Năng lượng tái tạo: Một thế giới đảo ngược
Wildpoldsried thuộc quận Oberallgäu, bang Bayern là một xã điển hình về thành công trong sản xuất năng lượng tái tạo của Đức. Việc triển khai áp dụng các loại hình năng lượng như điện gió, điện mặt trời, khí biogas… đem lại cho Wildpoldsried tổng số điện năng gấp năm lần nhu cầu tiêu dùng. Riêng năm 2016, xã đã thu về tới 6 triệu Euro (tương đương 7 triệu USD) từ tiền trợ giá điện và bán điện dư thừa.
Wildpoldsried phát triển nhiều loại hình năng lượng tái tạo: điện gió, điện mặt trời, sinh khối…
Thành công của Wildpoldsried khiến nhiều nhà hoạt động môi trường mong muốn hệ thống năng lượng thế giới cũng vận hành theo cách này. Để có được thành công, cần phải dựa vào những yếu tố như trợ giá đầu tư và chi phí nhiên liệu cực thấp. Đặc biệt, việc đưa nguồn phát năng lượng tái tạo hòa vào lưới điện sẽ ảnh hưởng đến thị trường điện và các mô hình kinh doanh nhiều năm “ăn nên làm ra” từ năng lượng hóa thạch. Theo số liệu năm 2015, năng lượng tái tạo mới chiếm 7% tổng số điện năng toàn thế giới, điện từ nhiên liệu hóa thạch vẫn chiếm 80% điện năng thế giới khiến mục tiêu hạn chế rủi ro vì biến đổi khí hậu vẫn còn cách rất xa.
Trong vài thập kỷ trở lại đây, cuộc chiến chống biến đổi khí hậu đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của những loại hình năng lượng mới như năng lượng gió và mặt trời. Năm 2015, các chính phủ đã rót 150 nghìn tỷ USD hỗ trợ đầu tư cho năng lượng tái tạo, đi đầu là Mỹ, Trung Quốc và Đức. Những nỗ lực từ việc phát triển năng lượng tái tạo trên cơ sở trợ giá của các chính phủ đã làm giảm chi phí sản xuất. Năng lượng tái tạo đã rẻ dần, ở một số quốc gia, điện gió đã ở mức giá cạnh tranh. Điều đó cho thấy, có thể trong tương lai gần, mức trợ giá cho điện gió sẽ không còn cao như trước nữa.
Việc các chính phủ thúc đẩy năng lượng tái tạo gia nhập thị trường điện đã đem lại hiệu quả trên nhiều khía cạnh, không chỉ ở vấn đề giá cả. Đầu tư vào cung vượt cầu làm dư thừa điện năng và đẩy giá điện xuống từ khoảng 85 USD một MWh năm 2008 xuống còn từ 32 đến 53 USD như ngày nay.
Bên cạnh đó, việc các chính phủ trợ giá khiến chi phí sản xuất điện gió và điện mặt trời trên khắp thế giới giảm mạnh. Cuộc cạnh tranh về giá cả diễn ra quyết liệt hơn. Các phiên đấu giá gần đây về điện gió từ biển Bắc và điện mặt trời từ Mexico và Abu Dhabi đã cho thấy các nhà sản xuất đang cắt giảm giá để giành các hợp đồng cung cấp điện ổn định cho vài thập kỷ tới. Giá điện bình quân quy dẫn (levellised cost of electricity) – bao gồm cả chi phí xây dựng và vận hành trong suốt vòng đời một nhà máy điện – đang làm tăng sự cạnh tranh giữa năng lượng tái tạo với năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch.
Kết quả của việc đầu tư vào năng lượng tái tạo là các loại năng lượng truyền thống bị ảnh hưởng. “Trong lịch sử gần đây, chưa bao giờ ngành công nghiệp năng lượng lại gặp nhiều khó khăn trong việc thu hút vốn như bây giờ”, Matt Rennie, nhà phân tích thị trường năng lượng toàn cầu của EY – công ty chuyên tư vấn tài chính và cung cấp dịch vụ kiểm toán, thuế – cho biết.
Các thị trường điện thường hoạt động theo nguyên tắc “thứ tự ưu tiên” (merit order): họ ưu tiên lấy điện từ nhà cung cấp rẻ nhất, sau đó đến nhà cung cấp giá điện rẻ thứ nhì… cho đến khi đủ nhu cầu; giá trả cho tất cả các nhà cung cấp bằng giá từ nguồn đắt nhất. Do không có chi phí nhiên liệu nên chi phí biên của điện gió và điện mặt trời thấp. Vì vậy các nhà sản xuất có chi phí lớn hơn bị đẩy ra khỏi lưới điện, dẫn đến giá bán buôn thấp.
Nếu quá trình sản xuất điện diễn ra liên tục thì năng lượng tái tạo thực sự là vấn đề lớn đối với các nguồn năng lượng khác. Nhưng về bản chất, năng lượng tái tạo không liên tục, nên vẫn cần các nguồn năng lượng đó tham gia lưới điện. Nếu đóng cửa các nhà máy sản xuất điện truyền thống thì vào lúc thiếu điện gió hay điện mặt trời (do gió không thổi và mặt trời không chiếu sáng), chúng ta sẽ không có nguồn cung cần thiết.
Hơn nữa, khi còn là một phần rất nhỏ trong hệ thống điện năng, năng lượng tái tạo được trợ giá, chỉ cần có các nguồn điện truyền thống thì giá điện bán buôn sẽ ở mức hợp lý, nhờ vậy người ta có thể mua điện tái tạo với mức giá cố định. Tuy nhiên, theo lý thuyết, càng tăng nhiều nguồn phát năng lượng tái tạo thì giá điện càng giảm. Có những thời điểm, các nguồn năng lượng tái tạo có thể đáp ứng nhu cầu điện năng của một vùng, một quốc gia, dẫn đến sự mất giá của năng lượng truyền thống – hoặc đôi khi dẫn đến việc các nguồn phát truyền thống phải được trả tiền để được hòa lưới điện. Do đó càng nhiều năng lượng tái tạo trong hệ thống điện càng có nhiều nguy cơ dẫn đến hiện tượng này. Vì vậy, việc áp dụng mô hình phát triển năng lượng tái tạo thành công như Wildpoldsried ở tầm quốc gia là điều khó thực hiện, thậm chí còn ảnh hưởng đến an ninh năng lượng.
Ông Rolando Fuentes từ Kapsarc, một tổ chức tư vấn chính sách về năng lượng, cho rằng thế giới bị sa vào vòng luẩn quẩn: trợ giá thúc đẩy năng lượng tái tạo; năng lượng tái tạo làm giảm giá điện, tăng sự hỗ trợ về tài chính. Theo lý thuyết thì nếu năng lượng tái tạo đạt tới mức 100% trên thị trường, giá điện bán buôn có thể rơi xuống mức 0 đồng, do đó nếu không được trợ giá sẽ dẫn đến việc ngày càng ít nhà đầu tư mới đầu tư vào lĩnh vực này như cách nói của Malcolm Keay (Viện nghiên cứu Năng lượng Oxford), “cơ chế đầu tư năng lượng bị phá vỡ, thị trường cũng vậy”.
Hiện tại, việc đầu tư vào năng lượng tái tạo cần đi kèm với việc thiết kế lại các lưới điện để đấu nối các nguồn điện tái tạo; xây dựng các lưới điện có khả năng lưu trữ lớn hơn; lưới điện đủ lớn để tích hợp các nguồn điện tái tạo ở xa; lưới điện thông minh có khả năng hỗ trợ khách hàng về việc cung cấp điện năng… Một giải pháp khác là những quốc gia phát triển năng lượng tái tạo vẫn cần duy trì nguồn điện từ nhiên liệu hóa thạch để sẵn sàng cung cấp vào giờ cao điểm.
Cách thế giới đang tiến hành mua, bán, định giá và điều chỉnh điện năng đã đưa đến một định nghĩa mới về điện. “Nghĩ về điện gió, điện mặt trời như một giải pháp cho chính nó vẫn là không đủ. Cần phải nghĩ đến những yếu tố khác trong một gói hợp đồng”, Simon Müller của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) cho biết. Các yếu tố tạo thành một gói hợp đồng như vậy đang xuất hiện. Thay vì khách hàng phải trả tiền cho các số điện như trước thì giờ đây sẽ trả tiền theo các gói dịch vụ kỹ thuật. Nhiều thiết bị lưu trữ điện gia dụng như các thiết bị của Sonnen ở xã Wildpoldsried và Powerwall của Tesla đã bán rộng rãi trên thị trường. Và lưới điện thông minh với sự hỗ trợ của dữ liệu lớn ngày càng có khả năng giữ được cân bằng cung cầu.
Thanh Nhàn lược dịch
Nguồn: http://www.economist.com/news/briefing/21717365-wind-and-solar-energy-are-disrupting-century-old-model-providing-electricity-what-will
