Vòng quanh nước Đức, quốc gia tiên phong chuyển đổi năng lượng xanh

Nếu có cơ hội ngược xuôi ngang dọc khắp nước Đức trên các cung đường cao tốc Autobahn, bạn sẽ được mãn nhãn trước những cánh đồng điện gió với hàng trăm turbine mỗi cụm hoặc hàng ngàn tấm pin năng lượng mặt trời (NLMT) xếp thành hàng dài vươn dọc theo những sườn đồi xa tít tắp. Chưa hết, trên mọi mái nhà hay kho bãi gần như đều có sự hiện diện của những tấm pin quang điện này. Có thể nói ngành công nghiệp năng lượng tái tạo đã len lỏi vào mọi ngõ ngách từ nông thôn cho đến thành thị tại Cộng hòa Liên bang Đức, một trong những nước được xem là đáng sống nhất Châu Âu.

Một cánh đồng điện gió tại Đức

| Đức – Quốc gia tiên phong trong công cuộc chuyển đổi năng lượng xanh

Hiệp hội Năng lượng Đức (BDEW) cho biết trong nửa đầu năm 2019, tỷ lệ năng lượng tái tạo ở nước này đã đạt đến mức cao kỷ lục: 44% trên tổng sản lượng điện cả quốc gia. Trong đó, riêng ngành điện mặt trời đã đóng góp 24 tỷ kWh, tăng 1 tỷ kWh so với cùng kỳ năm ngoái. Chỉ tính riêng tháng 6/2019, điện NLMT đã đạt mức cao nhất từ trước đến nay với sản lượng 7,17 TWh chiếm 19,2% tổng sản lượng điện, tiếp theo là 18,7% điện than và 18,0% điện gió. Lúc 13h00 ngày 29/6, sản lượng điện mặt trời chạm đỉnh cao nhất với 33,4 GWh, chiếm hơn một nửa sản lượng lưới điện vào thời điểm đó. 

Bên cạnh đó, lưới điện của Đức còn được kết nối với các nước xung quanh trong khu vực để khi cần thì có thể “ứng cứu”, chia sẻ và hỗ trợ nhau. Lưới điện không được thiết kế dựa trên một trục duy nhất mà theo nhiều hướng khác nhau để dễ dàng truyền tải cũng như phân tải, và hỗ trợ trong trường hợp quá tải hay sự cố.

Đặc biệt hơn, một phần đáng kể trong nguồn điện mặt trời ở Đức đến từ các nhà máy và hộ gia đình có công suất vừa phải và mang tính chất “tự cung, tự cấp”. Do vậy, mặc dù tổng công suất rất lớn nhưng điện mặt trời ở Đức được phân tán ra nhiều nơi nên không gây ra áp lực lớn lên lưới điện. Mô hình năng lượng phân tán thay vì tập trung như trước đây và công nghệ quản lý thông minh đang mang đến lợi ích kép cho người sử dụng – biến họ từ người tiêu dùng đơn thuần thành nhà sản xuất (prosumer). Đây cũng chính là những đặc điểm quan trọng định hình bức tranh năng lượng đang lan rộng ra khắp thế giới.  

Các tấm pin mặt trời trên mái – hình ảnh quen thuộc tại Đức!

| Các mục tiêu đầy tham vọng

Luật Năng lượng tái tạo (Luật EEG) của Đức đặt mục tiêu chậm nhất đến năm 2025 điện tái tạo sẽ chiếm khoảng 40-45%, năm 2035 sẽ là 55-60 % và năm 2050 ít nhất phải đạt 80% tổng nhu cầu điện năng và 60% tổng nhu cầu năng lượng. Với tốc độ phát triển hiện nay thì việc nước Đức đạt đến cột mốc 50% điện từ năng lượng tái tạo không còn là mục tiêu xa vời.

Song song với sự phát triển đó, các nguồn năng lượng truyền thống và kém thân thiện với môi trường cũng được hạn chế đáng kể. Một cơ sở trong tổng số 17 nhà máy điện hạt nhân trên toàn liên bang đã được đóng cửa. Theo kế hoạch, những nhà máy được xây dựng từ 2013 vẫn tiếp tục hoạt động đến 2022 nhằm đảm bảo an ninh năng lượng trong quá trình chuyển đổi. Các nhà máy điện than cũng sẽ dần đóng cửa do vấn đề ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, điện gió cũng đang có nguy cơ bị hạn chế do nhiều rắc rối liên quan đến thủ tục pháp lý, vấn đề bảo vệ môi trường và sự phản đối của các địa phương.

Một nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động

| Nguyên do của việc chuyển đổi

Hiện Quốc hội Đức đã thông qua đạo luật đóng cửa dần các nhà máy điện hạt nhân, ban hành các chính sách phát triển năng lượng sạch và xây dựng lại hệ thống cung cấp năng lượng để đảm bảo nguồn cung mà không phụ thuộc vào điện sản xuất từ than đá – nguồn điện được xem là “bẩn” nhất với môi trường. Nhiều bang tại Đức còn quy định các ngôi nhà riêng được xây mới phải lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái tối thiểu 8 tấm pin, đủ dùng cho nhu cầu đun nước nóng sử dụng cho 1 hộ gia đình.

