Xu hướng chuyển dịch từ năng lượng hóa thạch sang các nguồn năng lượng tái tạo đang là cuộc chạy đua quyết liệt giữa các quốc gia, nhằm hướng tới sự phát triển bền vững trong tương lai và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Trên “đường đua” này, để không bị tụt lại phía sau, Việt Nam cần phải tăng tốc nhanh hơn nữa, đồng thời tích hợp các giải pháp địa kỹ thuật môi trường tiên tiến để đảm bảo hiệu quả và tính bền vững cho các dự án.
Theo nhận định của các chuyên gia và nhiều tổ chức quốc tế, Việt Nam có đủ nguồn năng lượng tái tạo để xây dựng ngành điện quốc gia theo kịch bản phát triển năng lượng bền vững. Trong Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn 2045 (Quy hoạch điện 8) đã đề ra mục tiêu cụ thể, tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng công suất điện dự kiến tăng từ 27% năm 2021 lên 29% trong năm 2025 và 40% vào năm 2045. Việc hiện thực hóa các mục tiêu này đòi hỏi sự đồng bộ trong quy hoạch, đầu tư và ứng dụng công nghệ, bao gồm cả các giải pháp bảo vệ môi trường như sử dụng các loại năng lượng sạch.
Turbine điện gió, biểu tượng xu hướng năng lượng tái tạo tại Việt Nam
Hướng tới nguồn năng lượng bền vững, an toàn
Sự phát triển mạnh mẽ của ngành năng lượng tái tạo thay thế dần cho năng lượng sử dụng hóa thạch đang diễn ra tại các quốc gia dẫn đầu nền kinh tế thế giới, càng cho thấy rõ hơn tầm quan trọng của việc phát triển kinh tế phải gắn liền với việc phát triển năng lượng bền vững, an toàn. Điều này cũng đặt ra yêu cầu cao về các giải pháp kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực địa kỹ thuật môi trường, để đảm bảo các dự án năng lượng tái tạo không gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái xung quanh.
Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) cho biết theo số liệu nghiên cứu của Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), châu Âu là khu vực đi đầu trong việc đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu ngành năng lượng theo hướng xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển nguồn năng lượng sạch. Với quyết tâm mạnh mẽ trong việc chuyển đổi hướng đi ngành năng lượng, châu Âu đặt mục tiêu sẽ tăng tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo và năng lượng sinh học lên 60% vào năm 2030 và tăng cường công suất điện gió ngoài khơi lên gấp 25 lần vào năm 2050, để đạt mục tiêu trung hòa khí thải carbon năm 2050.
Tại Hoa Kỳ, trong nghiên cứu “Triển vọng năng lượng tái tạo” do Cơ quan Thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tiến hành cho thấy, hầu hết các nhà máy nhiệt điện than và nhà máy điện hạt nhân sẽ ngừng hoạt động vào năm 2030, những nhà máy còn lại sẽ hoạt động đến năm 2050. Theo nghiên cứu này, Hoa Kỳ có thể sản xuất ra 80% điện năng từ năng lượng tái tạo bằng công nghệ hiện có, bao gồm turbine gió, điện quang mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh học, địa nhiệt và thủy điện. Đây là một minh chứng rõ ràng cho tiềm năng và tính khả thi của kỹ thuật điện và năng lượng tái tạo trên quy mô lớn.
Tại Trung Quốc, theo tổng kết của Chương trình môi trường Liên hợp quốc về năng lượng tái tạo, năm 2004 Trung Quốc mới đầu tư vào lĩnh vực này là 3 tỷ USD, nhưng đến năm 2015 đã tăng lên 103 tỷ USD, vượt qua cả Hoa Kỳ là 44,1 tỷ USD, và chiếm khoảng 36% đầu tư của các nước trên toàn thế giới. Trong tổng kết kế hoạch 5 năm từ 2016 – 2020, tổng đầu tư Trung Quốc vào ngành công nghiệp này đã lên đến hơn 360 tỷ USD.
Cục Quản lý năng lượng quốc gia Trung Quốc (NEA), dự kiến năm 2021 tổng sản lượng điện từ các nhà máy năng lượng mặt trời và năng lượng gió sẽ đạt 11% trong tổng sản lượng tiêu thụ điện cả nước, cao hơn năm 2020 (9,7%), mục tiêu sẽ đạt 16,5% vào năm 2025. Chính phủ Trung Quốc tuyên bố sẽ tăng tỷ trọng của nhiên liệu tái tạo trong tiêu thụ năng lượng sơ cấp lên khoảng 25% vào năm 2030. Đây được coi là mục tiêu chính nằm trong cam kết của Trung Quốc cắt giảm lượng phát thải carbon trước năm 2030 và là một phần của chương trình cải tổ toàn diện năng lượng quốc gia, nhằm cắt giảm dần các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường.
Lộ trình phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam, ngay từ rất sớm, nhận thấy tầm quan trọng hàng đầu của năng lượng tái tạo, Đảng, Nhà nước đã thể hiện sự quan tâm tới phát triển năng lượng tái tạo một cách xuyên suốt từ Nghị quyết Đại hội lần IX của Đảng năm 2001. Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 2068/TTg ngày 25/11/2015 phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050 và Quyết định số 428/TTg ngày 18/3/2016 phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020, có xét đến năm 2030 (Quy hoạch Điện 7); Nghị quyết 55-NQ/TW của Bộ Chính trị về định hướng Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, trong đó nêu rõ tỷ lệ các nguồn năng lượng tái tạo trong tổng cung năng lượng sơ cấp đạt khoảng 15 – 20% vào năm 2030; 25 – 30% vào năm 2045.
Thực trạng sử dụng năng lượng tái tạo tại Việt Nam
Theo số liệu từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), tính đến hết năm 2021, tổng công suất lắp đặt các nguồn năng lượng tái tạo tại Việt Nam ước đạt khoảng 22.300 MW, chiếm khoảng 28% công suất lắp đặt của hệ thống điện quốc gia. Sự tăng trưởng này cho thấy tiềm năng to lớn, nhưng cũng đặt ra những yêu cầu về hạ tầng và công nghệ hỗ trợ. Ví dụ, việc xây dựng các nhà máy biogas đòi hỏi kỹ thuật cao trong việc lắp đặt và hàn bể bioga để đảm bảo không rò rỉ và hoạt động hiệu quả.
Tuy nhiên, vấn đề đặt ra đối với việc phát triển năng lượng tái tạo không chỉ tập trung vào xây dựng các nhà máy, mà còn tối ưu hóa nguồn năng lượng này trong hệ thống điện cũng là một thách thức không nhỏ. Việc này đòi hỏi các giải pháp địa kỹ thuật đồng bộ để đảm bảo ổn định nền móng cho các công trình, đặc biệt là tại các khu vực địa hình phức tạp hay có điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Biểu đồ tổng công suất lắp đặt năng lượng tái tạo tại Việt Nam đến cuối năm 2021
Nhiều chuyên gia đồng tình cho rằng phát triển năng lượng tái tạo đang là xu thế và sẽ dần thay thế nhiên liệu hóa thạch trong tương lai. Nguồn năng lượng này mang lại rất nhiều lợi ích như giảm thải lượng khí carbon và các loại ô nhiễm khác, nhưng đi cùng với đó là không ít thách thức, đặc biệt là trong việc vận hành hệ thống điện, chi phí tăng cao và khả năng chi trả của người sử dụng. Hơn nữa, với các dự án năng lượng sinh khối hoặc xử lý chất thải để tạo năng lượng, việc hiểu rõ thành phần biogas và các yếu tố môi trường liên quan là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình.
Theo ông Hà Đăng Sơn, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu năng lượng và tăng trưởng xanh, khi thực hiện nghiên cứu, đánh giá về các kịch bản trong dự thảo Quy hoạch điện 8, nguồn điện khí, điện than trong cơ cấu nguồn thấp hơn rất nhiều so với trước đây. Trong trường hợp này, hệ thống điện phải huy động rất nhiều nguồn điện gió, điện mặt trời và số công suất cần phải đầu tư xây dựng là rất cao. Thực tế công tác điều độ hệ thống điện cho thấy, vận hành với tỷ trọng cao về năng lượng tái tạo là không hề dễ dàng, đòi hỏi giải pháp thông minh như thông gió năng lượng mặt trời cho các nhà máy và kho lưu trữ.
Phân tích những khó khăn trong vận hành hệ thống điện khi nguồn năng lượng tái tạo tăng cao, ông Nguyễn Quốc Trung, Phó Giám đốc Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia nêu ví dụ: 6h sáng, khi có điện mặt trời, hệ thống sẽ phải giảm nguồn nhiệt điện than xuống. Tuy nhiên, vào lúc 16h chiều, khi điện mặt trời bắt đầu giảm dần, hệ thống buộc phải tăng nhiệt điện than để bù đắp, để đảm bảo cung cấp đủ điện. Tương tự, để đưa nguồn điện gió vào vận hành cũng phải ngừng các nguồn điện khác.
“Có những thời điểm, nguồn điện năng lượng tái tạo chiếm đến 55% trong cơ cấu nguồn điện của hệ thống, trong đó chủ yếu là điện mặt trời, dẫn đến suy giảm quán tính hệ thống. Tính bất định của năng lượng tái tạo cũng gây những thách thức lớn trong việc đảm bảo sự ổn định cho hệ thống điện. Thời gian qua, ngành điện đã triển khai, đầu tư nhiều giải pháp, nỗ lực tối đa để đảm bảo vận hành hệ thống điện an toàn, tin cậy khi nguồn năng lượng tái tạo thâm nhập ngày càng cao. Tuy nhiên, việc đầu tư các giải pháp cũng dẫn đến những áp lực về tăng chi phí vận hành của hệ thống”, ông Trung nhấn mạnh.
Dù còn nhiều khó khăn thách thức, song các chuyên gia năng lượng đồng tình nhận định, trong bối cảnh chống biến đổi khí hậu và phát triển nền “kinh tế xanh” đang là những ưu tiên hàng đầu đối với nhiều quốc gia trên thế giới, năng lượng tái tạo ngày càng được chú trọng. Việt Nam cần phải phát triển nhanh hơn nữa, vừa tạo thế cạnh tranh trong thời kỳ “kinh tế xanh”, vừa là điểm then chốt để đạt mục tiêu phát triển bền vững của đất nước, song song với việc phát triển hạ tầng địa kỹ thuật vững chắc cho các dự án này.
Những cam kết mạnh mẽ và tầm nhìn cho Địa kỹ thuật Môi trường
Trong bài phát biểu trước khoảng 120 nhà lãnh đạo các quốc gia trên thế giới tại Hội nghị lần thứ 26 về Biến đổi khí hậu của các bên (COP26) diễn ra vào đầu tháng 11/2021, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính kêu gọi tất cả các quốc gia cần cam kết mạnh mẽ hơn nữa về giảm phát thải khí nhà kính trên nguyên tắc trách nhiệm chung nhưng có khác biệt, phù hợp điều kiện, hoàn cảnh và năng lực của từng quốc gia; đồng thời khẳng định Việt Nam là một nước có lợi thế về năng lượng tái tạo, sẽ xây dựng và triển khai các biện pháp giảm phát thải khí nhà kính mạnh mẽ bằng nguồn lực của mình, cùng với sự hợp tác và hỗ trợ của cộng đồng quốc tế, nhất là các nước phát triển, cả về tài chính và chuyển giao công nghệ, trong đó có thực hiện các cơ chế theo Thỏa thuận Paris, để đạt mức phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050.
Bày tỏ ấn tượng với cam kết đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của Thủ tướng Phạm Minh Chính tại Hội nghị COP26, quyền Trưởng đại diện Thường trú Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP) tại Việt Nam, ông Terence Jones cho rằng “Vì có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời và điện gió, Việt Nam cần xem xét sửa đổi những kế hoạch liên quan để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư tư nhân tận dụng cơ hội từ những chính sách mới mang lại”.
Bộ trưởng Bộ Công Thương Nguyễn Hồng Diên khẳng định Việt Nam tiếp tục tạo môi trường thuận lợi nhất nhằm thu hút vốn đầu tư của toàn xã hội, của các nhà đầu tư trong và ngoài nước vào ngành năng lượng. Đặc biệt, khuyến khích phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và đẩy mạnh sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là định hướng nhất quán của Chính phủ Việt Nam trong phát triển ngành năng lượng. Điều này không chỉ mở ra cơ hội lớn cho các dự án năng lượng sạch mà còn tăng cường vai trò của các giải pháp địa kỹ thuật môi trường, bao gồm việc sử dụng màng chống thấm HDPE và máy hàn nhựa chuyên dụng, trong việc đảm bảo hiệu quả và an toàn cho các công trình như bãi chôn lấp rác, hồ chứa nước thải và các hệ thống xử lý chất thải nguy hại.
Kết luận
Xu Hướng Năng Lượng Tái Tạo là một động lực không thể đảo ngược trên toàn cầu và là kim chỉ nam cho sự phát triển bền vững của Việt Nam. Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức về kỹ thuật, chi phí và tích hợp hệ thống, những cam kết mạnh mẽ từ Chính phủ và tiềm năng dồi dào của đất nước là cơ sở vững chắc để Việt Nam tiến xa hơn trên con đường này. Để tối ưu hóa quá trình chuyển đổi năng lượng, việc tích hợp các giải pháp địa kỹ thuật môi trường, sử dụng màng chống thấm HDPE chất lượng cao và máy hàn nhựa hiện đại, là vô cùng cần thiết. Điều này không chỉ đảm bảo an toàn môi trường mà còn nâng cao hiệu quả và tuổi thọ của các dự án năng lượng tái tạo, góp phần xây dựng một tương lai xanh và bền vững cho đất nước.