CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ Trong chương này, Luận văn trình bày khái quát tổng quan về phát triển nguồn năng lượng gió trên thế giới và tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam và quy hoạch phát triển năng lượng điện gió của Việt Nam của chính phủ nhà nước Việt Nam. Chính sách định hướng chiến lược phát triển bền vững năng lượng Việt Nam là phát triển nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo hệ thống máy phát điện sức gió 1.1 Tình hình phát triển năng lượng gió trên thế giới 1.1 Năng lượng tái tạo Trong năm 2019, công suất điện mặt trời, điện gió và thủy điện trên toàn cầu có thể tăng lần lượt là 113,7 GW, 57,6 GW và 17,8 GW theo ước tính mới nhất của IEA. Nhìn chung, các công trình lắp mới năng lượng tái tạo có thể tăng gần 200 GW trong năm 2019, cao hơn khoảng 12% so với năm 2018. Theo IEA, điện mặt trời đang có sự tăng trưởng nhanh chóng, mức tăng công suất mới ước tính là 17% trong năm 2019, so với tốc độ lắp đặt vào năm 2018.
Sự không chắc chắn ở thị trường khổng lồ Trung Quốc sẽ được bù đắp bởi sự tăng trưởng mạnh mẽ không chỉ ở châu Âu (đặc biệt là Tây Ban Nha) mà còn ở Việt Nam, Nhật Bản, Ấn Độ và Mỹ. Mặt khác, điện gió trên bờ đang có sự tăng trưởng mạnh nhất kể từ năm 2015 về công suất lắp đặt mới, với ước tính 52,9 GW được lắp đặt vào năm 2019, cộng với 4,7 GW công suất điện gió ngoài khơi, là nhờ thị trường Mỹ, nơi các nhà khai thác đang đẩy nhanh việc phát triển các dự án trước khi chính sách ưu đãi tín dụng, thuế,. của chính phủ Hoa Kỳ. Theo kịch bản của IEA, công suất năng lượng tái tạo phải tăng trung bình hơn 300 GW/năm trong giai đoạn 2018 đến 2030 mới đáp ứng được các mục tiêu được thỏa thuận Paris (giữ nhiệt độ trái đất không tăng quá 200C).
Sự phát triển của điện mặt trời và điện gió thường được nhấn mạnh, nhưng chúng vẫn chỉ chiếm 1,8% và 4,4% sản lượng điện toàn cầu trong năm 2017, theo dữ liệu mới nhất của IEA, trong khi đó than chiếm 38,3%, thủy điện chiếm 16,3%.1 Một công trình điện mặt trời đang được lắp đặt ở Pháp Sự đóng góp của ngành điện trong quá trình chuyển đổi sang sử dụng nguồn năng lượng sạch với ít chất thải carbon là có vai trò quan trọng. Tuy nhiên, tỷ lệ năng lượng phi hóa thạch trong hỗn hợp điện toàn cầu vào năm 2018 vẫn không thay đổi so với mức đạt được 20 năm trước, theo đánh giá thống kê mới nhất về năng lượng thế giới công bố vào tháng 6-2019. Năm 2018, lần đầu tiên tăng trưởng công suất năng lượng tái tạo được lắp đặt đã “đình trệ” kể từ năm 2001, lý do vì sự thay đổi trong chính sách ưu đãi cho năng lượng mặt trời ở Trung Quốc, nhằm hạn chế chi phí và quản lý tốt hơn việc tích hợp sản xuất năng lượng mặt trời trong lưới điện. Tốc độ tăng tốc trên thị trường điện mặt trời ở Trung Quốc vẫn không chắc chắn trong năm 2019, IEA cho biết.
Ngày 19-9-2019, Chính phủ Nga thông báo quyết định chi 725 tỉ Rúp (1,1 tỉ USD) cho chương trình phát triển năng lượng tái tạo đến năm 2050. Trong đó, 400 tỉ Rúp sẽ chi vào giai đoạn 2025-2030, điện gió 222 tỉ Rúp (3 GW), điện mặt trời 148 tỉ Rúp (2,2 GW) và 30 tỉ Rúp cho thủy điện nhỏ (170 MW). Tóm lại nguồn năng lượng tái tạo luôn được các nước trên thế giới đầu tư phát triển.2 Năng lượng gió Trong số các nguồn năng lượng có thể tái tạo, nhiều nước trên thế giới đang đẩy mạnh phát triển trong những năm gần đây, điện gió đang tỏ ra có rất nhiều hứa hẹn. Một thống kê [4] cho thấy, sản lượng điện sản xuất từ sức gió trên thế giới trong gần 10 năm trở lại đây đã tăng trưởng rất nhanh với tốc độ 28%/năm, cao nhất trong tất cả các nguồn năng lượng hiện có.
Năm 2004, sản lượng điện sản xuất từ sức gió trên thế giới đã đạt 47. Trong số đó, Đức là quốc gia dẫn đầu danh sách những nước có sản lượng cao nhất với 16.629 MW, chiếm 35% sản lượng điện sản xuất từ sức gió của toàn thế giới và đứng trên các nước Tây Ban Nha, Mỹ và Đan Mạch. Chính phủ Đức đã đề ra mục tiêu tới năm 2030 sẽ đầu tư trên 45 tỉ Euro để phát triển ngành khai thác điện từ sức gió, nhằm đáp ứng 15% nhu cầu tiêu thụ điện của nước này là nguồn điện gió và tạo ra ít nhất 10000 công việc làm mới cho đất nước, góp phần phát triển kinh tế, xã hội. Wind Other Renewables Solar PV 5.0% Coal Natural gas 38.0% Oil Nuclear Hydro Solar PV Wind Nuclear 10.0% Other Renewables Oil 3.2 Năng lượng điện sản xuất của ngành điện toàn cầu vào năm 2018 [4].
Không chỉ các nước đang phát triển mà cả một số nước phát triển ở châu Á như Ấn Độ và Trung Quốc cũng rất thành công trong lĩnh vực phát triển điện gió. Tính đến tháng 3/2005, công suất điện gió của Ấn Độ đạt mức 3.595 MW, đứng thứ năm trên 6 thế giới về công suất. Nếu như năm 2000 Ấn Độ mới chỉ đạt 1.220 MW công suất điện gió, thì chỉ sau 5 năm, con số này tăng lên gấp 3 lần. Thời điểm bước ngoặt đánh dấu sự khởi đầu của chiến lược phát triển điện gió của Ấn Độ là vào năm 1980, khi Cơ quan năng lượng của nước này được thành lập nhằm mục đích đa dạng hóa nguồn năng lượng để phục vụ cho sự phát triển nhanh của nền kinh tế.
Cơ quan này đã tiến hành nghiên cứu và triển khai các dự án năng lượng gió có khả năng đưa vào kinh doanh. Chính phủ Ấn Độ cũng ban hành những chính sách ưu đãi để hỗ trợ cho dự án. Kết quả là các Công ty Công nghiệp và thương mại, trong đó 97% là các Công ty tư nhân, đã tận dụng những ưu đãi này của nhà nước để đầu tư một cách mạnh mẽ vào các dự án, hình thành nên ngành công nghiệp điện gió Ấn Độ. Hiện nay các công ty này đã tự sản xuất được các turbine phát điện bằng sức gió cho thị trường trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài.
Other Renewables 5% NĂM 2040 Wind Coal 13% 25% Coal Natural gas Oil Solar PV Nuclear 11% Hydro Solar PV Wind Hydro Natural gas Other Renewables 15% 22% Nuclear Oil 8% 1% Hình 1.3 Dự báo ngành sản xuất năng lượng điện trên toàn cầu năm 2040 [4] Còn đối với Trung Quốc, dự án điện gió đầu tiên của Trung Quốc được triển khai từ năm 1986. Tuy nhiên, bước đi quan trọng thúc đẩy sự phát triển điện gió của nước này diễn ra vào năm 1994, khi Bộ trưởng Bộ Năng lượng Điện Trung Quốc ra quyết định đẩy mạnh phát triển năng lượng gió, một quyết định hết sức khó khăn vì vào 7 thời điểm đó, ngành năng lượng gió trên thế giới vẫn chưa phát triển, trong khi giá dầu mỏ và than vẫn khá rẻ. Để khắc phục điểm yếu này Bộ Năng Lượng của Trung Quốc đã phát triển những dự án quy mô lớn, đồng thời địa phương hóa các nhà máy sản xuất turbine gió để giảm giá thành, đồng thời giúp phát triến kinh tế của địa phương, đặc biệt là ở những vùng sâu, vùng xa nhờ đảm bảo cung ứng điện ổn định, tăng nguồn thu thuế và tạo thêm công ăn việc làm cho địa phương. Với một bờ biển dài, Trung Quốc là một quốc gia có nhiều tiềm năng về năng lượng gió.
Trong 20 năm qua, thị trường điện gió ở Trung Quốc được hình thành và không ngừng phát triển. Đến cuối năm 2004 Trung Quốc đã có 43 khu vực sản xuất điện gió với tổng công suất là 850 MW, và trở thành một trong mười quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng điện gió. Trong năm 2005, Trung Quốc đưa thêm nhiều turbine gió mới với công suất 450 MW vào vận hành. Chính phủ Trung Quốc đã đề ra mục tiêu đến năm 2020, công suất điện gió của nước này sẽ đạt 20.000 MW, tức là tăng gấp 20 lần công suất hiện nay.3 Sự phát triển công nghệ của năng lượng gió Những tiến bộ về công nghệ có tính đột phá trong thời gian qua đã giúp làm tăng công suất, hiệu quả và độ tin cậy của các trạm điện gió, đồng thời giảm giá thành điện gió xuống nhiều lần.
Theo đánh giá của các nhà chuyên môn, nếu cộng tất cả các chi phí khác như chi phí cho khắc phục các ảnh hưởng của môi trường. thì năng lượng gió là một trong những nguồn năng lượng rẻ tiền nhất. Trong tương lai khi các nguồn năng lượng cổ điển như than đá dầu khí sẽ dần dần bị cạn kiệt, ngành công nghiệp điện gió sẽ tiếp tục đóng góp ngày một lớn và toàn diện vào đi sống kinh tế - xã hội của thế giới mà chúng ta đang sống. Năm 2019 chứng kiến việc lắp đặt năng lượng gió mới trên toàn cầu đã vượt qua 60 GW, tăng 19% so với năm 2018 và nâng tổng công suất lắp đặt lên 650 GW, tăng 10% so với năm 2017.
Lắp đặt thêm turbine gió trên đất liền đạt 54,2 GW, trong khi thị trường gió ngoài khơi đã vượt qua mốc 6 GW, chiếm 10% tổng sản lượng gió lắp đặt mới toàn cầu năm 2019, mức cao nhất cho đến nay thể hiện ở Hình 1. 8 Thị trường sản xuất năng lượng gió hàng đầu thế giới năm 2019 cho việc lắp đặt turbine gió mới là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Ấn Độ và Tây Ban Nha, cùng nhau chiếm 70% tổng số lượng turbine điện gió trên toàn cầu năm 2018 (Hình 1. Trong đó, nước Trung Quốc với sự đầu tư về kinh tế của chính phủ đã có số lượng lặp đặt turbine gió lớn nhất chiếm 43.3% so với các nước khác trên giới. Đó là một kết quả rất tốt, góp phần vào sự phát triển của năng lượng gió trên toàn thế giới.
Về mặt tích lũy công suất, thì 5 ví trí đầu của thị trường năng lượng vào cuối năm 2019 vẫn không thay đổi. Những thị trường đó là: Trung Quốc, Mỹ, Đức, Ấn Độ và Thụy Điển, cùng chiếm 72% tổng lượng điện lắp đặt của thế giới (Hình 1. Cùng với sự tăng số lượng turbine gió và sản lượng điện gió tích lũy trong năm 2019 cũng tăng 19% so năm 2018 và là năm tăng sản lượng điện gió tốt thứ hai trong lịch sử, góp phần vào việc phát triển năng lượng gió lên một tầm cao mới, góp phần nâng cao chất lượng điện năng, phát triển kinh tế, xã hội và nâng cao chất lượng cuộc sống, như Hình 1.