Hydro xanh: Kỳ vọng thay thế năng lượng hóa thạch

Nguồn năng lượng thế hệ mới

Tính đến tháng 9/2022, 54 quốc gia trên thế giới đã ban hành chiến lược phát triển năng lượng Hydro và một số nước khác đang trong quá trình xây dựng. Hơn một nửa số quốc gia ban hành chiến lược trong khoảng 2 năm trở lại đây, cho thấy Hydro đang có sức hút mạnh mẽ đối với các Chính phủ cũng như khối doanh nghiệp, với xu hướng trở thành nguồn năng lượng thế hệ mới.

Việc phát triển các dạng năng lượng tái tạo, trong đó có Hydro là xu thế tất yếu của thế giới

Sự quan tâm đến nguồn năng lượng này không chỉ nhằm đảm bảo an ninh năng lượng, mà còn vì nỗ lực thực hiện mục tiêu về giảm phát thải khí nhà kính (KNK), chuyển đổi năng lượng bền vững, ứng phó biến đổi khí hậu theo các cam kết toàn cầu. Theo đánh giá của các nhà khoa học trên thế giới, do hàm lượng năng lượng cao, đảm bảo không phát thải KNK, thân thiện môi trường, Hydro là nhiên liệu lý tưởng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các hệ thống năng lượng trong tương lai gần. Nhưng với điều kiện tiên quyết, đó phải là Hydro xanh được sản xuất từ công nghệ điện phân nước có nguồn cung cấp năng lượng từ NLTT.

Ông Patrick Haverman - Phó Đại diện thường trú Chương trình phát triển Liên Hợp quốc (UNDP) tại Việt Nam cho biết, trên toàn cầu, Hydro xanh sản xuất từ điện phân nước chỉ đóng 0,03% sản lượng Hydro trong năm 2020. Tuy nhiên, việc cải thiện các công nghệ điện phân và chi phí NLTT thấp có thể giúp Hydro xanh có giá cạnh tranh vào năm 2030. Quan trọng hơn, các quốc gia có tiềm năng NLTT lớn, các mối quan hệ thương mại ưu đãi, chính trị ổn định và gần các nhà xuất khẩu lớn ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương giống như Việt Nam sẽ hưởng lợi. Điều này càng cần thiết trong bối cảnh rào cản thương mai liên quan đến phát thải các-bon ngày càng nhiều hơn.

Trên thế giới, công nghệ điện phân đang ngày càng hoàn thiện, cho phép phát triển những nhà máy sản xuất có quy mô lớn. Mặt khác, chi phí sản xuất điện từ NLTT (đặc biệt là điện gió và điện mặt trời) ngày càng giảm cũng là một yếu tố quan trọng thúc đẩy công nghiệp Hydro xanh phát triển. Theo dự báo, quy mô hệ thống điện phân trên toàn thế giới có thể lên tới 600 MW vào năm 2027. Bên cạnh đó, quy mô sản xuất của ngành công nghiệp Hydro xanh sẽ lên tới gần 500 triệu tấn vào năm 2050 - vượt xa với thời điểm hiện tại là 70 triệu tấn do nhu cầu tiêu thụ và chuyển đổi tăng cao trên quy mô toàn cầu, đặc biệt ở các quốc gia phát triển như Đức, Mỹ, Nhật Bản hay Trung Quốc.

Các ngành công nghiệp quan trọng ứng dụng Hydro bao gồm: sản xuất gang thép, sản xuất khí ammonia, hóa chất và nhiên liệu tổng hợp cho lĩnh vực giao thông vận tải. Bên cạnh đó, Hydro cũng được sử dụng hiệu quả như một chất mang năng lượng, lưu trữ năng lượng và nguyên liệu sản xuất cho các ngành công nghiệp.

3 kịch bản phát triển Hydro xanh cho Việt Nam

Nghiên cứu mới đây do UNDP và Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) thực hiện đã chỉ ra 3 kịch bản phát triển Hydro xanh tại Việt Nam dựa trên nguồn cung NLTT cho điện phân. Kịch bản 1 sử dụng nguồn NLTT không tập trung từ điện gió ngoài khơi, điện mặt trời và hệ thống lưu trữ pin. Kịch bản 2 sử dụng nguồn điện NLTT tập trung từ lưới điện của công ty điện lực. Kịch bản 3 có sự kết hợp sử dụng cả nguồn mua từ điện lưới NLTT, điện gió xa bờ và điện mặt trời. Ông Patrick Haverman cho biết, trong cả 3 kịch bản, nếu các máy điện phân chạy 90% công suất liên tục năm thì có thể sản xuất được ít nhất 18,78 triệu tấn Hydro vào năm 2050.

Vấn đề hiện nay là giá thành sản xuất Hydro xanh vẫn khá cao so với các loại hình NLTT khác. Dù vậy, cả 3 kịch bản đều dự báo chi phí sản xuất điện quy dẫn (LOCE) dự kiến sẽ giảm. Cao nhất là 11,81 Đôla Mỹ/kilogram ở mức 65% công suất và thấp nhất là 2,42 Đôla Mỹ/kilogram ở mức 90% công suất vào năm 2050. Viêc giảm chi phí có thể là do chi phí các công nghệ đầu vào chủ chốt sẽ giảm mạnh.

Theo ông Nguyễn Văn Trường - chuyên gia thuộc Viện Năng lượng, việc sử dụng Hydro xanh có thể giúp Việt Nam giảm khoảng 324,4 triệu tấn CO2 vào năm 2050, đóng góp quan trọng cho mục tiêu Net Zero trong toàn lĩnh vực năng lượng. Tuy nhiên, do giới hạn về khả năng sản xuất nên nếu chỉ sử dụng Hydro xanh là không đủ, mà cần sử dụng kết hợp nhiều giải pháp khác trong các ngành kinh tế và năng lượng.

Để xây dựng nền tảng phát triển năng lượng Hydro tại Việt Nam, các chuyên gia nhấn mạnh vai trò quan trọng của các chính phủ trong việc đặt các mục tiêu, xây dựng chiến lược, quy định và cung cấp các ưu đãi dựa trên thị trường để giảm phát thải các-bon. Trong bối cảnh luật pháp, tiêu chuẩn và quy tắc thương mại của Hydro trên phạm vi toàn cầu vẫn còn đang ở giai đoạn đầu, nhiều nước đã lựa chọn các giải pháp tạm thời, bao gồm theo thiết lập bản ghi nhớ với các nước khác về hoạt động hợp tác nghiên cứu và phát triển để hài hòa các tiêu chuẩn và quy định; tham gia vào quan hệ đối tác công tư và chia sẻ thông tin phát triển chuỗi giá trị Hydro an toàn, đảm bảo nguồn cung cấp, và nhiều hoạt động khác.

Các nhà đầu tư trong lĩnh vực công nghiệp, doanh nghiệp sản xuất cũng có thể cân nhắc việc nghiên cứu, đưa năng lượng Hydro vào thay thế dần nguồn năng lượng hóa thạch hay khí tự nhiên trong kế hoạch tăng trưởng xanh, giảm phát thải khí nhà kính trong dài hạn.