Năng lượng tái tạo là gì? Vai trò trong chuyển dịch xanh

Năng lượng tái tạo là gì? Vai trò trong chuyển dịch xanh. Ảnh: LTC.

Khái niệm năng lượng tái tạo là gì?

Nếu dùng năng lượng tái tạo tương tự như sinh hoạt bằng nguồn lợi tức tự nhiên được bù đắp liên tục mỗi ngày, thì việc đốt nhiên liệu hóa thạch lại là rút dần vào khoản vốn gốc hữu hạn.

Năng lượng tái tạo, còn gọi là năng lượng tái sinh, bắt nguồn từ các nguồn tự nhiên được bù đắp liên tục và theo thước đo của con người thì được xem là vô hạn, chẳng hạn như mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt. Trong thực tế, cần phân biệt các khái niệm liên quan: nguồn tái tạo là nguồn tự bổ sung liên tục (gồm mặt trời, gió, sinh khối); năng lượng sạch là loại không phát sinh ô nhiễm khi vận hành, tính cả điện hạt nhân; còn năng lượng xanh là năng lượng tái tạo có tác động môi trường ròng thấp nhất. Vì vậy, mọi dạng năng lượng xanh đều thuộc nhóm tái tạo, nhưng nguồn tái tạo không phải lúc nào cũng tuyệt đối xanh, ví dụ như đốt sinh khối vẫn tạo ra khí CO2.

Về nguyên lý, việc khai thác cơ bản là trích một phần năng lượng từ các quy trình tự nhiên diễn ra liên tục trong môi trường (chủ yếu do Mặt trời thúc đẩy) nhằm đưa vào các ứng dụng kỹ thuật. Từ đó, năng lượng tái sinh thay thế nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực chính gồm phát điện, đun nước nóng, nhiên liệu động cơ và hệ thống điện độc lập nông thôn.

Các loại hình năng lượng tái tạo phổ biến

Nhiều nguồn năng lượng tái sinh đã được tạo ra trên thực tế, mỗi loại đều mang ưu điểm cùng thách thức riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Năng lượng mặt trời

Từ lâu, ánh sáng mặt trời đã là nguồn tài nguyên quen thuộc, sẵn có trong tự nhiên và gần như vô tận. Các nghiên cứu chỉ ra rằng chỉ cần một giờ nắng từ Mặt trời là đã đủ cung cấp năng lượng cho nhu cầu của toàn bộ hành tinh trong vòng một năm.

Năng lượng mặt trời ngày nay được khai thác bằng công nghệ tế bào quang điện. Các tế bào này thường cấu tạo từ silicon hoặc vật liệu khác, giúp chuyển đổi trực tiếp ánh sáng hấp thụ thành dòng điện. Công nghệ tấm pin quang điện hiện diện phổ biến từ quy mô hộ gia đình đến các dự án điện mặt trời lớn.

Lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà giúp tận dụng tối đa nguồn năng lượng tự nhiên · Pexels / Elite Power Group

Đáng chú ý, mức hiệu suất chuyển đổi trung bình của các tấm pin thương mại đã tăng từ 15% lên hơn 24% qua khoảng 10 năm. Hiệu suất chuyển đổi trên thực tế được tính riêng theo từng công nghệ cell: dòng Polycrystalline đạt từ 15–18%, Monocrystalline PERC đạt 17,5–21%, N-type TOPCon nằm trong khoảng 21–23,8%, còn N-type Back-Contact (XBC) chạm ngưỡng 22–25%. Ở nhóm sản phẩm thương mại có hiệu suất cao nhất năm 2026, thông số giữa các thương hiệu trải dài từ 23,8% như Astronergy, Risen cho tới 25,0% như Aiko Solar. Vì vậy, các đơn vị triển khai phải tính toán trực tiếp trên từng loại cell và nhà sản xuất cụ thể.

Các hệ thống điện mặt trời vừa đem lại nguồn điện dồi dào, vừa không gây tổn hại đến môi trường xung quanh. Khi lắp đặt và sử dụng các tấm pin mặt trời đúng quy chuẩn, hệ thống hoàn toàn không thải chất làm ô nhiễm không khí và không tạo ra khí CO2, giúp giảm nhẹ hiệu ứng nhà kính.

Mô hình năng lượng tái tạo phi tập trung và lưới điện thông minh

Mạng internet cho phép mỗi điểm kết nối vừa nhận vừa phát dữ liệu, và lưới điện phi tập trung cũng vận hành tương tự khi từng điểm tiêu thụ đều có thể trở thành trạm phát điện độc lập. Điều này khác biệt với cách truyền tải điện một chiều từ nhà máy tập trung truyền thống tới khách hàng.

Khi thực hiện chuyển dịch năng lượng, các phương án mang tính địa phương gắn liền với kế sinh nhai ngày càng cho thấy giá trị thực tế. Nhờ đó, nguồn điện lưới được san sẻ bớt gánh nặng, giúp những vùng nằm xa trung tâm tự chủ tốt hơn về nguồn điện.

Ứng dụng năng lượng phi tập trung hỗ trợ sinh kế nông thôn

Phát triển và phân bổ các nguồn điện sạch ngay tại địa phương mang lại nhiều tác động tích cực cho đời sống người dân nông thôn qua những giải pháp cụ thể:

• Ứng dụng sản xuất và chế biến nông sản: Theo khung định nghĩa, các ứng dụng sinh kế DRE dùng nguồn năng lượng tái tạo (như gió, mặt trời, sinh khối, thủy điện vi lượng hoặc phối hợp các nguồn này) để trực tiếp tạo ra thu nhập, tiêu biểu gồm máy sấy năng lượng mặt trời, nhà máy năng lượng mặt trời, máy làm lạnh hoặc kho lạnh vận hành bằng sinh khối/năng lượng mặt trời, than và khung dệt năng lượng mặt trời, cùng máy tạo viên sinh khối quy mô nhỏ.
• Thiết kế mô-đun linh hoạt: Nhờ cấu trúc dạng mô-đun, các mô hình sinh kế DRE dễ dàng mở rộng quy mô mà không đòi hỏi nguồn vốn đầu tư quá lớn. Cùng với đó, tính năng tiết kiệm năng lượng của thiết bị giữ vai trò thiết yếu giúp giảm bớt quy mô công suất phát cũng như dung lượng lưu trữ cần lắp đặt, qua đó nâng cao hiệu quả kinh tế.
• Giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch: Dầu diesel phục vụ sinh kế vùng thôn quê có thể được cắt giảm dần và tiến tới xóa bỏ hoàn toàn nhờ ứng dụng năng lượng DRE. Năng suất mùa màng cũng được cải thiện khi đưa điện vào hệ thống tự động tưới tiêu trên đồng ruộng.
• Hỗ trợ sinh kế và nhóm yếu thế: Khung chương trình còn tạo điều kiện để phụ nữ cùng các nhóm yếu thế như Đẳng cấp và Bộ lạc theo lịch trình tiếp cận công nghệ DRE. Thu nhập và năng suất của người dân được nâng cao khi có nguồn điện sạch, ổn định từ các hệ thống này.
• Hệ thống cấp điện sinh hoạt không nối lưới: Nhóm thiết bị năng lượng tái tạo độc lập ngoài lưới gồm đèn đường năng lượng mặt trời, máy bơm năng lượng mặt trời độc lập, đèn mặt trời, các gói thiết bị mặt trời và nhà máy khí sinh học. Điện từ pin mặt trời còn dùng để cấp nguồn cho xe y tế lưu động phục vụ bà con ở những nơi xa xôi không có điều kiện dựng bệnh viện hoặc trạm xá.

Lộ trình chuyển dịch năng lượng và mục tiêu Net Zero

Trước thách thức từ biến đổi khí hậu toàn cầu, Thủ tướng Phạm Minh Chính đã công bố cam kết Net-zero của Việt Nam vào năm 2050. Quyết định này là bước đi quan trọng thể hiện quyết tâm của quốc gia nhằm hạn chế tác động xấu đến môi trường, đồng thời chung tay cùng cộng đồng quốc tế ứng phó thiên tai, ấm lên toàn cầu.

Thực trạng và tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo quốc gia

Bộ Công Thương Việt Nam đề ra mục tiêu phát triển năng lượng tái tạo đến năm 2030 với những lộ trình nào? Cùng với Quyết định 1009/QĐ-TTg năm 2023 phê duyệt Đề án triển khai Tuyên bố chính trị về quan hệ đối tác nhằm chuyển dịch năng lượng công bằng, Thủ tướng Chính phủ xác định các mốc cụ thể sau:

• Tiềm năng tự nhiên và thực trạng dự án: Các tỉnh khu vực phía Trung và Nam của Việt Nam hiện đã đưa vào vận hành nhiều dự án điện mặt trời. Về điện gió, dải bờ biển dài 3.200km cùng nguồn gió thổi đều đặn tạo ra tiềm năng tự nhiên rất lớn, dẫu vậy tốc độ mở rộng nguồn năng lượng này còn gặp rào cản từ thủ tục pháp lý, chi phí tài chính và điều kiện kỹ thuật.
• Mục tiêu giai đoạn đến năm 2030: Hoàn thiện khung khổ pháp lý nhằm thu hút nguồn vốn đầu tư và đẩy mạnh chuyển giao công nghệ cho quá trình chuyển dịch năng lượng. Triển khai các dự án thí điểm cùng tuyên bố JETP. Hiện đại hóa hạ tầng lưới điện, xây dựng hệ thống điện thông minh để đấu nối nguồn năng lượng tái tạo. Về ngành chế tạo, phấn đấu đến năm 2023 hình thành 2 trung tâm công nghiệp. Đưa tỷ lệ năng lượng tái tạo lên 47%, giới hạn lượng phát thải ngành điện dưới 170 triệu tấn CO2, và khống chế công suất nhiệt điện than ở mức tối đa 30.127 MW.
• Định hướng giai đoạn sau năm 2030 đến năm 2050: Tiếp tục thúc đẩy ngành năng lượng tái tạo và chuyển dịch cơ cấu nguồn dưới sự dẫn dắt của Nhà nước và trợ lực từ quốc tế. Chú trọng phát triển công nghiệp phụ trợ, nhất là sản xuất thiết bị trữ điện, công nghệ thu gom, tái sử dụng CO2, cũng như điều chế Hydro xanh và Amoniac xanh. Dừng cấp phép mới và từng bước dỡ bỏ các nhà máy nhiệt điện than. Hướng tới mốc năm 2050 kéo phát thải ngành năng lượng xuống dưới 101 triệu tấn CO2, đồng thời nâng tỷ trọng năng lượng tái sinh đạt 80 – 85%.

Vai trò của năng lượng tái tạo trong giảm phát thải khí nhà kính

Lộ trình cam kết của Việt Nam hướng tới việc đưa tổng lượng phát thải khí nhà kính trên toàn quốc về ngưỡng không gây hại cho khí hậu. Mức phát thải dự tính chạm đỉnh vào năm 2035, sau đó bước vào chu kỳ hạ nhanh. Trong tiến trình này, ngành năng lượng có mục tiêu cắt giảm 91,6% để lượng phát thải thực tế không vượt quá 101 triệu tấn CO2. Hiểu rõ năng lượng tái tạo là gì và đẩy mạnh ứng dụng trong 20 năm tới sẽ giúp giảm khoảng 300 triệu tấn khí thải, thúc đẩy nền kinh tế tăng trưởng xanh và bền vững.