Trong những năm gần đây, quá trình chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam diễn ra mạnh mẽ. Tuy nhiên, sự gia tăng của tỷ trọng nguồn phát năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời…) đã gây ra một số thách thức trong việc vận hành của hệ thống điện…

Tại hội thảo kỹ thuật “Chuyển đổi năng lượng – Vai trò của hệ thống điện” do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), Tập đoàn Hitachi Energy phối hợp với Đại sứ quán Thụy Điển tại Hà Nội tổ chức chiều 7/12/2022, các chuyên gia cho rằng một trong các thách thức là lưới điện hiện hữu có thể không được chuẩn bị tốt để đáp ứng với các nguồn phát mới đặt tại các địa điểm xa các trung tâm phụ tải. Khả năng hiện tại của các đường dây truyền tải dài có thể nhanh chóng bị bão hòa dẫn đến tắc nghẽn lưới điện, buộc phải cắt giảm nguồn tái tạo và làm tăng chi phí năng lượng.

TỶ TRỌNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO NGÀY CÀNG TĂNG CAO

Phát biểu tại hội thảo, ông Ngô Sơn Hải – Phó Tổng giám đốc EVN cho biết trong hơn 3 năm vừa qua, với chính sách khuyến khích phát triển của Chính phủ, nguồn điện từ năng lượng tái tạo đã phát triển rất nhanh. Nếu như năm 2018 tổng công suất năng lượng tái tạo chỉ có 350 MW, thì đến thời điểm hiện tại đã lên tới 16.500 MW điện mặt trời và 5.000 MW điện gió (chiếm khoảng 27% tổng công suất lắp đặt toàn hệ thống). Đây là nguồn bổ sung có ý nghĩa rất quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu phụ tải cao, với mức tăng trưởng cao, trung bình xấp xỉ 10%/năm. 

Trong thời gian tới, theo dự thảo Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2021 – 2030, tầm nhìn 2045 (Quy hoạch điện 8) chuẩn bị được Chính phủ ban hành, nguồn năng lượng tái tạo sẽ tiếp tục được phát triển. Trong đó, dự kiến đến năm 2030, năng lượng tái tạo sẽ được bổ sung thêm 16.000 MW vào hệ thống điện quốc gia.

 “Tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày càng tăng cao cũng sẽ ảnh hưởng đến các chế độ vận hành hệ thống điện. Do đó, thời gian tới, EVN sẽ chú trọng đến các giải pháp để đảm bảo vận hành an toàn và ổn định cho hệ thống điện”, ông Ngô Sơn Hải nhấn mạnh.

Tại Hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu lần thứ 26 (COP 26), Chính phủ Việt Nam đã đưa ra cam kết mạnh mẽ về việc đưa phát thải ròng khí nhà kính bằng 0 vào năm 2050. Theo ông Hải, mục tiêu này cũng đặt ra cho ngành năng lượng Việt Nam, đặc biệt là ngành điện thách thức to lớn khi vừa phải đảm bảo an ninh năng lượng, cung cấp nguồn điện ổn định phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời cam kết giảm phát thải cũng như đảm bảo có giá điện hợp lý cho người dân. 

Bổ sung thêm, ông Phạm Nguyên Hùng - Phó Cục trưởng Cục Điện lực và năng lượng tái tạo (Bộ Công Thương) cho biết thời gian qua, năng lượng tái tạo phát triển nóng đã kèm theo những khó khăn trong quản lý vận hành hệ thống điện, đặc biệt là đối với hệ thống lưới điện truyền tải, đã có những thời điểm lưới điện trong tình trạng quá tải nên phải cắt giảm công suất nguồn điện mặt trời.

Hiện tại, Bộ Công Thương được Thủ tướng Chính phủ giao xây dựng và trình Thủ tướng ban hành Quy hoạch điện 8 theo hướng chuyển dịch năng lượng rất lớn, trong đó phải giảm dần tỷ lệ và không sử dụng các nhà máy điện than, đồng thời cũng phải tăng dần sử dụng năng lượng tái tạo để đáp ứng nhu cầu giảm phát thải. 

Theo quy hoạch mà Bộ Công Thương đang trình, dự kiến đến năm 2030 sẽ có thêm 16.000 MW điện gió trên mặt đất, 7.000 MW điện gió ngoài khơi; đến năm 2045 con số này sẽ tăng lên lần lượt là 56.000 MW và 64.000 MW. Đối với điện mặt trời phải có đến 87.000 MW vào năm 2045…Dự kiến, đến năm 2050 sẽ sử dụng hoàn toàn năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên, Việt Nam hiện nay vẫn còn là nước đang phát triển, kinh tế thu nhập thấp. Trong khi đó, dự kiến, nguồn vốn để thực hiện Quy hoạch điện 8 giai đoạn từ nay đến 2030 là khoảng 12 – 15 tỷ USD/năm và đến 2050 phải lên tới con số 400 tỷ USD. Đây là một thách thức rất lớn.

Đồng thời, hiện Việt Nam cũng chưa có nhiều kinh nghiệm cũng như công nghệ để thực hiện phát triển năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện gió hiện nay Việt Nam phụ thuộc hoàn toàn công nghệ của nước ngoài. Với thách thức đó, Việt Nam rất cần hỗ trợ của nước ngoài về vốn đầu tư và công nghệ, kinh nghiệm phát triển hệ thống năng lượng tái tạo, hệ thống lưới điện, đặc biệt là hệ thống lưới điện truyền tải trên bờ, cũng nhưng ngoài khơi để đáp ứng cung cấp điện trong tương lai.

TÌM GIẢI PHÁP GIẢM ÁP LỰC CHO HỆ THỐNG ĐIỆN

Bà Ann Måwe, Đại sứ Vương quốc Thụy Điển tại Việt Nam, nhận định rằng hệ thống điện của Thụy Điển có thiết kế tương tự như hệ thống điện Việt Nam. Lãnh thổ đất nước có hình dáng hẹp, dài nên các nhà máy thủy điện nằm chủ yếu ở phía Bắc, trong khi các trung tâm phụ tải chính nằm ở phía Nam. Thụy Điển đang hướng đến mục tiêu trở thành quốc gia trung hòa carbon đầu tiên trên thế giới vào năm 2045. Chính vì vậy, trong hệ thống điện cũng có sự gia tăng nhanh chóng các loại năng lượng tái tạo có đặc điểm không liên tục. 

“Chúng tôi làm việc với các đơn vị hàng đầu trên thế giới về giải pháp lưới điện để giải quyết những thách thức đặt ra, và đã trở thành một trong những quốc gia tiên phong phát triển hệ thống năng lượng an toàn, bền vững, giá cả phải chăng, bao trùm các vấn đề kinh tế – xã hội. Việt Nam – Thụy Điển đã có quan hệ hợp tác đối tác năng lượng, bởi vậy, Thụy Điển rất mong muốn sẽ tăng cường trao đổi, hợp tác, chia sẻ kinh nghiệm về lĩnh vực này trong tương lai”, bà  Ann Måwe nhấn mạnh.

Chia sẻ về những kinh nghiệm của Thụy Điển, các chuyên gia đến từ Tập đoàn Hitachi Energy đã giới thiệu giải pháp mở rộng khả năng truyền tải của các đường dây dài hiện hữu trong ngắn hạn và dài hạn, phù hợp với đường dây Bắc Nam dài đến 1.500km của Việt Nam; giải pháp truyền tải điện một chiều cao áp dựa trên công nghệ biến đổi nguồn áp, nhằm giúp nâng cao tính linh hoạt và hiệu quả tổng thể của hệ thống truyền tải điện; hệ thống đa trạm đầu cuối cho phép khai thác năng lượng tái tạo từ các địa điểm có công suất phát tốt nhất, truyền đến các trung tâm phụ tải lớn.

Ngoài ra, các giải pháp kỹ thuật số như hệ thống giám sát diện rộng và chương trình khắc phục sự cố có thể giúp phát hiện hiệu quả các nhiễu động nguy hiểm, nhanh chóng đánh giá rủi ro an ninh có thể xảy ra đối với nguồn cung cấp và phản ứng tức thời theo kịch bản đã được lập trình, ví dụ ngừng cấp hay ngừng phát điện.

Công nghệ lưu trữ năng lượng như pin và thủy điện tích năng cũng đang trở thành một công nghệ hỗ trợ quan trọng cho các hệ thống điện tái tạo. Pin có thể cân bằng hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo thay đổi trong thời gian ngắn bằng cách cung cấp phản ứng tức thời đối với sự mất cân bằng cung cầu đột ngột và duy trì sự ổn định tần số.

Theo các chuyên gia, việc tăng thị phần các nguồn điện không ổn định như năng lượng tái tạo đòi hỏi cơ quan quản lý phải lập kế hoạch và triển khai vận hành hệ thống một cách cẩn trọng, bao gồm duy trì dự trữ ổn định, mua bán điện với các nước láng giềng cũng như giám sát chặt chẽ và phản ứng tức thời nếu có bất kỳ thay đổi quan trọng nào trong hoạt động điều độ hoặc nếu có sự cố trên lưới điện truyền tải.