TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG ĐẾN NĂM 2050

PHẦN I
TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG ĐẾN NĂM 2050
1.1. Tiêu thụ năng lượng
Trong hơn bốn năm, từ 2002 cho đến 2006, giá dầu đã tăng từ 20 cho đến gần 80 USD
một thùng. Giá dầu thế giới lại có xu hướng tăng và đã vượt ngưỡng 61 USD/thùng hôm
23/03/2007. Việc gia tăng vượt mức này đã gây nhiều ảnh hưởng đến sự phát triển, đặc biệt
đối với cho các nước đang phát triển.
Năm 1999, giá dầu thô trung bình 10 USD/thùng. Đến năm 2006, giá dầu lên đến quá 75
USD/thùng. Tương tự, giá khí đốt tăng từ 1 USD lên quá 15USD. Tuy nhiên, nếu kể lạm phát
thì giá dầu trong thập niên 80 còn cao hơn hiện nay. Tính theo đồng USD năm 2003 thì giá
dầu năm 1980 có lúc lên quá 100 USD/thùng. Tuy vậy, nếu so sánh với giá bình quân hai
năm cao điểm 1980-1981 (65 USD/thùng tính theo giá năm 2004), thì giá dầu hiện nay là khá
cao. Theo đà này, khả năng 100 USD/thùng dầu sẽ không xa và nó sẽ tác động lớn đến nền
kinh tế thế giới. Thiếu năng lượng sẽ là một trong những quan tâm hàng đầu đối với các nhà
lãnh đạo của các quốc gia và các chuyên gia kinh tế trong thời gian tới.
Mặc dù giá cao sẽ làm giảm tiêu dùng, điều này đã thể hiện rõ ở Mỹ. Nếu tính dựa theo
việc tiêu dùng dầu để tạo ra một đồng USD cố định, thì việc dùng ở Mỹ đã giảm xuống một
nửa tính từ năm 1960 đến nay và giảm mạnh nhất từ năm 1980 khi giá dầu tăng. Tuy nhiên,
do phát triển kinh tế, tổng lượng dầu cần cho nhu cầu vẫn tăng. So với năm 1980, hiện nay
tổng lượng dầu dùng ở Mỹ tăng 17%, không đáng kể so với GDP tăng gấp đôi. Các nước
khác đặc biệt là Ấn Độ và Trung Quốc, do chính sách bù lỗ trực tiếp vào tiêu thụ dầu hoặc
gián tiếp qua giá điện, hoặc do tốc độ phát triển kinh tế cao, nhu cầu dầu tăng lên nhanh
chóng. Trung Quốc tăng lượng tiêu thụ dầu từ 6% tổng sử dụng dầu của thế giới lên 8% trong
3 năm từ năm 2001 đến 2004. Mỹ hiện nay dùng khoảng 25% tổng nhu cầu dầu mỏ của thế
giới.
Tình hình tiêu thụ dầu mỏ trên thế giới từ năm 1999 cho đến 2005, số lượng tiêu thụ tăng
từ 67 cho đến 84 triệu thùng mỗi ngày. Lượng tiêu thụ khí đốt cũng tăng theo tình trạng tương
tự. Thế giới đang trong cơn say năng lượng. Không chỉ dầu thô, tổng số năng lượng dùng kể
cả than đá cũng đã tăng trong thời gian qua. Gần 50% số lượng dầu thô là dùng vào việc
chuyên chở như xe, máy bay... 50% là dùng trong công nghiệp hóa học. Cho đến nay, cơn sốt
dầu vẫn không có lối thoát. Nước Mỹ, với tổng số dân chưa quá 5% tổng số dân của thế giới

lại đang dùng tới 25% số lượng dầu thô sản xuất của thế giới. Trong khi đó, hiện tại lượng
dầu nước Mỹ sản xuất chỉ đáp ứng được 50% nhu cầu nội địa.
Giá dầu tăng theo cái gọi là “Vượt quá năng lực sản xuất” (Excess Production Capacity).
Đây là sự sai biệt giữa khả năng sản xuất và số lượng tiêu thụ. Giữa thập niên 80 thì khoảng
cách này khoảng 10 triệu thùng mỗi ngày. Đến cuối thập niên 90 thì còn khoảng 2 triệu thùng.
Khoảng cách này đến nay thì hầu như không còn nữa. Với tính cách hàng hóa của nó, giá dầu
và khí sẽ theo thị trường để lên xuống.
Năm 2005, sự vượt quá khả năng sản xuất còn dưới 2%. Thế giới hiện nay sản xuất
khoảng 84 triệu thùng mỗi ngày. Thông thường các chuyên gia chia lực lượng sản xuất dầu
làm hai khối: các nước OPEC, các nước không thuộc OPEC. Trong các nước không thuộc
OPEC lại còn có thể chia làm hai: Các nước thuộc Liên Xô cũ (FSU – Former Soviet Union)
và các nước còn lại.
Đặc điểm sản xuất của các nước không thuộc OPEC là không có khả năng tăng sản xuất
dầu nhiều. Hiện nay sản lượng của các nước này khoảng 46 triệu thùng mỗi ngày. Đến năm
2010, mức này sẽ tăng lên 52 triệu thùng. Mức tăng trưởng dưới 1% mỗi năm. Trong thời
gian tới, các nước OPEC sẽ phải tăng sản xuất khoảng 2,7% mỗi năm để đáp ứng nhu cầu


cho toàn thế giới. Sự tăng sản xuất này là một thách thức lớn đối với các nước OPEC cũng
như sức mạnh của các nước này đối với thị trường dầu mỏ nói chung.
Sản xuất của OPEC chủ yếu thuộc về 5 quốc gia: Saudi Arbia, Iran, Kuwait, Iraq và Các
Tiểu vương quốc Arập Thống nhất. 5 nước này sản xuất 2/3 sản lượng của OPEC. Trong 5
năm qua, sản lượng của các nước này ở mức 28-30 triệu thùng mỗi ngày. Ngay sức sản xuất
của Saudi Arabia cũng là một vấn đề cần được xem xét kỹ. Nước này hiện đang sản xuất 10,5
triệu thùng mỗi ngày, trong đó có đến 90% tập trung quanh 4-5 mỏ, 80% là quanh mỏ
Ghawar. Mỏ này rất trù phú, song đã khai thác hơn 50 năm nay. Đây không phải là tình trạng
riêng ở Saudi mà là tình trạng chung trên thế giới. Tình hình là: 20% sản luợng của thế giới
tập trung ở 14 mỏ. Rộng hơn, sản lượng của 114 mỏ, tuy chỉ là 3% trong số các mỏ lớn
nhưng cung cấp gần 50% tổng số.
Với sức sản xuất như vậy, thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng dầu mỏ sẽ là một vấn đề nan giải

cho lãnh đạo của các quốc gia. Với cung không đáp ứng được cầu, giá dầu sẽ còn lên cao hơn
nữa. Cũng vì thế, giải quyết vấn đề năng lượng hay đúng hơn bảo đảm cho quốc gia mình có
đủ năng lượng để phát triển sẽ là một mục tiêu quan trọng trong chính sách đối ngoại của các
nước lớn đang phải nhập khẩu dầu; cụ thể là Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản… Dù có công bố
hay không, chiến tranh tại Iraq cũng như chính sách của Mỹ ở Trung Đông, chính sách của
Trung Quốc tại châu Phi… cũng không nằm ngoài mục tiêu này.
Trên toàn thế giới, trữ lượng dầu có thể khai thác (Recoverable Reserve) là khoảng 1200 tỷ
thùng. Với mức tiêu dùng như hiện nay, trữ lượng này dùng được khoảng 40 năm. Trong
thập niên 50, Nhà địa chất học Mỹ M. King Hubbert đưa ra quan điểm “Đỉnh Sản Xuất”
(Peak Oil) của dầu. Sau khi đạt tới đỉnh sản xuất, mức sản xuất sẽ giảm dần và sẽ ngưng trong
vòng 20-30 năm sau.
Đỉnh cao về sản xuất của Mỹ là thập niên 70, của các nước không thuộc OPEC là 2010 và
của OPEC là 2020. Đỉnh sản xuất là một quan điểm đang được bàn cãi rất sâu rộng. Đương
nhiên lúc làm tính về nước Mỹ, Hubbert không biết gì về những mỏ dầu sẽ được khám phá ở
Vùng Vịnh Mexico (Gulf of Mexico), hay North Slope ở Alaska. Tuy vậy, việc khám phá
những mỏ mới này cũng chỉ cho phép kéo dài hơn mức sản xuất đang đi xuống của nước Mỹ.
Từ thập niên 70 cho đến nay, kể tất cả các mỏ mới được khai phá, sản lượng dầu của nước
Mỹ vẫn dậm chân tại mức 10 triệu thùng mỗi ngày. Nếu tính cả vùng bảo tồn sinh thái ở Bắc
Cực, ANWR (Artic Natural Wildlife Reserve), mức sản xuất cũng sẽ không xê dịch nhiều.
Từ hơn 15 năm nay, trữ lượng của các nước OPEC vẫn chiếm khoảng 80% tổng số của thế
giới. Dự đoán là trong vòng 10 năm tới, các vùng sản xuất như Nga, Mỹ, Trung Quốc,
Mexico, Nauy, Brazil, Angola, Kazakhstan, Canađa… sẽ tụt hạng thành hàng các nước sản
xuất dầu thứ yếu. Chỉ còn lại các nước trong OPEC, chủ yếu là quanh vùng vịnh Ba Tư như
Saudi, Iran, Iraq, Các Tiểu vương quốc Arập Thống nhất, Kuwait…
Điều làm cho bài toán tính trữ lượng thêm khó khăn là dù muốn hay không, trữ lượng, tuy
dựa trên nhiều dữ liệu khoa học nhưng vẫn có nhiều tính chất “đoán mò”. Gần đây, một bê
bối lớn nổ tung trong làng dầu khí. Trữ lượng thật sự của Công ty Shell bị đánh giá thấp hơn
giá trị trong sổ sách. Trong khi đó, tuy các công ty dầu đầu tư cho công tác tìm kiếm có tăng
nhưng trong 3 năm gần đây, cũng không tìm được vỉa dầu nào thật lớn. Những vỉa lớn tìm
được ở Angola, Nigeria, Brazil... trữ lượng đều dưới 1 tỷ thùng. Ngay cả vùng bảo tồn sinh

thái ở Bắc Cực ANWR trên Alaska, trữ lượng tiên đoán cũng chỉ từ 6-11 tỷ thùng, nghĩa là
cũng chỉ đủ cho mình nước Mỹ dùng trong vòng một hai năm tính theo độ tiêu dùng hiện
thời. Mỗi năm, nhu cầu tiêu dùng dầu tăng độ 2%, cộng với số lượng tiêu dùng khoảng 2%
của tổng số dự trữ. Để tiến đến tình trạng cân bằng cho cung và cầu, mỗi năm ngành dầu khí
của thế giới phải khám phá ra 48 tỷ thùng dầu mới, tức là 4-8 lần số dầu tại ANWR. Đây có
thể là một chuyện không tưởng.
1


Tương lai giá dầu sẽ đi về đâu? Đến năm 2025, các chuyên gia tính rằng sức tiêu dung của
thế giới sẽ lên đến 118 triệu thùng mỗi ngày. Đây thật sự sẽ là một cơn sóng thần cho cả nhân
loại. Cơn sóng thần này sẽ đến làm 3 đợt. Chúng ta đang ở trên đỉnh của đợt đầu. Đây là đợt
nhỏ nhất, làn sóng báo nguy. Đợt hai sẽ mạnh hơn, đến quãng năm 2009-2010. Đây là lúc các
nước không thuộc OPEC đạt đến đỉnh sản xuất dầu. Sau thời điểm này, sức sản xuất của họ
sẽ giảm dần. Tuy nhiên các nước này sẽ tiếp tục sản xuất trong một thời gian nữa. Sau đó nữa
là đợt cuối cùng. Đây cũng là đợt mãnh liệt nhất. Lúc đó các nước OPEC sẽ đạt đến đỉnh sản
xuất của chính họ. Sau năm 2020, sản lượng dầu sẽ giảm dần. Dĩ nhiên viễn cảnh thiếu dầu sẽ
là một nỗi kinh hoàng đối với nhân loại. Chiến tranh, nạn đói, bệnh tật… sẽ lan tràn. Nhưng
có lẽ đây là điều mà nhân loại khó tránh khỏi.
Đứng trên bình diện vĩ mô, sức tiêu thụ dầu tương đương với sự tăng trưởng của dân số thế
giới. Năm 1970, tổng dân số thế giới là khoảng 4 tỷ người. Hiện nay là trên 6 tỷ người, dự báo
đến năm 2020 là 8 tỷ, năm 2050 là 9,8 tỷ và năm 2100 là 11 tỷ người. Trong 30 năm qua, số
lượng dầu cũng tăng 50%. Chúng ta đang sống trong “Hai thế giới”, như cuốn truyện “Tale of
Two Cities” của Charles Dickens. Một thế giới của sự giầu sang, trong đó một tỷ người (17%
tổng số) sử dụng 85% tổng số năng lượng sản xuất. Ba tỷ người (50%) sử dụng số 15% còn lại.
Hai tỷ người vẫn còn sống như thời cổ đại. Nhưng chỉ khác là với tiến bộ của khoa học, tin học,
Internet, Quả đất thay vì tròn đã trở thành phẳng (Flat Earth). Trên 6 tỷ người, ai cũng muốn
cuộc sống văn minh với đủ những tiện nghi hiện dại. Hiện nay mỗi năm bình quân, một người
Mỹ dùng 30 thùng dầu, mỗi người Trung Quốc dùng 1,7 thùng, người Ấn Độ dùng 0,7 thùng.
Với số xe hơi mà dân Trung Quốc và dân các nước đang phát triển mua, thì liệu chúng ta có thể

sản xuất năng lượng đủ cho hơn sáu tỷ người muốn dùng 100 triệu TV, 600 triệu xe hơi, 350
triệu máy vi tính không. Số lượng tiêu dùng ở các nước đang phát triển tăng rất nhanh. Trong
10 năm qua, trong khi sự tiêu dùng của các nước châu Âu chỉ tăng 18%, các nước đang phát
triển tăng gấp đôi. Trường hợp cụ thể của Trung Quốc, trước khi hiện đại hóa, năm 1965, mỗi
ngày Trung Quốc dùng 200.000 thùng dầu. Đến thập niên 80, mức tiêu dùng lên đến hơn 10
lần, 2 triệu thùng. Năm 2025, dự tính mức này sẽ lên đến 20 triệu thùng mỗi ngày. Tình trạng
tiêu thụ của các nước đang phát triển khác như Ấn Độ cũng tương tự (Bảng 1).
Ngoài tương phản giữa giầu và nghèo, dầu khí còn mang sự tương phản giữa mới và cũ.
Nhu cầu thì mới, mỗi năm có bao nhiêu triệu người mới mua xe hơi lần đầu, mới gia nhập
đẳng cấp những dân sử dụng năng lượng nhiều. Trong khi đó, những mỏ dầu thật xưa, như
mỏ Ghawar ở Saudi, như chiếc xe bò già, tuy đã hơn 50 tuổi, nhưng vẫn cọc cạch sản xuất
cho thế giới. 95% tổng sản lượng đến từ những mỏ 25 tuổi hay già hơn.
Năm 2005, trong cơn sốt dầu khí, khi giá dầu lên quá 58USD một thùng, một nhà phân
tích làm việc ở công ty Goldman Sachs tuyên bố là giá này sẽ lên quá 105 USD một thùng.
Nhiều nhà nghiên cứu dự đoán đến năm 2015, giá dầu sẽ lên đến 380USD một thùng.
Bảng 1. Tiêu thụ dầu trên thế giới (Triệu thùng/ngày)
2002
OECD Bắc Mỹ
22.6
Mỹ & Canada
20.6
Mexico
2.0
OECD châu Âu
14.5
OECD Thái Bình Dương
8.4
OECD châu Á
7.5
Ôxtrâylia

0.9
Các nước OECD
45.4
Các nước kinh tế chuyển đổi
4.7
2

2020
28.7
25.8
2.9
16.3
9.4
8.3
1.1
54.4
6.5


Nga
Các nước khác
Trung Quốc
Inđônêxia
Ấn Độ
Các nước châu Á khác
Mỹ Latinh
Brazil
Các nước khác
Châu Phi
Trung Đông

Các nước không thuộc OECD
Các nước Linh tinh khác
Thế giới
EU

2.7
2.0
5.2
1.2
2.5
3.9
4.5
1.8
2.7
2.4
4.3
28.6
3.0
77.0
13.6

3.6
3.0
10.6
2.1
4.5
7.0
6.8
2.9
3.9

4.4
6.8
48.8
3.5
106.7
15.3

60% trữ lượng dầu của thế giới nằm ở một số mỏ lớn nhất đã được phát hiện trước năm
1970. Hiện nay, người ta chỉ phát hiện thêm được khoảng 10 tỷ thùng dầu/năm. Ước tính, tốc
độ gia tăng nhu cầu dầu thô hàng năm ở mức khiêm tốn: chỉ 1%/năm. Như vậy, dữ liệu và dự
báo nói trên cho thấy, dầu mỏ có khả năng đáp ứng được nhu cầu của nhân loại không quá 50
năm. Riêng khí đốt triển vọng còn khá hơn và vai trò ngày càng tăng trong cán cân năng
lượng thế giới.
Tỷ trọng điện nguyên tử trong cân bằng năng lượng quốc gia ở các nước châu Âu và Mỹ,
trước đây chiếm tỷ trọng khá lớn, nhưng gần đây do đòi hỏi về bảo vệ sinh thái và chính trị, tỷ
trọng này đã không tăng thêm. Chính phủ Thụy Điển đã có dự kiến đến năm 2010 sẽ đóng
cửa các nhà máy điện nguyên tử. Đức cũng đã có chương trình đình chỉ phát triển năng lượng
hạt nhân. Tại Mỹ, từ năm 1978 đã không có một đơn đặt hàng nào về xây dựng nhà máy điện
nguyên tử. Đối với hầu hết các nước có nhà máy điện nguyên tử, vấn đề lớn, nghiêm trọng là
bảo quản an toàn nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng và chất thải phóng xạ, có hoạt tính kéo
dài 1.000 năm.
Theo dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nếu năng lượng thế giới vẫn phát
triển như xu thế hiện nay, thì trong giai đoạn 2002 - 2020 nhu cầu về các nguồn năng lượng
sơ cấp ở quy mô toàn thế giới sẽ tăng 65%. Dự trữ các nguồn nhiên liệu khoáng như dầu mỏ
còn đủ cung cấp cho toàn thế giới trong 75 năm nữa, khí thiên nhiên 100 năm và than là 200
năm (Bảng 2).
1.2. Dự báo tiêu thụ năng lượng đến năm 2050
Bảng 2. Dự báo của IEA về cơ cấu cân bằng các nguồn năng lượng nhiên liệu
thế giới đến năm 2050, (%)
Nguồn nhiên liệu-năng lượng

Toàn bộ
Dầu mỏ
Khí thiên nhiên
Than
Nhiên liệu hạt nhân
Các nguồn năng lượng tái tạo

1990
100
43
19
28
5
5
3

2000
100
36
25
27
6
6

2020
100
36
26
24
6

8

2050
100
20
33
21
14
12


Hiện nay công suất điện ở các nước phát triển cơ bản thoả mãn nhu cầu tiêu thụ. Tuy
nhiên, trong các thập niên tới, khi ngành điện cần đảm bảo những điều kiện sinh sống bình
thường cho nhiều tỷ người ở các nước đang phát triển thì các nhà máy điện hiện nay chưa đủ
hiệu quả, còn quá đắt và gây nhiều ô nhiễm cho thế giới. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta
cần đẩy mạnh áp dụng các công nghệ tiên tiến, nâng cao hiệu quả sản xuất và sử dụng điện
năng.
Những yếu tố tác động làm thay đổi cơ cấu phát triển điện năng, cũng như phát triển năng
lượng toàn cầu nói chung là: Sự gia tăng dân số; Sự thay đổi cơ cấu năng lượng sơ cấp bởi trữ
lượng có hạn của chúng; Vấn đề môi trường toàn cầu đang nổi lên (Bảng 3).
Một trong những mục tiêu cơ bản của thế kỷ 21 là thúc đẩy nền kinh tế ở các nước đang
phát triển bằng các phương thức hiệu quả nhất - trong đó điện khí hoá có vai trò quyết định.
Mục tiêu tới năm 2050 là tiêu thụ điện năng tính theo đầu người ở các nước đang phát triển
đạt ít nhất 1000kWh và giá điện ở mức chấp nhận được, còn tác động tiêu cực đến môi
trường không vượt quá giới hạn cho phép (theo các thoả thuận toàn cầu, Nghị định thư Kyoto
đã ràng buộc 35 nước giàu về việc cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính, chủ yếu từ việc
đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch, vào năm 2008-2012 ở mức thấp hơn 5% so với năm 1990).
Bảng 3. Dự báo dân số và tiêu thụ năng lượng toàn cầu vào năm 2050, đơn vị 1000 tỷ tấn
đầu qui chuẩn:
Khu vực

Tỷ người
Mức thấp
Mức trung
Mức cao
Châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật
1,4
5,4
5,4
5,4
Các khu vực còn lại
8,4
8,1
16,3
24,4
Toàn thế giới
9,8
13,5
21,6
29,8
Nhu cầu năng lượng thiết yếu: theo dự báo, từ năm 2000 đến 2050, tỷ lệ tăng trưởng GDP
thế giới giảm xuống 1,7% năm. Nhu cầu năng lượng thiết yếu sẽ tăng trung bình 2,4% năm
tại châu Á, trong khi dó lại giảm ở các nước G7 vì những tiến bộ trong công nghệ tích trữ
năng lượng. Trên toàn thế giới, lượng CO2 thải ra do sử dụng năng lượng sẽ tăng 1,7 lần từ
năm 2000-2050, tức khoảng 38,4 tỷ tấn năm 2050. 70% lượng tăng đến từ châu Á và khu vực
này sẽ tăng mức phát thải CO2 từ 24% thế giới năm 2000 lên 42% năm 2050. Sau những năm
50, tác hại của mưa axít ở các nước Bắc Âu đã dần trở thành một vấn đề làm người ta hết sức
quan tâm. Ôxít sunphua (SO2), ôxít nitơ (NO2) trong khí thải từ các nhà máy và ôtô của lục
địa Châu Âu đã tạo ra các phản ứng hóa học trong không khí, sau đó di chuyển về phía Bắc
rồi tạo ra mưa axít làm tiêu trụi các cánh rừng, tiêu diệt các sinh vật trong ao hồ, gây tác hại to
lớn cho sản xuất nông nghiệp. Hiện tượng này, sau đó, liên tiếp xuất hiện ở khu vực Trung Âu

cho đến tận khu vực Bắc Mỹ và gần đây đã xuất hiện ở cả những khu vực công nghiệp tập
trung của Trung Quốc. Những loại khí như CO2 thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu hóa
thạch là nguyên nhân lớn nhất cho vấn đề ấm lên của Trái đất. Khi nồng độ khí CO2 trong
không khí tăng lên, theo hiệu ứng nhà kính, thì nhiệt độ trên toàn Trái đất sẽ tăng dần lên, khi
đó sẽ xuất hiện những khu vực khí hậu thay đổi. Có nguy cơ thực vật bị ảnh hưởng, sản xuất
nông nghiệp bị tác động làm giảm sản lượng, còn các vùng đất khô cằn sẽ dần dần bị sa mạc
hóa.
Như vậy, tác hại do ô nhiễm không khí đã vượt ra khỏi biên giới quốc gia và lan ra một
khu vực rộng lớn. Đối sách phòng chống hiện tượng này là cần phải có sự hợp tác của cộng
đồng quốc tế.
Nhu cầu thế giới về năng lượng Mặt trời, gió và các năng lượng tái sinh khác sẽ tăng mạnh
vào năm 2050, do lo ngại ngày một tăng về tình trạng Trái đất ấm lên. Tuy nhiên, đà tăng này
sẽ bị kìm hãm bởi các nhân tố như chi phí cao và giá than rẻ từ Trung Quốc đến Mỹ.
4


Hiện nhiều nguồn năng lượng có thể phục hồi, như năng lượng địa nhiệt, nhiên liệu sinh
học hoặc năng lượng thủy triều, được dự đoán sẽ có bước nhảy vọt, và các loại năng lượng tái
sinh đến năm 2050 sẽ bắt đầu thách thức sự thống trị hiện nay của các loại nhiên liệu hóa
thạch. Năng lượng sinh học và thủy điện hiện được sử dụng nhiều nhất.
Ottmar Edenhofer, Nhà kinh tế hàng đầu của Viện Nghiên cứu tác động môi trường
Potsdam của Đức (ICIR), nói: “Mỗi dạng năng lượng tái sinh đều có một tiềm năng công
nghệ lớn, song than đá vẫn hấp dẫn hơn, trừ phi nó bị hạn chế bởi các chính sách”. Ông
Edenhofer cho rằng, các năng lượng có thể phục hồi sẽ trở nên cạnh tranh vào cuối thế kỷ
này, chứ không phải tới tận năm 2050, trừ phi Chính phủ các nước tăng cường gây sức ép về
giá đối với việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch thông qua áp dụng các biện pháp phạt
đối với việc thải khí gây hiệu ứng nhà kính.
Bảng 4. Dự báo nhu cầu, sản xuất năng lượng thế giới và mức phát thải CO2 đến năm 2050
Năm
2000

2025
2050
Nhu cầu năng lượng thế giới (MT)
8667
11710
14087
Các nước G7
3500
4045
4407
Các nước OECD khác
1185
1242
1282
Các nước châu Á
1575
3626
5157
Trung Quốc
723
1868
2672
Các nước khác không thuộc OECD
2407
2796
3241
Sản xuất dầu thô thế giới (Mt)
3550
4961
5326

Các nước OPEC
1453
3455
4662
Các nước ngoài OPEC
2097
1505
664
Giá dầu(USD/thùng)
103
Khí thải CO2 (100MtCO2)
220
330
384
Châu Á
52
117
161
IEA ước tính, nhu cầu năng lượng toàn cầu sẽ tăng 60% vào năm 2030 kể từ năm 2006.
Sản lượng dầu mỏ của thế giới dự kiến sẽ đạt tới đỉnh điểm sớm nhất vào năm 2010 và theo
dự báo lạc quan hơn sẽ vào năm 2040.
IEA đã đưa ra một kịch bản phát triển năng lượng thế giới trong 20 năm tới như sau (Bảng 4):
Mức tiêu thụ năng lượng và mức CO2 (mặc dù Chính phủ các nước OECD đã có những
biện pháp tích cực về cắt giảm) do các công trình năng lượng thải ra tới năm 2010 sẽ cao hơn
nhiều so với mức cho phép trong nghị định thư KYOTO.
90% lượng điện năng sẽ được sản xuất bằng nhiên liệu hoá thạch, yêu cầu năng lượng sẽ
tăng 57% (mỗi năm tăng 2%). Năm 2020 tỷ trọng dầu sẽ chiểm 40% toàn bộ nhiên liệu hoá
thạch khai thác được và mỗi ngày sẽ tiêu thụ khoảng 16 triệu tấn (mức tăng sản lượng hàng
năm là 1,9%). Năm 2010 sẽ khoảng 14 triệu tấn.
Nhu cầu năng lượng của các khu vực trên thế giới vẫn khác nhau như vậy, chỉ có nhu cầu

của các nước OECD sẽ giảm dần, còn ở các nước đang phát triển sẽ tăng lên tương ứng.
Lượng dầu và khí nhập khẩu vào các nước OECD và các nước đang phát triển mạnh ở
châu Á sẽ liên tục tăng, đặc biệt là sau năm 2010.
Tốc độ tăng tiêu thụ khí mỗi năm 2,7% và tỷ trọng khí trong cân bằng năng lượng trên thế
giới sẽ tăng 22% hiện nay lên 26% năm 2020. Các nhà máy nhiệt điện mới với chu trình hỗn
hợp hiệu suất cao sẽ là khách hành chính sử dụng khối lượng khí tăng thêm.
Nhịp độ tiêu thụ than sẽ tăng 1,7% mỗi năm, tỷ trọng than trong cân bằng năng lượng sẽ
giảm từ 26% năm 1997 xuống còn 22% vào năm 2020; 2/3 khối lượng tăng thêm sẽ thuộc về
Trung Quốc và Ấn Độ. Tiêu thụ điện năng sẽ tăng nhanh nhất, hơn 2,7%/năm.
5


Trong vòng 12 năm tới, ASEAN cần đầu tư ít nhất 100tỷ USD để phát triển ngành điện.
ASEAN cần tăng công suất từ mức 62 nghìn MW trong năm 2002 lên 116 nghìn MW vào
năm 2010 và 163 nghìn MW vào năm 2015. Theo tính toán lý thuyết trung bình, để tăng 1
MW cần đầu tư 1triệu USD. Ngoài ra ASEAN sẽ triển khai dự án đường ống khí đốt xuyên
ASEAN nhằm cung cấp khí ổn định cho các nhà máy phát điện.
PHẦN II
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐẾN NĂM 2050
2.1. Năng lượng không tái sinh
Năng lượng đang sử dụng trên thế giới hiện nay nếu quy ra dầu là gần 8, 5 tỷ tấn, trong đó
40% là dầu, than khoảng 26% và khí thiên nhiên khoảng 24%. Lượng tiêu thụ năng lượng
khác nhau tuỳ theo mỗi quốc gia. Ở các nước đang phát triển, cũng có nhiều nước mà lượng
tiêu thụ năng lượng bình quân trên đầu người thấp hơn 1/10 so với ở các nước phát triển.
Nhưng sự gia tăng dân số và tăng trưởng kinh tế của các nước đang phát triển làm người ta dự
báo rằng trong thời gian tới nhu cầu năng lượng của thế giới tăng lên sẽ tập trung chủ yếu ở
các quốc gia đang phát triển (Bảng 5).
Bảng 5. Trữ lượng các nguồn năng lượng không tái sinh trên thế giới năm 2001
Đơn vị

Than
Dầu lửa
Khí gaz tự nhiên
Uranium

Mt
Mt
Tỷ m3
Triệu tấn

Giá trung bình
Các nguồn
Sản xuất
Thời gian tồn tại
(đối với trữ lượng được cho là có năm 2001
(dựa trên trữ
có thể khai thác)
thể khai thác
lượng và sản xuất)
39 USD/tấn
501172
2248
223
25 USD/thùng
143000
3585
40
155080
2464
63

