng

Việt Nam có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào cường độ bức xạ mặt trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 3,69 kWh/m2 và phía nam là 5,9 kWh/m2 Lượng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chêng lệch đáng kể về bức xạ mặt trời Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc

– Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên – Huế trở ra) bình quân trong năm có chừng 1800 –

2100 giờ nắng Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) được xem là những vùng có nắng nhiều

– Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình quân có khoảng 2000 – 2600 giờ nắng, lượng bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc Ở vùng này, mặt trời chiếu gần như quanh năm, kể cả vào mùa mưa Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung bộ và Nam bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng

- Cường độ bức xạ vùng Tây Bắc:

+ Nhiều nắng vào các tháng 8 Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4,5 và 9,10 Các tháng 6,7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều Lượng tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m2ngày và trung bình trong năm là 3,489 kWh/m2/ngày

+ Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thường ít nắng Mây phủ và mưa nhiều, nhất là vào khoảng tháng 6 đến thàng 1 Cường độ bức xạ trung bình thấp (< 3,489 kWh/m2/ ngày)

- Cường độ bức xạ vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ:

+ Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5 Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu về phía Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4

+ Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ thàng 5, ở Bắc Trung Bộ tù tháng 4

Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2 3 khoảng 2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao từ tháng 7

- Cường độ bức xạ vùng Trung Bộ:

Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 – 10h/ngày Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 – 6 h/ngày với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m2/ngày)

- Cường độ bức xạ vùng phía Nam:

Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng Trong các tháng 1, 3, 4 thường có nắng từ 7h sáng đến 17h Cường độ bức xạ trung bình thường lớn hơn 3,489 kWh/m2/ngày Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm

Bảng 1 : Số liệu về bức xạ mặt trời tại VN

Tây Nguyên và Nam

Bảng 2 : Lượng tổng xạ bức xạ mặt trời trung bình ngày của các tháng trong năm ở một số địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày)

TT Địa phương Tổng xạ Bức xạ Mặt Trời của các tháng trong năm

(đơn vị: MJ/m2.ngày)

7 8 9 10 11 12

1 Cao Bằng 8,21

18,81

8,72 19,11

10,43 17,60

12,70 13,57

16,81 11,27

17,56 9,37

2 Móng Cái 18,81

17,56

19,11 18,23

17,60 16,10

13,57 15,75

11,27 12,91

9,37 10,35

3 Sơn La 11,23

11,23

12,65 12,65

14,45 14,25

16,84 16,84

17,89 17,89

17,47 17,47

4 Láng (Hà Nội) 8,76

20,11

8,63 18,23

9,09 17,22

12,44 15,04

18,94 12,40

19,11 10,66

21,79

8,13 16,39

9,34 15,92

14,50 13,16

20,03 10,22

19,78 9,01

6 Đà Nẵng 12,44

22,84

14,87 20,78

18,02 17,93

20,28 14,29

22,17 10,43

21,04 8,47

7 Cần Thơ 17,51

16,68

20,07 15,29

20,95 16,38

20,88 15,54

16,72 15,25

15,00 16,38

8 Đà Lạt 16,68

18,94

15,29 16,51

16,38 15,00

15,54 14,87

15,25 15,75

16,38 10,07 Cũng theo một nghiên cứu của Bộ Công thương với sự hỗ trợ của các tổ chức quốc tế (CIEMAT, CENER, IDEA) bức xạ mặt trời bình quân hàng năm của Việt Nam khoảng 4 – 5 kWh/m2/ngày, tổng số giờ chiếu sáng khoảng 1.600 – 2.700 giờ/năm, đặc biệt các vùng miền Nam và miền Trung Việt Nam có tiềm năng lớn nhất Theo đó, Việt Nam được đánh giá là nước có tài nguyên mặt trời lớn tương đương với các nước như Italy, Tây Ban Nha, Thái Lan… (cụ thể như bản đồ atlas sau)

Tóm lại, Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ vĩ độ 8’’ Bắc đến 23’’ Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 –

175 kcal/cm2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn Giải pháp

sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống

2 Thực trạng:

Nền kinh tế tăng trưởng nhanh của Việt Nam là động lực chính làm tăng nhanh chóng nhu cầu điện trên cả nước trong những năm qua Sản lượng điện hàng năm của Việt Nam đã tăng hơn mười lần từ 8,6 TWh năm 1990 lên 164 TWh năm 2015

Tổng công suất phát điện lắp đặt của Việt Nam năm 2015 là 39 GW Thủy điện, than và khí tự nhiên vẫn là nguồn năng lượng chính cho sản xuất điện

Theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia (QHĐ VII điều chỉnh, tháng 3/2016), đến năm

2020 Việt Nam phải đạt sản lượng điện 265 tỷ KWh, đến năm 2030 phải có 570 tỷ KWh điện Tuy nhiên, hiện chúng ta mới có trên 170 tỷ kWh điện thương phẩm trong khi các nguồn năng lượng hóa thạch như than, khí đốt ngày càng cạn kiệt, hầu hết các thủy điện có tiềm năng cũng đã triển khai

Để cân đối mục tiêu trên, Việt Nam đặt mục tiêu tăng đáng kể tỷ lệ năng lượng tái tạo sản xuất năng lượng trong thời gian tới nhằm bổ sung sản lượng điện thiếu khoảng 100 tỷ kWh vào năm 2020 và thiếu khoảng 300 tỷ kWh vào năm 2030 (Số liệu về tổng tỷ lệ phần trăm cho năm 2020 và 2030 bao gồm cả thủy điện nhỏ)

Về chính sách, ngày 11/4/2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 11/QĐ-TTg

về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam

Tuy nhiên, sau hơn 2 năm triển khai Quyết định này, cả nước mới có khoảng 30MWp công suất điện mặt trời áp mái được lắp đặt đến từ 1.800 khách hàng (là các cơ quan công sở, doanh nghiệp, hộ gia đình…) đăng ký bán điện lên lưới, với sản lượng điện năng phát lên lưới chưa tới 4 triệu kWh Đây là con số rất nhỏ so với tiềm năng vài triệu mái nhà có khả năng lắp đặt điện mặt trời áp mái

Theo phân tích của các chuyên gia năng lượng, có rất nhiều lợi ích mà điện mặt trời áp mái đem lại cho cả nhà nước và người tiêu dùng điện Cụ thể, đối với nhà nước, lợi ích không chỉ là có được thêm một nguồn năng lương sạch với sản lượng khá cao - nếu được khuyến khích đầu tư, đồng nghĩa với việc giảm tối đa nguồn vốn ngân sách phải đầu tư vào các công trình nguồn phát và lưới truyền tải điện

Có tính toán chỉ ra rằng, chỉ cần khoảng 2 triệu nóc nhà tại Việt Nam lắp đặt điện mặt trời áp mái với công suất 10kW/mái nhà sẽ giúp giảm tương ứng khoảng 16 triệu tấn than mỗi năm do bớt

đi nguồn điện phải sản xuất từ năng lượng hóa thạch

Về phía người tiêu dùng, dù là đầu tư nhỏ theo quy mô hộ gia đình hay là doanhh nghiệp -đầu tư với quy mô lớn hơn thì đều cho những lợi ích hết sức thiết thực Giáo sư Viện sĩ TSKH Trần Đình Long - Phó Chủ tịch Hội Điện lực Việt Nam dẫn chứng, lợi ích từ điện mặt trời áp mái rất lớn Đối với các hộ gia đình đơn lẻ, phụ thuộc rất nhiều vào chính sách giá điện bậc thang mà hiện nay đang áp với các hộ tiêu thụ Khi hộ gia đình lắp đặt thêm điện mặt trời áp mái thì sẽ giúp cắt bớt được phần đuôi – tức là những bậc thang cao, và như vậy giá điện trung bình mà các hộ phải trả sẽ thấp hơn rất nhiều Còn đối với các doanh nghiệp, xí nghiệp, cơ quan thì hiện nay chính sách giá điện đang áp dụng theo thời điểm sử dụng Tức là nếu dùng nhiều vào giờ cao điểm thì giá điện

phải trả cao hơn Trong khi điện mặt trời áp mái khả năng được huy động cao trùng với thời điểm doanh nghiệp phải huy động điện nhiều vào giờ cao điểm Nếu chỉ tính vào khung giờ buổi sáng, lượng điện mặt trời áp mái có thể huy động được từ các nhà công cộng có thể đạt 25-30%, nếu tính thêm cả vào các giờ buổi trưa, cao điểm nắng thì lượng điện huy động có thể lên tới 60-65% Nếu quy định về chênh lệch giá giữa giờ cao điểm và thấp điểm càng nhiều thì lợi ích đạt được càng lớn

Việc lắp đặt điện mặt trời áp mái hiện nay khá dễ dàng do công nghệ khá phát triển và tương đối phổ biến Tuy nhiên, với chi phí đầu tư hiện nay khoảng 20-25 triệu đồng cho 1kWp điện mặt trời áp mái, theo các chuyên gia là còn cao đối với các hộ gia đình, dẫn đến các hộ dân chưa quan tâm

3 Thuận lợi:

- Tiềm năng điện Mặt Trời của Việt Nam rất lớn

- Do là lĩnh vực mới nên còn nhiều địa điểm tiềm năng cho các Nhà đầu tư phát triển

- Khung pháp lý tương đối đầy đủ:

+ Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050 được ban hành tại Quyết định số 2068/QĐ-TTG ngày 25/11/2015 của Thủ tướng Chính phủ;

+ Tổng sơ đồ phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030 được điều chỉnh, sửa đổi tại Quyết định số 428/QĐ-TTg ngày 185/3/2016 của Thủ tướng Chính phủ

+ Thông tư số 05/2019/TT-BCT ngày 11/3/2019 sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư

số 16/2017/TT-BCT ngày 12/9/2017 của Bộ trưởng Bộ Công Thương quy định về phát triển dự án

và Hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các dự án điện mặt trời

4 Thách thức:

Thứ nhất: Thách thức về cơ chế chính sách:

Kết quả phát triển năng lượng tái tạo đạt được như đã nêu ở trong kỳ trước là nhờ cam kết về mục tiêu phát triển và chính sách khuyến khích phát triển năng lượng phù hợp của Chính phủ, sự tích cực của các địa phương và sự phối hợp giữa các bộ, ngành giải quyết các vấn đề vướng mắc trong quá trình triển khai dự án nhằm tạo môi trường cạnh tranh tốt, thuận lợi cho các nhà đầu tư

Để khuyến khích, phục vụ các mục tiêu phát triển năng lượng tái tạo, Bộ Công Thương

đã xây dựng và trình Chính phủ ban hành hàng loạt các cơ chế như biểu giá cố định Feed-in-Tariff

cho điện mặt trời, điện gió, điện sản xuất từ chất thải rắn, điện sinh khối… Chính phủ cũng ban hành chính sách ưu đãi khác cho các nhà đầu tư như ưu tiên cung cấp tín dụng, miễn, giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, tiền thuê đất, sử dụng PPA… Điển hình là năm 2017, Bộ Công Thương ban hành Thông tư 16/2017/TT-BCT bao gồm hợp đồng mua bán điện mẫu (PPA) cho điện mặt trời

Tuy nhiên, cả cơ quan quản lý nhà nước cũng như các nhà đầu tư đều cho rằng, những quy định tại Luật Quy hoạch có hiệu lực từ ngày 1/1/2019 cho thấy rõ những thách thức về tiến độ dự án phải đáp ứng, bởi thời gian triển khai và hoàn thành các dự án điện gió để có thể được hưởng chính sách ưu đãi giá điện theo Quyết định 39/2018/QĐ-TTg không còn nhiều Quyết định này quy định giá mua điện đối với dự án điện gió trong đất liền nối lưới là 1.928 đồng/kWh (8,5 Uscents/kWh) và đối với các dự án điện gió trên biển nối lưới là 2.223 đồng/kWh (9,8 Uscents/kWh) được áp dụng cho một phần, hoặc toàn bộ nhà máy điện gió nối lưới có ngày vận hành thương mại trước ngày 1/11/2021

Hiện tại, cơ chế ưu đãi về vốn đầu tư thuế, về đất đai, giá mua điện mặt trời theo Quyết định 11/2017/QĐ-TTg với giá mua 2.086 đồng/kWh (tương đương 9,35 Uscents/kWh) chỉ áp dụng cho

ác dự án nối lưới có hiệu suất của tế bào quang điện (solar cell) lớn hơn 16%, hoặc module lớn hơn 15% đã hết hiệu lực từ ngày 30/6/2019 Do đó, không biết các dự án điện mặt trời tương lai sẽ như thế nào

Mặc dù Việt Nam là một nước có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng tái tạo, nhưng cho đến nay, số các dự án thực hiện còn rất ít, tỷ trọng điện tái tạo trong tổng lượng điện sản xuất là không đáng kể là do: Thiếu chính sách đủ mạnh, đồng bộ bao gồm từ điều tra, đánh giá tiềm năng đến khai thác và sử dụng; Thiếu cơ chế tài chính hiệu quả cho việc đầu tư, quản lý, vận hành các dự án điện tái tạo tại khu vực vùng sâu, vùng xa ngoài lưới; Thiếu một quy hoạch tổng thể phát triển điện tái tạo quốc gia; Thiếu một cơ quan đầu mối tập trung, với chức năng đủ mạnh để điều hành

Thứ hai: Thách thức về công nghệ, kỹ thuật:

Theo báo cáo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, phát triển nóng năng lượng tái tạo, đặc biệt

là điện mặt trời đang tạo ra một số thách thức trong vận hành hệ thống điện Các nguồn điện từ năng lượng tái tạo tác động lên lưới điện quốc gia (như ảnh hưởng đều độ, huy động các nhà máy điện khác và phải tăng dự phòng của hệ thống điện nhằm bảo đảm ổn định hệ thống điện)

Về điện mặt trời chưa có những tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện mặt trời trên mái nhà, hay quy định về cấp phép hoạt động điện lực cho bên thứ ba tham gia lắp đặt

Hiện nay ở Việt Nam còn thiếu các doanh nghiệp thương mại cung cấp các thiết bị năng lượng tái tạo và dịch vụ điện liên quan đến nguồn điện này Do vậy, các công nghệ năng lượng tái tạo phần lớn chưa chế tạo được trong nước mà phải nhập khẩu Các dịch vụ sau lắp đặt chưa có, đặc biệt là ở vùng nông thôn và vùng sâu, vùng xa

Đối với Việt Nam, cho đến nay chưa có công nghệ hoàn chỉnh nào được thử nghiệm ở các điều kiện khí hậu đặc trưng (như bão, độ ẩm cao, các thông số khí quyển…) Ngoài ra, còn thiếu kinh nghiệm về lựa chọn thiết bị đồng bộ, kỹ năng khai thác, vận hành và bảo dưỡng

Các công nghệ điện sinh khối được kiểm chứng và có hiệu suất cao đã được áp dụng trên thế giới, nhưng chúng còn chưa được biết đến nhiều ở Việt Nam (như điện trấu, các công nghệ khí hóa, thu hồi khí mê tan tại các bãi rác, đốt rác thải sinh hoạt…) Hiện nay, không có các công ty trong nước cung cấp các công nghệ điện sinh khối, hầu hết đều phải nhập khẩu Các dịch vụ tư vấn, kỹ thuật đối với các công nghệ điện sinh khối còn hạn chế, đặc biệt là dịch vụ bảo dưỡng và sửa chữa sau khi lắp đặt

Thứ ba: Thách thức về kinh tế, tài chính:

Thách thức lớn nhất đối với phát triển năng lượng tái tạo nằm ở vốn đầu tư và khả năng thu xếp vốn của chủ đầu tư Rào cản tài chính cản trở việc thực hiện một dự án kinh tế do thiếu tiếp cận với nguồn tài chính phù hợp, hoặc thiếu cơ chế bền vững cung cấp tài trợ Phát triển năng lượng 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 tổng chi phí phải lớn hơn nhiều so với nguồn nhiệt điện, có nghĩa là dòng vốn của các nhà phát triển phụ thuộc nhiều vào thời hạn vay Hiện nay thời hạn đặc trưng là 5-8 năm trong hệ thống ngân hàng thương mại thì dòng tiền đến các nhà đầu tư trong những năm đầu là nhỏ nhất làm kéo dài thời gian hoàn vốn và do đó không khuyến khích các nhà đầu tư góp cổ phần

Trong Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia cũng đã chỉ ra sự thiếu tiếp cận tài chính cho năng lượng tái tạo, vì thế một trong những biện pháp cho các giải pháp tài chính, huy động vốn