Nguồn: Getty Image

Than đá vẫn là nguồn năng lượng quan trọng tại Đông Nam Á

Sản lượng điện của toàn khu vực Đông Nam Á vào năm 2020 là 1.125 TWh, tăng 120,5% so với năm 2005. Phần lớn lượng điện này được sản xuất từ việc tiêu thụ các loại nhiên liệu hóa thạch (chiếm khoảng 76%). Trong đó than đá cung cấp khoảng 28% tổng năng lượng cho các nước ASEAN, đứng thứ hai sau dầu mỏ (chiếm 33%). Theo dự đoán, với tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng như hiện nay, nhu cầu năng lượng của khu vực sẽ tăng gấp ba lần mức năm 2020 vào năm 2050. Than đá vẫn sẽ duy trì vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của ASEAN trong tương lai gần.

Hình 1. Tỷ trọng của than đá trong tổng cung cấp năng lượng sơ cấp và tiêu thụ năng lượng bởi người dùng cuối dựa trên Kịch bản mục tiêu các nước ASEAN (ATS).

Hình 2. Tỷ trọng của than đá trong sản xuất điện và công suất lắp đặt dựa trên Kịch bản mục tiêu các nước ASEAN (ATS)

Theo Kịch bản Mục tiêu các nước ASEAN (ATS) trong báo cáo Triển vọng Năng lượng ASEAN 7 (AEO7), dự kiến tỷ trọng trong sản xuất điện, công suất lắp đặt và cung cấp năng lượng sơ cấp của than đá cho khu vực sẽ giảm dần nhưng vẫn giữ mức đáng kể (từ 11% đến 21%) vào năm 2050.

Đánh giá về việc loại bỏ than đá (CPO – Coal Phase-out)

Ấn bản Phân loại ASEAN về Tài chính Bền vững (ASEAN Taxonomy for Sustainable Finance) mới nhất đã đưa ra hệ thống dán nhãn chi tiết cho các hoạt động loại bỏ than đá thành các cấp "xanh", "vàng" hoặc "đỏ". Nhãn "xanh" là các hoạt động phù hợp với mục tiêu giới hạn nhiệt độ Trái Đất tăng 1,5°C và Lộ trình Phát thải ròng bằng không (NZE) của IEA, bao gồm CPO vào cuối năm 2040. Đặc biệt, các nhà máy điện than được xây dựng sau tháng 12 năm 2022 sẽ không đáp ứng tiêu chí nhãn "xanh". Mặt khác, các tiêu chí cho nhãn "vàng" sẽ cần các điều kiện ít nghiêm ngặt hơn, cho phép loại bỏ dần điện than vào năm 2050. Cả hai loại nhãn trên đều yêu cầu giới hạn tuổi thọ hoạt động của nhà máy điện than (NMĐ than) ở mức 35 năm kể từ ngày bắt đầu vận hành thương mại (COD).

Tuy nhiên, ở cấp độ khu vực, vẫn tồn tại những thách thức đối với việc thực hiện CPO. Hiện tại, vẫn chưa có cam kết chung về mục tiêu NZE vào năm 2050. Mỗi quốc gia thành viên ASEAN đều có mục tiêu giảm phát thải riêng, như được trình bày trong Bảng 1. Mặt khác, kịch bản NZE của IEA không hoàn toàn phù hợp cho khu vực ASEAN, nguyên nhân do các đánh giá về nguồn năng lượng tái tạo đang được IEA xem xét với công suất hoạt động quá cao, tuổi thọ dài, tỉ lệ hoàn vốn tích cực,…

Bảng 1. Mục tiêu giảm phát thải và Trung hòa cacbon hoặc NZE của các nước ASEAN.

MtCO_2e: triệu tấn CO₂ tương đương.

Để đạt được mục tiêu NZE, nhiều quốc gia đang phải đối mặt với những khó khăn trong việc loại bỏ hoàn toàn than đá với những thách thức về chi phí, an ninh năng lượng và tính linh hoạt. Điện sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là than đá, vẫn là lựa chọn rẻ hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo vào thời điểm hiện tại.

Để đạt được nhãn “xanh” theo Phân loại ASEAN, lượng phát thải KNK suốt vòng đời của một nhà máy điện phải dưới 100 gCO_2e/kWh. Về lý thuyết, các nhà máy nhiệt điện than sử dụng công nghệ trên siêu tới hạn tiên tiến (A-USC) có lượng phát thải CO₂ là 670-740 gCO₂/kWh. Nhà máy nhiệt điện than có hệ số phát thải tốt nhất ở khu vực Đông Nam Á là nhà máy siêu tới hạn sử dụng than bitum tại Philippines, với 782 gCO₂/kWh (xem Hình 3). Các nghiên cứu khác cho thấy ngay cả khi áp dụng công nghệ thu hồi CO₂ (CCS), tổng phát thải khí nhà kính của các NMĐ than vẫn có thể vượt quá 100 gCO₂/kWh (xem Hình 4), không đủ điều kiện để được xếp vào  nhãn "xanh" theo Phân loại ASEAN.

