Gió ngoài khơi và dầu khí: bài học về cạnh tranh hay sự phối hợp?
Những diễn biến ở Biển Bắc minh họa cho cách các ngành công nghiệp hydrocarbon và điện gió đang điều hướng việc đồng định vị ngoài khơi. Claire Jenns phân tích.
Phần lớn tương lai của việc đồng định vị phụ thuộc vào những diễn biến về mặt quy định. Nguồn: Vitchanan Photography / Shutterstock
Khi nhu cầu năng lượng của thế giới tăng vọt, gió ngoài khơi và dầu khí đang ở gần nhau hơn bao giờ hết để đáp ứng nhu cầu.
Năng lượng gió đã không ngừng mở rộng từ các dự án trên bờ sang không gian biển kể từ những năm 1990, một quá trình buộc hai ngành công nghiệp phải tính đến những thách thức và cơ hội của việc đồng định vị.
Hiện nay, các nhà khai thác dầu khí đang khám phá việc sử dụng năng lượng gió để cung cấp năng lượng cho các cơ sở ngoài khơi cũng như chia sẻ hoặc tái sử dụng cơ sở hạ tầng tương thích với các nhà khai thác điện gió ngoài khơi. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều khó khăn trong cả việc phân bổ nguồn lực công bằng và các phức tạp về mặt quy định.
Các chuyên gia trong ngành trao đổi với Future Power Technology về tính thực tiễn và tương lai của việc đồng định vị khi quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu diễn ra nhanh hơn.
Bối cảnh ngoài khơi hiện đại trông như thế nào?
Theo công ty mẹ GlobalData của Future Power Technology, đến năm 2030, gần 15% trong tổng số 4,8 petawatt-giờ (PWh) công suất điện gió dự kiến sẽ được tạo ra từ các dự án ngoài khơi.
Động lực của điện gió ngoài khơi đang được thúc đẩy bởi những tiến bộ công nghệ khi các nhà phát triển đạt được các cơ sở lắp đặt lớn hơn ở vùng nước sâu hơn để khai thác tốc độ gió cao hơn (và thường ổn định hơn). Tua bin gió đáy cố định sâu nhất thế giới nằm ở độ sâu 58,6m và được đồng sở hữu bởi SSE và TotalEnergies như một phần của dự án Seagreen trị giá 3,7 tỷ đô la (2,89 tỷ bảng Anh) tại Scotland, dự án này đã đi vào hoạt động vào năm 2023.
Điện gió đang ngày càng chiếm ưu thế trên các tài sản hydrocarbon, với các tua bin nổi được lắp trên các bệ neo. Các hoạt động này diễn ra ở vùng nước mà các tua bin đáy cố định thông thường không khả thi do hạn chế về độ sâu và điều kiện đáy biển.
Hiện nay, điện gió ngoài khơi do các công ty điện như Iberdrola và NextEra Energy dẫn đầu nhưng các công ty dầu khí sẽ giành được thị phần đáng kể trong thập kỷ tới. GlobalData nhấn mạnh rằng công ty dầu khí lớn TotalEnergies sẽ là nhà sản xuất năng lượng gió lớn thứ tư trên toàn cầu vào năm 2030, với điều kiện tất cả các dự án được đề xuất của công ty đều đi vào hoạt động.
Equinor của Na Uy, chủ yếu là nhà sản xuất hydrocarbon, cũng đã có những động thái nghiêm túc vào phân khúc điện gió ngoài khơi với kế hoạch lắp đặt công suất ròng là 10–12GW vào năm 2030. Tuy nhiên, công ty đã minh bạch về những thách thức tài chính mà họ phải đối mặt trong quá trình công nghiệp hóa và kiếm tiền từ công nghệ này, công ty đã trích dẫn vào năm 2024 sau khi hủy bỏ các dự án điện gió ngoài khơi ở Tây Ban Nha, Mexico và Việt Nam.
Sau đó là sự trở lại của Tổng thống Hoa Kỳ Donald Trump, người đã đình chỉ các hợp đồng thuê liên bang cho điện gió ngoài khơi trong khi phê duyệt các dự án dầu khí theo chương trình nghị sự Giải phóng Năng lượng Hoa Kỳ của ông.
Các hành động của Trump dường như đã mở lại sự chia rẽ giữa ngành công nghiệp điện gió và hydrocarbon. Vào tháng 1, Shell đã thông báo rút khỏi dự án điện gió ngoài khơi Atlantic Shores công suất 1,5GW với lý do cạnh tranh gia tăng, sự chậm trễ và thị trường thay đổi. Đối tác dự án EDF-RE Offshore Development được cho là vẫn cam kết với dự án nhưng vào tháng 3, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã hủy bỏ giấy phép khai thác không khí, khiến tương lai của dự án trở nên bất định.
Trong khi sự phản đối của Hoa Kỳ đối với điện gió ngoài khơi đã ảnh hưởng đến các công ty châu Âu, khiến cổ phiếu của các công ty lớn trong ngành Orsted và Vestas dao động, châu Âu đang ở vị thế phải tăng gấp đôi cả về công nghệ và địa điểm đồng đặt.
Đáng chú ý, Biển Bắc là trung tâm của hoạt động đồng định vị, với các nguồn tài nguyên hydrocarbon và gió mạnh được quản lý bởi một mạng lưới phức tạp gồm các cơ quan quốc gia và tổ chức quốc tế, một trong số đó là Cơ quan chuyển đổi Biển Bắc (NSTA) của Vương quốc Anh.
Phát biểu với Future Power Technology, cố vấn chính sách cấp cao của NSTA, Stuart Walters giải thích rằng "đồng định vị đã trở thành trọng tâm trong năm năm qua tại lưu vực, được thúc đẩy bởi gió ngoài khơi nổi đang tiến gần hơn đến dầu khí".
Chính phủ Lao động Vương quốc Anh hiện đang tiến hành tham vấn về đầu tư tư nhân vào các công nghệ để đạt được mục tiêu thành lập một ngành công nghiệp năng lượng sạch ngoài khơi "đẳng cấp thế giới" kết hợp nhiều công nghệ.
Tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác suôn sẻ giữa các ngành công nghiệp gió ngoài khơi và dầu khí là bước đầu tiên để đạt được mục tiêu này, với sự hỗ trợ của cơ sở hạ tầng tương thích, kỹ năng của lực lượng lao động và chia sẻ năng lượng.
Cơ hội tích hợp gió ngoài khơi và dầu khí
Dự án Hywind Tampen của Equinor ngoài khơi Bờ biển Na Uy ở Biển Bắc là một ví dụ hàng đầu về công nghệ gió và hydrocarbon kết hợp.
Trang trại gió nổi công suất 88MW là trang trại lớn nhất thế giới với 11 tua-bin đáp ứng khoảng 35% nhu cầu điện hàng năm của năm giàn khoan tại các mỏ ngoài khơi Snorre và Gullfaks. Việc đồng định vị cũng đang làm giảm
sử dụng tua bin khí, bù đắp 200.000 tấn mỗi năm (tpa) carbon dioxide (CO₂) và 1.000 tấn mỗi năm khí thải oxit nitơ, theo Equinor.
Gió tiếp tục là động lực chính cho quá trình điện khí hóa và giảm phát thải của ngành dầu khí – một nhiệm vụ ngày càng phổ biến đối với các phê duyệt dự án mới. Được đưa ra vào năm 2024, Kế hoạch OGA của NSTA yêu cầu bất kỳ dự án hydrocarbon nào được đưa vào hoạt động theo thẩm quyền của mình ở Biển Bắc sau năm 2030 phải sẵn sàng điện khí hóa hoặc lắp đặt giải pháp carbon thấp ngay từ ngày đầu hoạt động.
Sự hợp tác quy mô lớn như vậy giữa gió ngoài khơi và dầu khí được củng cố nhờ cơ sở hạ tầng chung của các ngành.
Công ty viễn thông Na Uy Tampnet cung cấp cáp quang, 5G riêng và vệ tinh cho các giàn khoan, trang trại gió và tàu thuyền ngoài khơi. Giám đốc công nghệ Anders Tysdal giải thích rằng cơ sở hạ tầng viễn thông có thể được nâng cấp khi việc đồng định vị mở rộng, cho phép phát triển nhiều hơn các hoạt động lắp đặt hoặc bảo trì điều khiển từ xa cho các dự án điện gió và hydrocarbon.
Nhà khoa học nghiên cứu cấp cao của tổ chức nghiên cứu SINTEF Harald Svendsen nhấn mạnh những lợi ích của cơ sở hạ tầng dùng chung: “Theo quan điểm của ngành dầu khí, việc có các trang trại gió gần đó để cung cấp điện là hợp lý để giảm chi phí và lượng khí thải.
“Đối với ngành công nghiệp điện gió, kết nối này là bước đệm để đẩy nhanh quá trình phát triển ngoài khơi vì mức độ sẵn sàng chi trả của các công ty hydrocarbon cho việc giảm phát thải có thể cao hơn mức mà khách hàng trên bờ sẵn sàng chi trả. Vì vậy, một dự án có thể được thực hiện ngay cả khi nó không mang tính thương mại trên đất liền”.
Svendsen xác nhận rằng các công ty dầu khí đã quan tâm nhiều hơn đến năng lượng gió trong thập kỷ qua vì “họ nhận ra rằng các chính sách về khí hậu sẽ không biến mất”.
“Nhưng ngay cả khi không tính đến biến đổi khí hậu, nền kinh tế của gió cũng đang trở nên rõ ràng hơn do thuế CO₂ tăng, chẳng hạn”.
Ngay cả khi cơ sở hạ tầng ngoài khơi vật lý cũ đi và ngừng hoạt động, Walters giải thích rằng việc tái sử dụng tài sản để sử dụng trong hoạt động giữa các ngành công nghiệp đang trở thành một khả năng. “Các nền tảng có thể được tái sử dụng cho các khách sạn lưu trú liên quan đến các khu vực bảo trì gió hoặc cho các biện pháp bồi thường môi trường như khách sạn chim”.
Ông cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tái sử dụng dữ liệu hiện có về môi trường ngoài khơi. Kho dữ liệu quốc gia (NDR) của NSTA có một petabyte báo cáo công khai từ các bên được cấp phép khai thác dầu khí và các nhà điều hành cơ sở hạ tầng ngoài khơi.
“Đã có gần 60 năm hoạt động dầu khí và thu thập dữ liệu diễn ra ngoài khơi. [NSTA] đang chứng kiến nhiều người làm việc trong lĩnh vực năng lượng tái tạo tải xuống dữ liệu địa chấn, có thể hữu ích khi lắp đặt trang trại gió”.
Walters xác định điện gió nổi là một lĩnh vực tăng trưởng chính. “Những bài học kinh nghiệm có thể được chuyển trực tiếp từ những gì đã thực hiện trên các tàu sản xuất nổi và các loại nền tảng khác sang nhiều hệ thống được sử dụng trong điện gió nổi, chẳng hạn như cơ chế neo hoặc cơ chế nổi”.
Lực lượng lao động của cả hai ngành đều đang tạo điều kiện cho sự tiến bộ như vậy, với báo cáo của Offshore Energies UK cho thấy 90% công nhân trong ngành sản xuất dầu khí và chuỗi cung ứng liên quan có các kỹ năng có thể chuyển giao sang các ngành năng lượng ngoài khơi khác, bao gồm cả điện gió.
Chương trình Skills Passport của Chính phủ Lao động Anh đã được đưa lên mạng vào tháng 1 với mục đích hỗ trợ công nhân dầu khí chuyển sang làm việc trong lĩnh vực năng lượng tái tạo khi hai ngành này ngày càng gắn kết hơn.
"Có dự đoán về sự suy giảm tự nhiên của các vai trò trong ngành dầu khí so với sự gia tăng của các vai trò trong ngành điện gió, với các cơ hội để phù hợp với chúng", Walters cho biết. "Bước tiếp theo là sắp xếp mức độ chi tiết của các loại vai trò và khu vực cần đến chúng".
Tuy nhiên, ngay cả khi việc đồng định vị tạo ra những cơ hội mới cho hai ngành công nghiệp, thì áp lực bổ sung đang được đặt lên các nguồn tài nguyên chung, không gian biển, lao động và chuỗi cung ứng.
Cạnh tranh và chồng chéo
Gió ngoài khơi là một ngành tương đối mới gia nhập môi trường biển, với đáy biển ngày càng bận rộn hơn.
Các nhà phát triển trang trại gió và hydrocarbon đang cạnh tranh để có cùng thiết bị chuyên dụng và lao động lành nghề để xây dựng và bảo trì các tài sản ngoài khơi.
Trong những năm gần đây, giá thuê tàu biển đã tăng vọt và vào tháng 1, các tàu có thể hoạt động trong môi trường dưới biển được ghi nhận là đặc biệt khan hiếm do nhu cầu từ gió ngoài khơi tăng cao.
Các công ty dầu khí truyền thống cũng lo ngại lực lượng lao động của họ sẽ chuyển sang các ngành công nghiệp tái tạo. Điều này sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt kỹ năng do nghỉ hưu hàng loạt, như đã dự đoán trong ngành công nghiệp ngoài khơi của Na Uy, và làm phức tạp thêm khái niệm chuyển đổi trực tiếp người lao động từ ngành này sang ngành khác.
Có một bức tranh tương tự liên quan đến việc tái sử dụng cơ sở hạ tầng, như Svendsen giải thích: “Trong nguyên tắc, khi các giàn khoan dầu khí ngừng hoạt động, cơ sở hạ tầng dầu khí có thể được thay thế bằng các trạm chuyển đổi điện, ví dụ, để biến chúng thành trung tâm năng lượng gió.
