Than đá năng lượng: Nguồn điện chủ lực của nhiều quốc gia

Trong bối cảnh thế giới đang chạy đua với các mục tiêu “Net Zero” (phát thải ròng bằng 0) và sự bùng nổ của năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời, một thực tế không thể phủ nhận vẫn đang diễn ra: Than đá năng lượng (Thermal Coal) vẫn đóng vai trò là xương sống của hệ thống điện toàn cầu. Bất chấp những tranh luận về môi trường, “vàng đen” vẫn là nguồn nhiên liệu không thể thay thế trong ngắn hạn và trung hạn đối với nhiều nền kinh tế lớn, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển.

Bài viết này sẽ đi sâu phân tích tại sao than đá vẫn là nguồn điện chủ lực, những thách thức nó đang đối mặt, và tương lai của ngành công nghiệp này sẽ đi về đâu trong thập kỷ tới.

Tổng quan về Than đá năng lượng

Để hiểu rõ tầm quan trọng của loại nhiên liệu này, trước hết chúng ta cần phân biệt rõ ràng các loại than và ứng dụng của chúng.

Than đá năng lượng là gì?

Than đá năng lượng, hay còn gọi là than nhiệt (Thermal Coal/Steam Coal), là loại than được sử dụng chủ yếu để đốt trong các lò hơi nhằm sinh nhiệt. Nhiệt năng này đun sôi nước tạo thành hơi nước áp suất cao, làm quay tuabin và phát ra điện.

Khác với than cốc (Coking Coal/Metallurgical Coal) – loại than có tính chất kết dính cao dùng chủ yếu để luyện thép – than năng lượng có nhiệt trị đa dạng và được khai thác tập trung cho mục đích sản xuất điện năng và cung cấp nhiệt cho các ngành công nghiệp như xi măng, dệt nhuộm.

Phân loại than dùng trong nhiệt điện

Không phải cục than nào cũng giống nhau. Hiệu suất phát điện phụ thuộc rất lớn vào loại than:

• Than Anthracite (Than đá): Có hàm lượng cacbon cao nhất (trên 86%), cháy ít khói, nhiệt lượng rất cao. Đây là loại than cao cấp nhưng trữ lượng ít hơn.
• Than Bitum (Than mỡ): Loại phổ biến nhất trong sản xuất điện, nhiệt lượng cao và dễ cháy.
• Than Sub-bituminous và Than Lignite (Than nâu): Nhiệt trị thấp hơn, độ ẩm cao và nhiều tro xỉ. Tuy nhiên, do giá thành rẻ và trữ lượng khổng lồ, chúng vẫn được dùng rộng rãi ở nhiều nhà máy nhiệt điện công nghệ cũ hoặc các mỏ than địa phương.

Tại sao Than đá vẫn là “Nguồn điện chủ lực”?

Dù năng lượng tái tạo đang rẻ đi từng ngày, tại sao thế giới – từ Trung Quốc, Ấn Độ cho đến các nước Đông Nam Á – vẫn “khát” than? Câu trả lời nằm ở ba yếu tố cốt lõi: An ninh năng lượng, Chi phí và Tính ổn định.

Tính ổn định và khả năng chạy nền

Đây là ưu điểm tuyệt đối của nhiệt điện than so với năng lượng tái tạo. Điện mặt trời chỉ có vào ban ngày, điện gió phụ thuộc vào thời tiết. Trong khi đó, một hệ thống lưới điện quốc gia cần một nguồn điện nền (Base load) chạy liên tục 24/7 để duy trì tần số và điện áp ổn định.

Nhà máy nhiệt điện than có thể vận hành bất kể ngày đêm, mưa nắng. Khi nhu cầu điện tăng đột biến (ví dụ đợt nắng nóng kỷ lục hoặc mùa đông khắc nghiệt), nhiệt điện than có thể huy động công suất nhanh chóng để bù đắp thiếu hụt mà các nguồn khác không đáp ứng kịp.

Chi phí sản xuất cạnh tranh

Mặc dù giá than có những biến động mạnh do địa chính trị (như xung đột Nga – Ukraine), xét về dài hạn, than đá năng lượng vẫn là nguồn nhiên liệu có chi phí sản xuất điện (LCOE – Levelized Cost of Electricity) rất cạnh tranh.

• Hạ tầng có sẵn: Nhiều quốc gia đã đầu tư hàng tỷ USD vào hệ thống nhà máy nhiệt điện. Việc tiếp tục vận hành các nhà máy này rẻ hơn nhiều so với việc xây mới hoàn toàn hệ thống pin lưu trữ năng lượng khổng lồ cho điện tái tạo.
• Trữ lượng dồi dào: Than đá được tìm thấy ở khắp các châu lục, giúp giảm thiểu rủi ro đứt gãy chuỗi cung ứng so với khí đốt (Gas/LNG) hay dầu mỏ.

Động lực cho các nền kinh tế mới nổi

Các quốc gia đang phát triển như Ấn Độ, Indonesia, và Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa mạnh mẽ. Nhu cầu tiêu thụ điện tăng trưởng 2 con số mỗi năm. Để đáp ứng cơn khát năng lượng này với chi phí rẻ nhất để thu hút đầu tư nước ngoài (FDI), than đá vẫn là lựa chọn tối ưu nhất về mặt kinh tế học trong giai đoạn hiện tại.

Bản đồ than đá thế giới: Những “gã khổng lồ” tiêu thụ

Nhìn vào bức tranh toàn cảnh năm 2024-2025, trục tiêu thụ than năng lượng đã dịch chuyển rõ rệt từ phương Tây sang phương Đông.

Trung Quốc – Công xưởng của thế giới

Trung Quốc hiện chiếm hơn 50% lượng tiêu thụ than toàn cầu. Mặc dù là quốc gia đầu tư mạnh nhất vào năng lượng tái tạo, Trung Quốc vẫn liên tục phê duyệt các dự án nhiệt điện than mới để đảm bảo an ninh năng lượng, tránh tình trạng cắt điện luân phiên gây ảnh hưởng đến sản xuất công nghiệp. Đối với Bắc Kinh, than đá là “chốt chặn” an toàn cuối cùng.

Ấn Độ – Cơn khát năng lượng chưa từng có

Với dân số đông nhất thế giới và nền kinh tế đang bùng nổ, Ấn Độ phụ thuộc vào than đá cho khoảng 70-75% sản lượng điện. Chính phủ Ấn Độ đã tuyên bố rõ ràng rằng than đá năng lượng sẽ vẫn là trụ cột trong nhiều thập kỷ tới để đảm bảo mục tiêu xóa đói giảm nghèo và phát triển hạ tầng.

Khu vực Đông Nam Á (ASEAN)

Indonesia (nước xuất khẩu than lớn nhất thế giới) và Việt Nam là những ví dụ điển hình. Dù cam kết Net Zero vào năm 2050, nhưng trong quy hoạch điện ngắn hạn, nhiệt điện than vẫn chiếm tỷ trọng lớn để đảm bảo cung ứng điện cho các khu công nghiệp.

Mặt trái của tấm huy chương: Thách thức về Môi trường và Khí hậu

Không thể viết về than đá mà bỏ qua tác động môi trường. Đây là lý do chính khiến nguồn năng lượng này chịu sức ép “khai tử” từ các tổ chức quốc tế.

Phát thải khí nhà kính (GHG)

Nhiệt điện than là nguồn phát thải CO2 lớn nhất trong ngành năng lượng. Việc đốt than giải phóng một lượng carbon khổng lồ đã được tích tụ hàng triệu năm vào khí quyển, là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu.

Ô nhiễm không khí và sức khỏe cộng đồng

Ngoài CO2, quá trình đốt than còn sinh ra bụi mịn (PM2.5), khí SO2, NOx và tro xỉ. Nếu không được xử lý bằng công nghệ lọc hiện đại, các chất này gây ra các bệnh về hô hấp, mưa axit và ô nhiễm nguồn nước ngầm (do bãi thải xỉ than).

Sức ép từ tài chính xanh

Hiện nay, nhiều ngân hàng lớn và các quỹ đầu tư quốc tế đã tuyên bố ngừng tài trợ cho các dự án nhiệt điện than mới. Điều này khiến việc huy động vốn cho các dự án than trở nên khó khăn và đắt đỏ hơn bao giờ hết, buộc các quốc gia phải cân nhắc lại chiến lược năng lượng.

Công nghệ “Than sạch” (Clean Coal): Lời giải cho bài toán khó?

Trước sức ép loại bỏ than, ngành công nghiệp năng lượng đã phát triển các công nghệ mới nhằm giảm thiểu tác động môi trường, giúp kéo dài vòng đời của các nhà máy nhiệt điện.

Công nghệ siêu tới hạn

Thay vì sử dụng lò hơi truyền thống, các nhà máy hiện đại sử dụng công nghệ siêu tới hạn và trên siêu tới hạn. Công nghệ này nén hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cực cao, giúp tăng hiệu suất đốt cháy nhiên liệu.

• Kết quả: Cần ít than hơn để tạo ra cùng một lượng điện, từ đó giảm lượng phát thải tính trên mỗi kWh điện.
• Hiện nay, hầu hết các nhà máy nhiệt điện mới tại Việt Nam (như Vĩnh Tân 4, Duyên Hải 3 mở rộng) đều áp dụng công nghệ này.

Công nghệ thu giữ và lưu trữ Carbon

CCUS (Carbon Capture, Utilization, and Storage) được xem là “chiếc phao cứu sinh” cho ngành than. Công nghệ này thu gom khí CO2 ngay tại ống khói nhà máy, sau đó nén lỏng và chôn sâu dưới lòng đất hoặc sử dụng cho các mục đích công nghiệp khác (như ép dầu, nuôi tảo). Tuy nhiên, chi phí triển khai CCUS hiện vẫn còn rất cao.

Đốt kèm sinh khối

Một giải pháp chuyển đổi xanh là trộn sinh khối (viên nén gỗ, trấu, rơm rạ) vào đốt chung với than đá. Việc này giúp giảm tỷ lệ than tiêu thụ và tận dụng phế phẩm nông nghiệp, đang được thử nghiệm tại nhiều nhà máy ở Việt Nam và Nhật Bản.

Thị trường Than đá 2025: Biến động giá và Xu hướng cung cầu

Thị trường than đá nhập khẩu quốc tế luôn biến động mạnh mẽ, chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố địa chính trị và thời tiết.

Sự phân mảnh thị trường

Thế giới đang chia thành hai khối rõ rệt:

• Khối Âu – Mỹ: Đang tích cực loại bỏ than, đóng cửa các nhà máy nhiệt điện cũ để chuyển sang khí đốt và năng lượng tái tạo.
• Khối Á – Thái Bình Dương: Nhu cầu vẫn tăng cao. Giá than thế giới (theo chỉ số Newcastle hoặc than Indonesia) vẫn neo ở mức cao do nhu cầu nhập khẩu lớn từ Trung Quốc và Ấn Độ.

Rủi ro chuỗi cung ứng

Các hiện tượng thời tiết cực đoan (lũ lụt tại các mỏ than ở Úc hay Indonesia) thường xuyên gây gián đoạn nguồn cung, đẩy giá than tăng vọt, gây áp lực lên giá điện bán lẻ tại các quốc gia nhập khẩu. Điều này đặt ra bài toán về việc đa dạng hóa nguồn cung và tăng cường dự trữ than quốc gia.

Kết luận

Than đá năng lượng, dù bị gắn mác “kém thân thiện môi trường”, vẫn đang là nguồn điện chủ lực không thể thay thế đối với an ninh năng lượng của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Nó đóng vai trò là bệ đỡ vững chắc cho sự phát triển kinh tế trong giai đoạn quá độ sang năng lượng xanh.

Bài toán đặt ra cho các chính phủ và doanh nghiệp không phải là loại bỏ than ngay lập tức – điều bất khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật – mà là làm thế nào để sử dụng than sạch hơn, hiệu quả hơn và có lộ trình thay thế phù hợp. Sự kết hợp giữa công nghệ đốt than tiên tiến, thu giữ carbon và sự phát triển song song của năng lượng tái tạo chính là chìa khóa để giải quyết mâu thuẫn giữa “cơn khát điện” và “lá phổi xanh” của Trái đất.