Hình 3. Hệ số phát thải của NMĐ than tại khu vực ASEAN

Hình 4. Ước tính phát thải KNK cho một số công nghệ sản xuất và lưu trữ điện năng, có tích hợp công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon (CCS)

Những thách thức trong việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế than đá

Năng lượng hạt nhân: là nguồn năng lượng có tiềm năng lớn nhất nhưng cũng gặp nhiều thách thức nhất. Một số thách thức gặp phải như:

• Vấn đề an toàn: Mật độ dân số cao ở các quốc gia ASEAN khiến việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn ảnh hưởng đến con người, môi trường và sự phát triển kinh tế - xã hội.
• Thiếu sự chấp nhận của cộng đồng: Khảo sát cho thấy chỉ 42% người dân ASEAN ủng hộ sử dụng năng lượng hạt nhân do các vấn đề an toàn và sự lo ngại về những sự cố hạt nhân trong quá khứ.
• Khung pháp lý và quy định: Việc thiếu khung pháp lý và quy định rõ ràng về vận hành nhà máy điện hạt nhân mô-đun nhỏ (SMR) và hợp tác giữa khu vực tư nhân và chính phủ trong đầu tư xây dựng đang cản trở tiến trình phát triển.

Năng lượng sinh khối: ASEAN là khu vực có nhiều quốc gia phát triển nông nghiệp do đó sinh khối được xem là nguồn năng lượng sạch tiềm năng, có thể góp phần đạt  mục tiêu 35% công suất lắp đặt năng lượng tái tạo trong cơ cấu nguồn điện. Tuy nhiên việc sử dụng sinh khối trong sản xuất điện vẫn còn nhiều hạn chế, bao gồm tính phức tạp về kỹ thuật và chuỗi cung ứng không ổn định. Nhiên liệu sinh khối thường đòi hỏi xử lý đặc biệt để tránh giảm hiệu suất và tương thích với thiết bị của nhà máy, cần phải có một chuỗi cung cấp sinh khối ổn định để đảm bảo hoạt động liên tục. Về cơ bản, nguồn hỗ trợ tài chính cần thiết hiện đang không đủ và cần các chính sách/lộ trình rõ ràng. Một thách thức khác là các vấn đề tiềm ẩn về tính bền vững như cạnh tranh đất nông nghiệp và tài nguyên nước, thiếu hụt lương thực, mất đa dạng sinh học, phá rừng, xói mòn đất và các vấn đề xã hội khác. Một số hành động có thể thực hiện bao gồm: tổ chức diễn đàn trao đổi kiến thức về sinh khối trong khu vực, mở rộng hợp tác với các ngành công nghiệp để nâng cao tính bền vững của chuỗi cung ứng sinh khối, thiết lập cơ sở dữ liệu và hệ thống bản đồ sinh khối để đảm bảo nguồn nguyên liệu tin cậy, ban hành quy định tiêu chuẩn hóa thông số kỹ thuật sinh khối cho nhà máy điện.

Chuyển đổi điện than sang điện khí: đây được xem là giải pháp hiệu quả để giảm thiểu khí thải cacbon cho khu vực ASEAN. Tuy nhiên nhiều quốc gia ASEAN còn thiếu cơ sở hạ tầng cần thiết như kho cảng LNG và hệ thống đường ống dẫn khí, gây khó khăn cho việc chuyển đổi từ than sang khí. Hơn nữa, sử dụng điện khí có thể làm tăng phát thải khi rò rỉ khí methane CH₄ gây ra hiệu ứng nhà kính. Trong khi nhiều nước Đông Nam Á có nguồn tài nguyên than dồi dào hơn khí đốt, do đó sử dụng than đang là giải pháp hợp lý hơn để đảm bảo an ninh năng lượng.

Địa nhiệt: Mặc dù địa nhiệt có hệ số công suất cao thứ hai (74,3%) trong sản xuất điện, nhưng nguồn năng lượng này chỉ tập trung ở Indonesia và Philippines dọc theo Vành đai lửa. Tuy nhiên kể từ năm 2020, việc phát triển địa nhiệt ở 2 quốc gia này đều đang đình trệ do các trở ngại về tổ chức, quy định và giá điện. Việc hạn chế nhà đầu tư nước ngoài vào lĩnh vực này từ chính phủ Philippines cũng gây cản trở cho sự phát triển địa nhiệt. Hơn nữa chi phí khoan thăm dò địa nhiệt rất lớn, chiếm phần lớn trong tổng chi phí làm cho việc đầu tư vào điện địa nhiệt trở nên không khả thi về mặt tài chính. Nếu chính phủ Indonesia và Philippines không tạo ra môi trường khuyến khích đầu tư tư nhân vào lĩnh vực địa nhiệt, tiềm năng phát triển của lĩnh vực này sẽ tiếp tục bị hạn chế.

Đồng đốt sinh khối tại các nhà máy điện than hiện hữu: đồng đốt sinh khối với tỷ lệ khoảng 5 – 10% được xem là giải pháp hứa hẹn để giảm thiểu khí thải, nhưng vẫn cần nguồn tài chính hỗ trợ bên cạnh những thách thức vốn có về chuỗi cung ứng sinh khối. Nhiều quốc gia ASEAN đã ban hành chính sách và quy định về đốt kèm sinh khối (Indonesia, Malaysia, Thái Lan và Việt Nam) như được thể hiện trong Hình 5. Indonesia là quốc gia đi đầu trong việc cải tạo các NMĐ than bằng cách đồng đốt sinh khối, với 13 nhà máy điện đang hoạt động. NMĐ than PLTU Tembilahan tại Indonesia đã thử nghiệm thành công việc đốt 100% sinh khối, một số NMĐ than khác cũng đồng đốt thành công với tỷ lệ 1 – 5% tại Indonesia như: PLTU Pelabuhan Ratu, PLTU Rembang, PLTU Labuan, …

Hình 5. Chính sách và quy định về đốt kèm sinh khối

Chiến lược để giảm dần các NMĐ than tại ASEAN

Việc loại bỏ hoàn toàn các NMĐ than chỉ khả thi khi có sẵn các lựa chọn thay thế được chứng minh là khả thi về kinh tế và môi trường, phù hợp quy mô lưới điện.

• Giảm dần tỷ trọng NMĐ thay vì loại bỏ hoàn toàn: Giảm dần tỷ trọng các NMĐ than vào đúng thời điểm sẽ là phương án tối ưu hơn việc dừng toàn bộ điện than. Phương án này sẽ giảm bớt gánh nặng cho các nhà máy điện than mới được đưa vào vận hành và mang lại sự an tâm cho các nhà đầu tư tham gia vào các dự án than đang thực hiện. Quá trình này sẽ tạo ra thời gian chuyển đổi cho sự phát triển của các công nghệ và giải pháp lưu trữ năng lượng cần thiết để nâng cao năng lực của năng lượng tái tạo và hướng tới các nguồn năng lượng tái tạo công suất lớn khả thi về kinh tế và thân thiện với môi trường.
• Xây dựng lưới điện kết nối khu vực: Kinh nghiệm của Việt Nam năm 2020 cho thấy năng lượng mặt trời không ổn định có thể dẫn đến quá tải lưới. Mức độ sẵn sàng của lưới điện là điều kiện tiên quyết để có thể gia tăng tỷ lệ tham gia của năng lượng tái tạo biến đổi (VRE). Về lâu dài, lưới điện xuyên biên giới giữa các nước trong khu vực và tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng có thể được áp dụng để nâng cao tính linh hoạt của năng lượng tái tạo và giải quyết vấn đề mất cân bằng giữa cung và cầu điện.
• Giảm thiểu khí thải từ các nhà máy điện than hiện có: Cần nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ thay thế giúp giảm phát thải khí nhà kính như đồng đốt sinh khối, CCUS và các công nghệ HELE (high efficiency, low emission) khác. Indonesia đã có 17 NMĐ than bắt đầu áp dụng đồng đốt, thay thế tới 5% nhiên liệu (theo khối lượng) bằng sinh khối để giảm khí thải, các kế hoạch tích hợp công nghệ CCUS vào các NMĐ than hiện có để thu hồi CO₂ cũng đang được triển khai.
• Phát triển khung pháp lý và quy định: Các quốc gia ASEAN đều có các kế hoạch giảm dần tỷ trọng điện than trong cơ cấu nguồn điện của mình như: Công ty điện lực quốc gia PLN (Perusahaan Listrik Negara) của Indonesia đã đưa ra kế hoạch ngừng hoạt động tất cả các nhà máy điện than vào năm 2056 và dừng phê duyệt các NMĐ than mới; Chính phủ Việt Nam đã ban hành Quy hoạch điện VIII vào tháng 5 năm 2023 với mục tiêu giảm tỷ trọng công suất điện than; Bộ trưởng Năng lượng Malaysia tuyên bố ý định ngừng hoạt động 7 GW công suất điện than; Thái Lan đã áp dụng kế hoạch phát triển điện lực mới giảm công suất điện than và nâng cao công suất năng lượng tái tạo vào năm 2027; Bộ Năng lượng Philippines đã áp dụng lệnh tạm dừng xây dựng nhà máy điện than, dẫn đến việc hủy bỏ tới 10.700 MW các dự án điện than.

Tuy vậy, than đá vẫn là một nguồn nhiên liệu quan trọng do tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy, việc loại bỏ than đá chỉ có thể đạt được thông qua các chính sách, chiến lược hợp lý và sử dụng hiệu quả các công nghệ hỗ trợ. Loại bỏ một phần đáng kể các NMĐ than hiện hữu đòi hỏi sự cam kết mạnh mẽ từ các nhà hoạch định chính sách, cũng như sự hỗ trợ về tài chính và kỹ thuật từ các đối tác và tổ chức quốc tế có liên quan.

Lược dịch: Phương Linh và đồng nghiệp

Tham khảo:

Assessment of the role of coal in the ASEAN energy transition and coal phase-out, ASEAN Centre for Energy, May 2024.