Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư và ‘bộ ba năng lượng’

Theo dõi KTMT trên

Bộ ba năng lượng hàm ý gì?

Theo Bách khoa Thư mở: Trong kinh tế học, bộ ba bất khả thi (còn gọi là bộ ba chính sách không thể đồng thời, hay tam nan kinh tế, có gốc từ tiếng Anh: Impossible Trilemma) là nói về tính bất khả thi thực hiện đồng thời ba chính sách (gồm chế độ tỷ giá hối đoái cố định, chính sách tiền tệ độc lập nhằm ổn định giá cả và tự do lưu chuyển vốn). Chỉ có thể thực hiện đồng thời hai trong ba chính sách này mà thôi. Thuật ngữ nói trên còn dùng để chỉ tình thế kinh tế dễ đổ vỡ khi mà một quốc gia cố tình thi hành ba chính sách nói trên cùng lúc.

Giả sử một nước cố gắng thực hiện cả ba chính sách trên đồng thời. Khi kinh tế tăng trưởng nhanh, vốn nước ngoài sẽ chảy vào trong nước gây ra áp lực tăng giá nội tệ. Khi đó, ngân hàng trung ương muốn bảo vệ chế độ tỷ giá cố định thì phải thực hiện chính sách tiền tệ nới lỏng. Song điều này có thể làm tăng lượng cung tiền trong lưu thông dẫn đến tăng tốc lạm phát. Muốn lạm phát không tăng tốc, thì phải thực hiện chính sách thanh khoản đối ứng. Song như thế thì vốn nước ngoài càng chảy vào nhiều như từng diễn ra đầu thập niên 1990, một số nước châu Á đã cố gắng thực hiện đồng thời ba chính sách và hậu quả là rơi vào khủng hoảng.

Từ bộ ba bất khả thi nói trên, ra đời “tam nan năng lượng”, hay nói ngắn hơn là “bộ ba năng lượng” (Energy Trilemma) là để chỉ các chính sách khó thực hiện của ngành năng lượng trong bối cảnh trung hòa cacbon. Cuộc cách mạng công nghệ đang thay đổi cơ bản cách chúng ta sống, tương tác với nhau và thay đổi với tốc độ chóng mặt. Bao gồm cả loại năng lượng chúng ta sử dụng và cách chúng ta tiêu thụ nó. Nếu muốn ngăn chặn tình trạng tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu, chúng ta phải đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Tuy nhiên, vẫn chưa đạt đủ tiến bộ, với 81% hệ thống năng lượng toàn cầu vẫn dựa trên nhiên liệu hóa thạch, tỷ lệ tương đương 30 năm trước. Ngành công nghiệp năng lượng phải khai thác sức mạnh của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư để vượt qua những gì được gọi là “bộ ba năng lượng”, trong đó có chuyển đổi sang phát thải “không ròng”, an ninh năng lượng và khả năng chi trả cho năng lượng.

Năm cách để cân bằng bộ ba năng lượng theo khuyến cáo của WEF:

1. Kỹ thuật số đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang Net-Zero:

Cuộc họp thường niên của WEF năm nay các quốc gia tập trung nhiều vào vai trò quan trọng của công nghệ kỹ thuật số. Liên quan chủ đề này, Christian Klien - Giám đốc điều hành của Giải pháp Phần mềm SAP nói: “Công nghệ là tạo ra, hoặc phá vỡ để đạt được Net-Zero”.

Trên toàn cầu, nếu muốn chuyển đổi sang Net-Zero vào năm 2050, thì chúng ta phải tăng năng lượng tái tạo một cách nhanh chóng. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) tốc độ bổ sung công suất năng lượng tái tạo phải tăng từ 134 GW/năm vào năm 2020 lên 630 GW/năm vào năm 2030.

Công nghệ kép kỹ thuật số là một ví dụ tuyệt vời về cách công nghệ có thể giúp đẩy nhanh tiến độ sản xuất điện năng cần thiết bằng cách tạo ra một đường cong đổi mới mạnh mẽ trong ngành công nghiệp gió ngoài khơi. Các cặp “song sinh” kỹ thuật số dự đoán, tua bin gió ngoài khơi cho phép phát triển các thiết kế sáng tạo hơn, hiệu quả hơn và gọn gàng hơn. Vòng phản hồi kỹ thuật số được cung cấp bởi công nghệ này cho phép cải tiến cả thiết kế và hoạt động của tua bin gió, do đó dẫn đến chi phí giảm mạnh, khung thời gian ngắn hơn để thiết kế, xây dựng công suất gió, do đó tăng việc sử dụng năng lượng tái tạo. Đây chính là vòng kết nối ảo mạnh mẽ mà chúng ta cần tìm cách để giải quyết thách thức một cách có hệ thống.

