Sự im ắng lạ thường của đập Tam Hiệp và cuộc khủng hoảng mới xuất hiện: Nguồn năng lượng sạch nhất thế giới đang bốc hơi nhanh chóng

Đập Tam Hiệp của Trung Quốc là một công trình đáng kinh ngạc. Một con đập rộng lớn bắc qua sông Dương Tử với khối lượng bê tông đủ đề lấp đầy 7 Sân vận động Wembley và chứa nhiều thép hơn 8 toà nhà Empire State. Các tuabin của nhà máy thuỷ điện có thể cung cấp điện cho cả đất nước Philippines.

Nhưng mùa hè năm nay, nhà máy thuỷ điện lớn nhất thế giới lại im ắng đến lạ thường.

Đập Tam Hiệp tháng 8. Ảnh: Bloomberg

Nước xả từ Đập Tam Hiệp vào tháng 8/2020. Ảnh: Getty Images.

Khi phóng viên tờ Bloomberg đến thăm cơ sở này vào cuối tháng 8, nước ở cả hai bên đập vẫn còn. Nhưng những tia nước trắng xoá bốc lên từ đập hoặc nước chảy ầm ầm qua tuabin thì không còn. Nhiệt độ như thiêu đốt và hạn hán ở thượng nguồn đã làm cho mực nước trong hồ chứa giảm xuống mức tối thiểu. Điều này làm giảm khả năng sản xuất điện của nhà máy.

Những vấn đề về nước đối với con đập mang tính biểu tượng của Trung Quốc là một phần trong cuộc khủng hoảng thuỷ điện trên khắp thế giới. Tình hình ngày càng tồi tệ hơn do sự nóng lên toàn cầu.

Từ California đến Đức, các đợt nắng nóng đã làm thu hẹp các con sông cấp nước cho hồ chứa. Tính đến tháng 9, sản lượng thuỷ điện ở châu Âu năm nay đã giảm 75 terrawatt-giờ, nhiều hơn mức tiêu thụ hàng năm của Hy Lạp. Tại Trung Quốc, sản lượng đã giảm 30% vào tháng trước. Ở Mỹ, sản lượng dự kiến sẽ giảm xuống mức thấp nhất trong 6 năm vào tháng 9 và tháng 10.

Thật trớ trêu khi bắt các công ty tiện ích phải xem xét lại vai trò truyền thống của thuỷ điện là nguồn năng lượng xanh và nhanh. Các con đập tạo ra nguồn năng lượng sạch nhất thế giới, tuy nhiên thời tiết khắc nghiệt đang khiến chúng kém hiệu quả hơn trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.

Đập Roskreppfjorden ở Sirdal, Na Uy vào tháng 9. Ảnh: Bloomberg.

Vấn đề là có rất ít năng lượng tái tạo thay thế có thể vừa linh hoạt, vừa phổ biến. Trên toàn thế giới, thuỷ điện tạo ra nhiều điện hơn hạt nhân, nhiều hơn cả gió và mặt trời cộng lại. Ở các quốc gia như Na Uy và Brazil, các con đập tạo ra hơn một nửa tổng lượng điện.

Hơn nữa, các con đập lớn duy trì hoạt động sản xuất điện tốt hơn. Theo BloombergNEF, thời gian sản xuất điện trung bình của nhà máy thuỷ điện là khoảng 42%, nhiều hơn so với 25% của gió và 12% của năng lượng mặt trời. Các nhà khai thác lưới điện có thể sử dụng chúng như một nguồn có thể chuyển đổi, một nguồn có thể dùng ngay tức thì khi cần, tương tự như than và khí đốt.

Nhưng đó là khi nguồn nước dồi dào.

Ông Xizhou Zhou, giám đốc quản lý năng lượng và năng lượng tái tạo tại S&P Global Commodity Insights cho biết: “Tình trạng hạn hán xấu đi, một phần của biến đổi khí hậu, sẽ bắt đầu hạn chế tính sẵn có cũng như khả năng chuyển đổi của các hồ chứa thủy điện và làm giảm hệ công suất ở những nơi như Tây Nam Trung Quốc và Tây Mỹ”. Ông nhấn mạnh điều đó sẽ ảnh hưởng đến cả doanh thu mà các con đập tạo ra và độ tin cậy của lưới điện mà chúng cung cấp.

Hạn hán tồi tệ nhất trong 1.200 năm ở miền Tây nước Mỹ khiến các hồ chứa khô cằn chỉ có thể cung cấp một nửa lượng điện mà chúng thường cung cấp cho California. Điều này làm tăng nguy cơ mất điện trên toàn tiểu bang. Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng, sản lượng thuỷ điện của Mỹ đã giảm xuống còn 17,06 terrawatt-giờ vào tháng 9, mức thấp nhất kể từ tháng 9 năm 2016 và dự kiến ​​sẽ giảm mạnh hơn nữa vào tháng 10.

Theo tổ chức nghiên cứu khí hậu Ember, các con sông khô cạn tại châu Âu đã giảm sản lượng thuỷ điện trong tháng 9 xuống mức thấp nhất kể từ năm 2015. Điều đó buộc các công ty phải phụ thuộc nhiều hơn vào than và khí đốt, nguồn nhiên liệu mà lục địa này đang cố gắng dự trữ để tránh trình trạng khủng hoảng điện vào mùa đông do gián đoạn nguồn cung từ Nga.

Tại Brazil, quốc gia có thuỷ điện chiếm 60% sản lượng, đợt hạn hán năm 2021 đã đẩy nước này đến việc phải cắt điện luân phiên và tăng cường phụ thuộc vào việc nhập khẩu từ các quốc gia láng giềng như Uruguay và Argentina. Nếu không, Brazil cần đi mua nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ để bù đắp sự thiếu hụt.

Các nhà vận hành đập thuỷ điện cũng phải cân bằng các nhu cầu về nước. Các con đập lớn sẽ cung cấp nước tưới cho cây trồng, cung cấp nước cho thành phố và giao thông đường thuỷ cho tàu bè. Ví dụ như Đập Tam Hiệp có nhiệm vụ kiểm soát lũ hàng năm trên sông Dương Tử. Đến mùa hè năm nay, do hạn hán làm giảm lượng nước chảy ra sông nên Đập Tam Hiệp phải giữ đủ nước để duy trì giao thông ở Trùng Khánh, thành phố lớn nhất miền trung Trung Quốc và nằm cách biển gần 2.000km.

Hồ Mead cung cấp nước cho hàng trăm nghìn mẫu cây trồng. Ảnh: Getty Images.

Hồ chứa Mead phía sau đập Hoover trên sông Colorado ở miền Tây nước Mỹ, cung cấp 90% lượng nước cho Las Vegas, cho các thành phố như Los Angeles và nước tưới cho hàng trăm nghìn mẫu cây trồng. Vào mùa hè này, mực nước của hồ đã xuống thấp đến nỗi người ta khai quật được hài cốt dưới đáy hồ.

Trung Quốc là quốc gia xây dựng nhiều đập thuỷ điện nhất thế giới. Nhưng mùa hè qua, đợt hạn hán tồi tệ nhất trong vòng 6 thập kỷ tại tỉnh Tứ Xuyên, một tỉnh có diện tích bằng nước Đức, đã buộc chính quyền cắt giảm 50% lượng điện tháng 8. Các quan chức đã phải đóng cửa nhiều nhà máy địa phương trong gần 2 tuần, làm gián đoạn nguồn cung cho các công ty sản xuất khổng lồ như Apple và Tesla.

Ngay cả sau khi hạn hán ở Tứ Xuyên kết thúc vào cuối tháng 8, những ảnh hưởng vẫn còn kéo dài. Tại tỉnh Vân Nam lân cận, các nhà máy luyện nhôm bị buộc phải giảm công suất hoạt động để tiết kiệm điện và tạo cơ hội cho các hồ chứa tích đầy nước trước những tháng mùa đông khô hạn hơn. Để đáp ứng tình trạng thiếu hụt năng lượng, Trung Quốc đã phải phụ thuộc nhiều hơn vào than và khí gây ô nhiễm, ngay cả khi chi phí nhiên liệu toàn cầu tăng lên mức kỷ lục.

Nhà phân tích David Fishman tại The Lantau Group ở Thượng Hải cho biết: “Một đợt hạn hán nghiêm trọng kéo dài như chúng ta đã thấy trong năm nay có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Các hồ chứa sẽ mất nhiều thời gian hơn để tích đầy nước và sẵn sàng sản xuất điện trở lại”.

Giám đốc chính sách năng lượng Lei Xie tại Hiệp hội Thủy điện Quốc tế cho biết rằng các tấm pin mặt trời nổi trên mặt hồ chứa thủy điện cũng có thể giúp tạo ra điện khi trời nắng và làm chậm quá trình bốc hơi. Bà nói: “Sự kết hợp của thủy điện cùng với năng lượng mặt trời hoạt động hiệu quả”. Chính phủ Trung Quốc đã áp dụng chiến lược này để tăng tính linh hoạt của các hệ thống lắp đặt thủy điện.

Pin năng lượng mặt trời nổi trên mặt hồ chứa ở Bồ Đào Nha. Ảnh: Bloomberg

Tuy nhiên, thời tiết khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến tất cả các nguồn năng lượng sạch. Bão cát và khói từ cháy rừng có thể cản trở các tấm pin hấp thụ ánh sáng mặt trời. Nhiệt độ giảm mạnh trong mùa đông có thể khiến các tuabin gió bị đóng băng. Hạn hán của châu Âu cũng hạn chế sản lượng điện từ các nhà máy điện hạt nhân vì thiếu nguồn nước làm mát.

Lo ngại về khả năng sản xuất điện của các con đập khi trái đất ấm lên làm ảnh hưởng đến các dự án thuỷ điện mới ở nhiều quốc gia. Các con đập cũng bị cho là nguyên nhân phá vỡ hệ sinh thái, làm mất đất ngập nước và khiến các loài thuỷ sinh tuyệt chủng. Các dự án lớn cũng buộc cư dân địa phương phải di dời để nhường chỗ cho các hồ chứa.

Trạm thuỷ điện Huanggou ở Trung Quốc. Ảnh: Getty Images.

Những trở ngại kể trên khiến cho thuỷ điện khó có cơ hội dẫn đầu về nguồn điện sạch trong thời gian dài. BloombergNEF dự kiến công suất thuỷ điện toàn cầu sẽ tăng 18% từ nay đến năm 2050, kém hơn mức tăng gấp 8 lần của năng lượng mặt trời và mức tăng ít nhất gấp 3 lần của năng lượng gió.

Những thách thức đối với thuỷ điện cho thấy khó khăn trong việc xây dựng một mạng lưới năng lượng tái tạo mạnh mẽ để thay thế nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển, nơi cũng phải đối mặt với nhu cầu điện tăng cao khi mức tiêu thụ bình quân đầu người tăng lên. Đồng thời, vấn đề hạn hán nhấn mạnh sự cần thiết phải tăng tốc kiềm chế nhiệt độ tăng cao khi chi phí thực hiện quá trình chuyển đổi năng lượng tăng lên.

Theo Bloomberg