Luận án tiến sĩ về kịch bản nguồn điện hướng tới nền kinh tế carbon thấp tại Việt Nam đến năm 2030

Nền kinh tế carbon thấp là một khái niệm quan trọng trong bối cảnh hiện nay, đặc biệt là khi Việt Nam đang hướng tới mục tiêu phát triển bền vững. Việc xây dựng kịch bản nguồn điện cho nền kinh tế này không chỉ giúp giảm thiểu phát thải carbon mà còn thúc đẩy sự phát triển của năng lượng tái tạo. Theo nghiên cứu, Việt Nam cần phải chuyển đổi từ các nguồn năng lượng truyền thống sang các nguồn năng lượng sạch hơn, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của nền kinh tế. Các chính sách năng lượng cần được thiết lập để hỗ trợ cho sự chuyển đổi này, bao gồm việc khuyến khích đầu tư vào công nghệ năng lượng mới và phát triển hệ thống điện thông minh.

Dự báo nhu cầu điện là một phần quan trọng trong việc xây dựng kịch bản nguồn điện. Nghiên cứu cho thấy nhu cầu điện của Việt Nam sẽ tăng mạnh trong những năm tới, với dự báo đạt khoảng 230.268 GWh vào năm 2030. Sử dụng mô hình kinh tế lượng, nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố như thu nhập, dân số và số hộ gia đình có tác động lớn đến nhu cầu điện. Đồng thời, công suất đỉnh của hệ thống điện cũng được dự báo sẽ đạt khoảng 40.558 MW vào năm 2030. Điều này cho thấy sự cần thiết phải phát triển các nguồn điện năng lượng sạch để đáp ứng nhu cầu này.

Phân nhóm và dự báo đồ thị phụ tải giờ là một yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa cấu trúc nguồn phát. Nghiên cứu đã phân loại đồ thị phụ tải thành 8 nhóm khác nhau, dựa trên các đặc điểm tiêu thụ trong các ngày lễ, ngày làm việc và ngày nghỉ. Việc này giúp xác định được các xu hướng tiêu thụ điện trong tương lai, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Các kịch bản xanh được đề xuất sẽ giúp giảm thiểu nhu cầu điện và tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo.

Nghiên cứu đã đề xuất bốn kịch bản nguồn điện, bao gồm: (1) Kịch bản Business As Usual (BAU), (2) Kịch bản Low Green (LG), (3) Kịch bản High Green (HG), và (4) Kịch bản Crisis. Hai kịch bản LG và HG được coi là những kịch bản xanh với sự tham gia cao của năng lượng tái tạo. Kịch bản Crisis được đưa ra nhằm dự đoán các tình huống không thuận lợi có thể xảy ra. Các kịch bản này không chỉ giúp giảm thiểu phát thải carbon mà còn tối ưu hóa chi phí phát điện, từ đó tạo ra một nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của nền kinh tế.

Tính toán cấu trúc nguồn phát tối ưu là một phần quan trọng trong việc xây dựng kịch bản nguồn điện. Nghiên cứu đã sử dụng phần mềm LINDO để tối ưu hóa chi phí phát điện, với mục tiêu giảm thiểu tổng chi phí phát điện. Kết quả cho thấy, việc áp dụng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ giúp giảm phát thải CO2 đáng kể. Cụ thể, lượng phát thải CO2 trong kịch bản HG thấp hơn kịch bản BAU từ 5,7% đến 27,1% vào năm 2030. Điều này chứng tỏ rằng việc chuyển đổi sang năng lượng sạch không chỉ có lợi cho môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho quốc gia.