Cần có tầm nhìn chiến lược Tất yếu
khai thác năng lượng gió trước nguy cơ
khủng hoảng năng lượng đang đến gần
Master Designer Phạm Phú Uynh. 17/4/360 La thành, Đống đa, Hà nội
1-Vấn đề năng lượng ở ta đang nóng, rất bức xúc.
Hiện nay nước ta đang đứng trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng nghiêm trong. Qua nhiều hội thảo, hội nghị về năng lượng, qua trao đổi với nhiều nhà khoa học, cho thấy: Còn vài thập niên nữa, năng lượng hóa thạch: than đá, dầu mỏ, khí đốt sẽ bị cạn kiệt, loài người sẽ lâm vào tình trang khủng hoảng năng lượng trầm trọng. Việt nam không thể tránh khỏi nguy cơ do thiếu hụt năng lượng sắp đến gần.
Qua gặp mặt đầu xuân của Hiệp hội năng lượng, cho thấy nhiều nhà máy nhiệt điện do Trung quốc xây dựng bị hư hỏng, chất lượng kém, xây dựng chậm tiến độ, sản xuất điện bị ảnh hưởng lớn. Các nhà máy thủy điện rất thiếu nước, nguy cơ thiếu điện đang xẫy ra, giá điện sẽ tăng...
Năng lượng là then chốt, quyết định sự tồn tại và phát triển của xã hội. Muốn phát triển đất nước, năng lượng phải đi trước một bước, nên hưởng ứng cuộc cách mạng KHKT do đại hội Đảng lần thứ III phát động, 1960, ta bắt đầu xây dựng nhiều nhà máy nhiệt điện, thủy điện.
Nếu thiếu năng lượng, công, nông, ngư nghiệp, chế biến, sản xuất, kinh doanh sẽ bị đình đốn, kinh tế, KHKT, đời sống xã hội sẽ bị tụt hâu. Thậm chí, thiếu điện thì không thể tổ chức một hội nghị, hội thảo KH.
Thực trạng hiện nay ta rất thiếu diện, nam nào cũng nhập khẩu nước ngoài. Dự đoán khi ta trở thành nước công nghiệp, năm 2020, công suất sản xuất điện tăng gấp 4 lần so với nam 2006 (theo báo cáo ngành Điện tại hội nghi khoa học toàn quốc 2007, tr 116-117, năm 2006 công suất điện 12.352MW sản xuất 60,6 tỷ KWh, năm 2010 công suất 19.550 MW sản xuất 112,658 tỷ KWh, năm 2015 công suất 32.116 MW, sản xuất 190,700 tỷ KWh, năm 2020 công suất 48.462 MW, sản xuất 294,012 tỷ KWh) mặc dù lúc đó đã xây xong các nhà máy điện hạt nhân 4.000 MW, nhưng ta vẫn thiếu hụt năng lượng 4.000 MW, phải nhập của Lào 2.000MW, Campuchia 1.000MW, Trung quốc 1.000 MW...
Theo báo cáo Quy hoạch của Bộ Công Thương đến năm 2020, sản lượng điện thương phẩm là 235 tỷ kWh và 245 tỷ kWh. Từ 2016-2020 với phương án tăng 10,34%/năm và 11,26% năm. Tuy nhiên sự thiếu hụt điện rất nghiêm trọng. Riêng ở miền Nam sự thiếu hụt điện tăng từ 3,7 tỷ kWh năm 2021 lên gần 10 tỷ kWh năm 2022. Mức thiếu hụt cao vào năm 2023 khoảng 12 tỷ kWh.
2- Thực trạng thiếu hụt năng lượng và nguyên nhân:
Bởi vậy không nên thỏa mãn hiện tại, thờ ơ, không lo đến ngày mai! Chúng ta đang đứng trước nổi cộm lên bức xúc lớn vì tình hình năng lượng của ta đang bị đe dọa thiếu hụt nghiêm trọng:
1- Thực tế lủ lụt mấy năm vừa qua bộc lộ nhiều bất cập về thủy điện. Năng lượng thủy điện ta đã khai thác tối đa. Hơn 2000 trạm thủy điện lớn, nhỏ chiếm lòng hồ rộng lớn nhiều chục vạn ha, phá hủy rừng, cây cối, gây ô nhiểm môi trường sinh thái chưa ai tính được hết, đặc biệt không ngăn được lủ lụt, mà còn xã nước cùng với lủ lụt gây bao nhiêu thảm họa sinh mạng, hủy hoại nhà cửa, ruộng vườn, hoa màu, cây cối.… tổn thất hàng ngàn tỷ đồng/năm, nên vài trạm thủy điện đang xây dựng dở dang phải bị đình chỉ. Đó là điều rất bức xúc đến nỗi có địa phương trong cơn khốn khó đã kiện tập đoàn điện lực Việt nam….
