Cơn bùng nổ điện gió trên thế giới

Tăng trưởng nhanh chóng

Sau phát minh về điện và máy phát điện, ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện được hình thành. Các trang trại điện gió được lắp đặt đầu tiên vào năm 1991 ở vùng biển Đan Mạch. Kể từ đó, điện gió được phổ biến rộng ra toàn thế giới. Hiện nay, 130 nước trên thế giới đã phát triển điện gió ở quy mô công nghiệp.

Theo báo cáo của Hội đồng Năng lượng gió Toàn cầu (Global Wind Energy Council - GWEC), năm 2023, tổng công suất điện gió toàn cầu đã đạt ngưỡng 837 GW, tăng hơn 20% so với năm trước đó. Trung Quốc và Mỹ là hai quốc gia dẫn đầu về công suất lắp đặt mới, chiếm khoảng 60% tổng số công suất lắp đặt toàn cầu. Châu Âu cũng chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là ở các quốc gia như Đức, Tây Ban Nha và Anh. Điện gió hiện chiếm 15% tổng công suất sử dụng điện ở châu Âu, 8% ở Mỹ và 6% ở Trung Quốc.

Chuyên gia năng lượng tái tạo Steve Sawyer từ GWEC nhận định: “Điện gió đã trở thành một phần không thể thiếu trong cơ cấu năng lượng toàn cầu, đóng góp lớn vào việc giảm thiểu phát thải khí nhà kính và hướng tới một tương lai bền vững hơn”.

Công nghệ điện gió đã có những bước tiến vượt bậc trong những năm gần đây, đặc biệt là sự phát triển của các tua-bin gió lớn hơn và hiệu quả hơn. Các tua-bin gió hiện đại có thể có cánh quạt dài tới 107 mét và có khả năng tạo ra điện từ gió ở tốc độ thấp hơn so với trước đây. Điều này giúp tăng cường hiệu suất và mở rộng phạm vi lắp đặt điện gió, kể cả ở những khu vực có tốc độ gió thấp. Ngoài ra, sự phát triển của công nghệ gió ngoài khơi (offshore wind) cũng đóng góp quan trọng vào việc tăng cường công suất điện gió toàn cầu. Năm 2023, công suất điện gió ngoài khơi toàn cầu đã vượt qua ngưỡng 50 GW, với các dự án lớn đang được triển khai tại Bắc Âu và Đông Á.

Sức mạnh của điện gió

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, năng lượng gió được xem là chìa khóa để giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy nền kinh tế không cacbon. Chuyển đổi sang năng lượng sạch và năng lượng tái tạo là một giải pháp cần thiết để đạt được các Mục tiêu Phát triển Bền vững đến năm 2030 do Liên hợp quốc đề ra. Năng lượng gió là một nguồn năng lượng tái tạo có triển vọng phát triển lớn. Ngân hàng Thế giới (WB) ước tính có hơn 71.000 GW tiềm năng điện gió ngoài khơi trên toàn cầu. Ưu điểm chính của năng lượng gió ngoài khơi là khả năng tạo ra điện cao hơn vì tốc độ gió trên đại dương thường ổn định hơn và mạnh hơn so với trên đất liền.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency - IEA), năng lượng gió đã giúp giảm hơn 1 tỷ tấn CO2 trong năm 2022, đóng góp quan trọng vào việc giữ nhiệt độ toàn cầu không tăng quá 1,5°C so với mức tiền công nghiệp. Điện gió đã góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch như than đá và dầu mỏ, vốn là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Việc phát triển điện gió giúp các quốc gia đa dạng hóa nguồn cung năng lượng, giảm thiểu rủi ro về an ninh năng lượng và biến động giá cả trên thị trường quốc tế.

Điện gió không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn tạo ra hàng triệu việc làm trên toàn cầu. Theo báo cáo của GWEC, ngành công nghiệp điện gió đã tạo ra hơn 1,2 triệu việc làm trực tiếp và gián tiếp trên toàn thế giới, chủ yếu trong các lĩnh vực như sản xuất, lắp đặt và bảo trì tua-bin gió. Ngoài ra, các dự án điện gió cũng thúc đẩy sự phát triển kinh tế ở các vùng nông thôn, nơi thường xuyên bị bỏ quên trong quá trình công nghiệp hóa.

Những khó khăn và thách thức

Tại COP28 ở Dubai, thế giới đã thông qua mục tiêu lịch sử là tăng gấp ba lần năng lượng tái tạo vào năm 2030, thể hiện cam kết trong việc đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng theo quỹ đạo của Thỏa thuận Paris. Để đáp ứng tham vọng này cần ít nhất 2.000 GW năng lượng gió vào năm 2030 và 8.000 GW năng lượng gió vào năm 2050.

Mặc dù chi phí sản xuất điện gió đã giảm đáng kể trong thập kỷ qua, nhưng chi phí đầu tư ban đầu cho các dự án điện gió vẫn còn khá cao. Việc xây dựng các tua-bin gió lớn và cơ sở hạ tầng liên quan đòi hỏi một khoản vốn đầu tư đáng kể. Điều này đôi khi gây khó khăn cho các quốc gia đang phát triển hoặc các doanh nghiệp nhỏ trong việc tiếp cận và triển khai các dự án điện gió. Chuyên gia tài chính năng lượng Sarah Bloom Raskin cho rằng: “Để vượt qua rào cản về chi phí đầu tư, cần có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ các chính sách tài chính và các cơ chế tài trợ quốc tế”.

Mặc dù điện gió là một nguồn năng lượng sạch, nhưng nó vẫn có những tác động nhất định đến môi trường và sinh thái. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tua-bin gió có thể gây ra ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái địa phương, đặc biệt là đối với các loài chim và dơi. Không phải mọi cộng đồng đều hoan nghênh sự phát triển của điện gió. Một số người dân địa phương lo ngại về tiếng ồn từ các tua-bin gió và ảnh hưởng đến cảnh quan tự nhiên. Sự phản đối từ cộng đồng đôi khi dẫn đến các cuộc biểu tình và kiện tụng, gây chậm trễ trong quá trình triển khai các dự án điện gió. Chuyên gia về môi trường John Smith nhận định: “Để giảm thiểu sự phản đối từ cộng đồng, cần có sự tham vấn và đối thoại sớm với người dân địa phương, đảm bảo rằng lợi ích của dự án được chia sẻ công bằng và minh bạch”.

Một trong những thách thức lớn nhất đối với điện gió là vấn đề lưu trữ và truyền tải điện. Gió không phải lúc nào cũng thổi đều đặn, điều này dẫn đến sự biến động trong sản xuất điện. Do đó, cần phải có các giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả để đảm bảo cung cấp điện liên tục. Tuy nhiên, công nghệ lưu trữ năng lượng hiện tại vẫn còn đang trong quá trình phát triển và chưa đáp ứng được đầy đủ nhu cầu của thị trường. Ngoài ra, việc truyền tải điện từ các trang trại gió ở xa đến các khu vực đô thị cũng gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi sự đầu tư lớn vào cơ sở hạ tầng lưới điện.

Tương lai của điện gió

Để giải quyết vấn đề biến động trong sản xuất điện gió, việc phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng là điều cần thiết. Các công nghệ như pin lithium-ion, pin flow và các hệ thống lưu trữ cơ học đang được nghiên cứu và phát triển với mục tiêu nâng cao khả năng lưu trữ và giảm chi phí. Theo chuyên gia về lưu trữ năng lượng Mark Jacobson từ Đại học Stanford thì: “Việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng sẽ là chìa khóa để đảm bảo sự ổn định và bền vững của ngành điện gió trong tương lai”.

Để đạt được những mục tiêu về năng lượng tái tạo, cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các quốc gia. Các nước phát triển cần hỗ trợ về tài chính và công nghệ cho các nước đang phát triển để họ có thể tham gia vào cuộc cách mạng năng lượng sạch. Đồng thời, các tổ chức quốc tế cũng cần đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các chính sách và quy định hỗ trợ phát triển điện gió.

Cuối cùng, việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về lợi ích của điện gió và các nguồn năng lượng tái tạo khác là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự ủng hộ và tham gia của người dân. Các chiến dịch giáo dục và truyền thông cần được triển khai rộng rãi để giúp người dân hiểu rõ hơn về vai trò của điện gió trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Các dự báo cho thấy điện gió ngoài khơi có thể cung cấp 1/3 mức giảm phát thải cần thiết của ngành điện toàn cầu để đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Điện gió đang và sẽ tiếp tục là một trong những trụ cột quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Những thuận lợi mà nó mang lại là không thể phủ nhận nhưng để có thể đạt được lộ trình mà chúng ta đã đề ra vẫn còn rất nhiều việc phải làm.