Để thế giới hoàn thành mục tiêu đầy tham vọng là đạt mức phát thải ròng bằng 0, các quốc gia phải mở rộng việc sử dụng những nguồn năng lượng sạch. Sự thay đổi này có thể đã xảy ra với lĩnh vực điện mặt trời.

Chi phí sản xuất điện từ các nhà máy điện mặt trời đã giảm đáng kể trong thập niên qua, chính xác là giảm 89% từ năm 2010 đến năm 2022. Pin, các thiết bị cần thiết để cân đối nguồn cung năng lượng mặt trời suốt cả ngày lẫn đêm, cũng đã giảm tương tự từ năm 2008 đến năm 2022.

Những phát triển này đặt ra một câu hỏi quan trọng: liệu năng lượng mặt trời đã sẵn sàng trở thành nguồn phát điện chủ đạo chưa?

Ba nhà nghiên cứu (Nadia Ameli - Nghiên cứu viên chính tại Viện Tài nguyên bền vững, Đại học London; Femke Nijsse - Giảng viên tại Viện Hệ thống toàn cầu, Đại học Exeter; Jean-Francois Mercure - Phó giáo sư về chính sách biến đổi khí hậu, Đại học Exeter) vừa có phát hiện nhờ kết hợp dữ liệu kinh tế và công nghệ mới nhất từ 70 khu vực trên toàn cầu vào mô hình kinh tế vĩ mô. Họ khẳng định cuộc cách mạng năng lượng mặt trời thực sự đã đến. Năng lượng mặt trời đang trên đà chiếm hơn một nửa sản lượng điện toàn cầu vào giữa thế kỷ này, ngay cả khi không có các chính sách khí hậu đầy tham vọng hơn.

Dự báo này vượt xa mọi kỳ vọng trước đó. Vào năm 2022, Báo cáo triển vọng năng lượng thế giới của Cơ quan Năng lượng quốc tế dự đoán rằng năng lượng mặt trời sẽ chỉ chiếm 25% sản lượng điện vào năm 2050.

Năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ tạo ra điện rẻ nhất vào năm 2030

Các nhà nghiên cứu đã xác định 2 yếu tố chính sẽ thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của năng lượng mặt trời: giá thành và thời gian xây dựng nhanh chóng. Việc xây dựng một trang trại năng lượng mặt trời thường chỉ mất 1 năm để hoàn thành. Trong khi đó, trang trại gió ngoài khơi có thể phải mất 3 năm để xây dựng xong.

Việc xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời nhanh hơn cho phép các nhà đầu tư tận dụng hiệu quả chi phí sớm hơn so với những gì họ có thể làm với các trang trại điện gió ngoài khơi và nhiều cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo khác.

Chúng ta thấy sự tác động qua lại của các yếu tố này tạo thành một chu trình tự hồi tiếp. Khi các nhà sản xuất và lắp đặt có thêm kinh nghiệm, giá thành xây dựng sau đó sẽ tiếp tục giảm. Điều này sẽ khiến năng lượng mặt trời hấp dẫn hơn nữa đối với nhà đầu tư.

Dự đoán của 3 nhà nghiên cứu cho thấy chi phí trung bình để tạo ra điện bằng năng lượng mặt trời sẽ giảm đáng kể, khoảng 60% từ năm 2020 đến năm 2050, ngay cả khi tính đến nhu cầu lưu trữ năng lượng ngày càng tăng.

Nếu những dự báo này được chứng minh là chính xác, công nghệ năng lượng mặt trời kết hợp với lưu trữ sẽ trở thành phương án rẻ nhất để tạo ra điện ở hầu hết các khu vực trên toàn thế giới vào năm 2030.

Trong cùng năm đó, chi phí xây nhà máy điện mặt trời sẽ thấp hơn 50% so với việc xây dựng nhà máy điện than mới nhà máy ở 6 khu vực chính: EU, Mỹ, Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản và Brazil. Các khu vực khác rồi cũng sẽ chạy theo khi các tiêu chuẩn về năng lượng sạch ngày càng cao.

Do đó, có thể đặt câu hỏi liệu việc dựa vào nhiên liệu hóa thạch cho ngành điện có còn đất sống hay không. Tương lai dường như đang vẫy gọi theo một hướng bền vững hơn.

Nhưng rào cản vẫn còn

Việc mở rộng nhanh chóng năng lượng mặt trời rất triển vọng và có thể dẫn đến nguồn điện giá rẻ. Tuy nhiên, phải vượt qua một số trở ngại để đảm bảo rằng sự phát triển của năng lượng mặt trời cũng bền vững.

Năng lượng mặt trời rất biến đổi, phụ thuộc vào các yếu tố như thời gian trong ngày, mùa và điều kiện thời tiết. Để đáp ứng sự thay đổi này, lưới điện phải được thiết kế linh hoạt. Điều này đòi hỏi phải có kho lưu trữ năng lượng lớn, mạng lưới cáp truyền tải mở rộng nối các khu vực khác nhau và đầu tư nhiều hơn vào các nguồn năng lượng tái tạo bổ sung như điện gió, điện thủy triều...

Trong tương lai nơi năng lượng mặt trời chiếm ưu thế, nhu cầu về các kim loại và khoáng chất quan trọng cũng sẽ tăng mạnh. Trên thực tế, Cơ quan Năng lượng quốc tế dự đoán rằng, đến năm 2040, công nghệ năng lượng tái tạo sẽ chiếm khoảng 40% tổng nhu cầu về đồng, từ 60% đến 70% đối với niken và coban và gần 90% đối với lithium.

Để đảm bảo nguồn cung cấp nguyên liệu thiết yếu ổn định trong tương lai, các sáng kiến tái chế cần phải được phát triển hơn nữa. Hoạt động khai thác toàn cầu cũng phải được đa dạng hóa. Điều này sẽ giúp phân tán rủi ro liên quan đến việc tập trung hoạt động khai thác ở những khu vực không ổn định.

Tiếp cận các nguồn tài chính là một yếu tố quan trọng để duy trì sự phát triển của năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, hiện tại, phần lớn nguồn tài trợ liên quan đến khí hậu chỉ tập trung ở các nền kinh tế phát triển hoặc mới nổi.

Từ năm 2011 đến năm 2020, 75% tổng nguồn tài chính cho khí hậu đã được đổ vào Bắc Mỹ, Tây Âu và Đông Á (chủ yếu ở Trung Quốc). Ngược lại, châu Phi đầy nắng chỉ nhận được 5% tổng dòng tài chính cho khí hậu trong cùng thời kỳ.

Một con đường tiềm năng để thu hẹp khoảng cách tài trợ này là thực hiện các cơ chế giúp hấp thụ rủi ro tiền tệ và đầu tư ở các nước đang phát triển, từ đó giải phóng dòng vốn quốc tế.

Cuộc cách mạng năng lượng mặt trời đã đến. Các quốc gia và khu vực không kết hợp năng lượng tái tạo vào kho năng lượng của mình có nguy cơ mất đi lợi thế cạnh tranh sau này. Để luôn tiến lên, các quốc gia không chỉ duy trì những tiến bộ hiện tại mà còn phải đẩy nhanh hơn nỗ lực tích hợp năng lượng mặt trời vào lưới điện của mình.

Bằng cách đó, họ có thể tránh được nguy cơ tiềm ẩn khi các nhà máy than và khí đốt dần lỗi thời và trở thành gánh nặng tài chính. Mặt trời đang mọc trên một kỷ nguyên năng lượng mới. Bây giờ chính là lúc đón nhận nó.

Anh Tú