Liệu thủy điện có còn cần thiết trong cuộc chuyển đổi năng lượng toàn cầu?

Lượng điện bị sụt giảm do dòng nước chảy qua các con đập khổng lồ ở Trung Quốc, châu Âu và Mỹ đã kìm hãm hoạt động sản xuất điện. Ở một số nơi, điều đó có nghĩa là các nhà máy và lò luyện kim phải đóng cửa trong nhiều tuần liền.

Trong tuần trước, mạng lưới năng lượng của bang California phải đối mặt với nguy cơ mất điện lớn nhất kể từ năm 2020 do nhu cầu tăng lên mức kỷ lục nhưng nguồn cung điện lại thiếu hụt, bao gồm điện từ nhà máy thủy điện đang thiếu nước.

Khi các chính phủ thúc đẩy tiến trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang các năng lượng sạch hơn và biến đổi khí hậu làm suy giảm độ tin cậy của các nguồn năng lượng do tự nhiên điều khiển, thì tình hình hạn hán nghiêm trọng cũng đặt ra câu hỏi liệu thủy điện có thể đóng góp vai trò phù hợp của nó trong cuộc chuyển đổi năng lượng hay không.

“Chúng ta ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào điện cho các nhu cầu như vận tải và sưởi ấm, nhưng đồng thời hệ thống năng lượng đối mặt với rủi ro ngày càng tăng”, Duncan Sinclair, đối tác của Công ty tư vấn Baringa, nói.

Theo lãnh đạo các công ty năng lượng, nhà phân tích và nhà hoạch định chính sách, tình trạng sụt giảm sản lượng từ thủy điện, một công nghệ năng lượng từ lâu đã được chứng mính tính hiệu quả và độ tin cậy, đang khiến mọi người phải suy nghĩ lại về vai trò của nó trong một hệ thống năng lượng có khả năng chống chịu tốt.

Theo Tổ chức Khí tượng thế  giới (WMO), một cơ quan thuộc Liên Hợp Quốc, tần suất và thời gian hạn hán đã tăng gần 1/3 trên toàn cầu kể từ năm 2000.

Elliot Mainzer, Giám đốc điều hành tại California ISO, một tổ chức giám sát hệ thống  sản xuất, truyền tải điện và thị trường điện ở bang California, nói: “Toàn bộ ngành công nghiệp điện lực hiện đang cố gắng tìm hiểu những biến cố thời tiết đoan sẽ tác động như thế nào đối với cơ sở hạ tầng điện của chúng ta về mặt quy hoạch và áp lực trên lưới điện. Dữ liệu quá khứ không còn là yếu tố để tiên đoán cho tương lai”.

Theo dữ liệu của Hiệp hội Thủy điện quốc tế (IHA), thủy điện tạo ra 16% điện năng trên thế giới vào năm 2021, nhiều hơn tất cả các nguồn năng lượng tái tạo khác gộp lại. Cả hai loại công nghệ thủy điện chính đều bị ảnh hưởng bởi hạn hán. Các nhà máy thủy điện sử dụng dòng chảy của sông để làm quay tuốc-bin đang sản xuất ít điện hơn do mực nước nông.

Những nhà máy thủy điện thu gom hoặc bơm nước vào các hồ chứa để sử dụng sau này (thuỷ điện hồ chứa và thủy điện tích năng) cũng đã bị ảnh hưởng bởi lượng mưa thấp và lượng nước bốc hơi nhiều hơn do nhiệt độ cao.

Trong mùa hè này, nhiều khu vực của Trung Quốc trải qua thời tiết khô hạn gay gắt nhất trong vòng 60 năm. Mực nước sông Dương Tử đã xuống mức nhất kể từ khi dữ liệu được thống kê. Nước từ con sông này đổ về các nhà máy thủy điện gần đó đã giảm một nửa. Sản lượng thủy điện giảm mạnh,  khiến chính quyền tỉnh Tứ Xuyên ra lệnh đóng cửa các nhà máy ở 19 thành phố vào tháng trước để hạn chế tiêu thụ điện.

Tại Mỹ, mực nước ở 2 trong số các hồ chứa lớn nhất của đất nước, hồ Mead và hồ Powell, đã giảm xuống mức thấp trong lịch sử. Một đợt nắng nóng gay gắt đã quét qua phần lớn miền Tây nước Mỹ, khiến California ISO phải liên tục đưa ra lời kêu gọi tiết kiệm điện để giảm bớt căng thẳng trên lưới điện cũng như kêu gọi thực hiện các biện pháp để đưa tất cả các nguồn năng lượng có sẵn lên lưới điện.

Đối với châu Âu, sự kết hợp của lượng mưa thấp và đợt nắng nóng kỷ lục đã làm gia tăng căng thẳng cho hệ thống năng lượng vốn đang gặp khủng hoảng do Nga cắt giảm nguồn cung khí đốt. Tình trạng sản lượng thủy điện suy giảm cũng góp phần đẩy giá điện ở châu Âu tăng cao kỷ lục trong những tuần gần đây.

Na Uy là nhà sản xuất thủy điện lớn nhất trong khu vực nhờ có nhiều sông và thung lũng sâu. Vào đầu tháng 8, chính phủ Na Uy cảnh báo nước này có thể phải hạn chế xuất khẩu điện sang Anh, Đức, Thụy Điển, Phần Lan và Đan Mạch lần đầu tiên trong lịch sử vào những tháng tới.

Christian Rynning-Tønnesen Giám đốc điều hành Statkraft AS, nhà sản xuất thủy điện lớn nhất Na Uy, cho biết hiện công ty đang hạn chế sản xuất để tiết kiệm nước cho những tháng có nhu cầu cao hơn.

Một phần của sự hấp dẫn của thủy điện là nó có thể được sử dụng để lưu trữ điện bằng cách bơm nước vào các hồ chứa trên cao và xả nước chảy xuống để sản xuất điện khi cần thiết. Điều này giúp thủy điện đóng vai trò bổ sung cho các nguồn cung cấp năng lượng sạch dễ bị gián đoạn hơn như năng lượng mặt trời hoặc gió, vốn phụ thuộc nhiều hơn vào điều kiện thời tiết hàng ngày.

Tuy nhiên, Luiza Demoro, người đứng đầu bộ phận chuyển đổi năng lượng của Công ty BloombergNEF, nói: Chúng ta cần hiểu rằng thủy điện có thể thay đổi và kém tin cậy hơn so với trước đây.”

Các hình thức lưu trữ năng lượng khác đang cạnh tranh với thủy điện. Các hệ thống pin khổng lồ sạc điện vào ban đêm khi giá điện rẻ hơn và giúp cân bằng lưới điện vào ban ngày. Chúng đang được các công ty điện lực và công ty quản lý tài sản triển khai. Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), đầu tư vào các hệ thống pin trữ điện trên thế giới dự kiến ​​sẽ tăng hơn gấp đôi trong năm nay, dẫn đầu là Trung Quốc và Mỹ

Giớ đầu tư ngày càng thận trọng với thủy điện. Dữ liệu từ IEA cho thấy đầu tư vào các dự án thủy điện mới đã giảm kể từ năm 2020. IEA dự báo đầu tư thủy điện tiếp tục sụt giảmn trong năm nay. Một số quốc gia đang tiếp tục xây dựng các đập thủy điện mới, trong đó đáng chú ý là Trung Quốc.

Song các nhà phân tích cảnh báo một trong những hậu quả không lường trước được của thời tiết khô hạn vào mùa hè là việc phải sử dụng than để bù đắp mức sụt giảm sản lượng thủy điện. Trên toàn cầu, tiêu thụ than tăng gần 6% vào năm 2021, góp phần đáng kể vào mức tăng kỷ lục hàng năm về lượng khí thải carbon từ ngành năng lượng, theo IEA.