Khoa học - Công nghệ

Cách mạng lưới điện sẽ sớm đến châu Á

10:49 |27/09/2017

 - 

Công nghệ lưới điện thông minh sẽ tác động tới toàn bộ hệ sinh thái năng lượng tương tự như cách điện thoại thông minh làm nên cuộc cách mạng trong lĩnh vực viễn thông. Những công nghệ này đang hấp dẫn các nhà đầu tư hàng đầu như Warren Buffet. Ước tính, thị trường lưới điện thông minh sẽ tăng trưởng từ 20,83 tỉ USD trong năm 2017 lên 50,65 tỉ USD vào năm 2022 (trung bình hằng năm tăng 19,4%). GE Reports ASEAN trò chuyện với John D. McDonald, lãnh đạo phát triển kinh doanh lưới điện thông minh của General Electric (GE) về những cải tiến và tác động của lưới điện thông minh.

Bảy triệu lý do để coi trọng ngành điện

Ông thường nói sao khi được hỏi: Lưới điện thông minh là gì?

Câu trả lời của tôi phụ thuộc vào trình độ và kinh nghiệm kỹ thuật của người hỏi. Bình thường, tôi nói rằng ở GE, chúng tôi hay nói lưới điện thông minh trải dài "từ tua bin đến lò nướng". Nói cách khác, nó bao gồm mọi khâu sản xuất, truyền tải, phân phối và người dùng đầu cuối. Với lưới điện thông minh, chúng tôi áp dụng trí thông minh trên diện rộng để lưới điện có hiệu suất cao hơn, tin cậy hơn và thân thiện với môi trường hơn.

Trong chuyển đổi từ lưới điện truyền thống sang lưới điện thông minh, giai đoạn nào là khó khăn nhất?

Phần khó khăn nhất là tận dụng tối đa các thiết bị đã có, khi thêm vào các thiết bị mới và làm sao để cũ - mới cùng tồn tại. Ta thường thấy điều này ở các trạm biến thế: khi có thêm các thiết bị mới, mục đích chủ yếu là tối đa hoá chức năng của các thiết bị cũ - đó cũng là thách thức lớn nhất.

Theo ông, những cải tiến mang tính "cách mạng" nào sẽ xuất hiện trong 5 - 10 năm tới?

Vạn vật Internet (IoT) thay đổi lĩnh vực năng lượng. Chúng tôi hi vọng lượng dữ liệu thu thập được từ "ranh giới lưới điện" sẽ tăng nhanh, dẫn lối cho những giải pháp và cơ hội mới.

Khi nói đến "ranh giới lưới điện", tôi muốn đề cập tới phần tiếp cận với người dùng đầu cuối như nhà cửa, cơ sở kinh doanh, hay hệ thống phân phối của họ chứ không phải các nhà máy điện, hoặc hệ thống truyền tải điển. Phần cứng của "ranh giới lưới điện" bao gồm pin mặt trời, hạ tầng tiên tiến đo chỉ số công tơ, biến tần thông minh, hệ thống tích trữ năng lượng, bộ điều nhiệt thông minh, các ứng dụng thông minh và điều khiển toà nhà. Một số ví dụ về phần mềm là hệ thống tổng hợp nhu cầu sử dụng theo giá tự động, giải pháp tối ưu hoá lưới điện theo thời gian thực để nâng cao độ ổn định, tính sẵn có, hiệu suất, chi phí và phân tích dữ liệu.

Khi phần cứng và phần mềm "ranh giới lưới điện" được đón nhận rộng rãi, chúng tạo ra những cơ hội kinh doanh mới trong các lĩnh vực như phân tích tiêu dùng, quyền sở hữu bên thứ ba - ví dụ như các công ty sản xuất điện mặt trời từ mái nhà, hay sự tham gia vào thị trường bán buôn điện. Điều này sẽ cho phép, ví dụ, các cộng đồng địa phương liên kết lại để mua năng lượng với giá bán buôn. Chúng tôi cũng đang nghiên cứu các trường hợp ứng dụng công nghệ blockchain và hợp đồng thông minh trong ngành công nghiệp năng lượng.

Một bài báo gần đây ước tính, 50 quốc gia mới nổi sẽ đầu tư 26 tỉ đô la Mỹ vào hạ tầng lưới thông minh trong thập kỷ tới. Theo ông, họ cần ưu tiên tập trung vào những gì?

Điều đầu tiên là phải xây dựng một mạng điện kiên cố; việc này đòi hỏi đầu tư cho cơ sở hạ tầng truyền thông và IT/OT, trong đó IT là Công nghệ thông tin còn OT là Công nghệ vận hành. Khi đã có nền tảng, nhu cầu sẽ là lắp đặt cảm biến nhiều hơn có thể giám sát lưới điện tốt hơn, và sau đó là phân tích để biến dữ liệu thành giá trị. Để phân tích đầy đủ và tối đa dữ liệu có được, các trạm biến thế điện số cũng cần được lắp đặt.

Việc đầu tư vào năm thành tố công nghệ cơ bản cũng rất quan trọng. Năm thành tố đó gồm: GIS (Hệ thống thông tin địa lý), OMS (Hệ thống quản lý sự cố), ADMS (Hệ thống quản lý phân phối tiên tiến), Hệ thống công tơ thông minh và Hệ thống truyền dữ liệu chỉ số tiên tiến.

Đối với người dùng đầu cuối, những cải tiến đó sẽ thay đổi cách họ mua và sử dụng năng lượng như thế nào?

Những tiến bộ lưới điện mới sẽ cho phép ứng dụng những công nghệ điều khiển tại gia nhiều hơn như Hệ thống điều nhiệt được lập trình hay những giải pháp tiết kiệm năng lượng cho nhà ở. Dựa vào những thông tin đo lường, khách hàng sẽ quyết định, lập kế hoạch sử dụng và tiết kiệm năng lượng một cách có cơ sở. Họ cũng có thể tận dụng biểu giá tiêu dùng điện theo thời gian (time-of-use rates) để lên lịch sử dụng năng lượng vào giờ thấp điểm.

Trong bối cảnh mới, các doanh nghiệp sẽ chủ động hơn trong việc cung cấp dịch vụ và thông tin đến người tiêu dùng. Việc cải tiến lưới điện thông minh tạo điều kiện cho tương tác hai chiều giữa khách hàng và nhà cung cấp; khi công nghệ được nâng cấp, khách hàng cũng sẽ kỳ vọng nhiều hơn.

Với ASEAN, liệu những quốc gia mới nổi như Campuchia, Lào và Myanmar có thể đi tắt từ cơ sở hạ tầng của những năm 80 của thế kỷ trước đến thẳng các công nghệ mới nhất hiện nay, hoặc các công nghệ sẽ sớm xuất hiện trong thời gian tới không?

Có, điều này là khả thi và có thể còn dễ thực hiện hơn bởi họ có ít thiết bị cũ cần phối hợp với thiết bị mới. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất để hiện đại hoá lưới điện của họ là phải có được lực lượng lao động lành nghề để hỗ trợ nghiên cứu, lắp đặt, kiểm soát và bảo trì.

Vậy với một quốc gia hiện đại như Singapore thì sao? Quốc gia này cần quan tâm đến loại giải pháp nào thời gian tới?

Theo những phản hồi tôi thu nhận được từ khoá đào tạo của GE Smart Grid ở Singapore, một trong những vấn đề chính là an ninh mạng. Vấn đề này cũng làm nảy sinh động lực số hoá lưới điện và tối ưu hoá lợi ích từ đó. Tính tương thích đảm bảo sự tương tác giữa những thiết bị mua mới và hệ thống cũ cũng là một vấn đề được quan tâm ở Singapore.

Theo ông, quốc gia nào ở châu Á đang dẫn đầu cải tiến và tiếp nhận lưới điện thông minh hiện nay?

Các quốc gia dẫn đầu xu hướng này gồm Singapore, Nhật và Hồng Kông. Các nước này hệ thống lưới điện ổn định cao nhất. Hồng Kông là một trường hợp khá thú vị bởi họ vẫn tận dụng các thiết bị cũ, tự sản xuất.

Cuối cùng, đâu là thách thức/nguy cơ lớn nhất đối với cải tiến lưới điện thông minh?

Vấn đề quan trọng là làm sao để tránh bị lỗi thời, hay làm thế nào để bảo vệ sự đầu tư vào công nghệ mới - tức là công nghệ đó phải tiếp tục tương thích trong tương lai.

Tôi tin rằng, sự thay đổi về văn hoá doanh nghiệp cũng rất cần thiết để quản lý nhịp độ thay đổi và những nguy cơ như độ an toàn vật lý và an ninh mạng. Các lĩnh vực khác cần doanh nghiệp và nhà quản lý lĩnh vực năng lượng quan tâm là quyền bí mật thông tin cá nhân, tận dụng các chuẩn công nghiệp để tạo điều kiện cho tích hợp, tương kết, và chiến lược giám sát. Điều đó nghĩa là quyết định lắp đặt bao nhiêu cảm biến và lắp đặt ở đâu.

Với sự phổ biến ngày càng rộng của năng lượng tái tạo, chúng ta cần nghĩ đến việc làm thế nào để công nghệ lưới điện có thể giúp năng lượng tái tạo trở nên thuyết phục hơn. Ví dụ, lưới điện có dung lượng lưu trữ, thông minh đủ để giúp khách hàng điều chỉnh cầu theo cung. Một ví dụ là giải pháp kết hợp lưu trữ năng lượng với tua bin khí lai mới của GE, gồm bộ lưu trữ lithium 10 MW tích hợp với máy phát điện tua bin khí 50MW.

NGUỒN: GE REPORTS



®    Khi sao chép, trích dẫn nội dung, số liệu từ Website này phải ghi rõ "nguồn", hoặc "theo": TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3