Năng lượng tái tạo là gì? Lợi ích và xu hướng sử dụng

Hiện nay, năng lượng tái tạo đang trở thành xu hướng toàn cầu và dần thay thế nguồn năng lượng từ tài nguyên thiên nhiên. Vậy năng lượng tái tạo là gì? Lợi ích và xu hướng sử dụng nguồn năng lượng này như thế nào?

Hiện nay, dân số con người ngày một tăng, kéo theo đó là các công trình nhà ở, nhà máy, xí nghiệp,… cũng được xây dựng nhiều vô số kể. Tuy nhiên, việc này lại đòi hỏi nguồn năng lượng lớn hơn bao giờ hết. Thế nhưng, năng lượng hiện nay chúng ta đang sử dụng chủ yếu đến từ nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ,… và chúng đang dần cạn kiệt. Do đó, giải pháp được đưa ra là năng lượng tái tạo và chúng sẽ dẫn trở thành xu hướng trong tương lai. Vậy năng lượng tái tạo là gì? Lợi ích và xu hướng sử dụng nguồn năng lượng này như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu nhé!

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch được nhiều người biết đến nhất. Đối với nguồn năng lượng này, chúng ta có thể khai thác nhờ các công nghệ hiện đại như sưởi ấm, quang điện, quang hợp nhân tạo,…

Giống như năng lượng mặt trời, năng lượng gió cũng ngày một phổ biến và có vai trò quan trọng trong tương lai. Nguồn năng lượng này được tạo ra nhờ sức gió thông qua các tuabin gió. Trong đó, các tuabin gió thường có quy mô lớn và có công suất từ 600 kW đến 9 MW. Khi tốc độ gió tăng sẽ làm sản lượng điện tăng lên và đạt công suất tối đa cho tuabin.

Thủy điện cũng là một nguồn năng lượng sạch hoàn toàn và đang được sử dụng phổ biến ở nhiều quốc gia. Nguồn năng lượng này sẽ hoạt động dựa vào sức nước trong các dòng chảy có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện. Tuy nhiên, các công trình thủy điện, đập thủy điện lại không được xem là năng lượng tái tạo.

Lý do đưa ra là vì chúng làm ảnh hưởng đến dòng chảy của các con sông, làm ảnh hưởng đến con người và các sinh vật sống trong khu vực đó. Đồng thời, nếu không được kiểm soát cẩn thận chúng còn có thể gây ra những tác động nghiêm trọng đến môi trường.

Năng lượng địa nhiệt là loại năng lượng được sinh ra từ sự hình thành ban đầu của Trái Đất và sự phân rã phóng xạ của các khoáng chất. Ở những khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao có thể được dùng để khai thác và tạo ra điện. Tuy nhiên, công nghệ khai thác loại năng lượng này hiện nay vẫn còn hạn chế. Đồng thời, các vấn đề về kỹ thuật cũng làm giảm đi tiện ích của năng lượng địa nhiệt.

Năng lượng sinh học hay còn được gọi là năng lượng sinh khối và có nguồn gốc từ động vật hay thực vật. Nguồn năng lượng này được tạo ra và có thể sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nhờ vào quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, hiện nay việc đốt sinh khối có nguồn gốc từ thực vật đã tạo ra lượng khí CO2 lớn và gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Do đó, năng lượng sinh học dần không còn được xem là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn như trước nữa.

Tái chế rác thải hữu cơ thành năng lượng được xem là giải pháp hoàn hảo và cần thiết hiện nay. Do đó, năng lượng chất thải rắn ra đời không chỉ tạo ra nguồn năng lượng sạch mà còn giúp xử lý nguồn rác thải và làm giảm phát thải khí nhà kính. Năng lượng chất thải rắn hiện nay đã được áp dụng ở nhiều quốc gia, nhất là ở các nước phát triển. Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển việc xử lý rác thải thành nguồn năng lượng lại gặp nhiều hạn chế do thiếu vốn đầu tư và công nghệ.

