Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 1)

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 13: Energy UK – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 1)

Thích nghi hoặc diệt vong, bây giờ và mãi mãi, là điều bắt buộc không thể tránh khỏi của tự nhiên.

Adapt or perish, now as ever, is nature’s inexorable imperative.
H.G. Wells–

Một hệ quả trực tiếp của cuộc khủng hoảng kinh tế và tài chính gần đây ở châu Âu và cả các nơi khác, nhưng được cảm thấy đặc biệt rõ rệt ở châu Âu, đó là sự giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và sản lượng năng lượng sơ cấp – và không kém phần là sự giảm trong thâm hụt thương mại do nhập khẩu năng lượng giảm đi. Vương quốc Anh cũng không phải là ngoại lệ.

Trong lịch sử, nước Anh tập trung vào than đá, hạt nhân và khí tự nhiên như là cơ cấu hỗn hợp các nguồn năng lượng chủ yếu của mình, nhưng bây giờ dường như là Anh đang trở thành nước nhập khẩu năng lượng ròng (net energy importer – lượng năng lượng nhập khẩu lớn hơn lượng xuất khẩu -ND). Tổng năng lượng tiêu thụ trong năm 2011 lên tới gần 1.6% của tổng tiêu thụ ước tính của thế giới với khoảng 510 EJ (tức là khoảng 8.30 EJ = 8.30 × 1018 J), mặc dù dân số của Vương quốc Anh chỉ chiếm khoảng 1% tổng số dân số thế giới.

Nguồn tài nguyên năng lượng sơ cấp

Hình 56 minh họa năng lượng có sẵn tại Anh trong giai đoạn 5 năm từ năm 2004 đến năm 2009. Có thể thấy khá rõ ràng rằng nguồn dự trữ năng lượng sơ cấp giảm đi cùng với sự giảm sản xuất năng lượng và điện và phát thải khí nhà kính CO2. Chỉ có lượng nhập khẩu năng lượng tăng lên trong thời gian này, ít nhất là đến năm 2008, nhưng sau đó có xu hướng chững lại. Dân số tăng trưởng liên tục nhưng rất nhẹ từ khoảng 60 triệu lên 61 triệu người.

Hinh 56

Hình 56: Năng lượng ở Vương quốc Anh trong giai đoạn 2004-2009 theo đơn vị terawatt-giờ TWh (1 Mtoe = 11.63 TWh). Dân số được biểu diễn theo đơn vị triệu người và mức CO2 phát thải được đưa ra theo triệu tấn. Nguồn số liệu: IEA Thống kê Năng lượng Thế giới. 

Tỷ lệ phần trăm các nguồn năng lượng sơ cấp chính trong năm 2007 được biểu thị trong Hình 57. Hai nguồn chính của cơ cấu hỗn hợp năng lượng là dầu thô (38%) và khí tự nhiên – cũng vào khoảng 38% – tiếp theo là than (xấp xỉ 17%), hạt nhân ở mức khoảng 6% và năng lượng tái tạo ở mức dưới 2%. Để đáp ứng nhu cầu thách thức về năng lượng, nước Anh đã đặt ra giải pháp cho nhu cầu năng lượng dài hạn của đất nước trong một cuốn “Sách trắng” năm 2007, trong đó đề ra chiến lược rằng Anh nên (1) giảm 60% lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2050 với mục tiêu hiện thực tiến độ vào năm 2020, (2) duy trì nguồn cung cấp năng lượng, (3) thúc đẩy cạnh tranh trong thị trường và duy trì tăng trưởng kinh tế, trong khi (4) đảm bảo rằng tất cả các hộ gia đình ở Anh có đủ nguồn cung cấp năng lượng để sưởi ấm.

Chú thích của ND: Sách trắng (White Paper) là một bản báo cáo, nghiên cứu hoặc hướng dẫn chính thức của cơ quan có thẩm quyền, công khai minh bạch rộng rãi trước dư luận quốc tế một cách có hệ thống, có dẫn chứng cụ thể về những quan điểm về một hay nhiều vấn đề. Sách trắng thường mang tính định hướng về đường lối, chủ trương hay chính sách của chính phủ để giải quyết các vấn đề đó.

Hinh 57

Hình 57: Tỷ lệ phần trăm các nguồn năng lượng sơ cấp chính trong năm 2007. Nguồn số liệu: Thống kê Năng lượng năm 2007Vương quốc Anh. Xem: BERR.

Ngày 15 tháng 7 năm 2009, Chính phủ Anh đã phát động một Kế hoạch Chuyển tiếp làm giảm lượng phát thải cacbon (low-carbon Transition Plan), nhằm mục đích đạt được 30% nhu cầu năng lượng từ các nguồn tái tạo và 40% từ các nhiên liệu hàm lượng cacbon thấp để sản xuất điện vào năm 2020. Cụ thể, kế hoạch hướng đến (1) bảo vệ công chúng khỏi nguy cơ ngay trước mắt, (2) chuẩn bị cho tương lai, (3) hạn chế mức độ nghiêm trọng của biến đổi khí hậu trong tương lai thông qua một thỏa thuận khí hậu quốc tế mới, (4) xây dựng một Vương quốc Anh phát thải cacbon thấp, và (5) hỗ trợ các cá nhân, cộng đồng và doanh nghiệp để họ làm phần việc của mình cho cùng mục đích đó.

Trong phạm vi mà năng lượng là một thành phần thiết yếu của mọi khía cạnh của đời sống con người và vô cùng quan trọng cho một nền kinh tế thành công, Anh đã ban hành một chính sách năng lượng, bao gồm sản xuất và phân phối điện, nhiên liệu cho giao thông vận tải, và phương tiện để sưởi ấm (ưu tiên thông qua khí đốt tự nhiên). Chính sách này cũng nêu ra hai thách thức chính, cụ thể là để giảm lượng khí thải CO2, và để đảm bảo một nguồn cung cấp năng lượng an toàn, sạch, và giá cả phải chăng bởi vì Vương quốc Anh ngày càng trở nên phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu. Chính phủ cũng tham gia vào các vấn đề khác – lựa chọn hạt nhân, thu giữ và lưu trữ cacbon, năng lượng tái tạo, khí ngoài khơi và dầu mỏ. Vương quốc Anh sẽ cần khoảng 30-35 GW công suất phát điện mới cho hai thập kỷ kế tiếp bởi vì các phương pháp truyền thống với than và điện hạt nhân (được xây dựng vào những năm 1960 và 1970) không còn phù hợp, hai nguồn này đã đạt đến tuổi thọ dự kiến ​​của chúng và bởi vậy đã được lên kế hoạch để dừng lại.

Trong khi các chính sách năng lượng là thuộc thẩm quyền của Chính phủ Anh, Đạo luật Scotland năm 1998 đã cho Scotland thẩm quyền ban hành các chính sách năng lượng của riêng mình, không hoàn toàng giống với Đạo luật của Vương quốc Anh – Đạo luật Scotland cũng đã lên kế hoạch về quyền hạn để đưa các chính sách ưu tiên của mình trở nên có hiệu lực.

Nhiên liệu hóa thạch

Tổng sản lượng điện của Anh vào năm 2011 là 364.9 TWh, tăng khoảng 18% so với 309.4 TWh được tạo ra vào năm 1990 từ các nguồn khác nhau được biểu thị trong Hình 58. Trong năm 1990, nguồn cung cấp chính là than đá, hạt nhân, và dầu thô, tiếp theo là nhập khẩu và thủy điện – năng lượng tái tạo chưa được biết đến ở Anh vào thời điểm đó (0%). Bức tranh phác họa trong năm 2011 kể một câu chuyện hoàn toàn khác hẳn. Kỳ vọng trong nửa đầu của thập kỷ 2000-2010 là tổng số đóng góp của năng lượng tái tạo cho sản xuất điện sẽ tăng lên đến 10% vào cuối thập kỷ này, trong khi Scotland đã nhắm mục tiêu 17-18% công suất phát điện từ năng lượng tái tạo vào năm 2010, tăng lên khoảng 40% vào năm 2020, một dự đoán thực sự rất lạc quan.

