Khí thải đạt mức cao kỷ lục vào năm 2023. Lỗi Ở Ngành Thuỷ Điện

Hạn hán đã dẫn đến sự sụt giảm sản lượng ở các nhà máy thủy điện và nhiên liệu hóa thạch đã lấp đầy khoảng trống này.

Ngành thủy điện là một phần cơ bản của nguồn năng lượng sạch—phiên bản hiện đại đã tồn tại hơn một thế kỷ và nó là một trong những nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất trên thế giới. Nhưng trong năm ngoái, điều kiện thời tiết đã khiến ngành thủy điện không đáp ứng được nhu cầu một cách trầm trọng, với sản lượng giảm kỷ lục. Trên thực tế, sự giảm sút này là đủ lớn để có ảnh hưởng đáng kể đến lượng khí thải toàn cầu. Tổng lượng khí thải liên quan đến năng lượng đã tăng khoảng 1.1% vào năm 2023 và sự thiếu hụt của thủy điện chiếm 40% mức tăng đó, theo một báo cáo mới từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế.

Giữa biến động thời tiết hàng năm và biến đổi khí hậu, ngành thuỷ điện có thể đang đối diện với thời kỳ khó khăn phía trước. Đây là những gì chúng ta có thể mong đợi từ nguồn năng lượng này và liệu nó có thể mang lại ý nghĩa gì cho các mục tiêu về khí hậu.

Khô cạn

Các nhà máy thủy điện sử dụng sự di chuyển của dòng nước để tạo ra điện. Phần lớn các nhà máy hiện nay sử dụng đập để giữ nước, tạo ra các hồ chứa. Các đơn vị vận hành có thể cho nước chảy qua nhà máy khi cần thiết, tạo ra một nguồn năng lượng có thể bật và tắt theo yêu cầu.

Khả năng điều chỉnh này thật sự là một điều may mắn cho ngành điện, đặc biệt là vì một số nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời không dễ kiểm soát như vậy. Nhưng mặc dù hầu hết các nhà máy thủy điện có một mức độ điều chỉnh nào đó, nguồn năng lượng này vẫn phụ thuộc vào thời tiết vì mưa và tuyết thường là những thứ làm đầy hồ chứa. Đó đã là một vấn đề trong vài năm qua khi nhiều khu vực trên thế giới đã đối mặt với các đợt hạn hán lớn.

Toàn thế giới đã tạo ra thêm khoảng 20 gigawatt công suất thủy điện vào năm 2023 nhưng do điều kiện thời tiết, lượng điện được tạo ra từ thủy điện lại giảm tổng thể. Sự thiếu hụt đặc biệt nghiêm trọng ở Trung Quốc, sản lượng sụt giảm lên đến 4.9%. Việc Bắc Mỹ đối mặt với hạn hán cũng góp phần vào những vấn đề của ngành thuỷ điện, một phần lí do là vì El Niño khiến thời tiết ấm và khô hơn. Một số ít nơi, như châu Âu, có thực trạng được cải thiện vào năm 2023— nhưng chủ yếu là vì hạn hán vào năm 2022 trên lục địa này còn tồi tệ hơn.

Khi các nhà máy thủy điện thiếu hụt sản lượng, các nhiên liệu hóa thạch như than và khí tự nhiên đã vào cuộc để lấp đầy khoảng trống, góp phần vào sự gia tăng khí thải toàn cầu. Tổng cộng, so với sự tăng trưởng của ngành hàng không sau đại dịch từ năm 2022 đến 2023,

những thay đổi trong sản lượng thủy điện vẫn có ảnh hưởng lớn hơn đến lượng khí thải toàn cầu.

Nhỏ giọt

Một số sự thay đổi gây ra sự sụt giảm sản lượng thủy điện vào năm ngoái có thể là do sự biến động hàng năm của thời tiết đã được dự kiến. Nhưng trong thực trạng của việc thay đổi khí hậu, một câu hỏi đặt ra là Ngành Thủy điện liệu có gặp vấn đề?

Các tác động của biến đổi khí hậu lên các cơn mưa có thể phức tạp và không hoàn toàn rõ ràng. Nhưng có một vài cơ chế chính mà ngành thủy điện có thể bị ảnh hưởng như một bài báo đánh giá năm 2022 đã chỉ ra:

• Nhiệt độ tăng sẽ đồng nghĩa với nhiều đợt hạn hán hơn vì không khí ấm hơn sẽ hút ẩm nhiều hơn, làm khô nhanh chóng các con sông, đất đai và cây cối.
• Mùa đông sẽ ấm hơn, có nghĩa là ít tuyết và băng hơn, điều thường làm đầy hồ chứa vào đầu mùa xuân ở những nơi như miền tây nước Mỹ.
• Sẽ có nhiều biến động hơn trong lượng mưa với những thời kỳ mưa lớn hơn có thể gây ngập lụt (có nghĩa là lượng nước vượt quá sức chứa trong các hồ dự trữ của các nhà máy thuỷ điện).

Tất cả những điều này sẽ có ý nghĩa gì đối với ngành sản xuất điện ở các khu vực trên toàn thế giới. Một nghiên cứu toàn cầu từ năm 2021 đã dự kiến rằng sản lượng ở khoảng một nửa số quốc gia có ngành thủy điện có thể giảm đến 20% mỗi thập kỷ. Một báo cáo khác tập trung vào Trung Quốc phát hiện ra rằng trong các kịch bản phát thải cực đoan hơn, gần một phần tư số nhà máy thuỷ điện ở nước này có thể phải liên tục chịu mức giảm sản lượng như vậy.

Không tồn tại khả năng ngành thủy điện sẽ chỉ còn là một con suối nhỏ ngay cả trong những năm khô hạn nhất. Nhưng trong tương lai, ngành điện sẽ cần chuẩn bị cho các biến động về thời tiết. Khí hậu của chúng ta đang thay đổi, đa dạng nguồn cung điện và kết nối chúng với cơ sở hạ tầng truyền tải, được phân bố trên các khu vực địa lý rộng lớn, sẽ giúp giữ cho lưới điện vững mạnh và chúng ta sẽ sẵn sàng để đối mặt với điều đó.

Nguồn: MIT Technologyreview