Chiến lược Energiewende với mục tiêu chuyển đổi sang năng lượng tái tạo đến từ nhiều lý do. Đầu tiên là cuộc khủng hoảng dầu mỏ làm tăng giá thành sản xuất điện. Tiếp theo là làn sóng phản đối xây dựng nhà máy điện hạt nhân đang dữ dội, nhất là sau vụ nổ lò phản ứng hạt nhân Chernobyl ở Ukraine năm 1986 khiến 31 người chết tại chỗ và hàng chục cái chết gián tiếp khác do bị nhiễm phóng xạ sau đó. Sự bùng nổ của ngành điện mặt trời tại Đức trong những năm qua còn do giá thành các module quang điện hạ xuống mức rất thấp khiến nhiều nhà máy lớn quyết định đầu tư hệ thống điện mặt trời riêng để giảm gánh nặng tiền điện cũng như đạt được các yêu cầu về mức độ phát thải carbon.

Vụ nổ lò phản ứng hạt nhân Chernobyl ở Ukraine năm 1986

| Các thách thức và cơ hội

Thách thức đầu tiên là thời gian nắng và cường độ bức xạ không ổn định. Thông thường thời gian nắng càng dài và mức độ bức xạ càng lớn thì hiệu suất sản xuất điện càng tăng. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng quá cao và kéo dài thì hiệu suất chuyển đổi quang năng thành điện năng của các tấm pin bị giảm. Nếu cái nắng 23 độ C trong tháng 5/2018 cho công suất lên tới 32.000MW thì cái nắng 39 độ C của tháng 7/2018 chỉ mang lại công suất 27.000MW. Chính vì phụ thuộc vào yếu tố thời tiết nên việc sản xuất NLMT đòi hỏi nhiều nỗ lực giữ cho điện áp trên lưới luôn ổn định thông qua việc vận hành hoặc tạm ngắt các nguồn điện khác cùng đấu vào lưới điện.

Thách thức tiếp theo là việc lưu trữ điện mặt trời sản xuất tại các hộ gia đình gặp rất nhiều khó khăn do hệ thống pin lưu điện không chỉ đắt đỏ, công suất hạn chế, tuổi thọ ngắn mà còn tạo ra nhiều hệ lụy về môi trường sau khi hết vòng đời sử dụng. Hiện các công nghệ pin lưu trữ giá thành thấp hơn và hiệu quả hơn đang được đẩy mạnh trong khâu nghiên cứu, sản xuất và thương mại hóa hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích to lớn cho các cá nhân/tổ chức đầu tư vào điện mặt trời.

Thách thức thứ ba đến từ sự cạnh tranh gay gắt của các nhà cung cấp ở châu Á với lợi thế nguồn nhân công giá rẻ và vô cùng dồi dào. Từ hơn 100.000 việc làm, số nhân công trong ngành đã giảm còn 32.000 người vào năm 2016.

Ngoài ra, một thách thức không nhỏ đến từ các lo ngại của các nhà hoạt động môi trường về việc xử lý các tấm pin quang điện đã hết hạn sử dụng. Không chỉ Đức mà nhiều nước khác hiện đang đầu tư nghiên cứu và có những bước tiến đáng kể trong quá trình giải được bài toán này, tương tự vấn đề pin thải loại từ xe ô-tô chạy điện, vốn đang được cho là giải pháp cứu vãn môi trường do xe chạy diesel hay xăng gây ô nhiễm quá mức.

Bất chấp những thách thức không nhỏ, ngành điện mặt trời nói riêng và năng lượng tái tạo nói chung vẫn đang phát triển như vũ bão không chỉ ở Đức mà còn là xu hướng chung trên toàn thế giới.    

Điện mặt trời không hẳn là một bức tranh toàn màu hồng, nhưng về cơ bản đây là nguồn năng lượng tối ưu bậc nhất hiện nay, đặc biệt trong tương quan so sánh với điện hạt nhân hay điện sản xuất từ các nhiên liệu hóa thạch. Với tầm nhìn chiến lược, trình độ khoa học kỹ thuật công nghệ và năng lực tài chính mạnh mẽ, Đức đang nắm “lá cờ đầu” trong công cuộc chuyển đổi sang năng lượng xanh không chỉ ở châu Âu mà còn cả trên bình diện thế giới.

Và Việt Nam chắc chắn cũng không thể đứng ngoài xu hướng này.

BẠN CẦN TƯ VẤN – LẮP ĐẶT ĐIỆN MẶT TRỜI?
Liên hệ ngay với chúng tôi:
41 Nguyễn Thị Minh Khai, Q1, TPHCM

Hotline: 0813 888 895

Inbox: m.me/ WeGenVietNam