Hoa Kỳ cần hàng ngàn tỷ USD để nâng cấp mạng lưới điện để thích ứng với năng lượng tái tạo

JACK PHILLIPS

Hồi tháng Tám, California tuyên bố chấm dứt bán xe hơi chạy bằng nhiên liệu hóa thạch vào năm 2035, khiến những người ủng hộ năng lượng xanh ăn mừng.

Tuy nhiên, chỉ vài ngày sau đó, những cảnh báo tiết kiệm điện theo sau thông báo trên đã yêu cầu các cư dân Tiểu Bang Vàng tránh sạc xe điện của họ vào giờ cao điểm. Nếu biện pháp này không được tuân thủ thì sẽ xảy ra mất điện trên diện rộng do sức ép chất thêm lên lưới điện.

Sự xoay chuyển tréo ngoe trên đã làm nổi bật một vấn đề lớn đứng trước năng lượng tái tạo, khi nhu cầu về công nghệ xanh tiếp tục đè nặng lên mạng lưới điện cũ kỹ của Hoa Kỳ.

Theo ước tính của WoodMac, ngay cả khi sử dụng năng lượng hạt nhân để hỗ trợ, thì cũng cần chi phí nâng cấp lên tới 4 ngàn tỷ USD. Nếu không có năng lượng hạt nhân, mức chi phí sẽ tăng thêm nửa ngàn tỷ đô la nữa.

Một tính toán khác cho thấy chi phí nâng cấp lưới điện có thể lên tới 7 ngàn tỷ USD.

Hồi tháng Năm, chính phủ Tổng thống (TT) Joe Biden đã công bố một khoản đầu tư trị giá 2.5 tỷ USD để hiện đại hóa và nâng cấp hệ thống điện của quốc gia như một phần nằm trong Sáng kiến ​​Xây dựng Lưới điện Tốt hơn.

Gói chi tiêu 20 tỷ USD này bất quá chỉ là một phần nhỏ những gì cần thiết để đạt được các mục tiêu năng lượng xanh của ông Biden.

“Lưới điện hiện tại không được thiết kế để phục vụ cho số lượng lớn năng lượng tái tạo,” ông Alan Duncan nói với The Epoch Times.

Ông Duncan là người sáng lập nhóm Mạng lưới Tấm quang năng Mỹ (Solar Panels Network USA), và hiểu quá rõ về những thách thức đối với lưới điện. Ông giải thích rằng có hơn một biến số góp phần vào nhu cầu nâng cấp lưới điện, để cho các nguồn năng lượng tái tạo thực sự bền vững.

Một yếu tố là cách lưới điện được thiết kế và phân bổ năng lượng.

Một yếu tố khác là các nguồn năng lượng tái tạo hiện không được xem là đáng tin cậy.

Nguồn cung ngắt quãng báo hiệu những rắc rối

Ông Duncan cho biết: “Đó là bởi vì năng lượng tái tạo không có tính liên tục, và nó có thể bị tác động bởi một số yếu tố, trong đó có điều kiện thời tiết.”

Chẳng hạn như, hàng triệu người dân Texas đã bị mất điện trong một trận bão mùa đông tàn khốc hồi tháng 02/2021. Sau đó, trận cuồng phong dưới 0 độ này đã gây ra một cuộc tranh luận sôi nổi trong cộng đồng năng lượng về mức độ mong manh của năng lượng tái tạo khi xảy ra các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.

Tình trạng này đã xảy ra bất chấp việc chính phủ tiểu bang Lone Star đã chi hơn 80 tỷ USD tiền liên bang trợ cấp trong suốt một thập niên. Ngoài ra, tiểu bang này cũng dành khoảng 1.5 tỷ USD hàng năm tiền trợ cấp cho năng lượng tái tạo.

Cho dù bao nhiêu tiền của đang được rót vào nguồn năng lượng ấy, thì những người trong cuộc vẫn khẳng định rằng năng lượng tái tạo vẫn chưa bắt kịp mức năng lượng  thực tế cần cung cấp cho một quốc gia như Hoa Kỳ.

Phần lớn nguyên nhân liên quan đến câu chuyện xung quanh năng lượng xanh. Đối với nhiều người, khái niệm năng lượng tái tạo hoàn toàn có nghĩa là chuyển hoàn toàn sang điện. Tuy nhiên, theo một số người, thì đây là một cách tiếp cận đi vào ngõ cụt.

Ông John Murphy là thành viên của Liên minh Việc làm Năng lượng Sạch ở New York (CEJC) và là đại diện quốc tế của Hiệp hội Liên kết Thợ lành nghề và Thợ học việc trong Ngành công nghiệp Ống nước và Lắp đặt đường ống.

Ông nói với The Epoch Times rằng việc thay đổi mục tiêu thành cắt giảm carbon – chứ không phải điện khí hóa – có thể giải tỏa áp lực cho lưới điện đang bị đè nén này.

Ông Murphy giải thích rằng chính phủ New York quy định 70% điện của tiểu bang phải đến từ các nguồn năng lượng xanh vào năm 2030. Đến năm 2040, mục tiêu của tiểu bang là đạt mức phát thải carbon bằng không.

Ông nói: “Chúng ta đang nhìn vào thời gian bảy năm rưỡi còn lại, và chúng ta vẫn còn đang cách con số đó rất xa.”

Hiện tại, chưa đến 19% năng lượng của New York đến từ năng lượng tái tạo.

Giống như những người khác tại CEJC, ông Murphy nói rằng cần phải có một kế hoạch, chứ không phải là một lệnh cấm, về các nguồn năng lượng bổ sung cho đến khi có thể dần dần loại bỏ chúng.

“Năng lượng tái tạo có một vị thế, nhưng chúng ta cần mọi nguồn lực phải sẵn sàng để thực hiện tiến trình chuyển đổi này.”

Tuy nhiên, cũng có những ý kiến phản đối việc sử dụng các năng lượng bổ sung như khí đốt tự nhiên và năng lượng hạt nhân trong giai đoạn chuyển đổi.

Nghịch lý thay, phần lớn phản đối đến từ các nhà môi trường học, những người ôm giữ tầm nhìn “được ăn cả ngã về không” đối với năng lượng xanh.

Phần lớn luật pháp của chính phủ cũng đã được xây dựng quanh lối diễn giải này, mà theo ông Murphy nó ngăn cản tiến trình cắt giảm carbon thực sự và lâu dài.

Và để cắt giảm carbon, ông nói rằng cần có nhiều nhà máy điện hơn.

“Chúng ta không có đủ công suất phát điện vì họ đang cố gắng đóng cửa các nhà máy điện. Những nhà máy đó đã 50 năm tuổi rồi,” ông Murphy nói.

Ngoài ra còn có vấn đề về nhu cầu giờ cao điểm, vốn là trở ngại lớn đối với năng lượng tái tạo cho đến thời điểm này.

Cung so với cầu

Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, thì nhu cầu vượt xa cung ứng rất nhiều. Tính trên toàn cầu, các nguồn năng lượng xanh hiện tại ước tính sẽ tăng trưởng 35 gigawatt từ năm 2021 đến 2022. Nhưng cùng với đó thì nhu cầu sử dụng điện dự tính cũng sẽ lên tới 100 gigawatt.

Điều đó nghĩa là gần như sẽ có thêm nhiều cảnh báo tiết kiệm điện cũng như nhiều lần cúp điện hơn, chứ không chỉ là có thể.

“Ví dụ, thời tiết cực lạnh có thể gây rắc rối vì mọi người sử dụng nhiều năng lượng hơn để sưởi ấm ngôi nhà của họ. Điều này gây sức ép lên các nhà máy điện và có thể dẫn đến mất điện.”

“Các tình trạng thời tiết khác như các cơn bão biển, cháy rừng, và các trận siêu bão cũng có thể làm hỏng đường dây điện và làm gián đoạn dịch vụ,” ông Duncan giải thích.

Ông cũng tin rằng những vấn đề này sẽ không chỉ giới hạn trong một số mùa nhất định. Hiện tượng thời tiết khắc nghiệt quanh năm sẽ gây căng thẳng đáng kể cho lưới điện đang èo uột của Mỹ khi nhu cầu tiếp tục tăng vọt.

Ngay trước khi đợt nắng nóng mùa hè năm nay ập đến, Tổng công ty Ổn định Điện năng Bắc Mỹ đã đưa ra một đánh giá cho biết nhiều khu vực của Hoa Kỳ, bao gồm cả vùng Trung Tây phía trên, Texas, và California, đang tiến gần hơn đến tình trạng khẩn cấp về năng lượng.

Thông báo này đã trở thành một điềm báo, khi tình trạng mất điện vào mùa hè đã ảnh hưởng đến nhiều thành phố và tiểu bang.

Và tất cả đều quay trở lại nhu cầu cao ngất ngưởng, đặc biệt là vào những giờ nhất định trong ngày.

Bà Jill Tietjen, tác giả và là chuyên gia năng lượng, nói với The Epoch Times rằng, “Giờ có nhu cầu dùng điện cao nhất cũng giống như giờ cao điểm. Nhu cầu đỉnh điểm xảy ra vào những thời điểm có thể đoán trước được, thường là lúc nhiệt độ rất nóng hoặc rất lạnh khi máy điều hòa nhiệt độ và hệ thống sưởi hoạt động ở mức tối đa.”

Bà Tietjen bắt đầu sự nghiệp trong lĩnh vực năng lượng từ năm 1976 và hiện đang nằm trong ban giám đốc của Georgia Transmission Corporation.

Bà giải thích thêm rằng trong những giờ tiêu thụ năng lượng nhiều nhất, mọi người không nên sạc xe điện ở bất cứ đâu. Bà Tietjen cũng lưu ý rằng trước đây từng có cuộc thảo luận về bộ sạc thông minh cho xe hơi điện, nhưng đã không thành hiện thực.

Mặt trái của thách thức về nhu cầu điện là thiếu khả năng tích điện.

“Việc lưu trữ năng lượng là hoàn toàn cần thiết để giúp lưới điện chuyển đổi sang năng lượng tái tạo nhiều hơn,” bà Tietjen cho biết.

Ông Murphy đồng ý rằng việc thiếu tích trữ năng lượng là một “vấn đề lớn”.

Ngoài ra còn có sự lệch thời điểm giữa nhu cầu và năng lượng tái tạo được sản xuất, được gọi trong ngành là “đường cong con vịt” [có tên này vì đường cong giống với con vịt – khi mặt trời ló dạng, năng lượng mặt trời tràn ngập và sau đó giảm dần thì nhu cầu điện lên đến đỉnh điểm vào buổi tối].

Bà Tietjen mô tả rằng quý vị nhận được năng lượng mặt trời khi mặt trời chiếu sáng và năng lượng gió khi có gió thổi. Tuy nhiên, các nguồn năng lượng tái tạo không nhất định tạo ra đủ năng lượng trong thời gian tiêu thụ cao điểm.

Bà nói rằng đường cong con vịt gây sức ép cho lưới điện vì năng lượng mặt trời và năng lượng gió thì lúc có lúc không, ngắt quãng không liên tục.

Cả ông Murphy và ông Duncan đều thừa nhận rằng truyền tải điện là một phần quan trọng của bài toán năng lượng để khiến năng lượng tái tạo trở nên đáng tin cậy hơn.

Trong khi chỉ ra rằng ngay cả những quốc gia dẫn đầu về năng lượng xanh như Đan Mạch cũng sẽ không loại bỏ hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch trong gần 30 năm, ông Murphy cho biết chúng ta cần “bắt tay làm với những gì chúng ta có” và đặt ra các mục tiêu chuyển đổi thực tế.

Trong thời gian đó, thì sử dụng các nguồn năng lượng không thể tái tạo như chiếc nạng chống để giúp tránh xảy ra nhiều vấn đề về lưới điện hơn.

“Vấn đề này sẽ tiếp tục xảy ra hàng thập niên nữa trong nhiều tháng của năm,” bà Tietjen cho hay.