Hinh 58

Hình 58: Tỷ lệ phần trăm điện tạo ra từ các nguồn khác nhau trong năm 2011 so với lượng sản xuất trong năm 1990. Nguồn số liệu: Bộ Năng lượng và Biến đổi khí hậu Vương quốc Anh. Xem: DECC.

Việc sử dụng than giảm hơn 50%, trong khi khí tự nhiên được sử dụng để tạo ra điện đã tăng lên gần 40% so với lượng gần như không tồn tại 0.05% vào năm 1990 như một kết quả của một sự kết hợp của các yếu tố đã dẫn đến chuyển dịch “đánh cược cho khí gas” (“dash for gas) trong những năm 1990. Trong thời gian này việc sử dụng than đã cắt giảm nghiêm trọng, một phần do tư nhân hóa các ngành công nghiệp than, sự ra đời của pháp luật đã tạo điều kiện cạnh tranh trong thị trường năng lượng, và do sự sẵn sàng của khí đốt tự nhiên giá rẻ từ Biển Bắc. Một trong những yếu tố dẫn đến sự gia tăng sử dụng khí thiên nhiên là sự mở rộng to lớn của công suất phát điện bằng khí đốt gắn với việc xây dựng nhanh chóng của các nhà máy điện khí đốt, hơn là nhà máy điện than và điện hạt nhân.

Năng lượng hạt nhân vẫn duy trì ổn định cơ bản trong thời gian này, trong khi các nguồn năng lượng tái tạo mới bắt đầu đóng góp vào giữa những năm 1990 để tạo ra điện, chiếm khoảng 7.9% sản lượng điện trong năm 2011. Việc sử dụng thủy điện, nhập khẩu và dầu mỏ đã giảm tầm quan trọng. Mặc dù dòng dầu từ Biển Bắc đã bắt đầu chảy vào giữa những năm 1970, thế hệ điện sản xuất từ dầu nhiên liệu là tương đối nhỏ, sau đó giảm dần qua những năm 1980 và những năm 1990 cho đến năm 2011 (xem Hình 58).

Được dẫn dắt bởi sự cần thiết để sản xuất plutonium cấp độ vũ khí trong những năm 1950, Vương quốc Anh bắt đầu phát triển công suất phát điện hạt nhân. Trạm năng lượng hạt nhân dân sự đầu tiên – Calder Hall – bắt đầu hoạt động vào tháng Tám năm 1956 và đã được kết nối với lưới điện; 26% sản lượng điện của Vương quốc Anh đã được tạo ra từ năng lượng hạt nhân khi công nghệ này ở đỉnh cao của mình vào năm 1997.

Nhiên liệu hóa thạch – Than đá  

Trong suốt cuộc cách mạng công nghiệp của thế kỷ 19, than đá là nguồn năng lượng chính ở Vương quốc Anh. Trong những năm 1940, gần 90% công suất phát điện đến từ than đá, dầu mỏ cung cấp phần còn lại. Tuy nhiên, gần đây than đá đã lùi lại ghế sau nhường lại sự ủng hộ cho các dạng năng lượng khác: khí thiên nhiên và dầu mỏ. Áp lực để giảm phát thải khí lưu huỳnh (như SO2) và cacbon (CO2) đã đẩy mạnh sự suy giảm trong việc sử dụng than đá. Tuy nhiên, trữ lượng than trong nước vẫn là một nguồn năng lượng quan trọng trong việc cung cấp an ninh năng lượng cho Vương quốc Anh, nếu các nhu cầu ngày càng phát sinh. Cho đến ngày nay, than vẫn đóng một vai trò tích cực trong chiến lược năng lượng của Anh do dự trữ nội địa rộng lớn, giá cả ổn định, chi phí đầu tư giảm và thời gian cho việc xây dựng một nhà máy phát điện đốt than ngắn hơn so với điện hạt nhân.

