COVID-19 và các nguồn năng lượng ít phát thải carbon: Bài học cho tương lai14:35:00 03/09/2020

Đại dịch COVID-19 đã làm thay đổi hoạt động của các hệ thống cung cấp điện trên toàn cầu và mang đến một cái nhìn khác về sự đóng góp của các nguồn năng lượng ít phát thải carbon trong cơ cấu các nguồn cung cấp điện ở tương lai. Đặc biệt, hiệu suất của điện hạt nhân đã chứng tỏ đây là nguồn năng lượng có thể hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng sạch, làm giảm bớt sự thiếu hụt năng lượng trong khi chờ các nguồn năng lượng khác phục hồi giai đoạn hậu COVID-19.

Hình 1: Nhà máy điện gió Bạc Liêu.

Những đình trệ về hoạt động kinh tế - xã hội trong thời gian bùng phát COVID-19 đã dẫn đến sự sụt giảm nhu cầu sử dụng điện chưa từng có và liên tục trong nhiều tháng ở nhiều quốc gia, với mức giảm khoảng 10% trở lên so với mức tiêu thụ điện năng năm 2019. Điều này tạo thách thức đối với các cơ sở sản xuất điện và cơ sở vận hành hệ thống cung cấp điện. Báo cáo Phục hồi bền vững (Sustainable Recovery Report) được Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) đưa ra gần đây dự kiến mức tiêu thụ điện năng toàn cầu giảm 5% trong năm 2020, trong đó dự đoán mức giảm kỷ lục đến 5,7% ở Hoa Kỳ. Ngày 09/7/2020, IEA đã tổ chức Hội nghị thượng đỉnh về chuyển đổi năng lượng sạch để thảo luận về khả năng khôi phục bền vững kinh tế thế giới. Ông Rafael Mariano Grossi, Tổng giám đốc Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã tham dự Hội nghị này.

 

Biểu đồ 1. Thay đổi nhu cầu điện năng hàng tuần (từ 15/3/2020 đến 6/6/2020) ở một số quốc gia cho thấy một số điểm lưu ý: Ví dụ, việc không thực hiện giãn cách xã hội ở Thụy Điển dẫn đến sự gia tăng nhu cầu điện từ ngày 15/3 - 5/4 so với cùng kỳ năm 2019; Việc cắt giảm điện thực hiện ở Pháp dẫn đến mức giảm trung bình 14% trong giai đoạn từ 15/3 - 6/6/2020.

Trong tình hình đại dịch, hoạt động sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch gặp nhiều khó khăn do chi phí vận hành tương đối cao so với điện hạt nhân và năng lượng tái tạo, cũng như cơ chế định giá cơ bản trên thị trường điện. Ngược lại, các nguồn năng lượng ít phát thải carbon lại chiếm ưu thế trong trường hợp này do yêu cầu đối với các nhà vận hành hệ thống truyền tải phải ưu tiên sử dụng năng lượng tái tạo trước khi sử dụng đến các nguồn điện năng khác, ngoài ra, điều kiện thời tiết thuận lợi cũng hỗ trợ cho việc tăng công suất sản xuất năng lượng tái tạo. 

Sản xuất điện hạt nhân cũng được chứng minh là có khả năng phục hồi, tin cậy và dễ dàng thích ứng. Ngành công nghiệp hạt nhân nhanh chóng thực hiện các biện pháp đặc biệt để đối phó với đại dịch, tránh phải đóng cửa các nhà máy trong trường hợp COVID-19 tác động đến lực lượng lao động hoặc chuỗi cung ứng. Các nhà sản xuất điện hạt nhân cũng nhanh chóng thích nghi với các điều kiện thị trường thay đổi, như việc Tập đoàn EDF (Pháp) đã đáp ứng yêu cầu của cơ quan điều hành lưới điện Anh thông qua việc cắt giảm không thường xuyên việc phát điện từ lò phản ứng Sizewell B và duy trì cung cấp điện an toàn, tiết kiệm cho người tiêu dùng.

Tuy hoạt động hiệu quả trong thời kỳ đại dịch, song do nhu cầu giảm đáng kể, nhiều nhà máy điện hạt nhân vẫn phải cắt giảm phần lớn sản lượng điện như ở Pháp, Thụy Điển, Ukraine, Anh hoặc cắt giảm ở mức độ thấp hơn ở Đức (Hình 2). Việc giảm sản lượng điện hạt nhân ở Pháp tính đến cuối tháng 3/2020 thấp hơn 9% so với năm 2019 đã góp phần khiến doanh thu quý đầu tiên của EDF giảm 1%. Tương tự, Rosatom của Nga đã cắt giảm sản lượng đáng kể vào tháng 4 và tháng 5/2020, làm giảm 11% doanh thu trong 5 tháng đầu năm 2020 của Tập đoàn này.

Biều đồ 2. Thống kê theo tuần sản lượng điện từ các nguồn năng lượng carbon thấp (từ 15/3/2020 - 6/6/2020) so với tuần từ ngày 8-14/3/2020 (trước hầu hết các đợt ngừng hoạt động) ở một số khu vực.

Về tổng thể, từ khi bắt đầu cắt giảm sản lượng ở nhiều quốc gia, khả năng cạnh tranh và phục hồi của sản xuất điện từ các nguồn năng lượng carbon thấp đã dẫn đến ưu thế về chiếm thị phần của điện hạt nhân, điện mặt trời và điện gió so với các nguồn năng lượng khác. Tỷ lệ sản xuất điện hạt nhân ở Hàn Quốc đã tăng gần 9% trong thời kỳ đại dịch, trong khi ở Anh, điện hạt nhân đóng một vai trò quan trọng khi gần như loại bỏ điện than trong khoảng thời gian hai tháng. Theo đánh giá triển vọng năng lượng ngắn hạn của Ủy ban Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ cho thấy tỷ phần sản xuất điện hạt nhân trong năm 2020 tăng hơn 1% so với năm 2019. Tại Trung Quốc, sản lượng điện trong tháng 01-02/2020 giảm hơn 8% so với cùng kỳ, trong đó mức giảm của điện than là gần 9%, thủy điện giảm gần 12% trong khi điện hạt nhân chỉ giảm 2%. Bên cạnh đó, tỷ lệ đóng góp cao hơn của các nguồn năng lượng sạch trong hệ thống cung cấp điện đã chứng minh đầy đủ những lợi ích trong việc giảm phát thải khí nhà kính và các chất gây ô nhiễm không khí trong thời gian qua.

Biểu đồ 3. Thay đổi thị phần sản xuất điện hạt nhân, năng lượng mặt trời và năng lượng gió kể từ khi bắt đầu giãn cách xã hội.

Thách thức cho tương lai

Trong ngắn hạn, sự sụt giảm nhu cầu điện năng thời gian qua đã dẫn tới việc giảm giá điện, đặc biệt là ở châu Âu, dẫn tới sự thiếu bền vững về mặt kinh tế của sản xuất điện. Theo Standard and Poor’s Midyear Update, việc giảm giá điện ở châu Âu là kết quả của không chỉ các biện pháp phong tỏa COVID-19 mà còn là do nhu cầu tiêu thụ điện của người dân giảm do mùa đông ấm bất thường và nguồn cung từ năng lượng tái tạo tăng trong bối cảnh giá khí đốt và giá phát thải khí CO2 đều giảm. Giá điện thấp càng làm trầm trọng thêm thách thức mà nhiều nhà máy điện, bao gồm cả các nhà máy điện hạt nhân, phải đối mặt, cản trở các khoản đầu tư cần thiết vào quá trình chuyển đổi năng lượng sạch, dẫn đến hậu quả lâu dài hơn đối với mục tiêu về khí hậu.

Đối với điện hạt nhân, việc duy trì và kéo dài hoạt động của các nhà máy hiện có là cần thiết để hỗ trợ và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang các hệ thống năng lượng carbon thấp. Nếu có môi trường đầu tư được hỗ trợ, tuổi thọ của các nhà máy điện hạt nhân có thể được kéo dài thời gian tồn tại 10-20 năm với chi phí sản xuất trung bình khoảng 30-40 USD/MWh. Khi đó, điện hạt nhân sẽ trở thành một trong những nguồn năng lượng carbon thấp hiệu quả nhất về mặt chi phí, đồng thời việc duy trì công suất điện hạt nhân có thể giúp giảm chi phí tổng thể của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Báo cáo khôi phục Bền vững của IEA chỉ ra rằng nếu không có sự mở rộng như vậy, 40% nhân lực hạt nhân ở các nền kinh tế phát triển có thể nghỉ hưu trong vòng một thập kỷ, làm tăng thêm khoảng 80 tỷ USD mỗi năm cho nền kinh tế. IEA ghi nhận tiềm năng của các chương trình bảo trì và kéo dài thời gian hoạt động các nhà máy điện hạt nhân để hỗ trợ các biện pháp phục hồi bằng cách tạo ra hoạt động kinh tế và việc làm.

Nhu cầu về sự linh hoạt

Các dự án điện hạt nhân mới có thể mang lại những lợi ích kinh tế và môi trường tương tự nhưng sẽ khó khăn hơn về tài chính nếu không có sự hỗ trợ chính sách mạnh mẽ và cải cách thị trường điện, bao gồm cải thiện về độ tin cậy, tính linh hoạt và các dịch vụ khác. Nhu cầu về sự linh hoạt trong phát điện và vận hành hệ thống sẽ ngày càng cao cho các hệ thống năng lượng trong tương lai ở trung và dài hạn.

Nhìn xa hơn về tương lai, khi các nhà máy điện và các nhà vận hành hệ thống điện đã ứng phó thành công với cuộc khủng hoảng, thì sự sụt giảm (nhìn thấy được) trong sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch đặt ra thách thức về khả năng ổn định lưới điện trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Do điện sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch hiện vẫn đóng góp tỷ lệ khá lớn trong hệ thống điện nên việc thay thế các công suất này bằng các nguồn năng lượng tái tạo có thể dẫn đến sự mất ổn định lớn hơn, chất lượng điện kém hơn và tăng tỷ lệ mất điện. Các nhà máy điện hạt nhân công suất lớn cùng với các công nghệ khác có thể đảm nhiệm vai trò ổn định lưới và chất lượng điện, giảm thiểu nguy cơ gián đoạn nguồn cung cấp trong các hệ thống điện sau khi đã loại bỏ các nguồn năng lượng phát thải nhiều carbon.

Những thách thức do COVID-19 tạo nên cũng đặt ra nhu cầu đảm bảo khả năng phục hồi được tích hợp trong các hệ thống năng lượng trong tương lai để đối phó với một loạt các cú sốc khác, bao gồm các điều kiện thời tiết thay đổi và khắc nghiệt hơn dự kiến do biến đổi khí hậu. Hiệu suất cao và ổn định trong thời kỳ khủng hoảng chính là lời giải kịp thời về đóng góp liên tục và tiềm năng trong tương lai của điện hạt nhân trong việc tạo ra một hệ thống năng lượng ít phát thải carbon, bền vững hơn và đáng tin cậy hơn.

 Lê Thị Dung, Trung tâm Thông tin và Tư vấn hạt nhân

Nguồn: iaea.org

 

 

Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập