H2: Năng lượng tương lai (Kỳ 3)

14:00 | 17/06/2020

|
Sản xuất điện năng và nhiệt năng là một trong những ngành công nghiệp chính của nền kinh tế và là một trong những nguồn phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính chính với tỷ lệ từ 25-30%.
h2 nang luong tuong lai ky 3Mỹ có thể đạt được 90% nguồn điện không carbon vào năm 2035
h2 nang luong tuong lai ky 3Năng lượng tái tạo có giúp nền kinh tế thế giới nhanh chóng phục hồi?!

Hydro hỗ trợ cân bằng hệ thống năng lượng tái tạo

Sản xuất điện năng và nhiệt năng là một trong những ngành công nghiệp chính của nền kinh tế và là một trong những nguồn phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính chính với tỷ lệ từ 25-30% (Figure 5). Vì vậy, bước đi ưu tiên nhất hiện nay để đạt các mục tiêu về nền kinh tế phi carbon chính là gia tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo (nguồn năng lượng không phát thải carbon) và giảm tỷ trọng ngành nhiệt năng, ví dụ như ngành nhiệt điện than (có lượng khí thải carbon cao nhất).

h2 nang luong tuong lai ky 3

Trong 10 năm trở lại đây, tỷ trọng năng lượng tái tạo (điện gió và điện mặt trời) trong cơ cấu ngành điện của nhiều quốc gia đã tăng từ 3-10 lần (Figure 6), trong đó, giá thành sản xuất điện tái tạo đã giảm khoảng 80% nhờ sự phát triển công nghệ mới. Hàng loạt các quốc gia phát triển như Vương quốc Anh, Đan Mạch, Mỹ và nhiều nước châu Âu khác đang tích cực phát triển nguồn năng lượng mới này, góp phần giảm phát thải carbon trong ngành công nghiệp điện từ 100-250 g CO2 quy đổi/KWh.

Theo dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nguồn năng lượng gió và năng lượng mặt trời sẽ cung cấp 20-35% sản xuất điện toàn cầu vào năm 2040. Theo dự báo của Bloomberg Energy Finance, tỷ lệ này có thể tăng đến 40%.

h2 nang luong tuong lai ky 3

Hydro sẽ trở thành một trong những phương pháp lưu trữ năng lượng lâu dài hiệu quả nhất. Trên thế giới hiện chỉ có nhà máy thủy điện tích năng đang chiếm 99% công suất lưu trữ điện song tiềm năng tăng trưởng dài hạn của loại hình này bị hạn chế. Nhà máy thủy điện tích năng chỉ có thể xây dựng trên nền móng đặc biệt, phải đảm bảo phân bổ phù hợp hai hồ chứa nước với áp lực phù hợp giữa hai hồ. Còn đối với pin nhiên liệu, thiết bị này chỉ phù hợp với vai trò lưu trữ năng lượng trong thời gian ngắn (Figure 7).

Việc giảm phát thải carbon đối với các lĩnh vực khác của nền kinh tế như công nghiệp, giao thông, cung cấp năng lượng cho các tòa nhà có thể được thực hiện bằng cách tăng cường sử dụng điện năng, giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch song song với phát triển “điện khí hóa mới”. Nguồn điện năng sử dụng thêm sẽ được sản xuất chủ yếu từ các nguồn năng lượng tái tạo và có thể được tích lũy bằng cách sử dụng công nghệ hydro. Điều này sẽ góp phần loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch ra khỏi các lĩnh vực của nền kinh tế.

h2 nang luong tuong lai ky 3

Điện năng là loại năng lượng thuận tiện với người tiêu dùng nhất hiện nay, nhưng quá trình điện khí hóa cũng gặp phải giới hạn. Theo số liệu của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ (NREL), điện năng đảm bảo hơn 60% nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà văn phòng và nhà ở tại Mỹ. Lĩnh vực công nghiệp và đặc biệt là vận tải có mức độ điện khí hóa kém hơn mặc dù trong những ngành này, phương tiện ô tô hoặc ngành sản xuất hóa chất hoàn toàn có khả năng gia tăng điện khí hóa (Figure 8). 

h2 nang luong tuong lai ky 3

Tương tự như vậy, việc sử dụng trực tiếp điện năng trong ngành hàng không, vận tải đường bộ ở khoảng cách xa, vận tải biển và trong ngành công nghiệp nặng còn gặp những rào cản lớn. Những rào cản trong điện khí hóa của một số lĩnh vực kinh tế sẽ tạo ra các rào cản cho quá trình giảm phát thải carbon của nền kinh tế. Để khắc phục những rào cản này, chúng ta cần phải tìm ra một nguồn năng lượng mới, có tính thân thiện, dễ sử dụng trong tất cả các lĩnh vực và phát thải carbon thấp nhất. Tương lai đó là của năng lượng hydro. 

Phạm TT

Trường quản lý Mátxcơva Skolkov

  • bidv-pay
  • yen-tu
  • evn