Tăng cường các hệ thống lưu trữ năng lượng tích hợp điện mặt trời là bài toán cấp thiết

Tốc độ phát triển nhanh

Tăng cường các hệ thống lưu trữ năng lượng điện mặt trời và các giải pháp cụ thể đã được các chuyên gia đưa ra trao đổi tại Hội thảo Lợi ích của hệ thống lưu trữ năng lượng tích hợp điện mặt trời và các khuyến nghị về chính sách nhằm thu hút đầu tư vào lĩnh vực lưu trữ năng lượng diễn ra ngày 27/1, tại Hà Nội, do Tập đoàn Macquarie, Công ty Blueleaf Energy và Công ty Ecoteck đồng tổ chức.

Đánh giá về hiện trạng và tiềm năng phát triển nguồn năng lượng mặt trời, ông Nguyễn Anh Tuấn – Giám đốc Trung tâm Năng lượng Tái tạo - Viện Năng lượng cho hay: Thực trạng khai thác điện mặt trời trong thời gian qua cho thấy, tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời trong tương lai là rất lớn, dự kiến sẽ đạt 20.000MW vào năm 2030. Thậm chí, trong Quy hoạch điện VIII, Viện Năng lượng đã phân tích và dự kiến tiềm năng lớn phát triển năng lượng mặt trời mái nhà có thể lên tới gần 50.000MW. Do đó, bức tranh về tiềm năng phát triển năng lượng mặt trời là rất lớn so với thực tiễn.

“Để tạo cơ chế thúc đẩy năng lượng mặt trời phát triển, hiện Bộ Công Thương đang dự thảo trình Chính phủ xin triển khai chương trình đấu thầu các nhà máy điện mặt trời. Trong đó, dự thảo về sơ bộ sẽ thiết lập kế hoạch phát triển điện mặt trời hai năm một năm lần, sau đó giao cho các địa phương chịu trách nhiệm triển khai đấu thầu...” – ông Tuấn cho biết.

Ông Nguyễn Anh Tuấn – Giám đốc Trung tâm Năng lượng Tái tạo - Viện Năng lượng

Tuy nhiên, một thực tế có thể nhận thấy, hiện nay, cơ cấu nguồn và phân bổ nguồn của chúng ta chưa đồng đều, năng lượng mặt trời hiện chỉ tập trung chủ yếu ở Nam Trung Bộ, trong khi năng lượng than và dầu khí tập trung ở phía Bắc, còn thủy điện thì rải rác miền ở miền Trung và miền Bắc, dẫn tới việc trao đổi liên kết giữa các vùng miền rất phức tạp và nguồn chưa đủ cân đối.

Bên cạnh đó, hệ thống lưới điện của chúng ta có tổng số giờ, phút quá tải các đường dây tương đối lớn, nhiều khu vực vào đợt cao điểm quá tải hơn 100%, thậm chí quá tải cục bộ, từ đó xuất hiện nhiều khó khăn trong vận hành, cụ thể như không trùng hợp giữa nguồn phát của điện mặt trời và nhu cầu truyền tải của hệ thống.

“Với dự kiến trong tương lai theo Tổng sơ đồ điện VIII, từ năm 2030 cho đến năm 2045 nhu cầu điện năng rất lớn, trong khi năng lượng mặt trời sẽ có sự tăng trưởng cực kỳ nhanh chóng, từ đó đặt vấn đề, cần phải có hệ thống lưu trữ, tích trữ điện, tạm gọi là các nhà máy thủy điện để tích trữ”- ông Tuấn thông tin.

Theo ông Tuấn, hiện có rất nhiều hệ thống lưu trữ điện năng khác nhau, và mỗi một hệ thống lưu trữ lại có đặc tính khác nhau, thời gian, dung lượng, công nghệ từng loại cũng khác nhau. Do đó, việc nghiên cứu để lựa chọn những hệ thống tối ưu, giảm nhẹ tác động của nguồn năng lương tái tạo, tăng cường các hệ thống lưu trữ điện là những bài toán cấp thiết đang đặt ra.

Chia sẻ thêm, bà Ngụy Thị Khanh, Giám đốc điều hành của Trung tâm Phát triển Sáng tạo Xanh (GreenID) cho hay, lưu trữ điện bằng pin đã trở thành công cụ lưu trữ trong đời sống xã hội như điện thoại, máy tính,… và đang mở rộng trong lĩnh vực năng lượng sạch. Điện mặt trời ở Việt Nam bùng nổ, vừa gây áp lực cho lưới điện quốc gia, vừa bị cắt giảm công suất. Do vậy, đòi hỏi cần có giải pháp sớm.

Năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ sẽ là một đóng góp đáng kể cho nền kinh tế, giảm chi phí phát điện đắt đỏ vào giờ cao điểm; đồng thời tiếp tục huy động được sự tham gia của xã hội vào phát triển thị trường điện mặt trời vốn có nhiều tiềm năng

Chi phí thấp và ít phát thải

Theo các chuyên gia tại hội thảo, để đáp ứng nhu cầu phụ tải trong tương lai, có nhiều phương pháp tích hợp các công nghệ mới có thể có ích cho Việt Nam, ví dụ như hệ thống lưu trữ năng lượng (Energy Storage System – ESS).

Ông Mark Lesile, Giám đốc Điều hành, Nhóm Giải pháp và Công nghệ năng lượng, Công ty tài chính Macquarie cho biết, điện mặt trời tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng là giải pháp chi phí thấp và ít phát thải để cung cấp điện trong giờ cao điểm, thay thế các nguồn điện phủ đỉnh chi phí cao và phát thải lớn.

“Đây là giải pháp hỗ trợ tích hợp nguồn điện mặt trời vào lưới điện bằng cách giới hạn công suất phát lên lưới để hỗ trợ cho quá trình nạp xả của hệ thống lưu trữ. Giải pháp này rẻ hơn, ít phát thải hơn các dạng nguồn có thể dự báo, ví dụ như than, khí... Điều này sẽ giúp Việt Nam theo đuổi mục tiêu phát triển phát thải thấp trong khi vẫn đảm bảo phát triển kinh tế” - ông Mark Lesile nói.

Theo đại diện Công ty Năng lượng Blueleaf Energy, hệ thống lưu trữ năng lượng cho phép sử dụng điện mặt trời chi phí thấp vào giờ trưa để sạc và xả vào giờ cao điểm để đáp ứng phụ tải đỉnh.

Trong thời gian qua, việc tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo phát lên hệ thống đã đặt ra nhiều thách thức khi cân bằng năng lượng trong thời điểm phụ tải thấp. Càng tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo thì càng giảm năng lượng truyền thống; điều này sẽ làm suy giảm khả năng điều tiết hệ thống điện.

Với nguồn phát điện mặt trời hiện có công suất đặt là 16,500 MW chiếm tỷ trọng gần 25% tổng công suất đặt của toàn hệ thống, thời gian qua, đã xuất hiện quá tải vào giữa ngày từ 10h sáng đến 2h chiều do phụ tải thấp và bức xạ điện mặt trời tốt nhất trong ngày; trong khi ở giờ cao điểm sử dụng điện rơi vào khoảng 17h30 đến 18h30 khi không còn nắng mặt trời.

Do sự khác biệt giữa phụ tải đỉnh trong ngày lễ ngày nghỉ và ngày bình thường khoảng 5.000MW, Trung tâm điều độ hệ thống điện bắt buộc phải dừng huy động các nguồn dự phòng như than và khí.

Đại diện Blueleaf cho rằng, nguồn điện mặt trời không liên tục và biến động thất thường nên có thể gây ra những vấn đề về tần số, điện áp, điều độ đối với đơn vị vận hành lưới điện. Việc kết hợp giữa điện mặt trời và hệ thống lưu trữ có thể làm mịn đặc tính phát, do đó gây ít tác động đến vận hành lưới điện, giúp nguồn phát điện mặt trời ổn định hơn; từ đó giảm phụ thuộc vào nguồn diesel/HFO để cung cấp phụ tải đỉnh.

Đồng thời, giải pháp này có thể tăng số lượng các nguồn phát có thể dự báo được cung cấp nội địa và không phụ thuộc vào giá nhiên liệu hay rủi ro tỷ giá; giúp Việt Nam vượt qua việc xây dựng các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống như than hay LNG.

Theo các chuyên gia khuyến nghị, Việt Nam cần sớm có chính sách thúc đẩy ứng dụng giải pháp tích trữ với các nhà máy năng lượng tái tạo hoặc cho toàn hệ thống để không lãng phí nguồn đầu tư hiện tại của xã hội và thực hiện chuyển dịch sang năng lượng sạch nhanh nhất có thể.