Nghiên cứu tiềm năng các nguồn năng lượng tái tạo tại khu di tích k9, huyện ba vì, thành phố hà nội

Để đạt được các mục tiêu trên, tác giả trình bày luận gồm 03 chương: Chương 1.Tổng quan tài liệu và khu vực nghiên cứu, chương này nói về một sốnghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu dẫn chứng là trung thực, các kết quảnghiên cứu là của riêng tôi và chưa từng được ai công bố trong bất kỳcông trình nghiên cứu nào khác

Học viên thực hiện luận văn

Đỗ Thị Liễu

i

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành bản luận văn này, tác giả đã nhận được

sự quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Đào tạo Sau đại học Trường Đại học Quốc gia Hà Nội; Ban lãnh đạo Trung tâm môi trường - Ban Quản lýLăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, các cán bộ chiến sĩ làm việc tại Khu Di tích K9, Bộ tưLệnh Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới sựquan tâm giúp đỡ quý báu đó

-Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Văn Cự với tư cách làngười hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ và có những đóng góp quý báu cho luậnvăn

Tác giả xin gửi lời cảm ơn sự ủng hộ, giúp đỡ của gia đình, cảm ơn những ýkiến nhận xét, đóng góp và sự động viên của bạn bè đồng nghiệp

Xin cảm ơn chủ nhiệm Đề tài VAST.NĐP.05/11-12 và các cộng tác viên đã hỗtrợ về kinh phí, tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thu thập dữ liệu và thực hiệnbản luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 201

HỌC VIÊN

Đỗ Thị Liễu

ii

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT III

DANH MỤC BẢNG BIỂU VI

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ VII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Năng lượng tái tạo và chính sách phát triển nguồn năng lượng tái tạo 4

1.1.1 Năng lượng tái tạo 4

1.1.2 Chính sách phát triển nguồn năng lượng tái tạo 6

1.2 Vai trò của năng lượng tái tạo 10

1.2.1 Vai trò 10

1.2.2 Tình hình ứng dụng NLTT trong bối cảnh BĐKH 13

1.2.3 Các nỗ lực nhằm hạn chế biến đổi khí hậu 19

1.3 Tiềm năng và ứng dụng NLTT tại Việt Nam 22

1.3.1 Tiềm năng và ứng dụng năng lượng mặt trời 22

1.3.2 Tiềm năng và ứng dụng năng lượng gió 24

1.3.3 Tiềm năng giảm phát thải CO2 của NLTT tại Việt Nam 27

1.4 Vị thế và tiềm năng NLTT tại Khu Di tích K9, Ba Vì, Hà Nội 30

1.4.1 Vị thế 30

1.4.2 Tiềm năng tự nhiên 32

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 Đối tượng nghiên cứu 36

2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.2.1 Cách tiếp cận: 36

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.3 Nội dung nghiên cứu 40

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 41

3.1 Kết quả khảo sát phụ tải điện tại Khu Di tích K9 41

3.1.1 Địa điểm khảo sát 41

3.1.2 Kết quả khảo sát phụ tải điện 41

3.1.3 Lượng điện năng tiêu thụ 42

3.1.4 Nhận xét 43

3.2 Đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời và năng lượng gió tại K9 44

3.2.1 Số liệu điều tra tiềm năng năng lượng mặt trời và năng lượng gió tại K9 44

3.2.2 Tiềm năng năng lượng bức xạ mặt trời tại khu vực K9 45

iii

3.2.3 Tiềm năng năng lượng gió tại khu vực K9 47

3.3 Tiềm năng giảm phát thải CO 2 của nguồn NLTT tại khu vực K9 51

3.4 Đề xuất giải pháp công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo có triển vọng khai thác tại K9 54

3.4.1 Công nghệ và thiết bị khai thác điện NLMT độc lập 55

3.4.2 Công nghệ và thiết bị khai thác điện NLMT nối lưới 56

3.5 Mô hình trạm điện mặt trời nối lưới thử nghiệm ở K9 58

3.5.1 Xác định điểm đặt cho trạm điện mặt trời tại K9 58

3.5.2 Xác định phụ tải điện ưu tiên sẽ được cung cấp bởi trạm điện pin mặt trời 58

3.5.3 Tính toán lựa chọn công suất trạm điện pin mặt trời 59

3.5.4 Lựa chọn sơ đồ lưới điện của trạm điện mặt trời 60

3.5.5 Tính toán sản lượng điện và lượng giảm phát thải CO2 của trạm điện mặt trời tại K9 62

3.5.6 Đánh giá khả năng làm việc và giải pháp nâng cao hiệu quả của các trạm điện mặt trời nối lưới 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

Kết luận 67

Kiến nghị 68

iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Nghị định thư KyotoNăng lượng mặt trờiNăng lượng gióNăng lượng tái tạoPin mặt trời

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thứ tự các “cường quốc” điện gió kèm theo Tổng công suất điện gió tuyệt

đối theo MW (cột cuối) và tương đối trên triệu dân, MW/triệu dân 17

Bảng 1.2: Giá trị trung bình cường độ BXMT ngày trong năm và số giờ nắng của một số khu vực khác nhau ở Việt Nam [5] 23

Bảng 1.3: Ước lượng phát thải khí nhà kính năm 2010, 2020, 2030 [1] 27

Bảng 1.4: Phương án ước tính với tỷ trọng NLTT 6%; 10% tổng nhu cầu điện năng vào 2020 và 2030 [18] 29

Bảng 1.5 : Thành phần dân số và dân tộc các xã khu vực K9 33

Bảng 1.6: Một số cơ quan, hộ gia đình ứng dụng điện mặt trời nối lưới của vùng Đông Bắc Việt Nam từ 2010 - 2014 34

Bảng 3.1: Tổng hợp các hộ tiêu thụ điện khu vực K9 năm 2013 41

Bảng 3.2: Tổng hợp tình hình tiêu thụ điện K9 từ tháng 1/2009-12/2010. 42

Bảng 3.3: Bảng tính toán kết quả bức xạ mặt trời tại Khu Di tích K9 46

Bảng 3.4: Tốc độ gió trung bình tại Khu vực K9 ở các độ cao khác nhau 47

Bảng 3.5: Tiềm năng giảm phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực K9 53

Bảng 3.6: Phụ tải điện ưu tiên sử dụng nguồn điện pin mặt trời 58

Bảng 3.7: Kết quả tính toán công suất trạm ĐMT cần thiết đáp ứng nhu cầu phụ tải theo các tháng trong năm 59 Bảng 3.8: Kết quả tính toán sản lượng điện năng của trạm ĐMT tại Khu Di tích K9 63

vi

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Nhân loại cần phải nỗ lực để ngăn chặn tình trạng BĐKH 11

Hình 1.2: Công suất điện PV năng lượng mặt trời toàn cầu 1995 - 2012 13

Hình 1.3: Giá pin năng lượng mặt trời từ năm 1977 – 2013 14

Hình 1.4: Sự phát triển thị trường điện mặt trời năm 2012 15

Hình 1.5: Mô tả thứ tự các nước phát triển điện gió với số liệu ở thời điểm năm 2012 (MW/triệu dân ) [50]. 16

Hình 1.6: Tham quan, học tập tại dự án điện gió ở Xã Bình Thạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận tháng 12/2012 (tác giả đứng thứ 3 từ phải sang) 26

Hình 1.7: Ngôi nhà đặc biệt dành cho Bộ Chính trị họp và Chủ tịch Hồ Chí Minh làm việc trong những năm chiến tranh chống Mỹ ác liệt 30

Hình 1.8: Bác Hồ cùng bà Đặng Vĩnh Siêu thăm K9 31

Hình 1.9: Tổ chức Lễ báo công tại K9 nhân dịp Kỷ niệm 124 năm Ngày sinh nhận Bác 19/5/2014 của Đoàn huyện Ba Vì 32

Hình 3.1: Biểu đồ mức tiêu thụ điện năm 2009 - 2010 43

Hình 3.2: Cột đo gió và bức xạ mặt trời tại Khu Di tích K9 45

Hình 3.3: Biểu đồ có tiềm năng bức xạ mặt trời tại Khu Di tích K9 năm 2012 46

Hình 3.4: Đồ thị tốc độ gió trung bình tại Khu vực K9 ở các độ cao khác nhau 47

Hình 3.5: Phân bố tốc độ gió khu vực K9 tại độ cao 40m so với mặt đất 48

Hình 3.6: Phân bố tốc độ gió khu vực K9 tại độ cao 60m so với mặt đất 48

Hình 3.7: Phân bố số giờ có các tốc độ gió khác nhau trong năm 2012 tại khu K9 49

Hình 3.8: Bản đồ phân bố mật độ năng lượng khu vực K9 ở độ cao 40m 50

Hình 3.9: Bản đồ phân bố mật độ năng lượng khu vực K9 ở độ cao 60m 50

Hình 3.10: Tiềm năng giảm phát thải CO2 của năng lượng mặt trời tại khu vực K9 54

Hình 3.11: Sơ đồ hệ thống điện mặt trời độc lập 56

Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện mặt trời nối lưới quy mô nhỏ 57

Hình 3.13: Mái nhà Trung tâm huấn luyện tại K9, Ba Vì, Hà Nội 58

Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý đấu nối điện trạm điện mặt trời tại Khu Di tích K9 61

Hình 3.15: Đoàn thăm quan trạm điện mặt trời nối lưới tại K9 62

Hình 3.16: Giao diện màn hình hiển thị thông tin trạm điện mặt trời nối lưới tại K9 65

vii

MỞ ĐẦU

Khu Di tích K9, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội là Khu Di tích lịch sử cấpQuốc gia, thuộc phạm vi quản lý của Bộ Tư lệnh Bảo vệ Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh.K9 là một di tích lịch sử hết sức quan trọng Nơi đây, Chủ tịch Hồ Chí Minh tượngtrưng cho tinh hoa của dân tộc Việt Nam, là tấm gương sáng về phẩm chất đạo đứccách mạng đã từng sống và làm việc Ngoài ra, nơi đây cũng đã từng là đại bản doanhcủa Trung ương Đảng, nơi mà Chủ tịch Hồ Chí Minh cùng các đồng chí lãnh đạo BộChính trị và Trung ương Đảng đã họp bàn và đưa ra quyết định về các vấn đề hệ trọngcủa đất nước trong giai đoạn khó khăn nhất của cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứunước Sau này khi Người qua đời, nơi đây trở thành địa điểm chính giữ gìn tuyệt đối antoàn thi hài của Chủ tịch Hồ Chí Minh trong suốt những năm chiến tranh đế quốc Mỹđánh phá ác liệt Miền Bắc Việt Nam (1969 - 1975) Hiện nay, K9 là Khu rừng Cảnhquan đặc biệt về Chủ tịch Hồ Chí Minh, tiếp tục thực hiện nhiệm vụ chính trị theo Kếtluận của Bộ chính trị tại Thông báo số 328-TB/TM ngày 19/4/2010; Quyết định số2341/QĐ-TTg ngày 22/12/2010 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Giữ gìnlâu dài, bảo vệ tuyệt đối an toàn thi hài Chủ tịch Hồ Chí Minh và phát huy ý nghĩachính trị, văn hóa của Công trình Lăng trong giai đoạn mới” Vào năm 2014, Khu Ditích K9 được mở rộng đối tượng đến thăm quan, du lịch, sinh hoạt văn hóa nhằm pháthuy ý nghĩa chính trị, văn hóa của Công trình Lăng trong giai đoạn mới và hưởng ứngcuộc vận động học tập và làm theo tư tưởng đạo đức của Chủ tịch Hồ Chí Minh Dovậy, yêu cầu về bảo vệ môi trường, phát huy giá trị cảnh quan được lãnh đạo các cấprất coi trọng

Hiện nay nguồn cung cấp điện cho Khu Di tích K9 được cấp chung bằng mộtđường dây 10 kV từ thị xã Sơn Tây Trạm biến áp 150kVA đã cũ, được lắp đặt từ trướcnăm 1990 Phụ tải trong khu vực đã tăng nhiều trong những năm qua dẫn đến hiệntượng quá tải, sụt áp và thường xuyên mất điện (mỗi tuần 01 lần, mỗi lần 04 giờ xảy ratại khu A, B, C) Do sự gia tăng đáng kể nhu cầu điện năng của nhân dân trong khuvực, nên hiện tượng quá tải thường xuyên xẩy ra, gây mất điện cục bộ Vì vậy, việc cấpđiện cho khu vực K9 đặc biệt là khu vực ưu tiên không được liên tục, chất lượng điệnnăng thấp Ảnh hưởng đáng kể đến thực hiện các nhiệm vụ chính trị của Khu Di tíchK9, hoạt động báo công với Bác, sinh hoạt, huấn luyện của bộ đội, cũng như các hoạtđộng tham quan nghỉ dưỡng của du khách và nhà nghỉ của lãnh đạo cao cấp của Đảng,Nhà nước và Quân đội Hơn nữa, do sự phát triển tự nhiên, thiếu tính đồng bộ và chưa

có những nghiên cứu áp dụng công nghệ và tiến bộ kỹ thuật mới, nên

1

việc sử dụng năng lượng điện và nhiệt còn nhiều bất cập, tổn thất lớn, không ổn định

và hiệu quả thấp

Hòa trong xu hướng hội nhập và phát triển đất nước, vấn đề BĐKH và an ninhnăng lượng đang được các bộ ngành quan tâm Chính phủ Việt Nam đã ban hành chiếnlược quốc gia về BĐKH (Quyết định số 2139/QĐ-TTg ngày 5/12/2011), Chiến lượcPhát triển bền vững Việt Nam (giai đoạn 2011- 2020), Chiến lược quốc gia về tăngtrưởng xanh thời kỳ 2011-2020 và tầm nhìn đến năm 2050 Trong bốn mục tiêu củaChiến lược quốc gia về BĐKH, Tăng trưởng xanh là mô hình phát triển mới để giảiquyết đồng thời những vấn nạn đang tiếp diễn phức tạp Thay vì sử dụng nhiên liệuhóa thạch, nền Kinh tế xanh sử dụng năng lượng tái tạo và công nghệ các-bon thấp,khuyến khích sử dụng nguồn lực và năng lượng hiệu quả hơn Một trong nhữngnguyên nhân chính phát thải KNK hiện nay là hoạt động ngành năng lượng trong quátrình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch [15] Theo tính toán của các nhà khoa học, các hoạtđộng sử dụng năng lượng làm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính chiếm tới 65%;trong đó, ngành điện lực chiếm tỷ trọng 24%, công nghiệp khoảng 14%, giao thôngkhoảng 14%, xây dựng khoảng 8%, và lĩnh vực khác là 5% [22] Sử dụng nguồn nănglượng tái tạo (NLTT) chính là một trong các giải pháp góp phần hạn chế BĐKH vì đây

là nguồn năng lượng sạch, không phát thải khí nhà kính Thay thế nguồn nhiên liệu hóathạch như than đá, dầu mỏ đang ngày càng cạn kiệt Tăng cường sử dụng năng lượngtái tạo trong tất cả các lĩnh vực cũng là một trong những mục đích của Chương trìnhphát triển năng lượng tái tạo trên địa bàn thành phố Hà Nội, giai đoạn 2012-2015

Vì lý do trên, yếu tố kinh tế không đặt là mục tiêu hàng đầu; các mục tiêu hàngđầu là: i)Vấn đề xã hội, giáo dục; ii) Giảm phát thải CO2 đồng thời với tăng lượng điệntiêu thụ; iii) Nơi tiên phong về công nghệ đối với Khu Di tích K9 nói riêng và đất nướcnói chung - để giới thiệu với bạn bè thế giới và khách du lịch, nhân dân Việt Nam vềquá trình đấu tranh và phát triển của đất nước Việc nghiên cứu để có cơ sở khoa họctin cậy xây dựng chương trình ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ trong khai thác,cung cấp và sử dụng hiệu quả tiết kiệm điện năng và nhiệt năng Khu vực K9 có sửdụng nguồn NLTT tại chỗ là việc hết sức cần thiết Hòa chung với tiến trình đó

và xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của khu vực nghiên cứu, tôi tiến hành thực hiện

đề tài “Nghiên cứu tiềm năng các nguồn năng lượng tái tạo tại Khu Di tích K9,

huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội”, hy vọng sẽ góp phần nhỏ vào các hoạt động giảm

nhẹ phát thải khí nhà kính, thích ứng với BĐKH và phát triển bền vững tại địa phương

2

Do quy mô mới chỉ dừng lại ở một luận văn thạc sỹ nên nội dung nghiên cứuđược khu trú là các dạng năng lượng tái tạo (mặt trời, gió) tại Khu vực K9, huyện Ba

Vì, thành phố Hà Nội với mục tiêu nghiên cứu đặt ra là:

1 Đánh giá được tiềm năng nguồn năng lượng gió và năng lượng mặt trời tại khu vực K9.

2 Đề xuất được giải pháp đưa nguồn năng lượng tái tạo có tiềm năng phục vụ cho Khu Di tích K9, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội.

Để đạt được các mục tiêu trên, tác giả trình bày luận gồm 03 chương:

Chương 1.Tổng quan tài liệu và khu vực nghiên cứu, chương này nói về một sốnghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến vấn đề sử dụng năng lượng tái tạo (mặttrời, gió), và tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của ngành năng lượng trong bốicảnh biến đổi khí hậu hiện nay

Chương 2 Phương pháp nghiên cứu, chương này mô tả phương pháp đánh giátiềm năng, sử lý số liệu các nguồn năng lượng gió, năng lượng mặt trời và tiềm nănggiảm phát thải khí CO2 để trả lời câu hỏi nghiên cứu:

(a) Tiềm năng năng lượng tái tạo tại khu vực K9 là gì?

(b) Giải pháp lựa chọn khai thác năng lượng tái tạo tiềm năng tại khu vực K9?

(c) Khả năng giảm thiểu CO 2 của giải pháp được lựa chọn?

Chương 3 Kết quả nghiên cứu, nêu lên kết quả đạt được của luận văn

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Năng lượng tái tạo và chính sách phát triển nguồn năng lượng tái tạo

1.1.1 Năng lượng tái tạo

Năng lượng: Năng lượng được định nghĩa là năng lực làm vật thể hoạt động.

Có nhiều dạng năng lượng như: công năng, động năng, nhiệt năng, quang năng, v.v…[11]

Năng lượng hóa thạch: Là năng lượng được sinh ra trong quá trình đốt cháy

nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu là than đá và dầu mỏ Than đá và dầu mỏ được hìnhthành trong một quá trình dài hàng triệu năm biến động của vỏ Trái đất Đó là quá trìnhphân hủy kỵ khí xác thực vật/cây cối và các chất hữu cơ khác bị vùi lấp lâu ngày tạonên Vì thế, nhiên liệu hóa thạch được coi là tài nguyên không tái tạo và khi sử dụng(đốt) sẽ phát thải khí CO2[11]

Năng lượng tái tạo: NLTT hay năng lượng tái sinh hay năng lượng ''xanh'' là

năng lượng được sinh ra từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là

vô hạn Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thểtrở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người (ví dụ như năng lượng Mặt trời, nănglượng gió) hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục (ví dụ nhưnăng lượng sinh khối) trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trênTrái đất NLTT, gần đây, còn được gọi là năng lượng mới, mặc dù một số đã được sửdụng từ lâu, chỉ có các kỹ thuật sử dụng chúng mới đáng được gọi là mới [11]

Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng năng lượng NLTT là tách một phần nănglượng từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong các sửdụng kỹ thuật

Các dạng năng lượng NLTT phổ biến: Năng lượng mặt trời (NLMT); Năng

lượng gió (NLG); Năng lượng nước (thủy điện); Năng lượng địa nhiệt; Năng lượngthủy triều và Nhiệt năng biển; Năng lượng sinh học; Năng lượng hydro

Đặc điểm chung của nguồn NLTT: Nguồn năng lượng không tái tạo như than,

dầu mỏ, khí thiên nhiên là tài nguyên của thiên nhiên nhưng phân bố không đều trênhành tinh, có khu vực, vùng, lãnh thổ, hoặc quốc gia được thiên nhiên ưu ái sở hữunhiều nguồn năng lượng quý giá như vùng Trung Đông, các quốc gia Ả Rập rất nhiềudầu khí, trái lại nhiều quốc gia khác lại không có tài nguyên năng lượng nào quan

4

trọng Ngoài ra, nguồn NLTT như đã nêu ở trên là nguồn năng lượng trời ban, rất hàophóng, chia đều cho mọi quốc gia, mọi dân tộc, không ưu ái cho quốc gia nào, mộtvùng lãnh thổ nào nên sẽ không có chiến tranh giành giật quyền sở hữu như trườnghợp dàu mỏ, khí thiên nhiên, than,… NLTT không bị phụ thộc nhau về tài nguyênnăng lượng, có điều kiện độc lập về năng lượng cho quốc gia mình Khi hành tinh loàingười còn tồn tại, những nguồn NLTT sẽ còn, như bức xạ mặt trời, nhiệt trong lòngđất, gió, nước trong đất liền hoặc ngoài đại dương nên sự ổn định về năng lượng chocon người hoạt động và tồn tại được đảm bảo, sự độc lập về năng lượng của mỗi quốcgia không bị đe dọa.

Về phương diện phát thải CO2, nguồn năng lượng hóa thạch do có nguồn gốc từcác vật liệu hữu cơ chứa nguyên tố cácbon (C), năng lượng tạo ra chủ yếu do phản ứngcháy của nguyên tố cácbon, nên khi phản ứng cháy đã tạo ra khí CO2 tương ứng vớihàm lược cácbon chứa trong đó Vì vậy nguồn năng lượng này là nguồn phát thải CO2

chủ yếu khi sử dụng, còn gọi tắt là nguồn năng lượng có phát thải Cácbon và phát

thải các khí khác

Trong khi đó đối với nguồn NLTT như năng lượng mặt trời, năng lượng địanhiệt, năng lượng gió, năng lượng nước, năng lượng sóng, năng lượng thủy triều, nănglượng thu được để sử dụng không hàm chứa cácbon và nguyên tố khác nên khi sử

dụng hoàn toàn không phát thải CO2 và các khí thải độc hại Vì vậy các nguồn năng

lượng tái tạo kể trên là những nguồn năng lượng không có phát thải cácbon [20].

Với tất cả những phân tích trên đây, cho thấy nguồn NLTT chính là nguồn nănglượng mới có một tiềm năng lớn, đảm bảo sự cung ứng về năng lượng cho tất cả mọinhu cầu cũng như đảm bảo cho sự phát triển bên vững, không hủy hoại môi trườngsống và biến đổi khí hậu hành tinh Khai thác và sử dụng nguồn NLTT là giải pháp cứucánh cho thách thức khủng khoảng năng lượng và BĐKH, là một mũi tên bẵn chúng 2mục tiêu, nên đã là xu hướng cho phát triển nguồn năng lượng cho thế kỷ 21 Nên

nguồn NLTT ngày nay còn được gọi dưới nhiều tên gọi khác nhau như nguồn năng lượng mới (của loài người), nguồn năng lượng lựa chọn (cho thế kỷ), nguồn năng lượng thay thế (cho nguồn năng lượng truyền thống) hay nguồn năng lượng xanh

(của hành tinh) [20]

Dựa trên tiêu chí về những nguồn năng lượng ít tác động nhất đến môi trường

có tính phổ biến, được nghiên cứu rộng rãi trên khắp thế giới và nhất là có khả nằng áp

5

dụng vào điều kiện Việt Nam Đồng thời trong khuôn khổ của luận văn thạc sỹ, tác giả

sẽ tập trung vào các nguồn NLTT là: NLMT và NLG

1.1.2 Chính sách phát triển nguồn năng lượng tái tạo

Sau hai lần bùng nổ của cuộc khủng hoảng dầu mỏ thế giới vào thập niên 70 củathế kỷ 20 và vấn đề BĐKH ngày càng nghiêm trọng, việc nghiên cứu về vấn đề nănglượng (nguồn năng lượng mới, tại chỗ) bắt đầu được đưa vào tầm ngắm của các họcgiả Các nghiên cứu về chính sách nguồn NLTT của nước ngoài có thể được quy nạpthành một số loại sau: Nghiên cứu tính tất yếu của việc phát triển nguồn NLTT, nghiêncứu so sánh các chính sách về nguồn NLTT, nghiên cứu cụ thể đối với một chính sáchnguồn NLTT nào đó

1.1.2.1 Nghiên cứu về tính tất yếu của việc phát triển nguồn NLTT

Cùng với vấn đề BĐKH ngày càng nghiêm trọng, một số học giả nước ngoàixuất phát từ góc độ của sự phát triển bền vững, cho rằng khai thác lợi dụng nguồnNLTT có lợi trong việc hài hòa giữa vấn đề môi trường với vấn đề năng lượng, xúctiến sự phát triển bền vững Năm 2004, học giả R.E.H Sims đã phân tích tình hìnhBĐKH và sự lựa chọn nguồn năng lượng nhằm giảm sự nóng lên do BĐKH, cho rằngnguồn NLTT sẽ đóng góp rất lớn trong việc giảm phát thải, đồng thời chỉ ra rằng hiệnnay do chưa tính đến mặt trái (ảnh hưởng tiêu cực) của việc sử dụng năng lượng hóathạch ảnh hưởng đến ích lợi xã hội trong việc tính toán giá thành, làm cho giá thànhcủa NLTT không chiếm được ưu thế [42] Học giả Jon Kellett (2007) đã tiến hànhnghiên cứu đánh giá tiềm năng khai thác nguồn NLTT, cho rằng một chính sách nănglượng mang tính bền vững hơn có thể làm thay đổi mô thức truyền thống dựa quá mứcvào nhiên liệu, đồng thời đề ra cần phải đem vấn đề khai thác lợi dụng nguồn NLTTlồng ghép vào việc khai thác năng lượng [37] Gần đây, Chương trình phát triển LiênHợp Quốc (UNDP) (2011) đã lựa chọn 4 giải pháp chính sách cụ thể mang tính đạidiện có thể nâng cao hoặc làm suy yếu tính công bằng và tính bền vững, đó là: Pháttriển nguồn NLTT, nghiêm cấm phá hoại rừng, tiến hành trợ giá đối với việc tiêu thụxăng, tiến hành trợ giá đối với tiêu thụ than đá của các quốc gia đang phát triển; đã xâydựng được một hệ thống các chính sách điều tiết nhằm cân đối giữa 2 mục tiêu côngbằng và bền vững Hệ thống này cho thấy, phát triển nguồn NLTT có thể đồng thờinâng cao tính công bằng và tính bền vững, còn đối với việc trợ giá tiêu thụ xăng đồngthời làm suy yếu tính công bằng và tính bền vững, nghiêm cấm phá hoại rừng và việc

6

trợ giá đối với tiêu thụ than đá ở các quốc gia đang phát triển thì bên cạnh việc nângcao một mục tiêu thì cùng với nó cũng làm suy yếu một mục tiêu còn lại [46].

1.1.2.2 Nghiên cứu so sánh các chính sách NLTT

Hệ thống các chính sách về NLTT hết sức rộng lớn, vì thế các học giả nướcngoài thường kết hợp phương pháp phân tích từng trường hợp cụ thể với phân tích sosánh để tiến hành nghiên cứu chính sách NLTT, thông qua việc so sánh chính sách giữacác quốc gia hoặc các khu vực khác nhau, so sánh cùng một chính sách nhưng khácnhau về loại hình, so sánh các loại hình chính sách khác nhau và tiến hành nghiên cứu

so sánh các chính sách ở các thời kỳ khác nhau của cùng một quốc gia hoặc khu vực,

từ đó tìm ra được sự khác biệt của các chính sách một cách trực tiếp hơn, lý trí hơn, sosánh ưu thế của các chính sách, phân tích việc thực thi có hiệu quả điều kiện bên ngoàicủa chính sách,…

Việc nghiên cứu so sánh các chính sách của các quốc gia hoặc khu vực khácnhau thông thường lựa chọn một chính sách cụ thể nào đó để tiến hành so sánh, có lợitrong việc đào sâu nghiên cứu Học giả Bolinger Mark và các cộng sự (2001) lựa chọnchính sách về quỹ hỗ trợ, đã giới thiệu quỹ năng lượng sạch ở 14 bang của Mỹ, bốicảnh khống chế và điều tiết chính sách, nguồn cung cấp tài chính, tình hình hiện tạicủa quỹ và sự ảnh hưởng đến nguồn NLTT, cho thấy quy mô ứng dụng của chươngtrình hỗ trợ là con đường có hiệu quả nhất trong việc làm tăng công suất thiết kế (côngsuất lắp đặt) của các thiết bị NLTT [26] Năm 2004, Bolinger và các cộng sự tiến hànhnghiên cứu sâu hơn về chính sách quỹ hỗ trợ của 14 bang này, kết quả cho thấy do sựtrì hoãn hoặc hủy bỏ các chương trình hỗ trợ, làm cho công suất lắp đặt thực tế thấphơn rất nhiều so với công suất bắt buộc theo yêu cầu của thiết kế [25] Danyel Reiche

và Mischa Bechberger (2004) lựa chọn lĩnh vực điện lực, đã tổng kết điều kiện để xúctiến sử dụng điện từ nguồn NLTT ở một số quốc gia trong Liên minh Châu Âu, nhưviệc bảo đảm quy hoạch lâu dài đối với nhà đầu tư, báo đáp đối với các kỹ thuật xanhtrong điện lực, sự nỗ lực cực lớn trong hệ thống cung cấp điện (kéo dài mạng lướiđiện, điều kiện đóng nối điện tốt,…), giảm thiểu sự ngăn chặn của các địa phương đốivới các hạng mục công trình điện từ nguồn NLTT, [29]

Joanna L Lewis và Ryan H Wiser (2007) lựa chọn chính sách hỗ trợ côngnghiệp phát điện bằng sức gió, thông qua việc so sánh các chính sách hỗ trợ trực tiếp

và gián tiếp của 12 quốc gia khác nhau đối với ngành công nghiệp phát điện bằng sứcgió, cho thấy khi kết hợp giữa chính sách hỗ trợ xây dựng thị trường ĐG (phong điện)

7

với quy mô lớn - ổn định với chính sách khuyến khích sự công nghiệp hóa về mặt kỹthuật ĐG trong từng vùng miền (bản địa), thì rất có khả năng thực hiện được việc hìnhthành thị trường ĐG mang tính cạnh tranh quốc tế [36].

Học giả Chen và các cộng sự (2007) thông qua việc so sánh hiệu quả thực thi hệthống cô-ta (quota system) ở 18 bang của Mỹ, kết quả cho thấy: Hệ thống cô-ta có ảnhhưởng nhỏ nhất đến giá điện; ĐG được xem là nguồn NLTT quan trọng hàng đầunhằm đáp ứng yêu cầu của chính sách; việc phân tích lợi ích chi phí ỷ lại quá nhiềuvào các giả thiết không chắc chắn, như chi phí trong tương lai của kỹ thuật NLTT, giákhí đốt và không gian phát thải các-bon [27] Menz và Vachon (2006) thử nghiệm ápdụng dữ liệu Panel (Panel Data) của 19 bang ở Mỹ từ năm 1998 đến 2002, sử dụngphương pháp bình phương nhỏ nhất phổ biến để đánh giá hệ thống cô-ta, nhu cầu tiêuthụ điện xanh, quỹ phúc lợi xã hội ảnh hưởng đến hiệu quả của chính sách về côngsuất lắp đặt điện gió và lượng phát điện, kết quả cho thấy: Chế độ cô-ta và nhu cầu tiêuthụ điện xanh có ảnh hưởng rất lớn đến sự ứng dụng của ĐG, còn quỹ phúc lợi xã hộivới vai trò là nguồn cấp kinh phí cho quỹ năng lượng sạch và hiệu suất năng lượng lạikhông có ảnh hưởng rõ ràng đến việc ứng dụng ĐG [28]

Judith Lipp (2007) chọn chính sách điện NLTT để tiến hành nghiên cứu kinhnghiệm về chính sách điện NLTT của Đan Mạch, Đức và Anh, đã phân tích các nhân tốảnh hưởng đến chính sách: mục tiêu chính sách, an toàn năng lượng, bảo vệ môitrường, bồi dưỡng sáng tạo, xúc tiến sự phát triển của địa phương và vùng miền, thỏamãn tiêu chuẩn thấp nhất về chi phí (giá thành),… [38] Ion Plumb và Andreea-IleanaZamfir (2009) lựa chọn chế độ chứng chỉ xanh (giấy phép xanh), thông qua việc phântích so sánh thị trường giao dịch chứng chỉ xanh của các quốc gia khác nhau thuộcLiên minh Châu Âu, cho thấy chế độ chứng chỉ xanh dựa trên cơ chế thị trường có thểxúc tiến mạnh sự phát triển của NLTT, mức độ phát triển của chế độ chứng chỉ xanh ởLiên miên Châu Âu đang phát huy tác dụng tích cực trong xúc tiến đầu tư cho khaithác nguồn NLTT [35]

Ngoài ra, Catherine Mitchell (2004) thông qua phân tích chính sách NLTT tạocủa nước Anh từ năm 1990 đến 2003 cho thấy, chính sách NLTT của Anh trongkhoảng 13 năm trở về trước không có (thiếu) mục tiêu rõ ràng, đặc biệt là về phươngdiện đưa điện năng từ nguồn NLTT hòa vào lưới điện, năm 1990 cơ chế xúc tiến việcđưa điện năng từ nguồn NLTT hòa vào lưới điện có hiệu lực – Nghĩa vụ năng lượngphi hóa thạch (NFFO) không có hiệu quả trong việc đưa điện năng từ NLTT hòa vàolưới điện chung Bài viết đã phân tích các vấn đề tồn tại của chính sách phát điện từ 8

NLTT hòa vào mạng lưới của nước Anh, nhằm cung cấp kiến nghị hữu ích cho việcvận hành có hiệu quả Nghĩa vụ NLTT vào năm 2002 thay thế cho Nghĩa vụ năng lượngphi hóa thạch Pablo del Ri’o Gona’ lez (2008) thông qua việc nghiên cứu phân tíchchính sách trong 10 năm của Tây Ban Nha về phát điện từ NLTT, đã mổ xẻ sự cải cách

về giá điện hòa mạng của Tây Ban Nha, lợi dụng phương pháp kinh tế chính trị trìnhbày hiệu quả chân thực của cải cách giá điện hòa mạng và các nhân tố thiết kế chínhtrong đó [30]

1.2.2.3 Các nghiên cứu nhằm vào chính sách NLTT cụ thể

Nhìn từ góc độ loại hình chính sách, các nghiên cứu nhằm vào chính sáchNLTT cụ thể thường tập trung vào giá điện NLTT vào mạng lưới, hệ thống cô-ta,chứng chỉ giao dịch Nhắm vào giá hòa mạng của điện NLTT, Klein và các cộng sự(2010) đã tổng kết ra ưu điểm của giá điện hòa mạng, đó là: Nó có thể phân chia vàtách bạch rõ ràng các giai đoạn phát triển khác nhau với giá thành phát điện khác nhaucủa công nghệ NLTT[24] Me’sza’ros Ma’tya’s Tama’s và các cộng sự (2010) thôngqua việc xây dựng mô hình và lấy các dữ liệu có liên quan của nước Anh làm ví dụ tiếnhành nghiên cứu giá điện hòa mạng và chứng giao dịch xanh, cho rằng trong thị trườngcạnh tranh hoàn toàn, hiệu quả của chính sách giá điện hòa mạng và chứng chỉ giaodịch xanh là như nhau; tuy nhiên trong thị trường cạnh tranh không hoàn toàn, giá điệnhòa mạng và giá cả của chứng chỉ giao dịch xanh sẽ dao động xung quanh sự chênhlệch giữa chi phí cho nguồn năng lượng xanh và nguồn năng lượng ô nhiễm, giá điệnhòa mạng sẽ dao động với biên độ lớn hơn so với giá cả chứng chỉ giao dịch xanh [41]

Nghiên cứu nhằm vào chế độ cô-ta, học giả Langniss và Wiser (2003) đã phântích chế độ cô-ta của bang Texas – Hoa Kỳ và cho rằng trong trường hợp quy mô củanguồn NLTT ngày càng tăng lên thì các chính sách liên quan cũng cần phải được hoànthiện sao cho tương ứng với nó Bài viết cũng chĩ ra rằng việc xác định rõ nhu cầu vềcông suất cần thiết sẽ có lợi cho việc tăng lên của công suất lắp đặt các thiết bị NLTTcủa bang Texas [39] Wiser và các cộng sự (2004), thông qua việc nghiên cứu chế độcô-ta, phát hiện một số nhầm lẫn trong thiết kế chính sách hiện tại, cho thấy thiết kếchính sách còn tồn tại một số vấn đề sau: Chu kỳ có hiệu lực của chính sách không đủdài, chính sách thiếu tính ổn định, lực lượng chấp hành chính sách yếu, phạm vi thíchhợp của chính sách hẹp,…[40] Petersik (2005) sử dụng phương pháp phân tích củakinh tế học phi định lượng tiến hành phân tích các loại hình khác nhau của hệ thốngcô-ta của Mỹ năm 2003, kết quả cho thấy chỉ có các hệ thống cô-ta quy định bắt buộc

9

về công suất lắp đặt thì mới đạt được kết quả hữu hiệu trong việc ứng dụng NLTT,nhưng không có hiệu quả đáng kể trong sản xuất và nhu cầu tiêu thụ NLTT cũng nhưcác hạng mục hiệp thương tự nguyện [47] Hongtao Yi và Richard C Feiock (2012)xuất phát từ góc độ tác dụng lẫn nhau của chính sách cung cầu, thông qua việc phântích bằng chứng thực tế về tính hình thực thi hệ thống cô-ta của Mỹ từ năm 1991 đến

2008, cho thấy: Chính sách kích thích tài chính bên “cung” có tác dụng rất mạnh mẽ vàtích cực đến việc ứng dụng của hệ thống cô-ta [34]

Xuất phát từ mục tiêu chính sách, các nghiên cứu về chính sách NLTT cụ thểcủa nước ngoài đa số tập trung vào ngành công nghiệp ĐG Các học giả nước ngoàikhi tiến hành phân so sánh chính sách và phân tích cụ thể công cụ chính sách đa số lấy

ĐG làm ví dụ, điều này chủ yếu là do công nghệ NLG (wind technology) tương đốithành thục đồng thời đây cũng là trọng điểm và là điểm đột phá trong phát triển NLTTnhững năm gần đây của các nước Bird và các cộng sự (2005) đã khái quát chính sáchNLTT của chính phủ liên bang Mỹ và nhân tố ảnh hưởng đến sự thúc đẩy ứng dụngNLG, cho rằng nhân tố thị trường chủ yếu đó là sự không ổn định của giá cả khí đốtđầu thế kỷ 20 và các máy phát điện sức gió cỡ lớn làm cho giá chi phí sản xuất điệngió giảm xuống, từ đó làm cho NLG có tính cạnh tranh tương đối hơn so với khí đốtthiên nhiên [40] Ngoài thủy năng và thái dương năng ra, việc khai thác lợi dụng cácnguồn năng lượng khác không được rộng lắm, cho nên các học giả nghiên cứu vềchúng cũng tương đối ít

1.2 Vai trò của năng lượng tái tạo

1.2.1 Vai trò

Quan hệ giữa năng lượng và môi trường luôn là một trong những lĩnh vực quantâm trong quá trình phát triển năng lượng Sự thay đổi quy trình năng lượng luôn tácđộng tích cực tới các yếu tố môi trường

Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp đến nay, các hoạt động của con người đã phát thải ra nhiều loại khí nhà kính (KNK) như CO2, CH4, N2O và một số loại khícông nghiệp khác ảnh hưởng xấu đến khí hậu toàn cầu BĐKH và những tác động tiêucực của nó là mối quan tâm chung của nhân loại và là một trong những vấn đề gây ranhiều tranh luận nhất trong đàm phán quốc tế BĐKH có ảnh hưởng đến nhiều vấn đề,bao gồm kinh tế quốc dân, phát triển xã hội cũng như bảo vệ sinh thái và môi trường,năng lượng và tài nguyên nước, an ninh lương thực và sức khỏe của con người BĐKHcũng liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của xã hội loài người BĐKH do con người

-10

gây ra sẽ dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như mực nước biển dâng cao, bão xuấthiện thường xuyên hơn cùng với xoáy thuận, lũ lụt, hạn hán gây nhiều thiệt nặng nề vềngười và tài sản.

Một trong những nguyên nhân chính phát thải KNK hiện nay là hoạt độngngành năng lượng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch [15] Theo tính toáncủa các nhà khoa học, các hoạt động sử dụng năng lượng làm phát thải khí gây hiệuứng nhà kính chiếm tới 65%; trong đó, ngành điện lực chiếm tỷ trọng 24%, côngnghiệp khoảng 14%, giao thông khoảng 14%, xây dựng khoảng 8%, và lĩnh vực khác

là 5% [22] Lượng phát thải carbon dioxide (CO2) toàn cầu đang tăng trở lại trong năm

2012, đạt mức cao kỷ lục 35,6 tỷ tấn - theo số liệu mới từ Dự án carbon toàn cầu(Global Carbon Project), đồng dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu từ Trung tâm nghiêncứu BĐKH Tyndall tại Đại học East Anglia (UEA) [14]

Hình 1.1: Nhân loại cần phải nỗ lực để ngăn chặn tình trạng BĐKH

(Nguồn: www.thinkglobalgreen.org)

Mức tăng dự báo 2,6% cho năm 2012 có nghĩa là phát thải toàn cầu từ việc đốtnhiên liệu hóa thạch là 58% trên mức của năm 1990, năm cơ sở cho Nghị định thưKyoto Phân tích mới nhất này thực hiện bởi Dự án Carbon toàn cầu được công bốngày 02 tháng 12 trong tạp chí Nature Climate Change với dữ liệu đầy đủ được pháthành đồng thời trên tạp chí Earth System Science Data Discussions Phân tích này chothấy các quốc gia đứng đầu trong việc đóng góp vào phát thải toàn cầu trong năm 2011

là Trung Quốc (28%), Mỹ (16%), Liên minh châu Âu (11%), và Ấn Độ (7%) Phát thải

ở Trung Quốc và Ấn Độ tăng 9,9 và 7,5% trong năm 2011, trong khi lượng phát thảicủa Hoa Kỳ và Liên minh châu Âu giảm lần lượt là 1,8 và 2,8% Lượng khí thải củaTrung Quốc tính bình quân theo đầu người là 6,6 tấn CO2, sấp sỉ bằng với của Liênminh châu Âu (7,3), nhưng vẫn còn thấp hơn so với của Hoa Kỳ (17,2 tấn/người) Phátthải ở Ấn Độ đã thấp hơn ở mức 1,8 tấn carbon/người [14]

11

Báo cáo tổng hợp đánh giá về thực trạng BĐKH toàn cầu trong 7 năm qua do

Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) vừa mới công bố vào ngày 2/11/2014 tạiCopenhagen, Đan Mạch cho biết: Lượng khí CO2 hiện đang ở mức cao nhất trong ítnhất 800.000 năm qua Một số hậu quả đã được quan sát rõ rệt, như nước biển dângcao, nước các đại dương ấm hơn và có nồng độ axít cao hơn trước, đồng thời tình trạngtản chảy của các sông băng vĩnh cửu và Bắc Băng Dương [7]

Vì vậy, IPCC đề xuất: Biện pháp cấp bách để giảm nhẹ tác động của tình trạng

là hạ mức khí thải khí nhà kính, tốt nhất nếu giảm xuống 0% được ngay trong thế kỷnày [7]

Hiện nay, NLTT được xem không chỉ là nguồn năng lượng, mà còn là công cụ

để giải quyết nhiều bức xúc khác bao gồm: cải thiện an ninh năng lượng; giảm các tácđộng sức khỏe và môi trường liên quan đến vấn đề hóa thạch và năng lượng hạt nhân;khí nhà kính giảm nhẹ khí thải; cải thiện cơ hội giáo dục; tạo việc làm; xóa đói giảmnghèo; và tăng cường bình đẳng giới Thực tế đã chứng minh, NLTT đóng vai trò quantrọng trong tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường

Các Báo cáo tình trạng NLTT toàn cầu (REN 21) là báo cáo thường xuyên nhấttham chiếu của thế giới về sự phát triển thị trường năng lượng, công nghiệp, và chínhsách NLTT [43] REN 21 phiên bản 2014 công khai tại www.ren21.net/gsr đánh giá:Năm 2012, NLTT cung cấp khoảng 19% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu, với NLTThiện đại chiếm 10% và 9% còn lại đến từ sinh khối truyền thống NLTT chiếm hơn56% công suất điện toàn cầu vào năm 2013, những bổ sung mới thấy NLTT khôngphải thủy điện phát triển chung gần 17% đến khoảng 560 GW Trung Quốc, Hoa Kỳ,Brazil, Canada, và Đức vẫn là các quốc gia hàng đầu cho tổng công suất lắp đặt NLTT.Tại Trung Quốc, công suất NLTT mới vượt qua nhiên liệu hóa thạch mới và nănglượng hạt nhân, chiếm gần một phần ba công suất toàn cầu Trong Liên minh châu Âu,NLTT chiếm đa số công suất phát điện 72%, hoàn toàn trái ngược với một thập kỷtrước đó, khi năng lượng hóa thạch truyền thống chiếm 80% công suất trong EU-27cộng với Na Uy và Thụy Sĩ Đan Mạch cấm sử dụng lò hơi đốt nhiên liệu hóa thạchtrong các tòa nhà và đặt mục tiêu cho NLTT để cung cấp gần 40% tổng nguồn cungnhiệt vào năm 2020 Một số các thành phố, tiểu bang, và khu vực tìm cách chuyển đổisang 100% NLTT trong cá nhân lĩnh vực hoặc toàn nền kinh tế Ví dụ, Djibouti,Scotland, và nhà nước đảo nhỏ của Tuvalu nhằm mục đích lấy được 100% điện từ cácnguồn tái tạo vào năm 2020 Nhiều thành phố và vùng riêng đã đạt được nền kinh tếrộng hoặc ngành 100% mục tiêu NLTT [43]

12

1.2.2 Tình hình ứng dụng NLTT trong bối cảnh BĐKH

1.2.2.1 Ứng dụng công nghệ điện mặt trời

Đến nay pin mặt trời (PMT) đã được nhiều nước trên thế giới sử dụng để cungcấp điện năng cho các nhu cầu hoạt động sản xuất và dân sinh Cùng với nghiên cứunguyên liệu cho PMT để khai thác tiềm năng vô tận này, ở nhiều nước đã đầu tưnghiên cứu công nghệ sử dụng nguồn năng lượng thu được từ PMT Các nghiên cứu đãtập trung vào công nghệ tích trữ năng lượng, thiết bị chuyển đổi DC/AC, thiết bị điềukhiển thông minh… Kết quả nghiên cứu theo hướng này đã cho phép sử dụng nguồnđiện thu được từ năng lượng mặt trời cho các hộ dân cư trong các đô thị tập trungthông qua những trạm cấp điện kết hợp giữa ĐMT và điện lưới Công suất điện PVnăng lượng mặt trời toàn cầu đã tăng từ khoảng 2,2 GW vào năm 2002 đến 100 GWvào năm 2012 Từ năm 2007 đến năm 2012, nó đã tăng trưởng gấp 10 lần hơn, từ 10đến 100 GW (hình 1.2)

Hình 1.2: Công suất điện PV năng lượng mặt trời toàn cầu 1995 - 2012

(Nguồn: Renewables (2013), Báo cáo tình trạng toàn cầu (Ren 21))

Hiện nay, PMT đã có thị trường cạnh tranh về sản phẩm, dịch vụ và ứng dụng.Theo dự báo của cơ quan năng lượng quốc tế IEA [45], thị trường công nghệ PMT nốilưới sẽ là thị trường chính trong tương lai Từ năm 2010-2020, thị trường PMT hàngnăm được dự báo sẽ tăng từ 6-34 GW, đồng thời giá hệ thống sẽ giảm khoảng 50%.Điều đó cho phép các hệ thống PMT ứng dụng cho hộ gia đình và mục đích thươngmại đạt được mức giá bán lẻ điện lưới trong các nước có tiềm năng NLMT tốt và cómức giá điện bán lẻ cao từ các nguồn năng lượng truyền thống Vào năm 2020, giá 13

ĐMT dự báo sẽ là 13-26 UScents/kWh đối với các ứng dụng thương mại và 16-31UScents/kWh đối với hộ gia đình, phụ thuộc vào tiềm năng NLMT ở các khu vực.Mức giá này được mong chờ sẽ thấp hơn giá điện bán lẻ ở một số quốc gia Cũng vàothời điểm đó, giá ĐMT dịch vụ sẽ là 10 UScents/kWh Từ năm 2020-2030, thị trườngPMT bắt đầu sẽ là thị trường cạnh tranh ở quy mô rộng Tới cuối thập kỷ này, giá điệnmặt trời đối với dịch vụ giảm xuống còn 7-13 UScents/kWh và PMT cạnh tranh ở quy

mô dịch vụ với giá điện bán buôn tại một số quốc gia Trong khi đó, các ứng dụngthương mại và hộ gia đình sẽ có giá cạnh tranh ở phần lớn các nước trên thế giới mà cógiá trị bức xạ mặt trời hợp lý Dự báo hiệu suất của các tấm PMT phẳng (các loại côngnghệ nói chung) sẽ tăng từ 16% trong năm 2010 tới 25% vào năm 2030 và có thể tăngtới 40% vào năm 2050, dẫn tới thời gian thu hồi vốn của các nhà đầu tư sẽ rút ngắnxuống (từ 2 năm (2010) tới 0,75 năm (2030) và dưới 0,5 năm trong các năm kế tiếp).Thời gian sử dụng dự báo cũng sẽ tăng từ 25-40 năm [45]

Hình 1.3: Giá pin năng lượng mặt trời từ năm 1977 – 2013

(Nguồn: Bloomberg New Energy Finance / Chart Source: Chi phí của NLMT)

Giá của các tấm năng lượng mặt trời PV giảm khoảng 100 lần so với

1977-2012 Kể từ năm 2008, giá của các tấm năng lượng mặt trời PV đã giảm khoảng 80%

Thị trường ĐMT đang rất phát triển với tốc độ rất nhanh, tính đến hết năm 2011

đã có gần 70 GWp công suất pin mặt trời được lắp đặt [32] Với tầm nhìn chiến lược

14

và khả năng kinh tế dồi dào, nhiều nước trên thế giới đã đưa chiến lược phát triểnNLTT trong đó có NLMT trở thành quốc sách như Mỹ, Thụy Điển, Nhật, Trung Quốc,Canađa, Ấn Độ, Hà Lan, Ucraina, Đức, Một số nước đã nêu chỉ tiêu cụ thể như Đức

đề ra kế hoạch trong tương lai sẽ thay thế 100% năng lượng sạch (trong đó có NLMT)cho các loại năng lượng hóa thạch hiện nay Ý (16%) và Đức (32%) kết hợp chiếm gầnmột nửa công suất điện mặt trời toàn cầu năm 2012

Hình 1.4: Sự phát triển thị trường điện mặt trời năm 2012

(Nguồn: Renewables 2013, Báo cáo tình trạng toàn cầu (Ren 21))

Năm 2013, thị trường năng lượng mặt trời PV đã có một năm kỷ lục, thêm hơn

39GW vào năm 2013 với tổng số vượt quá 139 GW Tại Ý, PV năng lượng mặt trờiđáp ứng 7,8% tổng sản lượng điện hàng năm nhu cầu [43] Đức cũng là nước đứng đầuthế giới về tổng công suất lắp đặt PMT năm 2013 Trước mắt, các thiết bị phát điệnkiểu quang điện của Đức đạt công suất gần 38.000 MW Một điểm đáng chú ý đó là,vào năm 2000 tổng công suất của các thiết bị quang điện mới chỉ là 76 MW Căn cứvào số liệu điều tra mới nhất cho thấy, có 79% người dân nước Đức tán thành việc coikhai thác lợi dụng nguồn NLTT như là một phần trong chương trình “Chuyển đổinguồn năng lượng” và “Chuyển biến chính sách nguồn năng lượng” của nước Đức,thậm trí có đến 50% người dân nước Đức ủng hộ việc đẩy nhanh nhịp độ phát triểnhiện tại của nguồn NLTT Năm 2013, các hạng mục công trình kiến trúc kết hợp sảnxuất quang điện cho giá thành một kW điện chưa đến 0,14 EMU Euro (Tương đươngkhoảng 3.736 VND), nhưng khi người tiêu dùng cá nhân mua 1kW điện từ lưới điệnxuống chỉ phải trả một nửa giá của lượng điện tiêu thụ Giá thành 1kW điện của cáctrạm quang điện mặt đất ở Đức thấp hơn 0.10 EMU Euro (vào khoảng 2.669 VND), về

cơ bản bằng với giá thành 1kW điện của Công ty điện lực của Pháp đặt nhà máy điệnhạt nhân tại Anh (vào khoảng 0,11-0,12 EMU Euro) Cùng với đó, cơ hội việc làm của

15

nước Đức tăng vượt ngưỡng 350.000 việc làm Sự phát triển phồn vinh của nguồnNLTT ở Đức đã kích thích sự tăng trưởng mạnh của nhu cầu nhập khẩu, một số nướckhác vì thế mà được hưởng lợi, ví dụ như Trung Quốc, nhất là ngành công nghiệpquang điện [23].

1.2.2.2 Ứng dụng công nghệ điện gió

Nhà sưu tầm Zachary Shahan đã sử dụng các số liệu thu thập bởi Hội đồng nănglượng gió toàn cầu (GWEC) và một vài tổ chức tư nhân khác để xây dựng nên danhsách các quốc gia “mạnh” trên thế giới có công suất điện gió tính theo mật độ dân số,được công bố đầy đủ đến năm 2012

Hình 1.5: Mô tả thứ tự các nước phát triển điện gió với số liệu ở thời điểm năm 2012

(MW/triệu dân ) [51].

Trong hình 1.5, tên các nước liệt kê ở cột bên trái theo thứ bậc từ cao xuốngthấp Chiều dài các cột nằm ngang tương ứng với tổng công suất điện gió (đơn vịMêga-oat) tính trên triệu dân Đồ thị mô tả 47 quốc gia có tổng công suất điện gió tínhtrên đầu người (tính theo triệu dân) lớn nhất trên thế giới Ở đây, có 5 nước ở cuốicũng được xem là quốc gia có điện gió, tuy chưa có đủ số liệu, trong đó có Việt Nam;bên cạnh Iran, Venezyela, Ethiopia và Pakistan [51]

16

Ngoài ra, trên bảng số liệu kèm theo sau đây còn thống kê giá trị về Tổng côngsuất điện gió tuyệt đối và tương đối trên triệu dân của 33 quốc gia điện gió hàng đầutrên thế giới năm 2012 (bảng 1.1)[51].

Bảng 1.1: Thứ tự các “cường quốc” điện gió kèm theo Tổng công suất điện gió tuyệt đối theo MW (cột cuối) và tương đối trên triệu dân, MW/triệu dân

Ba Lan

Trung QuốcCáp-ve (CapeVerde)

Costa Rica

NLTT đạt được mức độ cao của sự thâm nhập trong một số nước Ví dụ, trongsuốt năm 2013, NLG đáp ứng 33,2% nhu cầu điện ở Đan Mạch và 20,9% trong TâyBan Nha [43].Tính đến cuối năm 2013, nước Đức đang vận hành các thiết bị phát điện

từ nguồn NLTT có tổng công suất lên đến 86.000 MW, cao hơn một chút so với nhucầu lớn nhất về điện lực (80.000 MW) Công suất ĐG của Đức đã đạt mức 35.000

MW, trở thành quốc gia đứng thứ 3 về công suất ĐG sau Trung Quốc và Mỹ, trong khi

đó tổng công suất ĐG của Đức mới chỉ là 6.000 MW Giá thành 1kW điện sản xuấtbằng sức gió của Đức vào khoảng 0.8 EMU Euro thậm trí còn thấp hơn Nhìn vào tổngthể, đúng như Tạp trí “Tài chính năng lượng mới Bloomberg” của New York từng nói,

18

“căn cứ vào phương pháp tính toán giá thành điện dựa trên mô hình điện lực, giá thành

ĐG trên đất liền vẫn cao hơn khoảng vài phần trăm so với giá thành sản xuất điện bằngthan hoặc khí đốt tự nhiên theo chu trình hỗn hợp Điều cần chú ý đó là, sản xuất điệnbằng sức gió ở trên biển cho giá thành cao hơn gấp 3 lần so với sản xuất điện bằng sứcgió ở trên đất liền [23]

1.2.3 Các nỗ lực nhằm hạn chế biến đổi khí hậu

1.2.3.1 Quốc tế

* Công ước khung của liên hiệp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC)[9]:

Để đối phó với thách thức về môi trường toàn cầu, tại Hội nghị thượng đỉnhTrái đất năm 1992 tổ chức tại Ri-Ô-dờ-gia-nê-rơ, Braxin, hơn 180 nước đã thông quaUNFCCC Mục tiêu của Công ước là nhằm “Ổn định nồng độ các khí nhà kính trongkhí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp nguy hiểm của con người đối với

hệ thống khí hậu” Công ước có hiệu lực năm 1994 Cho đến nay, trên toàn thế giới, đã

có 189 nước ký kết Công ước

* Nghị định thư Kyoto (KP) [15]:

Vào tháng 12/1997, KP đã được các Bên của UNFCCC thông qua, đánh dấumột mốc quan trọng trong những cố gắng của toàn thế giới nhằm bảo vệ môi trường vàđạt được phát triển bền vững KP đặt ra mục tiêu nhằm giảm phát thải KNK địnhlượng đối với 38 nước phát triển và các nước có nền kinh tế đang chuyển đổi Toàn bộcác nước này cam kết trong thời kỳ cam kết đầu tiên (2008-2012) trung bình mỗi năm

sẽ giảm tổng phát thải của hộ xuống thấp hơn 5,2% so với mức phát thải của năm1990

Ngoài việc thông qua KP, các Bên tham gia Công ước còn đồng ý đưa ra ba “Cơchế mềm dẻo”, bao gồm cơ chế Đồng thực hiện (Joint Implementation – JI), Cơ chếphát triển sạch (CDM) và Mua bán phát thải (Emission trading – ET) KP có hiệu lực

từ ngày 16/2/2005

Để tiếp tục tìm giải pháp sau khi Nghị định thư Kyoto hết hiệu lực vào năm

2012, nhiều cuộc họp toàn cầu về biến đổi khí hậu đã diễn ra tại Copenhagen - ĐanMạch (2009), Cancun - Mêhicô (2010) nhằm tìm giải pháp về vấn đề môi trường toàncầu

* Một số nghiên

cứu về tình hính

phát thải khí nhà

kính: 19

Hiện nay báo cáo của Ủy ban Liên Chính Phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) năm

1996 và 2006 là nghiên cứu đầy đủ và quan trọng trong việc tính toán phát thải và cácloại phát thải KNK trong các ngành sản xuất công nghiệp Nghiên cứu của IPCC đangđược áp dụng trong tính toán lượng phát thải KNK tại nhiều quốc gia trên thế giới

Báo cáo “Ảnh hưởng của mực nước biển dâng cao đối với các nước đang pháttriển: Phân tích so sánh” của Ngân hàng Thế giới (WB) công bố đầu năm 2007 chobiết: Mực nước biển chỉ cần dâng thêm 1m thì sẽ gây hiểm họa lớn đối với các nước cóvùng dân cư và đời sống kinh tế tập trung ở các vùng đồng bằng thấp ở ven biển TheoBáo cáo Tình trạng môi trường biển của Chương trình hành động toàn cầu thuộcUNEP (2006), thì hiện nay, gần 40% dân số thế giới sống tại các vùng ven biển hẹp(chỉ chiếm 6,7% diện tích bề mặt Trái Đất) và phụ thuộc vào nguồn tài nguyên thiênnhiên Mật độ dân số tại khu vực bờ biển có thể tăng từ 77 người/km2 năm 1990, lêntới 115 người/km2 năm 2025

Dự án Nghiên cứu khí nhà kính, do Hiệp hội thủy điện quốc tế (InternationalHydropower Association - IHA) cộng tác với Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóaLiên hợp Quốc (UNESCO) thực hiện, với mục tiêu nâng cao sự hiểu biết về ảnh hưởngcủa các hồ chứa đối với phát thải tự nhiên khí nhà kính Dự án Nghiên cứu khí nhàkính của IHA/UNESCO nhằm đánh giá tốt hơn về mức tải cacbon, giúp hiểu rõ hơn vềảnh hưởng của thủy điện lên phát thải tự nhiên KNK cũng như các tác hại để giảmthiểu phát thải KNK trong công tác xây dựng và quản lý các nhà máy thủy điện trênsông

1.2.3.2 Tại Việt Nam

Trong bối cảnh toàn cầu, các nước trên thế giới hiện nay đang phải hứng chịunhững tác động của BĐKH trên trái đất Việt Nam và các nước trên thế giới đã phốihợp hành động nhằm hạn chế những BĐKH gây ra hiện tượng nóng lên của trái đất.Chính phủ Việt Nam đã sớm tham gia và phê chuẩn Công ước khung của Liên hiệpquốc về BĐKH và Nghị định thư Kyoto, đồng thời chỉ đạo từng bước hoàn thiện cácvăn bản pháp luật, tạo hành lang pháp lý cho công tác phòng chống và giảm nhẹ thiêntai, ứng phó với BĐKH Tháng 12/2008, Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó vớiBĐKH đã được phê duyệt Đây là một trong những nỗ lực quan trọng của Chính phủcùng với sự hỗ trợ của cộng đồng các nhà tài trợ quốc tế trong ứng phó với BĐKH ởViệt Nam

20

Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nghiêmtrọng của BĐKH và nước biển dâng nên ngoài tham gia Công ước và Diễn đàn toàncầu về BĐKH, chính phủ Việt Nam đã thấy rõ những tác động của BĐKH tác độngđến kinh tế - xã hội Vì thế, trong chính sách phát triển giai đoạn 2011 – 2020 của ViệtNam, Nhà nước đã tập trung: “Phát triển nhanh gắn liền với phát triển bền vững, pháttriển bền vững là yêu cầu xuyên suốt và phát triển kinh tế - xã hội phải luôn coi trọngbảo vệ và cải thiện môi trường, chủ động ứng phó với BĐKH[8] Mặt khác, Việt Namvới định hướng cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020,làm các hoạt động sản xuất và tiêu thụ năng lượng của cả nền kinh tế sẽ tăng cườngmạnh mẽ, đặc biệt là trong công nghiệp, giao thông vận tải, phát triển đô thị Trong bốicảnh quốc tế hiện nay, quá trình phát triển không thể tách rời việc giảm phát thải khínhà kính nhằm góp phần bảo vệ hệ thống khí hậu trái đất Việc đánh giá, quản lý phátthải khí nhà kính trong các ngành kinh tế - xã hội, sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nănglượng, phát triển các nguồn NLTT, năng lượng mới đã được Việt Nam chú trọng trongphát triển tới giai đoạn 2020.

Để hướng tới mục tiêu phát triển nhanh và bền vững, nhiều chương trình mụctiêu quốc gia ứng phó với BĐKH gắn với phát triển kinh tế - xã hội được lãnh đạoĐảng, Nhà nước Việt Nam đặc biệt quan tâm Trong đó, Thủ tướng Chính phủ đã cóQuyết định 58/2008/QĐ-TTg, xác định việc ứng phó với BĐKH cần tiến hành trênnguyên tắc phát triển bền vững, bảo đảm tính hệ thống, tổng hợp, liên ngành, vùng,liên vùng; Khẳng định tiến hành có trọng tâm, trọng điểm trước những vấn đề cấp bách

và những tác động lâu dài, đảm bảo đầu tư ứng phó hôm nay hướng tới giảm đượcnhững thiệt hại trong tương lai Đặc biệt, ngày 5/12/2011, Chính phủ Việt Nam phêduyệt chiến lược quốc gia về BĐKH giai đoạn đến 2050 và tầm nhìn tới 2100 Mụctiêu chiến lược là ứng phó với BĐKH nhằm đánh giá mức độ tác động của BĐKH đốivới các lĩnh vực, ngành, địa phương và xây dựng được kế hoạch hành động khả thi chotừng giai đoạn đến năm 2050 và tầm nhìn đến 2100

Nghiên cứu phát thải khí nhà kính tại Việt Nam:

- Cuối năm 2010 Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn (KH KTTV&MT) đãhoàn thành 02 dự án ODA do DANIDA tài trợ: Dự án “Các kịch bản nước biển dâng

và khả năng giảm thiểu rủi ro do thiên tai ở Việt Nam”; Dự án “Tác động của biến đổikhí hậu lên tài nguyên nước và các biện pháp thích nghi”; Dự án ODA “Tăng cườngnăng lực ứng phó với BĐKH tại Việt Nam nhằm giảm nhẹ tác động và kiểm soát phátthải khí nhà kính” do UNDP tài trợ

21

- Báo cáo về “Hiện trạng ô nhiễm môi trường do các khu công nghiệp Nam Bộ

và những giải pháp thích hợp” của Giáo Sư Tiến Sĩ Khoa Học Lê Huy Bá và Văn ThịThanh Tuyền phối hợp với Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi Trường củatrường Đại học Công Nghiệp TP HCM

- Nghiên cứu về “Các hoạt động phát thải KNK tại Việt Nam” của NguyễnMộng Cường thuộc Trung tâm nghiên cứu BĐKH và Phát triển bền vững, được thựchiện vào tháng 3/2007 Báo cáo nêu lên các nguồn phát thải KNK và khối lượng phátthải của các nguồn phát sinh

Qua các báo cáo và nghiên cứu về phát thải và tác hại của khí nhà kính tại ViệtNam và trên thế giới có thể nói ngày nay nhân loại đã ý thức hơn về bảo vệ và gìn giữmôi trường sống xung quanh Tại Việt Nam cũng có những nghiên cứu quan trọng vàthiết thực để hỗ trợ cho công tác quản lý và ngăn ngừa các nguồn phát sinh khí nhàkính để dần hướng tới sự phát triển bền vững của đất nước trong tương lai

1.3 Tiềm năng và ứng dụng NLTT tại Việt Nam

1.3.1 Tiềm năng và ứng dụng năng lượng mặt trời

số liệu khí tượng phục vụ cho ngành khí tượng thủy văn như số liệu về bức xạ mặt trời,

số giờ nắng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển, tốc độ gió, lượng mưa Các số liệu về

đo BXMT bao gồm cường độ trực xạ, tán xạ, tổng xạ, tổng lượng tổng xạ, số giờ nắngtrung bình ngày, tháng [5], [4]

NLMT không phân bố đều trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam do đặc điểm địa hìnhphức tạp và do chịu ảnh hưởng của các dòng khí quyển đại dương và lục địa Đề tàinghiên cứu 52C- 01- 01 thuộc chương trình tiến bộ kỹ thuật của Nhà nước về nănglượng mới đã xây dựng Sổ tra cứu về BXMT của Việt Nam trên cơ sở số liệu quan trắcnhiều năm ở 18 trạm đo bức xạ (Khu vực miền Bắc có 9 trạm đo, khu vực miền Trung

có 6 trạm đo, khu vực miền Nam có 3 trạm đo) và 74 trạm đo nắng trên phạm vi cảnước Kết quả của đề tài cho thấy, Việt Nam là một nước nhiệt đới có vị trí địa lý nằm

22

gần xích đạo nên NLMT khá dồi dào, tiềm năng BXMT vào loại tương đối cao trên thếgiới Theo kết quả tính toán, tiềm năng NLMT trung bình ngày trong năm (The annualaverage of daily Solar radiation) đạt từ 3,7 kWh/m2/ngày ở phía Bắc và đến 5,9kWh/m2/ngày ở phía Nam Số giờ nắng trung bình năm dao động tương ứng từ 1600hđến 2700h Cũng theo kết quả tính toán cho thấy toàn bộ lãnh thổ Việt Nam phân ra 5khu vực có đặc điểm BXMT khác nhau Kết quả điều tra, tính toán về tiềm năngNLMT cho 5 khu vực trong bảng 1.2.

Bảng 1.2: Giá trị trung bình cường độ BXMT ngày trong năm và số giờ nắng của

một số khu vực khác nhau ở Việt Nam [5]

Từ bảng 1.2 ta thấy, khu vực Đông Bắc bộ do chịu ảnh hưởng trực tiếp của giómùa, nên tiềm năng NLMT là thấp nhất cả nước Từ Đà nẵng trở vào cho đến cực namđất nước, NLMT rất cao và phân bố khá đồng đều trong cả năm Vì vậy, việc khai thác,ứng dụng NLMT ở khu vực miền Nam nước ta sẽ cho hiệu quả cao

* Ứng dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Về năng lượng mặt trời dùng để sản xuất điện tại Việt Nam chủ yếu là nguồnđiện pin mặt trời được lắp đặt ở khu vực nông thôn, miền núi, vùng sâu, vùng xa, hảiđảo Các hệ thống pin mặt trời đã có mặt ở 38 tỉnh, thành trong cả nước Hiện nay cóhai loại công nghệ, đó là công nghệ quang điện và công nghệ nhiệt điện mặt trời Côngnghệ quang điện sử dụng các tấm pin mặt trời để sản xuất điện Tuy nhiên, cho đến naysuất đầu tư cao và do đó giá điện mặt trời vẫn còn rất cao so với thu nhập của ngườidân (trên 20USc/kWh) Công nghệ nhiệt điện mặt trời sử dụng các máng thu parabonhội tụ hay các tháp hội tụ để tập trung NL mặt trời cho sản xuất điện Công

23

nghệ này cho giá điện rẻ hơn, nhưng vẫn cao (trên 14USc/kWh) Do vậy, để nănglượng mặt trời phát triển trong tương lai cần hoàn thiện công nghệ và hỗ trợ thích hợp.

Cho đến nay, có nhiều dự án điện mặt trời ở Việt Nam như: Dự án nối lưới vàđiện khí hoá nông thôn được thực hiện bởi SolarLab với sự công tác của Bộ Khoa họcCông nghệ Việt nam (MOST) và Atersa của Tây Ban Nha, 2006-2009; Dự án điện mặttrời với công suất 100 kWp (tài trợ bởi Nedo - Japan) ở Gia Lai Việc ứng dụng điệnmặt trời nối lưới của vùng Đông Bắc Việt Nam một vài năm gần đây trong một số môhình thử nghiệm như Trung tâm Hội nghị quốc gia tại Hà Nội (154 kWp), Bộ Côngthương (12kWp)… Đã cho thấy đầu ứng dụng công nghệ điện mặt trời tại khu vựcnày là có hiệu quả

1.3.2 Tiềm năng và ứng dụng năng lượng gió

* Tiềm năng năng lượng gió:

Bản đồ tiềm năng gió của Ngân hàng Thế giới [50] (Worldbank, 2001) đượcxây dựng cho bốn nước trong khu vực Đông Nam Á (gồm: Việt Nam, Cam-pu-chia,Lào, và Thái Lan) dựa trên phương pháp mô phỏng bằng mô hình số trị khí quyển.Theo kết quả từ bản đồ năng lượng gió này, tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 65 mcủa Việt Nam là lớn nhất so với các nước khác trong khu vực, với tiềm năng nănglượng gió lý thuyết lên đến 513.360 MW Những khu vực được hứa hẹn có tiềm nănglớn trên toàn lãnh thổ là khu vực ven biển và cao nguyên miền nam Trung Bộ và Nam

Bộ Tuy nhiên, các kết quả mô phỏng này được đánh giá là khá khác biệt so với kếtquả tính toán dựa trên số liệu quan trắc của EVN, sự khác biệt này có thể là do sai sốtính toán mô phỏng

Năm 2007, EVN cũng đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió, xác địnhcác vùng thích hợp cho phát triển điện gió trên toàn lãnh thổ với công suất kỹ thuật1.785 MW [31] Trong đó miền Trung Bộ được xem là có tiềm năng gió lớn nhất cảnước với khoảng 880 MW tập trung ở hai tỉnh Quảng Bình và Bình Định, tiếp đếnvùng có tiềm năng thứ hai là miền Nam Trung Bộ với công suất khoảng 855 MW, tậptrung ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận [33]

Ngoài ra, Bộ Công thương và Ngân hàng Thế giới (2010) [48] đã tiến hành cậpnhật thêm số liệu quan trắc (đo gió ở 3 điểm) vào bản đồ tiềm năng gió ở độ cao 80 mcho Việt Nam Kết quả cho thấy tiềm năng năng lượng gió ở độ cao 80m so với bề mặtđất là trên 2.400 MW (tốc độ gió trung bình năm trên 7 m/s)

24

Cho đến nay chưa có một nghiên cứu đánh giá tiềm năng gió cho riêng ViệtNam một cách sâu rộng do thiếu số liệu quan trắc phục vụ phát triển điện gió Gần đây,trong khuôn khổ hợp tác giữa Bộ Công thương (MoIT) và Dự án Năng lượng Gió GIZ(Hợp tác Phát triển Đức GIZ) (gọi tắt, Dự án Năng lượng Gió GIZ/MoIT), một chươngtrình đo gió tại 10 điểm trên độ cao 80m đang được tiến hành tại các tỉnh cao nguyên

và duyên hải Trung Bộ (đo ở 3 độ cao 80, 60, và 40 m so với bề mặt đất) Áp dụng cáctiêu chuẩn IEC 61400-12 trong suốt quá trình đo gió, Dự án này được mong đợi sẽcung cấp dữ liệu gió có tính đại diện cho các vùng có tiềm năng gió của Việt Nam đểphục vụ cho phát triển điện gió trong thời gian tới Ngoài ra, các báo cáo về quy trình

và tiêu chuẩn lắp đặt cột đo gió cũng đang được hoàn thiện và sẽ là tài liệu tham khảohữu ích cho các nhà phát triển điện gió nói chung

* Ứng dụng năng lượng gió tại Việt Nam:

Về các chính sách ưu đãi gần đây của Chính phủ, cho thấy sự quan tâm đặc biệtvào lĩnh vực sản xuất “điện xanh” Các cơ chế hỗ trợ phát triển dự án điện gió củaChính phủ ban hành phần nào đó giúp các dự án điện gió có tính khả thi hơn để có thểvay vốn từ các ngân hàng Sự quan tâm của các tổ chức tài chính quốc tế ở Việt Nam

và ngân hàng phát triển trong nước (VDB) là một nguồn tài chính quan trọng cho lĩnhvực năng lượng tái tạo (cụ thể là lĩnh vực điện gió), lĩnh vực mà đòi hỏi vốn đầu tư lớn

do giá thành công nghệ cao

Cùng với sự gia tăng số lượng các dự án điện gió đã cho thấy tiềm năng thịtrường điện gió ở Việt Nam Cho đến nay, có khoảng 48 dự án điện gió đã đăng ký trêntoàn bộ lãnh thổ Việt Nam, tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam bộ, vớitổng công suất đăng ký gần 5.000 MW, quy mô công suất của các dự án từ 6 MW đến

250 MW Tuy nhiên, hiện nay do suất đầu tư của dự án điện gió vẫn còn khá cao, trongkhi giá mua điện gió là khá thấp 1.614 đồng/ kWh (tương đương khoảng 7,8 UScents/kWh) theo Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg [2], cao hơn 310 đồng/kWh so với mức giáđiện bình quân hiện nay là 1.304 đồng/ kWh, được xem là chưa hấp dẫn các nhà đầu tưđiện gió trong và ngoài nước Cho đến nay đã có một số dự án điện gió được triển khai

và đi vào hoạt động:

Tại xã Bình Thạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận, dự án điện gió với tổngcông suất 120MW, đã hoàn thiện giai đoạn 1 với công suất lắp đặt 30 MW (20 tuabingió x 1,5 MW mỗi tua bin), đã chính thức được nối lên lưới điện quốc gia vào tháng 3năm 2011 Tổng mức đầu tư của dự án lên đến 1.500 tỷ đồng (tương đương khoảng 75

25

triệu USD), các thiết bị tuabin gió sử dụng của Công ty Fuhrlaender Đức [49] Theonguồn tin nội bộ, sản lượng điện gió năm 2011 đạt khoảng 79.000 MWh.

Trên đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận, dự án điện gió lai tạo với máy phát điệndiesel của Tổng công ty Điện lực Dầu khí, có tổng công suất là 9 MW (gồm 3 tuabingió x 2 MW mỗi tuabin + 6 máy phát diesel x 0,5 MW mỗi máy phát) đã lắp đặt xong

Tại tỉnh Bạc Liêu, vùng đồng bằng Sông Cửu Long, một dự án điện gió kháccũng đã lắp đặt xong giai đoạn 1 gồm 10 tuabin gió, với công suất 10x1,6 MW, đã hoàlưới ngày 25-5-2013, điện được bán với giá 7,8 cents/kWh; giai đoạn 2 dự kiến lắp tiếp

52 tuabin công suất tương tự

Tại Cần Giờ - TP Hồ Chí Minh đang triển khai dự án điện gió tổng công suất200MW

Tới đây, với quy hoạch và lộ trình điều chỉnh giá điện theo cơ chế thị trường,việc phát triển điện gió sẽ có nhiều thuận lợi hơn

Hình 1.6: Tham quan, học tập tại dự án điện gió ở Xã Bình Thạnh, huyện Tuy Phong,

tỉnh Bình Thuận tháng 12/2012 (tác giả đứng thứ 3 từ phải sang)

Hiện nay, tua bin gió có tên tuổi trên thế giới đã có mặt ở Việt Nam như GE,Gamesa, Nordex, Vestas Các tua bin gió thường thiết kế với vận tốc gió trung bình(8-9)m/s cho loại công suất cực nhỏ <(15)kW và (12-13)m/s cho các loại tua bin cócông suất lớn từ vài trăm đến (5÷6)MW [12]

Tuy nhiên, điện gió là lĩnh vực mới mẻ ở Việt Nam, do đó còn tồn tại rất nhiềurào cản sự phát triển như về cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực, chính sách và đặc biệt vềgiá điện gió được xem là vẫn chưa thấy được tính kinh tế cho các dự án điện gió Hiệnnay, do chưa có quy hoạch phát triển điện gió quốc gia nên các thủ tục đầu tư cho các

dự án điện gió là chưa rõ ràng và cụ thể Các thủ tục đầu tư đã được Dự án Năng lượngGió GIZ/MoIT[33] đưa ra bao gồm 7 bước Trong đó, ba bước đầu tiên như sau:

26

Bước 1: Lựa chọn địa điểm – Do chưa có quy hoạch điện gió nên việc lựa chọnđịa điểm phải dựa vào các dữ liệu liên quan (số liệu gió, bản đồ năng lượng gió, )trong quá khứ.

Bước 2: Đánh giá tiềm năng gió trên địa điểm lựa chọn – Phải lắp dựng cột đogió (nếu chưa có sẵn trên địa điểm lựa chọn) và tiến hành đo gió trong vòng ít nhất 1năm

Bước 3: Nghiên cứu tiền khả thi và yêu cầu bổ sung dự án vào quy hoạch pháttriển điện – Nếu vùng dự án có tiềm năng gió tốt, thì tiến hành lập báo cáo khả thi, rồi

đệ trình lên Bộ Công thương và yêu cầu bổ sung vào quy hoạch phát triển điện Bộ sẽ

có trách nhiệm xem xét và đệ trình lên Thủ tướng Chính phủ xem xét và phê duyệt (dolĩnh vực điện gió là mới mẻ ở Việt Nam, nên các thủ tục là chưa được ban hành, chính

vì vậy, tất cả các dự án điện gió có quy mô lớn (> 50 MW) phải được Thủ tướng Chínhphủ phê duyệt) Sau khi Dự án được phê duyệt thì đệ trình hồ sơ dự án lên Sở Kếhoạch và Đầu tư tỉnh xét duyệt

1.3.3 Tiềm năng giảm phát thải CO 2 của NLTT tại Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia được cảnh báo bị tác động nghiêm trọngcủa biến đổi khí hậu Chính vì vậy, tăng trưởng xanh đang trở thành xu hướng chủ đạotrong phát triển bền vững và giảm phát thải khí nhà kính dần trở thành chỉ tiêu bắtbuộc trong quá trình phát triển Theo Thông báo quốc gia lần thứ 2 của Việt Nam chocông ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu [1], tổng lượng phát thải khínhà kính ở nước ta năm 2000 tăng gần 1,5 lần so với năm 1994 Năm 2030, tổng phátthải có thể tăng 5-6 lần so với 1994 Trong đó, năng lượng được dự báo là ngành gâyphát thải chính, chiếm trên 90% tổng lượng phát thải năm 2030

Bảng 1.3: Ước lượng phát thải khí nhà kính năm 2010, 2020, 2030 [1]