Kỳ 1: Phát triển điện gió ở Việt Nam: Góc nhìn người trong cuộc

Theo dõi KTMT trên

PHÁC HỌA TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN ĐIỆN GIÓ

Tôi là người tốt nghiệp ngành Khí tượng, sau đó có nhiều năm nghiên cứu về năng lượng gió và năng lượng mặt trời nên có những kiến thức nhất định về tiềm năng phát triển điện gió của Việt Nam trên phương diện khí tượng, đặc biệt là về phân bố tốc độ gió cả trên đất liền và trên biển. 

Tiềm năng tự nhiên (tài nguyên gió)

Năng lượng gió của Việt Nam, xét trên góc độ khí tượng, đã được nhiều chuyên gia trong và ngoài nước nghiên cứu, chỉ ra được những nơi có tốc độ gió trung bình năm khá lớn có thể xây dựng các nhà máy điện gió nối lưới. 

Thật ra, con người đã biết và sử dụng năng lượng gió từ rất lâu, như các cối xay gió ở châu Âu hay dùng gió thổi căng buồm cho thuyền chạy trên biển, trên sông. Nhưng rồi, sự xuất hiện của động cơ hơi nước, rồi động cơ điện đã thay thế cho năng lượng gió trong cối xay gió và những cánh buồm trên thuyền.

Đến hiện nay, con người lại đang cố gắng chuyển thật nhiều năng lượng gió thành điện năng, loại năng lượng được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống và phát triển kinh tế. Điện năng trước đây được sản xuất thông qua thủy năng (nhà máy thủy điện) và sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt) nhưng đến nay (đầu Thế kỷ 21) thủy điện đã được sử dụng gần mức tới hạn còn nhiệt điện, đặc biệt là nhiệt điện sử dụng than được coi là nguồn phát sinh khí nhà kính gây nên biến đổi khí hậu (BĐKH) và phát thải nhiều chất gây ô nhiễm không khí nên phải cắt giảm dần.

Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu về điện thì sản xuất điện bằng năng lượng tái tạo, năng lượng “vĩnh cửu” là xu thế phát triển chung của toàn nhân loại. IRENA, 2019 [1] dự báo: Năng lượng gió có thể đáp ứng hơn một phần ba nhu cầu điện năng toàn cầu (35%), trở thành nguồn phát điện hàng đầu thế giới. Để thực hiện mục tiêu này, công suất điện gió được lắp đặt trên thế giới phải đạt 6.000 gigawatt - gấp 10 lần mức hiện tại - vào năm 2050. Con số này sẽ bao gồm 5.000 GW gió trên bờ và 1.000 GW gió ngoài khơi.

Để có cơ sở đưa ra dự báo như vậy phải sử dụng, phân tích khối lượng rất lớn số liệu đo gió (cả hướng gió và tốc độ gió) của rất nhiều trạm đo, điểm đo trên thế giới. Trước đây, thiết bị đo gió còn lạc hậu, quan trắc viên phải nhìn thiết bị, ghi chép vào sổ mỗi ngày 4 lần hoặc 8 lần nhưng do thực hiện quan trắc hàng trăm năm và tại hàng nghìn địa điểm nên lượng số liệu thu được rất lớn, phải xử lý rất vất vả.

Từ đầu thế kỷ 21, các thiết bị đo gió tự động, có thể ghi lại giá trị hướng gió, tốc độ gió 10 phút một lần, không cần sử dụng quan trắc viên nên xử lý dễ dàng hơn rất nhiều. Do số liệu trạm đo, điểm đo có hạn nên các nhà khí tượng cố gắng xử lý số liệu chỉ ra những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ gió (chẳng hạn địa hình, vật cản, độ gồ ghề mặt đệm) và từ đó tìm ra quy luật phân bố gió theo chiều ngang và chiều thẳng đứng để nội ngoại suy các yếu tố liên quan đến gió cho những điểm không đo gió. Sử dụng các mô hình/phần mềm tính toán, các nhà khoa học đã xây dựng được những bản đồ phân bố tốc độ gió cho những vùng miền với độ phân giải không gian khác nhau.

