Dự án năng lượng tiên phong: Hệ thống sưởi ấm từ nước sông Rhein ở Đức hoàn thiện nhanh

Thành phố Köln, Đức, vốn mang nhiều lợi ích từ dòng sông Rhein như giao thương đường thủy hay phát triển du lịch, giờ đây tiếp tục khai thác tiềm năng của nó để tạo ra nguồn năng lượng sạch. Một hệ thống bơm nhiệt sử dụng nước sông với công suất lên đến 150 megawatt đang được xây dựng tại một khu cảng của thành phố, hứa hẹn trở thành hệ thống lớn nhất loại hình này ở châu Âu.

Kỹ thuật này vận hành bằng cách hút nước từ bến cảng rồi trả lại vào sông, với nhiệt độ sau khi rút nhiệt giảm đi từ 2 đến 4 độ C. Nhiệt lượng thu được được đưa vào hệ thống mạng nhiệt trung tâm của thành phố, cung cấp cho khoảng 50.000 hộ gia đình một nguồn nhiệt ấm áp cho sinh hoạt, đồng thời giúp giảm đáng kể lượng khí CO2 phát thải.

Dự án có tổng mức đầu tư 280 triệu euro, trong đó có khoảng 100 triệu euro hỗ trợ từ chính phủ Đức và Liên minh châu Âu. Hệ thống dự kiến hoạt động chính thức từ năm 2028. Vào ngày 27/7, lễ khởi công công trình sẽ có sự tham gia của Bộ trưởng Kinh tế Đức Katherina Reiche.

Hệ thống bơm nhiệt sẽ không vận hành liên tục mà chỉ hoạt động khi giá điện thuận lợi, thường vào mùa xuân và mùa hè khi nguồn điện mặt trời dồi dào. Ngược lại vào mùa đông, khi nguồn điện gió và mặt trời giảm sút tạo nên hiện tượng “dunkelflaute” và giá điện tăng cao, hệ thống sẽ vận hành nhỏ giọt hoặc nhường chỗ cho nhà máy nhiệt điện bằng khí gas đặt gần đó để đảm bảo nguồn nhiệt ổn định.

Bơm nhiệt sử dụng nguồn năng lượng từ nước sông hiện vẫn chiếm phần nhỏ trong cơ cấu năng lượng Đức nhưng được đánh giá rất lớn về tiềm năng phát triển. Ngoài Rhein, nhiều thành phố khác như Mannheim, Berlin, Bremen, Rosenheim hay Gießen đã ứng dụng công nghệ tương tự, với các dự án quy mô đa dạng.

Khái niệm "Aquathermie" được sử dụng để chỉ các hệ thống thu nhiệt không chỉ từ sông mà cả từ các nguồn nước mặt khác, bao gồm cả nước biển. Tại Đan Mạch, thành phố Esbjerg đang vận hành hệ thống bơm nhiệt nước biển công suất 40 MW, trong khi Flensburg cũng dự kiến có hệ thống tương tự với công suất 60 MW.

Hiệp hội Năng lượng và Nước Đức (BDEW) nhấn mạnh rằng tiềm năng phát triển từ aquathermie là rất lớn, với nhiều nghiên cứu cho thấy có thể đủ nguồn cung nhiệt từ bơm nhiệt nước sông để đáp ứng nhu cầu quanh năm cho khoảng 20% các cộng đồng địa phương tại bang Bayern, và con số này có thể áp dụng rộng rãi cho toàn nước Đức.

Mặc dù có tiềm năng to lớn, sự phát triển của công nghệ bơm nhiệt nước sông ở Đức đang chịu ảnh hưởng của các yếu tố như chi phí đầu tư ban đầu cao và mức thuế điện năng cao hơn so với khí gas. Một báo cáo từ tổ chức nghiên cứu Agora Energiewende nhấn mạnh cần có thêm chính sách hỗ trợ, giảm chi phí và phát triển mạng lưới nhiệt ổn định để thúc đẩy công nghệ này.

Các đảng chính trị và tổ chức bảo vệ môi trường cũng đưa ra cảnh báo về tác động của việc khai thác nhiệt từ sông. Đại biểu Quốc hội Đảng Xanh Alaa Alhamwi nhấn mạnh sự cần thiết của việc cân bằng giữa khai thác năng lượng và bảo vệ hệ sinh thái nước. Tổ chức bảo vệ thiên nhiên Nabu cũng cảnh báo rằng dù công nghệ có lợi cho môi trường, việc hạ nhiệt độ nước và đưa nước lạnh trở lại sông có thể ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và các quá trình sinh thái nhạy cảm.

Tổ chức BUND tại Bắc Rhine-Westphalia chỉ ra rằng việc sử dụng hệ thống bơm nhiệt lớn trên sông Rhein, vốn đã chịu tác động bởi các hoạt động công nghiệp và có lượng nước lớn, rất khác biệt so với các dòng sông nhỏ hơn. Các biện pháp bảo vệ cá và động vật lưỡng cư là điều cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của công nghệ.

Nhìn chung, công nghệ bơm nhiệt nước sông tại Đức còn đang trong giai đoạn phát triển, hứa hẹn tạo thành bước đột phá cho ngành năng lượng tái tạo, đồng thời vẫn cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố môi trường và kinh tế để phát huy hiệu quả lâu dài.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.