Một số thống kê về thủy điện tích năng trên thế giới

Một số thống kê về thủy điện tích năng trên thế giới

Thủy điện tích năng, một công nghệ được phát triển lần đầu tiên vào những năm 1890, đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong kỷ nguyên hiện tại khi năng lượng gió và năng lượng mặt trời phát triển. 

Thế giới đang trong thời kỳ chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng tái tạo nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu cũng như sự dần cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch. Việc chuyển sang hệ thống năng lượng với nhiều nguồn năng lượng tái tạo không liên tục như gió và mặt trời sẽ đòi hỏi mức lưu trữ lớn hơn có thể cung cấp điện khi cần thiết. Thủy điện tích năng là phương tiện lưu trữ năng lượng và sử dụng năng lượng để tạo ra điện khi cần thiết. Với các hồ chứa nước ở trên và dưới, và các tua-bin ở giữa, các cơ sở này hoạt động giống như pin sạc. Khi có điện dư thừa trên lưới điện, các tua bin được bật để bơm nước từ hồ chứa dưới thấp lên chứa ở hồ chứa trên cao. Khi cần điện, nước được giải phóng để chảy từ hồ chứa trên cao về phía hồ chứa dưới thấp, đi qua các tua bin tạo ra điện để gửi trở lại lưới điện.

Thủy điện tích năng, có thể nói, đến hiện tại đang là hình loại pin lưu trữ điện dung lượng lớn sạch nhất. Dưới đây là một số con số thống kê về Thủy điện tích năng trên thế giới.

1. Số trạm thủy điện tích năng có công suất phát điện lớn hơn 1000 MW

Theo Wikipedia, cho đến hiện tại, trên thế giới có 202 trạm thủy điện tích năng lớn với công suất lắp máy hơn 1000 MW, trong đó 86 trạm đang vận hành và 116 trạm đang được xây dựng. Trung Quốc là quốc gia có nhiều trạm thủy điện tích năng nhất, 148 trạm công suất lớn hơn 1000 MW (chiếm hơn 73% thế giới), trong đó, 38 trạm đang vận hành (44% thế giới) và 110 trạm đang xây dựng (95% thế giới).

2. Mười (10) trạm thủy điện tích năng công suất phát điện lớn nhất

Danh sách 10 trạm thủy điện tích năng công suất lớn nhất hiện nay được liệt kê trong Bảng 1 dưới đây. 

Trong số 10 trạm công suất lớn nhất, Trung Quốc chiếm 6 trạm (số 1, 3, 4, 5, 7 và 9), Mỹ có 2 trạm (số 2 và số 6), Nhật Bản và Úc có 1 trạm (tương ứng là số 8 và 10). Cũng theo Bảng 1, hiện trên thế giới có 13 trạm công suất từ 1800 MW trở lên, và Trung Quốc chiếm 8 trạm (số 1, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 13).

Bảng 1. Mười ba (13) trạm thủy điện tích năng công suất lớn nhất thế giới hiện nay

3. Trạm thủy điện tích năng công suất lớn nhất 

Cho đến thời điểm hiện tại, trạm thủy điện tích năng Fengning, tỉnh Hà Bắc, Trung Quốc là trạm có công suất phát điện lớn nhất, 3600 MW. Công trình khởi công năm 2013, hoàn thành giai đoạn 1 (6 trên 12 tổ máy được lắp đặt và đi vào hoạt động) năm 2021, phát điện tổ máy đầu tiên 2019, tổ máy cuối cùng được hoàn thành lắp đặt và đi vào hoạt động ngày 11 tháng 8 năm 2024 vừa qua (Tạp chí quốc tế Xây dựng đập và Thủy điện đưa tin ngày 16/8/2024). Cho đến trước khi tổ máy cuối cùng của Fengning đi vào hoạt động, trạm Bath County, Bang Virginia, Mỹ, là trạm thủy điện tích năng đang hoạt động có công suất lớn nhất, 3003 MW. Trạm Bath County được khởi công xây dựng vào năm 1977, khánh thành năm 1985.

4. Trạm thủy điện tích năng đang hoạt động có công suất nhỏ nhất

Trạm thủy điện tích năng nhỏ nhất được biết đến có công suất 3,5 KWh, đặt tại Tòa nhà chung cư Goudemand ở thành phố Arras, Pháp. Tòa nhà dân cư này đã được cải tạo vào năm 2012 có hệ thống điện độc lập bao gồm các tấm pin mặt trời, tua bin gió, pin và một bể chứa nước ngoài trời rộng 200 m² đặt trên mái nhà. Bể chứa này, cao 30 mét so với mặt đất, hoạt động như một bể chứa nước phía trên và được kết nối với 5 bể chứa nước bằng nhựa 10 m² ở tầng hầm, bể chứa phía dưới. Các nhà phát triển năng lượng cho rằng đây là ví dụ hữu ích mở ra khả năng phát triển và nhân rộng triển khai các hệ thống điện tích năng nhỏ trên phạm vi lớn trong tương lai. (Nguồn: Drax Global, 30/12/2020)

5. Trạm thủy điện tích năng hoạt động lâu đời nhất

Thụy Sĩ cũng quốc gia có trạm thủy điện tích năng hoạt động lâu đời nhất thế giới, đó là Trạm Engeweiher. Trạm thủy điện tích năng này được xây dựng vào năm 1907 trước khi các tua bin đảo chiều được đưa vào sử dụng vào những năm 1930. Trạm này được sửa chữa nâng cấp vào đầu những năm 1990 và dự kiến ​​sẽ tiếp tục hoạt động cho đến ít nhất là năm 2052. (Nguồn: Drax Global, 30/12/2020)

6. Các quốc gia dẫn đầu về (xây dựng các trạm)/(công suất) thủy điện tích năng

Danh sách mười một (11) quốc gia dẫn đầu về công suất thủy điện tích năng được giới thiệu trong Bảng 2 dưới đây.

