by Lưới điện thông minh giúp tối ưu hóa công tác quản lý, chi phí vận hành lưới điện; đa dạng các nguồn phát điện; nâng cao hiệu quả sử dụng điện, đảm bảo chất lượng điện năng; thêm nhiều dịch vụ cho khách hàng…
Giải pháp cho hệ thống điện tích hợp nguồn năng lượng tái tạo
Lưới điện thông minh là một hệ thống lưới điện sử dụng công nghệ kỹ thuật số để giám sát và quản lý việc chuyển tải điện từ tất cả các nguồn phát điện nhằm đáp ứng nhu cầu điện luôn thay đổi của người dùng cuối cùng.
Lưới điện truyền thống có nhiều hạn chế như tiếp nhận nguồn điện tập trung lớn, quá trình vận hành mang tính thủ công, khó giám sát, kiểm soát, thông tin giao tiếp một chiều, dễ bị mất điện trong thời gian dài khi có sự cố, đặc biệt khách hàng có ít lựa chọn hơn. Trong khi đó, lưới điện thông minh có thể tích hợp nhiều nguồn điện phân tán lớn nhỏ, tự khôi phục hoặc tách lưới khi có sự cố, dễ quản lý vận hành, giám sát… đồng thời khách hàng có nhiều lựa chọn hơn cho nhu cầu của mình.
Tỷ trọng năng lượng tái tạo đang ngày càng tăng đặt ra những thách thức rất lớn về tính ổn định của hệ thống điện tại Việt Nam. Nguyên nhân do các nguồn điện từ năng lượng tái tạo là không chủ động, nguồn điện phát biến động phụ thuộc vào thiên nhiên (điện gió và điện mặt trời), thời gian phát điện từ gió và mặt trời cũng không ổn định. Bên cạnh đó, đặc thù của các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi (gió, mặt trời) thường phân tán, có quy mô nhỏ. Vì vậy, khi nối với lưới điện quốc gia sẽ tác động đến tính ổn định của toàn hệ thống.
Trong khi đó, theo chuyên gia Manuel Loesch, Trung tâm Nghiên cứu công nghệ thông tin FZI (Đức), hệ thống lưới điện tại Việt Nam được thiết kế trước đây phục vụ cho những giả định đến nay đã có những yếu tố không còn phù hợp. Để đảm bảo hiệu quả cho công tác quản lý, vận hành hệ thống điện trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, cần phải có những thay đổi đáng kể về cơ cấu hệ thống tổng thể lưới điện và cơ chế kiểm soát. Trong đó, ứng dụng các giải pháp công nghệ để vận hành lưới điện một cách thông minh theo hướng quản lý hiệu quả về nhu cầu, quản lý năng lượng dựa vào công nghệ thông tin và truyền thông, đo đếm điện một cách thông minh.
Dù đã có những kết quả bước đầu sau 7 năm thực hiện Lộ trình lưới điện thông minh nhưng theo đánh giá của nhiều chuyên gia, hệ thống điện hiện tại của Việt Nam vẫn còn nhiều thách thức cơ bản như hạ tầng công nghệ thông tin còn yếu chưa đáp ứng vận hành điều độ theo thời gian thực; sai số dự báo công suất các nhà máy điện năng lượng tái tạo vẫn ở mức cao; công suất phát và khả năng truyền tải của lưới điện hạn chế; chi phí và phát thải tăng; dữ liệu chưa được lưu trữ và xử lý một cách phân tán, chưa tập trung. Điều này gây ra nguy cơ thiếu điện do không huy động hết tất cả các nguồn điện, nhất là năng lượng tái tạo, nguy cơ ô nhiễm môi trường... Bên cạnh đó, nhu cầu điện cao song vẫn sử dụng điện lãng phí, chưa hiệu quả làm giảm năng lực cạnh tranh quốc gia.
Số hóa lưới điện để phát triển bền vững
Tại Tuần lễ Lưới điện thông minh Việt Nam 2019 được Tổ chức Hợp tác và Phát triển Đức GIZ phối hợp với Cục Điều tiết Điện lực (Bộ Công Thương) tổ chức hồi tháng 12 tại Hà Nội, ông Trần Tuệ Quang, Phó Cục trưởng Cục Điều tiết Điện lực/Bộ Công Thương cho biết, trên cơ sở tham khảo kinh nghiệm của các chuyên gia quốc tế, đặc biệt là GIZ, công nghệ được cho là phù hợp với lưới điện truyền tải Việt Nam trong ngắn hạn là dự báo năng lượng tái tạo, sử dụng hệ thống chuyển đổi inverter thông minh; hệ thống giám sát diện rộng, giám sát giới hạn nhiệt của đườ ng dây; các thiết bị điều khiển hệ thống truyền tải.
Còn trong trung và dài hạn, cần ứng dụng mô hình nhà máy điện ảo, công nghệ điện cao áp một chiều (HVDC); hệ thống đánh giá an ninh động trực tuyến (DSA); tăng cường chương trình quản lý nhu cầu điện (DSM).
TS. Jonathan Horne, chuyên gia tư vấn về hệ thống điện thuộc Công ty Tư vấn hệ thống điện quốc tế MPE cho rằng, để giảm áp lực cho hệ thống điện, bên cạnh tăng cường điều chỉnh phụ tải điện, cần đẩy mạnh đầu tư thiết bị và sử dụng công nghệ mới để liên kết lưới điện thông minh có tích hợp nguồn năng lượng tái tạo. Thông thường, hệ thống điện có kết nối năng lượng tái tạo thường không ổn định do yếu tố thời tiết nên rất cần công nghệ để bù đắp, đáp ứng tức thời nguồn điện thiếu hụt và tần số nhanh. Hiện đã có công nghệ pin lưu trữ năng lượ ng (200MW) đáp ứng yêu cầu này (đáp ứng tần số trong 1 giây).
Một mô hình khá quan trọng cũng được giới thiệu tại tuần lễ là nhà máy điện ảo (VPP) cho phép tích hợp nhiều loại tài nguyên năng lượng phân tán (bao gồm gió, mặt trời, sinh khối, khí sinh học, đồng phát nhiệt – điện…) thông qua nền tảng ảo tập trung. Nó cho phép điều phối thông minh tất cả các tài nguyên nối mạng bằng công nghệ giao tiếp máy – máy (M2M) tự động, đảm bảo độ ổn định tần số và an toàn của lưới điện, ngăn sự cố mất điện. Tuy nhỏ nhưng các nhà máy này cũng có thể giúp ổn định lướ i điện linh hoạt khi thực thi tín hiệu của trung tâm điều độ trong vòng vài giây.
Theo đó, công ty mua bán điện ký hợp đồng thầu tài sản với nhiều bên sở hữu, bán sản lượ ng điện và đảm bảo độ linh hoạt của nhà máy qua nhiều thị trườ ng năng lượ ng khác nhau (thị trườ ng trong ngày, thị trườ ng giao ngay, thị trườ ng điều tiết). Ngoài những lợi ích nêu trên, VPP đáp ứng được yêu cầu hiệu quả về chi phí sản xuất, tiêu dùng năng lượng điện.
VPP có nền tảng quản lý thông minh khi nó lưu trữ toàn bộ dữ liệu thời gian thực và dữ liệu đo đếm; lịch biểu sản xuất điện; thông tin mất điện; dự báo và nhận thức tình huống dựa trên thông tin thời tiết; thực hành điều khiển từ xa cho đơn vị…
Một giải pháp được cho là phù hợp với điều kiện địa lý tại Việt Nam do công ty Công ty Cổ phần Hệ thống Kỹ thuật Ứng dụng (ATS JSC) giới thiệu tại tuần lễ là lưới điện siêu nhỏ thông minh. Lưới điện siêu nhỏ (MG) là một cụm phụ tải và nguồn năng lượ ng phân tán hoạt động với một hệ thống điều khiển duy nhất, thực hiện tất cả các chức năng điều khiển để cân bằng giữa nguồn cung cấp và điều chỉnh phụ tải điện tại khu vực đó. Hệ thống kiểm soát MG có chức năng chính gồm: điều khiển giám sát, thu thập dữ liệu (SCADA) và quản lý năng lượng (EMS). Các chức năng này đều có những tính ưu việt vượt trội cho phép tối ưu hoá từ nguồn phát, phân phối đến sử dụng điện.
0 comments: