Năng lượng tái tạo đang tạo ra một cuộc cách mạng trong nhiều lĩnh vực từ giao thông, xây dựng, nông nghiệp, y tế cho đến giáo dục và du lịch. Việc ứng dụng năng lượng tái tạo không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn mang lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội. Hãy cùng Intech Energy tìm hiểu năng lượng tái tạo là gì và các loại năng lượng tái tạo trong bài viết dưới đây nhé!
Năng lượng tái tạo là gì?
Năng lượng tái tạo là năng lượng được tạo ra các nguồn hình thành liên tục, có thể coi là vô hạn như gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng biển, thuỷ triều, địa nhiệt… Năng lượng tái tạo còn được biết đến là năng lượng sạch hoàn toàn hay năng lượng tái sinh.
Tuy còn khá mới nhưng đây lại là nguồn năng lượng mang đến những chuyển biến tích cực trong tương lai. Năng lượng sạch hoàn toàn đang nhanh chóng lan rộng ở cả quy mô lớn và nhỏ, dần thay thế cho các nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực quan trọng: nhiên liệu động cơ, làm mát, phát điện và hệ thống điện độc lập nông thôn.
Ưu và nhược điểm của năng lượng tái tạo
Một số ưu điểm của năng lượng tái tạo:
- Là nguồn năng lượng sạch, ít gây ô nhiễm nên rất thân thiện với môi trường;
- Không lo cạn kiệt;
- Năng lượng tái tạo có nhiều loại khác nhau
- Nhiều ứng dụng hữu ích, điển hình là tiết kiệm điện năng cho các hộ gia đình, nhà máy, xí nghiệp,…
Một số nhược điểm của năng lượng tái tạo:
- Chi phí đầu tư ban đầu khá tốn kém bởi phải xây dựng hệ thống trang thiết bị hiện đại và tiên tiến;
- Do có nguồn gốc từ thiên nhiên nên tính ổn định thấp và thường chịu tác động từ các tác nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động;
Các loại năng lượng tái tạo trên thế giới
Năng lượng gió
Năng lượng gió là một nguồn năng lượng tái tạo được tạo ra từ sức gió. Quá trình này thường liên quan đến việc sử dụng các cột cột gió để chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng điện.
Ngày nay, các tua bin gió thường có quy mô lớn với công suất từ khoảng 600kW đến 9MW. Đây là thiết bị giúp tạo ra một lượng tương đối lớn nhờ vào sức gió thổi. Khi tốc độ gió tăng, sản lượng điện cũng tăng lên đạt công suất tối đa cho tuabin.
Những khu vực có gió mạnh liên tục là nơi lý tưởng cho các trang trại điện gió. Thông thường, số giờ đầy tải của tuabin gió có thể thay đổi từ 16% đến 57% hàng năm và sẽ cao hơn ở các vị trí ngoài khơi.
Năng lượng mặt trời
Có nhiều cách khai thác năng lượng mặt trời nhờ sử dụng những công nghệ hiện đại như: sưởi ấm, năng lượng mặt trời tập trung (CSP), kiến trúc năng lượng mặt trời, quang điện, quang điện bộ tập trung (CPV) và quang hợp nhân tạo.
Ngày nay, con người còn sử dụng nguồn năng lượng tái sinh này theo nhiều cách khác nhau như tạo ra điện cung cấp cho thiết bị điện, làm nước nóng,… để phục vụ nhu cầu trong cuộc sống.
Thủy điện
Thủy điện là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn đang được ứng dụng nhiều ở hầu hết các quốc gia. Thủy điện hoạt động dựa vào sức nước trong các dòng nước có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện.
Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều xây dựng hệ thống các nhà máy thủy điện, đập thủy điện. Tuy nhiên, những công trình này không được xem là năng lượng tái tạo. Lý do là vì thủy điện cũng như các con đập này làm giảm dòng chảy tự nhiên và chuyển hướng dòng chảy. Bên cạnh đó, thủy điện và đập thủy điện còn tác động đến con người cũng như quần thể sinh vật sinh sống trong khu vực đó. Các nhà máy thủy điện nhỏ sẽ được quản lý cẩn thận hơn để không gây ra các tác động đến môi trường.