2. Cộng tác và chia sẻ dữ liệu để tiếp cận Net-Zero:

Một cách khác mà công nghệ Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư giúp chúng ta hoàn thành quá trình chuyển đổi sang Net-Zero là làm việc cùng nhau để hợp tác và chia sẻ dữ liệu. “Đó không phải là câu hỏi của người này chống lại người kia, mà là câu hỏi của người này bên cạnh người khác và mang lợi ích cho tất cả. Hãy nhớ, quan hệ đối tác đòi hỏi nỗ lực không ngừng và quyết tâm” - Jose I.S. Galan - Giám đốc điều hành của Công ty tiện ích đa quốc gia của Tây Ban Nha, Iberdrola nói trước hội nghị Davos.

Cũng theo Jose I.S. Galan: Cần nhìn lại ngành công nghiệp gió ngoài khơi, đặc biệt, các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) không muốn chia sẻ dữ liệu vì nó được hiểu sai giữa chia sẻ dữ liệu và rủi ro sở hữu trí tuệ. Trong phiên họp ở Davos về sản xuất siêu kết nối, người ta đã thảo luận về cách “chúng ta cần xây dựng khả năng trao đổi dữ liệu đáng tin cậy có liên quan đến giá trị khách hàng. Việc chia sẻ dữ liệu như vậy cho phép những người trong cuộc khao khát đổi mới phát triển các giải pháp tiên phong, đưa chúng ta đến gần hơn với Net-Zero” - Iberdrola nhấn mạnh.

3. Đa dạng hóa và an ninh năng lượng:

“Chúng ta đang ở giữa cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu đầu tiên. Vào những năm 70, đó là cuộc khủng hoảng dầu mỏ. Bây giờ, lại có thêm một cuộc khủng hoảng dầu mỏ, một cuộc khủng hoảng khí đốt tự nhiên, một cuộc khủng hoảng than đá, với giá dầu tăng chóng mặt. An ninh năng lượng là ưu tiên của tất cả các quốc gia” - Fatih Birol - Giám đốc điều hành IEA, chủ trì phiên họp của WEF nói trước phiên họp.

IEA mô tả an ninh năng lượng là “sự sẵn có liên tục của các nguồn năng lượng với giá cả phải chăng”. Vì vậy, an ninh năng lượng tất yếu có nghĩa là không phụ thuộc quá nhiều vào một nguồn năng lượng duy nhất và sản xuất càng nhiều năng lượng tại chỗ càng tốt. Với suy nghĩ này, các công nghệ của Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư giúp đạt được an ninh năng lượng theo hai cách. Đầu tiên là bằng cách hỗ trợ đa dạng hóa hỗn hợp năng lượng, đồng thời giúp duy trì và chăm sóc các tài sản hiện có. Thứ hai là ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động công suất quy mô lớn, như chúng ta đã thấy ở các nhà máy điện hạt nhân của Pháp trong năm qua. Tăng công suất của các nguồn, chẳng hạn như gió ngoài khơi, cũng cải thiện an ninh năng lượng vì nó đa dạng hóa hỗn hợp năng lượng. Thách thức vẫn là giảm chi phí và kết hợp chúng với việc lưu trữ năng lượng.

Hiện nay, giá thành của năng lượng mặt trời thấp hơn nhiều so với năng lượng gió. Chi phí năng lượng quy dẫn của điện mặt trời (LCoE) đã giảm hơn khoảng bốn lần so với điện gió ngoài khơi trong thập kỷ qua. Công nghệ mô phỏng kỹ thuật số có thể làm giảm giá điện gió ngoài khơi bằng cách tạo ra các thiết kế hiệu quả hơn. Điều này rất quan trọng vì nó cho phép gió ngoài khơi và năng lượng mặt trời bổ sung cho nhau trên lưới điện. Cuối cùng, không có năng lượng đa dạng, an toàn nào mà không có lưu trữ năng lượng tái tạo hiệu quả. May mắn thay, nhiều công ty lưu trữ năng lượng đang nỗ lực tạo ra các giải pháp lưu trữ để đáp ứng nhu cầu (bao gồm lưu trữ năng lượng không khí lỏng, lưu trữ năng lượng khí nén và các giải pháp thủy điện tích năng).

