26/8/2021 tại Hà Nội, Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức GIZ phối hợp với Cục Điều tiết Điện lực, Bộ Công Thương đã tổ chức hội thảo tổng kết nhiệm vụ “Các giải pháp quản lý quá tải nhằm hỗ trợ huy động tối ưu nguồn năng lượng tái tạo trong hệ thống điện”.
Tham dự hội thảo là đại diện của các đơn vị trực thuộc Bộ Công Thương, Ủy ban quản lý vận hành nhà nước tại doanh nghiệp, các đơn vị trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), các chuyên gia của các Hội Điện lực, Năng lượng Việt Nam, các trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Điện lực, Đại học Công nghiệp Hà Nội, các tổ chức NGOs và các chuyên gia, tư vấn trong nước và quốc tế do GIZ điều phối.
Tại hội thảo, các đại biểu đã nghe các phần trình bày về phân tích hệ thống điện và đánh giá hiện trạng quản lý nghẽn lối tại Việt Nam, các kinh nghiệm quốc tế và các đề xuất, khuyến nghị đối với Việt Nam để giải quyết các vấn đề liên quan.
Những năm gần đây, các dự án năng lượng tái tạo phát triển nhanh tại Việt Nam sau khi Chính phủ ban hành cơ chế giá FIT về năng lượng mặt trời trong quyết định 11/2017/QD-TTg và về năng lượng gió trong quyết định 39/2018/QD-TTg.
Tuy nhiên, hầu hết các dự án này chỉ phân bổ tập trung tại một số khu vực miền Trung trong khi hệ thống lưới điện đối ứng lại giới hạn công suất nguồn điện không đáp ứng đúng bức. Cùng với đó, sự chênh lệch cao giữa phí tải cao điểm và phí tải thấp điểm dẫn đến sự không ổn định của hệ thống lưới điện, gây ra tình trạng tắc nghẽn tại các khu vực này. Các dự án phải cắt giảm sản lượng điện phát, ảnh hưởng tới doanh thu và lãng phí nguồn dầu tự nhiên.
Trong phạm vi của nghiên cứu, trên cơ sở phân tích các bài học kinh nghiệm quốc tế thành công ở các nước được lựa chọn có các đặc điểm tương đương với Việt Nam (như quy mô công suất đất Hệ thống điện, tỷ trọng công suất đất của các nguồn năng lượng tái tạo, mục tiêu phát triển năng lượng tái tạo, GDP và các chỉ số đặc trưng khác), tư vấn đã đề xuất một số giải pháp để cải thiện tình trạng nghẽn lối ở Việt Nam, có thể kể sau đây.
I. Nhóm giải pháp mang tính hoạch định (Planning CMMs)
- Nhóm giải pháp về khung chính sách (Regulatory framework):
- Ban hành cơ chế giá FIT thay đổi theo vùng hoặc theo thời gian: Cấu trúc lợi thế thị trường điện thành các thị trường điện vùng áp dụng cơ chế đấu thầu theo vùng (bidding zones) hoặc cơ chế giá điện theo nút hệ thống điện (nodal pricing). Cơ chế giá FIT cho toàn quốc hiện nay đang khuyến khích các nhà đầu tư tập trung vào các khu vực thuận lợi về điều kiện tự nhiên, ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ, điều này dẫn tới tình trạng nghẽn lối cục bộ tại một vài khu vực nhất định. Có thể loại bỏ nút thắt này bằng cách thay đổi cơ chế giá FIT theo thời gian trong ngày hoặc khác nhau giữa các vùng để hạn chế việc tập trung đầu tư tại các vùng có điều kiện tự nhiên thuận lợi.
- Ban hành cơ chế giá FIT thay đổi theo nhu cầu phụ tải (Load dependent Feed-in-Tariff): Giá FIT được đặt ở mức thấp vào thời điểm nhu cầu phụ tải thấp và các hệ thống PV có nguy cơ sản xuất thừa điện, ngược lại giá FIT được nâng lên cao vào thời điểm nhu cầu phụ tải cao. Chính sách này nhằm khuyến khích các nhà đầu tư lắp đặt thêm hệ thống lưu trữ năng lượng hoặc điều hướng các tấm PV để tận dụng được mức giá FIT cao, giúp giảm nghẽn lối vào thời điểm cao điểm sản xuất điện.
