Xu hướng tích hợp đa chức năng: Tàu chở hàng thành nhà máy điện, nông trại thành trung tâm năng lượng

Ngày: 2 tháng 8, 2026

By Annie Nguyễn

Mở đầu

Trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng toàn cầu, các tài sản và không gian truyền thống đang được tái định nghĩa thành những trung tâm đa chức năng, vừa sản xuất hàng hóa vừa sản xuất năng lượng sạch. Từ tàu chở hàng, giàn khoan ngoài khơi đến những cánh đồng trồng trọt và trang trại chăn nuôi, ranh giới giữa "người tiêu dùng" và "nhà sản xuất" năng lượng đang bị xóa nhòa.

Phần 1: Tàu chở hàng, giàn khoan nổi và các công trình ngoài khơi – Nhà máy điện trên biển

1.1. Điện gió ngoài khơi kết hợp sản xuất hydrogen tại Hà Lan

Hà Lan đang tiên phong trong việc tích hợp sản xuất hydrogen ngay trên các công trình ngoài khơi. Dự án OMG-H2 do H2DO B.V. thực hiện đang nghiên cứu khả thi một hệ thống 30-50 MW trên giàn khoan, được cấp điện từ trang trại gió ngoài khơi lân cận hoặc qua kết nối với TenneT. Mục tiêu là chứng minh khả năng sản xuất hydrogen xanh RFNBO (nhiên liệu tái tạo có nguồn gốc không sinh học) ngay tại biển và vận chuyển vào bờ qua đường ống . Ưu điểm chính là độc lập với lưới điện trên bờ, tránh chi phí xây dựng hệ thống cáp HVDC đắt đỏ và mất nhiều thời gian, đồng thời giảm tình trạng cắt giảm năng lượng tái tạo .

Dự án FlexH2, do Shell dẫn đầu với sự tham gia của TNO và 10 đối tác, đang phát triển một khái niệm nhà máy điện-hydrogen ngoài khơi linh hoạt, nhằm giảm chi phí đầu tư cho hạ tầng truyền tải điện gió ngoài khơi và rút ngắn thời gian đưa ra thị trường từ 5 đến 10 năm .

TNO cũng đang nghiên cứu tích hợp hệ thống năng lượng Bắc Hải, nơi điện gió ngoài khơi được chuyển đổi thành hydrogen qua các nền tảng điện phân ngoài khơi, đồng thời kết nối với cơ sở hạ tầng CO₂ và khí đốt hiện có . Các dự án như PosHYdon đang thử nghiệm sản xuất hydrogen từ điện gió và vận chuyển qua đường ống khí hiện có .

1.2. Đảo năng lượng Bornholm – Đan Mạch và Đức hợp tác

Mô hình "đảo năng lượng" đang được hiện thực hóa tại Bornholm, Đan Mạch. Đây sẽ là trung tâm tích hợp điện gió ngoài khơi, hydrogen và kết nối lưới điện xuyên biên giới đầu tiên trên thế giới . Công suất kết nối dự kiến 2 GW đến Đức và 1,2 GW đến Đan Mạch, đủ cung cấp điện cho khoảng 3 triệu hộ gia đình .

Đan Mạch và Đức đã ký thỏa thuận chia sẻ chi phí hỗ trợ cho các trang trại gió ngoài khơi, đánh dấu lần đầu tiên hai quốc gia cùng chia sẻ chi phí hỗ trợ cho một dự án điện gió ngoài khơi xuyên biên giới . Dự án nhận được 645 triệu EUR hỗ trợ từ EU .

1.3. Hệ thống nổi tích hợp tuabin gió và hydrogen tại Peru

Một nghiên cứu học thuật gần đây đã thiết kế một giàn khoan nổi bán chìm tích hợp tuabin gió 15 MW với hệ thống điện phân và bồn chứa hydrogen ngay trên giàn . Nghiên cứu áp dụng cho vùng biển Ica, Peru, nơi có mật độ công suất gió ngoài khơi vượt 1.000 W/m², cho thấy mô hình này hoàn toàn khả thi về mặt kỹ thuật .

Phần 2: Nông trại và cánh đồng – Nhà máy năng lượng trên đất liền

2.1. Agri-PV (Solar Sharing) tại Nhật Bản

Nhật Bản đang dẫn đầu mô hình agrivoltaics (solar sharing), nơi đất nông nghiệp vừa trồng trọt vừa sản xuất điện mặt trời. Hiện nước này có hơn 3.000 hệ thống agrivoltaic quy mô nhỏ . Quỹ Khí hậu Nhật Bản (Japan Climate Fund) vừa ra mắt chương trình tài trợ "Solar Sharing Grant Program: Connecting Agriculture and the Future", hỗ trợ các cộng đồng nông dân áp dụng mô hình này .

Tại thành phố Hachinohe, tỉnh Aomori, một dự án agrivoltaics đang được nghiên cứu về tính khả thi tài chính và phân phối lợi ích công bằng giữa các bên liên quan . Các nghiên cứu chỉ ra rằng mô hình này có thể giảm tác động của biến đổi khí hậu lên năng suất cây trồng và tạo thêm nguồn thu nhập ổn định cho nông dân .

2.2. Agri-PV tại Trung Quốc và Hàn Quốc

Trung Quốc là quốc gia có công suất agrivoltaics lắp đặt lớn nhất thế giới, với hệ thống quy mô lớn đầu tiên được lắp đặt từ năm 2014 . Mô hình "cừu quang điện" (photovoltaic sheep) tại tỉnh Thanh Hải đang được nhân rộng: cừu được chăn thả dưới các tấm pin mặt trời, vừa giảm chi phí cắt cỏ cho các trang trại điện mặt trời, vừa phục hồi thảm thực vật và cung cấp thức ăn chăn nuôi tốt hơn .

Hàn Quốc và Trung Quốc cũng là những quốc gia dẫn đầu về điện mặt trời nổi (floating solar) trên các hồ chứa thủy lợi và ao nuôi trồng thủy sản . Thị trường điện mặt trời nổi toàn cầu được định giá khoảng 8,7 tỷ USD năm 2025 và dự kiến đạt hơn 75 tỷ USD vào 2034 .

2.3. Nông trại chăn nuôi sản xuất năng lượng tại Anh

Tại Anh, nông nghiệp chiếm 12% tổng phát thải khí nhà kính quốc gia . Hệ thống đồng phát điện, nhiệt và lạnh (trigeneration) từ chất thải chăn nuôi đang được triển khai. Apsley Farms (Hampshire) là một trong những nhà sản xuất biomethane lớn nhất tại Anh, xử lý 90.000 tấn cây trồng/năm và sản xuất biomethane tương đương công suất 6,6 MW điện, đồng thời bán CO₂ sinh học cấp thực phẩm cho ngành đồ uống và thực phẩm .

VIDA Bioenergy đã bắt đầu vận hành thương mại nhà máy biogas Wormslade, xử lý 46.000 tấn nguyên liệu/năm, sản xuất 68 GWh biomethane/năm (đủ sưởi ấm cho 5.000 hộ gia đình) và 70.000 tấn phân bón hữu cơ/năm .

2.4. Nông trại chăn nuôi sản xuất năng lượng tại Hàn Quốc

Hàn Quốc đã ban hành Luật Biogas năm 2026, yêu cầu các trang trại nuôi 25.000 lợn trở lên phải chuyển đổi một phần chất thải thành biogas . Tuy nhiên, do áp lực chi phí và khó khăn về mặt bằng, một dự thảo sửa đổi luật đang được đề xuất để chuyển từ bắt buộc sang khuyến khích tự nguyện, với sự hỗ trợ tài chính từ chính phủ .

Phần 3: Tổng hợp và triển vọng

Xu hướng tích hợp đa chức năng đang định hình lại cách chúng ta nhìn nhận về tài sản và không gian:

1. Tính khả thi kỹ thuật: Cả hệ thống nổi (tuabin gió-hydrogen tại Hà Lan, Đan Mạch, Peru) và hệ thống trên đất liền (agrivoltaics tại Nhật Bản, Trung Quốc; biogas tại Anh, Hàn Quốc) đều đã được chứng minh khả thi .

2. Lợi ích kinh tế: Các mô hình này tạo ra nguồn thu nhập bổ sung, giảm chi phí vận hành và rút ngắn thời gian hoàn vốn . Ví dụ, mô hình "cừu quang điện" tại Thanh Hải đã giúp các hợp tác xã tăng thu nhập trung bình 14,57 triệu nhân dân tệ/năm .

3. Tác động môi trường tích cực: Giảm phát thải khí nhà kính, cải thiện chất lượng đất, phục hồi thảm thực vật và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn .

4. Hỗ trợ chính sách: Các chương trình hỗ trợ như Quỹ Khí hậu Nhật Bản, thỏa thuận hợp tác Đan Mạch-Đức về đảo Bornholm, và các chính sách địa phương tại Anh, Hàn Quốc đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các mô hình này .

Tương lai sẽ chứng kiến sự gia tăng của các mô hình tích hợp, nơi ranh giới giữa sản xuất thực phẩm, năng lượng và vận tải ngày càng mờ nhạt, hướng tới một nền kinh tế carbon thấp và tuần hoàn.