Các nhà khí tượng cũng tập trung tính toán tổng năng lượng gió một năm từ kết quả đo gió tại các trạm. Và, cũng bằng cách nội ngoại suy có thể ước tính cho lưới điểm không gian và vẽ được các bản đồ tổng năng lượng gió một năm của một khu vực nghiên cứu.

Tất nhiên, để chuyển năng lượng gió thành điện năng phải thông qua tuabin (turbine) điện gió. Các tuabin gió bán trên thị trường đã đạt công suất 8 MW, với đường kính cánh quạt lên đến 164 mét. Công suất trung bình của các tuabin gió tăng từ 1,6 MW năm 2009 lên 2 MW năm 2014. Việc chọn loại tuabin nào để lắp đặt phụ thuộc nhiều yếu tố và do các doanh nghiệp quyết định.

Tiềm năng tài nguyên gió của Việt Nam đã được nhiều tổ chức, nhà khoa học tiến hành nghiên cứu cả trong và ngoài nước, đã có kết quả khá đa dạng như: bản đồ / biểu đồ / bảng phân bố tốc độ gió trên các độ cao khác nhau, bản đồ/biểu đồ/bảng phân bố năng lượng gió trên các độ cao khác nhau, ước tính tổng công suất có thể lắp đặt theo mức tài nguyên gió khác nhau và cả sản lượng điện phát sinh khi lắp đặt một tuabin cụ thể tại vị trí có số liệu đo gió đủ tin cậy. Dưới đây xin trích dẫn một số kết quả minh họa (hình 1,2,3,4, bảng 1).

Bảng 1. Tiềm năng năng lượng gió có thể phát triển dựa trên Atlas tài nguyên gió Việt Nam. Diện tích không có khả năng phát triển đã được loại trừ. Diện tích còn lại được cho là hoàn toàn sẵn sàng để phát triển gió, với mật độ trung bình là 10 MW/km2 .

Như vậy, rõ ràng chúng ta đã có cơ sở để đánh giá tiềm năng năng lượng gió cũng như tiềm năng phát triển điện gió nối lưới dưới dạng các trang trại điện gió. Những kết quả của các công trình nghiên cứu rất cần được phổ biến để các cơ quan quản lý biết để tham khảo trong việc đưa ra các chính sách phát triển điện gió hợp lý, các doanh nghiệp có cơ sở để chọn địa điểm phù hợp xây dựng ngày một nhiều trang trại điện gió.

Có thể nói tiềm năng tự nhiên về năng lượng gió của Việt Nam khá dồi dào nhưng để có thể đưa được tiềm năng này vào phát triển nhanh, mạnh điện gió thì chưa đủ, vẫn cần xem xét thêm những tiềm năng khác.

Tiềm năng con người  

Đây là vấn đề chưa được nghiên cứu nhiều, liệu chúng ta có đủ nguồn nhân lực có trình độ để phát triển điện gió ở quy mô quốc gia, đáp ứng nhu cầu thực tiễn hay không vẫn cần được xem xét kỹ hơn nữa.

Theo chúng tôi, nguồn nhân lực nghiên cứu cơ bản về tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam đã cơ bản đáp ứng được yêu cầu thực tế. Các công trình nghiên cứu gần đây đã được tiến hành cho kết quả tốt, nhiều bài báo có chất lượng cao đã được đăng tải trên các tạp chí có uy tín khoa học cao cả trong và ngoài nước là minh chứng có tính thuyết phục.

Tuy nhiên, vẫn cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn gắn với yêu cầu cụ thể để đưa kết quả thu đươc áp dụng trong việc phát triển điện gió của đất nước. Có lẽ Việt Nam vẫn đang thiếu các nhà khoa học có kiến thức chuyên sâu về công nghệ sản xuất và vận hành các thiết bị trong một nhà máy điện gió, đặc biệt là những cán bộ kỹ thuật có tay nghề cao có thể nắm bắt được những “bệnh” của thiết bị và có khả năng sửa chữa, duy tu thiết bị. Hiện nay (2021), lắp đặt một MW điện gió vẫn còn đắt và kinh phí vận hành, duy tu, sửa chữa hàng năm cũng không nhỏ.