“Nhưng không rõ liệu điều này có khả thi hay không.
Nhiều giàn khoan dầu khí đã được thiết kế cho một mục đích sử dụng cụ thể. Để thay đổi điều này, chúng cần được đưa vào bờ và xây dựng lại với chi phí rất lớn.”
Ngành năng lượng ngoài khơi cũng đang cạnh tranh về thép, một vật liệu xây dựng quan trọng cho các giàn khoan và tua bin gió. Chuỗi cung ứng thép toàn cầu gần đây đã bị ảnh hưởng bởi mức thuế quan 25% của Tổng thống Trump, làm gián đoạn cung cầu đối với các nhà sản xuất và giá cả đối với các nhà phát triển ngoài khơi.
Ngay cả ngoài những trở ngại ngắn hạn, một vấn đề dai dẳng trong phát triển đồng vị trí là các dự án chồng chéo. Tysdal cho biết: “Có một nhóm người sử dụng đáy biển đa dạng”. “Chúng tôi gặp thách thức với các trang trại gió chiếm diện tích đất nơi chúng tôi vừa có cáp hiện tại vừa có tuyến đường tiềm năng trong tương lai.”
Trước khi Đảng Lao động giành chiến thắng trong cuộc bầu cử Vương quốc Anh năm 2024, cựu Thủ tướng Rishi Sunak đã cấp giấy phép thăm dò dầu khí tại các địa điểm điện gió ngoài khơi, gây phẫn nộ và tạm thời làm mất ổn định thị trường năng lượng xanh của Vương quốc Anh.
Việc gia tăng các cơ sở lưu trữ và sử dụng carbon (CCUS) đang tạo ra thêm tình trạng tắc nghẽn. Một ví dụ chính là sự chồng chéo giữa trang trại điện gió Outer Dowsing, khu vực cấp phép CCUS của Đối tác Northern Endurance và các hoạt động khai thác hydrocarbon của Perenco ở Biển Bắc.
Walters xác nhận rằng, với tư cách là cơ quan quản lý, NSTA đã điều chỉnh cách tiếp cận của mình. “Khi tình trạng chồng chéo trở nên thường xuyên hơn, nhu cầu xem xét các dự án trước ngày càng lớn. Theo truyền thống, trước khi chúng tôi triển khai vòng cấp phép mới, chúng tôi sẽ tham khảo ý kiến của Crown Estate vào cuối quá trình và giải quyết tình trạng chồng chéo theo từng trường hợp cụ thể.
“Những gì chúng tôi đang thấy hiện nay là ngày càng có nhiều dấu hiệu cảnh báo xuất hiện với các dự án phát triển mới như trang trại điện gió. Chúng tôi phải suy nghĩ về việc giảm thiểu tác động trước nhiều hơn nữa để thúc đẩy sự hợp tác.”
Triển vọng cho việc đồng định vị
Phần lớn tương lai của việc đồng định vị phụ thuộc vào các diễn biến về quy định, đặc biệt là trong việc đẩy nhanh quá trình điện khí hóa. Walters xác định đây là động lực lớn nhất để tạo ra một "tuyến đường năng lượng tích hợp", với Na Uy dẫn đầu.
Nghiên cứu từ Tạp chí Luật và Kinh doanh Năng lượng Thế giới của Đại học Oxford cho thấy rằng "kinh nghiệm về quy định và lập pháp của Na Uy có thể đóng vai trò là mô hình tiềm năng cho các chế độ quy định trong tương lai" về điện khí hóa năng lượng gió.
Thật vậy, một trong những điều kiện của Chính phủ Na Uy để trao dự án điện gió ngoài khơi Sørlige Nordsjø II công suất 3GW cho Ventyr Energy là đánh giá về việc cung cấp điện gió cho Ekofisk gần đó, một trong những mỏ dầu khí lớn nhất trên Thềm lục địa Na Uy.
Theo Tysdal: "Trong một thế giới quản lý lý tưởng, mỗi ngành sẽ có sự kết hợp các biện pháp bảo vệ cho những người sử dụng đáy biển khác trong khi vẫn bảo vệ lợi ích của chính họ như một phần của môi trường hợp tác".
“Mười năm trước, mọi người không thể dự đoán được rằng việc đồng định vị sẽ trở thành một vấn đề quan trọng như vậy”, Walters kết luận. “Quy hoạch hàng hải hiện phải xem xét việc tối ưu hóa không gian và nếu có nhiều xung đột hơn, các chính phủ có thể phải quyết định hoạt động nào được ưu tiên trong một số tình huống”.
