Nguyên nhân lưới điện Mỹ chưa sẵn sàng chuyển đổi sang năng lượng sạch

Theo trang mạng New York Times, mạng lưới điện tách biệt của Mỹ, được xây dựng chủ yếu để phục vụ các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu than và khí đốt, đang trở thành một trở ngại lớn đối với các nỗ lực chống biến đổi khí hậu.

Theo các nghiên cứu, việc tận dụng nguồn năng lượng gió và Mặt Trời phong phú của Mỹ sẽ là một trong những cách rẻ nhất để giảm lượng khí thải làm Trái Đất nóng lên. Điều này đòi hỏi phải xây dựng hàng ngàn tuabin gió trên vùng đồng bằng Mỹ và hàng hecta tấm pin năng lượng Mặt Trời ở khu vực miền Nam, tạo ra điện sạch và giá rẻ để cung cấp năng lượng cho các hộ gia đình, phương tiện và nhà máy.

Tuy nhiên, nhiều địa điểm có nguồn năng lượng Mặt Trời và gió tốt nhất lại nằm xa các thành phố và mạng lưới điện hiện tại. Để thực hiện kế hoạch này, nước Mỹ cần xây dựng mới hàng ngàn cây số đường dây truyền tải điện cao áp - những đường dây lớn sẽ trải dài qua nhiều vùng lưới điện khác nhau tại Mỹ.

Để hiểu quy mô của những gì cần thiết, hãy so sánh hệ thống năng lượng tái tạo và truyền tải hiện nay với một ước tính về những gì cần để đạt được mục tiêu của chính quyền Biden là 100% năng lượng điện sạch vào năm 2035. Để đạt được mục tiêu này, khả năng truyền tải sẽ cần phải tăng gấp đôi trong chưa đầy 10 năm.

Việc xây dựng một hệ thống truyền tải đến mức đó đối mặt với những thách thức vô cùng khó khăn, bao gồm quy trình cấp phép phức tạp và khả năng phản đối từ cộng đồng địa phương. Nhưng vấn đề bắt đầu từ việc lập kế hoạch - hoặc chính xác hơn là đến nay vẫn chưa có kế hoạch.

Tại Mỹ, không có một cơ quan duy nhất chịu trách nhiệm tổ chức hệ thống lưới điện, giống như chính phủ liên bang đã giám sát quá trình phát triển Hệ thống đường cao tốc Liên bang vào những năm 1950 và 1960. Hệ thống điện ở Mỹ đã được xây dựng chắp ghép trong suốt một thế kỷ bởi hàng ngàn công ty điện độc lập xây dựng các lưới điện quy mô nhỏ hơn để chuyển điện từ các nhà máy sử dụng nhiên liệu than, hạt nhân hoặc khí đốt đến khách hàng gần đó.

Ngược lại, những đường dây truyền tải xa hơn nhằm vận chuyển năng lượng gió và Mặt Trời từ các khu vực nông thôn xa xôi thường yêu cầu sự chấp thuận từ nhiều cơ quan địa phương khác nhau, và thường xảy ra bất đồng ý kiến về việc có cần thiết xây dựng đường dây này và ai sẽ  chịu trách nhiệm chi trả kinh phí.

Ông Michael Goggin, Phó Chủ tịch Grid Strategies - một tập đoàn tư vấn cho biết: "Điều này rất khác biệt so với cách chúng ta xây dựng các cơ sở hạ tầng quốc gia khác. Các tuyến đường cao tốc, đường ống dẫn khí chủ yếu được thanh toán và cấp phép ở cấp liên bang".

Trong những thập kỷ gần đây, nước Mỹ hầu như không xây dựng bất kỳ đường dây điện cao áp lớn nào để kết nối các vùng lưới điện khác nhau. Trong khi các công ty điện và các nhà điều hành lưới điện hiện nay chi khoảng 25 tỷ USD mỗi năm cho truyền tải, phần lớn đó là để nâng cấp cục bộ thay vì xây dựng các đường dây truyền tải xa hơn có thể nhập khẩu điện giá rẻ và sạch từ xa.

Ông Christy Walsh, một luật sư tại Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên, cho biết: "Các công ty điện lập kế hoạch cho nhu cầu địa phương và xây dựng đường dây truyền tải điện mà không tính đến tầm nhìn tổng thể".

Các nghiên cứu liên tiếp đã cho thấy việc nâng cấp lưới điện rộng rãi sẽ mang lại lợi ích to lớn. Một phân tích gần đây của Bộ Năng lượng Mỹ cho thấy nhu cầu cấp thiết cần phải tăng cường năng lực truyền tải điện, đặc biệt là giữa các vùng khác nhau.

Tình hình biến đổi khí hậu đang cực kỳ nghiêm trọng. Năm ngoái, Quốc hội Mỹ đã thông qua hàng trăm tỷ USD để mua các tấm pin Mặt Trời, tuabin gió, xe điện và các công nghệ khác nhằm giải quyết vấn đề Trái Đất ấm lên. Tuy nhiên, nếu Mỹ không thể xây dựng hệ thống truyền tải điện mới với tốc độ nhanh hơn, khoảng 80% lượng khí thải dự kiến giảm được từ dự luật đó có thể không xảy ra, như các nhà nghiên cứu tại Dự án REPEAT do Princeton dẫn đầu đã chỉ ra.

