Nhà máy thủy điện khắp thế giới 'lao đao' vì biến đổi khí hậu

Kênh DW (Đức) cho biết trong nhiều năm trời, có suy nghĩ cho rằng nhà máy thủy điện khi đi vào hoạt động sẽ sản sinh điện quanh năm. Năm 2019 ghi nhận trên hơn một nửa điện tái tạo trên thế giới phát sinh từ các nhà máy thủy điện. Nhưng biến đổi khí hậu có nguy cơ “hút” dần nước dành cho thủy điện. Năm 2021, hạn hán xảy ra nhiều hơn và nghiêm trọng hơn bởi nhiệt độ tăng cao đã kéo theo sản lượng thủy điện thấp nhất trong những thập niên gần đây.

Phó Tổng thống Mỹ Kamala Harris vào đầu năm nay nhận định: “Trong nhiều năm đã xảy ra chiến tranh vì dầu mỏ. Tuy nhiên, chỉ một thời gian ngắn tới, sẽ có xung đột về nước".

Hiện tượng xảy ra trên toàn thế giới

Tại Hồ Mead, không xa Las Vegas của Mỹ, sông Colorado đổ vào đập Hoover, nơi cung cấp nước cho hơn 140 triệu người. Nhưng hiện tại, mực nước tại hồ chứa rộng lớn này chỉ tương đương 1/3 dung tích.

Mức nước giảm khiến nhà máy năng lượng Đập Hoover trong tháng 7 đã sản xuất ít hơn 25% lượng điện so với mức bình thường. Chính phủ Mỹ đã phải thông báo cắt giảm nước dành cho các thị trấn ở hạ lưu con đập bắt đầu từ tháng 1/2022.

Nam Mỹ cũng ghi nhận tình trạng tương tự. Sông Parana chảy qua Brazil, Paraguay và Argentina đã ghi nhận lượng nước thấp kỷ lục. Theo truyền thông địa phương, mực nước trong các hồ chứa ở miền Trung và miền Nam Brazil đã giảm hơn một nửa so với mức trung bình 20 năm qua và hiện chỉ ở mức dưới một phần ba dung tích. Khoảng 60% lượng điện tại Brazil được thu từ thủy điện do vậy mực nước đập tiếp tục thấp có thể dẫn đến tình trạng mất điện.

Quay trở lại với nhiên liệu hóa thạch

Để ngăn viễn cảnh mất điện diện rộng xảy ra, nhà chức trách Brazil đã bắt đầu kích hoạt lại các nhà máy điện khí đốt tự nhiên, vốn đang khiến giá điện và cả lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, tăng lên.

Một kịch bản tương tự đang diễn ra ở Mỹ. Tại California, chính quyền tiểu bang đã cho phép các ngành công nghiệp và tàu thuyền sử dụng máy phát điện diesel do không thể tiếp cận các nguồn tái tạo. Các nhà máy năng lượng khí tự nhiên cũng được phép đốt nhiều khí hơn để tạo ra điện.

Nhưng không chỉ hạn hán có thể làm tê liệt hoạt động của thủy điện. Mưa lớn và lũ lụt cũng gây ra nhiều vấn đề lớn. Vào tháng 3/2019, lũ lụt nghiêm trọng sau khi bão Idai tấn công miền Tây châu Phi, đã làm hư hại hai nhà máy thủy điện lớn ở Malawi, làm ngưng nguồn điện đến nhiều vùng của đất nước trong vài ngày.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), tại một số quốc gia châu Phi, trong đó có Congo, Ethiopia, Malawi và Mozambique, thủy điện chiếm hơn 80% sản lượng điện. Thủy điện chiếm khoảng 17% sản lượng điện ở châu Phi vào cuối năm 2019. Con số này được dự báo sẽ tăng lên hơn 23% vào năm 2040.

Nhưng theo IEA, hầu hết kế hoạch mới cho các nhà máy thủy điện ở châu Phi không tính đến nguy cơ tiềm ẩn của biến đổi khí hậu.

Tăng cường công nghệ

Trong khi đó, nhiều nhà máy thủy điện trên thế giới đã đi vào hoạt động đang phải đối mặt với một vấn đề khác – xuống cấp. Theo một nghiên cứu của Đại học Liên Hợp Quốc (Nhật Bản), các con đập có niên hạn sử dụng từ 50 đến 100 năm sau khi xây dựng. Nghiên cứu lưu ý rằng càng bị “va đập” nhiều bởi thời tiết thì khả năng vỡ đập càng cao. Bên cạnh đó, trong 25-35 năm đầu sử dụng đập thủy điện, các biện pháp bảo trì cần thiết sẽ dẫn đến tăng phí vận hành.

Giáo sư Klement Tockner tại Đại học Goethe (Đức) đánh giá: “Thực tế là trong tương lai chúng ta không thể từ bỏ thủy điện. Nhưng câu hỏi đặt ra là: Chúng ta sẽ xây chúng ở đâu, bằng phương pháp nào và trong tương lai sẽ vận hành những công trình này như thế nào?”.

Ông tin rằng không nên xây dựng đập thủy điện trong các khu bảo tồn nơi vẫn còn những dòng sông chảy tự do. Theo Giáo sư Klement Tockner, nếu thích hợp nên có biện pháp để bù đắp tác động của các nhà máy thủy điện đối với hệ sinh thái. Các nhà máy thủy điện mới cần phải được xây dựng theo phương pháp để tối đa khả năng thấm của các con sông - vừa để cho cá và phù sa di chuyển lên và xuống hạ lưu, vừa tạo đường cho dòng chảy lớn của nước băng qua khi lũ lụt.

Nhà thủy văn Stefan Uhlenbrook tại Viện Quản lý nước Quốc tế (IWMI) cho rằng các nhà máy thủy điện lớn ngày càng trở nên không hiệu quả do biến đổi khí hậu vì vậy nên tập trung vào những nhà máy quy mô nhỏ và cung cấp phi tập trung.

Ngoài ra, có những lựa chọn thay thế cho các đập lớn. Ví dụ, các tuabin trong luồng nước thường được lắp đặt ở giữa sông và tạo ra điện từ dòng nước chảy. Những công trình này không đòi hỏi xây dựng công phu và vẫn có thể hoạt động khi mực nước giảm xuống. Nhưng chúng thích hợp đối với các vùng xa xôi và không thể cung cấp điện cho các khu vực đô thị.

Một ví dụ khác là nhà máy thủy điện trục, đặt tại Đại học Kỹ thuật Munich (Đức), được thiết kế để thích nghi với an toàn lũ lụt và thời gian hoạt động lâu dài. Một nhà máy thí điểm đã triển khai ở bang Bavaria, miền nam Đức và cung cấp điện cho khoảng 800 hộ gia đình.

Nhà thủy văn Stefan Uhlenbrook nhấn mạnh: “Trên nhất, cần tập trung vào tiết kiệm tối đa năng lượng trong tương lai”.