Nhận định về tính khả thi của nhà máy điện ảo tại Việt Nam trong tương lai gần

Vai trò nhà máy điện ảo và lưu trữ điện năng trong hệ thống năng lượng kết hợp (hybrid) Để đáp ứng nhu cầu về sự linh hoạt, bền vững, đáng tin cậy và khả năng thích ứng trong ngành điện, nhiều công nghệ đa dạng về mặt kỹ thuật đang đưa vào trong cơ cấu nguồn điện. Trong đó, các nhà máy điện kiểu kết hợp (hybrid) ngày càng trở thành một phần của cơ cấu sản xuất điện, đặc biệt là việc tích hợp lưu trữ năng lượng (tại nguồn năng lượng tái tạo) và sự phát triển của các nhà máy điện ảo (VPPs - Virtual Power Plants).

Nhà máy điện ảo - Mô hình năng lượng mới cho tương lai? Sánh vai cùng trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ số, ngành năng lượng có ứng viên mới - Nhà máy điện ảo. Theo giới phân tích, nhà máy điện ảo sẽ thay đổi cuộc chơi, định hình hệ thống năng lượng của tương lai khi năng lượng sạch lên ngôi. Tạp chí Năng lượng Việt Nam thực hiện chuyên đề về mô hình này, với các bài viết: (1) Nhà máy điện ảo - Mô hình năng lượng mới của tương lai, (2) Nhà máy điện ảo và lưu trữ năng lượng thúc đẩy phát triển hệ thống điện kết hợp (hybrid) và (3) Tính khả thi của nhà máy điện ảo tại Việt Nam trong tương lai gần.

Nhà máy điện ảo (Virtual Power Plant), gọi ngắn VPP là tổ hợp các nguồn năng lượng phân tán (DER), bao gồm người tiêu thụ điện, nhà máy điện năng lượng tái tạo quy mô nhỏ, pin lưu trữ và pin nhiên liệu, được kiểm soát theo cách tích hợp để hoạt động như thể chúng là một nhà máy điện thực sự.

Cụ thể, VPP bao gồm năng lượng mặt trời mái nhà được kết hợp với hệ thống pin lưu trữ để tạo ra một nguồn năng lượng liên tục và linh hoạt. Đồng thời, VPP tích hợp máy phát điện dự phòng với hệ thống lưu trữ để cung cấp khả năng vận hành ổn định và tin cậy trong mọi điều kiện.

VPP cũng có thể bao gồm xe điện (EV) và bộ sạc. Việc lắp đặt thường là ở khu dân cư, nhưng cũng có thể được sử dụng tại các trung tâm thương mại và khu công nghiệp để hỗ trợ phụ tải điện. VPP giúp cân bằng cung, cầu điện và có thể cung cấp dịch vụ lưới điện giống như nhà máy điện truyền thống.

Vậy, bao giờ nước ta có thể ứng dụng được mô hình nguồn điện này? Trước mắt, chúng tôi nêu một số khó khăn, thách thức và tạm kết luận về tính khả thi của nhà máy điện ảo tại Việt Nam trong tương lai gần:

1. Giá điện:

Giá pin lưu trữ năng lượng vẫn còn quá cao, mặc dù đã giảm nhanh so với cách đây 5 năm. Triển vọng giảm nữa không còn nhiều như các dự đoán lạc quan theo đường tuyến tính. Với giá pin như của năm 2024 (theo tính toán của Viện Năng lượng): Mỗi kWh “làm ra” từ pin quy mô lớn 91 MWh, công suất 18,2 MW có giá 0,15 USD/kWh, tương đương với 3.600 đồng/kWh. Nếu tính cả giá điện đầu vào, thì giá sẽ lên hơn 5.000 đồng/kWh. Giá đó chỉ thích hợp cho các hệ thống điện phân tán không tiếp cận được với điện lưới, nên buộc phải huy động nguồn đắt tiền.

Vì giá điện từ hệ thống lưu trữ bằng pin Lithium còn quá cao so với giá điện trung bình, các hệ thống lưu trữ độc lập ở Trung Quốc tùy vào từng tỉnh mà có hỗ trợ khác nhau. Ví dụ như hỗ trợ qua giá dung lượng pin (160-230 nhân dân tệ/kWh/năm - dung lượng pin được tính theo kWh), hỗ trợ trực tiếp cho mỗi kWh phát lên lưới 0,2-0,3 nhân dân tệ/kWh (ngoài phần bán theo giá bán buôn lên lưới). Phần hỗ trợ này, các công ty điện lực sẽ tính vào giá bán điện cho khách hàng công thương (công nghiệp và kinh doanh), không phải lấy từ ngân sách tỉnh.

Trung Quốc có khả năng làm điều đó, vì giá điện bán cho khách hàng công thương được điều chỉnh phù hợp với thị trường, đủ cho cả bên phát điện và bên kinh doanh đều có lãi.

Với giá hiện tại của pin lưu trữ so với giá bán lẻ điện tại Việt Nam, ngay cả EVN muốn lắp đặt thử nghiệm 50 MW pin lưu trữ bằng vốn của JETP cũng khó mà thuyết phục để nhà tài trợ cho vay vốn, nếu không được hỗ trợ một phần đáng kể của tổng mức đầu tư bằng viện trợ không hoàn lại.

Cơ chế giá hai thành phần, hoặc giá dịch vụ phụ trợ để thanh toán cho nguồn điện sẵn sàng phục vụ cho đến nay chưa được Chính phủ Việt Nam ban hành. Đó lại thêm một rào cản nữa đối với nhà máy điện ảo ở Việt Nam.

Tốc độ tăng giá điện ở Việt Nam quá chậm so với thế giới và nhu cầu chuyển dịch năng lượng. Vì thế, trong tương lai gần, nhà máy điện ảo chưa thể có chỗ đứng tại Việt Nam (ngoài nhu cầu thí điểm).

Giá pin cho xe ô tô còn cao hơn nữa, vì pin cho xe ô tô phải là loại có dung lượng/khối lượng cao nhất, an toàn chịu va đập khi pin để dưới gầm xe. Do đó, điện từ pin ô tô có giá rất cao. Thêm điện nạp vào ô tô có giá 4.000-5.000 đồng/kWh. Nếu người dùng bán điện từ pin ô tô lên lưới để được nhận giá điện tương đương giá điện mặt trời chuyển tiếp 1.508 đồng/kWh, thì người dùng sẽ lỗ lớn. Kể cả bán vào giờ cao điểm cũng không thể cạnh tranh được với các nguồn điện khác. Điện từ pin ô tô chỉ thích hợp cho gia đình sử dụng khi có sự cố sập điện lưới như ở Texas (Hoa Kỳ) vào mùa đông năm 2021.

2. Hạ tầng điện:

Hạ tầng điện của Việt Nam chưa sẵn sàng. Dự án thí điểm 50 MW pin lưu trữ vẫn chưa được phê duyệt. Số lượng xe điện còn quá ít, chưa đạt 100.000 chiếc, trong khi đó hạ tầng sạc đã thiếu ở những nơi có mật độ tắc-xi cao. Không thể cắm xe điện vào sạc cả ngày. Số người dân thành thị có thể đủ điều kiện để sạc ở nhà quá thấp. Trừ một số nhà có điện mặt trời nối lưới, đa số nhà mặt đất có chỗ đậu xe cũng không có công tơ hai chiều.

3. Thời gian cấp điện của nhà máy điện ảo:

Nếu là nguồn pin lưu trữ, thì chỉ cấp được 2-4h sau khi mất nguồn chính. Còn nguồn thủy điện có thể phát liên tục nhiều giờ, nhiều ngày để bù đắp lại khi không có gió và không có mặt trời. Nguồn điện khí cũng có thể bù nhanh cho hệ thống, đồng thời cấp điện dài hạn hơn so với pin. Đặc điểm của những kỳ không có gió kéo dài 3-5 ngày liền, khi đó nếu hệ thống dựa vào điện gió và mặt trời thì không có nguồn pin nào đáp ứng nổi nhu cầu phụ tải vào buổi tối. Chỉ có điện khí và thủy điện vận hành được.

Ở một hệ thống điện có tỷ lệ công suất điện khí thấp như Việt Nam (9,1% công suất), ngay cả khi giá cả cho phép, thì chuyển sang nhà máy điện ảo cũng hết sức rủi ro. Buổi tối, nếu mất gió vài ngày liền là các hệ thống pin lưu trữ xả hết không lấy đâu ra nguồn khác để cấp điện.

4. Sự chủ động của người dùng:

Một người tiêu dùng bình thường khó có thể chấp nhận để một trung tâm điều độ nào đó điều khiển toàn bộ thiết bị điện trong nhà như điều hòa, máy đun nước nóng, đặc biệt là tự động lấy điện từ ô tô để đưa lên lưới. Khi có nhu cầu đột xuất, người dùng muốn chiếc xe điện của họ phải luôn sẵn sàng.

5. Mức độ phủ lưới điện, kết nối lưới quốc gia:

Tỷ lệ phủ điện lưới của Việt Nam đạt 99,5%, nên nhu cầu hệ thống điện phân tán hầu như không có (trừ một số hải đảo còn chưa nối với lưới điện quốc gia). Các vùng xa xôi trên đất liền lại có thu nhập rất thấp, nên không đủ khả năng mua sắm hệ thống điện phân tán một khi đã có điện lưới vừa rẻ, vừa sẵn sàng 24/7.

6. Tạm kết luận:

Theo một báo cáo của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ vào tháng 9/2024 về việc hỗ trợ triển khai Nhà máy điện ảo (VPP) tại một số khu vực thử nghiệm quốc gia này có hiệu quả, làm cho lưới điện vận hành linh hoạt hơn, cũng như hệ thống điện có khả năng đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng, đồng thời giữ cho nền kinh tế ổn định, không bị ảnh hưởng quá mức bởi sự biến động trong lĩnh vực năng lượng và hạ tầng.

Với khả năng linh hoạt, VPP có thể điều chỉnh và tối ưu hóa việc tích hợp của các nguồn năng lượng tái tạo, hệ thống lưu trữ nhằm đảm bảo ổn định của lưới điện trong những tình huống nguồn cấp điện giảm sút đột ngột. Điều này bao gồm điều chỉnh thời gian sạc xe điện để tránh quá tải hệ thống phân phối địa phương, cung cấp năng lượng cho các gia đình từ các hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp với hệ thống lưu trữ vào giờ cao điểm để giảm áp lực trên hệ thống điện. Thậm chí là cung cấp các dịch vụ phụ trợ để duy trì chất lượng điện, đồng thời giảm thiểu tác động đối với chủ sở hữu của nguồn năng lượng phân tán.

Đấy là kết quả triển khai (trong điều kiện của Hoa Kỳ), còn ở Việt Nam (như đã nêu), vấn đề hạ tầng, giá pin lưu trữ cao và giá bán lẻ điện thấp là những rào cản lớn đang kìm hãm việc ứng dụng nhà máy điện ảo. Hiện tại, EVN vẫn bị lỗ cao trong kinh doanh do giá điện.

Theo công bố của Bộ Công Thương (ngày 9/10/2024) về kết quả kiểm tra chi phí sản xuất, kinh doanh điện cho thấy: Tính tính riêng hoạt động sản xuất, kinh doanh điện trong năm 2023, EVN lỗ 34.244,96 tỷ đồng. Ngoài ra, các khoản chưa hạch toán vào giá thành sản xuất, kinh doanh điện năm 2023 là khoảng 18.032 tỷ đồng.

Do đó, trước mắt, chúng ta chưa thể áp dụng được nhà máy điện ảo, mà chỉ có thể “thí điểm kỹ thuật” ở một vài khu vực để cải thiện khả năng điều độ điện. Trong thời gian tới, khi các nước phát triển áp dụng phổ cập, thành công và giá điện, thị trường điện Việt Nam hoàn chỉnh, chúng ta có thể xem xét triển khai mô hình nguồn điện mới này./.

ĐÀO NHẬT ĐÌNH - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM