Năng lượng địa nhiệt

Hình ảnh: Puhagan geothermal plant.jpg – Wikimedia Commons

Tại sao lại là địa nhiệt?

 

Năng lượng địa nhiệt được biết đến với tính có sẵn và độ tin cậy cao. Nó cung cấp một nguồn năng lượng liên tục và bền vững, mà hầu hết các nhà máy điện địa nhiệt có thể chạy với công suất hơn 90%. Các nhà máy điện địa nhiệt có công suất cao, thường hoạt động ở mức hơn 80%, khiến chúng trở nên đáng tin cậy nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng nơi thực hiện dự án. [2] Hệ thống này có khả năng cung cấp năng lượng với công suất trung bình từ 95% trở lên, vượt qua các nhà máy than và hạt nhân. [3]

Năng lượng địa nhiệt được coi là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo, và tác động môi trường của nó sẽ khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và vị trí cụ thể. Các nhà máy điện địa nhiệt phát thải một lượng nhỏ lưu huỳnh dioxide (SO2) và carbon dioxide (CO2), nhưng hàm lượng ít hơn đáng kể so với các loại khí phát thải từ các nhà máy năng lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch có kích thước tương tự. Các nhà máy điện địa nhiệt sử dụng tháp đệm để loại bỏ hydro sunfua (H2S) được tìm thấy tự nhiên trong các hồ chứa địa nhiệt, và hầu hết các nhà máy sẽ bơm hơi nước địa nhiệt và nước trở lại trái đất, giúp làm mới tài nguyên địa nhiệt và giảm lượng khí thải từ các nhà máy điện địa nhiệt. [4]

Chi phí đầu tư ban đầu của các hệ thống địa nhiệt có thể cao hơn, nhưng chi phí ‘toàn bộ vòng đời’, bao gồm chi phí đầu tư và vận hành, sẽ thuận lợi hơn so với các hệ thống năng lượng thông thường. Các nhà máy điện địa nhiệt có chi phí hoạt động và bảo trì thấp, khiến chúng có tiềm năng hơn về mặt kinh tế và ổn định khi có sự biến động giá tối thiểu. [5] Hệ thống địa nhiệt có tuổi thọ lâu, với các hệ thống tuần hoàn dưới lòng đất kéo dài 50 đến 100 năm, cung cấp hệ thống sưởi và làm mát miễn phí theo thời gian và tăng thêm các giá trị vào các thuộc tính khi bán lại. [6]

Địa nhiệt ở Đông Nam Á

Năng lượng địa nhiệt là một phần quan trọng trong các nguồn năng lượng đa dạng ở Đông Nam Á, với tỷ trọng khoảng 3-5% tổng nguồn cung cấp năng lượng chính (TPEs) của khu vực. [1] Đây là một nguồn tài nguyên dồi dào, tái tạo và bền vững, đặc biệt ở Indonesia và Philippin. Hai quốc gia này được biết đến với sự giàu có về năng lượng địa nhiệt nhờ vị trínằm dọc theo vòng lửa Thái Bình Dương, vòng lửa này được biết đến với nhiều hoạt động núi lửa mạnh mẽ. Điều kiệnđịa chất này đã cung cấp các nguồn năng lượng địa nhiệt dồi dào như suối nước nóng, mạch nước phun và núi lửa có thể khai thác được để tạo ra điện thông qua các nhà máy điện địa nhiệt. Philippin là nơi sản xuất điện địa nhiệt lớn nhất trong khu vực, với công suất gần 2 Gigawatt (GW) được triển khai vào năm 2016. Indonesia có kế hoạch sản xuất đạt 7,24 GW năng lượng địa nhiệt vào năm 2025 và 9.3 GW vào năm 2035. Chính phủ các nước này đã han hình các chính sách để giảm rủi ro thực hiện dự án, cung cấp các ưu đãi tài chính và khuyến khích đầu tư vào lĩnh vực này, định vị đất nước trong sự tăng trưởng đáng kể về năng lực địa nhiệt [1, 2, 3, 4]

Chi phí cho năng lượng địa nhiệt ở Đông Nam Á

Các dự án năng lượng địa nhiệt có chi phí xây dựng tổng thể cao do các công trình kỹ thuật dân dụng, chuẩn bị mặt bằng, xây dựng giếng khoan và xây dựng nhà máy điện. Chi phí của các dự án địa nhiệt chủ yếu chịu ảnh hưởng chính bởi hai yếu tố chính: xây dựng nhà máy và khoan giếng. Ở Indonesia, chi phí khoan có thể chiếm hơn 50% tổng chi phí dự án, tạo thành một sự biến động về chi phí cao hơn đối với các dự án địa nhiệt. [5] Các tài nguyên địa nhiệt có thể được đặt tại các khu vực hẻo lánh với cơ sở hạ tầng hạn chế hoặc không có cơ sở hạ tầng sẵn có, do đó, việc phát triển cơ sở hạ tầng, bao gồm cả đường truyền, là cần thiết trước khi bắt đầu thực hiện. Tuy nhiên, nhu cầu về điện trong một khu vực xa như vậy thường rất nhỏ. Việc thiếu thị trường tin cậy và nhất quán cùng việc xây dựng và vận hành các đường truyền có thể ảnh hưởng lớn đến chi phí thực hiện dự án. [6] Ngoài ra, chi phí bảo trì cho năng lượng địa nhiệt là đáng kể, đặc biệt là để duy trì giếng để đảm bảo hiệu quả phát điện tối ưu. Thất bại trong việc duy trì giếng có thể giảm tốc độ dòng chảy và giảm hiệu quả phát điện, làm cho chi phí bảo trì cao hơn các năng lượng tái tạo khác. [7]

Năng lượng địa nhiệt có hiệu suất phát điện cao, tạo ra điện 24 giờ một ngày với công suất trung bình khoảng 80% đến 94%. Hiệu suất cao này cho phép thu hồi vốn đầu tư nhanh chóng. Indonesia và Philippin cũng cung cấp các ưu đãi tài chính và tiềm năng đầu tư cho các dự án năng lượng địa nhiệt, chẳng hạn như miễn thuế và tài trợ lãi suất thấp giúp giảm ngưỡng đầu tư hoặc lập bản đồ tài nguyên địa nhiệt toàn diện cùng các rủi ro khai thác nhằm thúc đẩy sự sẵn sàng đầu tư cho khu vực tư nhân. [8]

Một số thách thức trong việc phát triển năng lượng địa nhiệt ở Đông Nam Á

Các yếu tố xã hội như sự chấp nhận của công chúng, nhận thức và lỗ hổng kiến thức có thể cản trở các dự án địa nhiệt. Ở các quốc gia có sự phát triển địa nhiệt chuyên sâu, các rào cản xã hội trở nên rõ ràng hơn, ảnh hưởng đến tiến trình của các dự án mới. [9]

Các vấn đề pháp lý như các quy định môi trường, nạn quan liêu trong các quy trình làm việc của chính phủ và thiếu các ưu đãi pháp lý có thể cản trở sự phát triển của nguồn năng lượng địa nhiệt. Việc vượt qua được những rào cản pháp lý này là rất quan trọng để hợp lý hóa các phê duyệt dự án và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường. [9]

Chi phí thăm dò cao, giá bán thấp và thiếu hỗ trợ tài chính có thể ngăn chặn các khoản đầu tư vào các dự án địa nhiệt. Giải quyết các rào cản tài chính này thông qua các ưu đãi, miễn thuế và cơ chế hỗ trợ tài chính là điều cần thiết để thu hút nhiều khoản đầu tư hơn trong lĩnh vực này. [3] Chi phí sản xuất năng lượng địa nhiệt vẫn cao hơn so với các nhà máy điện khác. Trong trường hợp không có các quy định đòi hỏi năng lượng tái tạo, các nhà sản xuất năng lượng địa nhiệt rất khó để cạnh tranh giá cả với nguồn năng lượng từ than. Sự thống trị của các doanh nghiệp nhà nước trong lĩnh vực địa nhiệt cũng hạn chế sự cạnh tranh và đổi mới, cản trở sự tiến bộ trong ngành địa nhiệt. Chính phủ phải xem xét thu hút và khuyến khích đầu tư tư nhân hoặc nước ngoài hơn để giúp cho thị trường cạnh tranh hơn. [4]

Những thách thức kỹ thuật như thiếu thông tin/kinh nghiệm, sự phức tạp trong việc khoan giếng, các vấn đề quản lý hồ chứa và các vấn đề mở rộng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và khả năng tồn tại của các dự án địa nhiệt. Vượt qua những rào cản kỹ thuật này bằng những tiến bộ trong công nghệ thăm dò và hiểu biết dữ liệu là rất quan trọng để phát triển năng lượng địa nhiệt thành công. [9]

 

Tác giả: Hendra Winastu, Cộng sự chính SOLEN – Điều phối viên và uỷ viên IPC

Chỉnh sửa: (1) Nguyễn Duy Hùng, Giám đốc Solen – Giám đốc chương trình IPC; (2) Kukuh Jalu Waskita, Cộng sự SOLEN – Uỷ viên IPC

Ngày: 11 tháng 3 năm 2024

Bài báo số: Solen-IPC-0033

Nguồn ảnh: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Puhagan_geothermal_plant.jpg

 

Tài liệu tham khảo:

[1] IRENA. (2018). RENEWABLE ENERGY MARKET ANALYSIS SOUTHEAST ASIA. https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/Jan/IRENA_Market_Southeast_Asia_2018.pdf

[2] Market. (2023). Geothermal projects heat up in Philippines, Indonesia amid energy transition | NEWS. Reccessary. https://www.reccessary.com/en/news/asean-market/geothermal-projects-heat-up-philippines-indonesia-energy-transition

[3] Fourteau, T. (2022). The “Sun Beneath our Feet” – Geothermal power development in Asia Pacific | White & Case LLP. Www.whitecase.com. https://www.whitecase.com/insight-our-thinking/sun-beneath-our-feet-geothermal-power-development-asia-pacific

[4] Koty, A. C. (2022, July 28). An Overview of Indonesia’s Geothermal Energy Sector. ASEAN Business News. https://www.aseanbriefing.com/news/an-overview-of-indonesias-geothermal-energy-sector/

[5] Purba, D., Adityatama, D., Agustino, V., Fininda, F., Alamsyah, D., & Muhammad, F. (2020). Geothermal Drilling Cost Optimization in Indonesia: A Discussion of Various Factors. https://pangea.stanford.edu/ERE/db/GeoConf/papers/SGW/2020/Purba.pdf

[6] Alhusni, H., Satria, T., Perdana, P., Purwanto, E., & Setyawan, H. (2023). Geothermal Business Outlook in Indonesia. https://pangea.stanford.edu/ERE/db/GeoConf/papers/SGW/2023/Habibi.pdf

[7] Cai, J. (2023). Class 3 renewables potential in Southeast Asia: Geothermal energy in Indonesia | MARKET INSIGHT. Reccessary. https://www.reccessary.com/en/research/class-3-renewables-potential-in-southeast-asia-geothermal-energy-indonesia

[8] Wood, J. (2021). Digging into Asia’s Ring of Fire for net zero energy. Spectra. https://spectra.mhi.com/digging-into-asias-ring-of-fire-for-net-zero-energy

[9] Yasukawa, K., Lee, J., Uchida, T., & Song, Y. (2021). Environmental Barriers to Geothermal Development in Eastern and South-Eastern Asia. https://www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2020/02003.pdf