Năng lượng địa nhiệt: Lựa chọn của Việt Nam?

“Xanh, sạch, bền vững và đáng tin cậy”

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng đến từ nguồn nhiệt trong lòng đất. Thông thường cứ khoan sâu xuống lòng đất 100 m thì nhiệt độ lại tăng thêm trung bình 2,5-3^oC. Nhưng không phải cứ khoan càng sâu ở bất kì nơi nào cũng có thể khai thác được nguồn năng lượng này. Lí tưởng nhất là tìm được một nơi không cần khoan quá sâu, khoảng hơn 100m mà đã có nhiệt độ cao tới hàng trăm độ C, nhưng điều đó không dễ.

Một trong những trở ngại lớn nhất cho sự phát triển của năng lượng địa nhiệt là chi phí đầu tư ban đầu rất lớn, chủ yếu xoay quanh việc khoan vào lòng đất. Theo anh Trần Trọng Thắng, Chuyên gia Địa nhiệt, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản (Bộ TN&MT), khoan một giếng khai thác có thể tốn vài chục tỷ đồng chưa kể chi phí nghiên cứu, thăm dò, và tỷ lệ trung bình trên thế giới là khoan 10 giếng mới “được” 7 giếng. Vừa yêu cầu ngặt nghèo về điều kiện địa chất, vừa chi phí đầu tư rất đắt đỏ, vì sao điện địa nhiệt vẫn được nhiều quốc gia lựa chọn mặc dù đã có điện gió, điện mặt trời.

Trong tất cả các loại năng lượng tái tạo, địa nhiệt được Cơ quan Năng lượng Quốc tế đánh giá ít ảnh hưởng đến môi trường nhất và gần như không phát thải khí nhà kính. Địa nhiệt còn có khả năng cung cấp điện rất ổn định, “24 giờ một ngày, 360 ngày một năm” và không chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu và thiên tai, trong khi điện mặt trời và thủy điện chỉ được lần lượt khoảng 2.500 và 4.000 giờ/năm.

So với tuổi thọ 20 năm của một dự án điện gió hay điện mặt trời, tuổi thọ của một nhà máy điện địa nhiệt thông thường là 30 năm. Nhưng hầu như chưa có nhà máy điện địa nhiệt nào trên thế giới đóng cửa cho đến nay do tính toán công suất khai thác hợp lý để nguồn nước nóng sau khi bơm trở lại lòng đất và các nguồn nước tự nhiên bù đắp cho bồn địa nhiệt đều đặn, liên tục. Do vậy chi phí đắt đỏ và rủi ro đầu tư cao, nhưng nhiều nước vẫn nghiên cứu phát triển.

Tiềm năng thế nào?

Anh Trần Trọng Thắng cho biết, nỗ lực khám phá tiềm năng địa nhiệt để phát điện ở nước ta đã bắt đầu cách đây hơn bốn mươi năm. Năm 1981, TS. James Koenig, nhà sáng lập công ty tư vấn năng lượng địa nhiệt GeothermEx, đã đến khảo sát một số nguồn nước nóng ở Việt Nam và đánh giá có thể phát điện được.

Đầu những năm 90, nhiều nhóm nhà khoa học từ Pháp, New Zealand, Italia… cũng đã sang Việt Nam khảo sát, thực hiện các nghiên cứu đánh giá cùng các nhà khoa học của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản và Cục Địa chất (Bộ TN&MT) về tiềm năng phát triển điện địa nhiệt.

Cơ hội lớn nhất đến vào giai đoạn năm 1995-1996, khi Công ty Ormat Inc. của Mỹ lập dự án phát triển khoảng 50 MW điện từ sáu nguồn địa nhiệt ở miền Trung Việt Nam.

Nhưng tất cả mới dừng lại ở mong ước. Để khai thác được điện từ địa nhiệt, cần tìm được những khu vực “dị thường” có nhiều hoạt động kiến tạo địa chất trong lòng đất (chẳng hạn như gần núi lửa). Tối ưu nhất là những nơi có nhiệt độ lên tới 250-400^oC với rất nhiều khí hơi, người ta sẽ áp dụng công nghệ hơi nước khô - chỉ cần khoan trúng bồn địa nhiệt là hơi nước sẽ thoát ra, đủ mạnh mẽ để trực tiếp quay được turbin máy phát điện.

Với những nơi có nhiệt độ thấp hơn, ở mức nhiệt 180-250^oC, người ta sẽ dùng công nghệ hơi giãn áp – hơi nước từ dưới lòng đất cần phải dẫn qua một bình giảm áp suất thì mới đủ khả năng quay turbin. Đây là công nghệ phổ biến nhất hiện nay trên thế giới, vì nguồn địa nhiệt cho phép công nghệ hơi nước khô rất hiếm hoi.

Cuối cùng là công nghệ chu kỳ nhị phân. Công nghệ này không cần nguồn địa nhiệt có nhiệt độ quá cao, chỉ cần 100-180^oC, trong đó nước sẽ được làm nóng nhanh nhờ một loại dung dịch địa nhiệt có nhiệt độ sôi thấp để làm bốc hơi dung dịch thứ sinh làm quay tuabin phát điện, sau đó hơi sẽ được làm mát để hóa lỏng, đưa về bình trao đổi nhiệt rồi tiếp tục bay hơi. Dung dịch địa nhiệt sau khi mất nhiệt sẽ được bơm trở lại lòng đất, chảy về bồn địa nhiệt ở dưới sâu, tiếp tục nóng lên rồi được bơm lên, bắt đầu chu kỳ tiếp theo.

Anh Trọng Thắng đánh giá tiềm năng địa nhiệt để phát điện của Việt Nam chỉ ở mức trung bình thấp. Việt Nam hiện có khoảng 300 nguồn nước nóng, trong đó có nhiều nguồn có thể khai thác cho mục tiêu phát điện như nguồn địa nhiệt Bang (Lệ Thủy, Quảng Bình), Thạch Trụ (Mộ Đức, Quảng Ngãi), hay Hội Vân (Phù Cát, Bình Định), nhưng nhiệt độ cao nhất mà các chuyên gia nước ngoài đo được là 182^oC.

Theo đánh giá của anh Thắng và nhiều chuyên gia nước ngoài, chu kỳ nhị phân là công nghệ địa nhiệt duy nhất có khả năng phát điện ở Việt Nam, nhưng đây cũng là công nghệ đòi hỏi suất đầu tư cao hơn so với hai công nghệ còn lại. Đây có thể là một lý do vì sao địa nhiệt vẫn chưa được nhắc đến trong Quy hoạch Điện VIII.

Tuy nhiên, không chỉ là vấn đề chi phí mà còn là khung chính sách, pháp lý chưa hoàn thiện. Nếu như cách đây 30 năm, Công ty Ormat Inc. đã phải dừng bước không thể triển khai điện địa nhiệt ở Việt Nam một phần lớn vì thủ tục phức tạp, thì giờ đây câu chuyện cũng không khá hơn là bao. Việc xây dựng nhà máy điện liên quan đến Luật Điện lực, Luật Khoáng sản và nhiều quy định, thông tư khác, trong đó không ít văn bản pháp luật còn chưa đề cập tới khái niệm “địa nhiệt”, khiến doanh nghiệp muốn xin cấp phép hay vay ngân hàng để đầu tư cũng rất khó khăn.

Có nên tiếp tục nghiên cứu phát triển?

Trên thế giới, mới có khoảng 30 nước sản xuất được điện địa nhiệt với tổng công suất 15 GW, khiêm tốn hơn rất nhiều so với thủy điện (1.216 GW), điện mặt trời (1.056 GW) hay điện gió (899 GW), theo thống kê của Statista năm 2022. Việt Nam có nên tiếp tục “mơ lớn” để gia nhập nhóm số ít quốc gia này?

Hiện Việt Nam đang có duy nhất một doanh nghiệp kiên trì theo đuổi dự án phát triển điện địa nhiệt, và nếu mọi điều thuận lợi, Việt Nam có thể sản xuất được khoảng 1.000 MW điện địa nhiệt vào năm 2030. Một con số không lớn (dưới 10% so với tổng công suất điện mặt trời hiện nay), nhưng theo lời anh Trọng Thắng, “những MW đó có nhiều giá trị” với tương lai năng lượng của đất nước, đặc biệt là Quy hoạch Điện VIII thời kì 2021 – 2030 đặt mục tiêu đến năm 2050 không còn sử dụng nhiệt điện than.

Giờ đây, con đường phía trước cũng có ít nhiều hi vọng. Dự thảo Luật Điện lực (sửa đổi) đang trình Quốc hội tại kỳ họp thứ 8 xác định địa nhiệt là nguồn điện năng lượng tái tạo được Nhà nước cấp ngân sách đầu tư cho nghiên cứu, đánh giá tổng thể về hiện trạng và tiềm năng, khuyến khích khai thác thử nghiệm sản xuất để phục vụ xây dựng cơ chế giá thị trường.

Trong dự thảo Luật Địa chất và Khoáng sản cũng đã xác định tài nguyên địa nhiệt là tài nguyên địa chất. Hai thay đổi mấu chốt về chính sách này sẽ mở rộng cơ hội cho khu vực công và tư cùng tham gia phát triển điện địa nhiệt.

Mặc dù anh Trọng Thắng thừa nhận vai trò của điện địa nhiệt trong cơ cấu điện khoảng 30 năm tới “chắc chắn không thể nhiều được”, nhưng trước mắt, Việt Nam hoàn toàn có thể khai thác và sử dụng năng lượng địa nhiệt trong những khâu nhỏ và đơn giản hơn. Bên cạnh làm dịch vụ tắm khoáng nóng, năng lượng địa nhiệt hiện còn được tận dụng để sấy nông, thổ sản hay muối tinh phục vụ ngành y tế và làm ấm bể ươm cá rô phi vào mùa đông ở một số vùng ở nước ta.

Anh Trọng Thắng cũng đề xuất Việt Nam phát triển một công nghệ đơn giản và có chi phí thấp hơn phát điện rất nhiều là địa nhiệt tầng nông - hệ thống sưởi ấm và làm mát cho các tòa nhà tận dụng nhiệt độ quanh năm tương đối ổn định của lòng đất ở độ sâu 3-100m, thường ấm hơn không khí phía trên vào mùa đông và mát hơn không khí phía trên vào mùa hè.

Một hệ thống bơm nhiệt như vậy sẽ hấp thu nhiệt vào mùa hè và cung cấp nhiệt vào mùa đông, có thể tiết kiệm điện 40-60% so với sử dụng máy điều hòa không khí thông thường.

“Công nghệ này nên được phát triển và áp dụng ở Việt Nam, ví dụ cho các tòa nhà, trung tâm thương mại, bệnh viện, thư viện, phòng thí nghiệm, khu du lịch - những nơi phải sử dụng điều hòa 24/24 giờ”, anh Trọng Thắng gợi ý.

Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống này có thể cao hơn lắp đặt máy điều hòa, nhưng nếu sử dụng nhiều, tiết kiệm được nhiều năng lượng thì sẽ hoàn vốn rất nhanh. Đây không chỉ là tiền đề để nghĩ đến mục tiêu lớn hơn là sản xuất điện địa nhiệt mà còn mang nguồn năng lượng này đến gần hơn với công chúng và thúc đẩy nhu cầu nhân lực và đào tạo ngành địa nhiệt mà Việt Nam đang thiếu.