Texas, Vùng đất dầu mỏ của Mỹ, đang ngày càng sử dụng nhiều năng lượng tái tạo
Texas, bang sản xuất dầu lớn nhất nước Mỹ, đang chứng kiến một cuộc chuyển mình mạnh mẽ sang năng lượng tái tạo – đặc biệt là điện mặt trời và hệ thống lưu trữ pin – nhằm ứng phó với tình trạng thời tiết khắc nghiệt và nhu cầu điện ngày càng tăng.
Trong mùa hè 2023, lưới điện Texas từng rơi vào tình trạng căng thẳng khi nhu cầu điện suýt vượt quá khả năng cung cấp, buộc chính quyền phải kêu gọi người dân tiết kiệm điện. Tuy nhiên, mùa hè 2024 lại chứng kiến một bước ngoặt tích cực nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của các trang trại năng lượng mặt trời và các cơ sở lưu trữ pin quy mô lớn.
Năng lượng mặt trời và pin giúp ổn định lưới điện
Tuy nhiên, năm nay tình hình đã tốt hơn rất nhiều, chủ yếu nhờ vào sự gia tăng năng lượng tái tạo.
Lưới điện Texas đã hoạt động ổn định trong một mùa hè mà mặc dù nhiệt độ dễ chịu hơn, nhưng bang này lại đạt mức nhu cầu năng lượng cao kỷ lục. Điều này chủ yếu nhờ vào sự mở rộng đáng kể của các trang trại điện mặt trời mới.
Lưới điện vẫn ổn định ngay cả trong những giờ quan trọng vào cuối buổi chiều — khi mặt trời lặn và gió đêm chưa kịp tăng lên — nhờ vào một nguồn năng lượng mới hơn tại Texas và trên toàn quốc: pin.
Chính phủ liên bang dự báo công suất lưu trữ pin trên toàn quốc, hầu như không tồn tại cách đây năm năm, sẽ gần như gấp đôi vào cuối năm nay. Texas, bang đã vượt qua California về lượng năng lượng từ các trang trại điện mặt trời quy mô lớn, cũng được kỳ vọng sẽ vượt qua đối thủ ở bờ Tây về lưu trữ pin.
Sự phát triển nhanh chóng của lưu trữ pin như một nguồn cung cấp năng lượng cho lưới điện, cùng với sự mở rộng không ngừng của các trang trại điện mặt trời quy mô lớn, không thể đến vào thời điểm tốt hơn. Texas, giống như nhiều bang khác, đang đối mặt với sự gia tăng nhu cầu năng lượng từ các trung tâm dữ liệu, nhà máy sản xuất mới, các mỏ tiền điện tử, nhu cầu sinh hoạt ngày càng tăng và nhiệt độ mùa hè ngày càng gay gắt. Các quan chức ước tính Texas, hiện là bang tiêu thụ điện lớn nhất quốc gia, có thể tăng gấp đôi nhu cầu trong vài năm tới.
Michael Lee, Giám đốc điều hành của Octopus Energy U.S., nhận định:
“Bang nào cũng sẽ trải qua điều này. Texas chỉ đang đi đầu vì chúng tôi là những người đầu tiên tăng cường sử dụng năng lượng. Chúng ta đang thấy điều này ở mọi bang, và trên toàn thế giới.”
Tranh cãi về vai trò của khí đốt và sự can thiệp của chính phủ
Các nguồn năng lượng tái tạo đã phát triển mạnh mẽ tại Texas, bang dầu khí hàng đầu của quốc gia, một phần lớn nhờ vào quy trình kết nối khá đơn giản với lưới điện của bang và thị trường năng lượng chủ yếu không có sự quản lý chặt chẽ, theo các lãnh đạo công ty và chuyên gia năng lượng.
Tuy nhiên, một số lợi thế này cũng đã bị xem xét lại sau sự cố lưới điện thảm khốc trong đợt lạnh kéo dài đã cướp đi sinh mạng của hàng trăm người tại bang vào năm 2021.
Thống đốc Greg Abbott đã thực hiện các bước để ngăn chặn sự cố tương tự xảy ra một lần nữa. Từ đó, các nhà lãnh đạo ở Tòa nhà Quốc hội Texas, cùng với các công ty năng lượng, đã tranh luận về cách đảm bảo luôn có đủ nguồn cung cấp năng lượng, trong khi vẫn duy trì thị trường tự do của bang.
Sau cơn bão mùa đông, ông Abbott và phó thống đốc của bang, Dan Patrick, đã thúc đẩy xây dựng các nhà máy điện chạy bằng khí đốt mới, cho rằng năng lượng có thể dự đoán được, “có thể điều khiển” là đáng tin cậy hơn trong tình huống khẩn cấp so với năng lượng gió và mặt trời.
Trong thị trường năng lượng Texas, chủ yếu không có sự quản lý chặt chẽ từ những năm 2000, các nhà máy phát điện được trả tiền, với một số ngoại lệ, chỉ cho năng lượng họ thực sự cung cấp cho lưới điện, thay vì trả tiền cho việc có khả năng cung cấp năng lượng trong tương lai. Và khác với các bang khác, lưới điện chính của Texas hoàn toàn nằm trong bang này.
Trong một bước ngoặt khá bất ngờ, các công ty năng lượng tái tạo đã tranh luận để giữ cho thị trường mở và ít bị quản lý, trong khi các lãnh đạo Đảng Cộng hòa lại thúc đẩy sự can thiệp của chính phủ, bao gồm các ưu đãi để xây dựng thêm các nhà máy điện chạy bằng khí đốt.
Ông Aaron Zubaty, giám đốc điều hành của Eolian, công ty đầu tư vào các dự án năng lượng, cho biết:
“Trái ngược hoàn toàn là sự thật là thị trường năng lượng từng tự do giờ đây đang đứng trên bờ vực trở thành thị trường hoàn toàn do chính phủ kiểm soát. Công nghệ mới đã cung cấp giải pháp cho thị trường và phát triển nhanh chóng. Kết quả là, các nhà máy phát điện chạy bằng khí đốt và những người ủng hộ chính trị của họ đang cố gắng tăng rào cản đối với những người mới và ‘thúc đẩy thị trường đi đến hết mức với khí đốt tự nhiên.'”
Ông chỉ ra sự phát triển nhanh chóng của pin, ngay cả khi không có yêu cầu của bang, như một ví dụ về lý do tại sao sự can thiệp không cần thiết để mang lại sự đổi mới.
Pin – Trụ cột mới cho hệ thống điện
Tầm quan trọng ngày càng tăng của pin đối với lưới điện Texas có thể được thấy vào một ngày thứ Ba tháng Tám, khi bang đạt mức nhu cầu năng lượng cao mới, một mức có thể đã đe dọa lưới điện chỉ vài năm trước đây. Nhưng vào ngày hôm đó, bang sản xuất gần mức năng lượng mặt trời kỷ lục. Khi mặt trời lặn, các pin quy mô lớn đã cung cấp nhiều năng lượng hơn bao giờ hết.
Permian Basin và nhu cầu điện tăng vọt
Một phần lớn sự gia tăng, theo các chuyên gia, là từ việc điện hóa các mỏ dầu và khí đốt tại vùng Permian Basin — một khu vực dầu mỏ giàu có ở Tây Texas nơi ngành khai thác dầu khí đã bùng nổ. Nói cách khác, các công ty dầu khí đang ngày càng chuyển sang sử dụng điện để vận hành các hoạt động của họ ở Texas.
Mặc dù ít người sinh sống tại đây, nhưng khu vực này dự báo sẽ có nhu cầu năng lượng ngang ngửa với các thành phố lớn.
“Permian Basin dự báo sẽ có nhu cầu năng lượng tương đương với khu vực Houston.”
— Pablo Vegas, Giám đốc ERCOT
Texas, bang đông dân thứ hai quốc gia, hiện tiêu thụ năng lượng vượt xa bất kỳ bang nào khác. Các quan chức gần đây đã thay đổi cách tính toán sự tăng trưởng tiềm năng trong nhu cầu năng lượng và giờ đây ước tính bang này có thể gần gấp đôi nhu cầu tối đa vào năm 2030.
Mức nhu cầu hiện tại tại một thời điểm (vào ngày thứ Ba tháng Tám) là khoảng 86 gigawatt. (So với đó, kỷ lục nhu cầu của California, thiết lập vào năm 2022, là 52 gigawatt.)
Trong sáu năm tới, ERCOT cho biết Texas có thể sẽ chứng kiến mức nhu cầu tối đa vượt quá 150 gigawatt. Dự báo này đã khiến một số lãnh đạo bang lo ngại về khả năng của lưới điện khi đối mặt với nhu cầu tăng nhanh như vậy. Ông Patrick đã nói trong một bài đăng trên mạng xã hội rằng bang nên “xem xét kỹ” nhu cầu tăng lên từ các trung tâm dữ liệu và mỏ tiền điện tử.
Nhu cầu năng lượng của bang là lý do lớn khiến những nỗ lực của một số người Cộng hòa trong cơ quan lập pháp nhằm hạn chế năng lượng tái tạo — đôi khi bị chỉ trích là “không ổn định” — khó có thể thành công.
Ông Ed Hirs, một nhà kinh tế và chuyên gia năng lượng tại Đại học Houston, nói:
“Hiện tại, cơ quan lập pháp không thể làm gì để ngừng sự phát triển của năng lượng mặt trời, gió và pin,” ông Hirs nói. “Bang này rất cần nó.”
Hệ sinh thái đầu tư vào pin tại Texas
Giống như một pin dự phòng cho điện thoại di động, các pin kết nối với lưới điện được thiết kế để cung cấp năng lượng dự trữ trong thời gian ngắn, chỉ chạy trong vài giờ. Chúng sẽ sạc khi năng lượng dư thừa và giá thấp, và cung cấp năng lượng khi nguồn cung năng lượng giảm và giá tăng. Vì vậy, sự phát triển của pin bổ sung cho sự phát triển của năng lượng gió và đặc biệt là năng lượng mặt trời, vốn có sự thay đổi lớn suốt cả ngày.
Lợi ích từ giá cả đã khiến các doanh nghiệp vội vàng xây dựng thêm các cơ sở lưu trữ pin. Dữ liệu từ ERCOT cho thấy, số lượng các dự án năng lượng mới đang chờ kết nối với lưới điện Texas bao gồm gần bằng lượng năng lượng từ pin như từ điện mặt trời.
“Texas là một nơi rất đặc biệt. Bạn có một thị trường tự do và một lưới điện nằm hoàn toàn trong bang. Điều đó đã thu hút tất cả các khoản đầu tư tư nhân vào lưu trữ pin và năng lượng mặt trời, gió.”
— Matthew Boms, Giám đốc Liên minh Kinh doanh Năng lượng Tiên tiến Texas
Chủ nghĩa tư bản thúc đẩy năng lượng mới
Không xa trung tâm thành phố Houston, gần một nhà máy điện chạy bằng khí đốt cũ, các container lớn chứa đầy các tế bào pin lithium-ion nhỏ — tổng cộng nửa triệu tế bào — xếp thành hàng ngăn nắp. Chúng không làm gì nhiều vào một ngày cuối hè khá mát mẻ và nhiều mây, nhưng sẵn sàng cung cấp năng lượng cho lưới điện khi cần thiết. Những chiếc pin này, thuộc sở hữu của Jupiter Power, đã bắt đầu hoạt động vào tháng trước.
“Hai, ba năm trước đây, gần như không có pin ở đâu cả. Đó là hoạt động của chủ nghĩa tư bản.”
— Andy Bowman, Giám đốc điều hành Jupiter Power
Kết luận
Với tốc độ phát triển mạnh mẽ của điện mặt trời và pin lưu trữ, Texas đang dần trở thành hình mẫu cho một hệ thống lưới điện bền vững, tự chủ năng lượng và hấp dẫn đầu tư tư nhân. Dù còn nhiều tranh luận về chính sách và vai trò của khí đốt, nhưng xu hướng chuyển đổi năng lượng tại Texas là rõ ràng và cấp thiết hơn bao giờ hết – nhất là khi bang này đối mặt với nhu cầu điện bùng nổ, biến đổi khí hậu và yêu cầu đảm bảo ổn định hệ thống điện trong tương lai.