Hiện nay, sự thiếu hụt khả năng truyền tải đã khiến hàng ngàn dự án điện gió và điện Mặt Trời đang đối mặt với việc trì hoãn kéo dài hàng năm và tăng chi phí để kết nối với lưới điện. Ở nhiều khu vực tại Mỹ, các đường dây truyền tải hiện có thường quá tải đến mức không thể cung cấp điện từ các dự án điện gió và Mặt Trời đến nơi có nhu cầu lớn nhất, và nhu cầu thường được đáp ứng bởi các nhà máy nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ hơn gần các khu dân cư và doanh nghiệp. Vấn đề này, được gọi là tắc nghẽn truyền tải điện, gây thiệt hại hàng tỷ USD mỗi năm cho nước Mỹ và đã ngày càng trở nên tồi tệ hơn.

Mathias Einberger, người quản lý Chương trình Điện sạch của RMI cho rằng việc thiếu hụt đường dây truyền tải điện tầm xa không chỉ là vấn đề về biến đổi khí hậu mà điều này cũng đe dọa tính tin cậy của hệ thống.

Ngày càng có nhiều nhà điều hành điện gặp khó khăn trong việc duy trì cung cấp điện khi nhu cầu tăng lên và các biến cố thời tiết cực đoan trở nên ngày càng phổ biến và nghiêm trọng hơn. Mở rộng khả năng truyền tải điện giữa các vùng có thể giúp khắc phục nguy cơ này, để khi một cơn bão làm hỏng các nhà máy điện ở một khu vực thì có thể sử dụng nguồn cung điện từ những vùng lân cận. Chẳng hạn, Texas có thể đã tránh được cúp điện kéo dài trong đợt bão tuyết nguy hiểm năm 2021 nếu hệ thống lưới điện cô lập của khu vực này có nhiều kết nối hơn với khu vực Đông Nam.

Hiện đang có một số nỗ lực nhằm giảm áp lực tắc nghẽn. Chính quyền Biden có nguồn ngân sách hàng tỷ USD để hỗ trợ các dự án truyền tải điện, và Quốc hội đã trao cho Chính phủ liên bang quyền hạn mới để vượt qua những phản đối từ các cơ quan quản lý của các bang đối với một số đường dây điện được xem là có tầm quan trọng đối với lợi ích quốc gia.

Theo bà Maria Robinson, Giám đốc Văn phòng Triển khai Lưới điện mới thành lập thuộc Bộ Năng lượng: "Không có giải pháp đơn giản cho vấn đề này. Mỗi dự án truyền tải đều có đặc điểm riêng và có những thách thức riêng. Vì vậy, chúng ta cần một kho công cụ lớn để triển khai công việc này".

Ủy ban Điều tiết Năng lượng Liên bang, một cơ quan độc lập quản lý việc truyền tải điện, khí và dầu qua các tiểu bang, đang nghiên cứu các biện pháp khuyến khích các nhà điều hành lưới điện thực hiện kế hoạch dài hạn hơn và tăng cường kết nối giữa các vùng. Một số nghị sĩ đã đề xuất các dự luật nhằm cung cấp cho uỷ ban này nhiều quyền lực hơn trong việc phê duyệt xây dựng các đường dây điện lớn đi qua nhiều tiểu bang, tương tự như với đường ống dẫn khí.

Tuy nhiên, những nỗ lực này vẫn đối mặt với nhiều sự phản đối. Các công ty điện đôi khi lo lắng về những đường truyền tải xa có thể làm suy yếu độc quyền cung cấp điện ở địa phương của họ. Một số nghị sĩ đảng Cộng hòa trong Quốc hội cho rằng việc trao nhiều quyền lực hơn cho Chính phủ liên bang trong việc truyền tải sẽ vi phạm quyền của các bang. Trong cuộc tranh luận về nâng trần nợ công, đảng Dân chủ đã đề xuất tăng cường kết nối giữa các vùng lưới điện khác nhau; tuy nhiên điều này bị một số công ty điện và các nghị sỹ đảng Cộng hòa phản đối và cuối cùng đã bị rút lại.

Một nghiên cứu gần đây của Viện Năng lượng Tái tạo Quốc gia đã chỉ ra rằng nếu nước Mỹ tiếp tục gặp khó khăn trong việc xây dựng hệ thống truyền tải xa, có thể sẽ cần lựa chọn các biện pháp đắt đỏ hơn để đối phó với biến đổi khí hậu. Điều đó có thể đồng nghĩa với việc xây dựng thêm các nhà máy điện hạt nhân tiên tiến hoặc nhà máy điện sử dụng khí đốt có khả năng thu hồi khí thải. Về lý thuyết, những nhà máy này có thể được xây dựng gần các khu dân cư.

Nâng cao khả năng quản lý việc sử dụng điện, cả về cách thức và thời điểm, cũng có thể giảm bớt áp lực lên lưới điện. Ví dụ, các công ty điện có thể tạo động lực cho người dùng sạc xe điện và các thiết bị khác khi nhu cầu thấp hoặc yêu cầu họ tắt các thiết bị không cần thiết trong các biến cố thời tiết cực đoan.

Tuy nhiên, điều đó cũng không thể hoàn toàn loại bỏ nhu cầu xây dựng thêm đường dây truyền tải điện. Matteo Muratori, một nhà phân tích tại Viện Năng lượng Tái tạo Quốc gia, nhận định: "Lưới điện hiện tại đã trở thành một yếu tố quan trọng của hệ thống năng lượng của chúng ta và sẽ trở thành trung tâm của hệ thống năng lượng trong tương lai"./.