Phát triển hệ thống điện thông minh [kỳ 2]: Lộ trình 25 năm của Malaysia

Phát triển hệ thống điện thông minh [kỳ 1]: Tính cấp thiết trong khu vực ASEAN Ngành năng lượng ASEAN đang ở điểm “bước ngoặt”, hay thời điểm tăng trưởng và thay đổi đáng kể trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Bởi vậy, nên ASEAN cần chuyển đổi số hóa càng nhanh càng tốt, nó rất quan trọng để đạt được mục tiêu khử cacbon, nâng lưới điện lên trạng thái số hóa và an toàn hơn... Trong kỳ 1 của chuyên đề này, chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam tổng hợp về hiệu quả đem lại cho ngành năng lượng nhờ số hóa trên thế giới nói chung, cũng như khu vực ASEAN nói riêng và năm bước số hóa lưới điện “tự phục hồi” theo kinh nghiệm của Malaysia.

Tính cấp thiết phải hướng tới lưới điện thông minh của Malaysia:

Theo Tập đoàn Điện lực Quốc gia Malaysia Tenaga Nasional Berhad (TNB): TNB sẽ tiếp tục ưu tiên đầu tư để hiện đại hóa lưới điện quốc gia để biến nó thành “lưới điện của tương lai”. Một mạng lưới bền vững, thông minh, linh hoạt, nhất quán, kỹ thuật số nhằm tiếp nhận năng lượng tái tạo (RE) hiệu quả, hỗ trợ dòng năng lượng hai chiều năng động, và duy trì ổn định điện áp.

Chiến lược năng lượng điện dài hạn ở Malaysia chú ý đến các vấn đề sau:

1/ Nhu cầu điện ngày càng tăng, ước tính khoảng 3,5%/năm trong 10 năm tới.

2/ Nguồn cung khí đốt tự nhiên trong nước đang cạn kiệt, cần được thay thế bằng than đá.

3/ Vấn đề môi trường - ô nhiễm và khí thải CO2.

4/ Tăng hiệu quả, giảm tổn thất hệ thống truyền tải và phân phối.

TNB đã phát triển một hệ sinh thái năng lượng khép kín, tập trung vào việc mang lại lợi ích cho cuộc sống con người, hoàn thành vai trò là động lực phát triển quốc gia, trong suốt hơn bảy thập kỷ tồn tại. Hệ sinh thái này được phát triển theo nhu cầu và lợi ích của đất nước, cũng như môi trường địa chính trị hiện tại, phù hợp với việc sử dụng công nghệ và lối sống của con người để nó tiếp tục phù hợp trong bối cảnh thay đổi của ngành năng lượng. TNB đã công bố lộ trình phát triển bền vững của mình với mong muốn đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, trong một bước đi táo bạo hướng tới khử cacbon và phát triển năng lượng tái tạo.

Khát vọng này được củng cố bởi cam kết giảm 35% cường độ phát thải, cũng như 50% công suất phát điện than vào năm 2035. Ngoài ra, TNB cam kết đảm bảo doanh thu từ các nhà máy điện than không vượt quá 25% tổng doanh thu. Xa hơn, TNB cam kết với chương trình nghị sự xanh của Chính phủ về giảm cường độ phát thải khí nhà kính (GHG) trong GDP xuống 45% vào năm 2030, so với mức cơ sở năm 2005.

Cải tiến lưới điện khi năng lượng mặt trời của Malaysia bùng nổ (?)

Các chuyên gia năng lượng Malaysia cho biết: Việc cải tiến lưới điện sẽ rất quan trọng khi năng lượng mặt trời chiếm 18% năng lượng tái tạo (NLTT) của quốc gia này. Khi Malaysia đặt mục tiêu về một tương lai bền vững hơn, năng lượng tái tạo đang chiếm vị trí trung tâm, trong đó năng lượng mặt trời dự kiến sẽ dẫn đầu việc mở rộng.

Bộ Tài nguyên, Môi trường và Biến đổi khí hậu của Malaysia (MNRECC) đã đưa ra các mục tiêu đầy tham vọng nhằm tăng công suất lắp đặt năng lượng tái tạo, hướng tới 31% vào năm 2025, 40% vào năm 2035 và phấn đấu đạt 18,4 gigawatt (GW) NLTT vào năm 2040.

Để đạt được các mục tiêu này, Malaysia phải nâng cấp cơ sở hạ tầng lưới điện để hỗ trợ nguồn điện biến đổi khi công suất tăng lên. Theo lộ trình năng lượng tái tạo của Malaysia (Malaysia Renewable Energy Roadmap - MRER) NLTT chiếm 23%, hay 8,45 GW trong tổng công suất lắp đặt vào năm 2021, trong đó khí đốt và than lần lượt chiếm 39% và 34%.

“Để tăng lượng năng lượng tái tạo lên 18,4 GW vào năm 2040, bản thân lưới điện cần phải được củng cố để có thể đảm nhận tính gián đoạn và biến đổi của năng lượng mặt trời. Việc lưu trữ pin là một trong những chiến lược mà Chính phủ đang xem xét để cải thiện lưới điện. Vào năm 2021, MNRECC công bố kế hoạch lắp đặt các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin với công suất 500 megawatt từ năm 2030 để hỗ trợ tiềm năng của năng lượng mặt trời” - nữ chuyên gia năng lượng Azrina A.Samat, ở Tập đoàn Lantau Group Principal Azrina cho hay.

Theo Tạp chí Điện châu Á (Asian Power): Với mục tiêu phát triển hệ thống điện thông minh hỗ trợ cho chương trình chuyển đổi năng lượng, Malaysia hiện đã áp dụng nhiều chính sách quản lý nhu cầu. Đằng sau đồng hồ đo, Malaysia đã sử dụng các chương trình như Đo lường năng lượng ròng (NEM) 3.0 (Net Energy Metering) và Chương trình tự phát điện (Self-Generation) để thúc đẩy việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà sao cho người tiêu dùng bù đắp hóa đơn của họ bằng năng lượng mặt trời tự tạo và một tùy chọn để xuất bất kỳ phần thừa nào trở lại lưới điện.

Tuy nhiên, bất chấp chi phí lắp đặt điện mặt trời giảm trong những năm gần đây, chỉ có 1% khách hàng hàng đầu trong nước làm như vậy. Biểu giá điện nội địa ở Malaysia cũng là một trong những mức thấp nhất ở Đông Nam Á với mức thấp nhất bắt đầu từ 0,049 USD cho 200 kWh đầu tiên và mức cao nhất là 0,13 USD cho trên 901 kWh trở lên.

Bốn kế hoạch phát triển lưới điện thông minh ở Malaysia:

Chuẩn bị cho lưới điện của tương lai là một trong những trụ cột để TNB đạt được mục tiêu lọt vào top 10 công ty điện lực hàng đầu thế giới vào năm 2025. Trong quá trình chuyển đổi năng lượng với 'lưới điện của tương lai', TNB đã chuẩn bị lộ trình công nghệ 25 năm (TRM) với mục tiêu hiện đại hóa ngành điện trong nước.

Do đó, theo khuôn khổ Quy định dựa trên ưu đãi (IBR), TNB đã lên kế hoạch đầu tư 9 tỷ RM mỗi năm (từ năm 2021 đến năm 2024), tùy thuộc vào sự chấp thuận của Chính phủ, để tiếp tục phát triển lưới điện của tương lai thành một nhân tố chính thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng. Điều này sẽ được thực hiện bằng cách kết nối toàn bộ chuỗi giá trị từ sản xuất đến giao hàng và phân phối đến cơ sở của khách hàng. Người tiêu dùng thực sự đã được tận hưởng lưới điện của tương lai trong những năm gần đây thông qua khoản đầu tư vốn của TNB, cũng như theo IBR.

Trong số đó có tự động hóa phân phối (DA), việc sử dụng hệ thống thông tin không gian địa lý (GIS) và cơ sở hạ tầng đo lường tiên tiến với hệ thống lưới linh hoạt được trang bị an ninh mạng. Tất cả các tính năng này đã được các công ty năng lượng trên toàn thế giới áp dụng.

TRM nhắm tới bốn mục tiêu chính là tăng độ tin cậy và hiệu quả; sớm ra đời hệ thống phân phối điện thông minh hay lưới điện thông minh; các sản phẩm và dịch vụ điện giá trị gia tăng, giảm tác động môi trường.

Chương trình lưới điện thông minh TNB được bắt đầu vào năm 2009 với bốn lĩnh vực trọng tâm:

- Hiệu quả hoạt động (T&D) và Hiệu quả năng lượng - DMS, giám sát tình trạng trực tuyến, tự động hóa phân phối, GIS, quản lý thông tin khách hàng (CIS và CMS).

- Trao quyền cho khách hàng - đồng hồ thông minh và AMI, cho phép quản lý năng lượng của người tiêu dùng.

- Giảm lượng khí thải CO2 - năng lượng tái tạo, hiệu quả năng lượng, đồng phát, tài nguyên năng lượng phân tán và điều khiển điện áp động/VAR.

- Hỗ trợ xe điện - phát triển cơ sở hạ tầng sạc cho PHEV.

Kế hoạch phát triển lưới điện thông minh của Malaysia có ba giai đoạn, trọng tâm của giai đoạn đầu tiên là độ tin cậy và liên quan đến tự động hóa phân phối, triển khai DMS, hệ thống thông tin khách hàng, cũng như tích hợp với các hệ thống doanh nghiệp khác. TNB quyết định bắt đầu với ba chương trình trình diễn lưới điện thông minh ở Bayan Lepas (trung tâm công nghiệp), Bukit Bintang (trung tâm thương mại) và Medini (nông thôn).

Giai đoạn 2 nhắm đến việc trao quyền cho khách hàng, sử dụng năng lượng hiệu quả thông qua đồng hồ thông minh và AMI, liên lạc hai chiều, thanh toán được cải thiện, quản lý kết nối từ xa, điện áp động/điều khiển VAR, quản lý nhu cầu, quản lý điện năng của người tiêu dùng và giảm tổn thất T&D.

Giai đoạn 3 tập trung vào việc giảm lượng khí thải CO2 thông qua năng lượng tái tạo, lưu trữ năng lượng, xe điện và chiếu sáng đường phố tiết kiệm năng lượng.

Theo Giám đốc lưới điện của TNB Datuk Husaini Husin: Chuẩn bị cho lưới điện của tương lai là một trong bốn trụ cột chính của RT để đạt được mục tiêu của TNB là lọt vào top 10 công ty điện lực hàng đầu thế giới vào năm 2025.

Ông cho biết: Hiện nay, nguồn cung cấp điện của đất nước không chỉ đạt đẳng cấp thế giới mà thậm chí còn tốt hơn một số nước phát triển, kể cả ở châu Âu. Trong số phút của hệ thống truyền dẫn - đo số phút nhiễu sóng do điện áp cao mỗi năm - TNB đã ghi nhận mức giảm xuống 0,08 phút vào năm ngoái, 12 năm liên tiếp dưới mức hai phút. Đây là thành tích vượt trội trong khu vực Đông Nam Á và trên thế giới.

Để so sánh, Eskom (Nam Phi) đã ghi được 3,16 phút vào năm 2019, TransGrid (Australia) là 0,25 phút vào năm 2019 và Fingrid Oyj của Phần Lan là 0,15 phút vào năm 2020.

Tuy nhiên, chỉ tăng cường hệ thống lưới điện thôi là chưa đủ. Sự khéo léo của công nghệ kỹ thuật số cũng được sử dụng để hoàn thành nguyện vọng về lưới điện của tương lai và một chiến lược toàn diện có tên là Chương trình lưới điện chuyển đổi kỹ thuật số đã được xây dựng. Chương trình này tập trung vào phát triển kỹ thuật số trên bốn lực đẩy cơ bản là tài sản, nhân viên, hệ thống và đổi mới.

Thành tích này đưa TNB lên vị trí đẳng cấp thế giới cho hạng mục Quốc gia về Chỉ số thời gian đứt quãng trung bình (SAIDI), sau Kepco của Hàn Quốc (8,31 phút) và DES của Brunei (34 phút). SAIDI của các nước phát triển như Enedis của Pháp là 64,2 phút, trong khi Enel của Ý là 49 phút.

Đây là một trong những tiến bộ đạt được thông qua đầu tư lắp đặt hệ thống phân phối tự động (DA) để đẩy nhanh quá trình phục hồi nguồn cung, cho đến nay đã có 17.965 trong số hơn 85.000 trạm biến áp phân phối lắp DA trên khắp lãnh thổ Malaysia.

Để duy trì sự ổn định điện áp, tối ưu hóa Volt-VAR cũng được triển khai. Đây là năm trong số bảy sáng kiến được TNB tích cực triển khai trên khắp bán đảo, trong khi năm sáng kiến nữa sẽ được thực hiện để hoàn thành Chương trình Tiện ích Thông minh phù hợp với quá trình chuyển đổi mô hình lại của TNB. Tất cả những nỗ lực này trở nên hiệu quả hơn khi sự tham gia của khách hàng được tăng cường thông qua việc lắp đặt đồng hồ thông minh, đã đạt hơn 1,2 triệu ở Melaka và Thung lũng Klang.

Chương trình cho phép khách hàng kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng của họ thông qua giám sát dữ liệu hàng ngày trên cổng thông tin điện tử và ứng dụng TNB.

“Kết quả của khoản đầu tư lớn này có thể được đánh giá bằng Chỉ số lưới điện thông minh chuẩn (SGI) 2020, với TNB đạt 62,5%, đứng thứ hai ở Asean sau Tập đoàn SP của Singapore (75%). Khát vọng của TNB là đạt 85% vào năm 2025 để nằm trong số 20 công ty điện lực hàng đầu trong Bảng xếp hạng SGI Thế giới” - Husin nói cùng báo giới.

Đón đọc kỳ tới...

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

(THEO: APC/TMC/GBC - 5/2023)

Link tham khảo:

1/ https://asian-power.com/power-utility/exclusive/how-grid-enhancements-can-ignite-malaysias-solar-energy-boom

2/ https://themalaysianreserve.com/2022/12/19/grid-of-the-future-for-energy-transition

3/ https://geospatial.blogs.com/geospatial/2011/10/smart-grid-development-in-malaysia.html

4/ https://themalaysianreserve.com/2021/06/11/energy-transition-with-tnbs-grid-of-the-future/