Singapore phát hiện tiềm năng địa nhiệt vượt mức tiêu thụ điện hiện tại trong 60 năm, tiến hành nghiên cứu thêm

Nhiệt sâu dưới lòng đất mở ra khả năng khai thác nguồn năng lượng mới

Singapore đã xác định được các nguồn địa nhiệt có tiềm năng sơ bộ vượt quá 60 lần mức tiêu thụ điện hằng năm hiện nay, thúc đẩy một nghiên cứu tiếp theo nhằm đánh giá liệu nhiệt ở độ sâu vài kilomet dưới lòng đất có thể cung cấp điện, nhiệt và làm mát cho các ngành công nghiệp hay không.

Cơ quan Thị trường Năng lượng (EMA) công bố kết quả vào ngày 26 tháng 10 năm 2026, sau một cuộc khảo sát địa vật lý trên toàn quốc được tiến hành từ năm 2024 đến năm 2026. Cuộc khảo sát nghiên cứu các nguồn tài nguyên dưới lòng đất ở độ sâu đến 10 kilomet mà không khoan hay đào xới mặt đất.

Singapore hiện tiêu thụ khoảng 60 terawatt-giờ điện mỗi năm. Nhân con số này với 60 sẽ cho ra 3.600 terawatt-giờ, cho thấy quy mô của ước tính sơ bộ về nguồn tài nguyên. Lượng điện Singapore thực sự có thể khai thác sẽ phụ thuộc vào các đánh giá tiếp theo về công nghệ khai thác, chi phí, độ an toàn và diện tích dành cho nhà máy.

Ông Tan See Leng, Bộ trưởng Năng lượng, Thương mại và Công nghiệp phụ trách năng lượng và công nghiệp, công bố nghiên cứu tiếp theo tại lễ khai mạc Tuần lễ Năng lượng Quốc tế Singapore. Ông mô tả các phát hiện là một khởi đầu đầy triển vọng, đồng thời cho biết có thể phải mất nhiều năm mới đưa ra quyết định phát triển năng lượng địa nhiệt.

EMA đã chỉ định Surbana Jurong và công ty tư vấn năng lượng GLJ Ltd đánh giá khả năng triển khai các nhà máy địa nhiệt thế hệ mới. Nghiên cứu dự kiến bắt đầu trước cuối năm 2026 và kéo dài khoảng 15 tháng.

Ý nghĩa của phép so sánh với mức tiêu thụ trong 60 năm

Ước tính của EMA so sánh tiềm năng năng lượng dưới lòng đất với lượng điện Singapore sử dụng trong một năm. Terawatt-giờ là đơn vị đo lượng điện, cũng như lít là đơn vị đo lượng nước. Vì vậy, ước tính mô tả tổng năng lượng có thể có chứ không phải sản lượng của một nhà máy điện được đề xuất.

Một hệ thống địa nhiệt vận hành được cần thu nhiệt dưới lòng đất, đưa nhiệt lên mặt đất và chuyển đổi thành điện. Sản lượng hữu ích sẽ phụ thuộc vào lượng nhiệt có thể thu hồi và tốc độ thu hồi.

Mức tiêu thụ hiện tại của Singapore là cơ sở để so sánh. Nhu cầu điện trong tương lai và tốc độ khai thác thực tế sẽ quyết định nguồn tài nguyên được phát triển có thể đóng góp cho nguồn cung quốc gia trong bao lâu.

Nghiên cứu tiếp theo sẽ kiểm chứng các ước tính sơ bộ và xác định rõ hơn quy mô nguồn tài nguyên có thể sử dụng. Đối với hộ gia đình và doanh nghiệp, vấn đề thực tế là các nhà máy có thể cung cấp bao nhiêu điện ổn định với chi phí chấp nhận được.

Cách khảo sát lập bản đồ tài nguyên mà không cần khoan

Chevron, Metatek Group và Surbana Jurong thành lập liên danh thực hiện cuộc khảo sát trên toàn quốc. Liên danh sử dụng hai phương pháp, trong đó có máy bay chuyên dụng và các cảm biến mặt đất, để nghiên cứu địa chất dưới lòng đất Singapore.

Metatek thu thập và xử lý dữ liệu khảo sát. Sau đó, Chevron sử dụng thông tin đã xử lý để xây dựng các mô hình ba chiều về cấu trúc địa chất và nguồn nhiệt. Những mô hình này cho thấy những gì có thể nằm bên dưới bề mặt và giúp các nhà nghiên cứu đánh giá khu vực nào cần được khảo sát thêm.

EMA cho biết cuộc khảo sát đã xác định được các nguồn tài nguyên ở nhiệt độ cao, nằm sâu vài kilomet dưới lòng đất và có thể phù hợp để phát điện. Khảo sát cũng phát hiện các nguồn nhiệt độ thấp hơn, gần bề mặt hơn, có tiềm năng phục vụ sưởi ấm và làm mát trong công nghiệp.

Công việc tiếp theo sẽ chuyển từ lập bản đồ tiềm năng sang đánh giá khả năng phát triển thực tế. Surbana Jurong và GLJ sẽ xác định các khu vực cần khảo sát thêm, có thể bao gồm khoan để kiểm tra trực tiếp hơn các điều kiện dưới lòng đất.

Các phát hiện của giới nghiên cứu tại Admiralty và Sembawang

Nghiên cứu học thuật đã xác định một số địa điểm đáng để khảo sát. Tháng 3 năm 2023, các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) và TUMCREATE ghi nhận nhiệt độ 70 độ C ở độ sâu 1,12 kilomet tại Admiralty.

TUMCREATE là một nền tảng nghiên cứu của Đại học Kỹ thuật Munich. Phát hiện tại Admiralty cung cấp số đo nhiệt độ ở một độ sâu cụ thể, làm cơ sở tham chiếu tại địa phương để nghiên cứu sự gia tăng nhiệt độ ở sâu hơn dưới lòng đất.

Các phát hiện tiếp theo về nhiệt độ cao dưới lòng đất tại Sembawang được công bố vào tháng 7 năm 2025. Pulau Tekong cũng là một địa điểm đáng chú ý, với suối nước nóng đã được biết đến tại khu vực Unum phía bắc đảo. Vì vậy, Admiralty, Sembawang và Pulau Tekong đã nổi lên như những khu vực tiềm năng để khảo sát địa nhiệt.

Theo thông báo nghiên cứu của NTU, dự án hợp tác đã khoan hai giếng tại Sembawang và ghi nhận nhiệt độ lên tới 122 độ C ở độ sâu 1,76 kilomet. Nghiên cứu do NTU và TUMCREATE thực hiện, phối hợp với Surbana Jurong, với sự hỗ trợ của Quỹ Nghiên cứu Quốc gia và EMA. Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Alessandro Romagnoli thuộc Viện Nghiên cứu Năng lượng @ NTU và Tiến sĩ Tobias Massier thuộc TUMCREATE dẫn đầu.

Số đo tại Sembawang được thực hiện cách Suối nước nóng Sembawang khoảng 600 mét. Dựa trên phân tích lõi đá và độ dốc nhiệt độ, các nhà nghiên cứu đánh giá dòng nhiệt ở miền bắc Singapore ít nhất cao gấp đôi mức trung bình toàn cầu của lục địa. Cả hai địa điểm Admiralty và Sembawang đều nằm trên đá granite Simpang, nơi các nguyên tố sinh nhiệt tự nhiên có thể đóng góp tới khoảng 40 phần trăm dòng nhiệt đo được trên bề mặt.

Nếu độ dốc nhiệt độ đo được không thay đổi, các nhà nghiên cứu ước tính nhiệt độ có thể đạt 230 độ C ở độ sâu 5 kilomet, cao hơn mức tối thiểu 150 độ C thường cần thiết để phát điện. Dự báo này là cơ sở cho các khảo sát tiếp theo, chứ không phải số đo nhiệt độ ở độ sâu đó.

Các cột mốc nghiên cứu và chính sách của Singapore hiện trải dài qua nhiều năm:

• 2022: Một báo cáo triển vọng năng lượng xác định các công nghệ mới nổi, bao gồm năng lượng hạt nhân và địa nhiệt, là những nguồn có thể đóng góp vào nguồn cung vào năm 2050.
• Tháng 3 năm 2023: Các nhà nghiên cứu NTU và TUMCREATE ghi nhận nhiệt độ 70 độ C ở độ sâu 1,12 kilomet tại Admiralty.
• 2024 đến 2026: Cuộc khảo sát trên toàn quốc lập bản đồ địa chất và nguồn nhiệt ở độ sâu đến 10 kilomet.
• Tháng 7 năm 2025: Các phát hiện tiếp theo tại Sembawang ghi nhận nhiệt độ lên tới 122 độ C ở độ sâu 1,76 kilomet.
• Ngày 26 tháng 10 năm 2026: EMA công bố ước tính sơ bộ trên toàn quốc và nghiên cứu khả thi tiếp theo.
• Trước cuối năm 2026: Nghiên cứu của Surbana Jurong và GLJ dự kiến bắt đầu, kéo dài khoảng 15 tháng.

Cách đá nóng có thể tạo ra điện

Các hệ thống địa nhiệt truyền thống khai thác các tầng chứa nước nóng tự nhiên dưới lòng đất. Những nguồn tài nguyên như vậy có ở các khu vực núi lửa đang hoạt động, trong đó có Iceland và một số vùng của Mỹ. Ngược lại, nguồn địa nhiệt tiềm năng của Singapore có thể là đá nóng nằm sâu dưới lòng đất, khô và có ít khe nứt tự nhiên.

Các hệ thống địa nhiệt sâu có nhiều cách thu nhiệt từ loại đá này. Một phương pháp đưa chất lỏng xuống lòng đất, để chất lỏng hấp thụ nhiệt rồi đưa trở lại mặt đất. Nhiệt thu hồi sau đó có thể được dùng để vận hành thiết bị phát điện.

Ông Mark Lim, nhà khoa học nghiên cứu thỉnh giảng tại Viện Nghiên cứu Năng lượng @ NTU, giải thích rằng việc thu đủ nhiệt bằng phương pháp này có thể cần mở rộng các khe nứt hiện có hoặc tạo ra các vết nứt mới trong đá. Khi đó, chất lỏng có thể chảy qua diện tích đá nóng lớn hơn và hấp thụ nhiều nhiệt hơn.

Ông Lim cũng mô tả một phương án khác sử dụng một loạt đường ống khép kín dưới lòng đất. Chất lỏng tuần hoàn bên trong các ống, hấp thụ nhiệt rồi đưa lên mặt đất mà không trộn trực tiếp với đá xung quanh. Phương pháp này được gọi là hệ thống vòng kín.

An toàn và không gian đô thị sẽ định hình các lựa chọn

Ông Lim cho biết việc mở rộng hoặc tạo các khe nứt dưới lòng đất tiềm ẩn nguy cơ rung chấn, động đất và các vấn đề an toàn khác. Vì vậy, cách hệ thống địa nhiệt tương tác với đá là một lựa chọn kỹ thuật then chốt đối với Singapore.

Ông Tan cho biết môi trường đô thị đông đúc của Singapore cũng sẽ ảnh hưởng đến số lượng nhà máy địa nhiệt có thể triển khai trên thực tế. Ngay cả khi có nhiệt dưới lòng đất, việc phát triển vẫn cần địa điểm phù hợp để khoan và lắp đặt thiết bị trên mặt đất.

Bộ trưởng đặt vấn đề an toàn lên hàng đầu trong quá trình đánh giá:

"Quan trọng nhất là chúng ta phải luôn đặt an toàn lên hàng đầu," ông nói.

Surbana Jurong và GLJ sẽ xem xét vấn đề an toàn cùng với tính khả thi về kỹ thuật, môi trường và thương mại. Nghiên cứu sẽ đánh giá liệu các hệ thống địa nhiệt sâu có thể vận hành trong điều kiện địa phương hay không và chi phí để tạo ra năng lượng hữu ích là bao nhiêu.

Khoan sâu là một yếu tố quan trọng khác. Ông Tan cho biết khả năng phát điện trong tương lai sẽ phụ thuộc vào chi phí và tính khả thi về kỹ thuật của việc tiếp cận các nguồn tài nguyên ở độ sâu vài kilomet, cũng như tốc độ cải tiến công nghệ khoan.

Nhiệt ở độ sâu nông hơn có thể phục vụ nhà máy

Khảo sát của EMA xác định một khả năng sử dụng địa nhiệt khác: cung cấp nhiệt và làm mát cho công nghiệp từ nguồn nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn và độ sâu nông hơn.

Máy bơm nhiệt dùng điện để chuyển nhiệt từ nơi này sang nơi khác. Tùy thuộc vào thiết kế và ứng dụng, thiết bị có thể nâng nhiệt độ của nhiệt thu từ lòng đất hoặc truyền nhiệt không mong muốn ra khỏi một quy trình. Hiệu quả phụ thuộc vào mức độ phù hợp giữa điều kiện dưới lòng đất và nhiệt độ mà người sử dụng cần.

Máy làm lạnh hấp thụ hoạt động theo cách khác. Thiết bị dùng nhiệt để vận hành chu trình làm mát, cho phép một nguồn nhiệt hỗ trợ tạo ra nước lạnh phục vụ làm mát. Điều này lý giải vì sao nhiệt dưới lòng đất có thể hữu ích cho cả việc làm mát lẫn sưởi ấm.

Nghiên cứu sẽ đánh giá đồng thời khả năng phát điện, sưởi ấm và làm mát. Nguồn tài nguyên hữu ích cho một nhà máy có thể cần mức nhiệt độ và điều kiện vận hành khác với nguồn tài nguyên dùng để phát điện cho lưới điện quốc gia.

Vì sao nguồn năng lượng trong nước có ý nghĩa

Giám đốc điều hành EMA Puah Kok Keong mô tả địa nhiệt là nguồn năng lượng sạch có sẵn tại Singapore và có thể cung cấp điện liên tục. Ông cho biết nếu có thể dùng để phát điện, nguồn này sẽ tăng cường khả năng chống chịu về năng lượng, đa dạng hóa nguồn cung và hỗ trợ nỗ lực giảm phát thải carbon từ ngành điện.

Singapore sản xuất khoảng 95 phần trăm lượng điện bằng khí tự nhiên. Tầm quan trọng của nguồn cung nhiên liệu ổn định được thể hiện qua việc giảm nguồn cung khí đốt từ Indonesia bắt đầu ngày 24 tháng 10, hai ngày trước thông báo về địa nhiệt. EMA cho biết mức giảm tạm thời này thấp hơn 2 phần trăm nhu cầu khí đốt hằng ngày của cả nước và khẳng định nguồn cung năng lượng vẫn đầy đủ.

Phát triển địa nhiệt hướng đến một tầm nhìn quy hoạch dài hạn hơn. Nhiệt khai thác ngay tại Singapore có thể bổ sung một nguồn năng lượng khác bên cạnh các nguồn cung phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu. Công việc trước mắt là xác định liệu điều kiện địa phương có cho phép phát triển nguồn tài nguyên này một cách an toàn và hiệu quả về kinh tế hay không.

Báo cáo triển vọng năng lượng năm 2022 ước tính các công nghệ mới nổi, bao gồm năng lượng hạt nhân và địa nhiệt, có thể cung cấp khoảng 10 phần trăm nhu cầu năng lượng của Singapore vào năm 2050. Con số này gộp chung các công nghệ mới nổi và mô tả khả năng đóng góp vào nguồn cung trong tương lai.

Những vấn đề nghiên cứu tiếp theo cần giải đáp

Đánh giá của Surbana Jurong và GLJ sẽ kết nối ước tính địa chất với yêu cầu của một hệ thống năng lượng đang vận hành. Các nhiệm vụ trọng tâm gồm xem xét công nghệ phù hợp, xác định khu vực cần khảo sát thêm, đánh giá chi phí sản xuất và cân nhắc các yếu tố môi trường.

Singapore chưa quyết định có phát triển điện địa nhiệt hay không. Ông Tan cho biết có thể phải mất nhiều năm mới đưa ra được quyết định, vì vậy nghiên cứu sắp tới nằm trong một giai đoạn khảo sát dài hạn chứ không phải lịch trình xây dựng nhà máy.

Tuy vậy, Bộ trưởng cho biết Singapore sẽ tiếp tục nghiêm túc xem xét lựa chọn này:

"Ở Singapore, chúng tôi không loại trừ bất kỳ phương án nào. Vì vậy, chúng tôi sẽ nghiêm túc tìm hiểu lựa chọn này," ông nói.

Cuộc khảo sát sơ bộ đã đưa ra một ước tính đáng kể về nguồn tài nguyên để Singapore nghiên cứu. Giai đoạn tiếp theo sẽ xác định tiềm năng dưới lòng đất này có thể đáp ứng đến đâu nhu cầu về điện ổn định, nhiệt hữu ích cho công nghiệp và làm mát của đất nước.

Điểm chính

• EMA ước tính tiềm năng địa nhiệt của Singapore cao hơn 60 lần mức tiêu thụ điện hằng năm hiện tại, khoảng 60 terawatt-giờ.
• Cuộc khảo sát trên toàn quốc được tiến hành từ năm 2024 đến năm 2026 nghiên cứu các nguồn tài nguyên ở độ sâu đến 10 kilomet mà không cần khoan.
• Nghiên cứu của NTU và TUMCREATE ghi nhận nhiệt độ lên tới 122 độ C ở độ sâu 1,76 kilomet tại Sembawang.
• Surbana Jurong và GLJ sẽ thực hiện nghiên cứu khả thi dự kiến bắt đầu trước cuối năm 2026 và kéo dài khoảng 15 tháng.
• Đánh giá sẽ bao gồm an toàn, công nghệ, các yếu tố môi trường, tính khả thi thương mại và chi phí sản xuất.
• Các nguồn nhiệt độ thấp hơn có thể phục vụ sưởi ấm và làm mát trong công nghiệp.
• Singapore chưa quyết định phát triển điện địa nhiệt và có thể phải mất nhiều năm mới đưa ra quyết định.