Quá trình đô thị hóa nhanh đang tạo ra sức ép ngày càng lớn đối với hệ thống hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt là hạ tầng năng lượng. Khi các đô thị hiện tiêu thụ khoảng 70% tổng năng lượng và tạo ra hơn 75% lượng phát thải khí nhà kính trên toàn cầu, yêu cầu chuyển đổi sang mô hình phát triển bền vững không còn là lựa chọn mà đã trở thành yêu cầu tất yếu.

Với việc Việt Nam cam kết đạt phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050 và đẩy mạnh chuyển đổi số quốc gia, phát triển hạ tầng năng lượng thông minh được xem là nền tảng để hình thành các đô thị thế hệ mới. Nhiều chuyên gia cho rằng hạ tầng năng lượng thông minh không chỉ là một giải pháp kỹ thuật mà còn là yếu tố quyết định năng lực cạnh tranh, khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu và sự phát triển bền vững của hệ thống đô thị Việt Nam trong nhiều thập kỷ tới.

Áp lực chuyển đổi hạ tầng năng lượng

Những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa và tăng trưởng kinh tế khiến nhu cầu tiêu thụ năng lượng tại các đô thị tăng mạnh. Tuy nhiên, hệ thống hạ tầng hiện nay vẫn chưa theo kịp tốc độ phát triển, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người dân cũng như các hoạt động sản xuất, kinh doanh.

Nhằm tạo nền tảng cho quá trình chuyển đổi, Nghị quyết số 06-NQ/TW về quy hoạch, xây dựng và phát triển bền vững đô thị Việt Nam cùng cam kết tại Hội nghị COP26 đã đặt ra yêu cầu đổi mới mô hình phát triển đô thị theo hướng sử dụng năng lượng hiệu quả, tăng trưởng xanh và ứng dụng mạnh mẽ công nghệ số. Đặc biệt, Nghị định số 269/2025/NĐ-CP của Chính phủ về phát triển đô thị thông minh đã xác định phát triển hạ tầng năng lượng thông minh là một trong những nội dung trọng tâm.

Theo KTS. Trần Ngọc Chính – Chủ tịch Hội Quy hoạch Phát triển đô thị Việt Nam (VUPDA), nguyên Thứ trưởng Bộ Xây dựng, phát triển đô thị hiện đại cần được tiếp cận trên ba trụ cột có mối quan hệ hữu cơ gồm đô thị thông minh, đô thị xanh và đô thị phát thải carbon thấp.

Trong đó, đô thị thông minh sử dụng các công nghệ số như trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data), Internet vạn vật (IoT) và các nền tảng quản trị số nhằm nâng cao hiệu quả quản lý đô thị cũng như chất lượng sống của người dân. Đối với lĩnh vực năng lượng, mô hình này hướng tới quản lý tiêu thụ điện theo thời gian thực, vận hành lưới điện thông minh, tối ưu hệ thống chiếu sáng công cộng, quản lý nhu cầu sử dụng điện và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo cùng hệ thống lưu trữ.

Trong khi đó, đô thị xanh tập trung vào sử dụng hiệu quả tài nguyên, bảo vệ môi trường và tăng khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu thông qua các tiêu chí như mở rộng không gian xanh, phát triển công trình tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy giao thông xanh, kinh tế tuần hoàn và quản lý tài nguyên bền vững.

Mục tiêu cao nhất là xây dựng đô thị phát thải carbon thấp, giảm tối đa lượng khí nhà kính phát sinh từ các hoạt động kinh tế - xã hội thông qua chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, điện hóa giao thông, phát triển công trình phát thải thấp và mở rộng các hệ sinh thái hấp thụ carbon.

“Đô thị phát thải carbon thấp là mục tiêu cuối cùng, còn đô thị thông minh và đô thị xanh chính là những công cụ để hiện thực hóa mục tiêu đó”, ông Chính nhấn mạnh.

“Xương sống” của đô thị thông minh

Theo Nghị định 269/2025/NĐ-CP, hạ tầng năng lượng thông minh là hệ thống tích hợp giữa hạ tầng năng lượng truyền thống với công nghệ số nhằm tối ưu hóa việc quản lý, phân phối và sử dụng năng lượng theo hướng hiệu quả, an toàn và bền vững.

Hệ thống này bao gồm nhiều thành phần như nguồn năng lượng thông minh, lưới điện thông minh, hệ thống đo đếm thông minh, hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống quản lý năng lượng (EMS), trung tâm điều hành năng lượng thông minh, hạ tầng công nghệ số, hạ tầng giao thông điện và các công trình, khu đô thị thông minh.

Chủ tịch VUPDA cho biết, đây chính là nền tảng cốt lõi của đô thị thông minh, đồng thời là động lực thúc đẩy tăng trưởng xanh, chuyển đổi số và nâng cao chất lượng sống của người dân.

Ông cho rằng, Việt Nam cần nhanh chóng đẩy mạnh phát triển các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió, đặc biệt là điện gió ngoài khơi. Với hơn 3.260 km bờ biển và hàng nghìn hòn đảo, Việt Nam sở hữu nhiều lợi thế để phát triển năng lượng biển, qua đó cung cấp nguồn điện sạch cho các đô thị ven biển cũng như các trung tâm kinh tế lớn.

Bên cạnh đó, tiềm năng khai thác điện mặt trời tại các khu công nghiệp cũng rất lớn. Hàng nghìn khu công nghiệp với diện tích mái nhà rộng có thể trở thành những nhà máy điện phân tán, vừa phục vụ sản xuất, vừa bổ sung nguồn điện cho hệ thống.

Đồng quan điểm, PGS-TS-KTS Nguyễn Vũ Phương, Phó Giám đốc Học viện Chiến lược, bồi dưỡng cán bộ xây dựng (Bộ Xây dựng), cho rằng xét trong thực tế chuyển đổi số, tăng trưởng xanh và thực hiện cam kết Net Zero, hạ tầng năng lượng thông minh không còn là một cấu phần kỹ thuật đơn thuần của ngành điện mà phải trở thành một lớp hạ tầng nền tảng của quy hoạch đô thị.

Theo ông, đô thị thông minh thế hệ mới không chỉ được số hóa với các cảm biến hay trung tâm điều hành hiện đại, mà còn phải là đô thị biết tối ưu hóa năng lượng, giảm phát thải và có khả năng tự thích ứng trước những rủi ro do biến đổi khí hậu.

“Năng lượng thông minh cần được xem như một lớp cấu trúc quan trọng của quy hoạch đô thị, tương tự như giao thông, cấp thoát nước, cây xanh hay sử dụng đất”, ông Phương nhấn mạnh.

Quy hoạch phải đi trước một bước

Theo Chủ tịch VUPDA, để phát triển đô thị xanh và phát thải thấp, quy hoạch cần được thực hiện theo hướng tích hợp giữa quy hoạch đô thị và quy hoạch năng lượng.

Trong các đồ án quy hoạch tương lai cần xác định rõ không gian phát triển năng lượng tái tạo, hành lang hạ tầng năng lượng, mạng lưới trạm sạc xe điện, các khu đô thị trung hòa carbon và hệ thống giao thông công cộng sử dụng năng lượng sạch.

Song song với đó là thúc đẩy phát triển công trình xanh thông qua việc áp dụng các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng, sử dụng vật liệu thân thiện môi trường, tăng cường thông gió, chiếu sáng tự nhiên và triển khai hệ thống quản lý năng lượng trong các tòa nhà.

Đối với lĩnh vực giao thông, cần mở rộng mạng lưới vận tải công cộng, khuyến khích phương tiện điện, phát triển hệ thống giao thông thông minh (ITS) cũng như tăng không gian dành cho người đi bộ và xe đạp.

Hạ tầng trạm sạc là một cấu phần quan trọng của giao thông xanh.

Đặc biệt, ông Chính nhấn mạnh vai trò của dữ liệu trong quản trị đô thị hiện đại. Những công nghệ như Digital Twin (bản sao số đô thị), nền tảng dữ liệu dùng chung, hệ thống giám sát năng lượng và bảng điều khiển carbon sẽ cho phép theo dõi, dự báo và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng cũng như kiểm soát phát thải theo thời gian thực.

Để hiện thực hóa mục tiêu này, vị chuyên gia cho rằng, trong thời gian tới Việt Nam cần tập trung triển khai một số nhóm giải pháp trọng tâm. Trước hết là hoàn thiện thể chế, tiêu chuẩn và các công cụ đánh giá đối với đô thị carbon thấp, công trình xanh và hạ tầng năng lượng thông minh.

Song song với đó là tích hợp quy hoạch năng lượng với quy hoạch đô thị và quy hoạch vùng; phát triển các nguồn năng lượng phân tán như điện mặt trời mái nhà, hệ thống lưu trữ năng lượng và microgrid; xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về tiêu thụ năng lượng và phát thải khí nhà kính trong đô thị.

Ngoài ra, cần huy động mạnh mẽ các nguồn lực xanh thông qua tín dụng xanh, trái phiếu xanh, quỹ đầu tư xanh, mô hình hợp tác công – tư (PPP) và các nguồn hỗ trợ quốc tế.

Các chuyên gia cũng đề xuất lựa chọn Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng, Hải Phòng cùng một số đô thị mới để thí điểm các mô hình đô thị phát thải carbon thấp, khu đô thị năng lượng dương, đô thị 15 phút hay đô thị bọt biển trước khi nhân rộng trên phạm vi cả nước.

Nghị quyết 57-NQ/TW về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia đã xác định hạ tầng năng lượng thông minh là một trong những thành phần cốt lõi của hạ tầng số quốc gia. Việc tích hợp hạ tầng năng lượng thông minh vào quy hoạch và quản lý phát triển đô thị sẽ quyết định khả năng hình thành các đô thị thế hệ mới của Việt Nam - những đô thị thông minh hơn, xanh hơn, có khả năng chống chịu tốt hơn trước biến đổi khí hậu và phát thải carbon thấp hơn.

“Đầu tư phát triển hạ tầng năng lượng thông minh chính là đầu tư cho tương lai của đô thị, tạo nền tảng cho tăng trưởng kinh tế, bảo đảm an ninh năng lượng và nâng cao năng lực cạnh tranh của hệ thống đô thị Việt Nam”, Chủ tịch VUPDA nhận định.