TÍNH KHA THI CUA CHIEN LUOC PHAT TRIEN NANG LUONG THAY THE

Kinh tế môi trường là công cụ kinh tế được sử dụng để nghiên cứu môi trường và điều đó cũng có nghĩa là trong tính toán kinh tế phải xét đến các vấn đề môi trường. Các vấn đề này nằm giữa kinh tế và các hệ tư nhiên nên rất phức tạp, do đó có thể coi kinh tế môi trường là một ngành phụ trung gian giữa các ngành khoa học tự nhiên và khoa học xã hội. Những điểm cần ghi nhớ khi xem xét kinh tế môi trường: Tài nguyên không tái tạo như dầu mỏ, than đá, khí đốt có thể bị cạn kiệt. Do đó, con người phải tìm tài nguyên thay thế hoặc tìm công nghệ sử dụng các loại năng lượng được coi là vĩnh cửu (năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng thuỷ triều, v.v...). Con người có thể kiểm soát được khả năng phục hồi tài nguyên tái tạo và khả năng hấp thụ của môi trường. Nâng cao trách nhiệm đối với thiên nhiên (vai trò quản lý môi trường). Tìm cách kiểm soát dân số.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHÒNG SAU ĐẠI HỌC -   -

BÁO CÁO NGUYÊN LÝ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

TÍNH KHẢ THI CỦA CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG

LƯỢNG THAY THẾ HIỆN NAY Ở VIỆT NAM

GVHD: TRỊNH TRƯỜNG GIANGHVTH: PHAN THỊ HÀ

9/2017

PHỤ LỤC TRANG

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG THAY THẾ 3

1.1 Khái niệm năng lượng, năng lượng thay thế 3

1.2 Các loại năng lượng thay thế 3

1.2.1 Năng lượng mặt trời 3

1.2.2 Năng lượng gió 4

1.2.3 Năng lượng thủy điện 6

1.2.4 Năng lượng thủy triều 6

1.2.5 Năng lượng địa nhiệt 6

1.2.6 Nhiên liệu sinh học 7

1.2.7 Nhiên liệu sinh khối 7

Chương 2 TÌNH HÌNH CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG THAY THẾ HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI 9

2.1 Tình hình phát triển năng lượng thay thế của các nước trên thế giới 9

2.2 Tính khả thi, kết quả của các dự án năng lượng thay thế nổi bật của các nước trên thế giới 16

Chương 3 TÍNH KHẢ THI CỦA CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG THAY THẾ HIỆN NAY Ở VIỆT NAM 19

3.1 Tiềm năng và thuận lợi của năng lượng thay thế ở Việt Nam 19

3.2 Những khó khăn, tính khả thi trong phát triển năng lượng tái tạo hiện nay ở Việt Nam 27

3.2.1 Về cơ chế chính sách và tổ chức thực hiện 27

3.2.2 Về cơ sở dữ liệu, thông tin 27

3.2.3 Về trình độ áp dụng công nghệ 28

3.2.4 Về đầu tư, giá thành (kinh tế và tài chính) 30

KẾT LUẬN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1 Năng lượng mặt trời 4

Hình 1.2 Năng lượng gió 5

Hình 1.3: Năng lượng thủy điện 6

Hình 1.4: Năng lượng thủy triều 7

Hình 1.5: Khai thác năng lượng địa nhiệt 8

Hình 1.6: Nhiên liệu sinh học 9

Hình 1.7 : Chuyển hóa sinh khối thành năng lượng 9

Hình 2.1 Năng suất năng lượng thay thế tính đến cuối 2016 11

Hình 2.2: Xếp hạng năng lượng thay thế trên thế giới 12

Hình 2.3: Tình hình năng lượng thay thế trên thế giới 19

Hình 3.1: Thay đổi rừng Việt Nam 1943-2010 22

DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 3.2 Tiềm năng năng lượng gió Việt Nam ở độ cao 65m 25

Bảng 3.3: Tốc độ gió theo nghiên cứu của WB và tốc độ đo thực tế 26

MỞ ĐẦU

Năng lượng xanh là khái niệm không còn xa lạ đối với chúng ta, đó là khái niệm

để chỉ những nguồn năng lượng có trữ lượng gần như vô tận và thân thiện với môitrường Trong hoàn cảnh năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt dần, chất thải từ việc sửdụng năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường, làm thay đổi khí hậu, đe dọa cuộcsống của chúng ta thì vấn đề thay thế dần năng lượng hóa thạch bằng năng lượng xanh làvấn đề rất cấp bách Năng lượng xanh hiện như một viên ngọc thô đang trong tiến trìnhmài giũa, vấn đề là liệu chúng ta có còn đủ thời gian để đối mặt với bao thách thức mànăng lượng hóa thạch đặt ra để chờ cho viên ngọc kia sáng hay không mà thôi Việt Namchúng ta đang trong tiến trình hội nhập, nền kinh tế còn non trẻ, khoa học kĩ thuật cònchậm phát triển, đời sống người dân còn nhiều khó khăn nhưng cũng đã và đang cónhững con người tham gia vào tiến trình mài giũa kia với chỉ một mong muốn rằng nănglượng xanh sẽ tỏa sáng

Trước bối cảnh cần nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu hóa thạch thì việc xemxét, đánh giá tinh khả thi của chiến lược phát triển năng lượng thay thế hiện nay là vấn đềđáng được quan tâm không chỉ thế giới nói chung mà cả Việt Nam nói riêng

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG THAY THẾ

1.1 Khái niệm năng lượng thay thế

Năng lượng thay thế là một thuật ngữ chỉ các dạng năng lượng không bị cạn kiệt

do sử dụng theo thời gian Năng lượng thay thế là năng lượng bao gồm tất cả các dạngnăng lượng không sử dụng nhiên liệu hóa thạch Chúng là những dạng năng lượng có sẵn

và thân thiện với môi trường Những nguồn năng lượng thay thế này bao gồm: Nănglượng Mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều, năng lượng thủy điện, năng lượngsinh học, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối (Ellabban, Omar; Abu-Rub,Haitham; Blaabjerg, Frede (2014))

1.2 Các loại năng lượng thay thế

1.2.1 Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là năng lượng tạo thành từ việc chuyển đổi năng lượng từ ánhsáng mặt trời thành điện, hoặc trực tiếp sử dụng quang điện (PV), gián tiếp sử dụng nănglượng mặt trời tập trung Các hệ thống năng lượng mặt trời tập trung sử dụng hệ thốngống kính hoặc gương để tập trung một diện tích lớn ánh sáng mặt trời vào một chùm nhỏ.Các tế bào quang điện biến đổi ánh sáng thành một dòng điện sử dụng hiệu ứng quangđiện Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tự nhiên không gây ô nhiễm và vô cùngdồi dào Nguồn quang năng này có thể được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà, đun nóngnước hoặc sản sinh ra điện năng (S Ashok)

Tuy nhiên, hạn chế của nó là sự khó khăn trong việc thu thập ánh sáng mặt trờivào những ngày thời tiết mây mù, và bên cạnh đó là chi phí sản xuất còn khá cao Có hailoại hệ thống máy năng lượng mặt trời, đó là hệ thống chủ động và hệ thống thụ động Hệthống thụ động thu thập và lưu giữ năng lượng mặt trời vì chính vật liệu, cấu trúc thiết kếcủa nó Một ví dụ điển hình cho hệ thống kiểu này là những tòa cao ốc với mặt ngoài

hoàn toàn bằng kính, giúp cho ánh nắng được hấp thụ và bên trong là những bức tườngdày, nhằm lưu lại nhiệt năng và giải phóng lượng năng lượng đó về đêm Hệ thống máynăng lượng mặt trời chủ động sử dụng quạt hoặc máy bơm để luân chuyển nhiệt năng mà

bộ phận thu quang năng lấy được Bộ phận thu quang năng này có chức năng hấp thụnăng lượng mặt trời và chuyển nó thành nhiệt năng đi sưởi ấm các tòa nhà cũng như làmnóng nước Bộ phận này thường có dạng tấm phẳng, gắn trên nóc công trình và được làm

từ vật liệu hấp thụ nhiệt như đồng hoặc nhôm, được bao ngoài bởi chất dẻo hay kính.Nước hoặc không khí luân chuyển trong hệ thống hấp thụ nhiệt và được chuyển tới bộphận lưu giữ nhiệt năng, sau đó, nhờ hệ thống quạt hoặc máy bơm để thổi khí hoặc bơmnước nóng tới các phòng cần được sưởi ấm Với những nơi sử dụng hệ thống máy nănglượng mặt trời, sẽ phải có một hệ thống làm nóng thông thường khác chạy dự phòng vàonhững ngày khó thu thập ánh sáng

Hiện nay, ánh sáng mặt trời còn được hấp thụ và chuyển trực tiếp thành điện năngnhờ sự ra đời của pin mặt trời (Hai hệ thống trước chuyển quang năng thành nhiệt năng,sau đó mới có thể thành điện năng) Pin mặt trời là một pin nhạy sáng hay sự kết hợp củacác pin được thiết kế để tạo ra một điện áp nhờ sự chuyển đổi trực tiếp từ ánh sáng thànhđiện khi tiếp xúc với nguồn sáng Pin mặt trời được sử dụng trong vệ tinh vũ trụ để cungcấp điện, hay trong đồng hồ đeo tay hoặc máy tính bỏ túi Những tấm bảng gồm nhiềupin mặt trời hiện cũng đã được lắp đặt tại những ngọn hải đăng, thuyền bè hay nhữngngôi nhà ở các vùng hẻo lánh mà lưới điện khó có thể vươn tới được.Nhà máy điện từnăng lượng mặt trời, sử dụng quang năng để sản sinh ra hơi quay tuốc bin, là một giảipháp tiềm năng thay thế cho nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch với nhiều ưuđiểm nổi bật như thân thiện với môi trường Ví dụ điển hình tại California, công trìnhnhà máy điện từ năng lượng mặt trời, sử dụng bộ thu làm bằng những tấm kính lớn cógắn động cơ, chuyển động theo hướng mặt trời đang cung cấp điện bổ sung cho nhu cầuđiện năng của Los Angeles (Nada Kh M A Alrikabi, 2014)

Hình 1.1 Năng lượng mặt trời 1.2.2 Năng lượng gió

Gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất Nănglượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng Mặt trời Năng lượng gió biến đổiđộng năng không khí thành năng lượng điện bằng tuabin gió hoặc hệ thống chuyển đổinăng lượng gió Gió buộc tua bin của tuabin quay, thay đổi động năng thành năng lượngquay bằng cách di chuyển một trục được nối với máy phát điện, do đó tạo ra năng lượngđiện qua điện từ (John Twidell and Tony Weir)

Nguyên nhân hình thành năng lượng gió:

 Bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm cho nước và bầukhí quyển nóng lên không đều nhau dẫn tới sự chênh lệch về áp suất làm chokhông khí dịch chuyển tạo thành gió

 Do bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Coriolis được tạo thành từ sự quay quanh của TráiĐất nên không khí đi từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thẳng

mà tạo thành các cơn gió xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nambán cầu

 Trục quay của Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo do nó tạo thành khiquay quanh Mặt Trời tạo thành các dòng không khí theo mùa

Từ lâu năng lượng gió đã được con người biết đến và sử dụng để tạo thành cơnăng thay thế cho sức lao động nặng nhọc của con người Thế kỷ XIV năng lượng gió đãđược sử dụng để tạo công cơ học nhờ cối xay gió, làm di chuyển thuyền buồm và khinhkhí cầu Cùng với sự phát triển của Khoa học kỹ thuật hiện đại và nhu cầu năng lượng,đặc biệt là năng lượng sạch, năng lượng gió được chú trọng trong nghiên cứu phát triển

và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống Năng lượng gió được ứng dụng trong nhiều lĩnhvực như kinh tế, du lịch, chính trị như xe chạy bằng năng lượng gió tiết kiệm nhiên liệu,các tuabines gió cho các động cơ máy bay phản lực dùng cho chiến tranh, các cánh đồnggió mang lại cảnh quan đẹp thu hút khách du lịch,… Đặc biệt, động cơ gió còn có ứngdụng quan trọng trong bơm nước và công nghệ phát điện Năng lượng gió được tạo ra bởinăng lượng của gió quay lưỡi xoa khí động học được gắn vào một trung tâm Các trungtâm được kết nối với một trục mà biến một máy phát điện Các tua-bin gió có công suấtlớn có kích thước từ 50 KW đến trên 4 MW Tháp gió nhỏ hơn (dưới 50 kW) phù hợp choviệc ở và nông nghiệp

Hình 1.2 Năng lượng gió 1.2.3 Năng lượng thủy điện

Thủy điện là một trong những nguồn năng lượng tái tạo lâu đời nhất và chiếm gần10% điện năng của chúng ta Công suất thủy điện hiện có khoảng 80.000 MW Các nhàmáy thủy điện chuyển năng lượng nước chảy thành điện Điều này chủ yếu được thựchiện bởi các con sông tạo ra các hồ chứa lớn và sau đó giải phóng nước thông qua cáctuabin để sản xuất điện Thủy điện không gây ra khí thải vào bầu khí quyển nhưng quátrình làm chết một con sông có thể gây ra những vấn đề sinh thái đáng kể về chất lượngnước và môi trường sống của cá và động vật hoang dã. (J Lavanya)

Hình 1.3: Năng lượng thủy điện 1.2.4 Năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều hay còn được gọi là thủy triều là một dạng sử dụng mộtlượng lớn năng lượng trong các đại dương để tạo ra điện bằng cách thu giữ năng lượng từdòng di chuyển nước trong thủy triều và dòng hải lưu mở Năng lượng thủy triều là một

"năng lượng thay thế" cũng có thể được phân loại như là một "nguồn năng lượng tái tạo",

vì Trái Đất sử dụng lực trọng lực của mặt trăng và mặt trời mỗi ngày để di chuyển mộtlượng nước khổng lồ xung quanh đại dương và biển gây ra thủy triều Các hệ thống nănglượng thủy triều có thể giải phóng năng lượng động học từ dòng nước sông, thủy triều vàdòng hải lưu mở; hoặc năng lượng tiềm năng từ sự khác biệt về chiều cao (hoặc đầu) giữa

thủy triều cao và thấp Nhiều địa điểm ven biển trên thế giới đang được kiểm tra cho phùhợp để sản xuất năng lượng thủy triều Các nhà máy thủy triều hiện đại cung cấp nănglượng thuỷ triều (Baker, A C 1991, Peter Peregrinus Ltd., London)

Giống như các dạng dòng nước chảy khác, năng lượng sóng có khả năng làm quaytuabin phát điện NaUy, Anh, Nhật và một số nước đang nghiên cứu sản xuất điện từ sóngđại dương Trạm phát điện từ sóng dùng một kỹ thuật đơn giản Thiết bị bằng bêtông rỗngđược đặt chìm vào trong một máng rãnh ngoài khơi để “bắt”sóng Mỗi khi một cơn sóngmới đi vào khoang (khoảng 10 giây/lần), nước dâng lên trong khoang đẩy không khí đivào lỗ thoát có đạt một tuabin, làm quay tuabin chạy máy phát điện Khi sóng hạ, nó kéokhông khí trở lại khoang và sự chuyển động của không khí lại tiếp tục làm quay tuabin

Hình 1.4: Năng lượng thủy triều 1.2.5 Năng lượng địa nhiệt

Các nhà máy điện địa nhiệt sử dụng nhiệt độ cao dưới lòng đất sâu để sản xuất hơi,sau đó cho phép các tuabin sản xuất điện Các nhà máy nhiệt điện địa nhiệt có thể rút ra

từ các bể chứa nước ngầm hoặc có thể làm nóng nước bằng cách bơm vào đá nóng, khô.Nhiệt độ cao dưới lòng đất được khai thác bằng giếng khoan, đôi khi sâu hơn một dặm.Năng lượng địa nhiệt này không thể tái tạo, vì trong tương lai lõi của trái đất sẽ mát mẻ

Thời gian đó là quá xa (hàng trăm triệu năm) mà nó có thể được coi như có thể tái tạo.Hầu hết các nhà máy nhiệt điện địa nhiệt nằm ở phía Tây Hoa Kỳ, nhưng một số khu vựcven biển của Virginia (gần đảo Wallops) có tiềm năng năng lượng địa nhiệt Các máybơm nhiệt địa nhiệt sử dụng máy nén để bơm nhiệt ra khỏi trái đất (để sưởi ấm vào mùađông) hoặc vào lòng đất (khi chạy như máy điều hòa không khí vào mùa hè) Năng lượng

mà chúng bơm vào và ra khỏi trái đất được tái tạo, vì nó được thay thế bằng chu kỳ cácmùa Năng lượng chạy máy nén có thể được tái tạo hoặc thông thường Năng lượng địanhiệt ở Hoa Kỳ là hơn 3.000 MW (WB, 2015)

Hình 1.5: Khai thác năng lượng địa nhiệt 1.2.6 Nhiên liệu sinh học

Một tế bào nhiên liệu là một thiết bị năng lượng thay thế, một tế bào nhiên liệu làmột thiết bị điện hóa, giống như một pin trong đó nó chuyển đổi năng lượng từ một phảnứng hóa học trực tiếp thành điện và nhiệt Nhưng không giống như một pin, được giớihạn trong các hóa chất lưu trữ bên trong, một tế bào nhiên liệu có khả năng tạo ra nănglượng miễn là nhiên liệu được cung cấp Các pin nhiên liệu hiện nay kết hợp hydro vàoxy mà không cần đốt để sản xuất điện Oxy xuất phát từ không khí, trong khi hydro cóthể được sản xuất từ nước (sử dụng điện) hoặc lấy từ nhiên liệu hóa thạch Các tế bàonhiên liệu mới đang được phát triển có thể sử dụng nhiên liệu hóa thạch trực tiếp Côngnghệ tế bào nhiên liệu đã được khoảng hơn 150 năm và nó cho thấy rất nhiều hứa hẹntrong động cơ xe và cung cấp năng lượng cho các ứng dụng đời sống (Nada Kh M A.Alrikabi)

Hình 1.6: Nhiên liệu sinh học

1.2.7 Nhiên liệu sinh khối

Sinh khối là thuật ngữ để mô tả các vật chất có nguồn gốc sinh học vốn có thểđược sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó (NishaSriram)

Sinh khối là nguồn cung cấp năng lượng đứng thứ hai sau thủy điện trong sản xuấtnăng lượng tái tạo Sinh khối có công suất hơn 7.000 MW Nhiên liệu sinh khối bao gồmcác chất hữu cơ như chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp, gỗ và vỏ cây Sinh khối

có thể được đốt trực tiếp trong các nhà máy điện được thiết kế đặc biệt, hoặc được sửdụng để thay thế tới 15% than làm nhiên liệu trong các nhà máy điện thông thường Sinhkhối đốt sạch hơn than vì nó có ít lưu huỳnh hơn, có nghĩa là sẽ thải ít sulfurdioxide vàokhí quyển Sinh khối cũng có thể được sử dụng gián tiếp, vì nó tạo ra khí mê-tan khi nóphân rã hoặc thông qua một quá trình hiện đại gọi là khí hoá Methane có thể sản sinhnăng lượng bằng cách đốt trong lò hơi để tạo ra hơi để điều khiển tuabin hơi hoặc thôngqua quá trình đốt trong tuabin khí và động cơ phản lực

