AN NINH NĂNG LƯỢNG: VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU ĐÁ PHIẾN

83

Tóm tắt

Nghiên cứu tập trung vào vai trò của công nghệ khai thác dầu đá phiến Bắc Mỹ (North American Shale Technology – NAST) trong việc định hình và cải thiện các chỉ số an ninh năng lượng (Energy Security – ES) của Hoa Kỳ. Kết quả cho thấy, NAST không chỉ giúp giảm các rủi ro về môi trường, mà còn tăng cường khả năng phục hồi của hệ thống năng lượng quốc gia.

  1. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu tiêu thụ năng lượng sơ cấp (Primary Energy Demand – PED) và dữ liệu nhập khẩu năng lượng ròng từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (US Energy Information Administration – EIA) trong giai đoạn từ tháng 1/1973 đến tháng 4/2021. Các dữ liệu sử dụng được phân tích trong 02 giai đoạn chính: trước khi áp dụng công nghệ đá phiến (1973 – 2006) và sau khi áp dụng công nghệ này (2009 – 2021).

04 chỉ số chính được sử dụng trong bài nghiên cứu như sau:

  • Đa dạng nhu cầu năng lượng sơ cấp (diversification of primary energy demand – DoPED): Đánh giá mức độ phân bổ đồng đều giữa các nguồn năng lượng sơ cấp, phản ánh khả năng chống chịu của hệ thống năng lượng trước các cú sốc thị trường.
  • Phụ thuộc nhập khẩu năng lượng ròng (net energy import dependency – NEID): Đo lường mức độ phụ thuộc của Hoa Kỳ vào nguồn năng lượng nhập khẩu để đáp ứng nhu cầu nội địa.
  • Danh mục năng lượng phi hóa thạch (non-carbon-based fuel portfolio – NCFP): Xác định mức độ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân.
  • Phụ thuộc nhập khẩu dầu thô ròng (net oil import dependency – NOID): Phân tích tỷ lệ dầu thô nhập khẩu trong tổng nhu cầu năng lượng sơ cấp.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc sử dụng bộ lọc Hodrick-Prescott để tách biệt các xu hướng trong dài hạn và biến động ngắn hạn, cũng như mô hình MSARH để phân tích hành vi bất đối xứng và thay đổi theo thời gian của các chỉ số. Những phương pháp này giúp làm rõ các ảnh hưởng ngắn hạn và dài hạn của công nghệ NAST đối với an ninh năng lượng.

  1. Kết quả nghiên cứu

Tác động tích cực của NAST

  • Công nghệ NAST đã cải thiện đáng kể mức độ đa dạng hóa nguồn năng lượng sơ cấp của Hoa Kỳ. Chỉ số DoPED tăng từ 75,4% lên tới 99,9% sau khi áp dụng. Điều này cho thấy năng lượng được phân bổ đồng đều hơn giữa các nguồn năng lượng như khí tự nhiên, năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân, từ đó giảm thiểu rủi ro từ sự phụ thuộc vào một nguồn duy nhất.
  • Chỉ số NCFP cũng tăng đáng kể. Trước khi áp dụng NAST, chỉ số này dao động trong khoảng 6,5 – 16,5%, nhưng sau đó đã tăng lên 15,7 – 24,9%. Sự gia tăng này phản ánh sự chuyển đổi sang sử dụng các nguồn năng lượng sạch hơn, góp phần quan trọng trong việc giảm lượng khí thải CO2 và hạn chế suy thoái môi trường.
  • Công nghệ NAST giúp giảm chi phí sản xuất khí tự nhiên, đồng thời thay thế than và dầu bằng khí tự nhiên trong danh mục năng lượng sơ cấp. Điều này không chỉ cải thiện hiệu quả kinh tế mà còn thúc đẩy sự chuyển đổi năng lượng sạch.

Những hạn chế và rủi ro

  • Hoa Kỳ vẫn phụ thuộc rất lớn vào nhập khẩu năng lượng, đặc biệt là dầu thô. Chỉ số NEID duy trì ở mức cao từ 98,8 – 99% cả trước và sau khi áp dụng NAST. Sự phụ thuộc này đồng nghĩa với việc Hoa Kỳ dễ bị ảnh hưởng bởi các biến động thị trường quốc tế, đe dọa đến an ninh nguồn cung năng lượng.
  • Các biến động ngắn hạn của chỉ số DoPED và NEID trở nên mạnh mẽ hơn sau khi áp dụng NAST, cho thấy mức độ nhạy cảm cao trước các cú sốc năng lượng toàn cầu. Những biến động này có thể làm giảm khả năng dự báo và quản lý ổn định của hệ thống năng lượng Hoa Kỳ.
  1. Khuyến nghị

Để cải thiện hơn nữa an ninh năng lượng, nghiên cứu đưa ra các khuyến nghị sau:

  • Tăng cường phát triển năng lượng tái tạo: Ưu tiên đầu tư vào các nguồn năng lượng như điện mặt trời, gió, và sinh khối để giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch.
  • Nâng cấp cơ sở hạ tầng năng lượng: Tăng cường năng lực lưu trữ và phân phối để đảm bảo khả năng đáp ứng nhu cầu nội địa ngay cả trong điều kiện biến động.
  • Thúc đẩy hợp tác quốc tế: Xây dựng các hiệp định thương mại năng lượng với các quốc gia đối tác để đảm bảo nguồn cung bền vững và giảm rủi ro từ thị trường quốc tế.
  1. Kết luận

Công nghệ NAST đã mang lại nhiều lợi ích đáng kể, bao gồm tăng cường sự đa dạng hóa nguồn năng lượng, giảm khí thải CO2, và thúc đẩy sử dụng các nguồn năng lượng sạch. Tuy nhiên, sự phụ thuộc lớn vào nhập khẩu năng lượng vẫn là một thách thức cần giải quyết. Việc triển khai đồng bộ các chính sách năng lượng bền vững và hiện đại hóa công nghệ sẽ giúp Hoa Kỳ đạt được mục tiêu an ninh năng lượng lâu dài, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng kinh tế bền vững.

Tham khảo:

Masoud Shirazi, 2023, Energy security: the role of shale technology, Environmental Science and Pollution Research 30(16), xem tại: https://www.researchgate.net/publication/368364994_Energy_security_the_role_of_shale_technology

RELATED ARTICLESMORE FROM AUTHOR