Chi phí sản xuất lại là một phần quan trọng của phương trình, một công ty năng lượng ước tính cần LCoE của gió ngoài khơi ở mức 30 USD/MWh để kết hợp kinh tế với hydro.

4. Duy trì tài sản quan trọng:

Một cách khác mà các công nghệ của Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư đang cải thiện an ninh năng lượng là duy trì và kéo dài tuổi thọ của các tài sản năng lượng quan trọng. Mặc dù bắt buộc phải chuyển sang Net-Zero càng sớm càng tốt, nhưng không thể phủ nhận rằng chúng ta sẽ cần nhiên liệu hóa thạch trong một vài năm tới trong quá trình chuyển đổi. Trong trường hợp này, thách thức đặt ra là tiếp tục sử dụng dầu và khí đốt mà không xây dựng thêm cơ sở hạ tầng có thể hạn chế lượng khí thải trong nhiều năm tới và giết chết quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Chúng ta cần tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng dầu khí hiện có để tránh điều này.

Trong lĩnh vực nói trên, các tổ chức mô phỏng kỹ thuật số có thể thực hiện theo dõi “sức khỏe” thời gian thực của các tài sản năng lượng để giảm rủi ro và các sự cố hỏng hóc nghiêm trọng. Phần mềm cung cấp khả năng giám sát có mục tiêu, độ phân giải cao để cảnh báo các vấn đề trước khi chúng phát sinh và cho biết tuổi thọ của máy còn lại bao nhiêu trước khi cần thay thế, hoặc sửa chữa. Cặp “song sinh” kỹ thuật số cấu trúc có thể thông báo cho đội bảo trì về các khu vực quan trọng về an toàn, chính xác đến từng centimet, hoặc thậm chí là milimet. Việc xác định các vấn đề ngay lập tức này giúp ngăn chặn vấn đề trở nên tồi tệ hơn và kéo dài đáng kể tuổi thọ của tài sản.

5. Khả năng tiếp cận năng lượng và khả năng chi trả:

Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư có tiềm năng cải thiện cuộc sống của hàng triệu người trên toàn cầu bằng cách tăng khả năng tiếp cận điện. Năm 2019, có 759 triệu người trên toàn cầu không được sử dụng điện, chủ yếu ở các nước đang phát triển. Giá năng lượng tái tạo giảm đang làm thay đổi điều này, vì nhiều khu vực có khả năng tiếp cận điện năng thấp nhất có điều kiện thuận lợi để triển khai năng lượng tái tạo. Ví dụ, khu vực cận Sahara, châu Phi có tiềm năng đặc biệt về điện mặt trời, loại điện này đang nhanh chóng giảm giá và trở nên dễ triển khai hơn.

Ở các nước phát triển, vấn đề về khả năng chi trả năng lượng đang được giải quyết bằng công nghệ, chẳng hạn như công nghệ song sinh kỹ thuật số thảo luận ở trên, giúp giảm chi phí của các công nghệ năng lượng tái tạo như gió ngoài khơi bằng cách cải tiến thiết kế. Ngoài ra, các công nghệ của Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư có thể giúp tiết kiệm năng lượng cho gia chủ bằng cách tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng thông qua các can thiệp hành vi. Một ví dụ tuyệt vời về điều này là bộ điều nhiệt thông minh, có thể tiết kiệm 10% - 12% chi phí sưởi ấm và 15% chi phí làm mát.

Để kết thúc bài viết, Phó thủ tướng Đức Robert Habeck - người đồng chủ trì phiên họp WEF kết luận: “Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư mang lại nhiều điều tốt lành cho toàn nhân loại. Hy vọng của WEF là mọi thứ có thể diễn ra nhanh hơn và rẻ hơn những gì con người giả định. Và thực tế, năng lượng tái tạo đến nhanh hơn và rẻ hơn hơn so với dự báo. Nếu mọi thứ tiếp tục đi theo con đường này, thì tương lai sẽ tươi đẹp hơn, và mục tiêu Net-Zero sẽ sớm trong tầm tay của con người như mong đợi”.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

(THEO: BCNN - 6/2022)

Link tham khảo:

1/ https://www.powermag.com/the-fourth-industrial-revolution-and-the-energy-trilemma/

Theo  Tạp chí Năng lượng Việt Nam