80 USD/kg
2516
37
68

Tổng dân số thế giới năm 1996 vào khoảng 5,8 tỷ người, nhưng được dự báo đến năm
2020 là 8 tỷ và sẽ đạt tới 9,8 tỷ vào năm 2050, trong đó dân số của các nước đang phát triển sẽ
chiếm khoảng 80%. Giả sử, tiêu thụ năng lượng của các nước đang phát triển sẽ tăng gấp 2
lần so với hiện nay thì chúng ta sẽ phải đối mặt với một thời kỳ rất khó khăn trong việc đáp
ứng cung và cầu của năng lượng hoá thạch mà chủ yếu là dầu mỏ dễ sử dụng. Nguồn tài
nguyên có hạn này đến một ngày nào đó sẽ rơi vào tình trạng cạn kiệt.
Các năng lượng hoá thạch
Tài nguyên thiên nhiên như than đá, dầu, khí có được do thực vật và vi sinh vật sinh trưởng
từ xa xưa, trải qua những biến động của vỏ Trái đất trong một thời gian dài được gọi là nhiên
liệu hoá thạch.
Dầu mỏ là một dạng quan trọng của nhiên liệu hoá thạch, tập trung chủ yếu ở khu vực
Trung Đông. Người ta dự báo rằng trong tương lai gần, dầu mỏ vốn được xem là một tài
nguyên chiến lược về năng lượng sẽ trở nên khan hiếm. Do vậy chúng ta không nên sử dụng
lãng phí tài nguyên thiên nhiên của nước mình mà nên giữ gìn và sử dụng một cách thận
trọng.
Nhiên liệu hoá thạch như dầu, than, khí tự nhiên khi đốt cháy sẽ thải ra CO2, SO2, NO2.
Khi nồng độ của CO2 trong không khí tăng lên thì nhiệt độ Trái đất sẽ tăng lên. Người ta dự
đoán rằng nếu nhân loại cứ tiếp tục đốt các nhiên liệu hoá thạch như thế này và khí CO2 vẫn
tiếp tục tăng lên thì sau 100 năm, nhiệt độ trung bình của Trái đất sẽ tăng lên 20C và gây ảnh
hưởng rất lớn đối với Trái đất. Ngoài ra, SO2, NO2 là nguyên nhân tạo ra hiện tượng mưa axít
gây ra những tác hại to lớn đối với động thực vật trên Trái đất.
6


Năng lượng hoá thạch còn có thể sử dụng bao lâu nữa

Cho đến nay, con người đã sử dụng một lượng rất lớn nhiên liệu hoá thạch như than đá và
dầu để đẩy mạnh quá trình phát triển kinh tế và hiện đang phải phụ thuộc vào nguồn nhiên
liệu hoá thạch, chiếm khoảng 80% nguồn cung cấp năng lượng sơ cấp. Theo Bộ Năng lượng
Mỹ, nhu cầu sử dụng dầu mỏ của thế giới đến năm 2025 sẽ tăng thêm khoảng 35%. Hai quốc
gia được dự báo sẽ trở thành các cường quốc kinh tế trong tương lai là Trung Quốc và Ấn Độ
là nguyên nhân khiến nhu cầu sử dụng dầu mỏ tăng vọt như vậy. Nhịp độ tiêu thụ than sẽ tăng
1,7% mỗi năm, tỷ trọng than trong cân bằng năng lượng sẽ giảm từ 26% năm 1997 xuống
còn 22% vào năm 2020; 2/3 khối lượng tăng thêm sẽ thuộc về Trung Quốc và Ấn Độ.
Người ta cho rằng còn có thể khai thác dầu trong 40 năm nữa. Số năm có thể khai thác này
được tính bằng cách chia trữ lượng đã biết cho sản lượng khai thác hàng năm hiện nay. Trữ
lượng dầu là hữu hạn và nếu lượng tiêu thụ dầu của thế giới trong thời gian tới vẫn tăng thì
dần dần chúng ta sẽ phải phụ thuộc vào dầu giá cao. Khi giá cả thị trường tăng lên, việc ứng
dụng kỹ thuật khai thác tiên tiến hơn để lấy được dầu từ những địa tầng sâu hơn cũng được
đẩy mạnh và như vậy trữ lượng dầu có khả năng khai thác cũng sẽ tăng lên. Nhưng nếu khai
thác đến một nửa trữ lượng của mỗi mỏ thì dù trữ lượng còn đó cũng sẽ dẫn đến suy giảm
năng suất và có thể chuyển sang sụt giảm sản lượng. Do vậy, sản lượng dầu chất lượng tốt
trên toàn thế giới sẽ chuyển sang khuynh hướng giảm trong một thời kỳ sớm hơn so với số
năm có thể khai thác, làm giảm khả năng duy trì sản lượng theo nhu cầu. Điều đó có nghĩa là
chúng ta lo lắng cả về việc tăng giá lẫn việc không đảm bảo được sản lượng cần thiết. Hơn
nữa, hai phần ba tài nguyên dầu lại tập trung chủ yếu ở khu vực Trung Đông, khu vực vốn
không ổn định về chính trị.
Số năm có thể khai thác của khí tự nhiên dự đoán là khoảng 60 năm, số năm còn có thể
khai thác than là khoảng 230 năm. Tài nguyên khí tự nhiên, so với tài nguyên dầu có ưu điểm
là có thể đảm bảo được một lượng nhất định trong khu vực Đông Nam Á và thời gian khai
thác cũng lâu hơn. Thực tế là gần 70% trữ lượng được đảm bảo phụ thuộc vào khu vực Trung
Đông và Liên Xô cũ, không thể không tính đến những tác động và ảnh hưởng của tình hình
quốc tế.
Năng lượng nguyên tử
Dạng năng lượng thay thế cho nhiên liệu hoá thạch là năng lượng Mặt trời và năng lượng
từ sức gió. Các dạng năng lượng mới này cần phải phát triển, khai thác để sử dụng. Tuy nhiên

do giá thành cao và cần một diện tích lớn nên các dạng năng lượng này chỉ cung cấp được
10% trong tổng số năng lượng cần thiết. Chính vì vậy, năng lượng mà nhân loại có thể sử
dụng lâu dài trong thời gian tới phải dựa vào năng lượng nguyên tử. Năng lượng nguyên tử là
năng lượng phát sinh do sự phân hạch của uranium, là món quà quý giá mà thiên nhiên tặng
cho con người. Chúng ta phải sử dụng món quà này vào mục đích hoà bình, an toàn và cần
coi đó như một nguồn năng lượng quý giá (Bảng 6).
Bảng 6. Các lò phản ứng hạt nhân trên thế giới tính đến thời điểm 2005-2007
Phát điện nguyên tử
(2005)

Nước/ lãnh thổ

Áchentina
Ácmenia
Bỉ
Brazil
Bulgari

Tỷ kWh

6.4
2.5
45.3
9.9
17.3

% sản
lượng
điện
6.9

43
56
2.5
44

Lò phản ứng có khả
năng hoạt động
(1/2007)
Số lượng

2
1
7
2
2

Công suất
(Mwe)

Số lò đang xây
dựng
(1/2007)
số lò

935
376
5728
1901
1906

1
0
0
0
0

7

MWe

692
0
0
0
0

Số lò theo kế
hoạch
(1/2007)
số lò

0
0
0
1
2

MWe

0

0
0
1245
1900

Số lò đề nghị
(1/2007)

số lò

1
1
0
4
0

MWe

700
1.000
0
4000
0

Lượng
uranium
cần thiết
(2007)
Tấn

135
51
1079
338
255


Canada
Trung Quốc
Đài Loan
CH Séc
Ai Cập
Phần Lan
Pháp
Đức
Hungary
Ấn Độ
Inđônêxia
Iran
Israel
Nhật Bản
Kazakhstan
Bắc Triều tiên
Hàn Quốc
Litva
Mêxico
Hà Lan
Pakistan
Rômani
Nga

Slovakia
Slovenia
Nam Phi
Tây Ban Nha
Thuỵ Điển
Thuỵ Sỹ
Thổ Nhĩ Kỳ
Ukraina
Anh Quốc
Mỹ
Việt Nam
Thế giới

86.8
50.3
38.4
23.3
0
22.3
430.9
154.6
13.0
15.7
0
0
0
280.7
0
0
139.3

10.3
10.8
3.8
1.9
5.1
137.3
16.3
5.6
12.2
54.7
69.5
22.1
0
83.3
75.2
780.5
0
2626

15
2.0
20
31
0
33
79
31
37
2.8
0

0
0
29
0
0
45
70
5.0
3.9
2.8
8.6
16
56
42
5.5
20
45
32
0
49
20
19
0
16

18
10
6
6
0

4
59
17
4
16
0
0
0
55
0
0
20
1
2
1
2
1
31
5
1
2
8
10
5
0
15
19
103
0
435

12595
7587
4884
3472
0
2696
63473
20303
1773
3577
0
0
0
47700
0
0
17533
1185
1310
485
400
655
21743
2064
696
1842
7442
8975
3220

0
13168
10982
98254
0
368,860

2
5
2
0
0
1
0
0
0
7
0
1
0
2
0
0
1
0
0
0
1
1
3

0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
28

1540
4170
2600
0
0
1600
0
0
0
3178
0
915
0
2285
0
0
950

0
0
0
300
655
2650
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1200
0
22,735

2
13
0
0
0
0
1
0
0
4
0

2
0
11
0
1
7
0
0
0
2
0
8
2
0
1
0
0
0
3
2
0
2
0
64

2000
12920
0
0
0

0
1630
0
0
2800
0
1900
0
14945
0
950
8250
0
0
0
600
0
9600
840
0
165
0
0
0
4500
1900
0
2716
0
68,861

0
50
0
2
1
0
1
0
0
15
4
3
1
1
1
0
0
1
2
0
2
3
18
0
1
24
0
0
0

0
0
0
21
2
158

0
35880
0
1900
600
0
1600
0
0
11100
4000
2850
1200
1100
300
0
0
1000
2000
0
2000
1995
21600

0
1000
4000
0
0
0
0
0
0
24000
2000
124,225

1836
1454
906
550
0
472
10368
3486
254
491
0
143
0
8872
0
0
3037

134
257
112
64
92
3777
299
145
332
1473
1468
575
0
2003
2021
20050
0
66,529

Sources: Reactor data: WNA to 29/01/2007, IAEA- for nuclear electricity production &
percentage of electricity (% e) 5/06
Nhà máy điện nguyên tử là một nhà máy tạo ra điện năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng
năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân. Các loại máy điện nguyên tử phổ biến hiện nay
thực tế là nhà máy nhiệt điện, chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân
thành điện năng. Đa số thực hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lò phản ứng
nguyên tử phân hủy hạt nhân với nguyên liệu ban đầu là đồng vị Uran 235 và sản phẩm thu
được sau phản ứng thường là pluton, các neutron và năng lượng nhiệt rất lớn. Nhiệt lượng
này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rò rỉ ra ngoài) qua các máy trao
đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các turbine hơi nước, và do đó
quay máy phát điện, sinh ra điện năng.

Khi quá trình sản xuất vả xử lý chất thải được bảo đảm an toàn cao, nhà máy điện nguyên
tử sẽ có thể sản xuất năng lượng điện tương đối rẻ và sạch so với các nhà máy sản xuất điện
khác, đặc biệt nó có thể ít gây ô nhiễm môi trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay
khí thiên nhiên. Năng lượng nguyên tử không gây hiệu ứng nhà kính cũng như mưa a-xít, do
không phát thải các khí độc hại cho môi trường. Các nước cung cấp uranium, nhiên liệu cho
điện nguyên tử chủ yếu là Canađa, Ôxtrâylia đều là những nước có tình hình chính trị ổn định
và có thể cung cấp ổn định. Hơn nữa, vì uranium có thể phát điện chỉ với một lượng rất nhỏ
so với dầu nên có ưu điểm là dễ vận chuyển và bảo quản. Ví dụ, để vận hành nhà máy điện
8


công suất 1.000 MW trong vòng một năm thì phải cần tới hơn một triệu tấn dầu, trong khi đó
đối với nhiên liệu uranium thì chỉ cần vài chục tấn. Trong các nhà máy điện nguyên tử, khi
nạp nhiên liệu vào lò phản ứng là có thể liên tục phát điện trong vòng 1 năm mà không cần
phải thay thế nhiên liệu. Lượng chất thải phóng xạ phát sinh trong nhà máy điện nguyên tử rất
ít so với lượng chất thải công nghiệp thông thường, do vậy có thể quản lý được một cách chặt
chẽ, cất giữ và bảo quản an toàn. Kinh nghiệm vận hành trong nửa thế kỉ qua chứng tỏ rằng
điện nguyên tử rất an toàn nếu vận hành đúng qui định và chế tạo theo đúng các thiết kế
chuẩn. Công nghệ điện hạt nhân là một trong những công nghệ cao nhất hiện nay và mang
tính tổng hợp liên ngành. Vì vậy làm chủ được công nghệ này sẽ tạo thời cơ cho việc nâng
cao trình độ công nghệ của quốc gia.
Tính đến năm 2006 trên toàn thế giới có tổng cộng 442 lò phản ứng hạt nhân hoạt động tại
31 nước. Chúng tạo ra 17% sản lượng điện thế giới. Năm 2005 có tổng cộng 435 lò tại 30
nước trên thế giới, với tổng công suất 370.000 MW, chiếm 16% sản lượng điện thế giới. Trên
thế giới có khoảng 30 lò phản ứng đang được xây dựng, tương đương 6% công suất hiện nay
và 60 lò nữa đã được lên kế hoạch xây dựng. Để có thể tăng nhu cầu năng lượng hạt nhân từ
6% nhu cầu năng lượng hiện nay lên hơn 30% (gấp 18 lần hiện nay) thì thế giới cần có
khoảng 6000 lò phản ứng hạt nhân. Vào năm 2050, dân số thế giới là gần 10 tỷ người, chủ
yếu là các nước đang phát triển là Trung Quốc và Ấn Độ và năng lượng hạt nhân vẫn là lựa
chọn hàng đầu của các nước này.

Tổ chức hợp tác kinh tế và phát triển (OECD) năm 2000 đã đưa ra 3 khả năng khác nhau
(3 viriants) về tương lai của điện hạt nhân (hình 1):

Hình 1. Tương lai điện hạt nhân
Khả năng 1: Điện hạt nhân tăng đều đặn và đạt 1120 GW vào năm 2050.
Khả năng 2: Điện hạt nhân giảm dần và hoàn toàn kết thúc vào năm 2045.
Khả năng 3: Điện hạt nhân tụt giảm tới năm 2015, rồi tiếp tục phục hồi lại từ năm 2020 và
đạt như khả năng 1 vào năm 2050.
Tiềm năng điện hạt nhân đang được đánh giá là rất lớn. IAEA và OECD công bố, nguồn
urani trên thế giới ước tính khoảng 35 triệu tấn, cao hơn nhiều so với mức 4,7 triệu tấn như dự
đoán trước đây. Tuy nhiên, chỉ với mức 4,7 triệu tấn urani, thế giới cũng đã đủ để phát điện
trong 85 năm và nếu sử dụng công nghệ lò phản ứng nhanh, thời gian tiêu thụ lượng nguyên
liệu hạt nhân này có thể kéo dài tới 2.500 năm.
Theo dự báo của IAEA và OECD, sản lượng điện hạt nhân toàn cầu năm 2025 sẽ tăng
khoảng 44% so với hiện nay, do đó, nhu cầu nguyên liệu hạt nhân hàng năm cũng tăng từ
80.000 - 100.000 tấn urani. Hiện nay, giá urani đã tăng gấp năm lần kể từ năm 2001 và tổng
9


chi phí thăm dò mỏ urani trung bình trên thế giới năm 2005 đã lên tới 200 triệu USD, tăng 70
triệu USD so với năm 2004.
2.2. Năng lượng tái sinh
Trong những thập kỷ vừa qua, nhất là sau năm 1970 - những năm khủng hoảng dầu lửa,
công nghệ sử dụng năng lượng tái tạo đã đạt nhiều tiến bộ đáng kể.
Các nguồn năng lượng tái sinh hay năng lượng tái tạo bao gồm: năng lượng Mặt trời,
năng lượng gió, năng lượng sinh khối, năng lượng địa nhiệt và một số nguồn năng lượng
khác. Hiện tại, các nguồn năng lượng này chưa làm thay đổi cơ bản cơ cấu cân bằng năng
lượng của thế giới. Các nước thuộc EU đã đặt nhiệm vụ đến năm 2010, sẽ tăng tỷ trọng điện
từ nguồn năng lượng tái tạo lên nhiều lần so với hiện nay.
Theo giới phân tích, nhu cầu thế giới về năng lượng Mặt trời, gió và các năng lượng tái

sinh khác sẽ tăng mạnh vào năm 2050, do lo ngại ngày một tăng về tình trạng Trái đất ấm lên.
Tuy nhiên, đà tăng này sẽ bị kìm hãm bởi các nhân tố như chi phí cao và giá than rẻ từ Trung
Quốc đến Mỹ.
Hiện nhiều nguồn năng lượng có thể phục hồi, như năng lượng địa nhiệt, nhiên liệu sinh
học hoặc năng lượng thủy triều, được dự đoán sẽ có bước nhảy vọt, và các loại năng lượng tái
sinh đến năm 2050 sẽ bắt đầu thách thức sự thống trị hiện nay của các loại nhiên liệu hoá
thạch.
Năng lượng chắc chắn là một trong các phạm trù được nghiên cứu nhiều nhất của lĩnh vực
công nghệ. Trong những năm qua, nhiều phương án chọn lựa công nghệ đã được đưa ra: từ
nhiên liệu hoá thạch, nhiên liệu hạt nhân đến pin nhiên liệu và các công nghệ năng lượng tái
tạo và năng lượng mới. Xu thế phát triển là hướng tới các phương án sản xuất được gọi là sản
xuất năng lượng phi truyền thống. Hiện nay là thời điểm cao trào năng lượng tái tạo được coi
là sự lựa chọn sống còn duy nhất đối với nhân loại. Biểu đồ đường cong các nguồn hoá thạch
rẻ và urani sẽ giảm xuống. Mặt khác, đường cong nhu cầu năng lượng sẽ tăng lên. Chỉ có
năng lượng tái tạo mới có thể tránh được sự giao cắt giữa hai đường cong cung và cầu trong
tương lai gần. Nếu không sử dụng năng lượng tái tạo đúng lúc và ở quy mô lớn, sẽ dẫn đến
hậu quả khủng hoảng kinh tế toàn cầu và các cuộc chiến tàn bạo. Chỉ với các nguồn năng
lượng tái tạo mới có thể đạt được hiệu quả năng lượng thực sự. Trong dây chuyền năng lượng
thông thường trên thế giới, từ các mỏ và giếng khoan đến khách hàng, đôi khi cách xa hơn
10.000 dặm, thất thoát năng lượng là rất lớn. Chỉ có dây chuyền năng lượng ngắn, dựa trên cơ
sở sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo nội sinh (tại chỗ) mới có thể giảm thất thoát năng
lượng một cách cơ bản.
Năng lượng thông thường trên toàn thế giới bị chính trị chi phối, với phần lớn kinh phí
Nhà nước chi cho nghiên cứu và phát triển; với chi phí bảo vệ quốc phòng; với tài trợ hàng
năm là 300 tỷ USD và với các đạo luật năng lượng điều chỉnh chúng. Ngược lại, năng lượng
tái tạo không bị phân biệt về chính trị. Cho đến nay, gần 50 tỷ USD kinh phí Nhà nước trên
thế giới, đã được chi trong 20 năm gần đây để thúc đẩy phát triển năng lượng tái tạo.
Tất cả các sự kiện và xu thế trên cho thấy, năng lượng tái tạo ưu việt hơn bất kỳ một dạng
năng lượng nào khác để thay thế cho các nguồn năng lượng cũ. Đó là nguồn thay thế duy
nhất, là giải pháp tổng thể, có khả năng giải quyết toàn bộ nhu cầu năng lượng.

Địa nhiệt
Người ta đang chú ý nhiều đến ethanol, diesel sinh học và năng lượng gió khi bàn đến
chuyện tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế. Nhưng theo một báo cáo khoa học mới thì
còn có một nguồn năng lượng tiềm tàng khác hết sức to lớn: đó là năng lượng địa nhiệt, đặc
biệt trong khu vực ven Thái Bình Dương và ở bất cứ nơi nào từng có núi lửa hoạt động. Khác
với năng lượng Mặt trời hay năng lượng gió, sức nóng từ đất đá luôn luôn hiện diện. Một báo
cáo mới của Viện Công nghệ Massachussetts (MIT) kết luận rằng địa nhiệt đã không được
10


đánh giá đúng mức như một nguồn năng lượng có thể giúp con người đáp ứng những nhu cầu
năng lượng trong tương lai.
Theo một nghiên cứu mới đây của MIT, nếu tăng cường khai thác và ứng dụng địa nhiệt
thì có thể sản xuất ra một nguồn điện không nhỏ, có thể đáp ứng tới 10% nhu cầu điện của
Mỹ (cụ thể là cung cấp khoảng 100.000 MW vào năm 2050, đủ khả năng thay thế 50.000
MW điện sản xuất bằng than, gây ô nhiễm môi trường và 40.000 MW điện hạt nhân mà
Chính phủ Mỹ tin rằng các nhà máy hiện nay sẽ không còn hoạt động nữa trong vòng 25 năm
tới).
Cần biết rằng từ thập niên 70, Công nghệ hệ thống địa nhiệt cấp tiến (EGS-Enhanced
Geothermal System) đã thử nghiệm ở một số nơi tại Mỹ cũng như đang được triển khai mạnh
tại Pháp, Ôxtrâylia và để phát triển thành công hệ thống điện địa nhiệt thì cần sự hỗ trợ từ
công nghệ khoan dầu tiên tiến hiện nay. Tuy nhiên, khác với việc khoan các giếng dầu thường
ở những lớp đá mềm, Công nghệ EGS đòi hỏi khoan xuống độ sâu 1,5km đến 10km tới lớp
đá rắn. Trong đó, quy trình sản xuất điện địa nhiệt là người ta sẽ cho bơm nước xuống một cái
giếng, rồi dẫn nước qua các khe nứt trên lớp đá nóng sau đó thu hơi nước qua một giếng khác
để sản xuất điện. Do phải khoan tìm nguồn địa nhiệt ở những vùng đá cứng, nên chi phí cao
gấp 2/3 lần so với khoan giếng dầu thông thường.
Kể từ năm 2006, Bộ Năng lượng Mỹ đã quyết định dành ra khoản ngân sách 24 triệu USD
cho nghiên cứu địa nhiệt, mức thấp nhất trong các chương trình nghiên cứu năng lượng tái
sinh lớn cấp liên bang và họ tin tưởng khi việc ứng dụng điện địa nhiệt đi vào thực tiễn cuộc

sống sẽ góp phần giảm bớt gánh nặng về năng lượng của đất nước.
Thủ phủ của tiểu bang Idaho là nơi có hệ thống máy sưởi chung dùng địa nhiệt lâu đời nhất
ở nước Mỹ. Đường ống phân phối năng lượng địa nhiệt đầu tiên được xây dựng tại đây cách
đây hơn một thế kỷ. Sau khi bị lãng quên trong nhiều năm, dịch vụ cung cấp địa nhiệt đang
được chú ý trở lại, một phần là vì nó rẻ hơn các nguồn năng lượng khác đến 30%. Hiện nay ở
Mỹ chỉ có khoảng vài thành phố khác có hệ thống cung cấp năng lượng địa nhiệt, trong số đó
có Thành phố Reno thuộc tiểu bang Nevada, và Thành phố Susanville thuộc Tiểu bang
California. Thành phố Klamath Falls thuộc Tiểu bang Oregon, đã cho đặt những ống vòng
truyền hơi nóng dưới lề đường các khu phố chính để làm tan tuyết và băng.
Báo cáo khoa học được Chính phủ Mỹ tài trợ của MIT kết luận rằng các nhà máy địa nhiệt
không gây ô nhiễm nên được dành cho một vai trò lớn hơn trong hệ thống cung cấp năng
lượng của Mỹ. Một thành viên của Ủy ban các chuyên gia soạn thảo báo cáo của MIT, bà
Susan Petty, một nhà tham vấn về địa nhiệt, nêu lên rằng những thành phố đang dùng năng
lượng địa nhiệt hiện nay chỉ mới là một thí dụ bước đầu về tiềm năng của nguồn năng lượng
này. Bà Petty nói: “Đây không phải là một giải pháp kinh tế, ngoại trừ ở một vài nơi có
nguồn địa nhiệt ở rất gần mặt đất. Nhưng chúng ta có một số phương pháp dễ dàng để từng
bước cải tiến công nghệ hiện nay nhằm khai thác một khối lượng hết sức lớn của loại năng
lượng này để biến nó thành một giải pháp kinh tế.” Văn phòng của bà Petty tại Thành phố
Seattle có treo những bản đồ được ghi chú bằng nhiều màu sắc khác nhau. Những bản đồ này
cho thấy ở đâu có những lớp đá nóng nằm gần mặt đất. Ủy ban của MIT ủng hộ việc sử dụng
1 phương pháp mới có thể được áp dụng gần như ở tất cả mọi nơi để khai thác nguồn sức
nóng ở dưới lòng đất. Theo phương pháp này, người ta bơm nước xuống sâu dưới đất, rồi
khoan một cái giếng khác ở gần đó để hút lên lại số nước này đã bị địa nhiệt nung sôi. Bà
Petty nói rằng số hơi nước được tạo ra theo lối này có thể được dùng để quay một máy tuabin
điện trước khi được bơm xuống đất trở lại để bắt đầu một chu kỳ sản xuất mới. Bà Petty giải
thích: “Chúng ta sẽ có thể điều khiển dòng chảy để không bị mất số nước này. Đó là một
bước đột phá thật sự rất lớn, bởi vì rất nhiều khối đá có nhiệt độ cao tại Mỹ nằm ở miền tây
nước Mỹ, một vùng đôi khi rất khô cằn và rất khan hiếm nước.”
11

Có hai phương pháp cơ bản để khai thác năng lượng địa nhiệt. Cách thứ nhất là khoan thật
sâu xuống đất để làm nước sôi ở nhiệt độ cực cao rồi dùng hơi nước để sản xuất điện-đó là lối
được bà Susan Petty chú ý. Cách thứ hai là dùng trực tiếp số nước có độ nóng vừa phải có thể
nằm dưới một thành phố hay một trung tâm doanh nghiệp. Cách này dễ được áp dụng rộng
rãi hơn.
Công trình nghiên cứu của Viện công nghệ MIT về tiềm năng của địa nhiệt đề nghị khu
vực công cộng đầu tư 800 triệu USD trong 15 năm tới để khởi động ngành năng lượng này.
Nhưng trong ngân sách Liên bang do Tổng thống George W Bush đề nghị cho tài khóa 2008,
không có ngân khoản nào dành cho công tác khảo sát địa nhiệt và khoan thử hoặc phát triển
những nguyên mẫu công nghệ.
Trong khi đó, nhiều nước khác đang đi đầu trong việc khai thác các nguồn địa nhiệt nằm
sâu dưới mặt đất. Nước Pháp đang sử dụng các khoản bao cấp của EU vào công tác này. Tại
Ôxtrâylia, các nhà đầu tư tư nhân đang tự bỏ tiền ra để nghiên cứu khai thác nguồn năng
lượng địa nhiệt.
Năng lượng Mặt trời
Năng lượng Mặt trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt trời, cộng với
một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra từ hành tinh này. Dòng
năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt trời hết nhiên liệu,
vào khoảng 5 tỷ năm nữa.
Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy. Mỗi giây
trôi qua, Mặt trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 Jule.
Năng lượng Mặt trời có thể cung cấp 5.000 MW điện (chiếm 0,15% tổng công suất điện
trên thế giới), với giá từ 20 đến 25 cent/kWh, hiệu suất là 37%. Một điều đáng chú ý là ngoài
việc sử dụng những tế bào quang điện PV (PhotoVoltaics), việc sử dụng những hệ thống
gương gắn liền với thiết bị Stirling đã góp phần không nhỏ vào việc tăng công suất sử dụng
năng lượng Mặt trời. Trong những hệ thống này, hàng nghìn gương chiếu tập trung sức nóng
Mặt trời vào Thiết bị thu Stirling, thiết bị này biến nhiệt năng thành điện năng.
Vào năm 2003, mức sản xuất hệ thống biến năng lượng Mặt trời thành điện năng sử dụng
PV trên toàn thế giới đã đạt đến mức 700 MW. Mặc dù từ 30 năm trước, nhân loại đã nghĩ

đến nguồn năng lượng này, nhưng mãi đến năm 1999, các hệ thống PV có trên 1 tỷ Watt mới
chính thức ra đời và công nghệ này đã thu lợi 5,2 tỷ USD cho các công ty thiết kế..
Riêng trong vòng 5 năm trở lại đây, thị trường của công nghệ lắp đặt PV cũng tăng khoảng
35% mỗi năm, trong đó, công nghệ sản xuất polysilicon (hóa chất chính trong việc thiết lập
các mạch điện) đang dẫn đầu với dự kiến mức tiêu thụ 30.000 tấn cho năm 2008. Hiện tại,
Trung Quốc vừa đặt mua của Mỹ 5 tỷ tấn hóa chất này trong 10 năm tới, trong khi đang tiến
hành xây dựng song song hai nhà máy chế tạo polysilicon ở Zhangjiagang nằm dọc theo sông
Hoàng Hà với số vốn 600 triệu USD, dự kiến đi vào sản xuất kể từ năm 2010.
Tương tự tại Ôxtrâylia, một dự án xây dựng nhà máy điện sử dụng năng lượng Mặt trời
với phí tổn 375 triệu USD, nằm trong khuôn khổ giảm bớt lượng khí thải, mặc dù Ôxtrâylia là
quốc gia chưa chịu ký Nghị định thư Kyoto. Nhà máy này với công suất 154 MW sẽ giúp
giảm bớt 400.000 tấn khí thải mỗi năm và sẽ đi vào hoạt động vào năm 2008. TS. Paul D.
Maycock, Chủ tịch của PV Energy Systems, Mỹ đã tuyên bố: “đây là một loại năng lượng
sạch, không gây tiếng ồn, không độc hại, không sử dụng nguồn nguyên liệu có gốc hữu cơ,
đáng tin cậy và trong một tương lai gần (khoảng năm 2010) sẽ là một nguồn năng lượng rẻ
nhất cho các hộ gia đình và cơ sở thương mại trên toàn cầu”.
Thời gian qua, nhiều nước khai thác năng lượng Mặt trời, một trong những nguồn năng
lượng có khả năng tái tạo mạnh nhất. Hiệp hội Công nghiệp sản xuất điện từ ánh sáng Mặt
trời châu Âu (EPIA) và Tổ chức Hòa bình Xanh, tháng 8/2006 cho biết, hệ thống quang điện
có lớp chặn thực hiện chức năng chuyển ánh sáng Mặt trời thành điện hiện sản xuất 0,05%
12


sản lượng điện toàn cầu, có thể tăng lên 2,5% vào năm 2025 - bằng tổng sản lượng điện hằng
năm của 150 nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, sẽ đạt 16% vào năm 2040.
Thị trường thiết bị biến ánh sáng Mặt trời thành điện bùng nổ, doanh thu hệ thống quang
điện năm 2005 đạt 8,1 tỷ euro, dự kiến đạt 113,8 tỷ euro vào năm 2025. Theo EPIA, nhiệt
năng bức xạ của Mặt trời lên bề mặt Trái đất nhiều gấp 10.000 lần nhu cầu năng lượng của
con người. Trung tâm Nghiên cứu của EU cho biết, doanh thu từ năng lượng Mặt trời của thế
giới tăng 25% trong năm 2006, có thể đáp ứng 5% nhu cầu thế giới vào năm 2020 so với 1%

năm 2005. Ðức, Nhật Bản đi đầu trong lĩnh vực này. Ðức đã đầu tư 3,7 tỷ euro, hiện có hơn
mười nhà máy sản xuất điện từ năng lượng Mặt trời, chiềm 60% thị phần toàn cầu. Cuối
tháng 8/2006, nhà máy năng lượng Mặt trời tại bang Bavaria, miền nam Ðức, được coi là lớn
nhất thế giới, hoạt động. Ðầu tháng 9/2006, Hội nghị Năng lượng Mặt trời lần thứ 21 của
châu Âu với sự tham gia của hơn 2.500 đại biểu đến từ 93 nước nhấn mạnh cần khai thác tốt
hơn năng lượng Mặt trời.
Năng lượng gió (Wind Energy)
Hội đồng năng lượng gió toàn cầu dự đoán, gió có thể cung cấp 34% lượng điện của thế
giới vào năm 2050. Cũng không chịu thua kém, năng lượng Mặt trời được đánh giá cũng
đóng vai trò quan trọng trong thời gian tới. Theo dự đoán của Hội đồng năng lượng có thể
phục hồi của Mỹ, năng lượng tái tạo chiếm 25% tổng lượng năng lượng sử dụng trên toàn cầu
vào năm 2025, trong khi Hiệp hội ngành công nghiệp Mặt trời của Đức tính toán cầu tiêu thụ
năng lượng Mặt trời sẽ tăng so với nhiên liệu hoá thạch vào gần cuối thập kỷ này.
Ottmar Edenhofer, nhà kinh tế hàng đầu của Viện nghiên cứu tác động môi trường
Potsdam của Đức (ICIR), nói: "Mỗi dạng năng lượng tái sinh đều có một tiềm năng công
nghệ lớn, song than đá vẫn hấp dẫn hơn, trừ phi nó bị hạn chế bởi các chính sách".
Ông Edenhofer cho rằng, các năng lượng có thể phục hồi sẽ trở nên cạnh tranh vào cuối
thế kỷ này, chứ không phải tới tận năm 2050, trừ phi Chính phủ các nước tăng cường gây sức
ép về giá đối việc sử dụng các loại nhiên liệu hoá thạch thông qua áp dụng các biện pháp phạt
đối với việc thải khí gây hiệu ứng nhà kính.
Năng lượng gió có thể cung cấp 60.000 MW điện trên toàn cầu. Đặc biệt, các nước EU đã
đột biến xây dựng những máy phát điện bằng gió trong những năm 1994 - 2005, nâng công
suất điện gió từ 1.700 lên 40.000 MW (trong đó Đức chiếm 18.000 MW). Giá điện gió
khoảng 4 đến 7 cent/kWh. Công suất điện gió toàn cầu tăng 24% trong năm 2005, đạt 59.100
MW. Con số này cao hơn 12 lần so với một thập niên trước đây, khi ấy công suất điện gió
còn ít hơn 5.000 MW.
Điện gió là nguồn năng lượng tăng trưởng nhanh nhất trên thế giới với chỉ số tăng trung
bình là 29% trong 10 năm qua. Ngược lại, cũng trong thời gian đó điện than chỉ tăng 2,5%
mỗi năm, điện hạt nhân tăng 1,8%, điện khí thiên nhiên tăng 2,5% và điện dầu 1,7%. Châu
Âu tiếp tục dẫn đầu thế giới với công suất lắp đặt là 40.500 MW, như vậy điện gió của châu

Âu chiếm tới 2/3 sản lượng điện gió toàn thế giới. Lượng điện gió này chiếm 3% sản lượng
điện châu Âu, đủ đáp ứng nhu cầu của trên 40 triệu người. Hiệp hội Năng lượng gió châu Âu
(EWEA) đặt ra mục tiêu thoả mãn tới 23 % nhu cầu điện của châu Âu vào năm 2030. EWEA
cũng cho biết là châu Âu có đủ tiềm năng đó để đáp ứng nhu cầu điện của tất cả các nước
châu Âu. Đức là nước có công suất phát điện gió lớn nhất là 18.400 MW, chiếm tới 6% sản
lượng điện của nước này. Tây Ban Nha đứng vị trí thứ hai với 10.000 MW công suất điện
gió, chiếm tới 8% sản lượng điện của nước này.
Các hãng sản xuất thiết bị năng lượng đã thu được thành tựu đáng kể trong sản xuất thiết bị
năng lượng gió, giảm được giá thành điện sản xuất bằng sức gió. Công nghệ sản xuất điện
trên cơ sở hệ thiết bị năng lượng gió ngày một hoàn thiện. Ví dụ như công suất tuabin gió
tăng trong những năm 90 đã tăng từ 75 kW lên 600 kW, độ tin cậy đạt tới 99%, hệ số hữu
dụng đạt xấp xỉ 50%, tối đa là 60%. Tăng kích cỡ và hiệu quả của tuabin gió, mở rộng phạm
13


vi sản xuất đã góp phần giảm giá thành tới 40% trong sản xuất điện bằng tuabin gió. Tại một
số nước, giá thành sản xuất điện bằng sức gió đã giảm tới mức xấp xỉ giá thành điện sản xuất
bằng nhiên liệu khoáng.
Dự báo đến năm 2010, tỷ trọng điện gió sẽ đạt 8% công suất phát điện toàn thế giới. Đứng
đầu thế giới về sử dụng năng lượng gió trong một thời kỳ dài là Mỹ, chủ yếu là ở bang
California. Tuy nhiên, đến giữa những năm 90, các nước châu Âu đã vươn lên với công suất
lên tới 2420 MW, so với 1700 MW ở Mỹ. Từ năm 2001, Mỹ triển khai một loạt dự án sản
xuất điện bằng sức gió sau khi Công trình điện sức gió lớn thứ hai thế giới Xtết-lai-nơ ở vùng
giáp ranh hai bang Oregon và Washington đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của 70.000 hộ gia
đình. Cuối tháng 11/2006, Công ty năng lượng Tiera (bang Texas) xây dựng công trình điện
chạy bằng sức gió, khi đi vào hoạt động năm 2008 với công suất 900 MW sẽ cấp điện cho
hàng nghìn hộ gia đình. Mỹ đã lắp đặt 9.100 MW công suất điện gió. Ngành công nghiệp
điện gió Mỹ đã làm nên kỷ lục trong thời gian ngắn: năm 2003 lắp đặt 1.700 MW, năm 2004
lắp đặt 370 MW, năm 2005 lắp đặt tới 2.400 MW. Việc tăng trưởng bất thường này chủ yếu
là khả năng được thụ hưởng tín dụng thuế sản xuất điện gió liên bang (PTC) bị gián đoạn, tín

dụng này hiện nay ở mức 9,1cent/kWh. Trong giữa năm 2005, Quốc hội Mỹ gia hạn PTC
thêm 2 năm. Với việc PTC được đảm bảo thêm 2 năm, ngành công nghiệp sẽ gia tăng công
suất điện gió thêm 25% trong năm nay so với năm 2005.
Công suất điện gió của Canada là 680MW năm 2005 sẽ tăng lên 1.200 MW vào cuối
2006. Trong khi Chính phủ Liên bang Canada đặt ra mục tiêu lắp đặt 4.000 MW công suất
điện gió vào năm 2010, thì Mỹ lại có kế hoạch lắp tới 9.200 MW vào năm 2015.
Các nước EU đã có kế hoạch đến năm 2005 tăng tỷ trọng điện, sản xuất từ sức gió lên 2%.
Tuy nhiên, các hãng sản xuất điện từ sức gió cũng đang phải cạnh tranh với các nhà sản xuất
điện từ nhiên liệu khoáng.
Trong số các nước EU, nước có tiềm lực thiết bị năng lượng sức gió lớn nhất là Đức. Tại
tỉnh Shlezvig - Golshtain của Đức, giữa những năm 90 năng lượng gió đã đảm bảo nhu cầu
điện cho 4% dân số của tỉnh. Hệ thống thiết bị năng lượng gió lớn nhất châu Âu là của Đức
với tên gọi là Aeolus, công suất 3 MW.
Sau Đức là Đan Mạch, có số lượng thiết bị năng lượng gió đứng thứ hai. Kế hoạch của
Chính phủ Đan Mạch là đến năm 2010, tỷ trọng điện gió sẽ tăng lên 20%, năm 2050 sẽ đạt
50%. Đan Mạch có 3.100 MW công suất điện gió, đáp ứng 20% nhu cầu điện, điện gió chiếm
tỉ lệ cao nhất trong các dạng năng lượng điện ở nước này. Đan Mạch đứng hàng thứ 5 trên thế
giới, cũng là nước đi đầu về lắp đặt các nhà máy phát điện gió với 400 MW ở ngoài khơi. Dự
kiến sẽ có trên 900 MW công suất điện gió sẽ được lắp đặt ngoài khơi vào cuối năm 2006 ở
khắp châu Âu. Tại Tây Ban Nha, từ năm 1993 đến 1998 công suất của thiết bị năng lượng gió
đã tăng 7 lần và đạt 320 MW. Xu hướng sẽ còn tăng thêm nhiều lần nữa.
Trong những năm 90, năng lượng gió cũng phát triển mạnh ở các nước châu Á, đặc biệt là
ở Ấn Độ. Các nước châu Á đã lắp đặt được 7.000 MW công suất điện gió, trong đó Ấn Độ
4.400 MW và đứng ở vị trí thứ 4 sau Đức, Mỹ và Tây Ban Nha. Trung Quốc hiện mới có
1.260 MW điện gió, đang trong thời kỳ phát triển mạnh nhờ có luật năng lượng tái tạo mới
được ban hành. Luật này đưa ra nhiều chính sách ưu đãi về thuế và hỗ trợ cho xây dựng điện
gió, đề ra mục tiêu phát triển 30.000 MW công suất điện gió vào năm 2010. Với các mục tiêu
này, các chuyên gia trong ngành công nghiệp điện gió Trung Quốc cho rằng Trung Quốc có
thể sản xuất tới 400.000 MW công suất điện gió vào năm 2050.
Trong khi 3/4 công suất điện gió mới được lắp đặt ở 5 nước thì điện gió ở các nước còn lại

tăng trung bình 35% mỗi năm trong 10 năm qua. Ôxtrâylia đã tăng công suất điện gió năm
2005 thành 710 MW, trở thành nước dẫn đầu các nước khu vực Thái Bình Dương, cả khu vực
chỉ có 890 MW. Châu Mỹ Latinh và vùng Caribê có 210 MW. Các nước Bắc Phi cũng đang
bắt đầu phát triển với công suất lắp đặt là 310 MW. Ai Cập có 150 MW và Maroc có 60 MW.
14


Nhìn chung, giá điện gió giảm đi gần 90% kể từ những năm 80 của thế kỷ trước xuống còn
4 cent hoặc thấp hơn /kWh ở những nơi có gió tốt, ở một vài thị trường điện gió còn rẻ hơn
điện thông thường như nhiệt điện, thuỷ điện... Chi phí cho điện gió giảm nhờ có công nghệ
hiện đại giảm, giảm chi phí tài chính cho các dự án điện gió, và tính hiệu quả của các loại
tuabin và giảm chi phí sản xuất các cấu thành và giảm chi phí xây dựng.
Nhờ có công nghệ hiện đại và hợp lý mà điện gió ngày càng phát triển. Tuabin hiện đại
càng cao hơn và cánh rô to dài hơn tuabin của 20 năm trước, cho phép sản sinh ra điện nhiều
hơn đến 200 lần. Bởi “nhiên liệu”cho điện gió là không mất tiền và vô tận,75% đến 90% chi
phí phát điện bằng sức gió lại chính là ở khâu chế tạo và xây dựng, lắp đặt tuabin gió và đấu
nối với mạng điện. Một khi tuabin đã lắp đặt rồi, chi phí còn lại là vận hành tuabin và bảo
dưỡng, thuế sử dụng đất và thuế tài sản.
Nếu chi phí môi trường, xã hội và sức khoẻ con người được phản ánh trong tính kinh tế
của phát điện, điện gió có thể cạnh tranh so với điện từ nhiên liệu hoá thạch. Không giống
như các nhà máy điện thông thường, điện gió không phát thải khí nhà kính loại khí làm cho
thay đổi khí hậu hoặc không phát thải các loại khí khác.
Điện gió đem lại nhiều hữu ích hơn đó là loại năng lượng sạch. Giá thành điện gió ổn định
và không chịu ảnh hưởng bởi tính bất ổn của nhiên liệu hoá thạch. Điện gió giúp tạo ra công
ăn việc làm cho các địa phương, thuế tài nguyên, thu nhập ở các địa phương có nhà máy điện
gió. Vì gió là nguồn vô tận, điện gió góp phần an ninh năng lượng khác xa với nhiên liệu hoá
thạch là loại nhiên liệu không tái sinh được.
Biomass (năng lượng sinh khối)
Năng lượng biomass (năng lượng sinh khối, hay năng lượng từ vật liệu hữu cơ). Biomass
có thể giải quyết tình trạng thay đổi khí hậu, biến chất thải, phế phẩm của ngành nông, lâm

nghiệp thành nhiệt và năng lượng.
Cung cấp cả nhiệt lẫn điện
Uỷ ban Ô nhiễm Môi trường Hoàng gia Anh (RCEP) cho rằng sử dụng biomass sẽ cung cấp
cơ hội mới cho nông nghiệp và ngư nghiệp của nước Anh, đồng thời cải thiện an ninh năng
lượng của quốc gia này. Uỷ ban tin rằng tới năm 2050, biomass có thể cung cấp 10-15% tổng
năng lượng của Anh. RCEP cho biết năng lượng biomass khác các dạng năng lượng tái sinh
khác ở hai khía cạnh. Thứ nhất, không giống năng lượng gió và sóng, biomass có thể kiểm soát
được. Thứ hai, cùng một lúc biomass vừa cung cấp nhiệt, vừa sản xuất điện năng. Biomass có
nhiều dạng: gỗ, sản phẩm phụ của ngành lâm nghiệp như mùn cưa, chất thải nông nghiệp chẳng
hạn như rơm, phân chuồng, cây năng lượng (mía, liễu). Ngoài ra, còn có chất thải thực vật từ
công viên, vườn, lề đường. Tất cả những nguồn năng lượng trên đều sẵn có.
Khai thác biomass
Biomass là vật liệu hữu cơ dự trữ ánh sáng Mặt trời dưới dạng năng lượng hoá học. Khi
được đốt cháy, năng lượng hoá học này được giải phóng dưới dạng nhiệt. Cái mà chúng ta
ngày nay gọi là biomass đã sưởi ấm cho các căn hộ và toà nhà trên toàn thế giới trong hàng
nghìn năm. Trên thực tế, biomass tiếp tục là nguồn năng lượng lớn tại các quốc gia đang phát
triển. Gỗ vẫn là nguồn năng lượng biomass lớn nhất trên thế giới.
Lợi ích môi trường, an ninh năng lượng thực sự của biomass sẽ xuất hiện khi con người sử
dụng một lượng lớn biomass để sản xuất điện năng, nhiệt và các loại nhiên liệu sinh học khác,
do đó, giảm sử dụng nhiên liệu hoá thạch. Chu kỳ carbon là nguyên tắc đứng đằng sau công
nghệ biomass. Khi thực vật sinh trưởng, chúng hấp thụ CO2 trong môi trường và dự trữ nó
thông qua quá trình quang hợp. Một lượng CO2 tương đương được giải phóng khi thực vật bị
phân huỷ tự nhiên hoặc đốt cháy. Điều đó có nghĩa là biomass không đóng góp vào quá trình
phát thải khí nhà kính.
Nhiên liệu sinh học: không giống như các nguồn năng lượng tái sinh khác, biomass có thể
được biến trực tiếp thành các loại nhiên liệu lỏng - nhiên liệu sinh học - cho các phương tiện
15


vận tải (ô-tô con, xe tải, xe buýt, máy bay, tàu hoả). Có hai dạng nhiên liệu sinh học phổ biến

nhất là ethanol và diesel sinh học.
Ethanol là một loại cồn, tương tự như cồn trong bia và rượu. Nó được sản xuất bằng cách
lên men bất kỳ loại biomass nào có hàm lượng carbohydrate cao (tinh bột, đường hoặc
celluloses) thông qua một quá trình tương tự như lên men bia. Ethanol chủ yếu được sử dụng
làm phụ gia nhiên liệu để giảm lượng carbon monoxide và các loại khí thải gây sương khói
khác từ xe cộ. Hiện đã có các loại xe sử dụng nhiên liệu linh hoạt gồm xăng và 85% ethanol.
Diesel sinh học được sản xuất bằng cách kết hợp cồn (thường là methanol) với dầu thực
vật, mỡ động vật hoặc các loại mỡ nấu ăn được tái chế. Nó có thể được sử dụng làm chất phụ
gia nhiên liệu để giảm lượng khí thải cho xe cộ (20%). Ở dạng thuần khiết, diesel sinh học
được sử dụng làm nhiên liệu cho các động cơ diesel.
Các loại nhiên liệu sinh học khác bao gồm methanol và các thành phần biến tính khác của
xăng. Methanol, thường được gọi là cồn gỗ, hiện được sản xuất từ khí tự nhiên. Tuy nhiên,
cũng có thể sản xuất nó từ biomass. Có một số cách biến biomass thành methanol song biện
pháp phổ thông nhất là khí hoá. Khí hoá liên quan tới việc làm bốc hơi biomass ở nhiệt độ
cao, rồi loại bỏ các tạp chất từ khí nóng và cho nó đi qua một chất xung tác. Chất xúc tác biến
khí thành methanol. Phần lớn các thành phần biến tính của xăng được sản xuất từ biomass là
những phụ gia nhiên liệu giảm ô nhiễm, chẳng hạn như methyl tertiary butyl ether (MTBE)
và ethyl tertiary butyl ether (ETBE).
Nhiên liệu biomass được sử dụng ở Ấn Độ chiếm khoảng 30% tổng nhiên liệu được sử
dụng tại quốc gia này, là nguồn nhiên liệu quan trọng nhất được sử dụng ở trên 90% hộ gia
đình nông thôn và chừng 15% hộ gia đình đô thị, đặc biệt hữu ích đối với các gia đình có nuôi
gia súc. Hiện nhiều nhà máy biogas đã được xây dựng ở Ấn Độ.
Điện sinh-học: điện sinh học là việc sử dụng bimomass để sản xuất điện năng. Có sáu hệ
thống điện sinh học lớn trên thế giới bao gồm đốt biomass trực tiếp, đồng đốt cháy, khí hoá,
tiêu hoá kỵ khí, nhiệt phân và hệ thống điện sinh học nhỏ, module. Ước tính tới năm 2020,
sản lượng điện sinh học của thế giới là hơn 30.000 MW. Mỹ là nước sản xuất điện biomass
lớn nhất thế giới, có hơn 350 nhà máy điện sinh học, sản xuất trên 7.500MW điện mỗi năm,
đủ để cung cấp cho hàng triệu hộ gia đình, đồng thời tạo ra 66.000 việc làm. Những nhà máy
này sử dụng chất thải từ nhà máy giấy, nhà máy cưa, sản phẩm phụ nông nghiệp, cành lá từ
các vườn cây ăn quả. Bộ Năng lượng Mỹ dự báo các công nghệ tiên tiến hiện đang được phát

triển hiện nay sẽ giúp ngành điện biomass sản xuất trên 13.000MW vào năm 2010 và tạo
thêm 100.000 việc làm. Năng lượng biomass chiếm 4% tổng năng lượng được tiêu thụ ở Mỹ
và 45% năng lượng tái sinh.
Phần lớn các nhà máy điện sinh học trên thế giới sử dụng hệ thống đốt trực tiếp. Họ đốt
nguyên liệu sinh học trực tiếp để tạo hơi nước. Hơi nước đó bị tuabin bắt giữ và máy phát
điện sau đó biến nó thành điện. Trong một số ngành công nghiệp, hơi nước từ nhà máy điện
cũng được sử dụng cho sản xuất hoặc để sưởi ấm cho các toà nhà. Những nhà máy điện này
được gọi là nhà máy nhiệt - điện kết hợp. Chẳng hạn như phụ phẩm của gỗ (mùn cưa) thường
được sử dụng để sản xuất cả điện và tạo nhiệt ở các nhà máy giấy.
Nhiều nhà máy điện đốt than có thể sử dụng các hệ thống đồng đốt cháy để giảm đáng kế
lượng khí thải đặc biệt là sulfur dioxide. Đồng đốt cháy liên quan tới việc sử dụng biomass
như một nguồn năng lượng bổ sung trong các nồi hơi hiệu quả cao. Chỉ cần vài thay đổi nhỏ
là các nhà máy điện đốt than có thể sử dụng hệ thống đồng đốt cháy. Do vậy, tiềm năng phát
triển của nó trong tương lai là rất lớn.
Hệ thống khí hoá sử dụng nhiệt độ cao và môi trường hiếm oxy để biến biomass thành một
loại khí - khí biogas hay khí sinh học. Loại khí này cung cấp nhiên liệu cho tuabin khí để sản
xuất điện năng. Cũng có một số nhà máy điện sử dụng chu trình hơi khác một chút. Nhiên
liệu biomass được biến thành các loại khí đốt điều áp, nóng, trong buồng khí hoá. Chúng
16


được làm sạch (loại bỏ tạp chất) để tránh làm bào mòn hệ thống sản xuất nhiệt, điện. Tiếp
đến, các loại khí sạch được đốt cùng với không khí trong buồng đốt trước khi đi vào một
turbine để sản xuất điện. Nhiệt đi ra từ tuabin khí được dẫn vào buồng trao đổi nhiệt để làm
nóng nước lạnh, cung cấp cho các hộ gia đình.
Biomass phân huỷ tạo ra khí methane mà có thể được sử dụng làm năng lượng. Tại các bãi
chôn lấp (nơi ủ các vật liệu hữu cơ như phân, rau xanh, rơm...), các giếng được khoan để hút
khí methane từ chất hữu cơ đang phân huỷ. Sau đó, các ống từ mỗi giếng sẽ vận chuyển khí
tới một nơi trung tâm để lọc và làm sạch trước khi đốt. Methane cũng có thể được sản xuất từ
biomass thông qua một quy trình được gọi là tiêu hoá kỵ khí. Tiêu hoá kỵ khí liên quan tới

việc sử dụng vi khuẩn để phân huỷ chất hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy. Methane có thể
được sử dụng làm nhiên liệu theo nhiều cách. Phần lớn các cơ sở đốt nó trong một nồi hơi, tạo
hơi nước sản xuất điện hoặc sử dụng cho mục đích công nghiệp. Methane cũng có thể được
sử dụng làm nhiên liệu trong tế bào nhiên liệu. Tế bào nhiên liệu hoạt động giống như pin
song không cần tái nạp. Nó tạo điện chừng nào có nhiên liệu.
Ngoài khí, nhiên liệu lỏng cũng được sản xuất từ biomass thông qua một quy trình gọi là
nhiệt phân. Nhiệt phân xảy ra khi biomass được nung nóng trong điều kiện thiếu oxy. Sau đó,
biomass biến thành một chất lỏng gọi là dầu nhiệt phân. Có thể đốt dầu nhiệt phân giống như
xăng để sản xuất điện năng. Một hệ thống điện sinh học sử dụng nhiệt phân hiện đang được
thương mại hoá tại Mỹ.
Các chế phẩm sinh học. Con người có thể sử dụng biomass để sản xuất mọi sản phẩm như
họ đã làm từ nhiên liệu hoá thạch. Những sản phẩm sinh học đó không chỉ được làm từ các
nguồn tái sinh mà còn cần ít năng lượng hơn trong quá trình sản xuất.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng tiến trình sản xuất nhiên liệu sinh học cũng có thể
được sử dụng để sản xuất chất chống đông, chất dẻo, keo, chất làm ngọt và gel cho thuốc
đánh răng. Khi biomass được nung nóng với một lượng oxy nhỏ, một lượng lớn carbon
monoxide và hydro được tạo ra. Các nhà khoa học gọi hỗn hợp này là khí sinh tổng hợp. Khí
sinh tổng hợp được sử dụng để tạo chất dẻo và a-xít. Khi biomass được nung nóng trong điều
kiện không có oxy, nó hình thành dầu nhiệt phân. Một hoá chất có tên là phenol có thể được
chiết xuất từ dầu nhiệt phân. Phenol được sử dụng để chế tạo chất dán gỗ, chất dẻo đổ khuôn
và nhiều chất khác.
Khái niệm mới: Nhà máy lọc sinh học. Nhà máy lọc sinh học là một cơ sở kết hợp thiết bị và
các tiến trình chuyển biến biomass để sản xuất nhiên liệu, điện năng và các hoá chất từ biomass.
Khái niệm nhà máy lọc sinh học tương tự như các nhà máy lọc dầu ngày nay mà sản xuất nhiều
nhiên liệu cũng như sản phẩm từ dầu. Các nhà máy lọc sinh học công nghiệp đã được coi là con
đường hứa hẹn nhất dẫn tới việc tạo lập một ngành mới, dựa trên sinh học ở Mỹ.
Bằng cách sản xuất nhiều sản phẩm, một nhà máy lọc sinh học có thể tận dụng được các
thành phần khác nhau của biomass, đồng thời tối đa hoá giá trị thu được từ biomass. Một nhà
máy như vậy có thể sản xuất một hoặc nhiều hoá chất giá trị cao, khối lượng ít và một loại
nhiên liệu lỏng cho vận tải với giá trị thấp, khối lượng lớn. Đồng thời, nhà máy cũng sản xuất

điện, nhiệt để sử dụng trong nội bộ và có lẽ là thừa điện để bán ra ngoài. Sản phẩm giá trị cao
tăng cường lợi nhuận, nhiên liệu khối lượng nhiều đáp ứng nhu cầu năng lượng quốc gia và
sản xuất điện tránh phát thải khí nhà kính cũng như giảm chi phí.
Phòng Thí nghiệm Năng lượng tái sinh quốc gia của Mỹ đang thực hiện Chương trình
Biomass, liên quan tới sáu dự án nhà máy lọc sinh học lớn. Những dự án này tập trung vào
các công nghệ mới nhằm kết hợp việc sản xuất nhiên liệu từ biomass và các sản phẩm khác
trong cùng một cơ sở.
Thuỷ điện
Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thuỷ điện có được
từ năng lượng tiềm tàng của nước được tích tại các đập nước làm quay một tuabin nước và
17


máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các
nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều. Thuỷ điện là nguồn
năng lượng có thể hồi phục. Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc không chỉ vào thể tích
mà cả vào sự khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng chảy ra. Sự khác biệt về độ cao được
gọi là áp suất. Lượng năng lượng tiềm tàng trong nước tỷ lệ với áp suất. Để có được áp suất
cao nhất, nước cung cấp cho một tuabin nước có thể được cho chảy qua một ống lớn gọi là
ống dẫn nước có áp (penstock).
Thuỷ điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm
20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước,
trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia
bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước
lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ.
Thuỷ điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các
địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã bị khai thác
rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường.
Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ điện
không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hoá thạch như dầu mỏ, khí gas tự nhiên hay than

đá, và không cần phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các
nhà máy nhiệt điện, một số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng từ
50 đến 100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự động hoá
cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ đôi khi khá phức tạp bởi vì yêu cầu tưới tiêu có thể
xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời điểm hạn hán có
thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử
dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và
việc lắp đặt một turbin nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế.
Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thuỷ điện lớn có thể phá
vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh
hưởng đến môi trường của dòng sông bên dưới. Theo Báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới
(WCD), ở nơi nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km2 diện
tích bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi công đập
nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện
thông thường. Ở các hồ chứa phương bắc Canada và Bắc Âu, sự phát sinh khí gas nhà kính
tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so với bất kỳ một nhà máy nhiệt điện nào.
Một vấn đề nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ
chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn
bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với
họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như Dự án
Đập Tam Hiệp ở Trung Quốc, Đập Clyde ở New Zealand và Đập Ilisu ở Đông Nam Thổ Nhĩ
Kỳ. Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập
Vajont tại Italia, gây ra cái chết của 2000 người năm 1963.
Các nhà máy thuỷ điện lớn nhất thế giới: Tổ hợp La Grande tại Quebec, Canada, là hệ
thống nhà máy thuỷ điện lớn nhất thế giới. Bốn tổ máy phát điện của tổ hợp này có tổng công
suất 16,021 MW. Chỉ riêng nhà máy Robert Bourassa có công suất 5,616 MW. Tổ máy thứ
chín (Eastmain-1) hiện đang được xây dựng và sẽ cung cấp thêm 480 MW. Một dự án khác
trên Sông Rupert, hiện đang trải qua quá trình đánh giá môi trường, sẽ có thêm hai tổ máy với
tổng công suất 888 MW.

Các nhà máy thuỷ điện lớn đang được tiến hành xây dựng là Đập Ilısu, một trong những
Đập thuộc Dự án Đông Nam Anatolia tại Thổ Nhĩ Kỳ (việc xây dựng đã được bắt đầu ngày
18


5/8/2006) và Đập Tam Hiệp, Trung Quốc (với tổng vốn 25 tỷ USD, việc xây dựng bắt đầu
vào năm 1994, dự kiến hoàn thành 2009, công suất 18200 MW). Giống như nhiều đập nước
đang xây dựng khác, dự án này cũng gây ra nhiều ý kiến trái ngược. Các đề xuất xây dựng
dựa vào các lợi ích kinh tế từ việc kiểm soát ngập lụt và năng lượng từ thủy điện. Các ý kiến
chống lại chủ yếu là do các e ngại về tương lai của 1,9 triệu người sẽ phải di chuyển chỗ ở do
mực nước tăng lên, sự mất đi của nhiều địa điểm có giá trị khảo cổ học và văn hóa, cũng như
các tác động tới môi trường. Trung Quốc có tiềm năng thuỷ điện lớn nhất thế giới, nhưng mới
chỉ khai thác được 20% tiềm năng nói trên và sản lượng thuỷ điện mới chỉ chiếm ¼ sản lượng
điện của cả một nước. Đập thuỷ điện khổng lồ đang xây dựng sẽ sản xuất lượng điện tương
ứng gấp 2 lần sản lượng thuỷ điện của Pháp (Bảng 7).
Các nước có công suất thuỷ điện lớn nhất:
 Canada, 341.312 GWh (66.954 MW đã lắp đặt)
 Mỹ, 319.484 GWh (79.511 MW đã lắp đặt)
 Brazil, 285.603 GWh (57.517 MW đã lắp đặt)
 Trung Quốc, 204.300 GWh (65.000 MW đã lắp đặt)
 Nga, 169.700 GWh (46.100 MW đã lắp đặt) (2005)
 Na Uy, 121.824 GWh (27.528 MW đã lắp đặt)
 Nhật Bản, 84.500 GWh (27.229 MW đã lắp đặt)
 Ấn Độ, 82.237 GWh (22.083 MW đã lắp đặt)
 Pháp, 77.500 GWh (25.335 MW đã lắp đặt)
Bảng 7. Dự báo nhu cầu đối với hệ thống điện năm 2050 như sau:
Chỉ tiêu, đơn vị tính
+ Dân số, tỷ người
+ Tổng thu nhập thế giới, 1000 tỷ USD ( giá 1990)
+ Công suất, GW

Trong đó: - điện nguyên tử
- thuỷ điện
- các tổ máy dùng năng lượng tái tạo (trừ thuỷ điện)
- nhiệt điện khí
- nhiệt điện than
+ Tiêu thụ bình quân đầu người, kWh/năm
- trung bình
- đối với những nước nghèo nhất
+ Giá thành điện trung bình, USD/MWh
+ Lượng cacbon do các tổ máy điện thải ra (50% cacbon thải ra sẽ được khử),
tỷ tấn/năm
+ Lượng thải SO2, NOx và những chất độc khác
+ Xuất đầu tư dự kiến, USD/kW
- điện nguyên tử
- nhà máy điện dùng năng lượng tái tạo (trừ thuỷ điện)
- nhà máy nhiệt điện khí*
- nhà máy nhiệt điện than*
- Các tổ máy điện di động, % tổng sản lượng
- Sản xuất điện phân tán và tích trữ, % tổng sản lượng
- Độ tin cậy của hệ thống, %
* Kể cả chi phí để giảm hàm lượng cacbon trong khí thải, nhưng không bao
gồm chi phí chôn vùi lâu dài cacbon.
** tăng đến 99,99999999 đối với khách hàng cần độ chính xác cao.
19

Giá trị
9,8
100
10.000
3.000

800
1.200
3.000
2.000
6.000
1.000
50
1,8
gần bằng 0
700
700
800
1.000
20
30
min 99,999


2.3. Xu hướng các công nghệ năng lượng
Hydro: năng lượng của tương lai
Bước vào thế kỷ 21, việc xử dụng đa dạng năng lượng trong chuyển vận là một trong
những xu hướng lớn cho công nghệ năng lượng trong tương lai. Đây là một tiềm năng để cho
tất cả những nghiên cứu hiện tại chú tâm vào như khả năng tìm nguồn nguyên liệu thay thế
xăng dầu trong vận chuyển như hơi đốt, ethanol, điện, hydro, hay một hay nhiều hổn hợp của
các loại năng lượng vừa kể trên.
Mỹ và các quốc gia phát triển trên thế giới đã bắt đầu xử dụng hydro như là một nhiên liệu
thay thế dầu. Và việc chuyển đổi nầy kích thích công nghệ xe hơi trong việc nghiên cứu để
thích ứng với tình thế mới là dùng nhiên liệu thay thế như hydro. Đây cũng là một bước
ngoặc trong việc hạn chế khí thải CO2.
Hydro là nhiên liệu cao cấp nhất trong số các loại khí đốt và ngày càng được xem là nhiên

liệu của tương lai. Hydro là khí không màu, không mùi, chiếm 75% khối lượng của toàn Vũ
trụ. Nói cách khác, có một nguồn cung cấp vô hạn nguyên liệu này. Thách thức lớn đối với
ngành công nghiệp năng lượng là phải tìm ra phương pháp sản xuất hydro thân thiện với môi
trường cũng như việc tăng hiệu suất pin nhiên liệu - thiết bị sử dụng hydro để sản xuất điện
năng. Các khó khăn khác trong việc sử dụng hydro làm năng lượng là việc bảo quản an toàn
chất khí dễ cháy này trong quá trình lưu thông phân phối.
Hydro là nhiên liệu của tương lai vì số phương tiện giao thông hiện nay trên thế giới là 750
triệu chiếc và đến năm 2050 sẽ tăng lên gấp ba do nhu cầu chính ở các nước như Ấn Độ,
Trung Quốc và các nước đang phát triển. Ngành giao thông vận tải phải chuyển dần sang
dùng những loại nhiên liệu nghèo cacbon, không dầu lửa. Cần phải có một mạng lưới điện để
nạp điện năng cho xe cộ chạy điện và nạp nhiên liệu hydro cho các phương tiện có gắn tế bào
nhiên liệu hydro - là một thiết bị chuyển hoá điện - hoá năng lượng giống như một bình ắc
quy nhưng có thể liên tục tiếp nạp nhiên liệu. Trong các phương tiện giao thông sử dụng tế
bào nhiên liệu hydro sẽ đốt cháy với ôxy của khí trời tạo nên động lực chuyển động. Phương
hướng này nhận được sự đồng tình của những nhà chế tạo ôtô, những chuyên gia năng lượng
và các nhà hoạch định chính sách.Các công ty như Honda, Toyata và General Motors có kế
hoạch bán ra thị trường những ôtô trang bị tế bào nhiên liệu vào khoảng năm 2010 đến 2020.
Một số nhà khoa học Mỹ đưa ra kế hoạch trong vòng 25 năm xây dựng một mạng năng
lượng lấy tên “Siêu mạng - SuperGrid” với những đường “Siêu cáp - SuperCable” là những
đường dây siêu dẫn được làm lạnh bởi hydro có khả năng đồng thời chuyển tải điện năng và
cung cấp nhiên liệu hydro.
Hầu hết hydro hiện nay được tách từ khí đốt tự nhiên. Hydro còn được tách từ phân tử
nước thông qua quá trình điện phân. Hydro là nguyên tố đơn giản nhất và dồi dào nhất trên bề
mặt Trái đất. Mặc dù hydro không tồn tại trong tự nhiên như là đơn chất, bằng cách tách
hydro khỏi các nguyên tố khác, hydro có thể trở thành chất mang năng lượng hoàn hảo. Một
điều tuyệt vời nữa là quy trình sinh ra năng lượng không tạo ra bất cứ một chất nào khác
ngoài nước. Hiện nay, có nhiều công nghệ sẵn có có thể tận dụng ưu thế của hydro để cung
cấp năng lượng. Tuy nhiên, hiệu quả về chi phí vẫn còn là một trở ngại lớn. Ví dụ, điện năng
(một dạng năng lượng tương đối rẻ hơn) được sử dụng để sản xuất hydro, tạo ra một công
đoạn nữa dường như là trùng lặp và không cần thiết. Ngoài ra, cần khẩn trương xây dựng cơ

sở hạ tầng sản xuất, vận chuyển và trữ nhiên liệu để có thể sử dụng nhiên liệu này.
Trong các nguồn năng lượng thay thế tiềm năng, hydro rất được quan tâm từ nhiều năm
nay do có những ưu thế khác nhau. Không chỉ vì công nghệ sử dụng hydro đã tiến rất gần đến
giai đoạn thương mại hóa, quy trình đốt nguyên liệu khí này, thực tế không gây ô nhiễm và
không làm phát thải khí nhà kính. Sự thực là việc hydro có thể được sản xuất, tồn trữ và phân
phối tại địa phương cũng làm giảm được rủi ro của việc phụ thuộc quá mức vào một nguồn
cung cấp năng lượng duy nhất. Như vậy, đầu tư vào các công nghệ có liên quan có thể đem
lại lợi ích cho cộng đồng địa phương.
20


Ở châu Âu, Cơ sở Pin nhiên liệu và Hydro của châu Âu (Hydro and Fuel Cell Platform HFP) là một trong những nỗ lực làm cho hydro như là một nguồn năng lượng phổ biến và
hiệu quả trở thành hiện thực. Được thiết lập dưới sự lãnh đạo của Ủy ban châu Âu, mục tiêu
cơ bản của HFP là thúc đẩy và tăng tốc phát triển và sử dụng hydro và pin nhiên liệu với giá
cạnh tranh và trong phạm vi rộng rãi các ứng dụng thực tiễn, bao gồm giao thông vận tải và
sản xuất điện. Mục tiêu không chỉ là nâng cao nhận thức của công chúng, mà còn là tạo lập cơ
sở để có thể điều phối hiệu quả các nghiên cứu thực hiện ở các cấp khác nhau (bao gồm các
khu vực Nhà nước và tư nhân, các cộng đồng) và thúc đẩy sự hợp tác ở phạm vi khu vực
cũng như là quốc tế.
Tháng 3/2005, trong kỳ họp thường niên lần thứ hai ở Bruxen, HFP đưa ra các đề xuất
phát triển trung hạn và dài hạn hydro và pin nhiên liệu để mang và chuyển đổi năng lượng
sạch, đáp ứng thách thức của sự biến động của giá dầu và đối phó với sự nóng lên toàn cầu và
tăng trưởng nhu cầu năng lượng. Janez Potocnik, ủy viên Ủy ban châu Âu về Khoa học và
Nghiên cứu, cho rằng "Tiềm năng của nhiên liệu hydro rất hấp dẫn. Hiện đã có các xe nguyên
mẫu và dự tính việc thương mại hóa và sản xuất hàng loạt có thể bắt đầu vào năm 2020".
Theo Chủ tịch Cơ sở HFP, "Đây là một mục tiêu đầy hoài bão, cho một thách thức hấp dẫn và
cần thiết. Là cơ quan Cơ sở Công nghệ, HFP cam kết đóng vai trò tích cực thúc đẩy thách
thức này".
Ở phía bên kia của địa cầu, năm 2003 Tổng thống Bush nhấn mạnh về "Sự Không phụ
thuộc về Năng lượng": "Pin nhiên liệu hydro là một trong các công nghệ sáng tạo, có tính

thúc đẩy nhất của kỷ nguyên chúng ta... Nếu chúng ta phát triển năng lượng hydro với hết
tiềm năng của nó, chúng ta có thể giảm nhu cầu dầu hơn 11 triệu thùng/ngày cho đến năm
2040". Với sự ủng hộ của Tổng thống Bush, một trạm nạp nhiên liệu hydro ở Chino,
Califocnia, mới được khai trương tháng 2/2005 với sự hợp tác của Bộ Năng lượng, các Hãng
Chevron Texaco, Hyundai-Kia và UTC Fuel Cell. Trạm nhiên liệu này tập hợp các nhà chế
tạo ôtô, các hãng năng lượng để thử nghiệm xe chạy bằng pin nhiên liệu và các hệ thống nạp
nhiên liệu hydro; một ví dụ khác là các nỗ lực chung của các Hãng Shell Hydro và General
Motor thúc đẩy phát triển xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro, với trạm nạp nhiên liệu mở cho
doanh nghiệp ở Washington D.C. Nhiều bộ của Mỹ bao gồm Bộ Năng lượng, Bộ Thương
mại và Bộ Quốc phòng đã hợp tác trong nỗ lực nghiên cứu thúc đẩy phát triển hydro.
Để giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hạn hẹp và bảo đảm cung cấp cho tương
lai, Sáng kiến Hydro do Chính quyền Bush đề xuất trước đây đã đưa ra một tầm nhìn về thiết
lập nền kinh tế hydro và tăng cường sử dụng nhiên liệu hydro, cũng như ôtô dùng nhiên liệu
hydro vào năm 2020. Ngân sách trị giá 1,2 tỷ USD sẽ được sử dụng để đảo ngược sự phụ
thuộc gia tăng của Mỹ vào dầu mỏ của nước ngoài, bằng cách phát triển công nghệ cần thiết
để có thể thương mại hoá pin nhiên liệu dùng hydro cung cấp năng lượng cho ôtô, xe tải, các
căn hộ và doanh nghiệp, tránh gây ô nhiễm và phát thải khí nhà kính. Sáng kiến này cải thiện
cơ bản an toàn năng lượng của Mỹ nhờ giảm thiểu nhu cầu nhập khẩu dầu mỏ. Đồng thời,
đây sẽ là một yếu tố chủ chốt của các chiến lược về biến đổi khí hậu và không khí sạch của
Tổng thống.
Sau khi đưa ra Sáng kiến, Ban công tác của Hội Vật lý Mỹ và Bộ Năng lượng đã tiến hành
các bước hỗ trợ nhiệm vụ đầy thách thức này. Sau khi nghiên cứu kỹ sáng kiến, Ban công tác
về các vấn đề công chúng của Hội Vật lý Mỹ kết luận cần khắc phục nhiều trở ngại kỹ thuật
để có thể thực hiện được kế hoạch. Trước hết, các cải tiến về công suất hoặc chi phí, ít nhất là
ở mức cao hơn các công nghệ hiện có, có cần thiết đối với động cơ hydro để đạt tới quy mô
sản xuất hàng loạt và để có khả năng tiếp cận đến các chủ sở hữu xe không. Thứ hai là, cuộc
nghiên cứu tìm kiếm các loại vật liệu mới dùng trong chế tạo bồn nhiên liệu hydro có phù hợp
với thị hiếu người tiêu dùng trung bình không. Ngoài ra, còn phải giải quyết vấn đề an toàn
liên quan đến khả năng trữ hydro. Cho đến nay, còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết giữa
21

năng lực công nghệ hiện tại và yêu cầu công suất mong muốn. Ban công tác đã đưa ra một số
khuyến nghị để khắc phục những trở ngại này.
Mặt khác, ngày 10/03/2004, Bộ Năng lượng Mỹ đã công bố "Kế hoạch Thúc đẩy hydro"
(Hydro Posture Plan). Mục tiêu dài hạn này tiếp tục các chiến lược và các biện pháp cụ thể
cần thiết để thúc đẩy thương mại hoá công nghệ vào năm 2015. Để đẩy nhanh quá trình
chuyển đổi sang nền kinh tế hydro và tối đa hoá hiệu quả, Kế hoạch Thúc đẩy cũng phối hợp
các hoạt động nghiên cứu và phát triển trong các văn phòng, bao gồm các văn phòng về khoa
học năng lượng hoá thạch, năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo.
Rõ ràng là, khả năng sử dụng hydro như một nguồn nhiên liệu hiệu quả có nhiều ưu điểm;
nó không chỉ củng cố an toàn năng lượng quốc gia, mà còn làm giảm ô nhiễm môi trường.
Nếu mọi việc trôi chảy và với một chút may mắn, chiếc xe ôtô đầu tiên được đứa trẻ sinh ra
trong năm nay lái sẽ là loại xe sử dụng nhiên liệu hydro.
Pin nhiên liệu
Năng lượng gió và năng lượng Mặt trời phụ thuộc vào thời tiết và độ dài của ngày. Do điện
năng không tích trữ được ở quy mô lớn, tiềm năng sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo này
bị hạn chế. Pin nhiên liệu có thể có vai trò quan trọng trong việc bảo đảm cung cấp năng
lượng 24/24 giờ. Về mặt kỹ thuật thì pin nhiên liệu là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện
hoá, nghĩa là biến hydro và oxy thành nước và trong tiến trình đó tạo ra điện. Pin bình thường
là một thiết bị điện hoá khác mà tất cả chúng ta quen thuộc. Pin bình thường chứa hoá chất
bên trong và biến những hoá chất đó thành điện. Điều đó có nghĩa là cuối cùng nó sẽ ''chết'' và
người sử dụng phải vứt bỏ hoặc tái nạp.
Với pin nhiên liệu, hoá chất không ngừng chảy vào pin, do đó nó không bao giờ chết. Chừng
nào còn được cung cấp hoá chất, pin sẽ cung cấp điện. Ngày nay, phần lớn pin nhiên liệu sử
dụng hydro và oxy làm nguồn chạy pin, một số khác dùng methane và methanol lỏng...
Mỹ đã cam kết chi 1,7 tỷ USD để phát triển các công nghệ sử dụng khí hydro và pin nhiên
liệu dùng cho ô tô và những ứng dụng tĩnh. Trong khi đó, Liên minh châu Âu cũng đã dành 2
tỷ USD cho những nghiên cứu tương tự...
Lợi ích của pin nhiên liệu là giảm sự phụ thuộc của con người vào dầu mỏ - nguồn nhiên

liệu hoá thạch sắp cạn kiệt và hay biến động về giá. Theo ước tính của Bộ Năng lượng Mỹ,
nếu 10.000 xe ôtô sử dụng pin nhiên liệu thì lượng dầu mỏ tiêu thụ sẽ giảm 32 triệu lít mỗi
năm. Nếu 10% ôtô trên toàn nước Mỹ sử dụng pin nhiên liệu, mỗi năm sẽ giảm được 1 triệu
tấn chất gây ô nhiễm không khí và 60 triệu tấn CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
Kết quả khảo sát được công bố tháng 12/2004 của Fuel Cells Today cho thấy số hệ thống
pin nhiên liệu hoàn chỉnh (có khả năng sản xuất điện độc lập) trên toàn thế giới đã vượt qua
con số 11.000 đơn vị. Pin nhiên liệu được sản xuất dưới nhiều kích cỡ, tạo ra lượng điện vừa
phải để chạy các thiết bị xách tay, ôtô hoặc lượng điện lớn để phục vụ sản xuất, sinh hoạt gia
đình và quân sự (hệ thống pin nhiên liệu dưới dạng nhà máy điện).
Trong lĩnh vực vận tải, phải kể tới Câu lạc bộ xe buýt nhiên liệu. Câu lạc bộ này có tổng
cộng 33 xe buýt hiệu DaimlerChrysler Citaro dùng pin nhiên liệu hiệu và đang chạy ở 11
thành phố trên thế giới. Mỗi thành phố có một trạm hydro. Tính tới cuối tháng 4/2005, đội xe
trên đã hoạt động được 50.000 giờ và các báo cáo cho thấy công nghệ xe buýt này đang hoạt
động tốt. Tuy nhiên, công nghệ nạp nhiên liệu vẫn chưa đáng tin cậy và cần nghiên cứu, phát
triển hơn nữa trước khi thương mại hoá.
Cho tới cuối tháng 12/2004, trên thế giới có tổng cộng gần 80 xe buýt pin nhiên liệu đã
được sản xuất và 65 trong số đó đang hoạt động. Số ôtô con dùng pin nhiên liệu là 600 vào
cuối năm 2005. Có khoảng 700 hệ thống pin nhiên liệu công suất lớn hơn 10kW và gần 3.000
hệ thống có công suất 1-10kW đã được lắp đặt trên toàn thế giới. Chúng cung cấp điện cho hộ
gia đình, bệnh viện, nhà máy... Ngoài ra, các công ty cũng đã sản xuất khoảng 7.000 pin nhiên
liệu dành cho thiết bị cầm tay.
22


Các loại pin nhiên liệu chính hiện nay là Pin nhiên liệu màng trao đổi proton (Proton
exchange membrane fuel cell - PEMFC), Pin nhiên liệu ô-xýt rắn (Solid oxide fuel cell SOFC), Pin nhiên liệu carbonate nấu chảy (Molten carbonate fuel cell - MCFC), pin nhiên
liệu axít phosphoric (Phosphoric-acid fuel cell - PAFC). PEMFC là loại pin nhiên liệu phổ
biến và hứa hẹn nhất, chiếm 65% tổng số đơn vị. Hiện có khoảng 80 công ty trên toàn thế giới
đang phát triển PEMFC, chủ yếu sử dụng cho ôtô, xe buýt và thậm chí là cung cấp điện cho
hộ gia đình. PEMFC hoạt động ở nhiệt độ tương đối thấp (chừng 80oC) nên chúng ấm lên

nhanh chóng và không cần bình chứa đắt tiền.
Lọai pin nhiên liệu ô-xýt rắn (SOFC) phù hợp nhất đối với các nhà máy điện quy mô lớn,
cung cấp điện cho nhà máy hoặc thành phố. SOFC hoạt động ở nhiệt độ rất cao (chừng
1.000oC). Nhiệt độ cao này làm giảm độ tin cậy song lại có lợi thế: hơi nước mà pin nhiên liệu
tạo ra có thể được dẫn vào tuabin để sản xuất nhiều điện hơn, cải thiện tính hiệu quả của toàn
hệ thống. Riêng trong lĩnh vực này, Bộ Năng lượng Mỹ đang thực hiện 11 dự án với tổng giá
trị gần 4,2 triệu USD, tập trung vào giải quyết những vướng mắc trong việc phát triển các hệ
thống SOFC dùng trong thương mại. Một trong những mục tiêu là giảm chi phí đầu tư ban
đầu của SOFC xuống còn 400 USD/kWh. Với mức này, pin nhiên liệu sẽ có khả năng cạnh
tranh mạnh mẽ với điện thông thường. Thị trường SOFC toàn cầu năm 2003 là 123 triệu
USD, trong đó Bắc Mỹ chiếm ít nhất 67 triệu USD. Năm 2005, con số này đã tăng lên 360
triệu USD.
Về pin nhiên liệu để chạy xe hơi, theo một chuyên gia Mỹ, hydro giá khoảng 2 USD/kg,
và 1 kg hydro sản xuất được một khối năng lượng gần tương đương với khoảng 3,8 lít xăng
thường. Nghe có vẻ hấp dẩn, thế nhưng một chiếc xe hơi Opel Zafira có động cơ để chạy pin
nhiên liệu hydro hiện có giá tới 1 triệu USD! Người ta hy vọng, khi xe được sản xuất với số
lượng lớn hơn thì giá cả sẽ giảm xuống.
Riêng đối với các loại thiết bị xách tay dùng pin nhiên liệu, tình hình có khả quan hơn...
Các hãng Casio, Hitachi, Motorola, NEC, Smart Fuel Cell và Toshiba đang phát triển pin
nhiên liệu chạy bằng methanol (DMFC) dùng cho máy tính xách tay.
Với sự tiến bộ về công nghệ, trong tương lai, pin nhiên liệu sẽ cạnh tranh với nhiều loại
thiết bị chuyển đổi năng lượng khác, trong đó có tuabin khí của một số nhà máy điện, động cơ
xăng trong ôtô và pin trong máy tính xách tay.
Hydro và oxy là những nguyên tố dồi dào nhất trên Trái đất. Oxy cần cho tế bào nhiên liệu
được lấy từ không khí. Tuy nhiên, nguồn hydro thì vẫn còn hạn chế: không giống dầu hoặc
than, trước khi được sử dụng trong các tế bào nhiên liệu, con người phải sản xuất hydro từ
nước, hoặc các hydrocarbon chẳng hạn như xăng, propane, khí tự nhiên, methanol và ethanol
bởi không có mỏ hydro tự nhiên dưới lòng đất. Ngoài ra, rất khó chứa và phân phối hydro.
Chẳng hạn như chưa có đường ống dẫn hydro tới các ngôi nhà và rất ít các trạm tiếp hydro
dọc đường (trên thế giới mới chỉ có 150 trạm hydro và trong năm nay sẽ có thêm 15 trạm

nữa). Chính sự hạn chế đó đã làm cho pin nhiên liệu trở nên không thực tiễn trong hầu hết các
ứng dụng.
Các nhà khoa học đã chế tạo một thiết bị có tên là bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi này biến
hydrocacbon hoặc cồn nhiên liệu thành hydro, rồi cung cấp cho pin nhiên liệu. Tuy nhiên, các
bộ chuyển đối không hoàn hảo, tạo ra nhiệt và các loại khí khác ngoài hydro. Hydro không
tinh khiết sẽ hạ thấp hiệu suất của pin nhiên liệu. Do vậy, sẽ thuận tiện hơn nếu pin nhiên liệu
trực tiếp sử dụng các loại nhiên liệu sẵn có hơn chẳng hạn như khí tự nhiên, propane và
methanol. Nhiều người có đường ống khí tự nhiên hoặc bình propane trong nhà của họ, do
vậy nhiên liệu này có thể được sử dụng cho pin nhiên liệu gia đình. Methanol là một loại rượu
có quy trình sản xuất đơn giản, giá thành rất thấp, có tính chất tương tự xăng, dễ vận chuyển
và phân phối nên có thể là một ứng cử viên hứa hẹn để sử dụng cho pin nhiên liệu chạy ôtô,
xe máy, điện thoại di động, máy tính xách tay.
23


Năng lực sản xuất năng lượng của pin nhiên liệu của toàn cầu sẽ tăng từ 45 MW năm 2002
lên gần 16.000 MW vào năm 2012. Theo nghiên cứu mới nhất của Cơ quan Tình báo Kinh
doanh (Allied Business Intelligence - ABI), mặc dù chỉ có sản phẩm pin nhiên liệu thực sự
được thương mại trên thị trường, mức cạnh tranh đã tăng cao trong năm qua. Công trình
nghiên cứu mới về "Thị trường pin nhiên liệu toàn cầu - nghiên cứu phân tích ngành công
nghiệp mới nổi trội", cho thấy xu hướng chính của ngành công nghiệp pin nhiên liệu là sự
chuyển đổi từ nghiên cứu và phát triển sang xây dựng các nhà máy chế tạo. Atakan Ozbek,
Giám đốc Nghiên cứu Năng lượng của ABI và là Tác giả của công trình nghiên cứu này, cho
biết trình độ cạnh tranh tăng cao đã buộc các hãng trong lĩnh vực này hướng tới đưa các sản
phẩm sớm có ý nghĩa thương mại vào các thị trường phù hợp. Theo nghiên cứu, các thị
trường chấp nhận sớm như các nhà máy xử lý nước thải, trung tâm hỗ trợ viễn thông và trung
tâm xử lý dữ liệu sẽ là các thị trường đầu tiên sử dụng sản phẩm pin nhiên liệu. Ozbek cho
biết thêm, các hãng pin nhiên liệu đã bắt đầu học hỏi để "Hứa hẹn ít và chuyển giao nhiều"
(Under-Promise and Over-Deliver) do sức ép của thị trường tài chính gia tăng, với những lo
ngại về sự cạnh tranh mạnh hơn buộc họ phải giữ uy tín cho đến khi chuyển giao các sản

phẩm. Plug Power là một ví dụ rõ nét cho cách tiếp cận này. ABI coi cách tiệm cận mới này
như là một phần cơ chế của tiến trình học hỏi để chuyển hướng của ngành công nghiệp sẽ
đem lại lợi tức cổ phần về lâu dài.
Nghiên cứu của ABI cho thấy các cơ hội tiềm năng đối với thị trường sử dụng đến 30 MW
ở Mỹ và trên toàn thế giới. Thị trường Mỹ sẽ sớm dẫn đầu, Đức và Nhật Bản là hai thị trường
lớn khác cũng sẽ sớm triển khai.
Nghiên cứu cho rằng các thị trường cung cấp năng lượng công nghiệp và năng lượng chất
lượng cao dự kiến sẽ có tốc độ tăng trưởng mạnh hơn các thị trường cung cấp điện cho nhà ở.
Thị trường công nghiệp đã bắt đầu bao gồm cả các hệ thống năng lượng pin nhiên liệu, với
tiềm năng tăng trưởng lớn nhất đặc biệt là ở thị trường công nghiệp quy mô từ nhỏ đến vừa.
Năng lượng nhiệt hạch: cũng là một giải pháp lựa chọn. Mỹ, EU, Pháp, Nga, Nhật Bản,
Trung Quốc và Hàn Quốc cùng nhau đầu tư một lò phản ứng thí nghiệm tổng hợp nhiệt hạch
(ITER) trị giá 13 tỷ USD được xây dựng ở Cadarache, Pháp. Qúa trình nhiệt hạch xẩy ra khi
hai hạt nhân của một nguyên tố nhệ như hydrogen bị nung chẩy, tạo ra một hạt nhân của một
nguyên tố năng hơn như helium; quá trình này tạo ra plasma, một đám mây nhiệt với các
phân tử tích năng lượng cực cao giống như quá trình xẩy ra trên Mặt trời. Qúa trình nhiệt hạch
tạo ra một năng lượng lớn hơn nhiều so với năng lược được phân huỷ từ các nguyên tử nặng
như uranium hoặc plutonium trong lò phản ứng hạt nhân. Năng lượng này có thể dùng để sản
xuất điện, đây là nguồn năng lượng an toàn, sạch, rẻ, sử dụng nguồn hydrogen vô tận, và chất
thải có phóng xạ ít hơn nhiều so với lò phản ứng hạt nhân. Trung Quốc mới tiến hành thử
nghiệm thành công công nghệ này. Các nhà vật lý đã từ lâu mong muốn sử dụng năng lượng
nhiệt hạch để sản xuất điện, tuy nhiên cho đến nay nguồn năng lượng này vẫn chưa thể kiểm
soát được trong lò phản ứng để phục vụ mục đích hoà bình.
Dự án sau khi được khởi công phải mất 8 năm mới hoàn thành, rồi lại phải mất 6 năm nữa,
thiết bị mới được vận hành đầy đủ. Thậm chí, cả khi mọi việc đều diễn ra theo kế hoạch thì
các nhà vật lý còn phải đợi ít nhất đến năm 2018 để xem ITER có sống nổi không. Đây là thời
hạn đặc biệt quan trọng đối với chiến lược năng lượng toàn cầu. Đến lúc đó, nhiều nhà máy
điện hạt nhân hiện nay đều hết hạn làm việc. Trong khi các nhà sinh thái có thể vui mừng vì
điều đó, thì việc tìm ra các nguồn điện thay thế không hề dễ dàng. Việc dùng nhiên liệu hoá
thạch có lẽ sẽ bị loại bỏ vì gây ra khí thải, còn những nguồn năng lượng tái tạo như gió, sóng

biển và Mặt trời chưa chắc đã kịp thời để bù đắp vào lượng thiếu hụt.
24