Ai sẽ bán dịch vụ phụ trợ cho Công ty Vận hành Hệ thống điện và Thị trường điện Quốc gia?

Dịch vụ phụ trợ - Mảnh ghép còn thiếu của thị trường điện cạnh tranh Việt Nam

Từ “nguồn phát điện”, đến “nguồn cung cấp tính linh hoạt”:

Trong nhiều thập kỷ, vai trò của các nhà máy điện trong hệ thống điện Việt Nam được đánh giá chủ yếu thông qua sản lượng điện phát lên lưới. Nhà máy nào phát được nhiều điện hơn sẽ tạo ra nhiều doanh thu hơn. Tuy nhiên, khi tỷ trọng điện gió và điện mặt trời ngày càng tăng, cách tiếp cận này đang thay đổi nhanh chóng.

Thực tế cho thấy, một hệ thống điện có tỷ trọng năng lượng tái tạo cao không chỉ cần đủ điện năng, mà còn cần khả năng phản ứng rất nhanh trước những biến động liên tục của nguồn và phụ tải. Khi mây che phủ một khu vực điện mặt trời, hoặc tốc độ gió thay đổi đột ngột, công suất phát có thể giảm hàng trăm MW chỉ trong vài phút. Để duy trì tần số và ổn định hệ thống, đơn vị vận hành phải ngay lập tức huy động những nguồn lực có khả năng điều chỉnh công suất gần như tức thời. Điều đó làm xuất hiện một loại “hàng hóa mới” của thị trường điện: Tính linh hoạt (flexibility). Giá trị của một nguồn điện không còn chỉ nằm ở số MWh phát ra, mà còn ở khả năng thay đổi công suất đúng thời điểm hệ thống cần. Đây cũng là nền tảng của thị trường dịch vụ phụ trợ tại hầu hết các quốc gia có thị trường điện phát triển. Vì vậy, câu hỏi đặt ra không còn là nhà máy nào phát nhiều điện nhất, mà là nguồn lực nào có thể hỗ trợ hệ thống nhanh nhất, chính xác nhất và với chi phí thấp nhất?

Ai sẽ bán dịch vụ phụ trợ cho NSMO?

1. Không chỉ các nhà máy điện truyền thống:

Trong giai đoạn đầu hình thành thị trường dịch vụ phụ trợ, các nhà máy thủy điện và nhiệt điện vẫn sẽ là lực lượng cung cấp chủ yếu. Đây là những nguồn điện đã có kinh nghiệm tham gia điều tần, điều áp và duy trì dự phòng công suất trong quá trình vận hành hệ thống nhiều năm qua. Đặc biệt, các nhà máy thủy điện với khả năng tăng, hoặc giảm công suất nhanh sẽ tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong việc cân bằng hệ thống điện. Tuy nhiên, khi tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày càng tăng, chỉ dựa vào các nhà máy điện truyền thống sẽ không còn là giải pháp tối ưu. Giá trị của thị trường dịch vụ phụ trợ trong tương lai sẽ nằm ở khả năng huy động những nguồn lực có tốc độ phản ứng nhanh, phân bố rộng và chi phí thấp hơn. Chính vì vậy, tại nhiều quốc gia, cơ cấu các đơn vị cung cấp dịch vụ phụ trợ đang thay đổi mạnh - từ mô hình tập trung vào các nhà máy phát điện, sang sự tham gia của nhiều loại nguồn lực linh hoạt khác nhau. Trong số đó, ba nhóm nguồn lực được đánh giá sẽ giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam trong giai đoạn tới là hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS), thủy điện tích năng và các chương trình điều chỉnh phụ tải (Demand Response - DR). Mỗi nhóm có những ưu thế khác nhau, nhưng đều hướng tới cùng một mục tiêu: Tăng khả năng linh hoạt và nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống điện.

BESS trong thị trường dịch vụ phụ trợ:

Nếu xét riêng về tốc độ phản ứng, hiện chưa có công nghệ nào vượt qua hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (Battery Energy Storage System - BESS). Chỉ trong vài trăm mili giây đến vài giây, BESS có thể chuyển từ trạng thái sạc, sang phát điện, hoặc ngược lại, giúp bù đắp ngay các biến động công suất của điện gió và điện mặt trời. Đó cũng là lý do tại nhiều quốc gia như Anh, Australia, Hoa Kỳ hay Hàn Quốc, doanh thu lớn nhất của BESS hiện nay không đến từ việc mua điện lúc giá thấp rồi bán khi giá cao, mà chủ yếu đến từ thị trường dịch vụ phụ trợ. Các dịch vụ điều tần sơ cấp, điều tần thứ cấp, dự phòng quay, cân bằng công suất và kiểm soát tần số mới là nguồn doanh thu quyết định hiệu quả đầu tư của các dự án BESS.

Đối với Việt Nam, vai trò này sẽ ngày càng rõ khi Quy hoạch điện VIII Điều chỉnh đặt mục tiêu phát triển hàng chục GW điện gió và điện mặt trời trong những năm tới. Khi tỷ trọng nguồn điện biến đổi tăng lên, hệ thống sẽ cần nhiều hơn các nguồn có khả năng phản ứng tức thời để duy trì tần số và ổn định điện áp. Đây chính là không gian phát triển tự nhiên của BESS. Tuy nhiên, nếu chưa hình thành thị trường dịch vụ phụ trợ, các dự án BESS sẽ rất khó xây dựng phương án tài chính khả thi. Doanh thu chỉ dựa vào chênh lệch giá điện thường không đủ bù đắp chi phí đầu tư, trong khi giá trị lớn nhất của BESS lại nằm ở việc cung cấp tính linh hoạt cho hệ thống. Vì vậy, việc xây dựng thị trường dịch vụ phụ trợ cũng đồng nghĩa với việc tạo ra mô hình kinh doanh bền vững cho công nghệ lưu trữ năng lượng.

Thủy điện tích năng trong hệ thống điện:

Nếu BESS là nguồn phản ứng nhanh trong thời gian ngắn, thì thủy điện tích năng lại là giải pháp dự trữ năng lượng quy mô lớn cho nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày. Hai công nghệ này không cạnh tranh, mà bổ sung cho nhau.

Nguyên lý của thủy điện tích năng khá đơn giản: Khi hệ thống dư điện, đặc biệt vào những thời điểm điện mặt trời, hoặc điện gió phát cao, nhà máy sử dụng điện để bơm nước lên hồ chứa phía trên. Khi phụ tải tăng, hoặc hệ thống thiếu điện, nước được xả xuống để phát điện trở lại.

Nhờ khả năng tích trữ năng lượng với quy mô hàng nghìn MWh, thủy điện tích năng không chỉ cung cấp dự phòng công suất, điều tần, điều áp, hỗ trợ khởi động đen, mà còn thực hiện chức năng cân bằng năng lượng trong nhiều giờ, góp phần nâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt của hệ thống điện. Đây là lý do hầu hết các quốc gia có tỷ trọng năng lượng tái tạo lớn đều coi thủy điện tích năng là một trong những trụ cột của thị trường dịch vụ phụ trợ.

Tại Việt Nam, Quy hoạch điện VIII Điều chỉnh đã xác định phát triển nhiều dự án thủy điện tích năng với tổng công suất hàng nghìn MW. Khi các dự án này đi vào vận hành, chúng sẽ trở thành một trong những nhà cung cấp dịch vụ phụ trợ quan trọng nhất cho NSMO; đồng thời góp phần giảm đáng kể nhu cầu đầu tư nguồn điện chạy đỉnh có chi phí cao. Tuy nhiên, hiệu quả kinh tế của thủy điện tích năng cũng phụ thuộc rất lớn vào sự tồn tại của thị trường dịch vụ phụ trợ. Nếu chỉ bán điện như các nhà máy phát điện thông thường, rất khó bảo đảm khả năng thu hồi vốn đối với các dự án có suất đầu tư lớn và thời gian xây dựng kéo dài. Trong khi đó, nếu được tham gia đầy đủ vào các thị trường điều tần, dự phòng và cân bằng hệ thống, giá trị mà công nghệ này mang lại sẽ được phản ánh đầy đủ hơn.

NSMO sẽ mua dịch vụ phụ trợ như thế nào?

Nếu thị trường dịch vụ phụ trợ được hình thành, NSMO sẽ không trực tiếp sở hữu các nguồn dự phòng, mà đóng vai trò là đơn vị mua dịch vụ thay mặt toàn hệ thống điện.

Nói cách khác, NSMO không mua điện năng, mà mua khả năng sẵn sàng cung cấp các dịch vụ kỹ thuật nhằm duy trì độ tin cậy và an toàn của hệ thống điện.

Tại nhiều quốc gia, trước mỗi chu kỳ vận hành (theo năm, theo tháng, theo ngày, hoặc theo từng khoảng thời gian ngắn hơn), đơn vị vận hành hệ thống sẽ xác định nhu cầu đối với từng loại dịch vụ như dự phòng quay, điều tần sơ cấp, điều tần thứ cấp, điều áp, dự phòng khởi động nhanh, hay khởi động đen. Sau đó, các đơn vị có đủ điều kiện kỹ thuật sẽ tham gia chào giá. Trên cơ sở so sánh giữa giá chào và năng lực đáp ứng, đơn vị vận hành lựa chọn các nguồn phù hợp để ký hợp đồng, hoặc huy động theo cơ chế đấu thầu cạnh tranh. Cách tiếp cận này giúp hệ thống luôn có đủ nguồn lực dự phòng với chi phí thấp nhất; đồng thời tạo cơ hội bình đẳng cho mọi công nghệ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, bất kể đó là thủy điện, thủy điện tích năng, tua bin khí, BESS, hay các chương trình điều chỉnh phụ tải.

Đối với Việt Nam, việc NSMO hoạt động theo mô hình độc lập đã tạo tiền đề quan trọng. Bước tiếp theo là xây dựng cơ chế mua các dịch vụ phụ trợ theo tín hiệu thị trường, thay cho phương thức huy động chủ yếu dựa trên điều độ hành chính như hiện nay. Khi đó, NSMO sẽ đóng vai trò tương tự như một “người mua duy nhất” trên thị trường dịch vụ phụ trợ, chịu trách nhiệm xác định nhu cầu, tổ chức lựa chọn nhà cung cấp, giám sát chất lượng dịch vụ và thanh toán theo đúng giá trị mà từng nguồn lực mang lại cho hệ thống.

Ai sẽ trả tiền cho các dịch vụ phụ trợ?

Một câu hỏi thường được đặt ra là: Nếu NSMO mua dịch vụ phụ trợ, thì nguồn kinh phí sẽ đến từ đâu?

Kinh nghiệm quốc tế cho thấy, chi phí dịch vụ phụ trợ không phải là khoản chi riêng của NSMO, mà được phân bổ cho toàn bộ hệ thống điện thông qua các cơ chế thu hồi chi phí đã được quy định trước. Tùy từng quốc gia, chi phí này có thể được tính vào phí truyền tải, phí vận hành hệ thống, hoặc một khoản phụ phí thị trường điện.

Về bản chất, đây là chi phí để duy trì độ tin cậy và an toàn của hệ thống điện, tương tự như chi phí đầu tư lưới điện hay điều độ hệ thống. Điều quan trọng là khi các dịch vụ phụ trợ được giao dịch theo cơ chế cạnh tranh, tổng chi phí của hệ thống thường có xu hướng giảm. Thay vì phải đầu tư thêm nhiều nhà máy điện chỉ để đáp ứng vài chục giờ phụ tải cực đại mỗi năm, đơn vị vận hành có thể huy động linh hoạt BESS, chương trình điều chỉnh phụ tải, hoặc các nguồn dự phòng ngắn hạn với chi phí thấp hơn đáng kể. Đây cũng là lý do hầu hết các quốc gia đều coi chi phí dịch vụ phụ trợ là chi phí vận hành hệ thống, chứ không phải chi phí của riêng đơn vị điều độ.

Nói cách khác, thị trường dịch vụ phụ trợ không làm tăng chi phí của hệ thống, mà giúp phân bổ đúng giá trị của tính linh hoạt, qua đó giảm chi phí vận hành chung và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực.

Từ nhà máy điện, đến hệ sinh thái nguồn lực linh hoạt:

Sự ra đời của thị trường dịch vụ phụ trợ sẽ không chỉ tạo thêm một nguồn doanh thu mới cho các đơn vị phát điện, mà còn làm thay đổi cách nhìn về vai trò của các chủ thể tham gia hệ thống điện. Trong mô hình truyền thống, chỉ các nhà máy phát điện quy mô lớn mới được coi là “nguồn cung”. Tuy nhiên, trong hệ thống điện hiện đại, bất kỳ nguồn lực nào có khả năng điều chỉnh công suất theo yêu cầu của đơn vị vận hành đều có thể trở thành nhà cung cấp dịch vụ phụ trợ. Điều đó mở ra cơ hội hình thành một hệ sinh thái nguồn lực linh hoạt mới, gồm hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS), thủy điện tích năng, chương trình điều chỉnh phụ tải (Demand Response - DR), nhà máy điện ảo (Virtual Power Plant - VPP), các đơn vị tổng hợp nguồn lực (Aggregator) và trong tương lai là các phương tiện giao thông điện có khả năng kết nối hai chiều với lưới điện. Các nguồn lực này không cạnh tranh với các nhà máy điện truyền thống, mà bổ sung cho nhau, giúp đơn vị điều độ hệ thống điện có nhiều lựa chọn hơn trong việc duy trì cân bằng và ổn định hệ thống với chi phí thấp nhất.

Đối với Việt Nam, đây cũng là cơ hội để hình thành một thị trường năng lượng linh hoạt - nơi giá trị không chỉ được tạo ra từ điện năng, mà còn từ khả năng đáp ứng nhanh, chính xác và tin cậy đối với yêu cầu vận hành hệ thống. Khi đó, doanh nghiệp đầu tư vào BESS, thủy điện tích năng, hay các chương trình DR sẽ có thêm dòng doanh thu ổn định từ việc bán dịch vụ phụ trợ, thay vì chỉ phụ thuộc vào thị trường điện năng.

Thị trường dịch vụ phụ trợ sẽ là phép thử tiếp theo của NSMO:

Việc NSMO hoạt động độc lập mới chỉ giải quyết yêu cầu về tổ chức. Bước phát triển tiếp theo sẽ là xây dựng năng lực vận hành một thị trường dịch vụ phụ trợ minh bạch, cạnh tranh và dựa trên tín hiệu thị trường. Đây cũng là phép thử quan trọng đối với vai trò của NSMO trong giai đoạn mới.

Khi thị trường này được hình thành, NSMO sẽ chuyển từ vai trò chủ yếu là đơn vị điều độ kỹ thuật, sang “nhà điều phối thị trường” thực thụ. Mọi quyết định huy động các nguồn lực linh hoạt sẽ dựa trên nhu cầu của hệ thống, tiêu chuẩn kỹ thuật và giá chào cạnh tranh, thay vì chủ yếu dựa trên các phương thức điều độ hành chính như trước đây. Điều đó không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành mà còn tạo môi trường đầu tư minh bạch cho các công nghệ mới. Quan trọng hơn, thị trường dịch vụ phụ trợ sẽ trở thành nền tảng để Việt Nam từng bước xây dựng hệ thống điện có khả năng hấp thụ tỷ trọng lớn năng lượng tái tạo, giảm chi phí vận hành và nâng cao mức độ an toàn cung cấp điện trong dài hạn. Đây cũng là một trong những điều kiện quan trọng để thị trường điện cạnh tranh của Việt Nam tiệm cận các chuẩn mực quốc tế.

Tạm kết luận:

Việc hình thành thị trường dịch vụ phụ trợ sẽ mở ra một giai đoạn phát triển mới của thị trường điện Việt Nam. Nếu trước đây các nhà máy điện cạnh tranh chủ yếu bằng sản lượng điện phát lên lưới, thì trong tương lai, khả năng cung cấp tính linh hoạt sẽ trở thành một giá trị kinh tế độc lập. Khi đó, BESS, thủy điện tích năng, các chương trình điều chỉnh phụ tải, nhà máy điện ảo và các đơn vị tổng hợp nguồn lực sẽ có cơ hội tham gia bình đẳng cùng các nhà máy điện truyền thống trong việc cung cấp các dịch vụ thiết yếu cho hệ thống.

Đối với NSMO, đây cũng là bước chuyển quan trọng - từ vai trò điều độ kỹ thuật, sang điều phối một thị trường dịch vụ phụ trợ hiện đại - nơi mọi nguồn lực được lựa chọn trên cơ sở hiệu quả kỹ thuật và tín hiệu giá. Điều này không chỉ giúp tối ưu chi phí vận hành, mà còn tạo động lực đầu tư vào các công nghệ linh hoạt - yếu tố ngày càng quyết định khả năng tích hợp năng lượng tái tạo với quy mô lớn.

Có thể nói, cùng với thị trường phát điện cạnh tranh và thị trường bán buôn điện cạnh tranh, thị trường dịch vụ phụ trợ sẽ tạo nên cấu trúc hoàn chỉnh của thị trường điện hiện đại. Đây không chỉ là yêu cầu tất yếu của quá trình hoàn thiện thị trường điện cạnh tranh, mà còn là điều kiện để Việt Nam xây dựng một hệ thống điện an toàn, linh hoạt và có khả năng hấp thụ tỷ trọng ngày càng lớn của năng lượng tái tạo.

Kỳ tới: Thị trường cân bằng điện năng - Bước đi tiếp theo (sau thị trường bán buôn điện cạnh tranh của Việt Nam)

TS. NGUYỄN HUY HOẠCH - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

Thủ tướng Chính phủ (2025): Quyết định phê duyệt Điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 (Quy hoạch điện VIII điều chỉnh).

2. International Energy Agency (IEA) (2025): Electricity Market Design for Power System Flexibility.

3. NSMO (2025-2026): Báo cáo vận hành hệ thống điện và thị trường điện; các tài liệu công bố trên Cổng thông tin điện tử NSMO.