Các chuyên gia lo lắng về lưới điện khi Hoa Kỳ dần đóng cửa các nhà máy than còn lại; trong khi Trung Quốc và Ấn Độ mở rộng công suất than theo cấp số nhân.
(Ảnh: Minh họa của The Epoch Times, Shutterstock)
Kevin Stocklin
Thứ bảy, 30/12/2023
Khi chính phủ Tổng thống Biden hứa sẽ loại bỏ năng lượng than trên khắp Hoa Kỳ, các chuyên gia năng lượng đang gióng lên hồi chuông cảnh báo về hậu quả đối với cơ sở hạ tầng năng lượng của Hoa Kỳ nếu những kế hoạch này thành công.
Đặc phái viên khí hậu Hoa Kỳ John Kerry cho biết hôm 02/12 tại hội nghị thượng đỉnh lần thứ 28 về sự ấm lên toàn cầu của Liên Hiệp Quốc (hay Hội nghị các Bên tham gia Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc về Biến đổi Khí hậu lần thứ 28, COP 28) rằng chính phủ Tổng thống Biden “sẽ nỗ lực để đẩy nhanh việc loại bỏ than không có công nghệ thu-giữ nhằm giảm lượng khí thải CO2 (unabated coal) trên toàn thế giới, xây dựng những nền kinh tế mạnh mẽ hơn và những cộng đồng kiên cường hơn.”
Tổng thống Joe Biden gần đây đã nói về các nhà máy than như sau: “Chúng ta sẽ đóng cửa các nhà máy này trên khắp Hoa Kỳ và có phong năng và quang năng.”
Để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0, chính phủ Tổng thống Biden đã tận dụng Cục Bảo vệ Môi trường (EPA) và thẩm quyền của cơ quan này theo Đạo luật Không khí Sạch năm 1970 để tiến hành tái cấu trúc một cách căn bản đối với cơ sở hạ tầng điện của Hoa Kỳ.
Hồi tháng Năm, EPA đã đề nghị các quy định mới đặt ra các giới hạn chặt chẽ hơn nhiều đối với lượng khí thải carbon dioxide (CO2) từ các nhà máy điện than và điện khí.
EPA cho biết: “EPA dự đoán những đề nghị này sẽ cắt giảm 617 triệu tấn CO2 cho đến năm 2042 cùng với hàng chục ngàn tấn … chất gây ô nhiễm không khí có hại được biết đến là gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng.”
Bất chấp những tuyên bố rõ ràng từ chính phủ Tổng thống Biden rằng họ sẽ chấm dứt sản xuất than ở Hoa Kỳ, những người ủng hộ các quy định mới của EPA vẫn khẳng định rằng các nhà máy than sẽ có thể tuân thủ và tiếp tục hoạt động.
Dân biểu Paul Tonko (Dân Chủ-New York) cho biết tại phiên điều trần của Ủy ban Năng lượng và Thương mại Hạ viện hồi tháng Sáu rằng các quy định phát thải mới của EPA là “hợp lý” và “khác xa so với việc chính phủ tiếp quản ngành điện của chúng ta.”
“Rốt cuộc, đây là một quy tắc khiêm tốn được xây dựng dựa trên Đạo luật Giảm Lạm Phát, mà sẽ giúp ích hơn nữa cho việc tuân thủ các tiêu chuẩn được đề nghị một cách hiệu quả về mặt chi phí,” ông nói. “Đề nghị này cung cấp sự linh hoạt rộng rãi cho các tổ chức [để tuân thủ].”
Tuy nhiên, những người chỉ trích các quy định mới của EPA cho rằng các giới hạn được đặt ra là chặt chẽ đến mức các nhà máy than sẽ buộc phải đóng cửa.
“Đó là cái chết do hàng ngàn vết cắt mang lại,” ông Michael Nasi, một luật sư môi trường, người cung cấp lời khai tại phiên điều trần Quốc hội này, nói với The Epoch Times. “Họ đang đề ra một loạt các quy định nhằm mục đích căn bản là loại bỏ các nhà máy than còn lại.”
“Người ta không đề ra quy tắc này một cách riêng lẻ. Chúng ta có ba hoặc bốn quy tắc môi trường quan trọng khác mà EPA đang theo đuổi.”
Có thể kể đến một vài quy tắc như vậy, chẳng hạn như quy tắc vận chuyển ozone hoặc quy tắc “láng giềng tốt” của EPA, quy tắc về Tiêu chuẩn Thủy ngân và Chất độc trong Không khí, các chương trình Khói mù Khu vực, và các quy tắc khác.
Kết quả cuối cùng là nhiều nhà máy than chỉ đơn giản là ngừng hoạt động và đóng cửa trước khi kết thúc thời gian hoạt động sản xuất. Thậm chí các nhà máy mới hơn, thuộc về nhóm các nhà máy đốt than sạch nhất thế giới cũng nằm trong số này.
“Tất cả những nhà máy còn lại trong hạm đội nhà máy than của Hoa Kỳ không phải là một đống nhà máy than cũ kỹ bẩn thỉu; đây là những nhà máy đã thực hiện những sửa sang cần thiết để kéo dài tuổi đời nhà máy,” ông Nasi nói. “Đó là những nhà máy mới hơn, những nhà máy thực sự quan trọng đến mức cần phải đầu tư nhiều hơn.”
Một báo cáo năm 2020 của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho biết “việc sản xuất điện bằng đốt than đã trở nên sạch hơn bao giờ hết.”
Báo cáo trích dẫn nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia cho thấy “một nhà máy than mới có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm giúp giảm 83% oxit nitơ (NOx), 98% sulfur dioxide (SO₂), và 99.8% chất dạng hạt so với các nhà máy không có biện pháp kiểm soát.”
Ông Nasi nói rằng đó là lý do khiến việc EPA đề ra thêm các quy định “thậm chí còn khiến người ta cảm thấy bị xúc phạm hơn.”
Ông nói: “Tất cả những nhà máy này đều đầu tư với giả định rằng EPA sẽ tuân thủ Đạo luật Không khí Sạch và một khi họ thực hiện những thay đổi đó, họ sẽ được xem là đã tuân thủ.”
“Những nhà máy than này đã hành động một cách thiện chí… và bây giờ họ bị cho rằng hành động như thế là chưa đủ tốt, và rồi đây lại có một số quy định mới mà quý vị sẽ không thể tuân thủ theo.”
“Những gì EPA đang làm đã vượt xa nội dung và mục đích của luật về một số chất gây ô nhiễm khác nhau, và tất nhiên, carbon là chất lớn nhất trong số đó.”
Bất chấp những tiến bộ của ngành than trong việc giảm ô nhiễm, giải pháp duy nhất mà các nhà hoạt động về sự ấm lên toàn cầu tỏ ra sẵn sàng chấp nhận là bãi bỏ hoàn toàn than.
Một báo cáo của ODI, cơ quan đề xướng phong năng và quang năng trước đây gọi là Viện Phát triển Hải ngoại, đã thừa nhận rằng hiệu suất nhiệt của việc đốt than để sản xuất điện đã tăng từ 30% lên 50%, dẫn đến lượng CO2 thải ra giảm hơn 40%.
“Con số này thật ấn tượng nhưng vẫn là chưa đủ,” ODI cho biết. “Ngay cả nhà máy than tân tiến nhất cũng tạo ra lượng CO2 nhiều hơn khoảng 30 lần so với phong năng và thủy năng, gấp 20 lần so với quang năng và địa nhiệt, và nhiều hơn 50% so với khí đốt tự nhiên.”
‘Phần lớn là không thể đầu tư được’
Nhiều ngân hàng và các nhà quản lý tài sản toàn cầu đã tham gia cuộc chiến chống than đá, hoạt động trong phong trào môi trường, xã hội, và quản trị (ESG) nhằm cắt giảm nguồn tài chính cho ngành than.
Theo báo cáo của InfluenceMap, một công ty phân tích dữ liệu, hơn 500 nhà quản lý đầu tư có khối tài sản trị giá 1.4 ngàn tỷ USD đã cam kết thoái vốn khỏi than, khiến các nhà máy than trở nên “phần lớn là không thể đầu tư được.”
Một báo cáo hồi tháng Năm của Viện Phân tích Tài chính và Kinh tế Năng lượng (IEEFA) đã liệt kê hơn 200 ngân hàng quốc tế, công ty bảo hiểm, cơ quan tài trợ thương mại xuất cảng (export credit agency, ECA), và ngân hàng phát triển đang thoái vốn khỏi than. Các công ty này bao gồm các đại công ty toàn cầu có ảnh hưởng lớn như AIG, Allianz, AXA, Bank of America, Barclays, BlackRock, Citibank, Fidelity, Goldman Sachs, JPMorgan Chase, và UBS.
Mắc kẹt giữa chính phủ Tổng thống Biden và Wall Street, ngành than của Hoa Kỳ đang lụi tàn.
Theo Hiệp hội Điện lực Công cộng Hoa Kỳ (APPA), gần 13 gigawatt công suất sản xuất than đã ngừng hoạt động vào năm 2022 — gấp đôi lượng công suất bị ngừng hoạt động vào năm 2021.
Dự kiến sẽ có thêm 41 gigawatt công suất than nữa phải ngừng hoạt động vào năm 2027.
Nhìn chung, 83 gigawatt điện được sản xuất từ than, khí đốt, và hạt nhân dự kiến sẽ ngừng hoạt động trong thập niên tới khi Hoa Kỳ bắt tay vào thực hiện quá trình mà Tổng thống Biden gọi là “sự chuyển đổi đáng kinh ngạc” sang phong năng và quang năng.
Hoa Kỳ hiện có tổng công suất phát điện là khoảng 1.3 terawatt.
Tốc độ ngừng hoạt động nhanh hơn tốc độ thay thế
Các chuyên gia năng lượng đang gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự nguy hiểm của quá trình chuyển đổi này, cảnh báo rằng lưới điện Hoa Kỳ ngày càng trở nên không ổn định.
Công ty Độ tin cậy Điện lực Bắc Mỹ (NERC), một tổ chức chịu trách nhiệm giám sát độ tin cậy của lưới điện Hoa Kỳ, cho biết trong báo cáo tháng Mười Hai rằng có “bằng chứng rõ ràng về mối lo ngại ngày càng tăng về an toàn tài nguyên trong 10 năm tới,” bởi vì các nhà máy than và khí đốt đang bị loại bỏ nhanh hơn tốc độ bổ sung năng lực sản xuất mới.
Đánh giá rủi ro của NERC xác định một khu vực rộng lớn ở miền Trung Hoa Kỳ, từ Minnesota đến Louisiana, là “rủi ro cao,” nghĩa là tình trạng mất điện có thể xảy ra trong điều kiện bình thường.
Tất cả các tiểu bang ở phía tây của khu vực này, cũng như tất cả các tiểu bang ở phía đông bắc Hoa Kỳ, được xác định là “rủi ro tăng cao,” nghĩa là tình trạng thiếu điện có thể xảy ra trong thời gian nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp.
Và không chỉ NERC là có những đánh giá như vậy.
PJM Interconnection, một công ty truyền tải điện khu vực phục vụ 13 tiểu bang và Địa hạt Columbia, cho biết trong một báo cáo hồi tháng Hai rằng mặc dù họ vẫn cam kết đóng cửa các nhà máy điện than và điện khí, nhưng việc xây dựng các cơ sở phong năng và quang năng để thay thế các nhà máy này “sẽ là không đủ để theo kịp tốc độ ngừng hoạt động và tăng trưởng nhu cầu dự kiến vào năm 2030.”
Báo cáo ghi nhận sự gia tăng đáng kể về nhu cầu điện, do những nỗ lực thúc đẩy chuyển đổi xe hơi, bếp lò, và hệ thống sưởi ấm trong nhà sang đồ điện.
Đồng thời, báo cáo nêu rõ rằng “các nhà sản xuất nhiệt điện [từ than và khí đốt] đang ngừng hoạt động với tốc độ nhanh chóng do các chính sách của chính phủ và khu vực tư nhân cũng như các nền kinh tế, [và] việc ngừng hoạt động này có nguy cơ xảy ra nhanh hơn tốc độ xây dựng các nguồn tài nguyên mới do sự kết hợp của các lực lượng ngành, bao gồm cả địa điểm và chuỗi cung ứng, mà tác động lâu dài của xu hướng này vẫn chưa được biết đến đầy đủ.”
Năng lực mới, PJM cho biết, “chủ yếu bao gồm các nguồn tài nguyên không liên tục và có thời lượng hạn chế.”
Họ cho biết: “Với đặc điểm vận hành của các nguồn tài nguyên này, chúng ta cần nhiều megawatt từ những nguồn tài nguyên này để thay thế 1 MW nhiệt điện.”
Trong số những công suất bị loại bỏ, 60% sẽ là than đá và 30% là khí đốt tự nhiên.
Vì phong năng và quang năng “không liên tục” hoặc phụ thuộc vào thời tiết nên lượng điện mà các nguồn năng lượng này thực sự tạo ra chỉ bằng một phần nhỏ — thường là khoảng ¼ — công suất của các cơ sở này, đòi hỏi phải xây dựng nhiều công suất năng lượng tái tạo hơn để thay thế điện được sản xuất từ than, khí đốt, hoặc hạt nhân.
Công ty cho biết: “Lần đầu tiên trong lịch sử gần đây, PJM có thể phải đối mặt với tỷ lệ dự trữ giảm nếu những xu hướng này tiếp tục.”
Tỷ lệ dự trữ đề cập đến công suất dư thừa mà các công ty điện lực dự trữ để đáp ứng những giai đoạn thiếu hụt nguồn cung hoặc có nhu cầu đột xuất.
Phần còn lại của thế giới đang mở rộng công suất than
Trong lúc Hoa Kỳ chạy đua để loại bỏ than khỏi nguồn năng lượng, thì các quốc gia đông dân nhất và đang phát triển nhanh chóng trên thế giới, đặc biệt là Trung Quốc và Ấn Độ, lại đang tiến lên trong việc sử dụng than.
Theo báo cáo của Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng và Không khí Sạch, Trung Quốc đang tích cực mở rộng công suất than, và đã khởi công xây dựng 37 gigawatt công suất than mới chỉ trong nửa đầu năm 2023.
Trung Quốc có hơn 90 gigawatt công suất than mới thuộc nhiều giai đoạn phát triển khác nhau. Còn trên toàn cầu, 41% lượng điện năng của thế giới được tạo ra bằng than.
Với nhiều công suất than đến thế được đưa vào sử dụng, những gì Hoa Kỳ làm với ngành than của mình sẽ không tạo ra nhiều khác biệt trong việc giảm lượng khí thải CO2 toàn cầu. Và trớ trêu thay, nỗ lực phát triển năng lượng tái tạo của Hoa Kỳ lại đang thúc đẩy việc mở rộng công suất than mới ở ngoại quốc.
Trung Quốc cần công suất than bổ sung này để đáp ứng nhu cầu của phương Tây về xe điện, pin quang năng, và tuabin phong năng.
Hơn 80% năng lực sản xuất pin quang năng của thế giới là nằm ở Trung Quốc, nơi cũng tinh chế hơn 95% mangan, 70% cobalt và than chì, và hơn 60% lithium và nickel — một vài nguyên tố cần thiết cho pin xe điện.
Điều khiến than trở nên hấp dẫn như một nguồn năng lượng là vì than rẻ, dồi dào, và có thể được vận chuyển bằng đường thủy, đường sắt, hoặc đường bộ. Than có thể được lưu trữ tại chỗ ở các nhà máy điện, khiến loại nhiên liệu này trở thành một trong những nguồn năng lượng đáng tin cậy và có giá cả phải chăng nhất. Than cũng làm tăng thêm sự đa dạng trong cấu trúc nguồn năng lượng của một quốc gia, mang lại mức độ an toàn nhất định trước các hiện tượng thời tiết và lệnh cấm vận chính trị, như châu Âu đã học được một cách đầy thất vọng sau khi nguồn cung cấp khí đốt tự nhiên của Nga bị cắt đột ngột.
Các nhà máy đốt than cũng có thể “điều chỉnh theo nhu cầu,” cho phép các nhà máy điện linh hoạt điều chỉnh sản lượng khi cần thiết một cách nhanh chóng để thỏa mãn cung cầu. Các nhà máy điện khí cũng có thể điều chỉnh theo nhu cầu được nhưng vẫn cần có nguồn cung cấp khí đốt liên tục để hoạt động, và vì lý do này, các nhà máy điện khí dễ bị ngừng hoạt động ở nhiệt độ lạnh.
Theo Hội đồng Than Quốc gia (NCC), có hơn 892 tỷ tấn trữ lượng than đã được kiểm chứng trên toàn thế giới, có thể đáp ứng nhu cầu hiện tại trong hơn một thế kỷ.
Nguồn cung này lớn hơn khoảng 17 lần so với trữ lượng dầu mỏ và khí đốt đã biết, và hơn ¼ trữ lượng than của thế giới nằm ở Hoa Kỳ.
Nhược điểm của than là loại nhiên liệu này thải ra nhiều ô nhiễm hơn các nguồn nhiên liệu khác, mặc dù các cơ sở phong năng và quang năng cũng tạo ra lượng CO2 rất lớn, cũng như các chất ô nhiễm hóa học độc hại trong quá trình khai thác, vận chuyển, và tinh chế các thành phần khoáng sản.
Sự thăng trầm của than ở Hoa Kỳ
Than trở đã thành nhiên liệu chủ yếu để sản xuất điện ở Hoa Kỳ vào giữa thế kỷ 20 và trải qua thời kỳ hoàng kim vào năm 2007, khi hơn 1 tỷ tấn thiếu (907 kg) than được tiêu thụ. Than vẫn là một nguồn năng lượng dồi dào ở Hoa Kỳ.
Sự suy giảm của than ở Hoa Kỳ đã bắt đầu kể từ khi công nghệ khai thác dầu bằng cắt phá thủy lực (fracking) được ứng dụng nhiều hơn và nguồn cung cấp khí đốt tự nhiên trở nên rẻ hơn, có quá trình đốt sạch hơn. Việc chuyển đổi sang khí đốt tự nhiên là lý do chính khiến Hoa Kỳ hiện dẫn đầu thế giới trong việc giảm lượng khí thải CO2.
Hiện tại, 43.7% công suất phát điện của Hoa Kỳ đến từ khí đốt tự nhiên, 17.1% từ than đá, 11.3% từ phong năng, 8% mỗi loại đối với hạt nhân và thủy điện, và 6.5% từ quang năng.
Sự kết hợp này sẽ chuyển đổi đáng kể sang năng lượng tái tạo trong những năm tới, với 58% công suất bổ sung dự kiến là quang năng, 18% phong năng, và 21% là khí đốt tự nhiên.
Phần lớn khoản đầu tư năng lượng tái tạo này này được hưởng lợi từ các khoản trợ cấp của chính phủ, gồm cả Đạo luật Giảm Lạm Phát, dự luật quy định các khoản giảm thuế cho việc sản xuất các bộ phận cho quang năng và phong năng. Dự luật này đã được thông qua với sự ủng hộ của Thượng nghị sĩ Joe Manchin (Dân Chủ-West Virginia), một thành viên Đảng Dân Chủ đến từ bang West Virginia phụ thuộc vào than đá.
Một báo cáo tháng Mười của Goldman Sachs cho biết rằng đạo luật vốn được ký vào tháng 08/2022 này đã cung cấp hơn 110 tỷ USD đầu tư vào sản xuất năng lượng sạch mới. Các khoản trợ cấp của chính phủ, cùng với các quy định bắt buộc yêu cầu các công ty điện lực ưu tiên mua năng lượng từ các nhà máy phong năng và quang năng thay vì khí đốt và than đá, khiến các nhà máy than và khí đốt khó hoạt động có lãi.
Trong thời gian các nhà máy phong năng và quang năng có thể vận hành, chi phí biến đổi của các nhà máy này là thấp, và chi phí vốn để xây dựng các cơ sở này cũng như đường dây truyền tải để kết nối chúng vào lưới điện thường do người đóng thuế trợ cấp hoặc được chuyển cho khách hàng dưới dạng hóa đơn tiện ích cao hơn.
Bất chấp lập luận rằng phong năng và quang năng rẻ hơn, ở những nơi đã thực hiện chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, hóa đơn tiền điện vẫn tăng mạnh.
Một quốc gia đi trước Hoa Kỳ hàng thập niên trong quá trình chuyển đổi sang phong năng và quang năng là Đức, đất nước đã dốc toàn lực vào việc đặt cược vào năng lượng tái tạo của họ và đang đóng cửa các nhà máy than cũng như đóng cửa các nhà máy hạt nhân.
Vì chính sách này không thể cung cấp nguồn điện đáng tin cậy cho người dân và khu vực công nghiệp của Đức, đồng thời do giá điện tăng vọt nên Đức đã đưa các nhà máy than của mình hoạt động trở lại.
Tuy nhiên, Hoa Kỳ có thể sẽ không có lựa chọn này. Tại đây, khi các nhà máy ngừng hoạt động, chúng không được giữ ở trạng thái có thể hoạt động trở lại.
Ông Nasi nói: “Chúng ta có một hệ thống dựa trên thị trường và nếu EPA khiến việc khai triển vốn đủ nhanh để tồn tại trở nên không thể thực hiện được, thì hệ thống nhà máy này sẽ ngừng hoạt động.”
“Hệ thống này sẽ bị tháo dỡ và làm tan chảy, thép thì được tái chế, còn nhân viên thì bị sa thải.”
Do đó, việc loại bỏ năng lượng than khỏi cấu trúc năng lượng của Hoa Kỳ có thể có tác động lâu dài, nếu không muốn nói là vĩnh viễn.
Vân Du biên dịch