Cũng là dạng năng lượng sạch hoàn toàn, thủy triều được tận dụng để tạo ra điện nhờ vào sự chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, năng lượng thủy triều được sử dụng vẫn còn rất hạn chế. Nguyên nhân là vì chúng có mức phí đầu tư tốn kém và chỉ thực hiện được ở những nơi có vận tốc dòng chảy lớn hoặc thủy triều đủ cao mà thôi.

Hiện nay, nhiên liệu hydrogen đã được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro và cung cấp nguồn năng lượng cho động cơ điện giống như pin lưu trữ điện. Nguồn năng lượng sạch này được ứng dụng vào các loại xe chạy bằng hơi nước.

Các dự án năng lượng tái tạo quy mô lớn không nằm chung với các cơ sở của bên mua được gọi là ngoại vi. Cách phổ biến nhất mà người mua có thể mua điện tái tạo từ các dự án này chính là thông qua hợp đồng mua bán điện (PPA), trong đó sẽ có một mức giá cố định cho điện năng với chủ dự án trong một thời hạn nhất định.

PPA ngoại vi là một hợp đồng dài hạn cho năng lượng tái tạo được thực hiện trực tiếp giữa một nhà thầu – trong trường hợp này là một công ty và một nhà phát triển dự án. PPA ngoại vi cho phép công ty thầu chốt một mức giá cố định cho điện năng trong suốt thời gian của hợp đồng. Trong một số trường hợp, tính kinh tế của hợp đồng dài hạn có thể chứng minh lợi ích cho công ty, những người có thể sử dụng PPA để tiết kiệm tiền cho chi phí năng lượng. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là chúng cũng có thể khiến các công ty phải chịu rủi ro ở mức tương đương.

Bằng cách đảm bảo cam kết lâu dài đối với dự án từ một công ty thầu, nhà phát triển tự đặt mình vào vị trí vững vàng hơn để nhận được khoản tài trợ quan trọng cho phép dự án hình thành. Ngược lại, cam kết này có thể cho phép công ty đưa ra những tuyên bố về hướng dẫn quan trọng, đôi khi được gọi là tính bổ sung, có nghĩa là nếu không có họ, dự án sẽ không thể sẵn sàng hoạt động và sẽ không thay thế được thế hệ sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiện có.

PPA đã nhận được sự quan tâm đáng kể trong vài năm qua từ những người mua C&I, vì chúng cho phép những người sử dụng điện lớn này mua năng lượng tái tạo ở quy mô đáng kể và cho phép các công ty đạt được các mục tiêu môi trường một cách đáng kể – đôi khi giúp họ tái tạo 100% điện tại các thị trường mà hợp đồng mua bán điện được thực hiện.

Tuy nhiên, đối với nhiều người mua C&I, PPA ngoại vi không nằm trong tầm với. Thông thường, điều này là do mức độ tín nhiệm của người mua hoặc quy mô tải năng lượng (mặc dù các đợt PPA nhỏ hơn, thông qua sự vận hành/ công ty đang nhanh chóng trở nên có sẵn nhiều hơn). Vào năm 2020, Schneider Electric đã tư vấn về PPA của liên hiệp châu Âu đầu tiên, cho phép 4 công ty hợp lực để hỗ trợ phát triển năng lượng gió sạch.

Một hình thức mua điện tái tạo phổ biến khác là thông qua lắp đặt tại chỗ, thông thường là quang điện mặt trời (PV). Cơ chế này đặc biệt hấp dẫn đối với những người mua có nhiều trung tâm hoạt động phi tập trung (như nhà bán lẻ, ngân hàng, chuỗi thức ăn nhanh,…) hoặc có diện tích lớn trên tầng mái (mặc dù PV gắn trên mặt đất cũng được sử dụng bởi các tổ chức C&I).

Hợp đồng mua bán điện tại chỗ (PPA) là hợp đồng giữa một công ty và nhà phát triển dự án, trong đó nhà phát triển dự án thường sẽ sở hữu, vận hành và duy trì một hệ thống tái tạo trong thời hạn từ 15-25 năm. Công ty thanh toán cho tất cả việc sản xuất hệ thống với một mức giá cố định trong suốt thời hạn của hợp đồng.

Mặc dù PPA năng lượng mặt trời tại chỗ là hình thức phổ biến nhất của việc tạo điện sạch tại chỗ, nhưng cũng có thể có cơ hội cho các công ty tham gia hợp đồng mua bán điện cho pin nhiên liệu và pin dự trữ.

Các dự án tại chỗ không dành cho mọi người mua C&I. Có thể có những lo ngại về vị trí, hạn chế về phí tổn hoặc rủi ro hoạt động mà người mua có thể chọn bỏ qua. Ngoài ra, hầu hết những người mua C&I sẽ không thể sử dụng phương pháp phát điện tại chỗ chỉ để đạt được một phần nhỏ nhu cầu về điện tổng thể của họ do quy mô nhỏ hơn của các dự án này.

Sản xuất và phân phối điện tái tạo là một quá trình phức tạp. Do năng lượng tái tạo được bán tại lưới điện trên thị trường tại chỗ, nên gần như không thể truy ra nguồn gốc của chúng. Để đền bù, vào năm 1999, các dự án ở bang California đã bắt đầu sản xuất chứng chỉ phát điện để cung cấp điện tái tạo. Những “chứng chỉ khai sinh” này được gọi là chứng chỉ năng lượng tái tạo (REC) và đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn để theo dõi và kinh doanh điện tái tạo trên khắp thế giới.

REC được sử dụng trong cả thị trường tuân thủ (có quy định) và bởi những người mua tự nguyện để đạt được mục tiêu của họ. Chúng có thể được đóng gói với điện bán lẻ thông qua các chương trình mua tiện ích xanh hoặc “không theo gói” và được bán như một loại hàng hóa riêng biệt.

Theo thời gian, với sự phát triển của thị trường toàn cầu mới, nhiều loại chứng chỉ đã được tạo ra. Thuật ngữ Giấy chứng nhận chất lượng năng lượng (EAC) đề cập đến loại mặt hàng năng lượng xanh đã được thành lập và mới nổi này, bất kể quốc gia xuất xứ.

EAC có rào cản gia nhập tương đối thấp đối với hầu hết những người mua C&I. Các EAC rất dễ kiếm, đại diện cho việc sản xuất điện không carbon và được cung cấp từ một nhà cung cấp có uy tín, cũng như được bên thứ ba công nhận về độ tin cậy cao. Hầu hết những người mua điện tái tạo tại một thời điểm nhất định sẽ sử dụng một số lượng EAC để đáp ứng các mục tiêu của họ.

Phần lớn được coi là một phản ứng trước nhu cầu ngày càng tăng của C&I về sự lựa chọn năng lượng lớn hơn và các lựa chọn nguồn năng lượng sạch, các tiện ích tập trung đã bắt đầu cung cấp các lựa chọn năng lượng xanh dưới dạng biểu giá xanh và các chương trình thuê bao.

Lo ngại trước xu hướng của người tiêu dùng có ý thức về môi trường thay thế nguồn cung cấp điện truyền thống bằng các phương án tái tạo có nguồn gốc trực tiếp, nhiều công ty tiện ích đã bắt đầu chuyển hướng từ việc chỉ cung cấp sản xuất năng lượng thông thường, quy mô lớn bằng cách cung cấp các giải pháp điện xanh.

Mặc dù bị giới hạn bởi vị trí địa lý của tiện ích, nhưng nỗ lực này đã thu hút lượng khách hàng ngày càng tăng của những người mua năng lượng doanh nghiệp yêu cầu các lựa chọn tái tạo báo hiệu một sự thay đổi có ý nghĩa trong cách thức mua và bán năng lượng điện.

Các tổ chức có thể khó thực hiện đầy đủ mục tiêu của mình bằng cách sử dụng một giải pháp hoặc công nghệ; chúng tôi đề xuất cách tiếp cận danh mục đầu tư để đạt được mục tiêu cuối cùng bằng cách sử dụng nhiều giải pháp công nghệ sạch khác nhau.

Thông qua bài viết sẽ giúp bạn có được đáp án cho câu hỏi năng lượng tái tạo là gì. Đồng thời, cũng hiểu rõ hơn về lợi ích của nguồn năng lượng sạch hoàn toàn và xu hướng năng lượng trong tương lai.