Nếu có cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm thì công việc này sẽ không để xảy ra những vấn đề lớn. Nếu không có những cán bộ giỏi thì nhiều khi gặp những trục trặc nhỏ nhưng không giải quyết kịp thời thì sẽ thành vấn đề lớn. Nhất là khi chúng ta phải nhập khẩu tuabin từ nước ngoài nên không thật sự nắm hết khả năng xảy ra sự cố không mong muốn. Để giải quyết vấn đề này có thể phải thuê cán bộ, kỹ sư chuyên trách nước ngoài hoặc khi mua tuabin, thiết bị phải kèm điều kiện bên bán chịu trách nhiệm duy tu, sửa chữa khi gặp sự cố.

Một loại nhân sự nữa mà ta còn thiếu, đó là những doanh nhân có kinh nghiệm, nắm bắt tốt quá trình đầu tư, xây dựng, lắp đặt và vận hành một trang trại điện gió để có hiệu quả kinh tế cao, lợi nhuận thu được lớn. Vì vậy, rất có thể xảy ra việc vừa làm vừa học và đầu tư không đem lại như ý muốn. Nhân sự tư vấn dự án điện gió cũng là vấn đề cần được đề ra để đào tạo và sử dụng. Bây giờ dự án điện gió chưa nhiều nên phải sử dụng tư vấn nước ngoài nhưng về lâu dài phải tự đào tạo trong nước hoặc gửi đi đào tạo ở nước ngoài. Có lẽ ngay từ bây giờ nên có tổ chức dạng hiệp hội hay câu lạc bộ các doanh nhân, doanh nghiệp ngành điện gió để hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau cùng phát triển.  

Tiềm năng công nghệ kỹ thuật 

Hiện tại, tiềm năng này còn rất hạn chế ở Việt Nam. Chúng ta chưa sản xuất được tuabin trong nước nên chưa chủ động cung cấp cho các dự án mà vẫn phải nhập ngoại, chi phí vận chuyển rất cao. Rất may là sau thời gian lắp đặt và chạy thành công các dự án tiên phong như trang trại điện gió trên bờ Bình Thạnh 1 (Tuy Phong, Bình Thuận) và trên biển, gần bờ như điện gió Bạc Liêu, chúng ta đã có kinh nghiệm hơn trong việc vận chuyển thiết bị, lắp đặt cột, lắp đặt các tuabin rất nặng lên độ cao lớn.

Vấn đề nối lưới với sản lượng điện thay đổi nhanh theo thời gian cũng là hạn chế trong việc chủ động điều độ toàn bộ lưới điện. Cơ sở hạ tầng này rất cần được xây dựng, hoàn thện để có thể đưa được toàn bộ lượng điện gió do các nhà máy sản xuất ra lên lưới điện chung.

Tiềm năng tài chính

Đầu tư ban đầu cho một dự án điện gió khá cao, giá thành sản xuất điện gió ở Việt Nam còn khá lớn so với một số loại hình phát điện khác. Kinh phí duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa hàng năm cũng không nhỏ nên các doanh nghiệp phải tính toán rất kỹ trước khi đầu tư. Mặc dù Nhà nước Việt Nam đã có chính sách hỗ trợ giá bán điện gió nhưng liệu đầu tư có mang lại lợi nhuận cao hay không vẫn là câu hỏi lớn đặt ra cho các chủ đầu tư.

Thời gian qua đã có nhiều chủ đầu tư đã đăng ký xây dựng nhiều nhà máy điện gió, chứng tỏ các doanh nghiệp đã có những tính toán và tin tưởng vào khả năng sinh lời của các nhà máy này. Thật ra, mức vốn đầu tư mặc dù cao nhưng có sự ưu tiên cho vay của nhiều ngân hàng, tổ chức tín dụng đối với sử dụng năng lượng tái tạo nên không khó để giải quyết.

Với những tiềm năng phân tích ở trên thì chỉ có thể nói rằng, ngành điện gió nước ta đã phát triển chưa tương xứng với tiềm năng tài nguyên gió trời ban cho Việt Nam. Và, để phát triển nhanh, tiến tới phát triển bền vững điện gió phải nâng tầm các tiềm năng khác và có chính sách hỗ trợ tốt của Chính phủ trong tương lai gần.

(xem tiếpKỳ 2: Phát triển điện gió ở Việt Nam: Góc nhìn người trong cuộcvới nội dung Phát triển bền vững điện gió – Cách nào?)

GS.TS Hoàng Xuân Cơ