Năm 2025 đánh dấu cột mốc quan trọng trong mục tiêu hướng đến phát thải ròng bằng 0. Năm nay không chỉ kỷ niệm 10 năm đạt được Thỏa thuận Paris mà theo các nhà khoa học khí hậu, lượng khí thải nhà kính toàn cầu bắt buộc phải giảm nếu muốn hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1,5oC so với thời kỳ tiền công nghiệp. Sau đó, lượng khí thải cần phải giảm mạnh hơn nữa để đạt được các mục tiêu về khí hậu.
Phải đến năm sau, lượng khí thải mới được xác định đã đạt đỉnh hay chưa, tuy nhiên, thế giới cần hành động khẩn cấp để duy trì nhiệt độ toàn cầu trong giới hạn 1,5oC. Do đó, cần đẩy nhanh quá trình chuyển dịch từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo và năng lượng carbon thấp, đồng thời nhanh chóng triển khai các công nghệ giúp nâng cao hiệu quả năng lượng.
Điện khí hóa hướng tới tương lai carbon thấp
Một trong những thách thức cấp bách nhất hiện nay là mở rộng và nâng cấp hệ thống lưới điện. Ở nhiều quốc gia, cơ sở hạ tầng điện đã cũ và không còn đáp ứng được nhu cầu trong khi ở những quốc gia khác, một lượng lớn năng lượng tái tạo vẫn đang chờ để được tham gia vào lưới điện.
Điện khí hóa là một trong những giải pháp quan trọng nhằm hướng tới mục tiêu đạt phát thải ròng bằng 0. Ảnh: Dreamtimes.com
Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), để đáp ứng các mục tiêu năng lượng và khí hậu quốc gia, thế giới cần bổ sung hoặc nâng cấp hơn 80 triệu km lưới điện từ nay đến năm 2040 - tương đương với toàn bộ hệ thống lưới điện hiện có trên toàn cầu. Đồng thời, cần nghiên cứu và triển khai các công nghệ hiện có nhằm hỗ trợ quá trình khử carbon trong công nghiệp, giao thông và các tòa nhà.
Các công nghệ cần thiết đã sẵn sàng
Dù còn nhiều thách thức, thế giới đã sở hữu nhiều công nghệ khử carbon cho hệ thống năng lượng. Các hệ thống điều khiển kỹ thuật số đang tạo điều kiện cho các dự án năng lượng tái tạo quy mô lớn được triển khai tại những khu vực xa xôi và khắc nghiệt. Các công nghệ lưu trữ và ổn định năng lượng tiên tiến cũng đang hỗ trợ các nhà vận hành lưới điện giải quyết bài toán gián đoạn nguồn cung– đảm bảo dòng điện ổn định ngay cả khi mặt trời lặn và gió ngừng thổi.
Cơ hội lớn nhất để giảm tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải trong thời gian ngắn là đầu tư vào hiệu quả năng lượng. Ảnh: Vietnamnet
Việc tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới điện đã đạt được nhiều tiến bộ vượt bậc nhờ sự kết hợp của các công nghệ từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Một giải pháp tiên tiến, được ABB hợp tác phát triển cùng công ty S4 Energy (Hà Lan), sử dụng động cơ hai chiều để luân chuyển dòng điện giữa các hệ thống lưu trữ năng lượng và lưới điện. Các động cơ này vừa đóng vai trò là máy phát điện, vừa là các động cơ - sẽ sạc lại pin khi năng lượng tái tạo dồi dào và cung cấp điện cho lưới điện vào ban đêm hoặc các thời điểm nhu cầu tăng cao.
Một bước tiến quan trọng khác trong việc xây dựng lưới điện bền vững hơn là thay thế SF6 (Lưu huỳnh Hexaflorua) trong các thiết bị đóng cắt điện trung thế. SF6 là loại khí cách điện được sử dụng rộng rãi trong ngành điện nhưng có tiềm năng gây nguy cơ nóng lên toàn cầu cao. Nhiều khu vực pháp lý như Liên minh Châu Âu EU và California đã lên kế hoạch cấm SF6 trong các thiết bị điện mới từ năm 2026. Để đón đầu xu hướng này, ABB sẽ ra mắt dòng thiết bị đóng cắt điện cách điện không chứa SF6, được thí điểm và thử nghiệm tại các trạm biến áp của công ty năng lượng Enel tại Ý và Tây Ban Nha.
Các quan hệ hợp tác này sẽ đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển đổi sang hệ thống điện sử dụng năng lượng tái tạo.
Hiệu quả năng lượng - Giải pháp cấp thiết để giảm phát thải
Cơ hội lớn nhất để giảm tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải trong thời gian ngắn là đầu tư vào hiệu quả năng lượng.
Các khoản tiết kiệm từ hóa đơn tiền điện cho thấy khoản đầu tư này có thể thu hồi vốn trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, nhiều người không nhận ra tiềm năng chưa được khai thác trong hoạt động tiết kiệm năng lượng nhằm giảm phát thải. Ví dụ, các hệ thống động cơ điện hiện tiêu tốn khoảng 45% tổng lượng điện năng toàn cầu. Nâng cấp lên các động cơ tiết kiệm năng lượng hơn và tích hợp bộ biến tần có thể giảm nhu cầu năng lượng từ 20-30%. Bên cạnh đó, khoản đầu tư này cũng có thời gian thu hồi vốn nhanh chóng.
Các chính sách hỗ trợ của chính phủ có thể giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi. Năm 2021, EU ban hành quy định từng bước thay thế động cơ điện bằng các sản phẩm có hiệu suất cao hơn. EU ước tính rằng biện pháp này có thể tiết kiệm 106 TWh điện vào năm 2030, tương đương mức năng lượng tiêu thụ hàng năm của Hà Lan, đồng thời giảm phát thải 40 triệu tấn CO2 mỗi năm. Ngoài ra, quy định này sẽ giúp cắt giảm gần 20 tỷ Euro hóa đơn năng lượng hàng năm cho các hộ gia đình và doanh nghiệp EU.
Chuyển dịch năng lượng đem lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp. Sư phát triển của AI tạo sinh đang nâng cao hiệu quả giám sát và quản lý hiệu quả năng lượng trong các thiết bị và nhà máy công nghiệp. Những cải tiến này không chỉ giúp giảm chi phí, vận hành an toàn hơn mà còn giảm lượng năng lượng tiêu thụ cũng như phát thải khí nhà kính.
Hoàng Dương (Theo World Economic Forum)