An ninh hệ thống điện - Bài cuối: Mục tiêu là vận hành an toàn và ổn định

A0 áp dụng các giải pháp đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và ổn định hệ thống điện Quốc gia. Ảnh: Mai Phương/BNEWS/TTXVN

Dựa trên kinh nghiệm thế giới, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0) đã và đang thực hiện các giải pháp để đáp ứng với thực tiễn nhu cầu vận hành hệ thống điện hiện nay và đảm bảo công bằng, minh bạch cho các đơn vị phát điện liên quan trong hệ thống điện Quốc gia.

Cụ thể như: Xây dựng cơ chế khuyến khích các đơn vị cung cấp các dịch vụ phụ trợ nhằm đảm bảo an ninh cho hệ thống; sử dụng hệ thống EMS/AGC tự động phân bổ điều khiển công suất phát các nguồn năng lượng tái tạo để đảm bảo mức mang tải của các đường dây truyền tải, phân phối nằm trong giới hạn vận hành cho phép và các ứng dụng đi kèm OpenSOM, OpenEOS, OpenOTS….
Hiện Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia đã nghiên cứu, đề xuất và thực hiện phương án sử dụng công cụ AGC (Automatic Generation Control) để tự động hóa quá trình ra lệnh điều khiển công suất phát của các nhà máy điện năng lượng tái tạo trong khu vực bị giới hạn về khả năng giải tỏa công suất.

Công cụ giám sát này được tích hợp thêm tích tùy biến cao và xây dựng trên nền OpenCalc nằm trong hệ thống SCADA/EMS hiện hữu của Điều độ Quốc gia.
Sau thời gian vận hành, phương án sử dụng AGC đã thể hiện tính ưu việt khi tự động hóa được quá trình phân bổ công suất dựa trên công suất công bố của từng nhà máy, giảm thiểu sự can thiệp của con người, tận dụng tối đa khả năng tải của thiết bị lưới điện và quan trọng nhất là minh bạch cơ chế huy động giữa các nhà máy, đảm bảo tính công bằng, giảm thiểu sự cắt giảm công suất so với cách làm truyền thống phân bổ tĩnh bằng tay.
Dự kiến trong thời gian tới, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia tiếp tục tìm hiểu, nghiên cứu để vận hành tối ưu các hệ thống pin tích trữ; xây dựng hệ thống điện liên kết đa quốc gia, qua đó giải quyết bài toán thừa/thiếu nguồn linh hoạt hơn.

Bên cạnh đó, dưới sự chỉ đạo của Bộ Công Thương, A0 cũng từng bước tham gia nghiên cứu, xây dựng cơ chế hỗ trợ cho khách hàng mua điện trong khu vực tư nhân và các nhà cung cấp năng lượng tái tạo ký hợp đồng mua bán điện trực tiếp thông qua hợp đồng DPPA.

Cơ chế DPPA sẽ cho phép các doanh nghiệp mua năng lượng tái tạo tại Việt Nam với mức giá cạnh tranh hơn, đồng thời tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho các công nghệ năng lượng sạch trên thế giới, hướng tới nền kinh tế xanh, giảm thiểu phát thải carbon.
Với tỷ lệ tham gia nguồn năng lượng tái tạo ngày càng tăng, hệ thống điện Việt Nam cũng sẽ phải đối mặt với các vấn đề về chất lượng điện năng.

Từ cuối năm 2019,  Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia đã trang bị Hệ thống giám sát chất lượng điện năng tại A0 và các Trung tâm điều độ hệ thống điện miền.

Một trong những dự án năng lượng tái tạo vừa được đưa vào vận hành. Ảnh: Mai Phương/BNEWS/TTXVN

Hệ thống này có vai trò thu thập các dữ liệu về chất lượng điện năng từ các thiết bị đo đạc ở dưới nhà máy điện gió, điện mặt trời, lưu trữ, xử lý tại Trung tâm. Hiện nay hệ thống đã kết nối và thu thập dữ liệu từ hơn một trăm nhà máy năng lượng tái tạo để giám sát và đánh giá chỉ tiêu chất lượng điện năng theo các quy định. Đây còn là công cụ giúp Trung tâm đánh giá các nguy cơ và đề ra giải pháp trong vận hành hệ thống điện Quốc gia, tính toán các dự án đầu tư đảm bảo chất lượng điện năng cho lưới điện và phụ tải
Cùng với đó, để khai thác tối đa loại hình nguồn năng lượng tái tạo hiện nay, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia đã đề xuất với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) triển khai nhiều giải pháp.

Có những thời điểm, hệ thống điện Quốc gia vận hành với tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo lên đến 55% phụ tải điện (vào dịp tết Nguyên đán 2021).

Theo đó, Trung tâm sẽ phối hợp với các tổ chức trong nước cũng như quốc tế  nghiên cứu, đánh giá mức độ hấp thụ năng lượng tái tạo theo điều kiện thực tế ở Việt Nam.
Tuy nhiên theo Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia, trong vận hành lâu dài, với việc tuân thủ đúng và đủ các ràng buộc như Quy trình vận hành liên hồ chứa do Thủ tướng Chính phủ ban hành, các hợp đồng mua bán điện hiện hữu đang có hiệu lực, các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn của vận hành lưới điện, các cam kết về hợp đồng mua bán năng lượng sơ cấp than/khí… thì tỷ trọng trên sẽ thấp hơn khá nhiều.
Với giải pháp giám sát và nâng cao chất lượng dự báo nguồn năng lượng tái tạo, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia sẽ tổ chức nhân lực giám sát, đánh giá và phản hồi 24/24h các dữ liệu dự báo công suất phát được cung cấp từ các đơn vị dự báo chuyên nghiệp và uy tín trên thế giới như Solcast, Accuweather, Solargis.

Trong thời gian tới, Trung tâm sẽ tiếp tục đa dạng hóa nguồn dự báo; trong đó có việc triển khai hệ thống tự dự báo do Điều độ Quốc gia thực hiện.
Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia cũng đề xuất giải pháp phối hợp dịch chuyển giờ cao điểm các nguồn thủy điện nhỏ.

Hiện nguồn năng lượng tái tạo khu vực miền Trung, miền Nam đã tăng khả năng hấp thụ lên thêm hơn 1.000 MW do dịch chuyển giờ phát các nguồn thủy điện nhỏ từ 9h30 - 11h30 sang 6h00 - 8h00.

Do đó, Trung tâm lập lịch vận hành tối ưu biểu đồ phát các nguồn điện truyền thống (than, khí, thủy điện); trong đó có việc ngừng linh hoạt, kịp thời các nguồn nhiệt điện chạy khí; hay chấp nhận huy động các nguồn chạy dầu vào cao điểm chiều để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện, mặc dù có thể tăng thêm chi phí của hệ thống điện.
Cùng với việc thay đổi linh hoạt kết lưới hệ thống điện nhằm hấp thụ tối đa khả năng phát nguồn năng lượng tái tạo, Trung tâm còn đôn đốc chủ đầu tư các nguồn nhiệt điện có giải pháp giảm giá trị công suất ổn định thấp nhất.

Đồng thời, tính toán đề xuất các công trình lưới điện cần đẩy nhanh tiến độ để tăng khả năng giải tỏa công suất các nguồn năng lượng tái tạo.

Mặt khác, Trung tâm cũng tích cực tham gia vào các đề án nghiên cứu hệ thống pin tích trữ năng lượng để chuyển dịch nguồn cung cũng như đảm bảo dự phòng ổn định cho hệ thống điện.
Giám đốc Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia, ông Nguyễn Đức Ninh cho biết, trong giai đoạn 2021 – 2025, nhu cầu tiêu thụ điện tăng trưởng khoảng 8,9%/năm, tương đương nhu cầu cung cấp điện tăng khoảng từ 23,6 - 30,5 tỷ kWh/năm.

Trong khi đó, sản lượng các nguồn điện mới bổ sung chỉ đạt từ 6,1 - 16,7 tỷ kWh/năm, thấp hơn rất nhiều so với nhu cầu.

Sản lượng năng lượng tái tạo đóng góp hàng năm cũng lên tới 32 - 50 tỷ kWh/năm, chiếm tỷ trọng từ 12 - 14% sản lượng, nhu cầu toàn hệ thống điện.
Cũng trong giai đoạn này, A0 sẽ phải huy động các nguồn điện chạy dầu để đáp ứng công suất cho hệ thống điện vào giờ cao điểm chiều khi các nguồn điện mặt trời đã giảm công suất, nguồn điện khác chưa kịp tăng để đáp ứng nhu cầu phụ tải.

A0 cũng có khả năng phải huy động các nguồn chạy dầu với sản lượng cao do tiến độ bất định của một số nguồn điện truyền thống mới và chưa rõ cơ chế mới cho năng lượng tái tạo sau khi kết thúc các chính sách giá FIT (là chính sách được đưa ra để khuyến khích nguồn năng lượng tái tạo) cho điện gió (31/10/2021), điện mặt trời (31/12/2020).
Theo dự thảo Tổng sơ đồ Điện VIII, trong suốt giai đoạn 2021 - 2025, tổng tỷ trọng các nguồn năng lượng tái tạo, bao gồm điện mặt trời, điện gió, thủy điện nhỏ và sinh khối đạt từ 14,5 - 17,3% về mặt sản lượng và vẫn phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống.

Tỷ trọng các nguồn năng lượng tái tạo so với nhu cầu tiêu thụ điện lúc cao điểm luôn đạt khoảng từ 44,7 -  61,5%, gây khó khăn rất lớn trong vận hành hệ thống điện giai đoạn tới.
Từ sự cố mất điện xảy ra sáng ngày 15/2 của hệ thống điện bang Texas (Mỹ), để đảm bảo vận hành an toàn hệ thống điện Quốc gia trong thời gian tới, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia đã xây dựng các phương án đối phó với mỗi kịch bản thời tiết cực đoan có thể xảy ra như hạn hán, nắng nóng... và giá điện bán lẻ vẫn tuân thủ theo biểu giá bán điện của Chính phủ.
Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia cũng áp dụng các giải pháp đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và ổn định hệ thống điện Quốc gia, đặc biệt là giai đoạn vận hành Tết Âm lịch khi nhu cầu tiêu thụ điện giảm thấp, nguồn năng lượng tái tạo tăng cao …
Đến thời điểm này, EVN đã rà soát, cập nhật, hiệu chỉnh các thông tư, quy trình để phù hợp với điều kiện vận hành hệ thống điện có tỷ trọng năng lượng tái tạo cao, đặc biệt với tỷ lệ cao điện mặt trời mái nhà ở lưới phân phối.

EVN cũng báo cáo Bộ Công Thương/Thủ tướng Chính phủ phê duyệt cơ chế đấu giá/đấu thầu các dự án điện gió, mặt trời để bổ sung Quy hoạch theo kế hoạch thực hiện 3-5 năm với qui mô phù hợp tại từng thời điểm, từng khu vực trong tương lai, tránh tình trạng quá tải lưới điện và thừa nguồn.
EVN cũng đã trình Bộ Công Thương cơ chế đầu tư xây dựng hệ thống pin tích trữ (BESS); cơ chế dịch vụ phụ trợ trong hệ thống điện để khuyến khích các đơn vị phát điện tham gia cung cấp; kiến nghị sớm phê duyệt bổ sung quy hoạch các công trình lưới điện cấp thiết phục vụ giải tỏa nguồn năng lượng tái tạo.

Đặc biệt xem xét tổng thể về sự cần thiết của cơ chế chi phí tránh được và điều chỉnh lại phương pháp tính toán chi phí tránh được trong bối cảnh năng lượng tái tạo thâm nhập với tỷ lệ cao./.