Mô hình hệ thống điện lai siêu nhỏ - Giải pháp tình thế cho sự cố mất điện đột xuất

Báo cáo nhận diện rủi ro, thách thức và gợi ý chính sách phát triển các phân ngành điện Việt Nam Để giúp các đại biểu Quốc hội tham dự Kỳ họp thứ 10 - Quốc hội khóa XV cập nhật một số thông tin tham khảo trong quá trình thảo luận, góp ý xây dựng dự án Luật, Nghị quyết của Quốc hội liên quan đến lĩnh vực điện lực, Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam vừa hoàn thiện Báo cáo về “Nhận diện rủi ro, thách thức và gợi ý giải pháp chính sách phát triển ngành điện của Việt Nam” - tháng 10/2025. Dưới đây là nội dung chính của Báo cáo.

Lưới điện lai siêu nhỏ - Giải pháp tình thế cho sự cố điện:

Cuối tháng 9/2025, Energy Vault, Inc (EVI) và PG&E đã hoàn thành và đưa vào vận hành thương mại thành công Trung tâm phục hồi năng lượng Calistoga (CRC) - nơi phục vụ khách hàng trong và xung quanh Thành phố Calistoga - một thị trấn nhỏ ở phía bắc Thung lũng Napa. Lưới điện siêu nhỏ này tích hợp pin nhiên liệu hydro tiên tiến với pin lithium-ion. Hai công ty gọi cơ sở này là “một dự án mang tính bước ngoặt cung cấp một giải pháp độc đáo, bền vững để giải quyết vấn đề phục hồi năng lượng trong bối cảnh thiên tai, đặc biệt là nạn cháy rừng ngày càng gia tăng ở California”.

CRC sẽ hỗ trợ nhu cầu điện năng trong khu vực, đặc biệt là trong các vụ cháy rừng và các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt khác. Hệ thống lưới điện siêu nhỏ 293 MWh được thiết kế để Calistoga có thể duy trì nguồn điện trong thời gian mất nguồn an toàn công cộng (PSPS) - một giao thức tắt điện được triển khai để giảm thiểu nguy cơ cháy rừng từ thiết bị điện.

Lưới điện siêu nhỏ sẽ cung cấp ít nhất 48 giờ cấp điện liên tục với công suất cực đại 8,5 MW trong các sự cố PSPS. Hệ thống không phát thải này phù hợp với Tiêu chuẩn danh mục năng lượng tái tạo (RPS) của California; đồng thời đáp ứng các yêu cầu lưu trữ năng lượng dài hạn, nhiều ngày của PG&E.

Hệ thống được điều phối bởi Hệ điều hành năng lượng VaultOS độc lập về công nghệ của Công ty, cho phép khởi động đen (Black-start là quá trình khôi phục lại hệ thống điện bị mất điện hoàn toàn, hoặc một phần mà không cần nguồn điện từ bên ngoài), hình thành lưới điện và điều phối hiệu suất phối hợp trên tất cả các hệ thống con trong khi giao tiếp với Trung tâm kiểm soát phân phối của PG&E.

“Dự án này là một cột mốc quan trọng trong sứ mệnh của chúng tôi nhằm cung cấp các giải pháp năng lượng bền vững và linh hoạt cho các cộng đồng dễ bị tổn thương nhất trước sự gián đoạn lưới điện do biến đổi khí hậu” - Craig Horne - Phó chủ tịch Energy Vault cho hay. CRC Calistoga là minh chứng cho sức mạnh của sự đổi mới và hợp tác; đồng thời đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc thực hiện chiến lược “sở hữu và vận hành” cho phép nó mang lại giá trị lâu dài thông qua doanh thu và tác động tới cộng đồng.

Pin nhiên liệu Hydro:

Khi hoạt động ở chế độ độc lập, CRC sử dụng pin nhiên liệu hydro để phát điện. Công nghệ pin DC B-VAULT của Energy Vault hỗ trợ các yêu cầu khởi động đen và hình thành lưới điện siêu nhỏ, kết hợp với pin nhiên liệu, đảm bảo phản ứng tức thời và duy trì sự ổn định của lưới điện trong suốt quá trình vận hành.

Việc sử dụng hydro lỏng cho phép kéo dài thời gian vận hành thông qua việc cung cấp và chuyển vào bể chứa tại chỗ mà không làm gián đoạn nguồn cung cấp điện cho thị trấn; đồng thời giảm chi phí dịch vụ phục hồi năng lượng. CRC đóng vai trò là mô hình cho việc triển khai hệ thống lưới điện siêu nhỏ hybrid quy mô nhà máy điện trong tương lai của Energy Vault, là giải pháp không phát thải duy nhất hiện có, có khả năng mở rộng, được ngân hàng chấp thuận và sẵn sàng triển khai trên khắp California và các khu vực dễ xảy ra cháy rừng khác, cũng như các địa điểm cần cải thiện khả năng phục hồi lưới điện.

Dự án được hỗ trợ bởi khoản tài trợ gần đây trị giá 28 triệu USD (bao gồm việc hoàn tất việc bán khoản tín dụng thuế đầu tư liên quan đến dự án). Dự án do Energy Vault sở hữu và vận hành, hợp tác với PG&E với tư cách là đối tác và nhà điều hành hệ thống phân phối theo một thỏa thuận dịch vụ năng lượng dài hạn.

Energy Vault cho biết: Chiến lược “sở hữu và vận hành” thể hiện khả năng thực hiện tầm nhìn chiến lược của Công ty; đồng thời tối đa hóa hiệu quả sử dụng vốn. Công ty đã đề cập đến việc hoàn thành dự án Cross Trails BESS tại Texas - dự án đầu tiên được đưa vào sử dụng trong danh mục các dự án “sở hữu và vận hành” đang ngày càng mở rộng của Energy Vault.

“PG&E cam kết liên tục mang đến những cải tiến giúp nâng cao độ an toàn, độ tin cậy của hệ thống điện; đồng thời giảm chi phí cho khách hàng - một bước tiến hướng tới việc thực hiện chuyển đổi năng lượng trong bối cảnh khí hậu ngày càng cực đoan” - Mike Delaney - Phó Chủ tịch phụ trách đổi mới tại PG&E nói thêm.

Lưới điện siêu nhỏ của PG&E:

PG&E đã triển khai 13 lưới điện siêu nhỏ phân phối (kể từ năm 2021) để hỗ trợ các cộng đồng bị ảnh hưởng bởi các sự cố PSPS. Calistoga là dự án lớn nhất và là hệ thống đầu tiên hoàn toàn tái tạo. Các lưới điện siêu nhỏ giúp cung cấp điện cho các cộng đồng và các dịch vụ thiết yếu. Chẳng hạn như trạm cứu hỏa, cơ sở y tế và cửa hàng tạp hóa, trong thời gian mất điện. Các lưới điện siêu nhỏ cũng có thể cung cấp điện cho các khu vực có đường dây điện ngầm, hoặc nằm ngoài khu vực có nguy cơ cháy nổ cao, hoặc nằm trong vùng ảnh hưởng của PSPS.

Thông qua Chương trình hỗ trợ lưới điện siêu nhỏ cộng đồng (CMEP) và Chương trình khuyến khích lưới điện siêu nhỏ (MIP), PG&E muốn phát triển thêm các lưới điện siêu nhỏ cho khách hàng do cộng đồng điều hành. Trước đó, vào tháng 3 năm nay, PG&E đã tài trợ 43 triệu USD để xây dựng 9 mô hình lưới điện siêu nhỏ tại khu vực bờ Biển Bắc của California./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://www.powermag.com/hybrid-microgrid-combines-hydrogen-fuel-cells-with-battery-storage/