(Schönau im Schwarzwald, Đức) – Hiện ra ở cuối con đường núi lắt léo cắt qua trung tâm Rừng Đen, ngôi làng Schönau1 giống như bước ra từ truyện cổ Grimm. Những cửa hàng nhỏ và quán bia mộc mạc nằm nối nhau trên những con phố hẹp vốn sinh ra cho ngựa và người đi bộ. Những con bò sữa, một chủng khá hiếm được nhân giống ở đây từ nhiều thế kỉ trước nhằm đảm bảo chúng cũng có thể thích nghi với địa hình đồi cao như loài dê núi, đang gặm cỏ trên các con đường dốc phía trên ngôi làng. Nếu nhìn từ con đường cao tốc phía Bắc thị trấn, Schönau trông gần như không khác gì chính nó vào thế kỷ 12.

Nhưng nếu nhìn từ phía Nam, Schönau trông sẽ khác hẳn. Mặt trời phản chiếu ánh sáng xanh từ hàng ngàn những tấm quang điện (PV) trên các mái nhà – những nhà máy điện mini cùng một mạng lưới của các hộ dân cư ở đây. Vào những ngày trời nắng, những tấm quang điện tạo ra lượng điện năng nhiều hơn nhu cầu của 2.500 dân làng. Nói như bà Ursula Sladek2, một cư dân của Schönau, thì nếu như khung cảnh mộc mạc từ phía bắc gợi nhắc đến quá khứ, khung cảnh thứ hai là một cái nhìn đầy hy vọng về tương lai, một cộng đồng xã hội đang chuyển mình.

“Chúng ta luôn cần một số người tiên phong cho những cái mới,” Sladek nói thông qua một người phiên dịch. “Rồi sẽ có những người theo.” Bà nghiêng người về phía trước và thì thầm bằng Tiếng Anh: “Nhưng chỉ trong trường hợp cái mới đó có hiệu quả.”

Nếu bạn gặp Sladek tại siêu thị Aldi, cách tân có lẽ sẽ không phải từ thích hợp để miêu tả bà. Ở tuổi 60, với đôi mắt xanh sáng và mái tóc bạc, Sladek trông chẳng khác gì một người bà và một giáo viên về hưu đúng như bà của hiện tại. Nhưng vào giữa thập niên 80, trong bối cảnh thảm họa nhà máy hạt nhân Chernobyl3, bà đã đi đầu một làn sóng trong cộng đồng của mình để đạt được một mục tiêu mà bà cho là hợp lý, thậm chí khiêm tốn: người dân Schönau có quyền tự quyết định nguồn điện của họ được sản xuất như thế nào.

Thời đó Sladek và hàng xóm của bà không hề biết rằng, cuộc chiến của họ với dịch vụ cung cấp điện địa phương – và việc họ thách thức tư duy truyền thống về việc một hệ thống điện nên hoạt động thế nào – sẽ trở thành một phần làn sóng công nghệ và chính trị tầm cỡ quốc gia được gọi là Energiewende, tạm dịch là Cách Mạng Năng Lượng. Làn sóng Energiewende hướng đến việc xóa bỏ năng lượng hạt nhân và loại bỏ hầu hết việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch của Đức, nền kinh tế công nghiệp lớn thứ tư của thế giới, với dân số 80 triệu người. Gần ba thập kỉ sau đó, khoảng một phần tư nguồn năng lượng của đất nước này được sản xuất từ các nguồn tái tạo như gió, mặt trời, và năng lượng sinh khối, một tỷ lệ cao nhất trong số các quốc gia công nghiệp hùng mạnh. Gần 25.000 tua bin gió trải dọc các vùng nông thôn của Đức, sản xuất 52 terawatt giờ (TWh) điện trong năm 2014, đủ để cung cấp năng lượng cho toàn bộ Colombia. (Một terawatt giờ bằng 1 triệu megawatt giờ). Hơn một triệu hệ thống sản xuất năng lượng mặt trời trên mái nhà, bao gồm cả của Schönau, bổ sung thêm 30 TWh vào mạng lưới điện của Đức.

Làn sóng Energiewende cũng khơi nguồn cho một cơ số các phát minh công nghệ đủ để chất đầy một văn phòng cấp bằng sáng chế. Nhờ hàng trăm cải tiến trong các lĩnh vực từ thiết kế máy móc đến kĩ thuật điện, một tuốc-bin gió 2014 trung bình ở Đức sản xuất được lượng điện gấp sáu lần so với năm 1990. Các tòa nhà với bề mặt ốp những tấm quang điện mọc lên khắp đất nước. Ở các tầng hầm, hệ thống nhiệt và điện kết hợp tạo điện năng từ nhiên liệu sinh học hoặc khí tự nhiên, và dùng những thứ từng bị coi là phụ phẩm để giữ ấm những ngôi nhà trong mùa đông Đức giá lạnh.

Nhưng với tất cả những thành tựu đó, Energiewende vẫn đối mặt với nguy cơ tàn lụi, theo các nhà phê bình. Họ chỉ ra tốc độ chững lại của việc giảm thiểu khí nhà kính, khả năng suy giảm các ngành công nghiệp vẫn còn phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân và những mối lo ngại về khả năng sản xuất nhiều năng lượng hơn nữa của mạng lưới điện bao gồm các nguồn tái tạo nhỏ và phân tán. Đến một số người ủng hộ làn sóng này cũng tỏ ra lo lắng. Andrea Lindlohr, một ngôi sao đang lên trong Đảng Xanh4, bày tỏ về vấn đề này như sau: “Đức có thể làm được. Rào cản công nghệ có thể được vượt qua. Nhưng tôi không chắc liệu Đức có làm không bởi nó còn phụ thuộc vào chính trị.”

Cuộc chiến điện năng

Để hiểu hơn về tiềm năng tương lai của Energiewende, có lẽ chúng ta nên tìm hiểu một chút về quá khứ của nó. Cuối tháng tư năm 1986, khi Sladek còn đang phải tập tễnh xung quanh nhà với cái chân gãy, hậu quả của một tai nạn trượt tuyết, bà nghe được một bản tin về vụ nổ một nhà máy năng lượng hạt nhân ở Liên Xô. Chính phủ Đức trấn an người dân rằng không có gì đáng lo về vụ nổ này. “Nhà máy Chernobyl nằm cách xa chúng ta 2.000 km,” Bộ trưởng Bộ Nội Vụ Đức nói. “Không có gì nguy hiểm cả.”

Ông ta đã lầm. Ngày kế tiếp, các phân tử phóng xạ từ vụ nổ Chernobyl kinh hoàng bắt đầu rơi xuống Schönau. Sladek và những người dân khác được cảnh báo phải ở trong nhà.

“Lúc đầu chúng tôi chỉ muốn đảm bảo là việc này sẽ không xảy ra nữa,” Sladek nói. “Rồi chúng tôi nhận ra rằng cách duy nhất để chắc chắn là kiểm soát mọi việc trong tầm tay của mình.”

Trong nhiều tháng sau thảm họa này, Sladek và hàng xóm của bà quyết định rằng thật điên rồ nếu cứ tiếp tục dựa vào nguồn năng lượng từ các nhà máy hạt nhân. Họ yêu cầu công ty năng lượng của vùng không sử dụng hạt nhân nữa. Công ty này từ chối.

“Lúc đầu chúng tôi chỉ muốn đảm bảo là việc này sẽ không xảy ra nữa,” Sladek nói. “Rồi chúng tôi nhận ra rằng cách duy nhất để chắc chắn là kiểm soát mọi việc trong tầm tay của mình.”

Vào thời điểm đó, tất cả những gì Sladek biết về điện đóm không có gì khác ngoài việc thay bóng đèn. Những năm tiếp theo, Sladek và các đồng minh tìm hiểu về các nhà máy năng lượng và mạng lưới điện – cái hệ thống lằng nhằng phức tạp nào là dây rợ, máy biến áp, biến thế.

Mạng lưới điện của Đức, cũng giống như Mỹ, được thiết kế hơn một thế kỷ về trước dựa trên một nguyên lý tổ chức đơn giản: Điện được sản xuất bởi một vài nhà máy khổng lổ và truyền tải tới hàng triệu nơi tiêu thụ, to và nhỏ, trên khắp một lãnh thổ. Hệ thống tập trung này, với năng lượng vận chuyển theo một chiều từ nhà máy đến người dùng, sẽ luôn vận hành tốt miễn là có một khối lượng điện đủ để đáp ứng nhu cầu vào bất cứ thời điểm nào (còn gọi là tải trọng cơ bản.) Phương án của Sladek đảo ngược lại mô hình này. Các nguồn năng lượng tái tạo – như những tấm quang điện đặt trên mái nhà mà đôi khi tạo ra nhiều năng lượng hơn nhu cầu của một hộ gia đình – cần một hệ thống phân tán; trong đó điện chạy theo cả hai chiều, từ nhiều nguồn nhỏ khác nhau đến mạng lưới tổng, và từ mạng lưới tổng đến người dùng. Và hệ thống phải thật linh động để vận hành nhiều khối lượng tải khác nhau.

Năng lượng mặt trời và gió chỉ phát điện khi nắng lên hay gió thổi – một đặc điểm “không đáng tin” nếu bạn phản đối năng lượng tái tạo, hoặc “đa dạng” nếu bạn thuộc phe ủng hộ. Trước khi một thay đổi có thể thực sự xảy ra, các nhà nghiên cứu cần phát triển những công nghệ mới để cải thiện việc tích hợp loại năng lượng này vào hệ thống điện.

Cộng đồng Schönau cũng cần phải điều hành một mạng lưới thậm chí còn phức tạp hơn nữa: Mạng lưới của vô số các điều luật cần xem xét lại để tiến hành việc chuyển đổi từ một hệ thống tập trung sang một hệ thống phân tán. Schönau kêu gọi cho cái gọi là BürgerEnergie – năng lượng tạo bởi người dân – tức là thách thức các nhà cung cấp điện quyền lực mà ở thời điểm đó đang tận hưởng vị thế độc quyền và lợi nhuận.

“Có lẽ việc chúng tôi không biết mình đang phải đương đầu với cái gì lại là một điều tốt,” Sladek thú nhận với một nụ cười.

Người dân Schönau đi đến một kế hoạch tham vọng: Mua lại mạng lưới điện địa phương của họ và tự quản lý nó. Họ bắt đầu bằng một chiến dịch gây quỹ 2,4 triệu đô-la, số tiền họ tin là đủ để mua lại hệ thống điện. Những người sở hữu hệ thống đáp trả bằng việc tuyên bố mạng lưới điện đáng giá ít nhất là 5,2 triệu đô. (Một thẩm phán sau đó đưa ra giá thị trường của nó là vào khoảng 2,2 triệu.) Đến đầu thập niên 90, cuộc chiến David-và-Goliath5 vẫn tiếp diễn và nhanh chóng thu hút sự chú ý của truyền thông quốc gia. Một phóng viên gọi Schönau là Stromrebellen, cuộc nổi dậy điện năng. Cái tên này gắn với họ trong một thời gian dài sau đó.

Đến cuối cùng, quân nổi dậy đã chiếm ưu thế, và họ có một cái tên mới: Elektrizitätswerke Schönau (EWS), tạm dịch là Công ty Năng lượng Điện Schönau, với Sladek giữ vị trí chủ tịch. Đến năm 1996, thông qua hệ thống các tấm điện quang và đập thủy điện địa phương, EWS đã có thể cung cấp năng lượng “xanh” cho cả ngôi làng.

Stromrebellen là một chiến thắng vĩ đại, nhưng biệt lập. Không phải thị trấn nào cũng có thể mua lưới điện cho riêng mình nếu họ muốn. Và quang điện vẫn còn là một thứ công nghệ vô cùng đắt đỏ, với mức giá khoảng 7 đô-la/watt vào năm 1996 – một nạn nhân của cái mà người Đức gọi là “vòng tròn của quỷ.” Nếu không dựa vào lợi thế kinh tế nhờ quy mô, khi mà sản xuất hàng loạt giúp giảm giá thành, chỉ một số ít người mới có thể chi trả cho các tấm quang điện. Nhưng nếu thiếu một lượng cầu nhất định, không nhà sản xuất nào có thể tăng lượng sản xuất đến mức đủ để hạ thấp giá xuống. Nếu không có cách tiếp cận mới, Energiewende sẽ vẫn chỉ là một câu chuyện cổ tích ở sâu bên trong Rừng Đen.

Ý tưởng lớn của Bavaria

Vào năm 1993, khi Sladek vẫn còn đang chiến đấu để giành quyền điều khiển mạng lưới địa phương, khoảng 100 dặm về phía đông bắc, tại Bavaria6, Hans-Josef Fell7 đang điều hành một cuộc thẩm định năng lượng khác với tư cách là thành viên hội đồng thành phố Hammelburg, quê hương của ông (có dân số khoảng 12.000 người). Học vật lý, theo nghề giáo, và hoạt động tích cực trong lĩnh vực môi trường và hòa bình, Fell bị thu hút hoàn toàn bởi năng lượng tái tạo. Ông sớm bị thuyết phục rằng năng lượng mặt trời và gió sẽ đóng vai trò là một nguồn năng lượng thay thế cho – không chỉ nhiên liệu hóa thạch và hạt nhân, mà còn cả cuộc chiến dầu khí và các cuộc đụng độ hạt nhân tiềm tàng.

Với tư cách là một chính trị gia địa phương, Fell phác thảo bản nháp một bộ luật giúp khuyến khích việc sử dụng năng lượng tái tạo ở Hammelburg nhờ một hệ thống gọi là feed-in tariff, viết tắt là FiT. Thông qua hệ thống này, những người dân sử dụng tấm quang điện sẽ được trả tiền với mức giá cao hơn giá thị trường cho mỗi kilowatt-hour điện họ cung cấp tới mạng lưới tổng. Việc này nhằm để đền bù toàn bộ phí tổn người dân phải chịu khi lắp đặt hệ thống quang điện, thậm chí là nhiều hơn một chút so với chi phí ban đầu.

Fell có lẽ đã từng là một gã cuồng sinh thái tóc dài (gọi là Ökofreak trong tiếng Đức), nhưng ông hiểu rằng hầu hết người Đức đều không như vậy – đặc biệt là ở Bavaria, một nơi vô cùng thủ cựu, từng bị cai quản bởi cánh phải của Liên minh Xã hội Kitô giáo (Christian Social Union-CSU)8 gần như liên tục từ năm 1946. Fell biết rằng ông không thể bán một cuộc cách mạng năng lượng cho những người Bavarians bằng việc hô hào chủ nghĩa Gandhi, vậy nên ông chuyển sang dùng quan điểm của Adam Smith9.

“Bạn phải làm cho FiT cao đủ để có lợi nhuận,” Fell nói, giải thích cho cách suy nghĩ của ông ở thời điểm đó. “Và bạn phải bảo đảm FiT sẽ tiếp tục chạy trong 20 năm nữa để cho thấy rằng đây là một khoản đầu tư an toàn.”

“Lý do tại sao nhiều người Đức lại theo đuổi năng lượng tái tạo rất đơn giản, đó là khao khát không bị phụ thuộc vào các công ty lớn.”

Bavaria và BürgerEnergie song hành cùng nhau như thịt và bia10. Điều này một phần là bởi những người dân Bavaria đều phản đối việc chính phủ khống chế thị trường cũng như doanh nghiệp hoạt động độc quyền như nhau, trên cơ sở là cả hai đều ngăn việc cạnh tranh. Ví dụ như Josef Goppel. Là lãnh đạo của CSU bảo thủ, nhưng khi nói về Energiewende, ông chẳng khác gì Michael Moore.11

“Lý do tại sao nhiều người Đức lại theo đuổi năng lượng tái tạo rất đơn giản,” Goppel từng nói với một phóng viên. “Đó là khao khát không bị phụ thuộc vào các công ty lớn.”

FiT của Hammelburg chỉ áp dụng được cho 15 kilowatts đầu tiên của các tấm quang điện trên mái nhà dân địa phương, một khối lượng mà Fell của hiện tại sẽ cho là “nhỏ một cách nực cười.” Nhưng luật của Fell hồi đó là một cuộc thử nghiệm lần đầu xuất hiện trên thế giới. Và nó đã thành công: Mốc 15 kilowatt nhanh chóng đạt được, và những người chậm chân hơn thì kêu gào đòi tham gia.

Các thị trấn khác cũng bắt đầu hòa theo phong trào này, nhưng cũng như Stromrebellen của Schönau, cuộc thử nghiệm ở Hammelburg chủ yếu chỉ đạt được hiệu ứng địa phương. Đã đến lúc phải nâng tầm. Phong trào Energiewende bắt đầu có phạm vi ảnh hưởng quốc gia vào năm 1998, khi Fell đại diện cho người dân Bavaria đến Berlin tham gia kì họp Quốc Hội. Ngay năm tiếp sau đó, những người đứng đầu các Đảng chọn Fell, một thành viên của Đảng Xanh, thảo một chính sách năng lượng mới tập trung vào năng lượng tái tạo. Nhiệm vụ này như được đo ni đóng giày cho ông: Trong nhiều năm, các đối thủ đã nghi ngờ việc liệu mạng lưới có thể xử lý một lượng lớn điện năng tạo ra từ các nguồn tái tạo. Lên quá 4% tổng điện sản xuất, các chuyên gia cảnh báo, mạng lưới sẽ phân rã, đẩy thành phố vào bóng tối và phá hủy hàng rào bảo vệ của nền kinh tế Đức – chính là ngành sản xuất, vốn phụ thuộc vào năng lượng.

Fell hăng hái chứng tỏ điều này là sai. Ông biết nhiệm vụ đầu tiên của mình là phá vỡ vòng tròn của quỷ. Giải pháp của Fell là bộ luật Nguồn Năng Lượng Tái Tạo (Renewable Energy Sources Act-EEG), được triển khai vào năm 2000. Luật lệ mới này tạo ra một mạng lưới FiT cấp quốc gia (được chi trả bằng một khoản phí thêm vào hóa đơn điện hàng tháng) nhằm khuyến khích việc sử dụng hiệu quả năng lượng tái tạo với quy mô lớn. Nó cũng hướng đến việc giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Năm tiếp theo đó, những người làm luật yêu cầu việc xóa bỏ năng lượng hạt nhân.

EEG là một chiến thắng rực rỡ, nhưng nhiều người ủng hộ tự hỏi những mục tiêu của nó – đặc biệt là mục tiêu về năng lượng tái tạo – có khi nào là không thực tế. Trước EEG, chỉ 2,6% lượng điện năng cả nước được tạo bởi các nguồn tái tạo – gần bằng khối lượng ở Mỹ. Một nhà quản lý điện hàng đầu đã nói, rằng “[Energiewende] chỉ là một ước muốn chính trị mà không có tầm nhìn thực tế nào về việc cái gì có thể đạt được.”

Nhưng trước sự ngạc nhiên của mọi người, Energiewende diễn ra đúng như kế hoạch của Fell. Người Đức ngay lập tức nắm lấy cơ hội đẩy lùi biến đổi khí hậu, xóa bỏ năng lượng hạt nhân, tạo lợi nhuận và giải phóng họ khỏi “Tứ Trụ” ngành điện12. Năm 2002, chỉ hai năm sau khi luật EEG ban hành, tỉ trọng của năng lượng tái tạo trong mạng lưới điện của Đức tăng gấp đôi đến 5%, nhanh hơn nhiều so với dự tính mà không có thành phố phải chìm trong bóng tối. Cho tới năm 2007, năng lượng tái tạo chiếm 10% tổng mạng lưới điện – nhiều hơn gấp đôi khối lượng được dự đoán là sẽ làm nó đổ sập. Và dù không có mục tiêu nào cho ‘nguồn điện từ dân’, 50% lượng điện tái tạo đến từ những người dân bình thường. Phần của Tứ Trụ chỉ chiếm 6,5%.

Trong khi các nhà cung cấp điện tảng lờ Energiewende, FiT đã biến vòng tròn của quỷ thành một vòng tròn có hậu. Để đáp ứng được nhu cầu của người Đức, các nhà sản xuất trên thế giới đẩy mạnh việc sản xuất tấm quang điện, khiến giá của loại năng lượng này giảm mạnh trên toàn thế giới. Giá của một hệ thống điện mặt trời trên mái nhà ở Đức từ $23.000 vào năm 1990 đã tụt xuống còn $2.200 vào năm 2013.

Cạnh tranh thị trường thúc đẩy các nhà nghiên cứu khai thác đến hạt electron cuối cùng họ có thể từ 1.000 watt năng lượng mặt trời mà mỗi mét vuông bề mặt Trái Đất đón nhận. Khi EEG được chấp thuận năm 2000, tấm quang điện hiệu quả nhất trên thị trường chuyển đổi được khoảng 30% lượng bức xạ mặt trời thành điện năng. Ngày nay, các tấm quang điện có thể đạt được hiệu suất hơn 44% bằng cách kết hợp nhiều nguyên tố khác nhau (gallium, germanium và indium, và nhiều nguyên tố khác) để cùng sản xuất điện từ khoảng tia hồng ngoại đến tử ngoại trên quang phổ.

Khi lượng điện từ năng lượng tái tạo tăng lên, những người ủng hộ chỉnh sửa luật EEG để tăng mục tiêu của nó: lên tới 12% vào năm 2010 và 80% vào năm 2050. Những người nghi ngờ chỉ đơn thuần tăng mức tiên đoán của họ rằng khi nào thì hệ thống sẽ bị sập. Thủ tưởng Đức Angela Merkel cảnh báo rằng “việc tăng thành phần năng lượng tái tạo trong lượng điện tiêu thụ lên 20% không được thực tế cho lắm.”

Nhưng rồi cột mốc 20% của Merkel đã đạt được và vượt qua, và những chiếc BMW mới và các lọ aspirin Bayer tiếp tục nối nhau trên các dây chuyền lắp ráp của Đức, từng lọ từng lọ, mà không hề bị gián đoạn.

Nhưng các nhà phê bình cũng không hoàn toàn sai. Energiewende đang phải đối mặt với một vài lựa chọn khó khăn – và chúng đang tiến tới gần hơn.

Thành phố công nghệ

Thành phố Stuttgart, nằm ở phía Tây Nam của Đức, từ lâu đã đồng nghĩa với công nghiệp. Đôi khi được gọi là Thành phố Mô-tô Nguyên Bản, Stuttgart là nơi ô tô ra đời. Rất nhiều trong số 1 triệu lao động vùng này làm cho các hãng ô tô khổng lồ, bao gồm Mercedes-Benz và Porsche. Nhưng trái ngược với lịch sử sử dụng nhiên liệu hóa thạch của mình, Stuttgart đang nhanh chóng hội nhập với tương lai năng lượng. Là trung tâm của các sáng kiến kĩ thuật ở Châu Âu, Stuttgart sử dụng một phần GDP lớn hơn bất cứ nơi nào khác ở Đức cho nghiên cứu và phát triển. Nơi đây dẫn đầu toàn quốc về các ứng dụng sáng chế nhờ sự tập trung của nhiều viện nghiên cứu công nghệ, bao gồm Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời và Năng lượng Nước (Center for Solar Energy and Hydrogen Research – ZSW).

Giám đốc quản lý của ZSW, Frithjof Staiss, đã dành phần lớn sự nghiệp nghiên cứu về tiềm năng – và cả thách thức – của một nền kinh tế dựa vào năng lượng tái tạo. Đối với Staiss, Energiewende đánh dấu một cột mốc lịch sử và phát triển công nghệ quan trọng.

“Bây giờ những người tiêu thụ, vốn nằm ở cuối đường truyền, có thêm các tấm quang điện. Điều này thay đổi mọi thứ.”

“Ngày trước, năng lượng được cung cấp từ các công ty dịch vụ lớn đến những nơi tiêu thụ nhỏ hơn,” Staiss nói, trong văn phòng tầng ba đơn giản nhưng thoải mái của mình trên phố Industriestrasse (Tạm dịch: Phố Công Nghiệp) của Stuttgart. “Bây giờ những người tiêu thụ, vốn nằm ở cuối đường truyền, có thêm các tấm quang điện. Điều này thay đổi mọi thứ.” Năng lượng – chạy theo cả hai chiều đến và đi từ các tấm quang điện, tăng giảm phụ thuộc vào độ che phủ của mây và tốc độ gió – cần một hệ thống linh động hơn nữa.

Một trong những thay đổi quan trọng nhất cần có, Staiss nói, là một cuộc sửa sang lại toàn bộ mạng lưới điện của Đức. Mạng lưới với 557.000 máy biến thế nhỏ này vốn dĩ được dùng cho dòng điện chỉ chảy theo một chiều. Là một phần của kế hoạch Energiewende, các kĩ sư người Đức đã phát minh những máy biến thế hai chiều để thay thế loại đang được dùng, cũng là một bước đệm về cải tiến công nghệ để đáp ứng những nhu cầu mới của làn sóng năng lượng tái tạo, theo Maike Schmidt, trưởng ban Phân tích Hệ thống của ZSW. Cáp siêu dẫn góp phần giảm thiểu năng lượng thất thoát, và hệ thống chuyển-điện-năng-thành-gas tích trữ điện năng thừa dưới dạng khí hydro hoặc methane.

“Ở một đất nước như Đức, chúng tôi cần những phát minh cách tân như vậy để bán cho các nước khác,” bà nói. “Đó là nghề chính của chúng tôi. Energiewende là một cơ hội để có nhiều cải tiến hơn nữa và bán chúng cho thế giới.” Các doanh nghiệp của Đức đang tận dụng triệt để cơ hội đó, với giá trị xuất khẩu công nghệ năng lượng tái tạo lên tới 30 tỉ đô-la vào năm 2013.

Kể cả người khổng lồ công nghiệp Siemens, doanh nghiệp đã xây nên nhà máy năng lượng hạt nhân đầu tiên của Đức, cũng đã biến đổi nhờ Energiewende. Vào tháng 9 năm 2011, công ty đã giúp xây dựng cả thảy 19 nhà máy năng lượng hạt nhân này của Đức tuyên bố rằng nó sẽ từ bỏ ngành này hoàn toàn.

Siemens chuyến hướng tập trung sang thị trường năng lượng gió ngoài khơi toàn cầu, được dự đoán rằng chạm mức giá trị 142 tỉ đô-la vào năm 2020. Ba tháng sau khi từ bỏ năng lượng hạt nhân, công ty này tuyên bố sẽ lên kế hoạch xây dựng 80 tuốc-bin gió khổng lồ ở Biển Bắc, đủ để cung cấp năng lượng cho 300.000 hộ dân cư và cắt giảm phát thải carbon tới 815.000 tấn một năm.

Với việc lò phản ứng hạt nhân cuối cùng ở Đức chuẩn bị đóng cửa vào năm 2022, Nam Đức, nơi đã phụ thuộc vào các lò phản ứng để sản xuất gần nửa số điện năng của mình, thực sự cần loại năng lượng này. Nơi đây sẽ được lợi lớn từ giai đoạn tiếp theo của Energiewende, bao gồm việc xây dựng một “Electricity Autobahn” (Tạm dịch: Cao tốc điện năng) – một bộ ba đường truyền một chiều điện áp cao (high-voltage direct current transmission line, hay HDVC) dài 2.000 dặm (khoảng 3.219 km), để cung cấp một lượng điện khổng lồ từ các trang trại gió ngoài khơi Biển Bắc tới trái tim của vùng công nghiệp chế tạo Đức.

Dự án này, được dự đoán sẽ tốn 22 tỉ đô-la, gây khá nhiều tranh cãi. Nhà kinh tế học Claudia Kemfert chỉ ra rằng có thừa đủ nắng và gió để mở rộng việc sản xuất năng lượng tái tạo ở miền Nam. Và hai trong số ba đường HVDC, bà nói thêm, sẽ mang điện từ các nhà máy sử dụng than gây ô nhiễm, trái ngược với mục tiêu của Energiewende.

Một số người cũng nhìn nhận Electricity Autobahn như là một mối đe dọa đến năng lượng cộng đồng và nền dân chủ. Một FiT tạo bởi chính quyền sẽ trả tiền cho năng lượng tạo từ nguồn gió ngoài biển với mức giá cao hơn gấp đôi giá của các dự án trên bờ.

Đối mặt với sự sụt giảm thị trường và lợi nhuận, Tứ Trụ ngành điện đang thức tỉnh khỏi giấc mộng năng lượng hóa thạch của mình. Tháng 11 năm ngoái, một trong những nhà cung cấp điện lớn nhất của Đức, E.ON, làm kinh ngạc những người quan tâm đến vấn đề này khi thông báo họ sẽ chuyển sang năng lượng sạch và thừa nhận rằng mô hình kinh doanh cũ “không thể nào giải quyết các thách thức mới” tạo ra bởi Energiewende. “Chúng tôi đang nhìn thấy sự trỗi dậy của hai thế giới năng lượng hoàn toàn khác biệt,” CEO của E.ON Johannes Teyssen nói, nhấn mạnh cách phân biệt hai thế giới “ngày xưa” và “bây giờ” của Staiss. Ba thập kỉ sau cuộc nổi loạn năng lượng của Schönau, E.ON đi đến lựa chọn tái tạo.

Cây viết và nhà phân tích năng lượng Craig Morris nói rằng nhiều nhà hoạt động coi Tứ Trụ như một khách không mời cố gắng bắt cóc một cuộc cách mạng mà họ ban đầu đã tảng lờ và phản đối. “Phía người dân cảm thấy như đang nghe các công ty lớn tuyên bố rằng, “Thứ lỗi nhé, nhưng tôi sẽ đoạt lại ngành năng lượng,’” khi mà những người ủng hộ đã khiến Energiewende thực sự có hiệu quả, ông nói.

Thành công đó đặc biệt được minh chứng ở Schönau, nơi EWS của Sladek giờ là nhà cung cấp năng lượng chính cho 170.000 hộ dân ở mọi bang của Đức. Người tiêu dùng ở bất kì nơi nào trên nước Đức có thể chọn EWS là nhà cung cấp dịch vụ của họ và trả tiền cho nguồn điện năng EWS mua từ các nơi sản xuất năng lượng sạch trên khắp đất nước. Tuy nghiên, mô hình này có thể bị thách thức, khi mảnh đất năng lượng một lần nữa bị thống trị bởi các nhà cung cấp dịch vụ quyền lực.

Một Energiewende phiên bản Mỹ?

Khi Energiewende ngày càng phát triển hơn, nó dần trở thành một hình mẫu cho các nước khác; chỉ riêng mô hình FiT đã được hơn 50 nước học tập và áp dụng. Nhưng như chuyên gia năng lượng John Farrell đã nói, cả FiT lẫn các yếu tố khác của Energiewende đều không được áp dụng rộng rãi ở Mỹ. Farrell, cùng với Viện Địa Phương Tự Lực (Institute for Local Self-Reliance) tại Minnesota, đã dành nhiều năm thiết kế và khuyến khích một phong trào tương tự Energiewende cho nước Mỹ, và tự kiếm cho mình danh hiệu “guru13 của thế hệ phân tán” ở Mỹ.

Một tập hợp các sự khác biệt giữa Đức và Mỹ khiến cho một cuộc cách mạng năng lượng khó khăn hơn ở đây, ông nói. Với mật độ dân số bằng một phần sáu của Đức, mạng lưới của Mỹ phải vượt qua những khoảng cách cực lớn để mang điện đến cho người dân và các ngành công nghiệp. Hầu hết người Mỹ không thể chọn nhà cung cấp năng lượng dựa trên việc nhà cung cấp có sử dụng năng lượng sạch hay không, hay bất cứ thứ nào khác liên quan đến vấn đề này – ngoại trừ một vài trường hợp đặc biệt, các nhà cung cấp hoạt động như những nhà độc quyền hợp pháp. Và trong khi Đức đang từ bỏ dần năng lượng hạt nhân, năm lò phản ứng mới đang được xây dựng ở Mỹ, bổ sung thêm vào con số 99 lò phản ứng thương mại hiện có. Không giống như Đức, Mỹ có các mỏ năng lượng hóa thạch dồi dào, được sở hữu bởi các doanh nghiệp quyền lực. Một phần bởi động lực tiếp tục sản xuất năng lượng sản sinh khí nhà kính từ mặt đất, Mỹ bị Đức bỏ xa trong công cuộc tạo điện năng từ các nguồn tái tạo.

“Đức đã cho thấy một ví dụ tuyệt vời về việc cái gì là có thể khi người dân có tầm nhìn.” Cụ thể hơn, Đức là một ví dụ cho việc cái gì là có thể khi người dân cố gắng duy trì tầm nhìn của họ.

Điều này vô cùng đáng buồn, Farrell nói, vì Mỹ có tất cả mọi thứ nó cần cho một cuộc chuyển đổi năng lượng, bao gồm cả lượng nắng, gió, và các nguồn tái tạo khác nhiều hơn hẳn Đức. Một nghiên cứu bởi Phòng Thí Nghiệm Năng Lượng Tái Tạo Quốc Gia (National Renewable Energy Laboratory) kết luận rằng 80% điện năng có thể được sản xuất từ các nguồn tái tạo vào năm 2050.

Mỹ còn vượt Đức ở một lĩnh vực quan trọng khác: Phát triển cách dự trữ năng lượng ít tốn kém và hiệu quả hơn. Ví dụ như, các nhà nghiên cứu ở Đại học Harvard đang hoàn thiện một loại pin hữu cơ có thể trữ được lượng điện sản xuất trong một ngày từ các trang trại năng lượng mặt trời hay năng lượng gió, một phát minh có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tích hợp nhiều phương thức sản xuất điện khác nhau vào một mạng lưới.

Với những lợi thế về tài nguyên và công nghệ, Farrell nói rằng chỉ có một điều duy nhất đang kìm hãm Mỹ: động cơ chính trị. “Chúng ta cần thiết kế một hệ thống cho thế kỷ 21,” ông nói. “Đức đã cho thấy một ví dụ tuyệt vời về việc cái gì là có thể khi người dân có tầm nhìn.”

Cụ thể hơn, Đức là một ví dụ cho việc cái gì là có thể khi người dân giữ vững tầm nhìn của họ. Energiewende có gốc gác từ một cuộc cách mạng năng lượng khác ở Mỹ dưới thời tổng thống Jimmy Carter. Vào tháng 2 năm 1977, hai tuần sau khi đắc cử, Carter thúc giục người dân dùng ít máy sưởi hơn và thông báo một kế hoạch dịch chuyển hệ thống năng lượng của Mỹ từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác. Carter cho lắp đặt các tấm quang điện trên mái Nhà Trắng và đổ hàng triệu đô vào việc nghiên cứu và phát triển vào các nguồn năng lượng thay thế.

Trong một vài năm, Mỹ dẫn đầu thế giới trong việc phát triển năng lượng tái tạo. Nhưng sau khi Ronald Reagan đánh bại Carter vào năm 1980, nước Mỹ nhanh chóng quay trở lại con đường cũ. Trong một vài năm tiếp sau đó, các tấm quang điện trên nóc Nhà Trắng bị dỡ bỏ, giá nhiên liệu hóa thạch tuột dốc, và sự hỗ trợ của chính phủ cho năng lượng tái tạo như bị bốc hơi.

Mỹ có thể đã đánh mất tầm nhìn về một tương lai năng lượng tái tạo của mình, nhưng cách đó một đại dương, Hans-Josef Fell và những người khác đã được truyền cảm hứng bởi cuộc dạo chơi của Mỹ với năng lượng tái tạo.

“Đã từng có năng lượng gió ở California và năng lượng mặt trời trên nóc Nhà Trắng,” Fell hồi tưởng. “Tôi nghĩ rằng, ‘Thật tuyệt vời! Tại sao chúng ta không thể có những điều này ở Đức?” Ông mỉm cười và nói thêm, “Và tất nhiên, bây giờ chúng tôi đã có rồi.”