Hình 1.7 : Chuyển hóa sinh khối thành năng lượng

Chương 2 TÌNH HÌNH CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG

THAY THẾ HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI

2.1 Tình hình phát triển năng lượng thay thế của các nước trên thế giới

Theo báo cáo toàn cầu về năng lượng thay thế 2017, năm 2016 là năm năng suấtnăng lượng thay thế đã chứng kiến sự gia tăng lớn nhất từ trước tới nay, với công suấttăng thêm 161 GW Tổng năng lượng tái tạo toàn cầu đã tăng gần 9% so với năm 2015,đến gần 2.017 GW vào cuối năm Năng suất từ năng lượng mặt trời có công suất điện (trừcông suất ngừng hoạt động) hiệu quả so với bất kỳ công nghệ phát điện nào khác Năm

2016 năng lượng mặt trời chiếm khoảng 47% năng lượng tái tạo, gió và thủy điện chiếmphần lớn số còn lại, tương ứng chiếm khoảng 34% và 15,5%

Hình 2.8 Năng suất năng lượng thay thế tính đến cuối 2016

Đến cuối năm 2016, các quốc gia đứng đầu về tổng công suất điện thay thế làTrung Quốc, Mỹ, Brazil, Đức và Canada Trung Quốc là nơi có hơn ¼ năng lượng tái tạocủa thế giới - tổng cộng khoảng 564 GW, bao gồm khoảng 305 GW năng lượng từ thủyđiện Ngoài năng lượng thủy điện, các nước hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ và Đức;tiếp theo là Nhật Bản, Ấn Độ và Ý, và Tây Ban Nha và Anh Quốc (với số lượng côngsuất tương đương vào cuối năm) Các nước hàng đầu thế giới về năng lượng tái tạo ngoàithủy điện với công suất điện trên một đơn vị là Iceland, Đan Mạch, Thu Sweden Điển vàĐức.

Hình 2.9: Xếp hạng năng lượng thay thế trên thế giới

Trên thế giới hiện nay, năng lượng tái tạo đạt được mức độ cao ở một số quốc gia:

ví dụ: điện gió đạt 37,6% nhu cầu điện ở Đan Mạch, 27% ở Ireland, 24% ở Bồ Đào Nha,

19,7% ở Síp và 10,5% ở Costa Rica; và năng lượng mặt trời PV chiếm 9,8% nhu cầu điện

ở Honduras, 7,3% ở Ý, 7,2% ở Hy Lạp và 6,4% ở Đức Mức độ phát triển cao hơn nănglượng tái tạo biến đổi đã được đáp ứng với những hạn chế ở một số nước, đặc biệt ởTrung Quốc Tuy nhiên, trong một thời gian ngắn, một số quốc gia và vùng lãnh thổ đãtạo ra được mức năng lượng tái tạo rất cao so với tỷ lệ tổng nhu cầu, ví dụ ở Đan Mạch(140%) và Scotland (106%)

Sự tăng trưởng liên tục và sự mở rộng về địa lý của năng lượng tái tạo được thúcđẩy bởi các công nghệ năng lượng tái tạo (đặc biệt là năng lượng mặt trời và năng lượnggió) tục giảm do nhu cầu điện tăng ở một số nước và các cơ chế hỗ trợ năng lượng tái tạo.Năng lượng mặt trời và năng lượng gió giờ đây đang cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch

ở một số lượng ngày càng tăng là do sự sụt giảm giá thành phần của hệ thống và để cảithiện hiệu quả của việc sản xuất

Tuy nhiên năng suất của năng lượng tái tạo lại suy giảm này đặc biệt quan trọngđối với các nền kinh tế đang phát triển và đang nổi lên và trong các hệ thống điện riêngbiệt (như các hòn đảo hoặc các cộng đồng nông thôn biệt lập), nơi mà giá điện có xuhướng cao (nếu không được trợ cấp nhiều), nơi thiếu nguồn và nơi tái tạo các quốc giađang phát triển đang chạy đua để đưa ra công suất phát điện mới trực tuyến để đáp ứngnhu cầu điện gia tăng nhanh chóng, thường là chuyển sang công nghệ tái tạo (có thể kếtnối hoặc không nối lưới) thông qua các chính sách như đấu thầu hoặc thuế nhập khẩu(FITs) để đạt được mức tăng trưởng mong muốn này

Theo REN21-2017 Những điểm nổi bật Báo cáo hiện trạng năng lượng tái tạo toàn cầu,tốc độ phát triển năng lượng thay thế chưa đi kịp với tiềm năng

 Đầu tư đã giảm: Mặc dù tổng đầu tư toàn cầu cho năng lượng tái tạo gần như tănggấp đôi so với nhiên liệu hóa thạch nhưng đầu tư cho lắp đặt các hệ thống nănglượng tái tạo mới (không bao gồm thủy điện lớn trên 50MW) giảm 23% so vớinăm 2015 Với các quốc gia đang phát triển và các nền kinh tế mới nổi, đầu tư chonăng lượng tái tạo giảm 30% xuống còn 116,6 tỉ USD, trong khi ở các quốc giaphát triển giảm 14% xuống còn 125 tỉ USD Nguyên nhân chủ yếu do suy giảm ởthị trường Trung Quốc, Nhật Bản và các nền kinh tế mới nổi khác, đặc biệt là Ấn

Độ và Nam Phi (chủ yếu do sự chậm trễ trong đấu giá năng lượng tái tạo) TrungQuốc vẫn dẫn đầu với mức đầu tư cao nhất (32% tổng tài chính cho năng lượng táitạo thế giới không bao gồm các dự án thủy điện lớn trên 50MW) Tuy nhiên saumức đầu tư kỷ lục của năm 2015, các khoản đầu tư vào năm 2016 được chuyểnhướng một phần sang nâng cấp lưới điện và cải cách thị trường điện để tận dụngtốt hơn các nguồn năng lượng tái tạo hiện có Tháng 1 năm 2017, chính phủ TrungQuốc tuyên bố sẽ chi 360 tỉ USD cho đến năm 2020, đã đưa nước này lên vị trídẫn đầu thế giới về đầu tư năng lượng tái tạo Tại Nhật, năng lượng tái tạo đã đượcthúc đẩy phát triển sau thảm hoạ hạt nhân năm 2011 ở Fukushima Tuy nhiên, trênthực tế, các công ty điện đã thể hiện sự phản đổi với quá trình chuyển đổi này,trong trường hợp điện gió, các trì hoãn về thủ tục được đưa ra để hạn chế pháttriển thị trường Thay đổi chính sách từ biểu giá điện hỗ trợ (FIT) cao sang cơ chếđấu thầu dẫn tới sự sụt giảm gần 70% lượng đầu tư vào công suất điện tái tạo quy

mô nhỏ trong năm 2016

 Tiến triển chậm trong lĩnh vực sưởi ấm và làm mát Lĩnh vực sưởi ấm và làm mátvẫn còn khoảng cách xa so với ngành điện trong quá trình chuyển đổi năng lượngtái tạo Năng lượng sử dụng cho nhiệt (nước nóng, nấu ăn và quá trình côngnghiệp) chiếm hơn một nửa tổng năng lượng tiêu thụ toàn cầu vào năm 2016,trong đó năng lượng tái tạo đóng góp khoảng 25% Tuy nhiên, hơn hai phần ba tỷtrọng năng lượng tái tạo này là từ năng lượng sinh khối truyền thống (được sửdụng chủ yếu ở các nước đang phát triển để nấu ăn và sưởi ấm), thường không bềnvững, gây ô nhiễm và tổn hại tới sức khoẻ khi đốt cháy một cách không hiệu quả.Hơn 4 triệu người chết sớm vì bệnh gây ra bởi ô nhiễm không khí từ đun nấu bằngnhiên liệu sinh khối truyền thống Nhiệt cung cấp bởi các nguồn năng lượng tái tạohiện đại được sử dụng chủ yếu cho mục đích công nghiệp (56%) Năng lượng đểlàm mát hầu hết được cung cấp bởi các thiết bị điện, và chỉ chiếm khoảng 2%trong tổng tiêu thụ năng lượng toàn cầu Công nghệ làm mát bằng nhiệt từ năng táitạo về cơ bản không theo kịp nhu cầu làm mát đang ngày tăng cao Áp dụng côngnghệ năng lượng tái tạo trong hệ thống sưởi ấm và làm mát vẫn còn là một thách

thức bởi những tính đặc thù và phân tán của thị trường này Chi phí đầu tư ban đầucao trong khi bị cạnh tranh bởi chi phí đầu tư thấp của nhiên liệu hóa thạch (đượctrợ giá) tiếp tục cản trở sự phát triển của loại công nghệ này Thiếu các chính sáchhiệu quả và quyết tâm chính trị cũng sẽ góp phần làm chậm lại quá trình cất cánhcủa năng lượng tái tạo Tiến trình chuyển đổi cũng gặp những rào cản khác baogồm hạn chế nhận thức về công nghệ, và trợ giá nhiên liệu hóa thạch khiến chonhiên liệu hóa thạch luôn có giá rẻ hơn so với thực tế Đặc biệt các quốc gia đangphát triển, mặc dù có tiềm năng lớn trong sử dụng năng lượng tái tạo cho sưởi ấmnhưng lại thiếu kinh nghiệm lắp đặt, đặc biệt là ở quy mô công nghiệp Tuy nhiênnhững rào cản này có thể được gỡ bỏ bởi các chính sách hiệu quả và quyết tâmchính trị

 Giao thông: Đặc biệt là Hàng không và Vận tải biển bị tụt lại phía sau trong quátrình chuyển đổi năng lượng tái tạo Phát triển năng lượng tái tạo ở quy mô lớntrong lĩnh vực giao thông diễn ra chậm Mặc dù có một vài chuyển biến đặc biệtphát triển nhanh thị trường xe điện - các sản phẩm từ dầu mỏ vẫn chiếm 93% tổngnăng lượng tiêu thụ trong giao thông Cộng đồng quốc tế tập trung sự quan tâmvào giảm thiểu phát thải khí CO2 trong lĩnh vực giao thông theo cam kết của Hiệpđinh Paris, nhưng chỉ có 22 quốc gia có cam kết Đóng góp do Quốc gia tự quyếtđịnh (NDCs) đề cập chi tiết tới năng lượng tái tạo cho giao thông và chỉ có 2 trong

