Lưu trữ điện và công nghệ nâng cao hiệu suất nguồn năng lượng tái tạo Việt Nam

Tìm lời giải cho vấn đề ‘lưu trữ’, ‘nâng cao hiệu suất’ nguồn điện tái tạo Việt Nam Vào ngày 24/11/2021, với sự tham gia của các cơ quan quản lý Nhà nước ở Trung ương, Bộ Công Thương, Văn phòng Ban Chỉ đạo Quốc gia về Phát triển Điện lực, Cục Điều tiết Điện lực, Tập đoàn Điện lực Việt Nam, cùng một số tổ chức, doanh nghiệp của Việt Nam và quốc tế… Hội đồng khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam sẽ tổ chức Hội thảo khoa học về: “Ứng dụng hệ thống lưu trữ năng lượng và Công nghệ nâng cao hiệu suất cho các dự án năng lượng tái tạo của Việt Nam”.

Ông Trần Tuệ Quang - Phó cục trưởng Cục Điều tiết Điện lực phát biểu khai mạc hội thảo.

Tại hội thảo, tham luận của Văn phòng Ban chỉ đạo Quốc gia về Phát triển Điện lực đã đưa ra bức tranh tổng quát tình hình thực hiện các dự án nguồn, lưới điện trong quy hoạch phát triển điện lực quốc gia và những thách thức trong quá trình triển khai.

Toàn cảnh hội thảo.

Theo đó, hệ thống điện Việt Nam là một trong những hệ thống điện có tốc độ tăng trưởng cao trên thế giới, đạt 9,6% trong giai đoạn 2011 - 2020, tuy năm 2020 có giảm do đại dịch Covid-19. Cuối năm 2020, tổng công suất đặt của hệ thống đạt 69.342 MW trong đó điện mặt trời đạt 16.428 MWac và điện gió đạt 538 MW. Mặc dù công suất lắp đặt tương đối cao so với phụ tải cực đại, nhưng mức độ dự phòng công suất khả dụng của hệ thống khá thấp do tính chất thay đổi theo mùa của thủy điện, nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng các nhà máy nhiệt điện và tính bất định của nguồn điện gió, mặt trời.

Ông Hoàng Trọng Hiếu - Phó Chánh Văn phòng Ban Chỉ đạo Quốc gia về Phát triển Điện lực trình bày tham luận: Tổng quan tình hình thực hiện các dự án nguồn, lưới điện trong quy hoạch phát triển điện lực quốc gia và lĩnh vực năng lượng tái tạo nói riêng; những thách thức trong quá trình triển khai.

Miền Bắc tăng trưởng phụ tải cao nhất cả nước với tốc độ 9,3%/năm trong giai đoạn 2016 - 2020, cao hơn tốc độ tăng của nguồn điện. Miền Trung lại có tổng công suất nguồn tăng cao hơn nhiều so với tăng trưởng phụ tải, và phần tăng trưởng lại chủ yếu đến từ điện mặt trời, điện gió. Miền Nam tiêu thụ sản lượng điện lớn nhất nên mặc dù nguồn điện tăng nhưng vẫn phải nhận lượng điện rất lớn từ hệ thống truyền tải liên miền. Xét về công suất, miền Bắc có công suất tiêu thụ cực đại cao nhất và cũng tăng nhanh nhất.

Về lưới điện, hệ thống đã có 8.527 km đường dây 500 kV làm trục xương sống lưới quốc gia. Một số TBA 500 kV cấp điện cho miền Bắc và miền Nam đang bị đầy hoặc quá tải, liên quan tới việc nhiều nguồn NLTT được đưa vào vận hành trong thời gian ngắn. Lưới điện Việt Nam đã thuộc loại hiện đại với chỉ tiêu tổn thất điện năng của toàn hệ thống đạt 6,42% (năm 2020).

Ông Nguyễn Thế Hữu - Trưởng phòng Hệ thống điện Cục Điều tiết Điện lực trình bày tham luận: Sửa đổi, bổ sung các quy định kỹ thuật của hệ thống lưu trữ năng lượng tại các quy định hệ thống điện truyền tải và hệ thống điện phân phối.

Chính phủ đã ban hành nhiều cơ chế khuyến khích khác nhau cho các loại hình điện NLTT, bao gồm giá FIT ưu đãi kéo dài tới 20 năm, ưu đãi thuế thu nhập doanh nghiệp, thuế nhập khẩu thiết bị, sử dụng đất và tiếp cận tài chính. Vì vậy, đến ngày 31/10/2021 đã có 3.980 MW điện gió và 16.428 MWac điện mặt trời được đưa vào vận hành. Nguồn điện mặt trời mái nhà phát triển quá nhanh, đạt 7.755 MWac và tập trung chủ yếu ở miền Trung và miền Nam.

Trong khi đó, một số dự án lớn về điện than, khí và LNG nhập khẩu bị chậm tiến độ và gặp nhiều khó khăn. Tổng công suất đã đưa vào vận hành giai đoạn 2016 - 2020 chỉ đạt 28.377 MW - tức là 80% quy hoạch. Tỷ lệ NLTT cao đòi hỏi phải xây dựng mới nguồn điện dự phòng lớn, sẽ gây lãng phí đầu tư.

Bà Trần Thị Thu Trà - Ban Chiến lược phát triển Tập đoàn Điện lực Việt Nam trình bày tham luận: Các giải pháp và đề xuất cơ chế phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng tại Việt Nam.

Đại diện của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) bổ sung thêm về NLTT trong hệ thống điện Việt Nam: Theo định hướng chiến lược năng lượng quốc gia, tỷ lệ các nguồn năng lượng tái tạo trong tổng cung năng lượng sơ cấp đạt 15% ÷ 20% năm 2030 và 25% ÷ 30% vào năm 2045. Trong đó, sản lượng điện mặt trời và điện gió dự kiến đạt khoảng 10 MTOE năm 2030 (tương đương 116,3 tỷ kWh hay 21% điện sản xuất toàn hệ thống cùng kỳ).

Điện gió có dao động sản lượng bình quân ngày khác biệt lớn giữa các tháng. Cụ thể là tháng 5 có sản lượng điện gió bình quân ngày thấp nhất, chỉ bằng 25% tháng cao nhất (tháng 12). Công suất bình quân huy động thấp nhất vào 1 giờ sáng tháng 5 chỉ tương ứng với 11% công suất huy động cao nhất (13h tháng 12). Điều đó đòi hỏi phải có dự trữ rất lớn nếu phát triển điện gió như dự thảo Quy hoạch điện VIII. Điện mặt trời không thể phát từ khoảng 18h hôm trước đến 5h hôm sau, dao động sản lượng các tháng không nhiều, sản lượng tháng 12 thấp nhất, bằng 70,5% tháng cao nhất (tháng 4), tốc độ biến thiên công suất lớn, ước tính 132 MW phút vào năm 2030.

Ông Nguyễn Minh Quang - Phòng Phương thức Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia trình bày tham luận: Vận hành năng lượng táo tạo trong hệ thống điện Việt Nam.

Năm 2020, Thủ tướng Chính phủ đã giao EVN nghiên cứu đầu tư các giải pháp lưu trữ điện năng cho hệ thống. Từ quan điểm của Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0), với sự gia tăng tỷ lệ điện gió và điện mặt trời, cần phải đầu tư các công nghệ tăng tính linh hoạt, tăng nhu cầu dịch vụ phụ trợ ổn định điện áp, dự phòng vận hành (điều tần, dự phòng đồng bộ và dự phòng không đồng bộ). Bên cạnh đó, nhu cầu truyền tải công suất phát của điện mặt trời, điện gió lúc cao điểm làm gia tăng hiện tượng quá tải lưới cục bộ và tăng nhu cầu dịch chuyển đỉnh - đáy của biểu đồ phụ tải. A0 đã có các sáng kiến trong điều độ quá tải lưới, thông báo kịp thời cho nhà máy đang gây quá tải. Quán tính hệ thống có thời điểm bị giảm nghiêm trọng như Tết 2021, dẫn đến nguy cơ sa thải phụ tải.

Công nghệ tích trữ năng lượng hiện được chia thành 4 nhóm chính: (i) Nhiệt; (ii) Cơ; (iii) Điện hóa; (iv) Điện. Đại diện EVN đã nêu các rào cản phát triển công nghệ tích trữ năng lượng và đưa ra các đề xuất cơ chế phát triển công nghệ tích trữ năng lượng.

Bên cạnh đó, EVN giới thiệu dự án tích trữ năng lượng được rất quan tâm là dự án Thủy điện Tích năng Bác Ái. Dự án có công suất phát điện 1.200 MW, gồm 4 tổ máy, dung tích hồ 9 triệu m3, có hiệu suất 80% và tổng mức đầu tư dự tính 980 triệu USD. Thời gian hoàn thành dự án theo kế hoạch là năm 2028. Nhà máy cần có cơ chế riêng với vai trò đặc biệt trong hệ thống điện chứ không thể đơn thuần tính theo lượng điện mua vào và bán ra.

Khi nhận định sự cần thiết của hệ thống lưu trữ năng lượng và tham khảo kinh nghiệm quốc tế, Cục Điều tiết Điện lực đã đưa ra đề xuất bổ sung tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống lưu trữ năng lượng vào các quy định hiện hành. Hiện nay đã có một số tài trợ cho dự án thí điểm phát triển hệ thống pin lưu trữ năng lượng. Trên cơ sở đánh giá các dự án thí điểm đó, Cục sẽ đề xuất Bộ Công Thương sửa đổi, bổ sung, điều chỉnh các quy định hiện hành về đấu nối cho hệ thống pin lưu trữ.

Ông Nguyễn Việt Cường - Ban kỹ thuật EVNNPT trình bày tham luận: Phát triển lưới điện truyền tải hợp lý để đảm bảo vận hành an toàn nguồn điện năng lượng tái tạo.

Về lưới truyền tải, Việt Nam sẽ hoàn thành mạch 3 của đường truyền tải 500 kV trong Quy hoạch điện VIII. Vấn đề phát triển lưới điện truyền tải trong thời gian tới là tình trạng quá tải cục bộ ở một số khu vực lưới điện từ 110 kV đến 220 - 500 kV do các nguồn NLTT. So với các nguồn điện truyền thống có số giờ vận hành lên đến 5.500 - 6.000h/năm, nhiều nguồn NLTT chỉ vận hành 1.500 - 2.000h/năm. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả hoạt động của hệ thống lưới điện truyển tải. Tư vấn cảnh bảo nếu tiếp tục phát triển các nguồn NLTT biến đổi như giai đoạn 2019 - 2020, phí truyền tải có thể tăng lên thêm 20 - 30%. Tích trữ năng lượng sẽ giúp tối ưu hóa hệ thống truyền tải.

Ông Nguyễn Thái Sơn - Thường trực Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam trình bày tham luận: Vai trò của hệ thống lưu trữ năng lượng và đề xuất cơ chế chính sách.

Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam có bài tham luận về vai trò của hệ thống lưu trữ năng lượng và đề xuất các cơ chế chính sách: Hệ thống lưu trữ năng lượng chính là mảnh ghép còn thiếu của điện mặt trời và điện gió. Chính phủ cần có chính sách thúc đẩy ứng dụng giải pháp đầu tư lưu trữ năng lượng đối với nhà máy điện mặt trời, điện gió, hoặc trên hệ thống để tránh cắt giảm nguồn NLTT, lãng phí nguồn đầu tư xã hội.

Chuyên gia Đan Mạch Loui Algren trình bày tham luận: Cách nhìn của Đan Mạch về lưu trữ năng lượng.

Chuyên gia Đan Mạch Loui Algren lại đưa ra một góc nhìn khác, lấy kinh nghiệm hệ thống điện Đan Mạch: Tuy có 47% công suất là điện gió và 3% công suất điện mặt trời, nhưng với lưới điện kết nối mạnh với các nước xung quanh, Đan Mạch đến nay vẫn chưa cần hệ thống pin lưu trữ. Thủy điện ở Thụy Điển và Na Uy là nguồn lưu trữ của Đan Mạch. Tuy vậy, Đan Mạch sử dụng mạnh mẽ cơ chế giá điện để khuyến khích phát phủ đỉnh.

Ông Đỗ Hoàng Phương - Trưởng đại diện SMA Solar Technology AG tại Việt Nam trình bày tham luận: Giải pháp của SMA cho vấn đề cắt giảm công suất và ổn định lưới điện cho các dự án năng lượng tái tạo của Việt Nam.

Các công ty phát triển thiết bị cho NLTT và thiết bị lưu trữ như SMA Solar Technology AG, Shenzhen Growatt New Energy Co. Ltd., Solis Inverter, Hopewind Electric Co. Ltd. đã trình bày các giải pháp ổn định lưới điện, giảm thiểu cắt giảm công suất cho các nguồn điện gió điện mặt trời ở Việt Nam.

Ông Phạm Hùng - Giám đốc Marketing Growatt tại Việt Nam trình bày tham luận: Giải pháp lưu trữ năng lượng (ESS) của Growatt.

SMA đã cung cấp giải pháp lưu trữ và biến tần cho rất nhiều dự án trên toàn thế giới ở quy mô lớn, kể cả giải pháp sản xuất hydrogen và ammoniac còn rất mới mẻ. Growatt đưa ra các giải pháp cung cấp điện độc lập nối lưới, kết hợp biến tần và lưu trư với quy mô từ hộ gia đình đến doanh nghiệp.

Ông Nguyễn Quang Tú - Giám đốc phát triển thị trường Việt Nam SOLIS INVERTER trình bày tham luận: Giải pháp lưu trữ năng lượng của Solis.

Đó là các dự án cụ thể có quy mô lớn trên thế giới đã được đưa vào sử dụng với các tính năng kỹ thuật khác nhau tùy theo nhu cầu của nhà đầu tư NLTT, hay cơ quan điều hành hệ thống điện.

Ông Bành Quần Thắng - Quản lý thương mại tại Việt Nam của HOPEWIND ELECTRIC trình bày tham luận: Giải pháp và sản phẩm lưu trữ năng lương toàn cảnh.

Công ty CP Tư vấn Xây dựng điện 3 (PECC3) trình bày trường hợp cụ thể đã nghiên cứu dự án hệ thống kết hợp lưu trữ tại đảo Bạch Long Vĩ, Việt Nam.

Ông Nguyễn Hoàng Dũng - Trưởng phòng Năng lượng Tái tạo PECC3 trình bày tham luận: Xu thế ứng dụng hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) tại Việt Nam và trường hợp nghiên cứu ứng dụng ESS của PECC3.

Tại hội thảo, các đại biểu đã có thời gian ngắn để thảo luận:

TS. Nguyễn Mạnh Hiến - Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Ông Lê Trường Thủy - Tổng Giám đốc Công ty CP Thủy điện Mai Châu.

Đại diện Công ty AES.

Trong khi mọi ý kiến đều đồng ý nhu cầu lưu trữ như một khâu quan trọng trong việc giảm phát thải khí CO2 trong ngành điện thì quy mô lưu trữ lại gây ra những quan điểm khác nhau. Vấn đề chi phí của công suất và năng lượng lưu trữ cũng được nhiều đại biểu quan tâm và có nhiều tranh luận ai sẽ là người chịu chi phí đó. Những đề xuất về chính sách, cơ chế và quy định kỹ thuật cho lưu trữ cũng được thảo luận sôi nổi. Các bên thống nhất cần có đề xuất cơ chế với Chính phủ, đồng thời phải rút kinh nghiệm từ đề xuất cơ chế cho điện mặt trời và điện gió.

Ông Nguyễn Anh Tuấn - Thường trực Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam kết luận hội thảo.

Kết luận hội thảo, Thường trực Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam nhận định xu thế sử dụng lưu trữ năng lượng ở Việt Nam là cần thiết, các thử nghiệm và nghiên cứu áp dụng cần được tiến hành; Chính phủ cần sớm ban hành quy định thị trường của các mô hình lưu trữ năng lượng, cũng như các quy phạm kỹ thuật - kinh tế giúp thị trường hệ thống lưu trữ có thể phát triển, phục vụ cho mục tiêu tăng khả năng tích hợp cao các nguồn NLTT, tăng khả năng tự cung cấp năng lượng bằng các nguồn NLTT dồi dào của đất nước./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM