CHƯƠNG 1: NHU CẦU NĂNG LƯỢNG ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI 1.1 Trên thế giới: Sự phát triển của dân số thế giới trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 21, phát sinh trên thế giới những vấn đề không chỉ mang tính quốc gia mà còn mang tính toán cầu như: tăng trưởng kinh tế, tài chính-thương mại; phát triển y tế; sự xuất hiện các dịch bệnh mang tính toàn cầu; khoa học kỹ thuật tiếp tục có những bước tiến vượt bậc; sự thiếu hụt dần các nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như vấn đề môi trường;. và vấn đề năng lượng - đặc biệt là năng lượng điện cũng không đứng ngoài tình trạng hiện thời của thế giới. Với những yêu cầu khắc khe hơn về vấn đề môi trường ngày một được thế giới quan tâm và đề xuất, vấn đề tài nguyên phục vụ nhu cầu sản xuất năng lượng và sự phát triển của khoa học kỹ thuật kéo theo sự thay đổi không chỉ trong cơ cấu sản xuất cũng như phương hướng phát triển trong ngành điện trong thời gian hiện tại cũng như tương lai. Nhu cầu năng lượng điện toàn cầu năm 2018 tăng gần 4% tương đương 900 TWh, tốc độ này tăng nhanh gấp đôi so với nhu cầu năng lượng chung của thế giới.
Đây cũng là mức tăng nhanh nhất kể từ năm 2010, kể từ khi nền kinh tế toàn cầu khôi phục sau khủng hoảng tài chính [1]. Sự thay đổi chính sách của các quốc gia cũng như sự phát triển của khoa học kỹ thuật nhất là trong lĩnh vực khoa học vật liệu và khoa học máy tính đã làm cho tình hình sản xuất năng lượng điện trên thế giới có những sự thay đổi. 1: Cơ cấu nguồn phát điện năm 2018 [1] GVHD: TS. Huỳnh Quốc Việt HV.
Bùi Tấn Thiện 5 Nguồn phát điện bằng năng lượng tái tạo (Solar PV và gió) tăng trưởng đạt 7% năm 2018, từ mức 6% năm 2017. Solar PV, gió và thủy điện chiếm 30% tỷ lệ phát điện của nguồn năng lượng tái tạo, phần còn lại đến từ năng lượng sinh học [1]. Trong năm 2018, nguồn năng lượng tái tạo đóng góp gần 450 TWh trong cơ cấu phát điện trên thế giới. Năng lượng tái tạo đáp ứng gần như 45% mức độ tăng trưởng trong sản lượng phát điện trên thế giới.
Chiếm khoảng 25% sản lượng điện toàn cầu, đứng thứ hai sau than đá. Trung Quốc chiếm hơn 40% mức độ tăng trưởng trong lĩnh vực phát điện bằng năng lượng tái tạo, đứng sau đó lần lượt là Liên minh châu Âu với 25%, Hòa Kỳ và Ấn Độ có tổng đóng góp là 13% [1]. 2: Sản lượng điện phát bằng nguồn năng lượng tái tạo 2017-2018 [1] Nói riêng đối với lĩnh vực phát điện bằng năng lượng mặt trời-solar PV, trong năm 2018 ước tính đã tăng hơn 30% lên đến hơn 580 TWh. Với sự tăng trưởng này, lần đầu tiên thị phần điện mặt trời trong sản xuất điện toàn cầu vượt 2%.
Là công nghệ sử dụng năng lượng tái tạo đứng thứ 4 sau thủy điện, điện gió trên bờ và năng lượng sinh học [2]. Huỳnh Quốc Việt HV. Bùi Tấn Thiện 6 Biểu đồ 1. 3: Sản lượng điện của Solar PV trong kịch bản phát triển bền vững (Sustainable Development Scenario-SDS) 2020-2030 [2] Trong năm 2018, tổng công suất bổ sung của điện năng lượng mặt trời trên toàn cầu là 97 GW, mức độ này đã từng tăng gấp đôi trong năm 2016 đến 2017, trong năm 2018 thì vẫn duy trì ổn định.
Điều này có nguyên nhân chính từ những thay đổi trong các ưu đãi điện mặt trời của Trung Quốc nhằm hạn chế chi phí cũng như giải quyết các thách thức tích hợp lưới điện để đạt được sự mở rộng bền vững hơn của nguồn năng lượng mặt trời. Bên cạnh đó, Liên minh châu Âu, Mexico, khu vực Trung Đông và châu Phi cũng tham gia vào phần còn lại của thị trường năng lượng mặt trời. Cùng với đó giá bán trung bình của các mô đun của các tấm pin quang điện cũng liên tục giảm khoảng 10-15% trên toàn cầu [2]. Cũng theo như kịch bản trong Biểu đồ 1.3, sản lượng điện từ nguồn năng lượng mặt trời tăng từ 570 TWh trong năm 2018 lên đến gần 3.
Trong thời gian tới, bằng những chính sách hỗ trợ từ các chính phủ cũng như mức giá ngày càng cạnh tranh hiện nay, sự phát triển của điện năng lượng mặt trời được kỳ vọng phát triển mạnh mẽ, dẫn đầu là Trung Quốc, tiếp đến là Liên minh châu Âu, Hoa Kỳ, Ấn Độ và Nhật Bản. Huỳnh Quốc Việt HV. Bùi Tấn Thiện 7 1.2 Ở Việt Nam: Quỹ tiền tệ quốc tế (IMF) kỳ vọng nền kinh tế Việt Nam sẽ tăng trưởng 6,5% trong giai đoạn 2019-2020, đều này hoàn toàn có cơ sở đối với một quốc thuộc khu vực có tốc độ tăng trưởng nhanh như hiện nay. Cùng với đó việc hướng tới nguồn năng lượng tái tạo như hiện nay là một xu thế chung trên thế giới nhằm đảm bảo nhu cầu về cả năng lượng cũng như môi trường đang ngày một cấp bách.
Vào năm 2017, tổng công suất hệ thống điện chủ yếu dựa vào thủy điện, chiếm 38%, tiếp theo là điện than (34%) và khí thiên nhiên (18%). Nhu cầu đầu tư vào nguồn điện trong thời gian tới rất lớn, dự kiến Việt Nam sẽ tăng công suất nguồn từ 42 GW lên 100 GW vào năm 2030. Do hầu hết các nguồn thủy điện trong nước đều đã khai thác và theo quy hoạch giảm phát triển điện than, Việt Nam đặt mục tiêu ưu tiên phát triển năng lượng tái tạo cho điện mặt trời và điện gió (18 GW) năm 2030 [3]. Ngành điện mà đơn vị chính là EVN (Tập đoàn Điện lực Việt Nam) cũng như Chính phủ đã xác định rõ vai trò và tầm quan trọng của sự có mặt của cơ cấu nguồn năng lượng tái tạo từ trong QHĐ 7, khi đó xác định rõ quy hoạch phát triển nguồn điện là ưu tiên phát triển nguồn năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối,.), phát triển nhanh, từng bước gia tăng tỷ trọng của điện năng sản xuất nguồn năng lượng tái tạo [4].
Với mục tiêu đã đề ra, việc hỗ trợ tích cực về chính sách cho các dự án năng lượng tái tạo đã mang lại những kết quả khả quan cho bức tranh ngành điện trong thời gian qua. Tình hình cung cấp điện năm 2018 có tổng công suất đặt hệ thống điện là 48.563 MW, trong đó năng lượng tái tạo là 3. Về tình hình cung ứng điện các năm 2019-2020 dự kiến đưa vào vận hành khoảng 6.900 MW, trong đó các dự án năng lượng tái tạo khoảng 3.800 MW (điện mặt trời khoảng 2.500 MW, điện gió 350 MW) [5]. Huỳnh Quốc Việt HV.
Bùi Tấn Thiện 8 2010 2018 2019 Biểu đồ 1. 4: Quá trình lắp đặt năng lượng mặt trời ở các nước khu vực Đông Nam Á (số liệu trích từ ASEAN Centre of Energy) Biều đồ 1.4 cho thấy Việt Nam đang đứng đầu khu vực về lặp đặt điện mặt trời khi có sự thay đổi trong giai đoạn giữa năm 2018 đến giữa năm 2019 khi tổng công suất lắt đặt năng lượng mặt trời tăng vượt bậc từ 86 MW đến 4.450 MW nhờ vào những ưu đãi của chính sách về giá mua bán điện mặt trời được BCT và Chính phủ phê duyệt. Tuy nhiên việc phát triển các dự án điện mặt trời có đặc điểm chung là chủ yếu phát triển tập trung ở các khu vực có nhu cầu phụ tải tại chỗ rất thấp, do đó tại các địa phương đã được bổ sung quy hoạch các dự án điện mặt trời với quy mô công suất lớn thì hầu như công suất phát của các dự án sẽ phải thực hiện thu gom, đấu nối lưới điện truyền tải và đưa đến các khu vực yêu cầu phụ tải lớn. Do đó yêu cầu nâng cao khả năng truyển tải của lưới điện trong thời gian sắp tới cần phải phù hợp với quy hoạch phát triển các dự án điện năng lượng tái tạo để tránh lãng phí công suất từ các dự án.
Một số nhà máy điện mặt trời tiêu biểu: GVHD: TS. Huỳnh Quốc Việt HV. Bùi Tấn Thiện 9 Nhà máy điện năng lượng mặt trời BIM với tổng công suất 330 MWp do chủ đầu tư Công ty năng lượng BIM Energy đã chính thức phát điện hòa lưới vào ngày 27/04/2019. 1: Cánh đồng các tấm Pin năng lượng mặt trời của nhà máy BIM Energy – Ninh Thuận Dự án nhà máy điện mặt trời Cư Jut được xây dựng tại thị trấn EA T’ling, huyện Cư Jut, tỉnh Đăk Nông, với quy mô công suất 50 MWp; do Công ty Cổ phần thủy điện miền Trung (EVNCHP) làm chủ đầu tư đã đóng điện nghiệm thu 20/04/2019.
2: Cánh đồng các tấm Pin năng lượng mặt trời của nhà máy Cư Jut-Đăk Nông GVHD: TS. Huỳnh Quốc Việt HV. Bùi Tấn Thiện 10 Dự án nhà máy điện mặt trời Dầu Tiếng được xây dựng tại lòng hồ Dầu Tiếng, tỉnh Tây Ninh với quy mô công suất 420 MWp do EVNCHP (Công ty Cổ phần thủy điện miền Trung) làm chủ đầu tư đã dóng điện nghiệm thu vào tháng 6/2019. 3: Cánh đồng các tấm Pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên lòng hồ Dầu Tiếng Bên cạnh những dự án điện mặt trời quy mô lớn, hình thức phát triển điện mặt trời áp mái ở hộ tiêu thụ gia đình, nhà xưởng, xí nghiệp cũng được ưu tiên phát triển.
Năm 2017, Ngân hàng Thế giới đã tiến hành phân tích không gian địa lý và đánh giá tiềm năng kỹ thuật của điện mặt trời trên mái nhà cho thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Trên diện tích 370 km2 tại thành phố Hồ Chí Minh và 175 km2 tại Đà Nẵng, kết hợp với dự liệu bức xạ mặt trời Global Solar Atlas để đánh giá công suất tương ứng (công suất tính bằng MW) và tổng phát điện tiềm năng (năng lượng tính bằng MWh). Kết quả cho thấy, Thành phố Hồ Chí Minh có thể phát triển công suất pin mặt trời lên đến 6,4 GW. Khoảng 25% tiềm năng này tương ứng với các tòa nhà công cộng và công nghiệp, phù hợp với diện tích mái nhà và khả năng của chủ sở hữu đối với hệ thống pin năng lượng mặt trời.
Đối với Đà Nẵng con số cho thấy là 1,1 GW, trong đó 41% tương ứng với các tòa nhà công cộng và công nghiệp. Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) thống kê cho thấy từ đầu năm GVHD: TS. Huỳnh Quốc Việt HV. Bùi Tấn Thiện 11 2020 đến hết tháng 5/2020 tổng sản lượng điện nhận từ các nhà máy điện mặt trời (ĐMT) là 1.370,7 triệu kWh; chiếm 4,32% tổng lũy kế điện nhận toàn hệ thống 5 tháng năm 2020.
Lũy kế đến hết tháng 5/2020 phát triển là 4.495 khách hàng, tổng công suất tấm pin lắp đặt là 138.