số các quốc gia này (Niue và New Zealand) đề cập tới sự cần thiết của việc sửdụng năng lượng tái tạo cho xe điện Hiệu quả, tối ưu hóa và chuyển đổi phươngthức vận chuyển từ phương tiện cá nhân đến phương tiện công cộng là những đònbẩy chủ chốt để giảm phát thải carbon cho ngành giao thông Tuy nhiên, giảm phátthải cacbon dựa vào năng lượng tái tạo vẫn chưa được xem xét nghiêm túc, hoặcchưa được coi là ưu tiên của ngành giao thông Quá trình điện hóa giao thôngđường bộ vẫn còn nhiều rào cản bao gồm chi phí xe điện tương đối cao, hạn chế

về dung lượng và tuổi thọ của pin (ắc quy), và thiếu cơ sở hạ tầng cho nạp pin xeđiện Ở các nước đang phát triển, có thêm các rào cản liên quan đến thiếu nguồncung cấp điện ổn định Hơn nữa, trọng tâm của các nước đang phát triển vẫn là

xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông cơ bản Mặc dù đây rõ ràng là một nhu cầu thiếtthực, nhưng các giải pháp năng lượng tái tạo nên được lồng ghép vào các qúa trìnhquy hoạch (mà thường không xuất hiện ở thời điểm hiện tại Đối với giao thôngđường sắt, tỷ trọng điện năng tái tạo trong tổng năng lượng tiêu thụ bởi ngànhđường sắt toàn cầu tăng từ 3,4% năm 1990 lên khoảng 9% năm 2013, và một sốnước đang tiến đến một tỷ lệ cao hơn rất nhiều Trong khi dịch vụ và cơ sở hạ tầngđường sắt đô thị phần lớn đã được điện hóa, quá trình điện hóa đường sắt vận tảiđường dài đòi hỏi thay đổi lớn về cơ sở hạ tầng và nguồn tài chính Nhiên liệu sinhhọc cần phải được ứng dụng nhiều hơn nữa không chỉ cho giao thông đường bộ

mà còn cho cả hàng không và vận tải biển, bởi những ngành này rất khó để điệnhóa Nhiên liệu cần được điều chỉnh để phù hợp với các ứng dụng và các loại động

cơ khác nhau Mặc dù phát triển nhiên liệu sinh học cho ngành hàng không vẫnnhận được sự quan tâm rất lớn, nhưng sản lượng của năm 2016 vẫn tương đối nhỏ

và chủ yếu dùng để thử nghiệm Tương tự, sản phẩm nhiên liệu sinh học chongành hàng hải vẫn còn rất sơ khai Ở cấp độ quốc tế, Tổ chức hàng không dândụng quốc tế đã thống nhất năm 2016 đưa ra biện pháp dựa trên thị trường toàncầu để giảm phát thải CO2 từ ngành hàng không bao gồm cải tiến trong sản xuất và

sử dụng nhiên liệu bền vững Tuy nhiên, quá trình giảm phát thải cacbon trong lĩnhvực hàng không diễn ra rất chậm Ngành vận chuyển hàng hóa cũng chưa giảiquyết được vấn đề phát thải Ngay cả khi các tàu cá nhân giảm mức độ phát thảicácbon thì phát thải toàn cầu của ngành này vẫn tiếp tục tăng do sự phát triển củacác dịch vụ vận tải thương mại toàn cầu Tuy nhiên nổi bật trong năm 2016, một

số chính phủ, chủ yếu ở Châu Âu, bắt đầu quan tâm tới các chiến lược trung và dàihạn để giảm phát thải cacbon trong ngành giao thông vận tải thông qua thay đổi cơcấu dài hạn; nhiều quốc gia cũng xem xét hoặc phát triển các chiến lược liên kếtchặt chẽ hơn giữa ngành vận tải và ngành điện Kế Hoạch Hành động Khí hậu củaĐức, được xây dựng năm 2016, nhằm giảm phát thải của ngành giao thông 40-42% đến năm 2030 hướng tới mục tiêu dài hạn là giảm hoàn toàn phát thải cacbontrong ngành này

 Trợ giá Nhiên liệu hóa thạch (và năng lượng hạt nhân) tiếp tục là một rào cản quantrọng hạn chế sự phát triển nhanh của năng lượng tái tạo bất chấp có nhiều cam kếtquốc tế để loại bỏ cơ chế trợ giá này Cuối năm 2016, hơn 50 quốc gia đã cam kếthủy bỏ trợ giá cho nhiên liệu hóa thạch và một vài cải cách đã tiến hành nhưng vẫnchưa đủ Năm 2014 tỉ lệ trợ giá cho nhiên liệu hóa thạch so với năng lượng tái tạo

là 4:1 Nói cách khác, cứ mỗi 1 USD chi cho năng lượng tái tạo các chính phủ đãchi 4 USD cho việc duy trì sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch Điều này đangbóp méo thị trường theo những cách rất không hiệu quả

2.2 Tính khả thi, kết quả của các dự án năng lượng thay thế nổi bật của các nước trên thế giới

Theo báo cáo toàn cầu 2017 (GSR) về năng lượng tái tạo, trong suốt năm 2016 cónhững phát triển năng lượng tái tạo đáng chú ý trong ngành điện ở hầu hết các khu vựctrên thế giới

 Ở Châu Á: Trung Quốc dẫn đầu thế giới về khả năng lắp đặt tạo năng lượng từthủy điện, năng lượng gió và năng lượng mặt trời Nước này đã ghi nhận các thiết

bị lắp đặt năng lượng mặt trời PV, nâng tổng công suất của nước này lên 45% Chiphí lắp đặt tạo năng lượng từ gió và năng lượng mặt trời tăng lên vào năm 2016, làmột thách thức trong quá trình hội nhập Ngoài Trung Quốc, phần lớn năng lượngtái tạo được tạo ra ở châu Á là từ thủy điện, nhưng nó đang giảm so với các côngnghệ năng lượng tái tạo khác, đặc biệt là năng lượng mặt trời và năng lượng gió Ở

Ấn Độ, năng lượng gió và năng lượng mặt trời tăng lên đáng kể, và phát điện nănglượng sinh học đã tăng lên 8% so với năm 2015 Inđônêxia và Thổ Nhĩ Kỳ đã dẫnđầu thế giới về các hệ thống điện địa nhiệt mới vào năm 2016

 Châu Âu: Tiếp tục xu thế đang diễn ra, năng lượng tái tạo chiếm phần lớn (86%)của tất cả các nhà máy điện mới ở EU, chủ yếu là năng lượng gió và năng lượngmặt trời Tuy nhiên, đề xuất lập pháp của Ủy ban châu Âu trong năm gọi chung làgói "Năng lượng sạch cho mọi người châu Âu", đã gây ra một số mối quan tâmcho ngành năng lượng tái tạo (gồm các nhà sản xuất, nhà phát triển dự án, nhà đầu

tư và các tổ chức tài chính) Các mối quan tâm bắt nguồn từ các đề xuất nhằm loại

bỏ việc tiếp cận ưu tiên và vận chuyển năng lượng tái tạo, từ mức 2030 mục tiêucho năng lượng tái tạo và hiệu suất năng lượng, từ việc không có các mục tiêuquốc gia ràng buộc hoặc chỉ tiêu chuẩn, và từ việc thay thế FIT theo dự kiến bắtbuộc bằng cách đấu thầu

 Bắc Mỹ: Tại Hoa Kỳ, năng lượng tái tạo chiếm hơn 15% tổng lượng phát điện,tăng từ 13,7% vào năm 2015 Năng lượng sinh học giảm xuống vào năm 2016,nhưng năng lượng gió và năng lượng mặt trời PV tăng đáng kể Thêm năng lượngmặt trời PV đã được lắp đặt tại Hoa Kỳ vào năm 2016 so với bất kỳ nguồn nănglượng nào khác Hoạt động của trại gió ngoài khơi đầu tiên của đất nước này cũngbắt đầu trong suốt năm 60 Tại Canada, thủy điện vẫn là nguồn năng lượng chiếm

ưu thế, mặc dù điện gió đã là nguồn lớn nhất của thế hệ mới trong 11 năm qua

 Châu Mỹ Latinh: Các nước trong khu vực này đạt được giá trị cao trong sản xuấtđiện từ năng lượng tái tạo đa dạng Ví dụ, Honduras cung cấp 9,8% điện năngbằng năng lượng mặt trời, và trong gió Uruguay cung cấp 22,8% lượng điện tiêuthụ vào năm 2016 Ngoài ra, một số hòn đảo Caribê (ví dụ, Aruba, Curaçao,Bonaire và St Eustatius) ở Braxin việc huỷ bỏ cuộc đấu giá năng lượng tái tạotrong năm, một phần là do nhu cầu điện giảm và suy thoái kinh tế gần đây, tạo ra

sự không chắc chắn trong thị trường công nghệ năng lượng tái tạo, ảnh hưởng đếncác nhà sản xuất; tuy nhiên, công suất thủy điện đáng kể được đưa ra vào năm2016

 Phi Châu: Ai Cập, tiếp theo là Ma-rốc, dẫn đầu khu vực về công suất điện tái tạođược lắp đặt; cả hai nước đều có công suất thủy điện đáng kể Tại Nam Phi - cùngvới Ethiopia dẫn đầu khu vực cận Sahara Châu Phi về tổng công suất điện tái tạođược lắp đặt - năng lượng tái tạo đạt 5% tổng công suất phát điện vào năm 2016.Nam Phi và một số nước ở Bắc Phi (Algeria, Ai Cập và đặc biệt là Ma-rốc) đangtrở thành thị trường quan trọng của CSP cũng như các trung tâm hoạt động côngnghiệp cho các module PV và các thành phần của tua-bin gió Một số quốc gia,bao gồm Ghana, Senegal và Uganda, đã ủy thác các nhà máy năng lượng mặt trời