Không có mối đe dọa đối với đất nông nghiệp: chỉ 1.200 km2 có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng mặt trời và gió của Australia
Khi việc triển khai năng lượng tái tạo nhanh chóng của Úc tiếp tục diễn ra thì cuộc tranh luận về việc sử dụng đất cũng diễn ra. Ví dụ, Lãnh đạo Quốc gia David Littleproud tuyên bố các khu vực trong khu vực đã đạt đến “điểm bão hòa” và không thể đối phó với nhiều trang trại gió và mặt trời cũng như đường dây truyền tải hơn.
Hình ảnh: Năng lượng tái tạo ACEN
Vậy cần bao nhiêu đất để khử cacbon hoàn toàn năng lượng ở Úc? Khi chuyển hoàn toàn sang sử dụng năng lượng mặt trời và gió, liệu chúng ta có đủ không gian cho tất cả các tấm pin, tua-bin và đường dây điện không?
Tôi đã tính xong. Tất cả những gì chúng ta cần là 1.200 km2. Đó không phải là nhiều. Diện tích dành cho nông nghiệp lớn hơn khoảng 3.500 lần với diện tích 4,2 triệu km2. Diện tích đất sẽ được lấy đi để sử dụng cho mục đích nông nghiệp là khoảng 45 m2/người - tương đương diện tích một phòng khách lớn.
Chúng ta có thể loại bỏ nhiên liệu hóa thạch và giảm lượng khí thải nhà kính với tác động không đáng kể đến nông nghiệp. Và trong nhiều trường hợp, nông dân có thể được trả tiền để xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo trong khi vẫn tiếp tục chăn nuôi cừu, bò hoặc trồng trọt.
Thách thức của quá trình chuyển đổi năng lượng
Mức tiêu thụ điện ở Úc hiện vào khoảng 10 MWh/người/năm.
Nền kinh tế khử cacbon của Úc sẽ yêu cầu điện khí hóa nhiều công nghệ hiện lấy năng lượng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Sau đó, chúng ta cần đảm bảo lưới điện chạy hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo.
Khi chúng ta điện khí hóa ngành giao thông, sưởi ấm và công nghiệp, mức tiêu thụ điện bình quân đầu người hàng năm sẽ tăng gấp đôi. Nhưng chúng ta sẽ cần nhiều điện hơn nữa để khử cacbon trong ngành hàng không và vận tải biển. Vì vậy, thật hợp lý khi cho rằng mức tiêu thụ điện phải tăng gấp ba nếu chúng ta muốn hoàn thành quá trình khử cacbon, lên 30 MWh mỗi người mỗi năm.
Về mặt logic, điều này sẽ đạt được trong ba giai đoạn, bắt đầu từ giai đoạn dễ đạt được nhất:
Giai đoạn 1: Mặt trời và gió thay thế than và khí đốt khỏi hệ thống điện. Mục tiêu của chính phủ liên bang là 82% điện tái tạo vào năm 2030 giúp chúng ta chắc chắn đi đúng hướng trong việc khử cacbon trong điện. Xu hướng này đã được tiến hành tốt như được thể hiện trong biểu đồ bên dưới.
Giai đoạn 2: Điện sạch được sử dụng để điện khí hóa phương tiện giao thông (xe điện), sưởi ấm (bơm nhiệt điện) và nhiệt công nghiệp (lò điện). Công nghệ sẵn có này có thể thay thế phần lớn xăng và khí đốt trong vòng một thập kỷ mà không ảnh hưởng đáng kể đến chi phí vận hành phương tiện và sưởi ấm nhà cửa.
Giai đoạn 3: Ngành công nghiệp hóa chất được khử cacbon. Điện sạch được sử dụng để sản xuất amoniac, sắt, thép, nhựa, xi măng và nhiên liệu tổng hợp hàng không và vận chuyển.
Nguồn năng lượng sạch này sẽ đến từ đâu?
Hầu như tất cả công suất thế hệ mới ở Úc trong thập kỷ qua đều dựa vào năng lượng mặt trời và gió. Tổng cộng, năng lượng mặt trời và gió đã tăng từ khoảng 6% sản lượng điện năm 2014 lên 33% hiện nay. Năng lượng mặt trời và gió cung cấp điện rẻ nhất.
Hầu hết năng lượng mặt trời ở Úc ngày nay đều đến từ các tấm pin mặt trời trên mái nhà. Những tấm này không yêu cầu thêm đất. Nhưng diện tích sân thượng có hạn. Trong những năm tới, các trang trại năng lượng mặt trời trên mặt đất sẽ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.
Chúng ta cũng sẽ cần nhiều trang trại gió hơn. Mỗi trang trại gió chứa hàng chục tuabin và trải rộng hàng chục km2. Nhưng chỉ một phần nhỏ đất đai bị mất để trồng trọt.
Và tốt nhất là nên trải rộng các trang trại năng lượng mặt trời và trang trại gió khắp các khu vực định cư của Australia, để giảm tác động của tình trạng mây và gió tạm lắng ở địa phương.
Hầu hết các trang trại năng lượng mặt trời và gió đều nằm trên các trang trại cừu và gia súc trong đất liền từ Dãy phân chia lớn. Ở đây có nhiều nắng gió và không quá xa để truyền tải điện tới các thành phố bằng đường dây điện cao thế.
Vậy chúng ta cần bao nhiêu đất?
Thông thường, chỉ có khoảng 1% diện tích đất được bao phủ bởi trang trại gió thực sự bị mất để trồng trọt. Trong hầu hết các trường hợp, nông dân chăn nuôi hoặc tiếp tục cắt xén xung quanh tháp tuabin và đường vào.
Tương tự, do các tấm pin mặt trời được đặt cách nhau nên diện tích của một trang trại năng lượng mặt trời thường gấp hai đến ba lần diện tích thực tế của các tấm pin.
Các tấm thường được đặt cách nhau để tránh tổn thất do bóng đổ. Là một phần thưởng bổ sung, điều đó có nghĩa là mưa và ánh sáng mặt trời có thể rơi vào giữa chúng, cho phép cỏ phát triển và gia súc có thể ăn cỏ và trú ẩn.
Khoảng 10.000km đường dây truyền tải mới cũng sẽ cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng. Con số này nghe có vẻ nhiều nhưng chỉ khoảng 37 cm mỗi người.
Một lần nữa, diện tích đất sẽ được sử dụng cho mục đích nông nghiệp để xây dựng tháp tuabin gió và đường vào là tương đối nhỏ.
Một diện tích đất nhỏ nữa sẽ được dành cho việc lưu trữ mới như thủy điện và pin.
Tổng diện tích bao trùm các trang trại năng lượng mặt trời, trang trại gió và tất cả các cơ sở hạ tầng khác là khoảng 22.000 km2 (chủ yếu là đất giữa các tuabin trong trang trại gió). Nhưng nông nghiệp phần lớn có thể tiếp tục diễn ra bình thường trên hầu hết vùng đất này.
Theo tính toán của tôi, tổng diện tích lấy đi từ nông nghiệp để cung cấp năng lượng cho nền kinh tế sử dụng 100% năng lượng tái tạo (không sử dụng nhiên liệu hóa thạch) là một
khoảng 45 mét vuông mỗi người. Xem xét tổng dân số 27 triệu người của Úc, điều đó có nghĩa là tổng diện tích đất cần thiết là 1.200 km2. Diện tích hiện nay dành cho nông nghiệp lớn hơn khoảng 3.500 lần.
Nông dân có thể kiếm thêm thu nhập
Các công ty khai thác mỏ thường được phép khai thác đất mà không có sự đồng ý của chủ đất.
Các nhà phát triển trang trại năng lượng mặt trời và gió không có quyền như nhau. Họ phải thỏa thuận về tiền thuê đất với chủ sở hữu đất trước khi được tiếp cận đất đai. Các khoản phí này thường lên tới hàng chục nghìn đô la mỗi năm cho mỗi tuabin.
Trong trường hợp đường truyền, các máy chủ ở Victoria được trả 200.000 USD mỗi km trong 8 năm.
Việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo đã thu hút sự phản đối của một số cư dân sống gần cơ sở hạ tầng được đề xuất. Nhưng điều này có thể khắc phục được.
Các công ty trang trại năng lượng gió và năng lượng mặt trời thành công được cộng đồng chấp nhận thông qua tính minh bạch thực sự, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của dự án, để đảm bảo không có khoảng trống thông tin nào được tạo ra và sau đó chứa đầy thông tin sai lệch.
Trả tiền cho hàng xóm cũng như trang trại sử dụng năng lượng tái tạo và thành lập quỹ cộng đồng cũng rất hữu ích.
Các tấm pin mặt trời cũng cung cấp bóng mát cho vật nuôi.
Hình ảnh: CEC/Đại học Queensland
Có nhiều đất để chia sẻ
Việc mở rộng cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo sẽ tập trung ở các khu vực địa phương của Australia. Nhưng chúng ta cũng có thể mong đợi công suất năng lượng mới từ những nơi khác, chẳng hạn như các trang trại năng lượng mặt trời trên mái nhà mở rộng và các trang trại gió ngoài khơi mới, giúp giảm lượng đất cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng.
Vị trí của các khu vực phù hợp cho các trang trại năng lượng mặt trời và gió được thể hiện trong bản đồ nhiệt năng lượng tái tạo của Đại học Quốc gia Úc, trong đó có tính đến tài nguyên năng lượng mặt trời và gió, khoảng cách gần với đường dây truyền tải và vùng đất được bảo vệ. Nông dân ở những khu vực có màu đỏ có thể yêu cầu giá thuê đất cao hơn cho các công ty trang trại năng lượng mặt trời và gió.
Nói tóm lại, Úc có đủ đất để xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời và trang trại gió cần thiết cho cuộc cách mạng năng lượng tái tạo.
