Năng lượng tái tạo là nguồn tài nguyên vô giá của mỗi quốc gia, không chỉ phong phú về trữ lượng, số lượng mà còn là nguồn năng lượng không gây hại cho môi trường. Hãy cùng FPT IS tìm hiểu các nguồn năng lượng tái tạo và cách Việt Nam có thể sử dụng nguồn năng lượng bền vững này
1. Năng lượng tái tạo là gì?
Năng lượng tái tạo hoặc năng lượng tái sinh là loại năng lượng được tạo ra từ các nguồn liên tục và theo tiêu chuẩn của con người, nó được coi là vô hạn. Ví dụ như nguồn năng lượng từ mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt.
Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng nguồn năng lượng này là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong các ứng dụng kỹ thuật. Thông thường, các quy trình này được thúc đẩy đặc biệt nhiều từ Mặt trời.
Năng lượng tái sinh sẽ thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực chính sau: Phát điện, đun nước nóng, nhiên liệu động cơ, hệ thống điện độc lập nông thôn.
2. Các loại năng lượng tái tạo
Hiện nay có nhiều nguồn năng lượng tái sinh đã được tạo ra, mỗi nguồn có những lợi thế và thách thức riêng tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, cụ thể như sau:
2.1. Năng lượng mặt trời
Ánh sáng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng tự nhiên phổ biến và đã được con người khai thác từ lâu. Chúng ta đã sử dụng năng lượng mặt trời trong nhiều hoạt động hàng ngày như trồng trọt, sưởi ấm, và sấy khô thức ăn hay quần áo. Các nghiên cứu cho rằng một giờ của ánh nắng Mặt trời có thể cung cấp đủ năng lượng cho cả hành tinh sử dụng trong một năm.
Hiện nay, chúng ta khai thác năng lượng mặt trời thông qua công nghệ tế bào quang điện, thường được làm từ silicon hoặc các vật liệu khác, có khả năng chuyển đổi trực tiếp ánh sáng thành điện năng. Năng lượng mặt trời đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi ở nhiều nơi, từ các khu dân cư đến các phường, xã khác nhau, với nhiều quy mô đa dạng.
Hệ thống năng lượng mặt trời giúp con người tạo ra điện năng dồi dào mà không gây hại cho môi trường. Sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời còn giúp giảm thiểu hiệu ứng nhà kính, vì chúng không phát thải các chất gây ô nhiễm không khí, đặc biệt là không tạo ra khí CO2, miễn là được lắp đặt đúng cách.
2.2. Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt là một nguồn năng lượng quan trọng được tạo ra từ hơi nước hoặc chất lỏng ở nhiệt độ cao bên dưới lòng đất. Từ đó, tạo ra nhiệt năng để quay các turbine điện và sản xuất điện.
Năng lượng địa nhiệt thường được ứng dụng tại các vùng có hoạt động địa nhiệt mạnh, thường là nơi có núi lửa, hồ nước nóng và các hiện tượng địa nhiệt khác, như Iceland và New Zealand. Đây là một cách hiệu quả để tận dụng năng lượng từ lòng đất mà không gây hại cho môi trường.
2.3. Thủy điện
Năng lượng thủy điện được sản sinh ra từ chuyển động quay của các turbine. Nhờ vào dòng nước chảy mạnh từ trên thác xuống và làm cho các tuabin quay. Động năng từ dòng nước được chuyển hóa thành điện năng.
Năng lượng thủy điện thường ổn định hơn năng lượng gió và mặt trời vì lưu lượng nước dễ dự đoán và ổn định hơn.
Các loại hình thủy điện bao gồm:
- Thủy điện lớn: Được xây dựng ở những nơi có diện tích rộng lớn như sông lớn hoặc đập nước.
- Thủy điện nhỏ: Thường được xây dựng ở các dòng sông nhỏ hơn và không cần nhiều diện tích.
2.4. Năng lượng gió
Năng lượng gió cũng là một nguồn năng lượng tái tạo quý giá. Nguồn năng lượng này được tạo ra từ sự chuyển động của không khí trong bầu khí quyển. Khi gió thổi qua, các cánh quạt tuabin gió (còn gọi là máy phát điện gió) sẽ quay và tạo ra động năng. Máy phát điện sau đó chuyển đổi động năng này thành điện năng.
Năng lượng gió không sản sinh khí nhà kính hay ô nhiễm không khí, đây là một nguồn năng lượng sạch và bền vững. Tuy nhiên, so với năng lượng mặt trời thì đây là nguồn năng lượng có tính ổn định kém hơn do phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời tiết và tốc độ gió.
2.5. Nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu được tạo ra từ nguồn gốc tự nhiên như chất béo của động vật và thực vật (mỡ động vật, dầu dừa), các loại ngũ cốc (lúa mỳ, ngô, đậu tương), chất thải nông nghiệp (rơm rạ, phân) và chất thải công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải).
Trong quá khứ, nhiên liệu sinh học không được chú trọng và chỉ được sử dụng như một loại nhiên liệu thay thế ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, do tình trạng khủng hoảng nhiên liệu toàn cầu và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, nhiên liệu sinh học ngày càng được phát triển và sử dụng rộng rãi hơn.
2.6. Năng lượng sinh khối
Sinh khối là loại vật liệu hữu cơ xuất phát từ động thực vật, bao gồm các loại cây trồng, gỗ thải và cây cối. Khi con người đốt sinh khối, chúng sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt, có thể được sử dụng để chạy tuabin hơi nước và tạo ra điện.
Mặc dù sinh khối thường được coi là một loại nhiên liệu sạch và tái tạo, thay thế cho nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất điện, nhưng nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng một số loại sinh khối, đặc biệt là từ rừng, có thể phát thải lượng CO2 cao hơn so với nhiên liệu hóa thạch. Điều này cũng có thể gây hại cho đa dạng sinh học.
Tuy nhiên, có những loại sinh khối khác lại có lượng thải CO2 thấp và được ưu tiên sử dụng trong một số trường hợp. Ví dụ, mùn cưa và phoi từ các xưởng cưa có thể phân hủy nhanh chóng và chỉ giải phóng một lượng carbon thấp.
2.7. Năng lượng thủy triều
Hiện tượng thủy triều là sự thay đổi mực nước biển tại các điểm trên bề mặt Trái Đất. Trong ngày, nước biển có thể dâng lên hoặc hạ xuống, tùy thuộc vào vị trí của Mặt Trăng và quỹ đạo quay của Trái Đất.
Mực nước biển thay đổi có thể được sử dụng để tạo điện trong các nhà máy điện thủy triều. Tuy nhiên, theo thời gian, hiện tượng thủy triều sẽ giảm dần do Trái Đất tiêu thụ dần động năng tự quay của mình. Cuối cùng, khi Trái Đất luôn hướng một mặt về phía Mặt Trăng, thời gian kéo dài của hiện tượng thủy triều cũng nhỏ hơn so với tuổi thọ của Mặt Trời.
2.8. Nhiên liệu Hydrogen và pin nhiên liệu Hydro
Hydrogen hay còn gọi là khí Hiđrô, được sử dụng trong các pin nhiên liệu để cung cấp năng lượng cho các động cơ điện, tương tự như cách mà các pin lưu trữ điện hoạt động. Hiện nay, loại năng lượng này đang được áp dụng trong các dòng xe hiện đại chạy bằng hơi nước.
Sử dụng Hydrogen như một loại nhiên liệu giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí trong các thành phố. Vì khi đốt cháy, Hydrogen chỉ tạo ra hơi nước mà không phát thải khí độc hại. Trong tương lai, người ta kỳ vọng rằng loại năng lượng này sẽ trở thành một giải pháp tái tạo hiệu quả, giúp giảm bớt ô nhiễm môi trường và bảo vệ hành tinh của con người.
2.9. Năng lượng chất thải rắn
Tái chế rác thải hữu cơ thành năng lượng là một giải pháp quan trọng và cần thiết trong thời đại hiện nay. Quá trình này không chỉ tạo ra năng lượng sạch mà còn giúp giảm lượng rác thải và phát thải khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường.
Nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước phát triển, đã áp dụng việc sử dụng năng lượng từ chất thải rắn. Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển, việc này còn gặp khó khăn do thiếu vốn đầu tư và công nghệ. Đây là một thách thức cần được giải quyết để mở rộng việc sử dụng năng lượng tái tạo này.
3. Ưu và nhược điểm của năng lượng tái tạo
Dưới đây là một số ưu và nhược điểm quan trọng nhất của việc sử dụng năng lượng tái sinh:
| ƯU ĐIỂM | NHƯỢC ĐIỂM |
| – Nguồn năng lượng sạch và ít gây ô nhiễm tới môi trường.
– Không bao giờ cạn kiệt vì có khả năng phục hồi liên tục. – Có tính ứng dụng cao và giúp ích trong việc giúp các hộ gia đình, nhà máy và doanh nghiệp giảm chi phí điện. – Phong phú và đa dạng với nhiều loại năng lượng khác nhau. – Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu khá cao nhưng về lâu dài thì sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí. – Sở hữu độ bền cao và chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp. |
– Việc đầu tư ban đầu vào các hệ thống năng lượng này có thể khá tốn kém vì cần thiết bị hiện đại và cao cấp.
– Sự ổn định của năng lượng tái tạo không cao vì phụ thuộc vào các yếu tố tự nhiên, có thể bị ảnh hưởng bởi thời tiết và các điều kiện môi trường khác. |
4. Ứng dụng năng lượng tái tạo vào trong thực tiễn
Tìm hiểu về năng lượng tái tạo không chỉ dừng lại ở việc biết các khái niệm cơ bản và các loại năng lượng. Quan trọng hơn, doanh nghiệp cần biết cách áp dụng chúng vào thực tế để mang lại hiệu quả cao nhất. Dưới đây là một số cách sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
Giao thông
Loại năng lượng này ngày càng được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong việc sản xuất các loại pin cho phương tiện giao thông mà không còn phụ thuộc vào xăng dầu.
Vinfast là công ty tiên phong trong ngành công nghiệp ô tô điện, họ đã tạo ra mẫu xe Vinfast VF e34 với nhiều tính năng ưu việt. Loại xe này sử dụng pin lithium-ion tiên tiến, giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí và bảo vệ môi trường nhờ khả năng lọc khí hiệu quả. Đây là bước tiến quan trọng trong việc phát triển các phương tiện sạch trong tương lai.
Xây dựng và quy hoạch hóa đô thị
Doanh nghiệp có thể ứng dụng ánh sáng mặt trời vào quy trình xây dựng để tạo ra điện, giúp chiếu sáng và điều hoà nhiệt độ phòng trong tòa nhà. Việc này không chỉ tiết kiệm điện mà còn thân thiện với môi trường.
Nông nghiệp
Việc ứng dụng năng lượng điện để tự động tưới nước tại các đồng ruộng sẽ giúp tăng năng suất cây trồng.
Ngoài ra, doanh nghiệp nông nghiệp có thể áp dụng sinh khối từ cành cây cắt tỉa, phân động vật và cây năng lượng có thể biến thành nhiên liệu như khí Biogas hoặc viên nén sinh khối. Nhiên liệu này dùng để sưởi ấm, nấu ăn, hoặc tạo ra điện năng.
Y tế
Pin năng lượng mặt trời có thể được dùng để cung cấp điện cho xe y tế lưu động, giúp hoạt động ở những nơi xa xôi, không thể xây dựng bệnh viện hay trạm y tế. Đây là giải pháp hữu ích để đảm bảo dịch vụ y tế kịp thời cho người dân, kể cả những khu vực vùng sâu vùng xa.
Giáo dục và nghiên cứu
Nghiên cứu về năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các phát minh và sáng kiến mới, giúp tạo ra các đổi mới trong công nghệ. Điều này không chỉ thúc đẩy tiến bộ khoa học mà còn hỗ trợ việc tìm ra giải pháp năng lượng bền vững cho tương lai.
Du lịch
Lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời giúp các khách sạn và resort tiết kiệm được một khoản chi phí điện đáng kể. Hệ thống này cung cấp điện cho nhiều thiết bị quan trọng như đèn, máy nước nóng, điều hòa, tủ lạnh và máy giặt, đặc biệt hữu ích vào những giờ cao điểm trong ngày khi nhu cầu sử dụng điện tăng cao.
5. Chuyển đổi năng lượng tái tạo, hướng đến mục tiêu Net-zero 2050
Việt Nam cam kết chuyển đổi năng lượng tái sinh nhằm hướng tới Net-zero trong năm 2050. Dưới đây là những mục tiêu cụ thể cần triển khai:
5.1. Thực trạng và mục tiêu triển khai năng lượng tái tạo ở Việt Nam
Bộ Công Thương Việt Nam đã đề ra mục tiêu phát triển năng lượng tái tạo đến năm 2030. Hiện tại, Việt Nam đã triển khai thành công nhiều dự án năng lượng mặt trời tại các tỉnh phía Trung và Nam, đem lại lợi ích như tiết kiệm điện, tạo việc làm, tăng giá trị sản xuất công nghiệp và thuế VAT cho địa phương.
Việt Nam là một nước có tiềm năng lớn trong việc phát triển năng lượng gió nhờ đường bờ biển dài 3.200km và tốc độ gió ổn định. Tuy nhiên, sự phát triển của điện gió vẫn còn chậm do các vấn đề pháp lý, kinh phí và kỹ thuật.
Dựa trên Quyết định 1009/QĐ-TTg của năm 2023 phê duyệt Đề án triển khai Tuyên bố chính trị về quan hệ đối tác nhằm chuyển đổi năng lượng một cách công bằng. Thủ tướng chính phủ đề ra mục tiêu đến năm 2030 như sau:
Giai đoạn từ nay đến năm 2030:
- Xây dựng hoàn thiện pháp lý: Tạo điều kiện thuận lợi để thu hút đầu tư vào quá trình chuyển đổi năng lượng, thúc đẩy chuyển giao công nghệ.
- Kế hoạch huy động nguồn lực: Thực hiện tuyên bố JETP và các dự án thí điểm, chuyển đổi từ nhiệt điện than và sử dụng năng lượng hóa thạch sang năng lượng sạch, phát triển loại hình năng lượng mới (Hydro xanh, Amoniac xanh,…)
- Nâng cấp hạ tầng: Phát triển hệ thống điện thông minh có khả năng tích hợp năng lượng tái tạo, tăng cường điện khí hóa và tiến tới sản xuất các thiết bị phục vụ phát triển năng lượng tái sinh, nâng cao năng lực quản trị ngành.
- Phát triển công nghiệp chế tạo: Tăng cường sản xuất thiết bị năng lượng tái tạo và hướng tới sản xuất Hydro xanh, Amoniac xanh, phấn đấu năm 2023 hình thành 2 trung tâm công nghiệp.
- Giảm thiểu rủi ro: Bảo vệ doanh nghiệp và người lao động trong quá trình chuyển đổi năng lượng, đào tạo và nâng cao năng lực để nắm bắt cơ hội đầu tư có và việc làm.
- Tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo: Tạo sự đồng thuận và tích cực tham gia của người dân, doanh nghiệp/tổ chức trong việc sử dụng tiết kiệm điện nhằm đạt 47% và mức phát thải ngành điện < 170 triệu tấn CO2, tổng quy mô công suất nhiệt điện than không quá 30.127 MW.
Giai đoạn sau năm 2030:
- Hoàn thiện chính sách liên tục: Duy trì chuyển đổi năng lượng và sử dụng năng lượng sạch với sự dẫn dắt của Nhà nước và hỗ trợ từ quốc tế.
- Phát triển công nghiệp: Tiếp tục phát triển công nghiệp năng lượng tái tạo nhất là chế tạo thiết bị lưu trữ điện năng, thu hồi, sử dụng CO2 và sản xuất Hydro xanh, Amoniac xanh,…
- Loại bỏ nhiệt điện than: Dần dừng xây dựng và loại bỏ các nhà máy nhiệt điện than.
- Hướng tới năm 2050: Giảm phát thải từ năng lượng < 101 triệu tấn CO2 và tăng tỷ lệ năng lượng tái sinh lên 80 – 85%.
- Trở thành trung tâm năng lượng tái tạo: Đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm để chia sẻ với cộng đồng quốc tế.
5.2. Vai trò của năng lượng tái tạo trong bức tranh Net-zero 2050
Trong bối cảnh toàn cầu đang đối mặt với những thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu, Thủ tướng Phạm Minh Chính đã đưa ra cam kết Net-zero cho Việt Nam vào năm 2050. Đây là một bước tiến quan trọng, thể hiện quyết tâm của Việt Nam trong việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và tham gia vào nỗ lực toàn cầu chống lại biến đổi khí hậu.
Theo cam kết này, Việt Nam sẽ đảm bảo tổng lượng khí nhà kính phát thải quốc gia sẽ giảm xuống mức không có tác động tiêu cực đến khí hậu. Lượng phát thải dự kiến sẽ đạt đỉnh điểm vào năm 2035, và từ đó sẽ giảm nhanh chóng.
Trong lĩnh vực năng lượng, Việt Nam đặt mục tiêu giảm tới 91,6%, với tổng lượng phát thải không vượt quá 101 triệu tấn CO2. Điều này có nghĩa là, trong vòng 20 năm kể từ mốc đỉnh phát thải, Việt Nam sẽ cắt giảm khoảng 300 triệu tấn, một nỗ lực đáng kể trong việc chuyển đổi sang một nền kinh tế xanh và bền vững.
Như vậy, chuyển đổi sang năng lượng tái tạo là một bước tiến quan trọng hướng tới việc thực hiện mục tiêu phát thải ròng (Net-zero). Sự chuyển đổi này không chỉ có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn thể hiện cam kết trong việc đối phó với biến đổi khí hậu.
Việc áp dụng năng lượng giúp tạo ra một tương lai bền vững, nơi mà năng lượng sạch là nguồn cung cấp chính, đồng thời thúc đẩy sự phát triển kinh tế và xã hội mà không gây hại cho hành tinh.
6. Doanh nghiệp cần làm gì để chuẩn bị cho quá trình chuyển đổi sang năng lượng xanh?
Để chuyển đổi sang năng lượng tái tạo một cách hiệu quả, các doanh nghiệp cần:
- Đánh giá năng lực và nhu cầu năng lượng: Hiểu rõ lượng năng lượng hiện tại và dự đoán nhu cầu trong tương lai để lập kế hoạch chuyển đổi thích hợp.
- Phân tích chi phí và lợi ích: Cân nhắc chi phí đầu tư ban đầu so với lợi ích lâu dài về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
- Chọn công nghệ phù hợp: Tùy theo điều kiện địa lý và sản xuất, chọn công nghệ năng lượng tái tạo phù hợp để đạt hiệu quả tốt nhất.
- Đào tạo và phát triển kỹ năng: Đào tạo đội ngũ với kiến thức và kỹ năng cần thiết để vận hành an toàn và hiệu quả các hệ thống năng lượng mới.
- Hợp tác và hỗ trợ từ chính phủ: Tìm kiếm sự hỗ trợ từ chính sách, vay ưu đãi, hoặc hỗ trợ tài chính từ chính phủ và tổ chức quốc tế để tăng tốc quá trình chuyển đổi và giảm gánh nặng tài chính.
Ở Việt Nam, chính phủ đã triển khai nhiều chính sách để khuyến khích doanh nghiệp sử dụng năng lượng sinh, bao gồm cả hỗ trợ tài chính và giảm thuế. Các doanh nghiệp muốn nhận ưu đãi có thể đăng ký thông qua cơ quan quản lý năng lượng địa phương hoặc trang thông tin điện tử của chính phủ.
Khi đăng ký, doanh nghiệp cần cung cấp thông tin chi tiết về dự án như quy mô, công suất, và ảnh hưởng môi trường để được xem xét. Để nhận được ưu đãi, các doanh nghiệp cần:
- Chuẩn bị hồ sơ đầy đủ: Bao gồm kế hoạch kỹ thuật, báo cáo tài chính, và báo cáo đánh giá tác động môi trường.
- Nộp hồ sơ: Tại Bộ Công Thương hoặc Sở Công Thương cấp tỉnh.
- Theo dõi quy trình: Thực hiện theo các bước thẩm định và phê duyệt của cơ quan chức năng.
- Ký kết hợp đồng: Mua bán điện sau khi hồ sơ được chấp thuận, hoặc thỏa thuận khác tùy theo loại hình ưu đãi.
Việc tuân thủ đầy đủ quy trình và chuẩn bị hồ sơ cẩn thận, đặc biệt là báo cáo môi trường sẽ giúp doanh nghiệp/tổ chức tiếp cận hiệu quả nguồn hỗ trợ từ chính phủ, thúc đẩy chuyển đổi sang năng lượng xanh, sạch. Với mục tiêu chuyển đổi năng lượng tái tạo.
Năng lượng tái tạo không ngừng khẳng định vai trò không thể thiếu của mình trong xu hướng chuyển dịch năng lượng sạch. Việc chuyển đổi sang năng lượng tái sinh không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần giúp doanh nghiệp về lâu dài tiết kiệm chi phí và thu hút nguồn vốn đầu tư xanh. Hy vọng rằng, qua bài viết của FPT IS, các doanh nghiệp/tổ chức đã có được đáp án cho câu hỏi năng lượng tái tạo là gì, lợi ích của chúng và xu hướng năng lượng trong tương lai.
