Hệ thống cung cấp điện có hàm lượng carbon thấp dự kiến sẽ được xây dựng
| Jerry Huang
Ngày 15 tháng 7 năm 2024, Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia Trung Quốc (NDRC) và Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia (NEA) đã ban hành “Chương trình Chuyển đổi và Xây dựng Nhà máy Điện Than Carbon thấp (2024-2027)”, trong đó nêu rõ: Đến năm 2025, các dự án chuyển đổi carbon thấp của tất cả các nhà máy nhiệt điện tiên tiến nhất sẽ được khởi công, và một loạt các công nghệ điện carbon thấp sẽ được đưa vào ứng dụng; lượng khí thải carbon của các dự án liên quan sẽ giảm khoảng 20% trên mỗi kilowatt-giờ so với năm 2023, thậm chí thấp hơn đáng kể so với lượng khí thải carbon của các nhà máy điện than tiên tiến hiện có, từ đó thu được kinh nghiệm quý báu cho việc chuyển đổi sạch và carbon thấp của các nhà máy điện than. Bằng cách phối hợp việc chuyển đổi carbon thấp của các tổ máy điện than hiện có và xây dựng các tổ máy điện than carbon thấp mới, chúng ta hướng tới mục tiêu đẩy nhanh việc xây dựng một hệ thống năng lượng mới sạch, carbon thấp, an toàn và hiệu quả cao.
Theo các dự báo liên quan, đến năm 2030, lượng khí thải CO2 từ các nhà máy điện than sẽ đạt khoảng 4 tỷ tấn. Do đó, các công nghệ carbon thấp trong ngành điện than là yếu tố then chốt để Trung Quốc đạt được mục tiêu "Đỉnh điểm carbon và trung hòa carbon giai đoạn 2030-2060". Vậy, ngành điện than có thể làm thế nào để giảm phát thải carbon?
01 Phương pháp chuyển đổi và xây dựng hệ thống điện than để khử carbon
Theo Chương trình Chuyển đổi và Xây dựng Nhà máy Điện Than sang Năng lượng Carbon thấp (2024-2027), có ba cách cụ thể để chuyển đổi điện than sang năng lượng carbon thấp:
1. Phối trộn sinh khối. Bằng cách tận dụng các nguồn sinh khối như chất thải nông lâm nghiệp, chất thải thực vật và cây trồng năng lượng tái tạo, đồng thời xem xét đến nguồn cung sinh khối bền vững, an toàn, tính linh hoạt, hiệu quả vận hành và tính khả thi về kinh tế, các tổ máy phát điện than nên được kết hợp với phát điện sinh khối. Sau khi chuyển đổi và xây dựng, các nhà máy điện than cần có khả năng phối trộn hơn 10% nhiên liệu sinh khối, từ đó giảm đáng kể lượng than tiêu thụ và lượng khí thải carbon.
2. Pha trộn amoniac xanh. Bằng cách sử dụng amoniac xanh pha trộn với các tổ máy điện than để phát điện và thay thế một phần than đá. Các tổ máy điện than cần có khả năng đốt hơn 10% amoniac xanh sau khi chuyển đổi và xây dựng, với mục tiêu giảm rõ rệt lượng tiêu thụ than và lượng khí thải carbon.
3. Thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon. Áp dụng các phương pháp hóa học, hấp phụ, màng lọc và các công nghệ khác để tách và thu giữ carbon dioxide trong khí thải của lò hơi đốt than. Thu giữ, tinh chế và nén carbon dioxide thông qua điều chỉnh áp suất và nhiệt độ. Thúc đẩy ứng dụng các công nghệ địa chất như khai thác dầu hiệu quả bằng carbon dioxide. Sử dụng các công nghệ hóa học như phản ứng giữa carbon dioxide và hydro để thu được methanol. Thực hiện lưu trữ địa chất carbon dioxide theo điều kiện địa phương.
02 Các lộ trình chuyển đổi sang điện than phát thải carbon thấp
Mở rộng năng lượng sạch, bao gồm thủy điện, điện gió và điện mặt trời, là chìa khóa để hiện thực hóa kế hoạch cung cấp điện năng ít phát thải carbon. Sau khi đáp ứng nhu cầu điện năng gia tăng, cần phải tiếp tục thay thế các nhà máy điện than hiện có để chuyển đổi sang nền kinh tế điện năng ít phát thải carbon. Sau năm 2030, điện năng từ các nguồn năng lượng phi hóa thạch sẽ thay thế điện than hiện có và trở thành nguồn cung cấp điện chủ yếu; và sau năm 2050, tỷ lệ điện năng sản xuất từ than đá sẽ chiếm dưới 5% tổng nguồn cung cấp điện của Trung Quốc.
Theo một nghiên cứu của Đại học Nhân dân Trung Quốc về triển vọng phát triển quá trình chuyển đổi sang năng lượng carbon thấp của ngành điện than ở Trung Quốc, quá trình này có thể được chia thành ba bước sau:
1. Từ nay đến năm 2030, giai đoạn chuẩn bị cho quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế carbon thấp, công suất điện than sẽ vẫn tăng trưởng vừa phải trước năm 2030, đồng thời, năng lượng tái tạo sẽ chiếm phần lớn nguồn cung cấp điện, và tỷ lệ công suất lắp đặt điện gió và điện mặt trời sẽ vượt quá 40% vào năm 2030.
2. Giai đoạn 2030-2045 là thời kỳ chuyển đổi nhanh chóng, sau năm 2030, tỷ trọng điện gió và điện mặt trời sẽ nhanh chóng vượt qua điện than, trở thành nguồn năng lượng chính của hệ thống điện. Các nhà máy điện than cần được kết hợp với công nghệ sinh khối, thu giữ và lưu trữ carbon (CCUS) và các công nghệ sạch, ít carbon khác để giảm lượng khí thải carbon.
3. Giai đoạn 2045-2060 là thời kỳ tăng cường và cải thiện nguồn cung cấp điện, đến năm 2050 nhu cầu điện sẽ bão hòa, điện than sẽ hoàn toàn chuyển đổi thành nguồn cung cấp điện điều chỉnh, phục vụ việc tiêu thụ và hấp thụ phần lớn năng lượng gió và mặt trời, đồng thời cung cấp điện dự phòng và khẩn cấp. 
Dưới đây là một ví dụ về cơ sở điện lực ở sa mạc Kubuqi. Tổng công suất dự kiến của cơ sở điện lực Kubuqi là 16 triệu kilowatt, bao gồm điện mặt trời 8 triệu kilowatt, điện gió 4 triệu kilowatt và điện than hiệu suất cao tiên tiến 4 triệu kilowatt. Các dự án điện mặt trời đã được xây dựng rất ấn tượng, với công suất điện mặt trời lắp đặt đã đi vào hoạt động là 2 triệu kW. Nếu tất cả các dự án được hoàn thành đầy đủ, ước tính có thể cung cấp khoảng 40 tỷ kWh điện cho hàng triệu hộ gia đình mỗi năm, trong đó năng lượng sạch chiếm hơn 50% tổng số, tương đương với việc tiết kiệm khoảng 6 triệu tấn than tiêu chuẩn và giảm lượng khí thải carbon dioxide khoảng 16 triệu tấn mỗi năm. Dự kiến sẽ có thêm nhiều cơ sở năng lượng sạch khác được xây dựng trong tương lai. 
Tấm pin mặt trời đầu tiên được chế tạo 
Tấm pin mặt trời một năm sau 
Nền tảng năng lượng mặt trời năm năm sau
Về xe điện và cơ sở hạ tầng sạc điện, theo thống kê, tính đến cuối tháng 5 năm 2024, tổng số cơ sở hạ tầng sạc điện trên toàn Trung Quốc đã đạt 9,92 triệu đơn vị, tăng 56% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, các trạm sạc công cộng và tư nhân đã tăng lên lần lượt 3,05 triệu và 6,87 triệu đơn vị, với tốc độ tăng trưởng tương ứng là 46% và 61% so với cùng kỳ năm trước. Điều này cho thấy Trung Quốc đã xây dựng mạng lưới cơ sở hạ tầng sạc điện lớn nhất thế giới, bao phủ phạm vi phục vụ rộng nhất và đa dạng nhất về các loại hình sạc.