Điểm bùng phát của năng lượng mặt trời: Khi chi phí khởi điểm không còn là rào cản

Năng lượng mặt trời đã vượt qua rào cản chi phí vốn ban đầu

Trong nhiều thập kỷ, lập luận kinh tế ủng hộ năng lượng mặt trời luôn vấp phải một câu hỏi khó: chi phí ban đầu quá cao. Mặc dù chi phí vận hành thấp và không phụ thuộc nhiên liệu, nhưng các dự án điện mặt trời đòi hỏi nguồn vốn lớn ngay từ đầu, trong khi nhà máy nhiệt điện than hay khí có thể xây dựng với chi phí thấp hơn và trả dần qua hóa đơn nhiên liệu hàng năm.

Tuy nhiên, theo phân tích mới từ Ember, lợi thế này của nhiên liệu hóa thạch đã gần như biến mất. Một nhà máy điện mặt trời hiện nay có thể đòi hỏi ít vốn đầu tư ban đầu hơn so với nhà máy than hoặc khí để sản xuất cùng một lượng điện. Một thập kỷ trước, con số này có thể cao gấp năm lần. Sự thay đổi này đến từ việc giá thành sản xuất tấm pin mặt trời đã giảm 87% kể từ năm 2010 (theo IRENA), cùng với hiệu suất được cải thiện và chuỗi cung ứng toàn cầu được mở rộng.

So sánh công bằng: Không chỉ là công suất lắp đặt

Một so sánh công bằng giữa các công nghệ điện không thể chỉ dựa trên công suất danh nghĩa. Một megawatt điện mặt trời không tạo ra lượng điện hàng năm bằng một megawatt khí đốt, vì mặt trời không chiếu sáng liên tục. Ember so sánh vốn cần thiết để sản xuất cùng một lượng điện, thay vì chỉ so sánh con số trên máy phát.

Trong quá khứ, điện mặt trời cần nhiều công suất lắp đặt hơn để đạt sản lượng tương đương, và bản thân tấm pin lại đắt đỏ. Điều này tạo ra lợi thế cho nhiên liệu hóa thạch: xây dựng nhà máy rẻ hơn ngay bây giờ, trả tiền nhiên liệu sau. Nhưng sản xuất hàng loạt đã phá vỡ lập luận đó. Chi phí lắp đặt điện mặt trời đã giảm mạnh, và bản chất chi phí vốn ban đầu của nó không thay đổi, nhưng số vốn cần thiết đã giảm đáng kể.

Điều này đặc biệt quan trọng với các quốc gia nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch. Nhà máy khí có thể trông rẻ khi mới xây, nhưng mỗi megawatt-giờ phát ra lại tạo ra một hóa đơn nhiên liệu mới. Điện mặt trời gần như trả trước toàn bộ chi phí năng lượng cho 25-30 năm hoạt động. Sự lựa chọn giữa một tài sản sạch cần nhiều vốn và một tài sản hóa thạch rẻ hơn với chi phí nhiên liệu định kỳ đang trở thành sự lựa chọn giữa hai tài sản có giá tương đương, nhưng một trong số đó đi kèm hóa đơn nhiên liệu vĩnh viễn.

Tác động lớn nhất nằm ngoài các nền kinh tế giàu có

Phần lớn cuộc tranh luận về chuyển dịch năng lượng tập trung vào châu Âu, Mỹ và Trung Quốc. Nhưng ngưỡng chi phí vốn ban đầu tương đương có thể quan trọng hơn ở các nền kinh tế mới nổi đang tăng trưởng nhanh. Các quốc gia này thường đối mặt với ba áp lực cùng lúc: nhu cầu điện tăng nhanh, chi phí vay cao và phụ thuộc vào nhập khẩu than, dầu hoặc khí đốt.

Trước đây, điều này tạo ra một nghịch lý: điện mặt trời có chi phí vòng đời thấp hơn và tăng cường an ninh năng lượng, nhưng quốc gia cần nhất những lợi ích đó lại phải đối mặt với chi phí vốn cao nhất. Một dự án không có chi phí nhiên liệu vẫn có thể thua một nhà máy hóa thạch vì nhà đầu tư đặt nặng yêu cầu tài chính hiện tại hơn hóa đơn nhập khẩu tương lai.

Ngưỡng chi phí vốn tương đương đang phá vỡ cái bẫy đó. Điện mặt trời có tính mô-đun, cho phép mở rộng theo từng megawatt, phân tán giữa các dự án tiện ích, doanh nghiệp và hộ gia đình. Thời gian xây dựng ngắn hơn, và dự án thất bại không gây ra tổn thất vốn tập trung. Tuy nhiên, lãi suất, rủi ro tiền tệ, lưới điện yếu và khách hàng mua điện không chắc chắn vẫn có thể khiến các dự án điện mặt trời không khả thi về mặt ngân hàng. Nhưng tài trợ cho một dự án khó khăn khác với tài trợ cho một công nghệ bắt đầu với bất lợi vốn cố hữu. Điện mặt trời ngày càng đối mặt với vấn đề thứ nhất, không phải thứ hai.

Pin lưu trữ không làm cho hệ thống miễn phí, nhưng không còn phá vỡ kinh tế

Một phản đối rõ ràng là điện hàng năm không giống với điện theo yêu cầu. Nhà máy khí có thể phát điện vào ban đêm và trong tuần không gió, còn điện mặt trời thì không. Do đó, so sánh hệ thống công bằng phải bao gồm pin, lưới điện, liên kết, nhu cầu linh hoạt, thủy điện và lưu trữ dài hạn. Những chi phí này là có thật.

Nhưng chi phí linh hoạt đang giảm nhanh gần như chi phí sản xuất. IRENA ước tính chi phí lưu trữ pin đã giảm 93% kể từ năm 2010. Điện mặt trời cộng pin cố định có giá khoảng 54-82 USD mỗi megawatt-giờ ở các khu vực bức xạ cao, so với 70-85 USD cho than mới ở Trung Quốc và hơn 100 USD cho khí mới trên toàn cầu. IRENA dự kiến chi phí điện mặt trời cố định sẽ giảm thêm 30% vào năm 2030.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là pin bốn giờ có thể đáp ứng mọi thiếu hụt theo mùa. Chi phí hệ thống tăng khi tỷ trọng năng lượng tái tạo tăng. Điểm mấu chốt là khi đã tính cả lưu trữ và linh hoạt, điện mặt trời không tự động trở nên quá đắt. Ở các thị trường thuận lợi, điện mặt trời cố định đã nằm trong khoảng chi phí của điện hóa thạch mới. Tính không liên tục vẫn là ràng buộc kỹ thuật, nhưng đang mất dần vai trò là rào cản kinh tế.

Chi phí hệ thống của nhiên liệu hóa thạch cũng cần được tính

Năng lượng tái tạo thường bị yêu cầu tính mọi khoản chi phí cho cáp, pin và nhà máy dự phòng, trong khi nhiên liệu hóa thạch chỉ được so sánh tại cổng nhà máy. Đây không phải là so sánh trung lập. Nhà máy khí cần đường ống, cảng nhập khẩu, kho chứa và hợp đồng nhiên liệu. Than cần mỏ, đường sắt, cảng và kho. Cả hai đều đối mặt với biến động giá hàng hóa và gián đoạn nguồn cung. Khả năng điều độ có giá trị, nhưng duy trì hệ thống nhiên liệu không hề rẻ.

Ngoài ra, có sự khác biệt chiến lược giữa cơ sở hạ tầng và nhiên liệu. Pin, đường dây truyền tải hay tấm pin mặt trời có thể hoạt động trong nhiều năm. Khí nhập khẩu biến mất ngay khi bị đốt và phải mua lại. Điều này không loại bỏ nhu cầu về công suất điều độ, nhưng thay đổi cách định giá. Khí có thể giữ vai trò dự phòng, nhưng nhà máy hoạt động ít giờ hơn phải thu hồi chi phí cố định từ sản lượng ít hơn, khiến điện trở nên đắt hơn.

Cuộc tranh luận đã chuyển hướng

Trong một thời gian dài, người ủng hộ có thể lập luận rằng điện mặt trời rẻ hơn trong vòng đời, trong khi người chỉ trích trả lời rằng nhiều quốc gia không đủ khả năng chi trả ban đầu. Lời chỉ trích đó không phải bịa đặt, mà là một trong những nút thắt nghiêm trọng nhất của quá trình chuyển dịch. Giờ đây, nó đang được gỡ bỏ nhờ quy mô công nghiệp, không phải hùng biện chính trị. Điện mặt trời đã đạt đến sự tương đương không chỉ về giá điện cuối cùng, mà còn về vốn ban đầu cần thiết. Pin đang đi theo cùng quỹ đạo, biến điện sạch cố định thành lựa chọn cạnh tranh ở ngày càng nhiều thị trường.

Quá trình chuyển dịch vẫn cần lưới điện, linh hoạt và tài chính tốt hơn. Điện mặt trời chưa giải quyết mọi vấn đề hệ thống. Nhưng nhiên liệu hóa thạch đã mất đi một trong những biện pháp bảo vệ kinh tế đơn giản cuối cùng: không còn nhất thiết rẻ hơn nếu xây hôm nay và trả tiền cho ngày mai.

Điều người giao dịch cần theo dõi

Sự dịch chuyển này có tác động sâu sắc đến thị trường dầu và khí đốt dài hạn, đặc biệt khi các nền kinh tế mới nổi tăng tốc lắp đặt điện mặt trời. Nhà giao dịch nên theo dõi tốc độ triển khai năng lượng tái tạo ở các nước nhập khẩu năng lượng lớn như Ấn Độ, Đông Nam Á và châu Phi, cùng với sự phát triển của chi phí pin lưu trữ. Nếu chi phí pin tiếp tục giảm theo dự báo, nhu cầu dầu và khí cho sản xuất điện có thể đạt đỉnh sớm hơn dự kiến, tạo áp lực giảm giá dài hạn lên giá dầu và khí đốt. Các đồng tiền hàng hóa như CAD, AUD và NOK có thể phản ánh những thay đổi này qua cán cân thương mại và dòng vốn đầu tư.