Phát triển điện mặt trời mái nhà: Bài 1 - Lợi ích cho nền kinh tế

>>Phát triển điện mặt trời mái nhà trong KCN: “Gỡ vướng” cho doanh nghiệp

Đây là chia sẻ của ông Phan Công Tiến - Chuyên gia nghiên cứu về thị trường điện và năng lượng tái tạo với Diễn đàn Doanh nghiệp. 

- Thưa ông, ĐMTMN sẽ giúp doanh nghiệp đảm bảo được một phần nguồn điện bổ sung khi thiếu điện, vậy nó sẽ có lợi như thế nào với hệ thống điện?

Từ các nghiên cứu cho thấy, nếu sản lượng điện dư từ hệ thống ĐMT được bán lên lưới, sẽ rất có lợi cho nền kinh tế và an sinh xã hội, giúp giá điện bán lẻ rẻ hơn. Hầu hết các nước khi chuyển dịch năng lượng xanh, họ đều ưu tiên phát triển nguồn ĐMT phân tán trước sau đó mới đến các nguồn NLTT khác bởi nó có giá thành rẻ và dễ thực hiện. Đã có rất nhiều nước tích hợp vận hành năng lượng tái tạo (NLTT) lên đến 80% tổng công suất cao điểm trưa, riêng California Mỹ đã đạt 100% NLTT so với tải đỉnh trưa.

Tiềm năng phát triển điện mặt trời áp mái ở nước ta rất lớn, hiện nay nhu cầu tải đỉnh vào buổi trưa có thể lên đến 42 GW. Nếu hệ thống điện Việt Nam đủ mạnh như một số nước, hệ thống điện toàn quốc có thể hấp thụ điện lên tới 80% công suất đỉnh trưa, tức là hệ thống có thể hấp thụ thêm gần 20 Gw điện mặt trời tại các khu công nghiệp (KCN), lợi ích này sẽ góp phần giảm đáng kể tiền điện trong tổng chi phí sản xuất.

- Xin ông cho biết, điện mặt trời mái nhà có tính ưu việt gì so với các nguồn điện năng lượng tái tạo khác?

Các lợi ích của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà, đặc biệt là so với các nguồn điện năng lượng tái tạo khác, bao gồm:

Giảm tổn thất điện năng: So với nguồn điện trung tâm, thường nằm xa phụ tải tiêu thụ tổn thất do truyền dẫn và phấn phối lên đến khoảng 7% sản lượng phát. Ngược lại, hệ thống điện mặt trời trên mái nhà không gặp phải vấn đề này.

Giá thành đã rất thấp: Hiện nay, giá thành của điện mặt trời đã giảm xuống dưới 1.000 đồng/kWh (dưới 5 cents), vì giá Module PV hiện nay chỉ còn một nửa so với năm 2018, đây là thành phần chi phí chính của hệ thống điện mặt trời, nên hiện nay giá điện từ nguồn điện MTMN trở nên rẻ nhất, thậm chí còn rẻ hơn cả giá điện từ các nhà máy thủy điện lớn mới xây dựng.

Ổn định nguồn điện: So với các nguồn năng lượng mặt trời lớn hoặc điện gió, hệ thống điện mặt trời trên mái nhà ít gây biến động nguồn hơn, từ đó giảm thiểu chi phí phụ trợ và chi phí cân bằng.

Là nguồn bổ sung bù trừ thủy điện thiếu hụt do hạn hán: Điện mặt trời có đặc thù ngược với thủy điện, mùa mưa thủy điện có sản lượng điện nhiều, điện mặt trời thì ít hơn, nhưng mùa nắng hạn hán thiếu nước, sản lượng điện mặt trời cao, đặc thù của mùa khô hay thiếu nước dẫn đến thiếu điện, như vậy cho thấy ĐMT là giải pháp thay thế rất tốt khi hạn hán ngày càng tăng.

Trước những cơ sở trên cho thấy, nếu hệ thống ĐMTMN được triển khai rộng rãi, đặc biệt trong các KCN, nó có thể góp phần giảm đáng kể giá điện cho người tiêu dùng. Với khả năng hấp thụ thêm năng lượng tương đương bốn nhà máy thủy điện Hòa Bình và mức giá thấp dưới 1000 đồng /kwh (dưới 5 cents), giá điện bán lẻ sẽ chắc chắn giảm xuống. Kể cả nếu tính thêm chi phí đầu tư cho việc ổn định và cân bằng hệ thống, điện mặt trời mái nhà vẫn là nguồn điện rẻ nhất và thân thiện với môi trường.

- Bên cạnh những lợi ích về kinh tế thì với mô hình bán điện lên lưới từ điện mặt trời mái nhà có gặp khó khăn gì khi vận hành, thưa ông?

>>ĐIỆN MẶT TRỜI MÁI NHÀ TRONG KCN: Dư địa phát triển rất lớn

Ngoài những lợi ích mà điện mặt trời áp mái mang lại, việc phát triển điện mặt trời lượng công suất hấp thụ lớn cũng gặp phải một số thách thức, đây được gọi là "Khả năng tích hợp hệ thống NLTT vào hệ thống điện". Khả năng tích hợp này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

Điều khiển hệ thống: Hệ thống điện mặt trời áp mái thường không được điều khiển như nguồn điện truyền thống hoặc các nhà máy NLTT lớn như gió hoặc ĐMT farm. Do hệ thống ĐMTMN sử dụng các inverter quy mô nhỏ, cơ quan điều độ lưới điện hiện tại còn hạn chế kết nối trực tiếp để điều khiển tự động khi xảy ra mất cân bằng hệ thống.

Ảnh hưởng "đường cong con vịt": Điện mặt trời chỉ phát điện từ 6h sáng đến 6h tối. Từ 6 giờ sáng trở đi, công suất điện mặt trời tăng, buộc phải giảm công suất của các nguồn điện truyền thống. Ngược lại, vào lúc 6 giờ chiều, nguồn mặt trời giảm đi, khiến các nguồn điện khác phải huy động lại. Điều này làm cách thay đổi vận hành các nhà máy điện so với trước đây, lúc 6h sáng thì các nguồn điện khác giảm, 6h chiều tăng lên lại, như vậy trong một ngày việc huy động lên xuống nhiều lần hơn trước.

Các vấn đề điện áp và dòng điện ngược: Do công suất điện chạy theo hai chiều, lúc từ nguồn trung tâm đến, lúc từ điện mặt trời ngược lại, nên phát sinh một số vấn đề khác như tăng giảm điện áp hoặc dòng điện chạy ngược trên lưới phân phối ảnh hưởng các phương thức bảo vệ lưới.

Mặc dù có những thách thức, nhưng đây không phải là những khó khăn lớn và đều có thể xử lý được nếu có đầu tư thêm. Theo kinh nghiệm của các quốc gia trên thế giới, khả năng tích hợp NLTT vào hệ thống là khá lớn, cụ thể với một số nước như Úc đạt 70%-80% ở một số bang. Ở bang California Mỹ lên đến 100% là công suất NLTT vào thời điểm đỉnh trưa.

Ngoài ra, điện mặt trời tại KCN có đặc thù khác so với ĐMTMN thông thường, do nó vừa có tính chất phân tán, tức là sản xuất điện ngay sát chỗ phụ tải, vừa có chức năng tập trung như các nhà máy solar farm vì chỉ có một điểm giao tiếp với lưới điện lực, vì thế để việc kiểm soát các khó khăn trong vận hành sẽ dễ dàng hơn rất nhiều. Đặc biệt nếu được trang bị hệ thống quản lý nguồn phân tán thông minh DERM, thì cơ quan quan điều độ có thể kết nối trực tiếp và điều khiển được các nguồn điện mặt trời mái nhà tại khu công nghiệp như là một nhà máy điện lớn trung tâm.

- Xin cảm ơn ông!

>> Bài 2: Đề xuất các giải pháp thực hiện