Xu hướng chuyển dịch năng lượng đến 2050: Cần tính đến vai trò của điện khí

Vai trò của điện khí

Theo dự thảo mới nhất của Quy hoạch Phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến 2045 (Quy hoạch điện VIII), nhiệt điện sử dụng khí và khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) đến năm 2030 có tổng công suất lắp đặt khoảng 38.980 MW, chiếm 24% tổng công suất điện quốc gia.

Đến năm 2045, tổng công suất LNG lắp đặt là 74.500 MW, và chiếm 17,3% tổng công suất điện.

Xu hướng chính sách đó đã được chứng minh bằng tuyên bố của Việt Nam tại Hội nghị lần thứ 26 các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP26) hồi tháng 11/2021 về việc đặt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Trong đó, LNG được coi là một giải pháp giảm phát thải khí nhà kính đầy tiềm năng, đồng thời giúp huy động và thu hút nguồn lực của các nhà đầu tư nước ngoài và trong nước.

Các tổ máy động cơ đốt trong (ICE) chạy bằng khí tự nhiên giúp cân bằng nguồn năng lượng tái tạo, duy trì độ ổn định và độ tin cậy cũng như tối ưu hóa hệ thống điện

Viện Kinh tế năng lượng và Phân tích tài chính (IEEFA) nhìn nhận, các nhà đầu tư nhiệt điện khí đã tích cực truyền đi thông điệp, khí thiên nhiên có thể là “nhiên liệu chuyển dịch sạch”, các tổ máy nhiệt điện khí với khả năng chạy phủ đỉnh sẽ là nguồn công suất cần thiết để bổ trợ cho các nguồn điện tái tạo không ổn định.

Các chuyên gia cũng cho rằng, điện khí LNG có ưu điểm linh hoạt, có thể thay đổi khi cần. Bên cạnh đó, lượng phát thải các-bon ít hơn một nửa so với điện than, phương pháp giúp giảm hoặc giảm triệt để lượng phát thải các-bon nhờ dùng hydrogen và phương pháp thu giữ và cô lập các-bon (CCS). Đồng thời, điện khí LNG, không gặp phải tình trạng gián đoạn và phụ thuộc vào thiên nhiên như điện gió hay điện mặt trời.

Liên quan đến vấn đề này, TS. Ngô Đức Lâm, nguyên Phó Viện trưởng Viện Năng lượng cho rằng, hiện nay các nước không làm nhiệt điện than, mà làm nhiệt điện khí – khí hóa lỏng LNG, nguồn điện này ổn định và ưu điểm hơn nhiệt điện than rất nhiều. Tuy nhiên, việc nhập khí cho các nhà máy điện sẽ gặp không ít thách thức và phụ thuộc phần lớn vào thị trường quốc tế.

“Dù sao, việc nhập khí trên thị trường quốc tế hiện nay vẫn thuận lợi hơn nhập than. Khí trong nước cũng vẫn còn khả năng khai thác thêm. Do đó, tương lai là nhiệt điện than sẽ giảm và thay vào đó là nhiệt điện khí”, ông Ngô Đức Lâm chia sẻ.

Thực tế, Việt Nam có nhiều cơ hội cho việc sử dụng, phát triển khí LNG. Với khả năng sử dụng linh hoạt ở nhiều lĩnh vực, giá cạnh tranh và ít phát thải khí nhà kính, tất yếu LNG sẽ trở thành nguồn nhiên liệu dẫn đầu trong vai trò cân bằng hệ thống điện khi nước ta chưa thể chuyển dịch hoàn toàn sang năng lượng tái tạo. Việc này sẽ biến khí thiên nhiên LNG trở thành nhiên liệu chuyển tiếp trong giai đoạn trung hạn, cho tới khi toàn bộ chuỗi sản xuất của các nhiên liệu trên được phát triển đại trà. Khi tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày một tăng cao, vai trò của điện khí sẽ thay đổi từ việc chạy nền/chạy lưng (các động cơ tua bin khí) sang phủ đỉnh và cân bằng hệ thống (các động cơ đốt trong – ICE).

Linh hoạt và ổn định của hệ thống điện trong chuyển dịch năng lượng

Theo Nghị quyết 55/NQ-BCT của Bộ Chính trị về định hướng Chiến lược Phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, với yêu cầu phải chú trọng phát triển nhanh chóng nhiệt điện khí LNG, đồng thời phải ưu tiên phát triển hạ tầng nhập khẩu và phân phối LNG. Theo đó, mục tiêu tới năm 2030, Việt Nam phải nhập khẩu 8 tỷ m3 LNG/năm.

Trong một nghiên cứu được thực hiện năm 2020, Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) cho rằng, thời gian tới, Việt Nam cần bổ sung các nhà máy điện động cơ đốt trong ICE trước 2025 khi Việt Nam dự kiến sẽ bị chậm trễ trong việc hoàn thành một số dự án điện than và tua bin khí (CCGT) ở miền Nam.

Nghiên cứu này cũng đề xuất xây dựng cơ chế thanh toán giá công suất dự phòng cho các nhà máy điện linh hoạt và phát triển thị trường dịch vụ phụ trợ cho hệ thống điện Việt Nam.

Dự thảo quy hoạch điện VIII gần đây cũng đã đưa nguồn điện linh hoạt này vào cơ cấu nguồn điện với 150 MW trước 2030 và tăng lên 28.200 MW vào năm 2045 với vai trò ổn định hệ thống điện khi nguồn năng lượng tái tạo ngày càng tăng cao để giúp Việt Nam đạt mục tiêu Net-zero vào năm 2050.

Nhà máy điện khí Manantiales Behr do Wärtsilä xây dựng hỗ trợ phát triển điện gió ở Argentina

Wärtsilä là đơn vị hàng đầu trong việc xây dựng các nhà máy điện khí ICE với hơn 74.000 MW được lắp đặt tại 180 quốc gia trên thế giới. Các động cơ ICE của Wärtsilä hiện có thể chạy bằng khí tự nhiên, khí sinh học, mêtan tổng hợp hoặc hỗn hợp hydro/khí tự nhiên tới 25% hydro để giúp cân bằng nguồn năng lượng tái tạo, duy trì độ ổn định và độ tin cậy cũng như tối ưu hóa hệ thống điện.

Tập đoàn đã hợp tác với một số nhà cung cấp giải pháp năng lượng và các IPP trên thế giới như Capwatt (Bồ Đào Nha) & Keppel Offshore & Marine (Singapore) trong việc thử nghiệm nhiên liệu hỗn hợp hydrogen và khí tự nhiên cho các nhà máy điện ICE ở các quốc gia này.

Ông Phạm Minh Thành - Giám đốc quốc gia, đến từ tập đoàn Wärtsilä cho hay, hiện Wärtsilä đang phát triển các dòng động cơ ICE mới để có thể sử dụng 100% nhiên liệu hydrogen với nước và không khí làm nguyên liệu đầu vào, giúp cho tập đoàn đạt mục tiêu trung hòa carbon của chính mình vào năm 2030.

Đây cũng là cơ hội để thúc đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng bằng cách ưu tiên phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và sử dụng các loại nhiên liệu không carbon với các công nghệ linh hoạt như ICE. Sự kết hợp của cả hai loại hình này sẽ giúp giảm thiểu rủi ro về các loại nhiên liệu đồng thời giúp giảm phát thải carbon, đảm bảo an ninh năng lượng với giá cả phải chăng cho nền kinh tế.

Tuy nhiên, nhằm khai thác tối ưu tiềm năng của khí LNG, các công nghệ phát điện sử dụng khí tự nhiên sẽ cần hiệu suất cao và khả năng linh hoạt vượt trội nhằm cân bằng các nguồn năng lượng tái tạo.