Năng lượng sinh học
Năng lượng sinh học (hay còn gọi là năng lượng sinh khối) có nguồn gốc từ động vật, cây trồng. Nguồn năng lượng tái sinh này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp nhờ vào quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt.
Gần đây, các nhà khoa học chỉ ra rằng đốt sinh khối có nguồn gốc từ thực vật tạo ra lượng khí CO2 cao, gây nên những ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường. Vì vậy, sinh khối đang dần không được coi là một nguồn năng lượng sạch hoàn toàn.
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt của Trái Đất sinh ra từ sự hình thành của ban đầu hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất.
Ở một số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao sẽ khai thác được và tạo ra điện. Tuy nhiên, công nghệ để khai thác năng lượng địa nhiệt vẫn bị giới hạn ở một vài nơi. Ngoài ra, vấn đề kỹ thuật cũng làm hạn chế tiện ích của loại năng lượng này.
Năng lượng chất thải rắn
Ngày nay, chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng là biện pháp tái chế rác thải hữu cơ hiệu quả. Hoạt động này không chỉ xử lý rác thải thành điện năng mà còn giảm phát thải khí nhà kính.
Nhiều quốc gia đã giải quyết hiệu quả vấn đề rác thải, đặc biệt là chuyển hóa thành nguyên liệu thô cho các hoạt động công nghiệp. Có thể kể đến như: các quốc gia khu vực Bắc Âu, Singapore, Nhật Bản, Mỹ, Đức,…
Ở các nước đang phát triển, số lượng và mật độ rác đô thị còn tăng cao hơn các nước phát triển. Tuy nhiên, việc xử lý rác thải lại gặp nhiều hạn chế hơn do thiếu vốn đầu tư và công nghệ.
Điểm khác biệt giữa năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo
| Tiêu chí | Năng lượng tái tạo | Năng lượng không tái tạo |
| Khả năng tái tạo | Tái tạo liên tục từ các nguồn tự nhiên như mặt trời, gió, nước, địa nhiệt, sinh khối,…. | Hạn chế, không thể tái tạo sau khi đã sử dụng (như than, dầu mỏ) |
| Nguồn gốc | Đến từ các nguồn thiên nhiên không cạn kiệt như gió, mặt trời, sinh khối, địa nhiệt | Đến từ các nguồn hóa thạch như dầu, than, khí đốt tự nhiên |
| Tác động đến môi trường | Ít hoặc không phát thải khí nhà kính, thân thiện với môi trường | Gây ô nhiễm không khí, phát thải khí nhà kính và biến đổi khí hậu |
| Trữ lượng | Gần như vô hạn, tái tạo liên tục | Có hạn, sẽ cạn kiệt sau một thời gian sử dụng |
| Chi phí đầu tư ban đầu | Chi phí đầu tư ban đầu thường cao, tuy nhiên lại mang lại lợi ích về lâu dài | Thấp hơn do công nghệ đã phát triển từ lâu |
| Chi phí vận hành | Thấp sau khi hạ tầng đã được thiết lập | Cao do chi phí khai thác, vận chuyển và xử lý môi trường |
| Mức độ phổ biến hiện nay | Đang gia tăng nhanh chóng, nhận được nhiều sự hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức | Phổ biến trong sản xuất công nghiệp và sinh hoạt, nhưng có xu hướng giảm |
| Tác động đến tài nguyên thiên nhiên | Giúp bảo tồn và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên | Gây cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là các tài nguyên hóa thạch |
| Tạo việc làm | Tạo ra nhiều công việc mới trong các lĩnh vực công nghệ xanh | Giảm dần khi nguồn tài nguyên bị cạn kiệt và xu hướng dịch chuyển sang năng lượng tái tạo |
Lợi ích và vai trò của năng lượng tái tạo
Việc phát triển năng lượng tái tạo mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho môi trường, kinh tế và xã hội, góp phần tạo nên một tương lai bền vững. Dưới đây là các lợi ích cụ thể mà năng lượng tái tạo đem lại:
- Giảm thiểu biến đổi khí hậu: Năng lượng tái tạo giúp giảm lượng khí thải CO2 và các khí gây hiệu ứng nhà kính, vốn là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Thay vì sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm, các nguồn như năng lượng mặt trời, gió, và sinh khối không phát sinh khí thải độc hại trong quá trình vận hành, góp phần giảm tác động tiêu cực lên môi trường và khí hậu toàn cầu.
- Bảo vệ tài nguyên thiên nhiên: Giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng không tái tạo. Nhờ đó, tài nguyên thiên nhiên được bảo tồn lâu dài, hạn chế việc khai thác quá mức và bảo vệ hệ sinh thái tự nhiên. Điều này cũng góp phần duy trì sự cân bằng sinh thái và đảm bảo nguồn lực cho các thế hệ tương lai.
- Tạo việc làm và phát triển kinh tế: Các dự án liên quan đến năng lượng tái tạo không chỉ thúc đẩy phát triển công nghệ mà còn tạo ra nhiều việc làm cho lao động trong các lĩnh vực như lắp đặt, bảo trì, vận hành, và nghiên cứu.
- Bảo đảm an ninh năng lượng: Năng lượng tái tạo mang lại nguồn cung điện ổn định và bền vững, không bị ảnh hưởng bởi sự khan hiếm tài nguyên hay biến động giá dầu. Các quốc gia sử dụng năng lượng tái tạo có thể tự chủ hơn về năng lượng, giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu dầu mỏ hoặc khí đốt từ nước ngoài. Điều này không chỉ giúp ổn định thị trường năng lượng mà còn tăng cường an ninh quốc gia.
Ứng dụng và tương lai của ngành năng lượng tái tạo trong thực tiễn
Với những đặc tính bền vững và ít gây ô nhiễm, năng lượng tái tạo đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ứng dụng trong giao thông
Ngành giao thông vận tải là một trong những ngành gây phát thải khí CO2 lớn nhất, và việc sử dụng năng lượng tái tạo giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Xe điện sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng gió để sạc pin đã trở nên phổ biến hơn.
Ở nhiều quốc gia, các hệ thống xe buýt điện, tàu điện, và xe đạp điện sử dụng năng lượng tái tạo đang dần thay thế phương tiện chạy bằng xăng dầu. Ngoài ra, trạm sạc điện mặt trời được xây dựng tại các thành phố lớn và khu vực đông dân cư, giúp dễ dàng hơn trong việc chuyển đổi sang giao thông sạch.
Ứng dụng trong xây dựng và quy hoạch đô thị
Trong lĩnh vực xây dựng, công nghệ nhà ở thông minh sử dụng năng lượng tái tạo như hệ thống pin mặt trời lắp trên mái nhà và hệ thống lưu trữ năng lượng đã trở thành xu hướng trong quy hoạch đô thị mới. Các tòa nhà và khu đô thị xanh không chỉ giảm lượng khí thải mà còn tận dụng tối đa nguồn tài nguyên tự nhiên. Công nghệ năng lượng gió cũng được sử dụng để cung cấp điện cho các khu vực đô thị ven biển. Những công nghệ này giúp giảm chi phí điện năng và đảm bảo an ninh năng lượng cho cộng đồng dân cư trong tương lai.
Ứng dụng trong nông nghiệp
Nông nghiệp là ngành có tiềm năng lớn trong việc áp dụng năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời và sinh khối. Trang trại năng lượng mặt trời không chỉ cung cấp điện cho sản xuất nông nghiệp mà còn có thể kết hợp với canh tác. Công nghệ bơm nước bằng năng lượng mặt trời giúp cung cấp nước tưới tiêu cho các vùng nông thôn xa xôi, nơi không có nguồn điện lưới. Ngoài ra, năng lượng sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp cũng có thể được chuyển hóa thành điện năng và nhiệt năng, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên trong sản xuất.
Ứng dụng trong y tế
Năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện cho các cơ sở y tế, đặc biệt ở những vùng hẻo lánh. Các trạm y tế sử dụng năng lượng mặt trời có thể hoạt động ổn định ngay cả khi hệ thống điện lưới không ổn định hoặc bị gián đoạn. Năng lượng tái tạo còn giúp duy trì hệ thống làm mát và lưu trữ vắc xin, đảm bảo chất lượng thuốc men và an toàn cho bệnh nhân. Ứng dụng này không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn giúp các cơ sở y tế trở nên bền vững hơn.
Ứng dụng trong giáo dục và nghiên cứu
Nhiều trường học được lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời áp mái, không chỉ giảm chi phí điện mà còn giúp học sinh hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của năng lượng sạch. Trong nghiên cứu, năng lượng tái tạo cũng là đề tài nghiên cứu quan trọng với việc phát triển các công nghệ mới như pin lưu trữ và công nghệ năng lượng tái tạo thế hệ mới. Các phòng thí nghiệm sử dụng năng lượng sạch để vận hành các thiết bị nghiên cứu cũng đang ngày càng phổ biến, giúp giảm thiểu lượng khí thải carbon.
Ứng dụng trong du lịch
Ngành du lịch xanh đang phát triển mạnh mẽ, với việc sử dụng năng lượng tái tạo trong các khu nghỉ dưỡng, khách sạn và các phương tiện di chuyển. Các khu nghỉ dưỡng sinh thái thường sử dụng năng lượng mặt trời hoặc gió để cung cấp điện, giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng không tái tạo. Du lịch bền vững với các hoạt động như tàu điện du lịch, xe buýt điện, và tour du lịch sinh thái đã giúp thu hút du khách mong muốn trải nghiệm du lịch mà không gây hại cho môi trường.
Thách thức và cơ hội trong việc phát triển năng lượng tái tạo tại Việt Nam
Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), tính đến cuối năm 2021, tổng công suất lắp đặt của các nguồn năng lượng tái tạo tại Việt Nam đã ước tính đạt khoảng 22.300 MW, tương đương khoảng 28% tổng công suất hệ thống điện quốc gia.
Tuy nhiên, thách thức không chỉ nằm ở việc xây dựng các nhà máy năng lượng tái tạo, mà còn ở việc tối ưu hóa và tích hợp nguồn năng lượng này vào hệ thống điện quốc gia. Đây là một vấn đề lớn cần được giải quyết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành năng lượng.
Từ rất sớm, Việt Nam đã xác định tầm quan trọng của năng lượng tái tạo trong các chiến lược phát triển dài hạn. Đảng và Nhà nước đã thể hiện cam kết mạnh mẽ với lĩnh vực này thông qua Nghị quyết Đại hội IX vào năm 2001.
Các bước tiếp theo được Chính phủ cụ thể hóa với nhiều chính sách quan trọng, như Quyết định số 2068/TTg được ban hành vào ngày 25/11/2015 về Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo đến năm 2030 và tầm nhìn 2050. Ngoài ra, Quyết định số 428/TTg ngày 18/3/2016 đã phê duyệt Quy hoạch Điện 7 sửa đổi, cùng với Nghị quyết 55-NQ/TW của Bộ Chính trị, định hướng chiến lược phát triển năng lượng quốc gia đến năm 2030, với mục tiêu tỷ lệ năng lượng tái tạo trong tổng cung năng lượng sơ cấp sẽ đạt 15 – 20% vào năm 2030 và tăng lên 25 – 30% vào năm 2045.
>>Xem thêm: Chuyển hóa năng lượng là gì? Ví dụ về chuyển hóa năng lượng
Trên đây là những chia sẻ hữu ích về năng lượng tái tạo. Qua bài viết, bạn có thể thấy năng lượng tái tạo không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà còn là chìa khóa quan trọng để giải quyết các vấn đề toàn cầu như biến đổi khí hậu, khủng hoảng năng lượng và phát triển bền vững. Mọi thắc mắc về các thông tin mà Intech Energy chia sẻ, khách hàng có thể liên hệ với chúng tôi qua số hotline 0966 966 819 hoặc gửi về hòm thư điện tử cskh@intechenergy.vn chúng tôi sẽ hỗ trợ nhiệt tình và chu đáo nhất.