Từ năm 1995 đến năm 2009, lượng sản xuất than hàng năm giảm từ 37 triệu tấn xuống 7 triệu tấn. Trữ lượng dự trữ vào đầu năm 2009 đạt khoảng 105 triệu tấn – trong đó 45 triệu tấn có thể dễ dàng tiếp cận dưới các điều kiện khai thác và đầu tư hiện hành.

Nhiên liệu hóa thạch – Khí đốt tự nhiên

Sản xuất khí tự nhiên trong nước từ các vùng Biển Bắc tiếp tục giảm mặc dù lại có các đầu tư để tăng cường khả năng lưu trữ khí đốt tự nhiên nhập khẩu (chủ yếu) từ Na Uy, bởi vì Anh không muốn đặt quá nhiều sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp khí đốt tự nhiên của Nga. Khoảng 60% khí tự nhiên tiêu thụ ở Anh trong năm 2011 đã được sản xuất trong nước, với 40% còn lại được nhập khẩu – nhưng Anh đã tự cung tự cấp toàn bộ chỉ 6 năm trước đó trong năm 2005. Đến năm 2021, sản lượng dầu mỏ và khí tự nhiên ở Biển Bắc dự kiến ​​sẽ giảm 75% so với mức năm 2005 các cấp, có nghĩa là, ít hơn 1 triệu thùng mỗi năm. Về vấn đề này, trữ lượng dầu (và than đá) của châu Âu là ít ỏi nhất trong thế giới công nghiệp hóa. Khí tự nhiên nhiều khả năng cũng lùi lại ghế sau nhường lại sự phát triển cho các dạng năng lượng khác, có vẻ như khí tự nhiên sẽ đóng phần nhỏ trong nhu cầu năng lượng tương lai của Vương quốc Anh.

Trong vài thập kỷ qua, Vương quốc Anh đã được nhận thức được đầy đủ trách nhiệm trong quá khứ phát thải khí nhà kính của mình kể từ buổi đầu cuộc cách mạng công nghiệp, và vì vậy cùng với hầu hết các quốc gia trên thế giới (170 quốc gia), Anh đã cam kết để giảm phát thải. Năm 2003, Vương quốc Anh chịu trách nhiệm cho 4% khí nhà kính trên thế giới so với 23% ở Mỹ và 20% từ phần còn lại của châu Âu. Anh dự kiến ​​sẽ giảm khoảng 60% lượng khí thải cacbon của mình vào năm 2050, được hỗ trợ một phần bởi giao dịch tín dụng khí thải cacbon.

Từ năm 1995 đến năm 2004, lượng khí thải cacbon trung bình từ lĩnh vực giao thông vận tải giảm từ 192 xuống 172 gram cho mỗi dặm. Nhưng bởi vì nhiên liệu hàng không không bị quy định trong Nghị định thư Kyoto, Anh vẫn sẽ đóng góp vào phát thải khí nhà kính từ ngành hàng không của mình. Tuy nhiên, Vương quốc Anh đã thành công trong việc giảm lượng khí thải carbon từ ngành giao thông vận tải đường bộ. Để giảm hơn nữa lượng khí thải từ các nhà máy điện sử dụng khí đốt, Anh có kế hoạch sử dụng một công nghệ – mặc dù chỉ đang trong giai đoạn lập kế hoạch ở thời điểm này – có liên quan đến thu giữ khí cácbon bởi nước biển (Hình 59).

Hinh 59

Hình 59: Công nghệ theo kế hoạch để thu giữ khí thải cacbon từ nhà máy sản xuất điện từ than. Nguồn: BBC.

Hết phần 1 – Chương 13 (còn tiếp)

Người dịch: Phạm Thu Hường

Biên tập: Đào Thu Hằng

 

© copyright Zanichelli and Wiley-VCH

Permission granted for translating into Vietnamese and publishing solely on dotchuoinon.com for non-commercial purposes.

Trả lời

Điền thông tin vào ô dưới đây hoặc nhấn vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s