Bảng 2. Công suất thủy điên tích năng trên toàn thế giới năm 2023, theo Quốc gia dẫn đầu

Có thể thấy Trung Quốc, Nhật Bản và Mỹ là 3 quốc gia vượt trội so với 8 quốc gia còn lại trong danh sách các quốc gia dẫn đầu về về công suất thủy điện tích năng (89,501/119,714=75%).

7. Khu vực phát triển thủy điện tích năng đầu tiên

Thủy điện tích năng được phát triển đầu tiên những năm 1890 ở Châu Âu, trong đó có Thụy Sĩ. Thụy Sĩ là quốc gia có địa hình lý tưởng cho phát triển thủy điện tích năng, vùng núi cao của Thụy Sĩ cung cấp nước cho các con sông của châu Âu như sông Rhine, và nước trở thành nguồn cung cấp năng lượng dồi dào cho quốc gia này. Thủy điện nói chung chiếm khoảng 57% sản lượng năng lượng của quốc gia và quốc gia này là một trong những quốc gia đầu tiên bắt đầu triển khai các hệ thống lưu trữ bằng bơm vào những năm 1890, mặc dù ban đầu chúng được sử dụng để quản lý nước hơn là hỗ trợ sản xuất điện. (Nguồn: Drax Global, 30/12/2020).

8. Khu vực và quốc gia phát triển thủy điện tích năng mạnh mẽ nhất

Cũng theo Bảng 2 trên, có thể thấy Châu Á là khu vực phát triển thủy điện tích năng mạnh mẽ nhất hiện nay. Trong số 11 quốc gia dẫn đầu thì 5 quốc gia thuộc khu vực Châu Á. Công suất năm 2023 của 5 quốc gia Châu Á là 84,845 GW chiếm xấp xỉ 71% tổng công suất 11 quốc gia dẫn đầu (gấp hơn 2,4 lần công suất 8 quốc gia còn lại trong danh sách). 

Trung Quốc là quốc gia phát triển thủy điện tích năng mạnh nhất, công suất thủy điện tích năng đang hoạt động của quốc gia này nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào, xấp xỉ tổng công suất của 10 quốc gia còn lại trong danh sách 11 quốc gia dẫn đầu ở Bảng 2. Nếu xét đến trên toàn cầu, công suất thủy điện tích năng đang hoạt động của Trung quốc chiếm 30% công suất toàn cầu.

Theo Triển vọng Thủy điện Thế giới 2024 (World Hydropower Outlook 2024), với trạm Fengning hiện đã đi vào hoạt động, Trung Quốc đang trên đà mở rộng công suất tích năng lên 80 GW vào năm 2027, và như vậy, Trung Quốc sẽ tiếp tục dẫn đầu thế giới về phát triển thủy điện tích năng trong những năm tới và có thể rất xa nhiều năm sau nữa. Theo dữ liệu Giám sát năng lượng toàn cầu (Global Energy Monitor), công suất thủy điện tích năng của Trung Quốc trong thời gian tới tăng nhiều hơn nữa do có 89 GW hiện đang được xây dựng. Bên cạnh đó, các nhà phát triển đang tìm kiếm sự chấp thuận của chính phủ, quyền sử dụng đất hoặc tài trợ cho thêm 276 GW dự án thủy điện tích năng khác.

9. Giai đoạn có tốc độ phát triển thủy điện tích năng cao nhất cho đến nay

Thủy điện tích năng là công nghệ được phát triển đầu tiên vào những năm 1890, được xây dựng với mức độ khiêm tốn ở Châu Âu và Bắc Mỹ trong thế kỷ 20, cuối thế kỷ 20 phát triển mạnh, đặc biệt từ đầu thế kỷ 21 khi thế giới chuyển sang hệ thống năng lượng với nhiều nguồn năng lượng tái tạo không liên tục như gió và mặt trời. Và, Châu Á là khu vực dẫn đầu phát triển thủy điện tích năng từ đầu thế kỷ 21 đến nay. 

10. Thủy điện tích năng là hình thức lưu trữ năng lượng tái tạo lớn nhất 

Theo Hiệp hội Thủy điện Quốc tế (IHA: International Hydropower Association), cho đến hiện tại, thủy điện tích năng, với công suất lắp đặt gần 200 GW của hơn 400 trạm đang hoạt động, cung cấp hơn 90% tổng số năng lượng lưu trữ dài hạn trên toàn thế giới.

 

Tổng hợp: Vũ Đình Hùng, Ban HTQT, VNCOLD