Công nghệ nhà máy điện ảo và lưu trữ điện năng cho hệ thống điện

Quá trình chuyển dịch năng lượng đang diễn ra mạnh mẽ ở Việt Nam thể hiện khả năng thực thi Nghị quyết 55-NQ/TW của Bộ Chính trị với mục tiêu đạt 30% tổng sản lượng điện được tạo ra từ các nguồn tài nguyên sạch, thân thiện với môi trường vào năm 2030.

Tuy nhiên, bất chấp sự tiến bộ đã đạt được trong phát triển cơ sở hạ tầng lưới điện của quốc gia, việc phát triển quá nhanh các nguồn điện phân tán trong thời gian ngắn đã gây ra các thách thức về chất lượng vận hành và sự ổn định của lưới điện quốc gia. Các vấn đề liên quan có thể kể đến như biến động công suất đầu ra, sản lượng điện dư thừa vượt quá nhu cầu sử dụng, quá tải các trạm biến áp, gây áp lực lớn lên các đường dây truyền tải, phân phối điện.

Cụ thể, từ tháng 2 năm 2021, Trung tâm điều độ hệ thống điện Việt Nam đã có một số công văn đề nghị các đơn vị phát điện phối hợp vận hành nhằm tránh tình trạng quá tải lưới điện tại một số khu vực. Do đó, để tránh lãng phí nguồn lực của toàn xã hội, song song với các hoạt động đầu tư nâng cấp hệ thống cơ sở hạ tầng để đảm bảo vận hành hệ thống điện an toàn, ổn định và liên tục thì Việt Nam cũng nên xem xét áp dụng các giải pháp công nghệ và chính sách mới cho ngành điện.

Trong bối cảnh đó, Tổ chức Sáng kiến về Chuyển dịch Năng lượng Việt Nam (VIET) đã thực hiện một số nghiên cứu liên quan về công nghệ và chính sách làm cơ sở cho buổi đối thoại trực tuyến về chủ đề “Nhà máy điện ảo và Lưu trữ năng lượng – Xu hướng chuyển đổi số cho hệ thống điện Việt Nam”.

Tại buổi đối thoại, ThS. Dương Việt Đức, Chuyên gia hệ thống lưới điện tại Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVN NPT), đã đưa ra những cảnh báo về hiện trạng hạ tầng lưới điện của Việt Nam. Những chia sẻ của ông Đức đã cung cấp các thông tin nền tảng để các thành viên tham gia buổi tọa đàm dễ dàng tiếp cận với những vấn đề đặt ra về hệ thống cơ sở hạ tầng lưới điện hiện nay và hướng đến các giải pháp công nghệ mới.

Dưới góc độ chính sách, TS. Nguyễn Đức Tuyên - chuyên gia nghiên cứu khuyến nghị các chính sách về việc xây dựng lộ trình đối với hệ thống lưu trữ năng lượng trong giai đoạn ngắn, trung và dài hạn. Hệ thống lưu trữ năng lượng cũng nên được nhìn nhận là giải pháp gia tăng độ linh hoạt, hỗ trợ vận hành hệ thống thống điện.

Để chính sách đi vào thực tiễn ông Tuyên cũng đề xuất, nên gắn liền vai trò của hệ thống lưu trữ năng lượng với giá dịch vụ phụ trợ nhằm khuyến khích đầu tư và đảm bảo hiệu quả về mặt kinh tế

Dưới góc nhìn cơ chế thị trường điện cạnh tranh cần được vận hành linh hoạt đáp ứng yêu cầu của doanh nghiệp, TS. Trần Thái Trung, Chuyên gia hệ thống điện của VIET cũng đã đề xuất các giải pháp áp dụng công nghệ nhà máy điện ảo (Virtual Power Plant - VPP) để phối hợp vận hành các nguồn điện phân tán có công suất lắp đặt < 30 MW.

TS. Trần Thái Trung nhận định do các nguồn điện này có đặc tính phát bất định và công suất nhỏ nên không thể tự tham gia vào thị trường điện cạnh tranh. Đồng thời các chuyên gia cho rằng, áp dụng công nghệ nhà máy điện ảo có thể cân bằng cung cầu bằng cách tối ưu vận hành tập hợp nhóm nguồn điện phân tán và nhóm khách hàng có nhu cầu sử dụng điện ở các khoảng thời gian khác nhau.

Phân tích rõ hơn về công nghệ, cấu trúc và cách thức vận hành mô hình nhà máy điện ảo, ông Trung đã đưa ra các từ bài học kinh nghiệm quốc tế và tiềm năng áp dụng Nhà máy điện ảo tại Việt Nam, cũng như các điều kiện cần về kỹ thuật và chính sách để thực hiện.

Cụ thể, trên thế giới đã có rất nhiều dự án thí điểm đã và đang được thực hiện để đánh giá các chức năng hoạt động và tính hiệu quả của VPP. Hiện nay, VPP cũng đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều nước, đặc biệt có thể kể đến như Toshiba (Nhật Bản), (Statkraft) Đức, hay (AGL South Australia) Úc. Có thể nói rằng hệ thống công nghệ thông tin – truyền thông là xương sống cho việc vận hành hiệu quả của VPP. Trung tâm điều khiển được thiết kế linh hoạt, tại đây dữ liệu sẽ được thu thập và giúp người điều khiển ra quyết định.

Các khuyến nghị bao gồm phát triển VPP qua 3 giai đoạn trong 10 năm: Một là; kêu gọi vốn và triển khai dự án thí điểm quy mô nhỏ. Hai là; tăng công suất và khảo sát chức năng nhà máy điện ảo ở lưới địa phương, Ba là triển khai trên quy mô lớn kết hợp phân tích ảnh hưởng lên lưới.

Với quan điểm chuyển đổi số cần được thực hiện song hành với các giải pháp công nghệ mới trong ngành điện, tại Toạ đàm đối thoại cùng 250 người tham dự. Phiên đối thoại sôi nổi giữa các nhà hoạch định chính sách, các chuyên gia và doanh nghiệp trong lĩnh vực năng lượng, cùng đưa ra khuyến nghị xu hướng chuyển đổi số sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển hệ thống điện của Việt Nam.

Làm được điều này, các chuyên gia của VIET khẳng định, dựa trên nền tảng IoT, những tiến bộ của trí tuệ nhân tạo cũng như công nghệ Big Data sẽ cung cấp đủ lượng thông tin để người điều hành hệ thống điện có thể ra quyết định cụ thể, qua đó cải thiện được hiệu suất sử dụng năng lượng. Đồng thời, khi áp dụng những công nghệ mới, Việt Nam cũng cần có những chính sách và cơ chế mới song hành. Những chính sách này cần phải xây dựng và thực hiện từng bước, vừa làm vừa học hỏi để hoàn thiện.