- Ban hành quy định về nguyên tắc ưu tiên huy động nguồn điện năng lượng tái tạo (Prioitization of RE feed-in): Ngoài cơ chế giá FIT, hiện nay các nguồn điện NLTT ở Việt Nam đang được ưu tiên huy động trước và chỉ bị cắt giảm sau các nhà máy điện truyền thống. Thứ tự ưu tiên này có thể được thay bằng các phương pháp hiệu quả hơn, ví dụ như ưu tiên theo chi phí quy định.
- Giải pháp Số hóa/Tự động hóa lưới điện truyền tải và lưới điện phân phối (Digitalization & Automation)
- Nhằm nâng cấp các tính năng kết nối SCADA giữa các trạm biến áp và trung tâm điều khiển, đồng thời nâng cấp hệ thống băng thông giao tiếp để đảm bảo khả năng trao đổi thông tin nhanh, chính xác và phản ứng kịp thời trong quá trình vận hành điều khiển hệ thống.
- Các hệ thống điện mặt trời (bao gồm cả điện mặt trời mái nhà), điện gió chủ yếu được kết nối với lưới điện phân phối. Do đó, các trạm biến áp phân phối sẽ cần được số hóa để cải thiện sự phối hợp giữa các đơn vị sản xuất, vận hành hệ thống truyền tải và phân phối. Cụ thể, các trạm biến áp cần được kết nối SCADA với trung tâm điều khiển và sử dụng mạng băng thông rộng, nhất là mạng cáp quang.
- Giải pháp nâng cấp, mở rộng và tăng cường năng lực truyền tải của mạng lưới điện (Grid expansion):
- Đây là giải pháp truyền thống để nâng cao khả năng truyền tải của lưới và máy biến áp, tuy nhiên có chi phí lớn và thời gian xây dựng lâu.
II. Nhóm giải pháp về vận hành hệ thống điện (Operational CMMs):
- Các giải pháp về lưới điện (Grid-related measures):
- Đầu tư lưới điện truyền tải điện một chiều siêu cao áp (HVDC): cho phép truyền tải linh hoạt lượng điện năng lớn ở khoảng cách xa mà vẫn đảm bảo tính ổn định của lưới điện với mức tổn thất thấp. HVDC là giải pháp dài hạn được ưa chuộng khi vừa giúp giải tỏa đường dây truyền tải Bắc – Nam, vừa có thể cung cấp các chức năng ổn định lưới điện như bù công suất phản kháng.
- Trang bị máy biến áp dịch pha (Phase shifting Transformer – PST): cho phép điều chỉnh góc pha của điện áp giữa đầu vào và đầu ra nhằm dòng công suất tác động có thể được điều chỉnh linh hoạt giữa các cấp điện áp trong thời gian rất ngắn. Điều này sẽ giúp giải tỏa các đường dây đang bị quá tải một cách nhanh chóng từ đó giải quyết vấn đề nghẽn lưu. Công nghệ này cho phép kết nối hiệu quả hơn giữa hai vùng và giúp tăng hiệu quả sử dụng giới hạn truyền tải của đường dây.
- Trang bị bộ điều áp dưới tải (On Load Tap Changer – OLTC): ở lưới điện phân phối, cho phép điều chỉnh linh hoạt điện áp mà không ảnh hưởng tới dòng điện cấp cho phụ tải. Các bộ điều áp dưới tải có thể được sử dụng ở lưới phân phối để điều chỉnh điện áp mà không gây gián đoạn dòng điện. Lợi ích của công nghệ này là khi tất cả các máy biến áp trung thế được trang bị bộ điều áp, điện áp trung thế có thể được điều chỉnh mà không ảnh hưởng tới cấp điện áp thấp hơn.
- Cải thiện cấu trúc kết dây lưới điện (Topology): Bằng cách thay đổi cấu trúc nối của các đường dây từ trạm biến áp, máy biến áp, cấu hình thanh cái để phù hợp với trào lưu công suất các nguồn điện và nhu cầu phụ tải sẽ làm giải phóng điểm nghẽn lưu điện tuy nhiên phải đảm bảo việc thay đổi cấu trúc kết dây lưới điện sẽ không ảnh hưởng tới tính ổn định của hệ thống điện cũng như không gây phát sinh các điểm nghẽn khác. Ví dụ như kết nối hoặc ngắt các đường dây, máy biến áp và thay đổi điểm nối thanh cái giúp loại bỏ nghẽn lưu. Thao tác còn có thể được thực hiện ở các trạm phân phối để giảm tải cho lưới.
- Trang bị hệ thống giám sát nhiệt động của đường dây truyền tải điện (Dynamic Thermal Line Rating – DTLR): cho phép giám sát, đánh giá khả năng mang tải của đường dây trên không trong điều kiện vận hành thời gian thực, từ đó điều chỉnh sẽ có thể tận dụng khả năng thực tế của đường dây truyền tải để tăng công suất truyền tải trên đường dây, trong điều kiện tốt thì đường dây truyền tải điện có khả năng tải cao hơn 30% so với giới hạn tải danh định.
- Các giải pháp về thị trường điện (Market-related measures):
- Thúc đẩy phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng (Energy Storage options): Lưu trữ năng lượng có thể bù lại sự biến động của nguồn Năng lượng tái tạo (NLTT), tạo ra sự linh hoạt trong vận hành. Hơn nữa, hệ thống lưu trữ năng lượng giúp dịch chuyển công suất định của nguồn NLTT sang thời điểm đỉnh của nhu cầu phụ tải.
- Triển khai mô hình Nhà máy điện ảo (Virtual Power Plant – VPP): VPP cho phép một nhóm các nhà máy điện phân tán có quy mô nhỏ (bao gồm cả năng lượng tái tạo và năng lượng truyền thống) kết hợp với các phụ tải và hệ thống lưu trữ năng lượng hoạt động thông nhất như một nhà máy điện nhằm sử dụng tối ưu các nguồn năng lượng đồng thời hỗ trợ điện áp và cấp lưới điện phân phối. Nhà máy điện ảo có thể lưu trữ điện năng khi công suất phát NLTT lớn, qua đó hạn chế cắt giảm nguồn NLTT. Ngược lại, nhà máy điện ảo có thể phát điện năng được lưu trữ để bù khi lưới điện đang thiếu nguồn.
- Triển khai các chương trình quản lý nhu cầu phụ tải (Demand Side Management – DSM): cho phép phụ tải điều chỉnh linh hoạt phù hợp với sự thay đổi của các nguồn cung điện, đặc biệt là nguồn điện năng lượng tái tạo. DSM cho phép điều chỉnh thói quen sử dụng điện phù hợp hơn với khả năng phát của các nguồn điện NLTT, là dịch vụ có tính nhanh và linh hoạt, giúp làm phòng bịu đối phụ tải chênh lệch.
- Cơ chế tái điều định (Redispatch): các nguồn phát điện truyền thống đã được lên lịch huy động nhưng khi cần thiết có thể lên lịch tái điều định nếu Hệ thống điện có nguy cơ gây ra nghẽn mạch. Đến vận hành lưới truyền tải để nghẽn thay đổi công suất phát lên mạch của nhà máy phát điện so với lịch trình trước đó để giảm nghẽn mạch. Chi phí phát sinh do thay đổi lịch trình được chịu trên thị trường điện.
- Cơ chế tái điều định xuyên biên giới (Cross-border Redispatch): cho phép điều chỉnh lại các nguồn điện ở các quốc gia lân cận nhằm giúp giải quyết các vấn đề nghẽn mạch. Tái điều định có thể được thực hiện xuyên biên giới, với điều kiện là lưới điện hai nước không cách ly.
- Cơ chế trao đổi điện đối lưu (Countertrading): cho phép phân phối lại trào lưu công suất liên vùng nhằm giải quyết các vấn đề nghẽn mạch xuất hiện trong thời gian ngắn: Khi điện năng được truyền tải giữa hai khu vực do hai điểm truyền tải khác nhau quản lý vượt quá giới hạn kỹ thuật cho phép, điểm truyền tải có thể ngưng điện năng truyền theo hướng ngược lại. Bằng việc ngưng trao đổi điện năng theo hướng còn lại, điện năng thực tế được truyền tải trên mạch sẽ giảm xuống.
- Cơ chế Tái điều định 2.0; có sự tham gia của các nguồn năng lượng tái tạo có quy mô nhỏ ở cấp lưới điện phân phối (Redispatch 2.0): cho phép đánh giá tính hiệu quả của việc điều chỉnh công suất phát các nguồn điện năng lượng tái phân tán ở cấp lưới điện phân phối đối với việc hạn chế giảm phát các nhà máy điện truyền thống bằng cách so sánh chi phí tiền ăn và các hệ số tối thiểu của các nguồn điện phân tán đó với chi phí biến của các nhà máy điện truyền thống. Hiện tại Đức cho phép các nhà máy phát điện truyền thống tham gia tái điều định. Tuy nhiên sau ngày 1/10/2021, Cơ chế tái điều định 2.0 sẽ cho phép thêm các nhà máy NLTT nội lực phân phối, có cấp điện áp từ 100kW trở xuống tham gia. Chi phí tiền ăn của nhà máy điện NLTT tương đương với chi phí biến của nhà máy phát điện truyền thống, còn hệ số tối thiểu thể hiện giới hạn ảnh hưởng của nhà máy điện NLTT đối với sự nghẽn mạch, khiến cho NLTT phải ngưng phát trước các nhà máy điện truyền thống.
- Giải pháp kiểm soát nguồn năng lượng tái tạo được phát vào lưới điện (RE feed-in management): Cho phép áp dụng biện pháp giảm phát các nguồn điện năng lượng tái tạo khi đã áp dụng hết các biện pháp rút ngắn mạch mà vẫn chưa giải quyết được vấn đề nghẽn mạch. Nhà đầu tư sẽ được bù đắp danh thu đã bị mất ở một mức độ nhất định do việc áp dụng biện pháp giảm phát gây ra. Trước khi nghẽn mạch xảy ra, các nhà máy điện NLTT sẽ được yêu cầu giảm phát. Việc quản lý nguồn điện NLTT có thể được thực hiện ở cấp phân phối. Tuy nhiên, việc quản lý nguồn điện NLTT chỉ được thực hiện khi không còn thực hiện được các biện pháp quản lý tắc nghẽn khác. Tổn thất bán điện và các trừ cập khác sẽ được đền bù và truyền tải đến bù.
Đây là hội thảo tổng kết nhiệm vụ “Các giải pháp quản lý nghẽn mạch giúp hạn chế cắt giảm nguồn năng lượng tái tạo”. Nhiệm vụ này nhằm xây dựng chi tiết cơ chế điều chỉnh phù hợp với Việt Nam (liên quan đến cơ lượng điện và thị trường), tối ưu hóa chi phí nâng cấp lưới điện để giảm thiểu việc cắt giảm công suất nguồn điện năng lượng tái tạo, đưa ra các giải pháp (nếu việc cắt giảm là không tránh khỏi) và phát triển cơ chế hỗ trợ tài chính.
Hội thảo nằm trong khuôn khổ Dự án hợp tác kỹ thuật song phương “Lưới điện thông minh cho Năng lượng tái tạo và Hiệu quả năng lượng” (SGREEE), do Cục Điều tiết Điện lực Việt Nam (trực thuộc Bộ Công Thương) và GIZ (dưới sự ủy quyền của Bộ Hợp tác và Phát triển Kinh tế Liên Bang Đức (BMZ)) phối hợp thực hiện.
Dự án SGREEE đang hỗ trợ chính phủ Việt Nam thực hiện Lộ trình Lưới điện Thông minh, hướng tới thúc đẩy hiện đại hóa và tự động hóa hệ thống truyền tải và phân phối điện quốc gia.
Để biết thêm thông tin về Dự án SGREEE, vui lòng truy cập Trung tâm Chia sẻ Kiến thức về Lưới điện Thông minh Việt Nam tại https://smart-grid.vn/ hoặc trang web của Chương trình Hỗ trợ Năng lượng GIZ https://bit.ly/302MFNe.
Nếu bạn là chuyên gia, hãy tham gia Cộng đồng Lưới điện Thông minh Việt Nam tại:
