Nhật Bản cần LNG để sản xuất điện tới khi nào?

Nhìn từ đỉnh núi Phú Sĩ ở Nhật Bản

Hàm lượng carbon vẫn còn rất cao sau sự cố Fukushima

IEA cho biết, kể từ sau sự cố hạt nhân vào tháng 3/2011 ở nhà máy Fukushima Daiichi, Nhật Bản đã tiến hành những cải cách lớn về năng lượng. Điểm nổi bật trong đó là việc tự do hóa thị trường điện và khí đốt tự nhiên. IEA cho biết thêm, quốc gia này đã giảm 16% mức tiêu thụ năng lượng trong giai đoạn năm 2010-2019 và đạt được “tiến bộ thực sự trong công cuộc hướng đến một hệ thống năng lượng hiệu quả, linh hoạt và bền vững hơn” trong thập kỷ qua.

Tuy nhiên, sự đa dạng hóa này vẫn còn nhiều mặt rất hạn chế: Theo IEA, nhiên liệu hóa thạch (phần lớn là nhập khẩu) vẫn chiếm 88% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp năm 2019 của quốc gia này. Chưa kể, việc cho ngừng hoạt động chuỗi nhà máy hạt nhân ở Nhật Bản sau sự cố Fukushima "khiến Nhật Bản lệ thuộc nhiều hơn vào nhiên liệu hóa thạch để bù đắp tổn thất trong sản xuất điện" (điện hạt nhân từng chiếm gần 15% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp trước sự cố Fukushima, tỷ lệ này đã giảm còn 4% vào năm 2019). Nhật Bản hiện vẫn là nước nhập khẩu khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) lớn nhất thế giới.

Bất chấp phát triển nhiều loại năng lượng tái tạo khác nhau, những loại năng lượng này vẫn chỉ chiếm 8% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp năm 2019. Lượng khí thải CO2 từ hoạt động tiêu thụ năng lượng của Nhật Bản đã đạt đỉnh vào năm 2013 và giảm dần về sau "nhờ có sự phát triển của năng lượng tái tạo, nhờ khởi động lại một số lò phản ứng hạt nhân và đạt được hiệu quả năng lượng”. Tuy nhiên, vào năm 2018, lượng khí thải này đã quay trở lại mức của năm 2009.

Mục tiêu của Nhật Bản từ nay cho đến năm 2030

Vào năm 2018, khi công bố Kế hoạch chiến lược năng lượng lần thứ 5, Nhật Bản đã đặt ra tham vọng có một cơ cấu năng lượng đa dạng hơn từ nay cho đến năm 2030, bằng cách tập trung vào sự phát triển của những ngành năng lượng tái tạo. Mục tiêu cho năm 2030 của Nhật Bản: Những ngành năng lượng tái tạo này sẽ chiếm 13% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp (so với 8% của năm 2019) và 24% sản lượng điện năng sản xuất được (so với 19% của năm 2019).

IEA cũng có kế hoạch khởi động lại lĩnh vực điện hạt nhân để nâng tỷ trọng năng lượng tái tạo trong cơ cấu tiêu thụ năng lượng sơ cấp quốc gia lên 11% vào năm 2030. Theo IEA, cần khởi động lại ít nhất 30 lò phản ứng trước thời điểm năm 2030 để đạt được mục tiêu này.

Tuy nhiên, theo kế hoạch của Nhật Bản, nhiên liệu hóa thạch vẫn chiếm 76% mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp năm 2030 (và chiếm hơn một nửa sản lượng điện). Nhật Bản đã cam kết đóng cửa tất cả những nhà máy nhiệt điện than "kém hiệu quả" vào thời điểm đó. Đây là một quyết định nhận được sự hoan nghênh của IEA, nhưng cơ quan này cũng cho biết, ngay cả những nhà máy nhiệt điện than hiệu quả nhất cũng thải ra nhiều CO2 nhiều hơn ngành khác. Do đó, Nhật Bản đã điều chỉnh Kế hoạch năng lượng vào năm 2021.

LNG chiếm 35% sản lượng điện của Nhật Bản vào năm 2019

“Chiến lược Tăng trưởng Xanh”

Chiến lược năng lượng do Nhật Bản trình bày vào năm 2018 dường như không tương thích với mục tiêu mới về trung hòa carbon trong năm 2050. Do đó, vào tháng 12/2020, Tokyo đã công bố một "Chiến lược tăng trưởng xanh (Green Growth Strategy) sao cho phù hợp với mục tiêu trung hòa carbon". Chiến lược này bao gồm 14 lĩnh vực, với chức năng thúc đẩy "tham vọng phát triển năng lượng tái tạo, hồi sinh năng lượng hạt nhân, triển khai những công nghệ mới (bao gồm hydro carbon thấp, lò phản ứng hạt nhân tiên tiến an toàn hơn và tái chế CO2) và nhiều điều khác".

Năng lượng tái tạo nói riêng sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong ngành điện Nhật Bản, cho đến khi chúng đáp ứng được "50 - 60% nhu cầu điện vào năm 2050" (phần còn lại chủ yếu là điện năng sản xuất từ lò phản ứng hạt nhân và nhiệt điện hóa thạch sản xuất từ nhà máy có trang bị hệ thống thu giữ CO2). Đáng chú ý, IEA cũng nhấn mạnh về những thách thức an ninh nguồn cung có thể xảy ra trong quá trình thúc đẩy tăng trưởng những ngành sản xuất điện năng từ nguồn năng lượng dao động. Một đợt lạnh vào tháng 1/2021 cho thấy "hệ thống điện của Nhật Bản có tỷ lệ lưu trữ rất thấp". Từ đó, IEA nhắc lại tầm quan trọng của việc phát triển mạng lưới điện nối những vùng khác nhau trong nước.

Hydro: Vai trò trung tâm trong quá trình chuyển đổi carbon thấp của Nhật Bản?

Theo IEA, Nhật Bản là một trong những nước đầu tiên có chiến lược ủng hộ phát triển hydro trên toàn quốc, được đưa ra vào tháng 12/2017. Qua chiến lược này, họ khẳng định mong muốn trở thành "xã hội hydro" đầu tiên trên toàn thế giới. Thông qua chiến lược này, Nhật Bản sẽ đưa hydro vào cạnh tranh với những sản phẩm năng lượng khác như xăng xe và LNG dùng cho sản xuất điện. Mục tiêu của quốc gia này trong giai đoạn từ nay cho đến năm 2030: Thiết lập chuỗi hydro để có 800.000 phương tiện pin nhiên liệu lưu thông và hơn 5 triệu pin nhiên liệu dân dụng. Nhật Bản cũng đang đặt vấn đề về vai trò của hydro trong sản xuất điện quy mô lớn.

Nhật Bản là một trong những quốc gia có ngành công nghiệp ứng dụng hydro tiên tiến nhất, bao gồm phát triển phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu (gần 2.500 ô tô chở khách đang lưu hành) và trạm nạp nhiên liệu hydro (cả nước có hơn 100 trạm nạp, so với 45 ở Đức và 39 ở Mỹ).

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống