Giải bài toán lưu trữ "điện sạch" thế nào?

THY HẰNG• 05/04/2021 14:00

Tình trạng cắt giảm công suất khiến các nhà máy "khốn khổ" thời gian vừa qua đã đặt ra yêu cầu cấp thiết của việc lưu trữ "điện sạch".

Phát triển năng lượng tái tạo là giải pháp giúp giảm sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát thải nhà kính. Tuy nhiên, tình trạng cắt giảm công suất các nhà máy điện mặt trời vừa qua khi lưới điện truyền tải không theo kịp sự phát triển của nguồn điện cho thấy, cần thiết đưa công nghệ lưu trữ điện năng vào đồng hành với phát triển năng lượng tái tạo.

Để đảm bảo an ninh, an toàn trong vận hành hệ thống điện, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia không thể huy động toàn bộ công suất khả dụng của nguồn điện; trong đó có nguồn năng lượng tái tạo, do vậy buộc phải giảm công suất lên lưới. Điều này đặt ra yêu cầu phải tìm đến giải pháp lưu trữ điện để gia tăng hiệu quả đầu tư, tránh lãng phí nguồn năng lượng.

Theo dự thảo Quy hoạch Phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030 tầm nhìn đến năm 2045 (Quy hoạch điện VIII) đang được đưa ra lấy ý kiến, tỷ lệ điện gió, mặt trời và năng lượng tái tạo khác sẽ đạt gần 30% vào năm 2030.

Cũng nhờ điều kiện thuận lợi và có tiềm năng lớn, năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời đã phát triển mạnh tại Việt Nam. Báo cáo từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) cho hay, hết năm 2020, tổng công suất lắp đặt về điện mặt trời trên cả nước đã đạt tới khoảng 19.400 MWp; toàn bộ sản lượng điện phát từ điện mặt trời trên toàn quốc trong cả năm 2020 là 10,6 tỷ kWh.

Cụ thể, nguồn phát điện mặt trời hiện chiếm tỷ trọng khoảng 25% tổng công suất đặt của toàn hệ thống. Tuy nhiên, sự phát triển nóng của nguồn điện này đã dẫn đến hiện tượng quá tải vào thời điểm buổi trưa (từ 10g - 14g) do phụ tải thấp và bức xạ điện mặt trời tốt nhất trong ngày. Trong khi giờ cao điểm của sử dụng điện lại rơi vào khoảng từ 17g- 18g30 và lúc này không còn ánh nắng mặt trời.

Điều này đã bộc lộ những khó khăn, bất cập trong vận hành hệ thống điện. Để đảm bảo cung cấp điện, hệ thống điện luôn cần phải duy trì sẵn sàng một số tổ máy phát điện truyền thống có khả năng linh hoạt khi nhu cầu tiêu thụ điện ở mức cao nhất.

TS Nguyễn Huy Hoạch, Hiệp hội Năng lượng Việt Nam cho rằng, việc lưu trữ năng lượng là công nghệ tất yếu, bắt buộc phải đồng hành với phát triển năng lượng tái tạo khi tiến tới hạn chế xây dựng các nguồn năng lượng hóa thạch. Ngoài phát triển thủy điện tích năng để phát điện phủ đỉnh, nhiều nước đã phát triển rất tốt công nghệ lưu trữ năng lượng như: Hoa Kỳ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Australia…thậm chí là Thái Lan. Hiện tại ở Hawaii đã có 25% năng lượng là từ các nguồn lưu trữ và dự kiến đến năm 2045 sẽ là 100%.

“Ở Việt Nam, việc tính đến các giải pháp lưu trữ vẫn còn ở giai đoạn khởi động. Đã đến lúc chúng ta cần xem xét nghiêm túc việc nghiên cứu, chế tạo các pin lưu trữ năng lượng, đặc biệt cho năng lượng mặt trời nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững”, TS. Nguyễn Huy Hoạch nhấn mạnh.

Được biết, hiện có rất nhiều hệ thống lưu trữ điện năng khác nhau và mỗi hệ thống lưu trữ lại có đặc tính, công nghệ khác nhau. Do đó, việc nghiên cứu để lựa chọn những hệ thống tối ưu, giảm nhẹ tác động của nguồn năng lượng tái tạo, tăng cường các hệ thống lưu trữ điện là những bài toán cấp thiết đang đặt ra.

Hệ thống lưu trữ năng lượng cho phép sử dụng điện mặt trời chi phí thấp vào giờ trưa để sạc và phát vào giờ cao điểm để đáp ứng nhu cầu phụ tải đỉnh. Bởi thực tế, nguồn điện mặt trời, điện gió không liên tục và biến động thất thường, nên có thể gây ra những vấn đề về tần số, điện áp, điều độ đối với đơn vị vận hành lưới điện.

Hệ thống lưu trữ năng lượng cho phép sử dụng điện mặt trời chi phí thấp vào giờ trưa để sạc và phát vào giờ cao điểm để đáp ứng nhu cầu phụ tải đỉnh.

Tuy nhiên, trao đổi với DĐDN, ông Nguyễn Anh Tuấn - Tổng giám đốc Công ty CP TTP Phú Yên - doanh nghiệp đầu tư dự án Nhà máy điện mặt trời Hòa Hội (tại tỉnh Phú Yên) cho biết việc đầu tư pin dự trữ lại phát sinh chi phí rất cao cho doanh nghiệp.

“Cần sớm có chính sách thúc đẩy ứng dụng giải pháp tích trữ với các nhà máy năng lượng tái tạo, hoặc cho toàn hệ thống để không lãng phí nguồn đầu tư hiện tại của xã hội, từ đó thực hiện chuyển dịch sang năng lượng sạch nhanh nhất có thể”, ông Nguyễn Anh Tuấn nhấn mạnh.

TS Nguyễn Huy Hoạch cho rằng, ngoài phát triển thủy điện tích năng, Việt Nam có thể tiến tới phát triển các sản phẩm pin ôxy hóa khử Vanadium – loại pin của tương lai của công nghệ lưu trữ. Loại pin này có tính kỹ thuật phù hợp, tương thích với các hệ thống sản xuất năng lượng tái tạo vốn không ổn định, như: khả năng nâng cấp một cách độc lập dung lượng lưu trữ, tuổi thọ cao, chi phí bảo dưỡng thay thế thấp... phục vụ trong sản xuất nông nghiệp, chiếu sáng tại sân bay, canh tác thanh long.