1. Tổng quan về ngành điện gió ngoài khơi (ĐGNK) hiện nay
1.1. Trong tiến trình chuyển đổi năng lượng, bên cạnh các nguồn năng lượng tái tạo khác, ĐGNK được đánh giá là công nghệ quan trọng, cung cấp nguồn năng lượng có quy mô lớn, tương đối ổn định, dư địa khai thác còn nhiều (so với điện gió trên bờ và điện mặt trời), góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và đóng góp vào việc hiện thực hoá mục tiêu trung hòa các-bon vào năm 2050.
ĐGNK khai thác sức gió ngoài biển thông qua các tua-bin gió có công suất lớn; được phân loại thành: dự án điện gió gần bờ[1], dự án điện gió ngoài khơi móng cố định[2] và dự án điện gió ngoài khơi móng nổi[3]. Trong đó, các dự án ĐGNK móng cố định đã có quá trình phát triển trong 30 năm trở lại đây, chiếm khoảng 87% tổng số trang trại ĐGNK trên thế giới. Công nghệ móng nổi được coi là giải pháp công nghệ đột phá nhưng nguồn vốn đầu tư lớn và yêu cầu công nghệ phụ trợ phức tạp.
Với lịch sử phát triển trong 3 thập kỷ qua, ngành ĐGNK đã hình thành một số doanh nghiệp có kinh nghiệm và năng lực công nghệ, chủ yếu từ các nước phát triển như Mỹ, Anh, Đan Mạch, Na-uy, Đức, Hà Lan và một số nền kinh tế có tiềm lực tại châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, UAE, Đài Loan[4]…
1.2. Các dự án ĐGNK có tính đặc thù cao do vốn đầu tư ban đầu rất lớn, thời gian hoàn vốn lâu và công nghệ phức tạp do triển khai trong điều kiện khắc nghiệt trên biển. Với đặc điểm trên, quy trình thực hiện một dự án ĐGNK hiện nay thường kéo dài trong 5-8 năm và phải thông qua nhiều bước: (i) Xây dựng hành lang pháp lý bao gồm quy hoạch tổng thể về không gian biển, quy hoạch năng lượng quốc gia, chính sách hỗ trợ, thu hút đầu tư. (ii) Khảo sát, đo đạc, đánh giá môi trường chiến lược đối với dự án, tiến hành thăm dò đại dương học (gió, sóng, dòng chảy), điều tra địa lý khu vực dự án. (iii) Lựa chọn/chấp thuận nhà đầu tư và giao khu vực biển. (iv) Xây dựng: lắp đặt nền móng, tua-bin, dây cáp, biến áp… (v) Vận hành.
2. Tiềm năng, triển vọng phát triển của ngành điện gió ngoài khơi
Theo đánh giá của Tổ chức Năng lượng Tái tạo Thế giới (IRENA), các nguồn điện năng lượng tái tạo có thể tạo ra 130.000 TWh điện mỗi năm (hơn gấp đôi nhu cầu tiêu thụ điện toàn cầu hiện nay). Trong đó, ĐGNK chiếm đến gần 40% sản lượng điện tái tạo trên toàn cầu vào năm 2050. Công suất điện gió ngoài khơi toàn thế giới năm 2023 đã đạt 72.663 MW, tăng hơn 85% so với năm 2018. Hệ số công suất ĐGNK bình quân trên thế giới tăng đáng kể từ 38% (2010) lên 43% (2018) và dự kiến đạt ngưỡng 60% (2050) do sự hoàn thiện trong công nghệ thiết kế chế tạo tua-bin thế hệ mới. Xu hướng phát triển ĐGNK trên thế giới đang tăng nhanh, dự báo sẽ có thêm 380 GW lắp đặt trong 10 năm tới[5], ước đạt 500 GW năm 2040 và 1000 GW năm 2050.
Theo các đánh giá quốc tế, các thị trường có quy mô ĐGNK lớn sẽ có mức giá ngày càng tiệm cận như mức giá điện gió trên bờ[6]. Vì vậy, ĐGNK trong tương lai sẽ là giải pháp thay thế phù hợp cho các dự án trên đất liền đã không còn nhiều dư địa phát triển (do các vấn đề về diện tích đất, ô nhiễm tiếng ồn…).
Châu Á hiện dẫn đầu trong ngành ĐGNK với công suất năm 2023 đạt 40.253 MW, vượt công suất của châu Âu (32.369 MW) và khu vực Bắc Mỹ. Ngân hàng Thế giới ước tính công suất điện gió ngoài khơi tại Châu Á sẽ đạt 600 GW vào năm 2050. Tổ chức Năng lượng Quốc tế (IAEA) dự báo tới năm 2040 sẽ có 1.000 tỷ USD đầu tư vào ĐGNK, trong đó 60% nguồn vốn sẽ đổ về Châu Á (Các nước đứng đầu là Trung Quốc (37,6 GW) chiếm 50%, UK (13,6 GW) 20%, Đức (8 GW) 11%, Hà Lan (4,5 GW) 6%, Đan Mạch (3 GW) 4%). Trung Quốc nhờ vào quy mô thị trường lớn và sự hỗ trợ của Nhà nước đã xây dựng được một chuỗi cung ứng độc lập về ĐGNK và có khả năng cạnh tranh toàn cầu.
3. Một số vấn đề đặt ra trong phát triển ngành ĐGNK
Mặc dù có nhiều tiềm năng, ngành ĐGNK cũng đối mặt với một số khó khăn, thách thức trong quá trình phát triển. Trên thực tế, một số dự án ĐGNK ở một số nước[7] đã phải huỷ bỏ hoặc giãn, hoãn tiến độ trong thời gian gần đây do chi phí đầu tư có xu hướng tăng cao (khoảng 40% trong 2-3 năm gần đây), khả năng tiếp cận tài chính gặp nhiều khó khăn và xung đột lợi ích với các nhóm ngành ngư nghiệp, bảo vệ môi trường. Các thách thức chính trong phát triển các dự án ĐGNK như sau:
(i) Chi phí đầu tư, vận hành lớn: Mức đầu tư cho ĐGNK khoảng 2,5 tỷ USD/1000 MW, ước tính chi phí đầu tư cho mỗi MW của ĐGNK cao gấp 1,5 đến 3 lần chi phí xây dựng các trang trại điện gió trên bờ có cùng quy mô. Đồng thời, việc vận hành và bảo trì các trang trại ĐGNK tốn kém chi phí, thời gian và nhân lực do môi trường gió, sóng và muối biển ăn mòn. Giá bán điện của các dự án ĐGNK trên thế giới ở mức khá cao (khoảng 13-15 US cent/kWh).
(ii) Hệ thống cơ sở hạ tầng đồng bộ là điều kiện quan trọng để phát triển ngành ĐGNK hiệu quả. Các khu công nghiệp, cụm cảng chuyên dụng cho lắp đặt, vận chuyển các thiết bị ĐGNK và các dịch vụ phụ trợ về bảo dưỡng, vận hành cũng cần được phát triển đồng bộ. Các dự án kết hợp nguồn ĐGNK với sản xuất hydrogen xanh đang ngày càng được phát triển ở nhiều quốc gia. Bối cảnh trên đặt ra yêu cầu cần quy hoạch đồng bộ, gắn kết các dự án ĐGNK với các mạng lưới tiêu thụ để thúc đẩy phát triển tổng thể các ngành công nghiệp chiến lược mới.
(iii) Bảo đảm kết nối các dự án điện gió ngoài khơi với lưới điện quốc gia là yêu cầu
quan trọng để phát triển hiệu quả các dự án ĐGNK. Việc xây dựng lưới điện hiện đại, thông minh là cơ sở hạ tầng thiết yếu trong quá trình chuyển đổi năng lượng và phát huy hiệu quả các dự án ĐGNK.
(iv) Quy trình khảo sát, thẩm định, phê duyệt, đấu thầu lựa chọn các dự án ĐGNK phức tạp và kéo dài hơn các dự án năng lượng tái tạo trên bờ do yêu cầu nhiều thủ tục như đánh giá tác động môi trường, an toàn hàng hải, giao khu vực biển, giai đoạn khảo sát dự án tốn nhiều thời gian và nguồn lực…/.
(Vụ Tổng hợp kinh tế)
[1] Trang trại gió gần bờ được xây dựng trong phạm vi khoảng 3 hải lý; tuabin được sử dụng là tuabin gió vốn dùng trên bờ nhưng kích thước nhỏ (mỗi tuabin thường có công suất dưới 4 MW), quy mô dự án nhỏ hơn (thường dưới 200 MW). Việc lắp đặt tuabin thường sử dụng xà lan đơn giản và tiến hành ở những vùng nước nông, lặng sóng.
[2] Các dự án được triển khai ở khu vực biển có độ sâu từ 10 đến 35 m, sử dụng móng cố định đóng chìm xuống đáy biển và đế móng (cột chân) turbine gió là một cấu trúc lưới kim loại hoặc bê-tông để cố định tháp, bảo đảm sự ổn định trong môi trường biển khắc nghiệt.
[3] Các dự án ở vùng nước sâu (50m – 200m) sử dụng công nghệ tua-bin điện gió nổi. Đế móng nổi (floating foundation) bao gồm bệ nổi, hệ thống neo và bộ phận chuyển tiếp để đặt trụ điện gió phía trên. Đế móng nổi được thiết kế để hoạt động
an toàn trong điều kiện sóng cao.
[4] Mỹ: Repsol, Chevron; Anh: BP, Shell; châu Âu (Pháp, Đức Na-uy, Đan Mạch, Hà Lan): Siemens, Equinor, Orsted, Vesta, TotalEnergy, RWE, Vattenfall, E.ON/Innogy, Pondera; UAE: Abu Dhabi – Masdar; Trung Quốc: Sewind, CNOOC;
Nhật Bản: TODA, Mitsubishi, Sumitomo, Marubeni… Một số công ty đang có tốc tăng trưởng nhanh như Công ty Masdar của Abu Dhabi (UAE) là một trong những công ty năng lượng tái tạo tham vọng nhất thế giới với mục tiêu tích lũy danh mục đầu tư tổng cộng 100GW vào năm 2030.
[5] Theo đánh giá của Hội đồng Năng lượng gió toàn cầu – GWEC.
[6] Dự báo đến năm 2040, giá ĐGNK khu vực Bắc Âu sẽ ở mức khoảng 34-36 euro/KWh.
[7] Công ty Đan Mạch Ørsted đã hủy bỏ hai dự án lớn là Ocean Wind I và II tại New Jersey, Hoa Kỳ do các vấn đề về chuỗi cung ứng, lãi suất cao và không đạt được các khoản tín dụng thuế mong muốn. Dự án Boreas của Vattenfall tại Anh đã bị hủy bỏ do chi phí tăng cao.
