Nâng công suất thủy điện tích năng, tăng tính hiệu quả của hệ thống điện

Thủy điện tích năng không những làm tăng tính hiệu quả của hệ thống điện, khi tận dụng được điện năng dư thừa từ các nhà máy nhiệt điện (điện than, điện khí..) trong giờ thấp điểm, mà còn có thể phản ứng rất nhanh khi nhu cầu điện tăng đột ngột, giúp đảm bảo an toàn cung cấp điện.

Hiệp hội Năng lượng Việt Nam (VEA) cho rằng với tiềm năng phát triển thủy điện tích năng ở nước ta hiện nay có thể đạt tới 12.500 MW, Chính phủ cần xem xét bổ sung công suất từ nguồn điện này cao hơn 1.200 MW vào năm 2030 và 7.800 MW vào năm 2045.

"BÌNH ẮC QUY" LINH HOẠT, CÔNG SUẤT LỚN

Theo thông tin cập nhật từ VEA, thủy điện tích năng đã được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới, với nhiều dự án có công suất lớn hơn 1.000 MW tập trung ở Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc… Nhà máy thủy điện tích năng đặt tại Virginia (Mỹ) có công suất lưu trữ tới hơn 3.000 MW, được gọi là̀ “bình ắc quy lớn nhất thế giới”.

Tại Việt Nam, thủy điện tích năng mới được nghiên cứu, triển khai những năm gần đây. Công trình thủy điện tích năng đầu tiên tại Việt Nam là nhà máy thủy điện tích năng Bác Ái, tỉnh Ninh Thuận với tổng mức đầu tư khoảng 21.100 tỷ đồng. Dự án này thuộc danh mục các dự án nguồn điện được Thủ tướng Chính phủ đưa vào Quy hoạch điều chỉnh phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII điều chỉnh).

Dự án đã được khởi công xây dựng đầu năm 2020, do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) làm chủ đầu tư. Đây được coi là dự án lớn nhất Đông Nam Á, với 4 tổ máy với công suất 1.200 MW, sử dụng nguồn nước của hồ Sông Cái thuộc hệ thống thủy lợi Tân Mỹ (Ninh Thuận) để bơm lên hồ trên cao tích nước phát điện thông qua hai tuyến đường hầm song song có đường kính từ 5,5-7,5m với tổng chiều dài mỗi tuyến hầm hơn 2,7km.

Dự án được thực hiện theo hai giai đoạn: Giai đoạn 1 thi công cụm công trình cửa xả trong quý 1/2021; Giai đoạn 2 thi công công trình chính dự kiến trong quý 1/2022 đảm bảo tiến độ phát điện vào tháng 12/2026. Toàn bộ dự án được dự kiến hoàn thành vào cuối năm 2028.

VEA đánh giá, thủy điện tích năng Bắc Ái đóng vai trò là một hệ thống tích trữ năng lượng rất lớn và hết sức ý nghĩa khi được đưa vào vận hành trong giai đoạn 2025-2030, trong bối cảnh các nguồn năng lượng tái tạo đang tăng trưởng nhanh chóng, nhiều nhà máy điện mặt trời, điện gió có công suất lắp đặt lớn tiếp tục được đầu tư và đưa vào vận hành.

Đồng thời, dự án này có vai trò quan trọng trong việc giải quyết vấn đề thừa, thiếu trong biểu đồ phụ tải hệ thống điện, giúp ổn định hệ thống, điều chỉnh tần số, là công cụ giúp điều độ hệ thống điện quốc gia vận hành ổn định, an toàn, tin cậy.

TƯƠNG LAI CỦA NGÀNH THỦY ĐIỆN

Theo dự thảo Quy hoạch phát triển Điện lực Quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2045 (Quy hoạch điện VIII), dự kiến tới năm 2030, tổng công suất đặt nguồn điện của Việt Nam đạt 137.200 MW, trong đó nhiệt điện than là 27%, nhiệt điện khí 21%, thuỷ điện 18%, điện gió, mặt trời và năng lượng tái tạo khác 29%, nhập khẩu khoảng gần 4%, thuỷ điện tích năng và các loại thiết bị lưu trữ năng lượng khác đạt khoảng 1%.

Đến năm 2045, tổng công suất đặt của nguồn điện đạt gần 276.700 MW, trong đó nhiệt điện than là 18%, nhiệt điện khí 24%, thuỷ điện 9%; điện gió, mặt trời và năng lượng tái tạo khác trên 44%, nhập khẩu khoảng gần 2%, thuỷ điện tích năng và các loại thiết bị lưu trữ năng lượng khác đạt khoảng 3%.

Từ thực tiễn xây dựng nhà máy thủy điện tích năng Bắc Ái, TS. Nguyễn Huy Hoạch, chuyên gia năng lượng, cho rằng rõ ràng chúng ta có kinh nghiệm xây dựng và quản lý, vận hành thủy điện. Vai trò phủ đỉnh của thủy điện tích năng trong hệ thống điện càng quan trọng và cấp thiết khi cơ cấu nguồn điện gió, điện mặt trời tăng cao.

Vì thế, ngoài việc đẩy nhanh tiến độ mở rộng các dự án thủy điện hiện hữu như Hòa Bình, Ialy…, chúng ta cần tính toán lại kế hoạch đầu tư xây dựng thủy điện tích năng sớm hơn để khắc phục tình trạng giảm huy động điện mặt trời và điện gió như hiện nay.

“Số giờ phụ tải đỉnh của hệ thống điện nước ta dao động 1.800 - 2.500 giờ. Nếu xây dựng thủy điện tích năng để phủ đỉnh tối đa cho hệ thống điện và khả năng bơm để tích nước trong ngày đêm khoảng 7 giờ và phát điện trong vòng 5 giờ thì số giờ hoạt động của nhà máy thủy điện tích năng tương đương từ 4.320 đến 6.000 giờ/năm” TS. Hoạch nhận định.

Do có công suất, dung lượng dự trữ lớn, thời gian khai thác lên đến 70-80 năm nên thủy điện tích năng được xem là phương án tối ưu về mặt kinh tế cho việc lưu trữ điện.

Cũng chính vì thế, trong các dạng hệ thống lưu trữ năng lượng (thủy điện tích năng, pin tích năng, siêu tụ điện, bánh đà, bình nén khí…), thủy điện tích năng đang là giải pháp được nhiều quốc gia trên thế giới lựa chọn, hiện chiếm tới hơn 90% tổng lượng điện lưu trữ trên toàn cầu. Thủy điện tích năng còn được đánh giá là tương lai của ngành thủy điện Việt Nam.