Hiệu quả năng lượng và con đường tiến tới Net Zero phát thải

Theo dõi KTMT trên

Giá năng lượng cao vào năm 2022 đã làm tăng đáng kể ​​hiệu quả năng lượng và giảm thiểu việc sử dụng năng lượng. Loại bỏ các hoạt động sử dụng năng lượng không hiệu quả, tốn kém là một quá trình chuyển đổi năng lượng trong ba thập kỷ tới và sẽ là ưu tiên hàng đầu để các cá nhân, công ty, cũng như chính phủ tập trung vào chuyển đổi nhanh hơn. Tổng hợp dưới đây của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam sẽ thông tin tới bạn đọc một số nhận định về hiệu quả năng lượng (Energy Efficiency) và con đường tiến tới Net Zero phát thải (Pathway to Net-Zero Emission) vào năm 2050 trên toàn cầu.

Những thành tựu ngành năng lượng đã đạt được trong năm 2022

Cuộc khủng hoảng năng lượng năm 2022 đã tạo ra một bước ngoặt trong lịch sử, thúc đẩy các nguồn năng lượng sạch và hình thành một hệ thống năng lượng bền vững. Xung đột và các biện pháp trừng phạt của phương Tây đã tạo ra áp lực mới đối với nguồn cung cấp dầu khí vốn đã căng thẳng do sự phục hồi kinh tế nhanh chóng sau đại dịch.

Các công ty năng lượng hàng đầu thế giới đã nhanh chóng rút lui khỏi Nga và xóa sạch tài sản trị giá hàng chục tỷ đô la. Các quốc gia châu Âu thì tranh giành để đảm bảo rằng họ có đủ nhiên liệu cho mùa đông lạnh giá. Cuộc xung đột và các biện pháp trừng phạt sau đó của phương Tây đã dẫn đến sự đổ vỡ trong các mối quan hệ cung cấp đã tồn tại trong nhiều thập kỷ.

Các nền kinh tế lớn trên thế giới đua nhau tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế. Các chính phủ đẩy nhanh việc triển khai năng lượng mặt trời và gió, bên cạnh nguồn nhiên liệu bẩn hơn là than. Các mục tiêu về biến đổi khí hậu lúc trước đã bị trì hoãn.

Các nhà phân tích cho rằng, cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu (một phần do xung đột Nga-Ukraine) cùng với các mối đe dọa về biến đổi khí hậu đã đẩy nhanh các chính sách năng lượng sạch và các khoản đầu tư lớn cần thiết để chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời và năng lượng gió.

Việc đột ngột giảm khả năng tiếp cận nhiên liệu hóa thạch và khủng hoảng chuỗi cung ứng cũng là những lý do thúc đẩy xu hướng năng lượng sạch. Doanh số bán khí đốt của Nga sang châu Âu giảm mạnh là một ví dụ điển hình.

Con đường đến Net Zero

Trong khi phần lớn (khoảng 65%) sự nóng lên toàn cầu có liên quan đến CO2, các khí nhà kính khác như khí mê-tan cũng cần được kiểm soát. Điều này liên quan đến thay đổi trong nông nghiệp, hoặc sử dụng các bình xịt. Việc lựa chọn sử dụng các kịch bản của Ban liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) phù hợp với lượng phát thải khí nhà kính phi CO2 'rất thấp' và 'thấp' được ước tính trong PNZ. Tuy nhiên, trọng tâm ở đây là phát thải CO2 liên quan đến sử dụng năng lượng.

Đạt đến được PNZ là yêu cầu của cả giảm tốc nguồn phát thải (than đá, dầu khí) và gia tốc của các công nghệ phát thải thấp, hoặc không phát thải. Ngoài ra, việc mở rộng quy mô rất lớn của cả hai công nghệ là thu hồi và lưu trữ carbon (CCS), thu giữ không khí trực tiếp (DAC)và các giải pháp dựa trên tự nhiên sẽ là cần thiết để loại bỏ lượng khí thải vượt quá được tích lũy trước đó. Từ năm 2050, phải loại bỏ tối đa 7 GtCO2 mỗi năm cho đến năm 2100.

Sự hỗ trợ sâu sắc của các giải pháp đưa ra như tiêu chuẩn, nhiệm vụ, lệnh cấm và phát triển kinh tế là không thể tránh khỏi để thúc đẩy sự thay đổi cấu trúc cần thiết. Các chính sách phải nhấn mạnh hành động ngắn hạn đối với các sự tùy chọn để khử cacbon và yêu cầu về hợp tác, tài trợ giữa các khu vực ở mức độ cao hơn nhiều.

Các khu vực GDP cao phải di chuyển với tốc độ nhanh hơn để đạt được mục tiêu Hiệp định Paris, phù hợp với nguyên tắc của Liên hợp quốc theo Hiệp định khung về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC). Nói chung, việc đạt được PNZ phụ thuộc rất nhiều vào giá carbon. Đến năm 2050, tùy thuộc vào khu vực, giá carbon nằm trong khoảng 50 - 250 USD/tCO2. Giá carbon tại các khu vực hàng đầu sẽ kéo theo giá carbon ở tất cả các khu vực khác.

Tăng trưởng dân số và tăng trưởng kinh tế là hai động lực nền tảng của nhu cầu năng lượng không thể giản lược để đạt được mức giảm nhu cầu năng lượng khoảng 9% vào năm 2050. Sự thay đổi lớn nhất xảy ra trong giao thông vận tải là điện khí hóa vận tải đường bộ được đẩy nhanh dẫn đến giảm nhanh chóng của các nguồn hóa thạch và sử dụng dầu thấp hơn 66% so với dự báo, để đạt PNZ vào năm 2050.

Trong ngành hàng không, sự tăng trưởng nhanh hơn và sự hấp thụ sâu hơn của nhiên liệu khử cacbon làm tăng chi phí của các chuyến bay, dẫn đến số chuyến bay sẽ ít hơn - 7,7 tỷ so với 10,2 tỷ mỗi năm vào năm 2050.

Một điều đáng chú ý nữa là sự thay đổi làm giảm nhu cầu xảy ra trong tiểu ngành xi măng - nơi sẽ đẩy mạnh hướng tới xi măng carbon thấp đắt giá và tốn kém ngay cả với sự hỗ trợ của các chính phủ.

Để đạt phát thải ròng bằng 0 vào 2050, cung cấp điện nối lưới sẽ tăng lên gấp ba lần so với năm 2020 với 78 PWh/năm vào năm 2050. Việc loại bỏ than được thi hành ở tất cả các khu vực, nhưng không đồng thời. Nhu cầu gia tăng được cung cấp chủ yếu nhờ năng lượng mặt trời và gió. Hai nguồn này sẽ chiếm 74% trong tổng số nguồn cấp vào năm 2050.

Tổng cộng sản lượng các nguồn không hóa thạch (năng lượng tái tạo và hạt nhân) chiếm 90% sản lượng điện phát ra, lượng điện còn lại được cung cấp bởi các nhà máy điện chạy bằng khí đốt, mà hầu hết chúng đều được lắp đặt CCS. Ngay cả trong điều kiện hạn chế phát thải ròng bằng 0, nhiệt điện sử dụng khí đốt tự nhiên vẫn còn có sức mạnh để tồn tại. Điện hạt nhân vẫn tồn tại ở mức như hiện nay và giữ vai trò cung cấp điện cho đến giữa thế kỷ.

Hydrogen là một phần không thể thiếu của chiến lược PNZ đang được nhiều quốc gia phát triển và đang cần thiết khẩn cấp cho quá trình khử cacbon tại các lĩnh vực khó xử lí. Theo đó, để đạt PNZ vào 2050, nguồn hydrogen và các dẫn xuất của nó sẽ cung cấp 14% nhu cầu năng lượng, cung cấp chủ yếu đối với các khoản khó giảm giá thuộc các lĩnh vực như nhiệt công nghiệp chiếm hơn 30%, vận tải nặng đường bộ 16%, hàng không 12% và hàng hải 15%. Vào năm 2050, 80% hydrogen sẽ được xanh hóa - 46% từ công suất chuyên dụng không nối lưới, dẫn đầu là gió ngoài khơi và 34% điện phân dựa trên lưới điện.

Nguồn cung cấp năng lượng sơ cấp sẽ giảm dần xuống còn khoảng 95% mức hiện tại vào năm 2050. Cơ cấu năng lượng sẽ thay đổi đáng kể: Năng lượng hóa thạch sẽ giảm trung bình 2% mỗi năm và giảm từ 79% thị phần hiện nay xuống còn 23% vào năm 2050. Tuy nhiên, 1% của 23% là đáng kể, và nó sẽ đi kèm với việc thu hồi carbon cho hầu hết các nguồn phát thải chính để đạt được mức phát thải ròng bằng 0. Về cơ bản đối với PNZ là sự gia tăng mạnh mẽ của năng lượng tái tạo, với năng lượng mặt trời (31%) và gió (20%), năng lượng sinh học và thủy điện cũng tăng trưởng mạnh.

Các công nghệ liên quan đến CCS và DAC là không thể tránh khỏi trong quá trình giảm phần lớn lượng phát thải do đốt lượng nhiên liệu hóa thạch còn lại. Nó sẽ đạt mức chi tiêu hàng năm là 23 tỷ USD vào năm 2030 và 270 tỷ USD vào năm 2050. Mặc dù DAC kém hiệu quả hơn CCS (CCS sẽ thu được lượng CO2 gấp 3,7 lần DAC), DAC vẫn sẽ chiếm mức chi tiêu hàng năm cao hơn, đạt 750 tỷ USD vào năm 2050. Và chi tiêu cho cả CCS và DAC sẽ chiếm 0,3% GDP toàn cầu vào năm 2050.

Linh Chi