Chuyển đổi năng lượng để giảm thiểu phát thải khí nhà kính là ưu tiên hàng đầu trên toàn thế giới hiện nay. Việc này nhằm đáp ứng các mục tiêu của Thỏa thuận Paris  là loại bỏ nhanh việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, mở rộng các nguồn năng lượng phát thải carbon thấp và không phát thải carbon, mở rộng quy mô lưu giữ năng lượng và cải thiện các khía cạnh của công tác quản lý năng lượng: từ sản xuất đến sử dụng cuối cùng.

Trong khi đó, sự gia tăng dân số và tăng trưởng kinh tế thúc đẩy nhu cầu về sử dụng điện - nhu cầu năng lượng toàn cầu có thể tăng từ 40% đến 60% vào năm 2050. Quản lý quá trình chuyển đổi năng lượng là một thách thức lớn, nhưng cũng là một cơ hội nhằm giảm phát thải khí nhà kính trên toàn cầu.

Cắt giảm carbon

Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng nhưng đồng thời phải cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính đồng nghĩa với việc mở rộng đáng kể nguồn năng lượng carbon thấp và nguồn năng lượng không carbon như : năng lượng gió, năng lượng mặt trời, thủy điện, năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh học và các loại năng lượng khác. Có một số lý do để có thể  lạc quan là: sử dụng năng lượng tái tạo là phương tiện sản xuất năng lượng phát triển nhanh nhất, với sự đầu tư lớn của nhiều quốc gia. Năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, thậm chí đang trở nên cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch nhanh hơn dự kiến.

Bất chấp sự tăng trưởng ấn tượng của năng lượng tái tạo, vẫn có tiềm ẩn nguy cơ không  đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, nếu không có những đổi mới công nghệ kỳ diệu để làm cho chúng rẻ hơn và hiệu quả hơn. Do đó, có khả năng chúng sẽ cần được kết hợp với năng lượng hạt nhân và thu giữ carbon, cùng với các giải pháp hiệu quả năng lượng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu này.

Lưu trữ năng lượng

Các công nghệ lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như pin lưu trữ hoặc thủy điện tích năng (lưu trữ năng lượng dưới dạng thế năng của nước), cho phép năng lượng được giữ lại trong các hệ thống để sử dụng khi cần thiết. Đồng thời cũng là công cụ quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng, giúp điện lưới tiếp tục đáp ứng nhu cầu sử dụng vì năng lượng tái tạo là nguồn cung cấp điện lưới không liên tục.

Hiện tại, không có loại pin lưu trữ nào có thể lưu trữ và giải phóng lượng điện đáng kể mà lại hiệu quả về mặt chi phí, phù hợp cho việc triển khai trên quy mô lưới điện. Nhưng đây là một lĩnh vực cần được chú trọng vì đầu tư đang đổ vào nghiên cứu và phát triển loại pin này và thị trường pin lưu trữ toàn cầu có thể tăng lên 22,3 tỷ USD vào năm 2027.

Các công nghệ chuyển đổi điện năng trực tiếp sẽ rẻ và được nhiều người tiêu dùng quan tâm vì chúng trực tiếp biến các nguồn năng lượng thành nhiệt, điện hoặc nhiên liệu, chẳng hạn như hydro xanh (hydro được sản xuất bằng điện phân nước, từ năng lượng tái tạo). Hydro đang được kỳ vọng là năng lượng của tương lai và dần thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành có nhu cầu sử dụng lớn như vận tải biển và sản xuất thép.

Phân bổ năng lượng

Quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ đòi hỏi những thay đổi về cách phân bổ năng lượng, với các lưới điện thông minh sử dụng mô hình phân bổ năng lượng không tập trung  trong thị trường điện để vận hành tất cả các bộ phận của hệ thống một cách hiệu quả nhất có thể, giảm thiểu chi phí và tác động môi trường đồng thời tối đa hóa độ tin cậy, khả năng phục hồi, tính linh hoạt và ổn định của hệ thống. Quá trình số hóa ngành năng lượng đang diễn ra có thể giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng thông qua việc giới thiệu công tơ đo điện thông minh và quản lý lưới điện do trí tuệ nhân tạo dẫn dắt - ví dụ, bằng cách kích hoạt các thiết bị trong thời điểm nguồn cung năng lượng dồi dào.

Cơ sở hạ tầng của ngành năng lượng cũng đang thay đổi theo nhiều hướng. Các đường dây truyền tải điện cao áp sẽ cho phép truyền tải điện năng hiệu quả hơn với những khoảng cách xa, sử dụng nguồn năng lượng than cám để thay thế nguồn năng lượng điện nhằm chủ động sử dụng nguồn năng lượng tại chỗ có thể giảm một nửa vào năm 2050. Trong khi đó, ngày càng có nhiều sự quan tâm đến các hệ thống năng lượng phân tán như lưới điện siêu nhỏ (microgrid) và mạng lưới sưởi ấm khu vực.

Quản lý quá trình chuyển đổi năng lượng

Quá trình chuyển đổi năng lượng là một thách thức chưa từng có đối với mọi quốc gia và các tổ chức trên thế giới. Tổ chức tiêu chuẩn hóa ISO đã công nhận điều này bằng cách ký kết Tuyên bố London vào năm ngoái, đây là một cam kết giúp thúc đẩy các hành động chống biến đổi khí hậu có ý nghĩa bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn liên quan đến năng lượng.

Đã có rất nhiều tiêu chuẩn liên quan đến năng lượng, chỉ riêng ISO đã có hơn 200 tiêu chuẩn cho lĩnh vực này. Thách thức phía trước sẽ không chỉ liên quan đến việc ban hành các tiêu chuẩn mới (ví dụ như tiêu chuẩn liên quan đến thu giữ và lưu trữ carbon), mà còn để đảm bảo rằng các tiêu chuẩn hiện có được sử dụng với hiệu quả tốt nhất, bao gồm cả việc áp dụng trong các tổ chức doanh nghiệp có liên quan đến năng lượng, đồng thời cập nhật các phiên bản mới của tiêu chuẩn này một cách kịp thời, phù hợp với tính cấp bách của vấn đề đặt ra.

Theo Thỏa thuận Paris, Việt Nam cam kết giảm 30% phát thải ròng khí nhà kính vào năm 2030 và tổng lượng phát thải khí nhà kính của Việt Nam sẽ giảm 43,1% so với phát thải trong điều kiện thông thường. Đến năm 2050 lượng phát thải khí nhà kính giảm về bằng 0 - lời tác giả.

Phòng Chứng nhận Hệ thống-QUACERT_Lược dịch từ www.iso.org