Ưu điểm của thủy điện là không phải mua nhiên liệu, đầu tư 2.000 USD/KW, nếu tính diện tich về lòng hố, di dân… có thể hơn 3.000USD/KW.
Có điều nghịch lý không sao khắc phục được là đến mùa khô hạn rất cần điện, thì lại thiếu nước, thiếu điện. Có lúc mưa lũ, ngập lụt ở miền Trung, thì các trạm thủy điện Trị an, Dầu tiếng ở miền Nam, nhà máy thủy điện Hòa bình, Thác bà ở miền Bắc không đủ nước để hoạt động và ngược lại, làm tăng nguy cơ thiếu điện cho các nhà máy, xí nghiệp, sinh hoạt xã hội. Như thế cái lợi và cái hại lâu dài cần được tính toán cụ thể.
2- Năng lượng nhiệt điện, than đá: đầu tư 1.000USD/KW, nhưng phải mua than số lượng lớn. Hiện nay ta khai thác được 22 triệu tấn than/năm, xuất khẩu nhiều triệu tấn. Tuy nhiên năm 2020, khi trở thành nước công nghiệp, ta phải nhập 40 triệu tấn than/năm cho hàng loạt nhà máy nhiệt điện ra đời, không biết mua đâu? Chúng ta đã cử đoàn đi khắp thế giới: Brazin, Achentina, ấn độ, Trung quốc…, nhưng chỉ Indonexia hứa bán cho ta 3,5 triệu tấn than/năm. Số than còn lại giải quyết thế nào?
Mỏ than ở đồng bằng sông Hồng trử lượng 200 tỷ tấn. Nhưng ở độ sâu 4000 m, nhiệt độ ở đó 1500, không có công nghệ hiện đại làm thế nào khai thác được? Giá thành khai thác sẽ bao nhiêu chưa ai biết? Ai tính toán được sự sụp lún và hậu quả về sau?
Ngoài ra cần tính toán đến các nhà máy nhiệt điện gây ô nhiểm môi trường sinh thái, gây hiệu ứng nhà kính, cây cối bám đầy bụi bặm, mưa axit, con người không tồn tại gần được, vì có nguy cơ của nhiều bệnh.
Mặt khác hay bị sự cố xỉ than, sụp lò khó giải quyết.
3- Về dầu mỏ: đầu tư ra điện 4.000USD/KW, phải mua nhiên liệu dầu 85USD/thùng. Có năm chúng ta khai thác được 19-22 triệu tấn dầu thô. Tưởng rằng chúng ta nhanh chóng đạt 30-40 triệu tấn/năm, nhưng nay (chưa có số liệu cụ thể), dự đoán ta chỉ khai thác 16 triệu tấn/năm, vì mỏ Bạch hổ và vài mỏ khác đã bắt đầu cạn kiệt. Theo một sự tính toán về trử lượng 2,7 tỷ thùng ta chỉ khai thác được 20 năm về dầu mỏ.
Khí đốt đầu tư ra điện 4.000USD/KW. Trước đây ta khai thác 11 tỷ m3/ năm. Nay ta chưa có số liệu cụ thể về trử lương, sản lượng, nhưng chắc trong vài thập niên tới sẽ bị cạn kiệt. Indonexia là nước xuất khẩu dầu mỏ, nay trở thành nước nhập khẩu, nên rút ra khỏi tổ chức OPEC, vì dầu mỏ cạn kiệt.
4- Năng lượng hạt nhân: đầu tư 5.000USD/KW. Bất lợi là chúng ta phải dùng ngoại tệ nhập khẩu toàn bộ 100% về thiết bị, kỹ thuật, nhiên liệu Uranium, thuê chuyên gia, ở trong nước chưa chế tạo được nhiên liệu hạt nhân, mua nhiên liệu rất đắt, không chủ động được, lại thêm dễ gây sự cố, ô nhiểm môi trường sinh thái, mất an toàn từ khâu khai thác, chế biến đến cất dấu chất thải hạt nhân, nên nhân dân nhiều nước phản đối. (ở Đức chôn cất chất thải hạt nhân sâu 1 km rất tốn kém, nhân dân Pháp và Đức biểu tình phản đối chuyên chở chất thải hạt nhân trên lãnh thổ, nhân dân Canada phản đối cất dấu 56 tấn chất thải hạt nhân, nhân dân Đài loan phản đối buộc nhà cầm quyền hủy xây dựng nhà máy điện hạt nhân 1.000 MW)
5- Năng lượng địa nhiệt, nước biển, sinh học, sinh khối ta chưa có thể khai thác, phát điện được. Nhà nước chưa có phương hướng thăm dò trử lượng, tiềm năng, chưa ai thử nghiệm, thiết kế, dự trù trang thiết bị, công nghệ khai thác, địa điểm, hạch toán kinh tế. Nước ngoài đã đầu tư khai thác nhiều, nhưng ta không bắt chước được. Chúng ta cũng không thể kêu gọi nước ngoài đầu tư trong các lĩnh vực này.
6- Năng lượng mặt trời: trước đây đầu tư ra điện rất đắt 7.000-10.000 USD/KW. Nay đã rẻ hơn nhiều. Ta phải nhập 100% các tế bào quang điện, các phụ tùng thiết bị, tích trử năng lượng, bộ đổi điện inverter rất phức tạp, ta không tự chế tạo được. Nước ta có lợi thế vì ngày nắng nhiều, nhất là ở miền Nam, miền Trung. Mùa hè, mùa thu ngày nắng nhiều hơn ngày mưa. Số giờ nắng thường chiếm 1/3 của ngày. Các nước Bắc Âu nắng rất ít người ta vẫn sử dụng. Nhưng khó khăn là năng lượng này quá đắt không hợp với túi tiền của nhân dân ta. (ở nước ngoài lương cao 5 đến 10.000 USD/tháng, nếu nhịn ăn tiêu một tháng đã lắp đặt được trạm năng lượng mặt trời 1 KW, nên nhiều gia đình sở hữu một trạm điện mặt trời là bình thường, nhưng ở ta muốn có số tiền như vậy, những người lương thấp tiết kiệm nhiều năm cúng không đạt được.
Qua sơ bộ số liệu trên, chứng tỏ chúng ta chưa bảo đảm an ninh năng lượng, có nguy cơ thiếu hụt năng lượng trầm trọng. Nếu cứ duy trì sản xuất điện như hiện nay, chúng ta không thể đạt mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, năm 2020 nước ta không thể trở thành nước công nghiệp được. Khi thiếu điện thì công, nông, ngư nghiệp, chế biến, khai tác sẽ bị tụt hậu, đời sống vật chất và tinh thần sút kém sẽ gây bất ổn định đời sống, xã hội.
3- Ngay từ bây giờ cấn có tầm nhìn chiến lược khai thác năng lượng gió:
Bởi vậy, ngay từ bây giờ ta phải có bước đột phá đầu tư khai thác năng lượng gió tiềm tàng vô tận, bền vững tương lai cho đến 4 tỷ năm nữa khi mặt trời nguội lạnh. Theo dự đoán tiềm năng này có thể đến 10 triệu tỷ KW. Nếu khai thác 10% năng lượng này cũng đủ dùng cho toàn thế giới. Khai thác năng lượng gió, năng lượng mặt trời là bước đi tất yếu của loài người thay thế nguồn năng lượng hóa thạch sắp cạn kiệt.
Hiện nay gió là nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất trên thế giới, mức độ tăng trưởng đạt 29% trong thập kỷ niên qua, trong lúc đó than chỉ tăng 2,5%, năng lượng hạt nhân tăng 1,8%, khí tự nhiên tăng 2,5% và dầu tăng 1,7%/năm.
Hiện nay nhiều nước nỗ lực khai thác năng lượng gió, đi đầu là Đức, Mỹ, Tây ban nha, Trung quốc. Cơ quan năng lượng Đức đề ra mục tiêu đến năm 2015 sản lượng điện từ các năng lượng tái tạo chiếm 20% tổng sản lượng điện quốc gia, trong đó 35.000 MW điện được sản xuất từ gió.
3.1: Lợi thế khu vực Đông Nam Á: Khu vực Đông Nam Á có nhiều đảo lớn nhỏ nằm ở phía Tây Thái bình dương, phía Đông Ấn độ dương chịu ảnh hưởng của hai làn gió mùa rất mạnh là gió Đông bắc và Tây nam. Philipin có 7.107 hòn đảo, phía tây Indonexia có 17.000 hòn đảo, Việt nam hơn 3000 hòn đảo đều có gió mạnh thường xuyên. Theo khảo sát của ngân hàng thế giới “The World Bank Asia Alternatic Energy Program” đã cho điều tra bản đồ gió với sự thực hiện của AWS True Wind- một tổ chức nghiên cứu có 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, đo dạc và mô hình hóa khí quyển, trong đó có 4 nước Việt nam, Lào, Campuchia, Trung và Tây bắc Thái lan cho thấy về diện tích, 28.000 km2 của Việt nam có gió rất tốt. Trong khi đó Campuchia 345 km2, Lào 6676 km2, Thái lan là 761 km2.
3.2- Lợi thế ở Việt nam: Ưu thế của Việt nam là có bờ biển dài trên 3.000 km, nhiều hải đảo, núi cao từ 400 đến 1500 m ở Đông và Tây dãy Trường sơn có tốc độ gió từ 7 đến 9 m/s là thường xuyên, có lúc 15-17 m/s, đặc biệt là ở mền Trung và Tây nguyên đến nay chưa được khai thác.
Từ năm 1960 đến nay nhiều cơ quan, xí nghiệp, trường học, cục, vụ, viện, quân đội, cá nhân không chuyên đã chế tạo hàng vạn roto gió thí nghiệm loại nhỏ theo mẫu nước ngoài để phát điện, làm muối, bơm nước tưới cây, nhưng khó thành công, chưa có roto nào đạt công suất vài KW, tồn tại được vài năm, thường gãy cánh, gãy đuôi lái hết, tốn kém rất nhiều tiền của. Nhiều nơi chế tạo nhiều lần roto gió công suất nhỏ, công nghệ thấp, nhưng không tìm được nguyên nhân bất thành, trở thành bế tắc, gây chán nản trong khoa học. Bởi vậy khai thác năng lượng gió ở ta đang ở con số 0, vì ta chưa đạt được kiến thức sáng chế mới, kém công nghệ cao, chế tạo mò mẫm, nhận thức theo cảm tính, ảo tưởng về công suất năng lượng gió. Có người hàng chục năm nghiên cứu chế tạo hàng ngàn roto gio, được mời ngồi trên ghế hội đồng để xét chọn dự án, mà nhận thức còn ấu trỉ, đến nỗi cho rằng: “Công suất roto gió tỷ lệ thuận với bình phương đường kính bánh gió”, mặc dầu tỷ lệ với bình phương bán kính bánh gió đã thổi phồng công suất lên hàng chục lần rồi.
Chúng ta hoan nghênh một số nhà đầu tư nhập khẩu các turbin gió roto trục ngang cở lớn, công nghệ cao của nước ngoài, lắp đặt ở Bình thuận, Bạc liêu và sẽ mở rộng ra ở Tây nguyên, Côn đảo, Phú quốc, mở ra một giai đoạn mới phát triển năng lượng gió ở Việt nam. Mong rằng sẽ tiếp tục nhân rộng ra các vùng khác… Tuy nhiên công suất được công bố không đủ tin cậy. Nếu turbin gió có công suất đích thực chỉ 100 KW là sức mạnh to lớn không thể có sức mạnh nào cản trở được (máy phát điện Diesel 75 mã lực = 55 KW đã có sức mạnh phi thường). Nếu turbin gió công suất 1500 KW nó chạy tung trời, thế mà có nhiều turbin gió không quay được đặt ra nghi vấn?
Đáng tiếc ở ta chưa đủ khả năng để chế tạo các turbin gió cở lớn công nghệ cao, chưa tận dụng được tiềm năng trí tuệ, nội lực trong nước, nên phải nhập 100% thiết bị, máy móc, vật liệu, công nghệ lắp đặt của nước ngoài, bị lệ thuộc, không chủ động được kỹ thuật công nghệ năng lượng gió.
Những Turbin gió trên là tiêu biểu hiện nay, đạt công suất đáng kể, đã sản xuất hàng vạn turbin, góp phần kinh tế xã hội ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên người ta chưa tìm ra giải pháp mới hơn để khắc phục những yếu kém của nó về hiệu suất, các cánh chỉ đón gió một hướng, tốc độ chậm, lãng phí năng lượng, cánh nặng hàng tấn tiêu hao năng lượng, khởi động khó, gây tiếng ồn lớn, giá thành đắt, tính toán bị thổi phồng công suất để quảng cáo... (thực tế thường chỉ đạt 1/10 hay 1/15 công suất tính toán quảng cáo)
4- Phải có bước đột phá triển khai sáng chế mới số 9561 về khai thác năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm, ký hiệu DRD3n.HTHG4m:
Qua nhiều năm nghiên cứu sáng chế, tác giả đã tìm ra giải pháp mới về Design thiết bị khai thác năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm hiệu suất cao, đón gió mọi hướng, nên gió chiều nào roto cũng quay không cần bánh lái chỉnh hướng, đặc biệt là có thể tăng lưu lượng gió, tăng công suất lên nhiều lần nhờ hệ thống phụ, có thể ổn định điều tốc, dễ chế tạo, lắp đặt, giá thành hạ, đã thử nghiệm ở Đà nẳng (1978) công suất 15 KW, ở HTX Tứ hiệp, Thanh trì, Hà nội (1981-1983) công suất 5 KW để bơm nước thải nuôi cá (công bố trên báo Nhân dân ngày 6/5/1983, Hà nội mới ngày 10/4/1983), đã viết lý thuyết 220 trang khẳng định tính mới, đã đăng ký bản quyền tác giả số 435/2001/QTG ngày 5/12/2001, đạt giải Nhì về Sáng kiến sử dụng năng lượng gió bảo vệ môi trường nhân ngày môi trường thế giới 5/6/2006, đã dự nhiều Techmart Hà nội, Cần thơ, Tiết kiệm năng lượng quốc tế, có nhiều bằng khen, giấy chứng nhận…
Từ năm 1980 tác giả đã có nhiều đề xuất khai thác năng lượng gió gửi lãnh đạo Đảng, Nhà nước và đấu năm 1990 đã gặp trực tiếp Bộ trưởng Kế hoạch - Đàu tư đề nghị đưa năng lượng gió vào chương trình quốc gia để đàm phán sử dụng kỹ thuật của CHLB Đức và kinh phí của EU theo gợi ý của ông Wolfgang Skor, giám đốc Trung tâm Thủy khí động học của Đức, nhưng đều không có hiệu quả, vì năng lượng gió bị coi thường, bị đánh giá thấp.
Gần đây, do năng lượng hóa thạch: than đá, dầu mỏ, khí đốt sắp bị cạn kiệt, trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng đang đến gần, nhiều nước thi đua nhau khai thác năng lượng gió, ta mới bắt đầu thấy giá trị của năng lượng này, đã mở nhiều hội nghị, hội thảo về năng lượng tái tạo mà quan trọng nhất là năng lượng gió, nhưng cũng chỉ là những bài tham luận chung chung công bố chính sách, kêu gọi nước ngoài đầu tư, không có tham luận dự án sáng chế cụ thể về năng lượng gió, nên bị dẫm chân tại chỗ. Về phia các cơ quan quản lý nắm kinh tế và quyền lực chỉ trông chờ các Cục, Vụ, Viện KH, các trường đại học, các GS, TS học vị cao, nhưng vì họ bị lệ thuộc sách vở, thiếu lăn lộn thực tế để phát minh sáng chế, nên cả cuộc đời chưa đưa ra được phát kiến mới về năng lượng gió. Mặt khác chỉ trông đợi nước ngoài, “Bụt chùa nhà không thiêng”, đã lập Hội đồng có học vị cao, chuyên sâu lý thuyết, nhưng thiếu thực tế, để chọn dự án năng lượng gió, nhưng dự án được duyệt lại mua thiết bị nước ngoài về lắp đặt, tốn kém hàng ngàn tỷ đồng, không thể sản xuất hàng loạt được, thổi phồng công suất, gây tốn kém lớn về ngân sách?
5- Kết luận:
Qua một số vấn đề nêu trên, trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng sắp đến gần, để bảo đảm an ninh năng lượng trước mắt và lâu dài cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nước ta cần có tầm nhìn chiến lược tất yếu, cần có bước đột phá khai thác năng lượng gió sạch, bền vững cho tương lai Việt nam.
Muốn đạt mục tiêu to lớn trên, nhà nước phải đầu tư kinh phí, kỹ thuật thích đáng, tự mình làm chủ kỹ thuật, không lệ thuộc nước ngoài, tập trung khai thác năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm nói trên, lúc đầu chế tạo loại nhỏ vài KW, tiếp đến vài chục, vài trăm KW theo khả năng sẵn có ở trong nước để phục vụ đồng bào vùng có gió mạnh quanh năm như bờ biển, hải đảo núi cao, vùng sâu, vùng xa, bộ đội hải quân, biên phòng, ngư dân, nông dân, đánh bắt cá tôm, sục khí nuôi tôm, thắp sáng, chạy điện đài, chạy máy, nối mạng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng lên theo sự vận động không ngừng của cuốc sống./.
