Nguồn năng lượng sạch lớn nhất thế giới đang bốc hơi quá nhanh

Đập Tam Hiệp của Trung Quốc là một công trình kỳ vĩ. Con đập có đủ bê tông để lấp đầy 7 sân vận động Wembley và đủ thép để xây hơn 8 toà Empire State. Các tuabin của nó có thể cung cấp năng lượng cho cả Philippines.

Tuy nhiên, vào mùa hè năm nay, đập thuỷ điện lớn nhất thế giới bỗng im ắng một cách lạ kỳ. Trong một chuyến thăm của Bloomberg vào cuối tháng 8, nước ở hai bên con đập khá tĩnh lặng, không còn hình ảnh dòng nước cuộn trào hay chảy ầm ầm như trước.

Trời nóng như thiêu đốt và hạn hán ở thượng nguồn đã khiến mực nước trong hồ chứa của đập Tam Hiệp xuống mức rất thấp, làm giảm đáng kể công suất phát điện của nhà máy thuỷ điện.

Tình cảnh của con đập mang tính biểu tượng của Trung Quốc là một lát cắt trong cuộc khủng hoảng thuỷ điện đang diễn ra trên toàn cầu. Cuộc khủng hoảng đang trở nên tồi tệ hơn bởi hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Khô hạn khắp mọi nơi

Từ Mỹ, Brazil cho đến Đức, các đợt nắng nóng và khô hạn đang làm sụt giảm mực nước tại những con sông chịu trách nhiệm cấp nước cho các hồ chứa, hãng tin Bloomberg đưa tin.

Năm nay, do đợt hạn hán khủng khiếp nhất trong 1.200 năm tại miền tây nước Mỹ, các hồ chứa khô cằn chỉ có thể sản xuất được một nửa lượng điện mà chúng thường cung cấp cho California. Điều này làm gia tăng nguy cơ mất điện trên toàn tiểu bang.

Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng (EIA), sản lượng thuỷ điện trên toàn nước Mỹ đã giảm xuống còn 17,06 TWh vào tháng 9 và dự kiến sẽ tiếp tục tụt mạnh hơn trong tháng 10 xuống mức thấp nhất kể từ tháng 9/2016.

Tại Brazil, nơi hơn 60% sản lượng điện là từ thuỷ điện, đợt hạn hán vào năm ngoái đã đẩy chính phủ tới bờ vực phải phân phối năng lượng (power rationing). Brazil còn phải nhập thêm điện từ Uruguay và Argentina hoặc mua nhiên liệu hoá thạch đắt đỏ để bù vào.

Tại châu Âu, các con sông khô cạn đã làm giảm sản lượng thuỷ điện trong tháng 9 xuống mức thấp nhất kể từ năm 2015, theo tổ chức nghiên cứu khí hậu Ember. Các công ty điện phải phụ thuộc nhiều hơn vào than đá và khí đốt.

Các nước tại lục địa già đang dần lạm vào lượng nhiên liệu hoá thạch mà họ cố gắng bảo vệ để chống lại nguy cơ thiếu hụt năng lượng trong mùa đông năm nay, sau khi Nga cắt đứt nguồn cung để trả đũa các biện pháp trừng phạt của phương Tây.

Cân nhắc vai trò của thuỷ điện

Bloomberg cho rằng thật trớ trêu khi các công ty sản xuất điện phải xem xét lại vai trò xưa nay của thuỷ điện - một nguồn năng lượng xanh đáng tin cậy và tức thì.

Đập thuỷ điện là nguồn năng lượng sạch lớn nhất thế giới, song thời tiết khắc nghiệt đang khiến chúng trở nên kém hiệu quả hơn trong cuộc chiến biến đổi khí hậu.

Thế khó hiện nay của ngành thuỷ điện là “một tín hiệu cảnh báo về phương diện thiết kế hệ thống điện”, nhà tư vấn Xie Wenxuan của Wood Mackenzie bày tỏ.

“Bạn thực sự phải cân nhắc đến khả năng xảy ra các sự kiện cực đoan...và tương lai những sự kiện kiểu này có thể xuất hiện thường xuyên hơn”, ông Xie nhận định.

Vấn đề là có rất ít lựa chọn có thể thay thế thuỷ điện một cách linh hoạt hoặc trên quy mô lớn. Trên toàn cầu, thuỷ điện đang tạo ra nhiều điện năng hơn cả năng lượng hạt nhân, hay năng lượng gió và mặt trời cộng lại, theo BloombergNEF.

Ông Zhou Xizhou - Giám đốc cấp cao tại S&P Global Commodity Insights, nhận xét: “Tình hình hạn hán trở nên nghiêm trọng hơn...sẽ làm hạn chế nguồn cung ứng và khả năng chuyển đổi của các hồ chứa, từ đó khiến công suất điện ở các khu vực như tây nam Trung Quốc và miền tây nước Mỹ xuống thấp”.

Doanh thu mà các con đập tạo ra cũng như độ tin cậy của lưới điện sẽ bị ảnh hưởng, Giám đốc Zhou cảnh báo trong cuộc phỏng vấn với Bloomberg.

Không quốc gia nào xây dựng nhiều đập thuỷ điện hơn Trung Quốc và đợt hạn mùa hè năm nay là minh chứng cho sự mong manh của hệ thống thuỷ điện.

Trong đợt hạn hán tồi tệ nhất trong ít nhất 60 năm tại Tứ Xuyên, sản lượng điện sụt khoảng 50% trong tháng 8 và giới chức địa phương đã phải đóng cửa nhiều nhà máy trong gần hai tuần để ưu tiên điện phục vụ dân sinh.

Động thái trên đã làm gián đoạn nguồn cung ứng của nhiều gã khổng lồ như Apple và Tesla. Ngay cả sau khi đợt hạn ở Tứ Xuyên kết thúc vào cuối tháng đó, thiệt hại vẫn còn kéo dài.

Tại tỉnh Vân Nam gần đó, các nhà máy luyện nhôm đã buộc phải hoạt động với công suất thấp hơn bình thường để tiết kiệm năng lượng và giúp các hồ chứa làm đầy trở lại trước khi các tháng mùa đông khô hanh đến.

Các công ty điều hành đập thuỷ điện cũng phải cân nhắc các nhu cầu khác về nguồn nước. Những đập lớn thường cung cấp nước tưới tiêu cho cây trồng, cấp nước sinh hoạt cho khu vực thành thị và điều hướng giao thông đường thuỷ.

Hồ Mead - hồ chứa phía sau đập Hoover trên sông Colorado ở miền tây nước Mỹ, cung cấp 90% lượng nước của Las Vegas cùng nhiều thành phố khác, đồng thời giúp tưới tiêu hàng trăm nghìn mẫu cây trồng.

Mực nước của hồ đã xuống thấp vào mùa hè vừa qua, đến nỗi người ta khai quật được xương người từ lòng hồ và cảnh sát buộc phải vào cuộc điều tra.

Chưa có giải pháp hợp lý

Nếu không tiêu thụ nhiều than hoặc khí đốt thì các nước đang vật lộn với nguồn thuỷ điện không ổn định có thể đầu tư vào năng lượng hạt nhân hoặc công nghệ tích trữ điện gió và điện mặt trời.

Giám đốc chính sách năng lượng Lei Xie của Hiệp hội Thuỷ điện Quốc tế gợi ý thêm rằng lắp các tấm pin mặt trời nổi trên hồ chứa cũng có thể giúp tạo ra điện khi trời nắng và làm chậm quá trình bốc hơi nước.

Bà nói: “Sự kết hợp của thuỷ điện và điện mặt trời thường mang lại hiệu quả tốt”. Chính phủ Trung Quốc đã áp dụng chiến lược này để tăng độ linh hoạt của các hệ thống thuỷ điện.

Tuy nhiên, thời tiết khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến mọi nguồn năng lượng sạch. Bão bụi (dust storm) và khói từ các đám cháy rừng có thể làm mờ các tấm pin mặt trời, trong khi nhiệt độ lạnh giá có thể làm đóng băng tuabin gió. Hạn hán tại châu Âu đã kìm hãm sản lượng điện hạt nhân vì các lò phản ứng cần nước sông để làm mát.

Trong khi đó, công chúng quốc tế lại đang phản ứng với các dự án thuỷ điện mới vì lo ngại về độ tin cậy của chúng khi Trái đất ngày càng nóng lên. Chẳng hạn, các con đập được cho là nguyên nhân gây phá vỡ hệ sinh thái và dẫn đến sự tuyệt chủng của các loài thuỷ sinh,...

Những trở ngại trên khiến thuỷ điện khó có thể giữ vai trò dẫn dắt về nguồn điện sạch trong dài hạn. BloombergNEF ước tính, công suất thuỷ điện toàn cầu sẽ tăng 18% từ nay đến năm 2050, trong khi điện mặt trời có thể ghi nhận mức tăng hơn 8 lần và điện gió là ít nhất 3 lần.

Nhìn chung, khó khăn của các hệ thống thuỷ điện đang cho chúng ta thấy những thahcs thức trong việc xây dựng một mạng lưới năng lượng tái tạo mạnh mẽ để thay thế nhiên liệu hoá thạch.

Đồng thời, vấn đề hạn hán cho thấy chúng ta cần phải tăng tốc các nỗ lực để kiềm chế nhiệt độ Trái đất tăng cao bởi chi phí cho cuộc chuyển tiếp năng lượng đang phình to hơn.