Bài học từ sự cố mất điện đầu tiên của kỷ nguyên xanh

Theo bài phân tích mới đây trên The Straits Times, trong hơn một thế kỷ vận hành lưới điện bằng nhiên liệu hóa thạch, con người đã học được nhiều bài học về nguyên nhân, cách thức và thời điểm xảy ra tình trạng mất điện. Sự cố mất điện gần đây ở một số nước châu Âu đã khiến hơn 50 triệu người bị ảnh hưởng, đặt ra câu hỏi về khả năng phục hồi của mạng lưới năng lượng tái tạo. Con người thực sự cần những bài học mới trong kỷ nguyên xanh.

Vào ngày 28/4, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và một phần nhỏ của Pháp đã phải chịu đựng cái gọi là sự cố mất điện lớn đầu tiên trong kỷ nguyên năng lượng tái tạo. Hơn 50 triệu người đã phải trải qua gần nửa ngày không có điện sử dụng.

Chi tiết về sự cố vẫn chưa được làm rõ, nhưng Red Electrica de Espana, đơn vị vận hành lưới điện do nhà nước Tây Ban Nha hậu thuẫn, đã nêu chi tiết vào ngày hôm sau về khoảng thời gian bị mất điện. Công ty nghi ngờ rằng sự cố mất điện ban đầu "rất có thể" là do một nhà máy điện Mặt trời sản xuất ít hơn dự kiến, và vài giây sau đó, sản lượng điện tái tạo khác đã giảm mạnh.

Một yếu tố quan trọng khác chưa được đề cập đó là Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha đang vận hành lưới điện với sự kết hợp phát điện phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết - chiếm hơn 75% sản lượng. Rất ít cơ sở phát điện kiểu cũ chạy bằng khí đốt, hạt nhân và thủy lực, vốn là chìa khóa để đảm bảo lưới điện ổn định, đang hoạt động.

Chính phủ Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha đã hứa sẽ phân tích nguyên nhân gốc rễ của sự cố. Những bài học kinh nghiệm nên được lưu ý trên toàn thế giới vì hầu hết các quốc gia đều ứng dụng năng lượng Mặt trời và năng lượng gió - mặc dù có lẽ không tích cực như các quốc gia thuộc Bán đảo Iberia này.

Nhà chức trách các nước cần tập trung vào cách tích hợp tốt hơn sản lượng năng lượng tái tạo đang ngày càng gia tăng vào lưới điện để tăng cường khả năng phục hồi, thay vì rút lui và từ bỏ mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Lưới điện do năng lượng Mặt trời và năng lượng gió làm chủ đạo không phải là tệ, nhưng chúng thường “mong manh dễ vỡ” hơn so với lưới điện truyền thống. Tất nhiên, chúng có một lợi thế rất lớn: không gây ô nhiễm.

Các nhà hoạch định chính sách sẽ cần đảm bảo rằng luôn có sự kết hợp phù hợp trong hệ thống năng lượng. Điều đó có nghĩa là họ có thể đầu tư vào nhiều nhà máy chạy bằng khí đốt hơn để dự phòng và duy trì hoạt động của các cơ sở hạt nhân. Số tiền cần chi khắp Liên minh châu Âu để nâng cấp lưới điện có thể lên tới 100 tỷ USD. Ngoài ra, họ cũng có thể cắt giảm sản lượng điện Mặt trời và điện gió vào thời điểm nhu cầu thấp, để có thêm không gian cho việc sản xuất điện. Điều này mặc dù gây ô nhiễm nhưng giúp cải thiện tính ổn định của lưới điện.  

Các quốc gia như Tây Ban Nha thậm chí có thể phải cân nhắc đến việc giới hạn chặt chẽ lượng điện Mặt trời được phép chia sẻ trong tổng sản lượng điện tại bất kỳ thời điểm nào - điều mà những người ủng hộ năng lượng tái tạo cực lực phản đối. Điều đó đặt ra những câu hỏi hóc búa về chi phí: năng lượng tái tạo nhận được trợ cấp hào phóng và chính phủ có thể phải trả tiền để họ không sử dụng tấm pin Mặt trời - một cách sử dụng tiền thuế không hề hợp lý.

Việc chấp nhận thực tế đó là cấp thiết vì mức tiêu thụ điện đang bùng nổ. Kể từ năm 2010, nhu cầu điện toàn cầu đã tăng gần gấp đôi so với tổng mức sử dụng năng lượng. Xu hướng này có khả năng sẽ tiếp tục, một phần do các công nghệ mới cần nhiều điện, phần nữa đơn giản là do thế giới đang trở nên giàu có hơn.

Một báo cáo mật của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đánh giá tương lai của an ninh năng lượng đã nhấn mạnh cách tiếp cận song song này. Một mặt, "những thách thức mang tính hệ thống sẽ xuất hiện khi việc cân bằng lưới điện ngày càng do năng lượng tái tạo chi phối". Mặt khác, “việc ngừng sản xuất điện trước thời hạn mà không có nguồn thay thế phù hợp” làm tăng nguy cơ mất ổn định của lưới điện.

Điều này đã được biết đến rộng rãi trong ngành. Trong báo cáo thường niên mang tính cảnh báo công bố hồi tháng Hai, công ty mẹ của nhà điều hành lưới điện Tây Ban Nha đã viết rằng họ đã phải đối mặt với những thách thức trong việc quản lý hệ thống.

Nhiều loại pin hơn có thể góp phần ổn định lưới điện và các hệ thống mới được gọi là quán tính tổng hợp có thể hữu ích trong kỷ nguyên mới của năng lượng Mặt trời và năng lượng gió. Nhưng việc triển khai cả hai hệ thống đều chậm. Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha cần cải thiện kết nối quốc tế của họ.

Thế giới không từ bỏ nhiên liệu hóa thạch và các nhà máy điện hạt nhân vì thành phố New York bị mất điện diện rộng vào năm 1977. Và thế giới cũng không nên từ bỏ năng lượng Mặt trời và năng lượng gió vì Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha mất điện trong vài giờ. Nhưng chúng ta nên biết rằng việc thiết kế lưới điện, chính sách và lập bản đồ rủi ro vẫn là chưa đủ để xử lý quá nhiều điện từ các nguồn năng lượng tái tạo.