Trung Quốc bá chủ một vật liệu thô quan trọng, không thể thiếu trong pin mặt trời: Biết cách sản xuất nhanh nhất, rẻ nhất, Mỹ cũng không đuổi kịp

Khủng hoảng chuỗi cung ứng, nếu xét trên phương diện tích cực, đang mở đường cho công cuộc phát triển ngành công nghiệp năng lượng sạch của giới chức toàn cầu, trong đó có Trung Quốc.

Nền kinh tế lớn nhất châu Á này đang rót hàng tỷ USD vào các nhà máy polysilicon – nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất tấm pin mặt trời. Công suất trên toàn cầu hiện đã tăng hơn 25% chỉ sau 2 tháng và được kỳ vọng có thể tăng gấp đôi vào đầu năm 2023 trong nỗ lực kìm hãm đà tăng giá polysilicon và tái cân bằng cán cân cung-cầu của giới chức đại lục.

Trung Quốc - Bá chủ ngành công nghiệp năng lượng mặt trời

Trong bối cảnh tắc nghẽn chuỗi cung ứng đẩy giá một loạt các mặt hàng, từ khí đốt tự nhiên đến thịt bò trên khắp các siêu thị, polysilicon chỉ là một trong số vô vàn các nguyên liệu thô xuất hiện trong chuỗi khủng hoảng nguồn cung vốn được cho là vấn đề mang tính chất "tạm thời".

"Tạm thời" bởi lẽ Trung Quốc vẫn đang sử dụng sức mạnh công nghiệp của mình để giữ vững vị thế thống trị thị trường năng lượng điện mặt trời - lĩnh vực then chốt giúp toàn cầu chống lại những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu.

Theo Tony Fei, chuyên gia phân tích của BOCI Research: "Việc mở rộng hàng tỷ công suất polysilicon của Trung Quốc sẽ tháo gỡ được một nút thắt quan trọng. Chúng tôi kỳ vọng nguồn cung này sẽ được đẩy mạnh vào những năm tiếp theo với mức giá hợp lý hơn".

Hiện tăng trưởng điện mặt trời tại Trung Quốc không hề có dấu hiệu chậm lại, nhất là trong bối cảnh chính phủ nước này đặt mục tiêu trung hòa khí thải carbon vào năm 2060. Đây được cho là quốc gia có nền kinh tế dẫn đầu về lắp đặt pin mặt trời, chiếm hơn 35% công suất toàn cầu. Động lực chủ yếu đến từ việc Trung Quốc có hầu hết mọi thứ cần thiết để sản xuất polysilicon một cách nhanh nhất và rẻ nhất, từ hầm mỏ, nhà máy đến nhân công.

Hồi năm 2019, các công ty Trung Quốc sản xuất tổng cộng 66% lượng polysilicon trên toàn cầu. 72 % tấm pin PV tiêu thụ cũng được tạo ra tại đại lục – nơi thu hút 5 trên tổng số 10 dự án năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới.

Huanghe Hydropower Hainan Solar Park - nhà máy điện mặt trời với công suất đứng thứ hai thế giới là một trong số đó. Đi vào hoạt động hồi cuối năm 2020, nhà máy này vẫn đang tiếp tục hoàn thiện để tạo thành tổ hợp điện tái tạo công suất 16.000 MW, trong đó 11.000 MW là điện mặt trời và 5.000 MW là điện gió. Ngoài ra, Tengger Desert Solar Park – nơi từng giữ ngôi vị nhà máy điện mặt trời mang công suất lớn nhất thế giới cho đến năm 2018 cũng được đặt tại Trung Quốc.

"Cơn sốt" polysilicon

Polysilicon được cho là chìa khóa của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, bởi đảm bảo nguồn cung cho nguyên liệu thô này là vô cùng khó khăn. Thông thường, các nhà máy polysilicon mới mất từ 18 đến 24 tháng để có thể hoạt động trơn tru, trong khi những dây chuyền sản xuất ít phức tạp hơn chỉ cần chưa đầy 1 năm. "Polysilicon cần rất nhiều thời gian để sản xuất", Yali Jiang, chuyên gia thuộc BloombergNEF nhận định.

Chính vì vậy, để nhanh chóng ổn định công suất, nhiều dự án mới liên quan đến polysilicon đang được triển khai bên ngoài khu tự trị Tân Cương – khu vực vốn đóng góp tới gần 50% sản lượng polysilicon trên toàn cầu.

Tuy nhiên, ổn định nguồn cung cho polysilicon không phải tham vọng của riêng Trung Quốc đại lục.

Cuộc đua polysilicon này chắc chắn không thể thiếu Mỹ - nền kinh lớn nhất thế giới. Tính đến cuối năm 2021, công suất điện mặt trời tại Mỹ đã vượt 100.000MW. Tăng trưởng hằng năm tại thị trường này cũng vô cùng ấn tượng, trung bình 42% trong vòng 10 năm. Động lực một phần đến từ các chính sách ưu đãi thuế, chẳng hạn như 26% đối với các hệ thống năng lượng mặt trời thương mại và dân cư.

Bên cạnh đó, Mỹ cũng sở hữu nhiều mỏ thạch anh trắng – thành phần chính tạo ra polysilicon. Đây được cho là lợi thế lớn của Mỹ so với Trung Quốc, bởi "Nguồn tài nguyên thạch anh tại đại lục không khả quan và chất lượng không cao". Hiện sản lượng thạch anh chất lượng cao của Trung Quốc vẫn tăng lên mỗi năm, song sự thiếu hụt tổng thể vẫn là rất lớn so với nhu cầu chung.

Australia cũng là cái tên dành được nhiều sự kỳ vọng của thế giới. Dù công suất năng lượng mặt trời chỉ bằng một phần nhỏ Trung Quốc, song quốc gia này lại đứng đầu bảng về công suất năng lượng mặt trời bình quân đầu người do dân số tương đối thấp, chỉ khoảng 26 triệu người. Hiện hơn 30% hộ gia đình tại Australia đều lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà.

Chi phí giảm theo cấp số nhân

Nhờ cơn sốt polysilicon, các chuyên gia kỳ vọng giá loại nguyên liệu thô này sẽ giảm dần trong tương lai. Bởi lẽ, khi thế giới gia tăng lắp đặt và sản xuất nhiều tấm pin mặt trời, dây chuyền sản xuất sẽ trở nên rẻ và hiệu quả hơn.

Theo số liệu từ BloombergNEF, giá polysilicon đã giảm 17% kể từ tháng 11 năm ngoái sau khi Tongwei Co, Daqo New Energy và GCL-Poly Energy – 3 trong số những nhà sản xuất polysilicon lớn trên toàn cầu xây dựng thêm nhà máy và lắp đặt dây chuyền mới với tổng công suất lên tới 160.000 tấn một năm.

Tuy nhiên, do nhu cầu gia tăng đột biến trong chuỗi cung ứng nhiều gián đoạn hậu COVID-19, giá loại nguyên liệu thô này đã bất ngờ leo thang vào tháng cuối năm và giao dịch ở mức cao nhất trong vòng 1 thập kỷ.

Theo BOCI’s Fei, một trong những nguyên nhân lý giải cho sự bật tăng bất ngờ này nằm ở chính sách mới của Trung Quốc: nới lỏng các quy tắc tiêu thụ năng lượng đối với các vật liệu liên quan đến năng lượng tái tạo. Một số dự án mới theo đó tuyên bố sẽ sử dụng gió và mặt trời để cung cấp năng lượng cho các dây chuyền sản xuất polysilicon. Đây được coi như một cách để những dự án này tránh khỏi sự kìm kẹp trong bối cảnh chính phủ vốn đại lục đẩy mạnh giám sát các ngành công nghiệp phát nhiều khí thải.

Ông Dennis Ip, chuyên gia phân tích của Daiwa Capital Markets cho biết: "Giá polysilicon sẽ tiếp tục tăng cao trong nửa đầu năm 2022, tuy nhiên sau đó có thể quay đầu xuống mức thấp lịch sử vào năm 2023. Điều này sẽ giúp giảm chi phí các mô-đun năng lượng mặt trời và tạo ra sự tăng trưởng mạnh mẽ cho lĩnh vực này".

"Một khi nút thắt cổ chai của polysilicon được gỡ bỏ, giá sẽ lại giảm và thúc đẩy hơn nữa nhu cầu đối với nguyên liệu này", ông Johannes Bernreuter, giám đốc công ty báo cáo thị trường Bernreuter Research, cho biết.

Ước tính vào cuối năm nay, các công ty năng lượng mặt trời sẽ có thể sản xuất đủ lượng polysilicon phục vụ công suất 500 gigawatt mỗi năm. Với tốc độ này, theo BloombergNEF, thế giới sẽ cần thêm khoảng 455 gigawatt mỗi năm từ nay đến 2030 để có thể ngăn chặn những hệ luỵ xấu nhất của biến đổi khí hậu.

Hệ luỵ

Dẫu vậy, nghịch lý ở chỗ hầu hết các tấm pin mặt trời tại Trung Quốc đều được sản xuất bằng năng lượng hóa thạch – tác nhân gây ra lượng khí thải khổng lồ. Do đó, nếu Trung Quốc mở rộng quy mô sản xuất polysilicon, công nghiệp năng lượng mặt trời sẽ trở thành một trong những ngành gây ô nhiễm nặng nề nhất thế giới.

Theo Fengqi You, giáo sư thuộc Đại học Cornell, ngành sản xuất tấm pin mặt trời của Trung Quốc đang tạo ra lượng CO2 cao gấp đôi châu Âu. "Đúng là chúng ta đang tạo ra điện sạch, nhưng trước đó, quá trình sản xuất những tấm pin này tại Trung Quốc hoặc một số quốc gia khác đang tạo ra rất nhiều khí thải", ông You nói.

Chính vì vậy, một số nước phương Tây đang cố gắng dịch chuyển ngành công nghiệp này ra khỏi than đá. Chẳng hạn như tại Liên minh châu Âu EU, giới chức đang xem xét điều chỉnh hàm lượng CO2 tối đa của các tấm pin mặt trời. Đây được xem như một cách để các quốc gia phương Tây xây dựng lại ngành công nghiệp năng lượng vốn đang được thống trị bởi Trung Quốc đại lục.

Tại hội nghị COP26 về biến đổi khí hậu diễn ra tại Glasgow, Anh hồi tháng 11, một thỏa thuận về việc dần từ bỏ than đá đã được ký kết bởi hơn 40 quốc gia, song lại thiếu "Bộ ba" tiêu thụ than nhiều nhất thế giới là Mỹ, Trung Quốc và Ấn Độ.

Quyết định không ký kết thỏa thuận than của 3 ông lớn trên vấp phải khá nhiều ý kiến trái chiều, song theo Robbie Andrew, nghiên cứu cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu Quốc tế Oslo, "Nếu Trung Quốc không tiếp cận nguồn than đá, năng lượng mặt trời sẽ không thể rẻ như hiện tại".

Hơn nữa, theo một số nhà khoa học, kể cả khi Trung Quốc tiếp tục đẩy mạnh sản xuất pin mặt trời, kết quả cuối cùng luôn là lượng khí thải CO2 giảm dần theo thời gian vì những tấm pin này có thể thay thế điện được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch. Khi đó, lượng khí thải cắt giảm trong 30 năm tuổi thọ của pin mặt trời sẽ bù đắp được lượng CO2 thải ra trong suốt quá trình sản xuất.

Theo: SCMP, Reuters

Huệ Anh