Thế giới hiện đang trải qua cuộc khủng hoảng năng lượng đầu tiên trong quá trình dịch chuyển sang nguồn năng lượng xanh và có thể sẽ chưa kết thúc trong tương lai. Sự thiếu hụt nguồn cung của khí đốt tự nhiên và điện từ Anh cho tới Trung Quốc xảy ra cùng lúc với sự tăng vọt của nhu cầu sử dụng năng lượng sau đại dịch.

Tuy vậy, trên thực tế, thế giới đã phải đối mặt với sự mong manh của thị trường năng lượng và sự siết chặt của nguồn cung trong vài thập kỷ qua. Điểm khác biệt giờ đây đó là thậm chí các nước giàu cũng đang phải trải qua những tác động tiêu cực của vấn đề này. Quá trình dịch chuyển sang các dạng năng lượng sạch hơn đáng ra sẽ giúp cho hệ thống cũ trở nên vững chắc hơn. Dẫu vậy, quá trình này sẽ cần nhiều thập kỷ để thực sự hoàn thành và trong thời gian đó năng lượng hóa thạch vẫn sẽ là nguồn năng lượng chính để vận hành thế giới. Trong giai đoạn chuyển mình trên, hệ thống năng lượng toàn cầu sẽ trở nên mong manh hơn trước những cú sốc tương tự trong tương lai.

Các loại năng lượng tái tạo hiện đang cung cấp hơn 1/3 lượng điện năng tại Anh

Nguồn cơn của sự biến động

Hãy cùng lấy cuộc khủng hoảng tại Châu Âu làm ví dụ. Sau khi một mùa đông lạnh hơn thường lệ làm vơi đi lượng khí đốt tự nhiên dự trữ, giá khí đốt và điện đã tăng mạnh khi nguồn cung không thể bắt kịp nhu cầu từ quá trình phục hồi nền kinh tế sau đại dịch. Tình trạng này có thể đã không xảy ra vào thời điểm khoảng 20 năm trước đây. Tuy nhiên, ở hiện tại, nước Anh và Châu Âu phụ thuộc vào rất nhiều nguồn năng lượng khác nhau. Năng lượng từ than đá đã bị cắt giảm mạnh tay và được thay thế bởi các loại khí đốt sạch hơn. Việc nhu cầu toàn cầu tăng mạnh đã khiến nguồn cung khí đốt trở nên khan hiếm. Cùng lúc đó, 2 nguồn năng lượng khác là nước và gió lại thường có sản lượng khá thấp do điều kiện khí hậu bất lợi.

Nói cách khác, sự tắc nghẽn của thị trường khí đốt toàn cầu đã kích hoạt cho giá điện tại Châu Âu tăng vọt và quá trình dịch chuyển sang năng lượng xanh càng khuếch đại thêm tính nghiêm trọng của tình hình.

Những gì đang xảy ra tại Châu Âu minh họa một trong những kịch bản có thể xảy ra trên phạm vi toàn cầu. Bất chấp việc năng lượng mặt trời và gió đang ngày càng trở nên phổ biến và có chi phí rẻ hơn, rất nhiều nơi trên thế giới vẫn đang phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên và các nguồn năng lượng hóa thạch khác trong hàng thập kỷ qua. Trong khi đó, các nhà đầu tư và các công ty sản xuất lại đang có xu hướng dần quay lưng với loại năng lượng truyền thống này.

Mặc dù năng lượng mặt trời và gió đang dần trở nên phổ biến hơn, Châu Âu vẫn đang dựa vào các năng lượng hóa thạch để dự phòng

Và điều này chính là một nguyên nhân hoàn hảo dẫn tới sự biến động của thị trường năng lượng toàn cầu. Mặc dù, sự dịch chuyển sang năng lượng xanh không trực tiếp gây ra sự siết chặt về nguồn cung, bất cứ sự thay đổi lớn nào cũng có thể khiến hệ thống vận hành phức tạp hiện tại trở nên mỏng manh trước những cú sốc.

Nhu cầu năng lượng tăng lên

Theo dự đoán từ Bloomberg, mức năng lượng tiêu thụ toàn cầu dự kiến tăng thêm 60% vào năm 2050 khi năng lượng hóa thạch bị loại bỏ để chuyển sang năng lượng điện. Sự phát triển kinh tế và gia tăng dân số cũng sẽ góp phần vào quá trình này.

Lạm phát giá năng lượng đang tăng mạnh tại các nước G-7

Sự tăng vọt của nhu cầu sử dụng điện và biến động của giá năng lượng đồng nghĩa rằng thế giới có thể sẽ phải trải qua một giai đoạn khó khăn trong vài thập kỷ tới. Hậu quả có thể bao gồm những giai đoạn lạm phát gây ra bởi giá năng lượng, trầm trọng hóa bất bình đẳng thu nhập và đánh mất động lực tăng trưởng kinh tế.

Vấn đề trên quy mô toàn cầu

Hệ thống năng lượng toàn cầu đều có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, do đó các cuộc khủng hoảng và hiệu ứng của nó sẽ lan ra một cách nhanh chóng. Cuộc khủng hoảng hiện tại đã có tác động cụ thể lên rất nhiều ngành, từ sản xuất cho tới các chuỗi cung ứng.

Tại Mỹ, giá khí đốt tự nhiên đã tăng hơn gấp đôi trong năm nay trước cả khi nhu cầu đạt đỉnh vào mùa đông. Với việc 40% lượng điện năng của nước này được tạo ra từ khí đốt, xu hướng tăng giá trên chắc chắn sẽ khiến cho hóa đơn tiền điện và sưởi ấm của người dân tăng theo.

Lượng tiêu thụ điện năng của Trung Quốc hiện đã vượt qua sản lượng khai thác than đá trong vài năm trở lại đây

Tại Trung Quốc, bất chấp chính phủ thúc đẩy việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, ngành công nghiệp nước này vẫn phụ thuộc lớn vào năng lượng hóa thạch như than đá, khí đốt và dầu mỏ. Khi các nhà máy đồng loạt vận hành trở lại sau đại dịch, nguồn cung trong nước là không đủ để đáp ứng. Hoạt động sản xuất của Trung Quốc đã thu hẹp trong tháng 9, lần đầu tiên sau 19 tháng. Điều này cho thấy cuộc khủng hoảng giá năng lượng đang có tác động lớn tới nền kinh tế lớn thứ 2 thế giới.

Chính quyền Bắc Kinh hiện đang cố giải quyết vấn đề bằng việc tăng nguồn cung than đá và khí tự nhiên từ nước ngoài. Tuy nhiên, điều này khiến Trung Quốc sẽ phải cạnh tranh trực tiếp với Châu Âu và có thể khiến tình hình hiện tại ngày càng tồi tệ hơn. 

Nguồn cung ngày một thu hẹp

Với việc các nhà khai thác lớn từ BP Plc tới Royal Dutch Shell Plc đang cố gắng để giảm lượng khí thải và các dàn khoan tại Mỹ ngần ngại mở rộng, nguồn cung năng lượng hóa thạch xuất khẩu cũng trở nên khan hiếm hơn.

Jeff Currie, trưởng bộ phận nghiên cứu hàng hóa tại Goldman Sachs chỉ ra việc cắt giảm đầu tư vào năng lượng hóa thạch chính là một nguyên nhân chính của vấn đề.

Các nhà đầu tư mong muốn mức lợi nhuận lớn hiện đang đổ tiền vào các cổ phiếu năng lượng thay thế thay vì các công ty khai thác năng lượng hóa thạch. Một số khác thậm chí đang cố gắng bán tháo các cổ phiếu liên quan tới than đá và dầu mỏ do e ngại quá trình dịch chuyển sang năng lượng xanh. Một số công ty năng lượng hóa thạch thậm chí đang dịch chuyển đầu tư sang các ngành ít khí thải hơn thay vì chỉ tập trung vào khai thác dầu mỏ và khí đốt.

Hoạt động khai thác dầu và khí đốt tại Mỹ hiện vẫn đang ở dưới mức trước đại dịch

Hoạt động sản xuất năng lượng gió và mặt trời đã gia tăng trong thập kỷ vừa qua. Tuy nhiên 2 loại năng lượng này lại chưa có tính ổn định. Khác với khí đốt hay than đá, điện rất khó để dự trữ với số lượng lớn. Đây là một vấn đề bởi nguồn cung và nhu cầu cần được duy trì ổn định và cân bằng. 

Giải pháp dự trữ

Một trong những thử thách lớn nhất trước mắt đó là giải quyết vấn đề lưu trữ điện tạo ra bởi gió và nước. Giải pháp có thể tồn tại, tuy nhiên sẽ cần mất nhiều năm để đạt được. Tại Úc và California, những cục pin khổng lồ đang được sử dụng để giữ nguồn cung điện ổn định từ các tấm pin năng lượng mặt trời. Quá trình hiện tại mới chỉ trong giai đoạn thử nghiệm và ứng dụng của những cục pin này vẫn còn khá hạn chế.

Những cục pin Lithium dùng để dự trữ điện tại California

Rất nhiều quốc gia và công ty đã đặt hy vọng vào hydrogen trong việc dự trữ năng lượng và sử dụng nhưng một nguồn năng lượng trong vận tải và công nghiệp. Hydrogen có thể được tác ra từ nước bằng những máy electrolyzer chạy bằng năng lượng tái tạo. Quá trình này không tạo ra khí gây hiệu ứng nhà kính. Khí hydrogen có thể được đốt trong tuabin hay nạp vào pin để tạo ra điện năng mà không tạo ra khí carbon. Không giống như dầu mỏ, khí đốt và than đá, hydrogen có thể được tạo ra từ bất kỳ đâu có nước và ánh nắng mặt trời hoặc gió mạnh. Tuy nhiên, quá trình ứng dụng của hydrogen hiện cũng đang trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm.

Trước mắt, một mùa đông ấm hơn thường lệ tại Bắc Bán cầu có thể sẽ giúp giá khí đốt hạ nhiệt và cho phép lượng dự trữ được tích trữ trở lại. Tuy vậy, xu hướng tăng giá này nhắc nhở chúng ta rằng dù cho thế giới đang cố gắng xây dựng một hệ thống năng lượng mới, nó hiện vẫn đang phải phụ thuộc vào các nguồn năng lượng cũ để vận hành.

"Vấn đề không chỉ là về mức năng lượng chúng ta có thể đẩy vào hệ thống, mà còn là khả năng cung cấp chúng một cách linh hoạt và đúng lúc" James Basden, sáng lập và giám đốc của Zenobe Energy Ltd nhận định.