Nhà máy điện ảo - giải pháp số hóa thị trường điện

[Ngô Thị Tố Nhiên - Giám đốc Tổ chức Sáng kiến Chuyển dich Năng lượng Việt Nam (VIETSE) ]• 06/12/2021 11:00

Sự phát triển nhanh chóng của lĩnh vực năng lượng đã đặt ra những thách thức lớn trong vận hành hệ thống điện.

>>Quy hoạch điện VIII: Tạo liên kết và hướng tới thị trường điện cạnh tranh

Nhà máy điện ảo là một hệ thống dựa trên cơ sở lưới điện thông minh và số hóa các hoạt động cung cầu phần mềm, để điều phối từ xa và tự động các dịch vụ bán điện của nguồn điện phân tán đến thị trường.

Sự phát triển nhanh chóng của lĩnh vực năng lượng đã đặt ra những thách thức lớn trong vận hành hệ thống điện. Trong đó sự biến động nhanh về công suất lắp đặt, dẫn đến sản lượng điện dư thừa vượt quá nhu cầu ở một số thời điểm, theo đó đã xảy ra các hiện tượng quá tải ở một số trạm biến áp, và gây áp lực lớn lên các đường dây truyền tải và phân phối, thậm chí có thể gây ra các vấn đề mất ổn định về an toàn hệ thống điện. Mặt khác còn gây lãng phí nguồn lực xã hội và làm giảm sự quan tâm của các nhà đầu tư đối với năng lượng tái tạo ở Việt Nam.

Mô hình nhà máy điện ảo ứng dụng trong điều khiển nối lưới các nguồn điện phân tán

Số hóa trong lưu trữ

Nhằm khắc phục tình trạng này, ngoài kiến nghị nâng cấp đầu tư đường truyền tải, nhóm chuyên gia từ Sáng kiến Chuyển dịch Năng lượng Việt Nam đã công bố báo cáo nghiên cứu về công nghệ Nhà máy điện ảo - một phương pháp kỹ thuật số tiên tiến trong lĩnh vực năng lượng.

Nhà máy điện ảo (NMĐA) được biết đến là một nền tảng dựa trên phần mềm nhằm tập hợp một số lượng lớn các nguồn điện phân tán (NĐPT), hệ thống lưu trữ cũng như là các tải điều khiển được chuyển thành một đơn vị nguồn phát duy nhất, có thể điều tiết, có công suất danh định và chức năng tương đương với một nhà máy điện truyền thống cỡ lớn. Theo dự án FENIX, NMĐA là một đại diện linh hoạt của một danh mục các NĐPT mà có thể được sử dụng để lập hợp đồng buôn bán điện trên thị trường bán buôn và cung cấp các dịch vụ cho đơn vị điều hành hệ thống.

Đây có thể được coi là một giải pháp tiềm năng hỗ trợ các đơn vị vận hành hệ thống điện giải quyết các vấn đề về vận hành hệ thống với tỷ lệ tích hợp một lượng công suất lớn từ các nguồn năng lượng không ổn định. Ngoài ra đây cũng có thể là một giải pháp mở ra khả năng cho phép các nguồn điện phân tán có thể tham gia vào thị trường bán buôn điện cạnh tranh.

Về góc độ kỹ thuật, NMĐA nâng cao tính linh hoạt, khả năng điều khiển của từng NĐPT đơn lẻ và cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho đơn vị điều hành hệ thống điện. Trong khi đó, về mặt kinh tế, NMĐA tối ưu nguồn lực và tăng lợi nhuận của NĐPT bằng cách đấu thầu một cách thông minh trên thị trường điện bán buôn.

Nền tảng NMĐA cũng cho phép các khách hàng trở thành những đơn vị tiêu dùng linh hoạt, có khả năng điều tiết mà có thể bán một phần sản lượng điện không dùng đến của mình để ổn định và cân bằng hệ thống điện, hoặc đơn giản chỉ là để thu được lợi nhuận cao hơn. Cuối cùng, NMĐA sẽ dần dần đảm nhận chức năng của các nhà máy điện truyền thống quy mô lớn – bán điện cho thị trường bán buôn và cung cấp chức năng cân bằng cung cầu cho vận hành hệ thống điện.

>>Gỡ "nút thắt" để Việt Nam trở thành thị trường điện gió lớn nhất khu vực

Lộ trình 3 giai đoạn

Nhóm chuyên gia đề xuất Việt Nam nên triển khai dự án thí điểm. Bên cạnh đó, nhằm áp dụng mô hình công nghệ hoàn toàn mới như NMĐA vào ứng dụng thực tế cần một lộ trình phát triển chi tiết kỹ lưỡng theo thời gian biểu phù hợp.

Các chuyên gia đề xuất một lộ trình 10 năm với ba giai đoạn trong việc triển khai công nghệ NMĐA tại Việt Nam, bao gồm:

Giai đoạn 1 (cho đến 2025): triển khai dự án thử nghiệm quy mô nhỏ. Theo đó, các cơ quan cần nghiên cứu khung chính sách hiện hành, xác định các trường hợp kinh doanh hợp lý, bắt đầu kêu gọi đầu tư, liên hệ các đối tác tiềm năng, phát triển và đánh giá các chức năng kỹ thuật của nền tảng NMĐA quy mô nhỏ.

Giai đoạn 2 (2026-2029): phát triển nền tảng NMĐA quy mô lớn. Đây là giai đoạn tăng công suất nền tảng NMĐA đáp ứng yêu cầu tối thiểu để tham gia đấu thầu trên thị trường điện (30MW), khảo sát và đánh giá chức năng của NMĐA ở cấp độ lưới điện địa phương, phát triển các tính năng mới có thể áp dụng, phân tích ảnh hưởng về mặt kỹ thuật lên vận hành lưới điện địa phương.

Giai đoạn 3 (từ năm 2030): triển khai thêm nền tảng NMĐA quy mô lớn, tiến hành phân tích chi phí-lợi ích của NMĐA quy mô lớn. Các cơ quan cần phân tích chi tiết rủi ro và lợi ích cho tất cả các bên liên quan, xác định ảnh hưởng tác động đa chiều như xã hội, thị trường điện… khi tăng công suất lắp đặt và số lượng nền tảng NMĐA.