Tại sao các nước phát triển phải ngăn chặn tình trạng khủng hoảng điện?

Một cục pin khổng lồ nằm trên đỉnh Bắc Âu. Cục pin đó có tên là Na Uy. Nhưng khi nguồn điện dư thừa của quốc gia Bắc Âu này cạn kiệt, các nước láng giềng phải đối mặt với việc mất đi công suất dự phòng đáng tin cậy.

Và câu chuyện đó đang được lặp lại từ Anh đến Úc, khi câu thần chú về môi trường “điện khí hóa mọi thứ” gặp phải những thách thức đối với các nhà máy điện, lưới điện mới và sự lỗi thời của các cơ sở cũ .

Có bốn loại tình trạng thiếu điện dai dẳng trên phạm vi quốc tế. Đầu tiên là ở các quốc gia dễ xảy ra xung đột hoặc bất ổn về chính trị, nơi việc xây dựng đủ công suất phát điện mới và duy trì lưới điện là rất khó khăn.

Khu vực Trung Đông biết rõ các vấn đề của Iraq, Lebanon và Yemen, nơi người dân ngày càng chuyển sang sử dụng các tấm pin mặt trời quy mô nhỏ để đáp ứng nhu cầu gia đình.

Nam Phi là một trường hợp đặc biệt. Sự thất bại kéo dài trong việc tân trang hoặc thay thế các nhà máy điện đốt than đã dẫn đến một cuộc khủng hoảng điện kéo dài và ngày càng trầm trọng, kéo nền kinh tế lớn thứ hai lục địa này đi xuống.

Andre de Ruyter, cựu giám đốc điều hành của công ty tiện ích nhà nước Eskom, người ủng hộ năng lượng tái tạo, đã bị sa thải vào tháng 2 sau khi cáo buộc các tập đoàn tội phạm có liên quan đến chính trị đã xâm nhập vào công ty. 

Tại khu vực này, bế tắc chính trị ở Kuwait đã cản trở việc đầu tư đầy đủ vào các nhà máy khí đốt hoặc năng lượng tái tạo mới, bất chấp nguồn tài nguyên năng lượng mặt trời và gió đáng ghen tị của đất nước.

Đất nước này có một loạt dự án đầy tham vọng, bao gồm trang trại năng lượng mặt trời Shagaya Al Dabdaba 1,1 gigawatt, nhưng dự án này phải được triển khai nhanh chóng.

Tháng 8 năm ngoái, nhu cầu cao nhất đạt gần 17 gigawatt và công suất phát tối đa chỉ khoảng 18 gigawatt, đã giảm kể từ năm 2021.

Thứ hai là ở các quốc gia có thu nhập thấp, nơi bất ổn tài chính, giá điện thấp hơn chi phí, chi phí vốn cao, thanh toán không đáng tin cậy và các vấn đề tương tự khác cản trở các nhà đầu tư.

Cop28 đặc biệt chú ý đến việc đưa đầu tư vào năng lượng tái tạo đến Châu Phi, nơi nhiều người vẫn chưa được tiếp cận với các hệ thống năng lượng hiện đại.

Hai trường hợp còn lại ít rõ ràng hơn nhưng quan trọng hơn đối với sức khỏe của nền kinh tế toàn cầu và quá trình chuyển đổi carbon thấp.

Trung Quốc, Ấn Độ và các nền kinh tế đang lên ở châu Á khác đang xây dựng năng lực với tốc độ chóng mặt nhưng vẫn gặp khó khăn để theo kịp. Nói chung, họ đã đối phó được, nhưng họ vẫn phải chịu tình trạng mất điện vào những thời điểm nguồn cung than sụt giảm, hạn hán làm giảm sản lượng thủy điện hoặc các đợt nắng nóng thúc đẩy nhu cầu điều hòa không khí.

Pakistan và Bangladesh phải đối mặt với các vấn đề về dân số khổng lồ, nguồn tài nguyên khí đốt trong nước ngày càng cạn kiệt, không có khả năng chi trả cho việc nhập khẩu khí đốt đắt đỏ và việc không sẵn sàng tài trợ cho năng lượng than liên quan đến môi trường.

Cuối cùng, và cũng là điều khó hiểu nhất, là tình huống thứ tư: các nước phát triển giàu có đang "mộng du" rơi vào tình trạng khủng hoảng quyền lực.

Điều này xuất phát từ năm nguyên nhân.

Về phía cung, các nhà máy điện hạt nhân và than cũ đang ngừng hoạt động và một số quốc gia - đặc biệt là Đức - đã vội vàng loại bỏ điện hạt nhân một cách thiếu thận trọng. Bỉ, Thụy Sĩ và Tây Ban Nha cũng có kế hoạch loại bỏ dần các lò phản ứng của họ.

Có sự miễn cưỡng trong việc tân trang lại năng lượng than hoặc xây dựng năng lượng đốt khí đốt mới vì các cam kết về khí hậu và việc các ngân hàng từ chối cho vay đối với các dự án sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Sự phản đối của môi trường và cộng đồng khiến việc xây dựng các nhà máy thủy điện lớn gần như không thể. Albania gồ ghề đã phát hiện ra điều này qua kế hoạch xây đập Vjosa, dòng sông hoang dã chảy tự do cuối cùng của châu Âu.

Thứ hai, sóng nhiệt và hạn hán đang làm giảm sản lượng từ các nhà máy thủy điện và hạt nhân, đồng thời khiến chúng kém tin cậy hơn, một vấn đề lớn ở Pháp vào năm 2022 trong cuộc khủng hoảng điện mùa hè ở châu Âu.

Ngược lại, đợt đóng băng mùa đông hiện nay trên khắp Bắc Mỹ đã dẫn đến tình trạng cắt điện và cho thấy rằng tất cả các hình thức sản xuất và phân phối nhiên liệu đều dễ bị tổn thương.

Thứ ba, việc xây dựng năng lượng tái tạo tuy nhanh và tăng tốc nhưng vẫn chưa đủ nhanh.

Đặt những vấn đề này lại với nhau và các nhà xuất khẩu điện đáng tin cậy một thời của châu Âu – Đức, Pháp, Thụy Sĩ, Thụy Điển và Cộng hòa Séc – đã trở thành nhà nhập khẩu, hoặc ít nhất không còn là nhà cung cấp lớn đáng tin cậy nữa.

Vấn đề thứ tư là chuyển điện từ các địa điểm tái tạo ngày càng xa hoặc các nguồn nước ngoài đến người tiêu dùng.

Allen Andersen, Giáo sư tại Đại học Oslo, cho biết: “Không có đường truyền thì không có sự chuyển đổi".

Để đạt được một hệ thống điện bằng không, đến năm 2030, Vương quốc Anh sẽ cần xây dựng số đường dây truyền tải gấp 5 lần so với 30 năm qua.

Hoa Kỳ đang nhận thấy việc nối dây cáp điện mới khắp các tiểu bang và qua nhà của người dân thật khó đến mức nào.

Một đường dây điện được đề xuất đưa thủy điện từ Canada vào vùng đông bắc Hoa Kỳ đã bị cản trở bởi sự phản đối của các nhà bảo vệ môi trường, chủ đất và các nhóm lợi ích công ích của Mỹ.

Việc kết nối nhà xuất khẩu điện Tây Ban Nha với nước láng giềng phía bắc Pháp cũng gần như không thể.

Và thứ năm, về phía cầu, các nền kinh tế vốn đã quen với mức tăng trưởng nhu cầu điện rất thấp đột nhiên phải đối mặt với tốc độ tăng tốc lớn.

Hiệu quả có thể cắt giảm mức tiêu thụ, nhưng các kế hoạch không sử dụng điện cần có điện tử cho ô tô chạy pin, máy bơm nhiệt gia đình thay thế nồi hơi gas và các quy trình công nghiệp mới dựa trên điện, chẳng hạn như sản xuất thép và ethylene hóa dầu quan trọng.

Những quốc gia này có thể sẽ không bị mất điện – hệ thống điện dựa trên thị trường của họ sẽ thích ứng.

Tuy nhiên, giá cả sẽ còn tăng cao hơn nữa, gây căng thẳng cho người tiêu dùng và buộc các ngành công nghiệp nặng phải đóng cửa. Giá cả cũng sẽ biến động nhiều hơn, trở nên âm trong thời kỳ có gió, tăng vọt vào những ngày mùa đông lạnh giá, tối tăm và lặng gió.

Những người dùng mới sẽ phải đợi nhiều năm để kết nối với lưới điện. Các điểm có nhu cầu tập trung, chẳng hạn như trạm sạc ô tô điện trên đường cao tốc, sẽ bị trì hoãn, khiến các mục tiêu khử cacbon khác bị lùi lại.

Một số quốc gia đã thức tỉnh trước tình trạng cấp bách. Vương quốc Anh vừa công bố kế hoạch tăng gấp bốn lần công suất điện hạt nhân vào năm 2050 để bổ sung cho đội điện gió ngoài khơi đang phát triển của mình.

Vào tháng 12, họ đã khai trương Viking Link, một tuyến cáp mới dưới Biển Bắc từ Đan Mạch đầy gió và đang xem xét xây dựng một đường dây truyền tải dưới biển khổng lồ từ các trang trại năng lượng mặt trời và gió ở Maroc.

Na Uy đóng vai trò cân bằng chính trong sức mạnh của châu Âu nhờ các hồ chứa thủy điện, hoạt động như những cục pin khổng lồ. Công ty điện lực Statkraft đã công bố một chương trình trị giá 6 tỷ euro (6,57 tỷ USD) để nâng cấp công suất điện gió và thủy điện.

Các tiện ích cần lập kế hoạch trước cho các kết nối và nhu cầu mới. Các chính phủ cần tạo điều kiện thuận lợi cho các đường truyền tải mới, đặc biệt là kết nối với các quốc gia lân cận.

Cả hai cần phải làm việc cùng nhau để duy trì hoạt động của các nhà máy hạt nhân hiện có và xây dựng các nhà máy mới khi thích hợp.

Pin, bộ lưu trữ thủy điện và bộ lưu trữ nhiệt cần thiết ở quy mô lớn hơn nhiều. Và một lượng năng lượng khí sử dụng thu hồi và lưu trữ hydro hoặc carbon sẽ có lượng carbon thấp trong khi vẫn rẻ hơn, ít biến động hơn và đáng tin cậy hơn so với hệ thống hoàn toàn dựa trên năng lượng tái tạo.

Vì vậy, với tầm nhìn xa, những vấn đề này có thể khắc phục được.

Nhưng nếu Châu Âu, Mỹ và những nước khác hiểu sai, điều này có thể làm mất uy tín của chiến lược chuyển đổi phần lớn sang năng lượng tái tạo. Để tránh quá trình phi công nghiệp hóa và đạt được mục tiêu về số 0, các nước phát triển phải ngăn chặn tình trạng khủng hoảng điện.

Quốc Anh/ Theo Robin M. Mills - CEO Qamar Energy