Ukraine đối phó với các cuộc không kích của Nga bằng năng lượng tái tạo phân tán

Trong bối cảnh các cuộc không kích của Nga liên tục phá hủy hệ thống năng lượng tập trung của Ukraine, một xu hướng công nghệ đáng chú ý đang nổi lên: các nguồn năng lượng tái tạo phân tán. Những hệ thống nhỏ, rải rác và có khả năng tự vận hành này không chỉ khó bị tấn công hơn mà còn được sửa chữa nhanh chóng, mang lại nguồn sống thiết yếu cho hàng trăm nghìn người dân giữa vùng chiến sự.

Hệ thống năng lượng mặt trời phân tán giúp duy trì nguồn nước và điện tại Ukraine

Khi lưới điện tập trung trở thành mục tiêu dễ bị tổn thương

Kể từ khi chiến tranh bùng nổ, Nga đã không ngừng nhắm vào hạ tầng năng lượng của Ukraine — chủ yếu là các nhà máy nhiệt điện khổng lồ, lưới truyền tải và trạm biến áp trải dài khắp đất nước. Mùa đông vừa qua được đánh giá là khắc nghiệt nhất khi các cuộc tấn công vào nhà máy than, khí đốt, thủy điện và nhiệt điện đã khiến nhiều vùng rộng lớn rơi vào tình trạng mất điện, mất nhiệt cục bộ trong khi nhiệt độ xuống tới âm 20 độ C. Ước tính thiệt hại cho ngành năng lượng Ukraine hiện đã vượt 56 tỷ USD.

"Các nhà máy năng lượng tập trung và phức tạp giờ đây giống như những mục tiêu bất động trước các cuộc tấn công bằng drone," nhà môi trường học người Mỹ Bill McKibben nhận định. "Các nguồn phát điện nhỏ, rải rác với pin lưu trữ và lưới truyền tải độc lập không chỉ khó bị oanh kích hơn mà còn được sửa chữa nhanh hơn nhiều."

Điều này lý giải tại sao Ukraine đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang năng lượng phân tán — một chiến lược được xem là yếu tố sống còn về an ninh quốc gia chứ không chỉ đơn thuần là vấn đề môi trường.

Mykolaiv: Biểu tượng của cuộc cách mạng năng lượng phân tán

Thành phố cảng Mykolaiv, chỉ cách lãnh thổ do Nga chiếm đóng 60 km, từng bị tàn phá nặng nề vào năm 2022. Các cuộc oanh kích đã phá hủy nhà cửa, bệnh viện, trường học và làm tê liệt hệ thống cấp nước trung tâm, khiến gần nửa triệu dân rơi vào cảnh thiếu nước sạch trầm trọng.

Tuy nhiên, tại một vùng ngoại ô phía đông thành phố, nước uống vẫn chảy từ vòi nhà bếp nhờ một hệ thống điện mặt trời nhỏ, hoạt động độc lập được lắp đặt kín đáo. Hai dàn pin mặt trời nâng cao cùng pin lưu trữ, do chính phủ Đan Mạch tài trợ, vận hành máy bơm ngầm tại chỗ.

"Chỉ cần đủ nắng là hệ thống hoạt động được," Olena Kondratiuk, quản lý dự án của tổ chức phi lợi nhuận Ecoclub, cho biết. Ecoclub chuyên hỗ trợ các đô thị tiếp cận năng lượng tái tạo.

Ngoài ra, năm hệ thống khử muối chạy bằng năng lượng mặt trời của thành phố có thể biến nước mặn hoặc ô nhiễm thành nước uống, cung cấp 1,2 triệu lít nước sạch mỗi ngày cho 250.000 cư dân. Vào ban đêm hoặc ngày nhiều mây, các hệ thống này chuyển sang dùng lưới điện trung tâm — nếu lưới còn hoạt động. Bệnh viện nhi và bệnh viện phụ sản Mykolaiv cũng sẽ được trang bị pin mặt trời trong năm nay.

Tại sao năng lượng phân tán lại hiệu quả?

Theo Jeff Oatham của DTEK, nhà đầu tư năng lượng lớn nhất Ukraine, sự khác biệt về khả năng chống chịu là rất rõ rệt:

• Một nhà máy than: chỉ cần một tên lửa có thể vô hiệu hóa toàn bộ.
• Một trang trại gió: cần khoảng 40 tên lửa để gây thiệt hại tương đương về công suất.
• Một cánh đồng mặt trời: vẫn hoạt động ngay cả khi một phần bị hư hại.

Ông Levgeniia Kopytsia, chuyên gia năng lượng tại Viện Bảo vệ Khí hậu, Năng lượng và Di động, nhấn mạnh: "Quá trình chuyển đổi năng lượng của Ukraine không phải là khẩu hiệu. Đó là sự chuyển đổi vì an ninh, diễn ra trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt. Nó ưu tiên phân quyền, linh hoạt và tốc độ phục hồi."

Tăng trưởng thần tốc và bài toán lưu trữ

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), Ukraine đã đạt "những bước tiến mạnh mẽ" trong việc củng cố hệ thống năng lượng. Sự phát triển này chủ yếu đến từ điện mặt trời áp mái, sản xuất PV quy mô nhỏ, lưu trữ cục bộ và đốt sinh khối.

Một số thống kê đáng chú ý:

• Ukraine có 7 gigawatt điện gió trong kế hoạch, sẵn sàng triển khai trong năm nay — gấp hơn ba lần công suất hiện tại.
• Quốc gia này đặt mục tiêu tăng gấp đôi tiêu thụ năng lượng tái tạo trong bốn năm.
• Chỉ trong một năm, nhà vận hành lưới điện quốc gia đã đầu tư nửa gigawatt dung lượng lưu trữ — gần bằng một phần tư tổng dung lượng của Đức.
• Các dự án pin ở châu Âu mất hai năm để triển khai thì tại Ukraine chỉ mất sáu tháng.

"Người tiêu dùng cá nhân muốn thoát khỏi lưới điện bằng mọi cách có thể. Đây phần lớn là hiện tượng từ cơ sở và có phần hỗn loạn," chuyên gia năng lượng Andriy Martynyuk giải thích.

Đáng kinh ngạc hơn, vào những ngày nắng, Ukraine thậm chí còn đạt thặng dư năng lượng. Theo Hiệp hội Năng lượng Đức-Ukraine, tiềm năng bổ sung điện mặt trời của Ukraine trong năm năm tới tương đương khoảng 80 lò phản ứng hạt nhân cỡ trung bình.

Thách thức còn lại và hướng đi tương lai

Dù năng lượng tái tạo phân tán phát triển mạnh, Ukraine vẫn cần một lưới điện trung tâm hoạt động được. Các nguồn cung lớn như tuabin khí và trang trại gió đòi hỏi mạng truyền tải và trạm biến áp — những mục tiêu quen thuộc của các cuộc tấn công Nga.

Chiến lược của Ukraine là đưa các trạm biến áp xuống lòng đất, giống như cách họ đang làm với trường học, để trở nên bất khả xâm phạm trước vũ khí của Nga. Ngoài ra, nước này cũng đang xem xét máy phát diesel quy mô lớn, cơ sở sinh khối và tuabin khí nhỏ (dưới 20 MW) như những phần không thể thiếu của hệ thống năng lượng phân tán.

Đối với độc giả Việt Nam, câu chuyện Ukraine là bài học đáng suy ngẫm về vai trò của hạ tầng phân tán trong bối cảnh biến đổi khí hậu và các mối đe dọa an ninh ngày càng phức tạp. Việc ứng dụng công nghệ IoT để quản lý các hệ thống năng lượng nhỏ, rải rác cũng mở ra cơ hội lớn cho các doanh nghiệp công nghệ trong khu vực, bao gồm Việt Nam — nơi năng lượng tái tạo đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ.