Thực trạng và giải pháp phát triển thủy điện tại Việt Nam | Tài nguyên và môi trường nước | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN
1. Ngành thủy điện thế giới
- Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất thế giới, theo báo cáo về hiện
trạng thủy điện thế giới năm 2020 của Hiệp hội Thủy điện Quốc tế (IHA), công
suất lắp đặt của các nhà máy thủy điện trên thế giới năm 2019 đã đạt trên
1.300GW, sản sinh hơn 4.300TWh, qua đó đóng góp khoảng 15% sản lượng
điện của thế giới và nhiều hơn sự đóng góp của tất cả các dạng năng lượng tái
tạo khác kết hợp lại. Nếu mất đi nguồn này, sẽ gây áp lực rất lớn lên hệ thống
điện. Các nguồn thay thế như than, khí đốt hoặc hạt nhân không thể ngay lập
tức bù đắp được – và chúng thường gây ô nhiễm cao hơn. Nếu thay thế bằng
than, sẽ dẫn đến việc tạo ra thêm 4 tỉ tấn khí thải nhà kính mỗi năm.
 Hơn 100 năm qua, thủy điện là nguồn năng lượng không thể thay thế trong
quá trình phát triển kinh tế - xã hội của thế giới. Như vậy ngành thủy điện
chính là chìa khóa mấu chốt cho động lực phát triển quốc gia.
- Dẫn đầu về mức tăng công suất thủy điện so với năm 2018 là khu vực Đông Á
và Thái Bình Dương với mức tăng 4,17GW, tiếp theo là Nam Mỹ, Trung và Nam Á, châu Phi, châu Âu.
 Trung Quốc và Brazil là hai nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn
nhất thế giới. Xét về tỉ lệ năng lượng thủy điện trên tổng sản lượng điện, Na
Uy sản xuất 99% lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi thủy điện ở
Iceland đáp ứng tới 83% nhu cầu về điện của người dân. Con số này ở
Canada là trên 70%, còn Áo sản xuất 67% lượng điện cả nước từ thủy điện.
Uruguay đã đạt đến mức gần 100% là năng lượng tái tạo, phần lớn nhờ vào thủy điện.
 Châu Á, đặc biệt là Trung Quốc là khu vực có tiềm năng rất lớn về thủy
điện. Có thể nói, Trung Quốc là quốc gia phát triển nhanh về công nghệ xây
dựng đập thủy điện, đặc biệt là loại lớn (công suất từ 500MW trở lên). Hiện
nay đập Tam Hiệp là công trình thủy điện lớn nhất ở Trung Quốc cũng như
trên thế giới. Chính vì vậy, Châu Á có rất nhiều thuận lợi để phát triển thủy
điện, và thực tế trong thời gian qua, nhiều quốc gia Châu Á đã chú trọng
mạnh vào phát triển nguồn tiềm năng này. Hiện nay, Châu Á thậm chí đã
vượt qua Bắc Mỹ và Châu Âu về tổng công suất lắp thủy điện.
 Mỹ là nước sở hữu nhiều đập trên sông thứ hai trên thế giới, chỉ sau Trung
Quốc, với khoảng 79.000 đập, trong đó có 2.500 đập thủy điện. Từ khi
Tổng thống Mỹ Theodore Roosevelt kêu gọi khai thác triệt để mọi dòng
chảy, xứ sở cờ hoa đã biến thế kỷ 20 trở thành kỷ nguyên vàng của ngành
xây đập thủy điện. Thời kỳ này đã cho ra đời 2 đập thủy điện tầm cỡ nhất
và hiện vẫn là nguồn thủy điện lớn nhất ở Mỹ là đập Hoover trên sông
Colorado hoàn thành năm 1936 và đập Grand Coulee trên sông Columbia hoàn thành năm 1942.
 Ấn Độ cũng là quốc gia có tiềm năng thủy điện rất lớn với tổng công suất
lắp đặt khoảng 148.700MW. Chiếm khoảng 11–12% tổng công suất điện
quốc gia. Sản lượng điện thủy điện: khoảng 160–170 TWh/năm.
 Là quốc gia thiên về thủy điện, Na Uy có tới 99% tổng sản lượng điện sản
xuất từ thủy điện với cơ sở hạ tầng thủy điện và đập nước này có “tuổi đời”
trung bình khoảng 46 năm. Hiện nay, Na Uy đang chú trọng nâng cấp cơ sở
hạ tầng thủy điện và cải thiện các tác động đến môi trường. Các điều khoản
trong giấy phép hoạt động của các công trình thủy điện ở nước này sẽ được
sửa đổi trước năm 2022, trong đó, bổ sung thêm các tiêu chuẩn chặt chẽ
hơn về đánh giá tác động môi trường.
- Thực trạng phát triển ngành thủy điện trên thế giới hiện nay phản ánh xu hướng
chuyển dịch năng lượng toàn cầu theo hướng bền vững, tuy nhiên cũng tồn tại
nhiều thách thức và bất cập. Những điều này đã đặt ra yêu cầu cho các nước
trong giải quyết, quản lý vấn đề về quy hoạch, thiết kế, xây dựng và vận hành
thủy điện một cách an toàn, có lợi và bền vững.
2. Thủy điện Việt Nam
2.1. Tiềm năng thủy điện
- Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới, lượng mưa trung
bình hàng năm luôn ở mức cao, khoảng từ 1800 – 2000 mm. Địa hình có có cả
đồi núi, đồng bằng, với hệ thống sông ngòi dày đặc, phía Tây có đồi núi cao,
phía Đông đường bở biển dài, hệ thống sông ngòi hơn 3.450 hệ thống. Điều
kiện tự nhiên thuận lợi tạo ra tiềm năng cho phát triển ngành thủy điện đặc biệt
là ở các khu vực như vùng núi phía Bắc và Tây Nguyên.
- Tại Việt Nam hiện nay đang có 385 công trình thủy điện đang vận hành, với
tổng công suất lắp đặt 18.564 MW, hiện đang xây dựng 143 dự án thủy điện với
tổng công suất lắp đặt 1.848 MW. Thủy điện hiện đang là nguồn sản xuất năng
lượng điện lớn tại Việt Nam.
- Theo tính toán lý thuyết, tổng công suất thủy điện của nước ta vào khoảng
35.000MW, trong đó 60% tập trung tại miền Bắc, 27% phân bố ở miền Trung
và 13% thuộc khu vực miền Nam. Tiềm năng kỹ thuật (tiềm năng có thể khai
thác khả thi) vào khoảng 26.000MW, tương ứng với gần 970 dự án được quy
hoạch, hàng năm có thể sản xuất hơn 100 tỷ kWh, trong đó nói riêng thuỷ điện
nhỏ có tới 800 dự án, với tổng điện năng khoảng 15 - 20 tỷ kWh/năm. Trong
khi đó tổng công suất các nhà máy thủy điện tính tới cuối năm 2022 là 23,595
MW đạt 90.8% tổng công suất tiềm năng phát triển thủy điện tại Việt Nam – tức
dư địa để phát triển thủy điện tại Việt Nam trong tương lai là rất hạn chế.
- Cho đến nay các dự án thủy điện lớn có công suất trên 100MW hầu như đã
được khai thác hết. Các dự án có vị trí thuận lợi, có chi phí đầu tư thấp cũng đã
được triển khai thi công. Còn lại trong tương lai gần, các dự án thủy điện công
suất nhỏ sẽ được đầu tư khai thác.
- Hiện nay, mặc dù ngành điện đã phát triển đa dạng hóa nguồn điện, nhưng thủy
điện vẫn đang chiếm một tỷ trọng đáng kể. Riêng năm 2023 thủy điện chiếm
28,5% tương đương với 66,74 tỷ kWh trong tổng lượng điện của toàn hệ thống.
- Nhà máy thủy điện Sơn La là nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam và khu vực
Đông Nam Á. Tại thời điểm đi vào hoạt động, nhà máy thủy điện Sơn La chiếm
1/10 tổng công suất điện cả nước. Thủy điện Sơn La là nhà máy thủy điện công
suất lớn nhất Việt Nam tính đến năm 2022 và có thể giữ vị trí này trong một thời gian dài nữa. 2.2.
Các giai đoạn phát triển a) Trước năm 1975
- Trước năm 1954, các công trình thủy điện được người Pháp nghiên cứu khai thác
thủy điện - thủy lợi để phục vụ cho mục đích khai thác thuộc địa. Các công trình
thủy điện được lựa chọn tại các vị trí thuận lợi, có thể xây dựng nhanh, với chi phí thấp
- Thời gian tiếp theo (1954 -1975), với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô và
Trung Quốc, các nghiên cứu đánh giá tiềm năng thủy điện cho lưu vực sông Hồng
đã được thực hiện từ năm 1956. Ngày 19/8/1964, công trình thủy điện có quy mô
lớn đầu tiên với sự giúp đỡ của Liên Xô đã được khởi công xây dựng: Thủy điện
Thác Bà trên sông Chảy, công suất ban đầu 108 MW. Đây là cái nôi đào tạo đội
ngũ CBCNV phát triển thủy điện cho ngành Điện sau này.
b) Từ năm 1975 đến năm 1994
- Giai đoạn 1975 - 1994, với sự giúp đỡ lớn lao từ nước bạn Liên Xô, Việt Nam
đã xây dựng thành công Thủy điện Hòa Bình, là dấu mốc quan trọng về khai thác
thủy năng to lớn cho đất nước. Tại miền Nam, công tác khắc phục Nhà máy Thủy
điện Đa Nhim được thực hiện khẩn trương, và cuối năm 1975, Nhà máy đã vận
hành trở lại. Để tiếp tục bổ sung nguồn điện cho miền Nam, ngày 30/4/1984,
Thủy điện Trị An đã chính thức khởi công xây dựng.
- Trong giai đoạn này, tại miền Trung, một số thủy điện nhỏ và vừa cũng bắt đầu
được các đơn vị khảo sát - thiết kế trong nước bắt tay thực hiện như Thủy điện
Đrây H’linh (12 MW), Thủy điện Vĩnh Sơn (66 MW).
c) Từ 1995 đến năm 2005
- Có thể nói, giai đoạn này là đỉnh cao trong sự nghiệp phát triển thủy điện của
đất nước. Nhiều công trình thủy điện được xây dựng và đưa vào vận hành, bao
gồm cả những công trình thủy điện lớn, đa mục tiêu: Thủy điện Ialy, Thủy điện
Hàm Thuận - Đa Mi, Thủy điện Sê San 3, Thủy điện Tuyên Quang…
- Giai đoạn này cũng chứng kiến sự phát triển vượt bậc và chuyển biến về chất
của kỹ thuật xây dựng thủy điện trên tất cả các lĩnh vực, từ quản lý dự án, tư vấn
xây dựng, thi công và vận hành nhà máy thủy điện. Từ việc phải phụ thuộc hoàn
toàn vào kỹ thuật từ nước ngoài, đội ngũ người Việt đã tự chủ được tất cả công
đoạn để xây dựng thành công các công trình thủy điện, với bất kể qui mô nào.
- Thời kỳ này đã xuất hiện hàng loạt thành tựu kỹ thuật hoàn toàn do các kỹ sư
trong nước làm chủ. Cùng với việc áp dụng thành công những kết cấu trong xây
dựng đập, công tác chế tạo thiết bị cơ khí thủy công cho các dự án thủy điện đã
có tiến bộ vượt bậc. Hầu như toàn bộ thiết bị cơ khí thủy công trong giai đoạn
này là do các nhà máy cơ khí trong nước đảm nhận.
d) Từ năm 2006 đến nay
Đây là giai đoạn tiếp nối quan trọng trong việc khai thác năng lượng thủy điện
của đất nước. Những dự án thủy điện lớn nhất được xây dựng và hoàn thành
trong thời kỳ này như: Thủy điện Sơn La (2400 MW), Thủy điện Lai Châu (1200
MW) và Thủy điện Huội Quảng (560 MW). Phát triển thủy điện bắt đầu đi vào chiều sâu.
ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP BỀN VỮNG
1. Định hướng phát triển
Sự phát triển nhanh của thủy điện trong mấy thập kỷ gần đây đã đóng góp rất
nhiều cho phát triển nguồn năng lượng sạch, nhưng cũng không tránh khỏi còn
những tồn tại, bất cập cần phải tháo gỡ. Để đảm bảo sự phát triển bền vững,
cần xác lập định hướng rõ ràng trong việc phát triển thủy điện:
- Phát triển có chọn lọc: Chỉ đầu tư những dự án có hiệu quả cao, tác động môi
trường thấp; loại bỏ các dự án nhỏ lẻ, nằm trong khu vực nhạy cảm sinh thái.
Dù là nhà máy thủy điện lớn hay nhỏ, việc xây dựng cũng sẽ cần nghiên cứu
rõ, việc quy hoạch, sử dụng đất đai hay cả tình trạng chặt phá rừng để xây
dựng công trình, đường xá cũng cần đặc biệt quan tâm. Điều đó có thể ảnh
hưởng không nhỏ đến môi trường tự nhiên, sinh thái của địa phương và cuộc
sống của người dân trong khu vực.
- Tích hợp trong quy hoạch tổng thể: Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia
(như Quy hoạch điện VIII) cần tích hợp thủy điện trong mối liên kết với thủy
lợi, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế vùng.
- Phát triển thủy điện kết hợp với du lịch sinh thái để bảo vệ môi trường: Để xây
dựng hoàn thành một công trình thuỷ điện nhỏ ở khu vực miền núi trong một
thời gian ngắn nhất là 3 năm thì các đơn vị thi công phải đào, múc một khối
lượng đất, đá rất lớn, thực tế này đã làm thay đổi địa hình. Đây là một nguyên
nhân gây ra biến đối dòng chảy tự nhiên của các sông suối nên không phải
không có lý do để bàn cãi nguyên nhân gây ra hiện tượng lũ quét, lũ ống ở tỉnh
Quảng Trị, Quảng Nam, Phú Yên, Đắclăk và Kon Tum vào cuối năm 2009.
Nhưng có một thực tế không thể phủ nhận rằng sau khi các công trình thuỷ
điện đưa vào sử dụng đã mang lại hiệu ích kép. Ngoài việc cung cấp điện năng
còn cải tạo môi trường sinh thái. Vì vậy vấn đề đầu tư xây dựng các công trình
thuỷ điện gắn với bảo vệ môi trường sinh thái bằng hình thức khai thác du lịch
sinh thái cần phải được nhìn nhận một cách nghiêm túc và nhất quán. Viễn
cảnh về những khu du lịch sinh thái ngay trên lòng hồ công trình thuỷ điện là
một định hướng giúp phát triển ngành thủy điện bền vững hơn.
- Tăng cường vai trò cộng đồng: Người dân địa phương cần được tham gia vào
quá trình ra quyết định, được thông tin đầy đủ và chia sẻ lợi ích từ các dự án
thủy điện. Việc xây dựng nhà máy thủy điện tại các khu vực vùng sâu vùng
xa có thể gây ảnh hưởng lớn đến cuộc sống và sinh kế của người dân địa
phương. Bởi vậy, việc triển khai các dự án cần có sự đồng lòng từ chính phủ,
doanh nghiệp và cả người dân bởi sự phản đối đến từ cộng đồng hoặc thiếu sự
phối hợp, hợp tác sẽ gây ra sự chậm trễ, khó khăn trong quá trình thực hiện dự án.
2. Giải pháp giúp phát triển thủy điện một cách bền vững
- Hoàn thiện khung pháp lý và quy hoạch: Rà soát, điều chỉnh quy hoạch thủy
điện; tăng cường kiểm tra, giám sát thi công và vận hành các công trình. Để
phát triển thủy điện bền vững thì từ công tác lập quy hoạch, lập dự án đầu tư,
thiết kế kỹ thuật, thi công xây dựng, …phải tuyệt đối tuân thủ nghiêm ngặt
quy trình. Ngoài ra, cần đảm bảo chất lượng công trình cũng như phải có kịch
bản ứng phó liên quan đến các sự cố đập và giảm nhẹ thiên tai cho cộng đồng.
- Bảo vệ môi trường và phục hồi hệ sinh thái: Thực hiện đánh giá tác động môi
trường nghiêm túc; bắt buộc trồng rừng thay thế và đảm bảo dòng chảy tối
thiểu. Việc xây dựng hồ chứa và nhà máy thủy điện đòi hỏi diện tích đất lớn,
dẫn đến phá rừng để lấy mặt bằng, một số thống kê cho thấy, mỗi MW thủy
điện có thể làm mất từ 5 đến 10 ha rừng. Nếu không phục hồi rừng kịp lúc sẽ
kéo theo vô vàn các hệ lụy nghiêm trọng khác.
- Ứng dụng công nghệ tiên tiến: Áp dụng công nghệ mới để nâng cao hiệu suất
phát điện, giảm thiểu rủi ro môi trường và đảm bảo an toàn vận hành. Các
công nghệ tiêu biếu như:
 Ứng dụng công nghệ AI và IoT trong giám sát và điều khiển
Các nhà máy thủy điện hiện đại sử dụng cảm biến IoT để thu thập dữ liệu
thời gian thực về lưu lượng nước, mức nước hồ, nhiệt độ và tình trạng thiết
bị. AI được áp dụng để phân tích dữ liệu, dự báo nhu cầu điện, tối ưu hóa
quá trình vận hành và phát hiện sớm các sự cố. Điều này giúp giảm thiểu rủi
ro và tăng cường hiệu suất của nhà máy.
 Mô phỏng thủy văn và dự báo lũ
Các mô hình thủy văn hiện đại sử dụng dữ liệu vệ tinh, ảnh radar và mô
hình số để dự báo mưa, dòng chảy và lũ. Thông tin này hỗ trợ việc điều tiết
hồ chứa, giảm thiểu rủi ro lũ lụt và đảm bảo an toàn cho hạ du. Ví dụ, Nhà
máy Thủy điện Hòa Bình sử dụng hệ thống dự báo lũ để điều chỉnh xả lũ
kịp thời, bảo vệ an toàn cho khu vực hạ du.
- Tăng cường hợp tác và chia sẻ lợi ích: Xây dựng cơ chế tài chính để trích một
phần lợi nhuận từ thủy điện cho địa phương bị ảnh hưởng; khuyến khích mô
hình đối tác công – tư và trách nhiệm xã hội doanh nghiệp. Việc bồi thường và
hỗ trợ tái định cư cho người dân bị ảnh hưởng bởi các dự án thủy điện là một
trong những nội dung rất quan trọng, vì nó liên quan trực tiếp đến đời sống của
hàng ngàn hộ dân, đặc biệt là ở các vùng núi, vùng đồng bào dân tộc thiểu số.
Nếu người dân không được bồi thường thỏa đáng khi bị ảnh hưởng bởi dự án
thủy điện, thì sẽ dẫn đến rất nhiều hệ lụy nghiêm trọng – cả về pháp lý, xã hội và môi trường.