Thử bàn về những bất cập liên quan đến thủy điện

Minh họa cho bài

Giả thiết 1: Các nhà máy thủy điện phải có quy mô lớn mới hoạt động hiệu quả ?.

Sự thật: Theo Gia Schneider, thủy điện sản xuất điện từ nước chảy như sông, suối, thủy triều và dòng chảy. Đây là nguồn năng lượng sạch, năng lượng tái tạo, linh hoạt và tin cậy, có thể phục vụ tới một phần ba yêu cầu dự trữ lưới điện, hỗ trợ quan trọng cho tiến trình chuyển đổi sang điện không carbon. Nhiều người có quan niệm, chỉ có những dự án thủy điện lớn mới có tính hiệu quả, đáng phát triển.

Sự thật, với các giải pháp công nghệ hiện đại, chúng ta có thể phát triển và vận hành các dự án thủy điện nhỏ phân tán, nối mạng thành các nhà máy điện ảo với quy mô và hiệu quả. Bằng cách tận dụng những tiến bộ trong quản lý tài nguyên năng lượng phân tán, mạng lưới điện nhỏ, và pin, các nhà máy điện ảo sẽ tạo ra nguồn điện mà không ảnh hưởng đến môi trường. Ví dụ, công nghệ tuabin đầu thấp, an toàn cho sinh vật thủy và tuabin trong dòng có tác động môi trường thấp hơn, cho phép một cách tiếp cận mới đối với thiết kế thủy điện phân tán và mô-đun hơn so với trước đây.

Theo một phân tích về chi phí do Phòng thí nghiệm quốc gia năng lượng tái tạo Mỹ (NREL) thực hiện, các dự án thủy điện phân tán, kết nối với nhau để tạo ra một nhà máy điện ảo chứng minh khả năng đạt doanh thu, và các mục tiêu môi trường rất nhỏ, dưới 4%.

Cũng cần đề cập đôi nét về tuabin, bởi thủy điện có chức năng chuyển đổi năng lượng thủy năng thành chuyển động quay (cơ năng), thông qua kết nối trục với máy phát điện để biến năng lượng nước thành điện năng, là bộ phận quan trọng của một nhà máy thủy điện. Kiểu loại tuabin phụ thuộc vào điều kiện thủy năng như cột nước và lưu lượng. Loại Tuabin áp dụng cho dự án thủy điện nhỏ và vừa có cột nước địa hình thấp (dưới 100m) nên chọn các loại tuabin như Kaplan, Bulb hay tuabin SLH do Natel Energy thiết kế, chế tạo (từ 4-5m là có thể phát điện được.

Ưu điểm của dự án thủy điện vừa và nhỏ áp dụng công nghệ tuabin cột nước thấp là vẫn giữ nguyên dòng chảy tự nhiên và diện tích bị ngập lụt, di dân, giải phóng mặt bằng, ảnh hưởng đến môi trường là rất ít. Tại Việt Nam chúng ta, công nghệ sản xuất tuabin cột nước thấp còn hạn chế, vì vậy cần đẩy mạnh việc nghiên cứu, ứng dụng lĩnh vực này cho phù hợp với hoàn cảnh của Việt Nam.

Tuabin đầu thấp của  Natel Energy hợp với các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ

Giả thiết 2: Các mục tiêu về thủy điện và tính bền vững môi trường luôn mâu thuẫn với nhau ?.

Sự thật: Những con đập lớn được xây dựng cách đây nhiều thập kỷ, chẳng hạn như đập Hoover, công trình kỹ thuật vĩ đại của thời Đại khủng hoảng trên sông Colorado & hồ Mead của Mỹ đã khiến người ta liên tưởng về tính bền vững của dòng sông và thủy điện. Những con đập truyền thống này không thải ra carbon dioxide, tuy nhiên chúng lại gây ra các vấn đề về kết nối sông cho cả các loài thủy sinh (cá) cũng như trầm tích. Những con đập như vậy làm gián đoạn khả năng di chuyển của cá và các loài thủy sinh khác lên thượng nguồn và hạ lưu; và chúng cũng giữ lại trầm tích, thường làm chết đói các dòng sông ở hạ lưu nguồn dinh dưỡng và phù sa. Điều này thường dẫn đến suy thoái hạ lưu của kênh sông và xói lở bờ suối.

Tuy nhiên, trong một động thái chưa từng có tiền lệ, mới đây, các nhóm công nghiệp và các nhà bảo vệ môi trường đã cùng nhau tham gia cuộc Đối thoại bất thường (UD) để hợp tác về một loạt các biện pháp chính sách cụ thể có thể giúp tạo ra điện tái tạo, đáng tin cậy hơn từ một số trong số 90.000 đập của toàn liên bang. Các thành viên tham gia đã đồng ý bổ sung hoặc loại bỏ các đập không an toàn, gây tổn hại về mặt sinh thái hoặc chỉ đơn giản là quá thời hạn sử dụng . Điều này sẽ giúp tăng cường cung cấp năng lượng tái tạo đáng tin cậy cho quốc gia, hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang lưới điện không carbon, đồng thời cải thiện sự an toàn của cơ sở hạ tầng cấp nước và khôi phục kết nối sông. Tuyên bố chung được ký kết từ đối thoại UD là cam kết nỗ lực chung nhằm gắn thủy điện với các mục tiêu bền vững của sông trong dài hạn giữa bởi Hiệp hội Thủy điện Quốc gia, các nhóm môi trường như American Rivers, Quỹ Động vật Hoang dã Thế giới và Liên minh các nhà khoa học có liên quan.

 Thủy điện và môi trường cần được hài hòa để đảm bảo tính bền vững

Giả thiết 3: Thủy điện là một nguồn tài nguyên đã được khai thác, mọi thứ đã được phát triển?

Sự thật: Thủy điện phân tán hiện đại là cơ sở hạ tầng thủy điện tương lai, việc xây dựng các đập mới rất tốn kém và không hiệu quả. Phần lớn các đập hiện có ở Mỹ, hơn 90%, hay 80.000 đập không sản xuất điện. Những con đập này có thể được trang bị thêm để sản xuất năng lượng tái tạo mới, đáng tin cậy và cải thiện các tác động môi trường. Một số đập trong số này là ứng cử viên để loại bỏ, kết hợp với các phương pháp tiếp cận mới để bổ sung thủy điện như một phần của quá trình khôi phục sông sau khi di dời.

Cuối cùng, có thể phát triển các dự án phân tán bổ sung với các tuabin an toàn cho cá, công nghệ tuabin đầu thấp kết hợp các thiết kế kỹ thuật dân dụng và môi trường đã được kiểm chứng nhằm khôi phục sông. Tổng cộng, những nguồn tài nguyên tiềm năng này ở Mỹ có thể tăng sản lượng thủy điện lên đến 50%.

Thủy điện là một nguồn tài nguyên đã được khai thác, phát triển

Giả thiết 4: Thủy điện không đáng tin cậy?

Sự thật: Thủy điện cung cấp nguồn điện có thể chuyển đổi, phát điện linh hoạt và có thể dự đoán được, đóng vai trò là xương sống cho sự kết hợp với các nguồn điện khác. Vì các dòng sông chảy liên tục, kể cả ban đêm, nên các tuabin tiếp tục quay và tạo ra năng lượng, không giống như năng lượng gió hoặc mặt trời, có cấu hình phát điện gián đoạn hơn. Thay vì mâu thuẫn với gió và năng lượng mặt trời, thủy điện thực sự là nguồn năng lượng hỗ trợ, ổn định. Tính linh hoạt này cho phép thủy điện giúp tích khai thác ngày càng nhiều năng lượng gió và năng lượng mặt trời và hỗ trợ việc sử dụng pin lưu trữ hiệu quả trong quá trình dịch chuyển sang nguồn không carbon trong tương lai.

Độ tin cậy của lưới điện có thể bị ảnh hưởng bởi thủy điện nhưng theo những cách tích cực. Ví dụ, tại bang Texas chỉ trong mùa đông vừa qua đã phải đối mặt với những thách thức khắc nghiệt về lưới điện mà lẽ ra có thể được ngăn chặn bằng một cơ cấu cung cấp điện đa dạng hơn. Ngoài ra, khi năng lượng mặt trời và gió tiếp tục phát triển, sẽ cần đến kho lưu trữ quy mô lớn. Năng lượng thặng dư sẽ cần được lưu trữ trong thời gian có gió hoặc nắng gay gắt, để sử dụng khi gió chậm hoặc màn đêm buông xuống. Thủy điện hiện là nguồn dự trữ năng lượng mạnh mẽ nhất và có mức tích trữ ở dạng bơm cao, chiếm 95% tổng lượng năng lượng tích trữ ở quy mô tiện ích tại Hoa Kỳ hiện nay.

Thủy điện thực sự là nguồn năng lượng hỗ trợ, ổn định cho năng lượng gió và mặt trời,

Giả thiết 5: Thủy điện không phải là một phần của tương lai năng lượng sạch ?.

Sự thật: Thủy điện không phải là một giải pháp đơn lẻ giúp việc chuyển đổi năng lượng một cách dễ dàng sang lưới điện không carbon đáng tin cậy. Tuy nhiên, thủy điện lại có một vai trò quan trọng trong kế hoạch chuyển đổi năng lượng sạch và có đạo đức vì một số lý do.

Theo giới chuyên gia năng lượng, việc bổ sung thêm nhiều thủy điện có thể cung cấp một công cụ hữu ích trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Trong thập kỷ qua, tuabin gió và pin mặt trời đã giúp làm giảm chi phí đến mức có thể triển khai hàng loạt, nhưng chúng vẫn không liên tục và không có sẵn mọi lúc, mọi nơi. Thay vào đó, thủy điện có thể là điểm tựa, cung cấp nguồn điện linh hoạt, đáng tin cậy và bổ sung cho bộ lưu trữ năng lượng cho quốc gia.

Thủy điện không phải là một phần của tương lai năng lượng sạch nhưng có một vai trò quan trọng trong kế hoạch chuyển đổi năng lượng.

Khắc Nam - Tổng hợp từ renewableenergyworld