Lưới điện thông minh mở khóa thị trường điện cạnh tranh

Lưới điện thông minh được xem là chìa khóa nâng cao hiệu quả kinh tế năng lượng

Lưới điện thông minh - Hạ tầng cốt lõi cho chuyển dịch năng lượng

Quá trình chuyển dịch năng lượng không chỉ đòi hỏi bổ sung các nguồn điện sạch mà còn cần một hệ thống lưới điện đủ thông minh để kết nối, điều phối và khai thác hiệu quả các nguồn năng lượng phân tán. Theo PGS. Nguyễn Đức Huy, Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội, đây là điều kiện tiên quyết để tối ưu chi phí đầu tư, giảm chi phí vận hành và từng bước hình thành thị trường điện cạnh tranh hiện đại.

Việt Nam đã từng bước hoàn thiện nền tảng phát triển lưới điện thông minh thông qua Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, Luật Điện lực 2024 và cơ chế mua bán điện trực tiếp (DPPA), năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên, theo PGS. Nguyễn Đức Huy, rào cản lớn nhất hiện nay là thiếu cơ chế để hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS), nguồn điện phân tán (DER), xe điện và chương trình đáp ứng nhu cầu điện tham gia thị trường. Việc hoàn thiện quy định về điều phối, đo đếm và thanh toán sẽ quyết định khả năng khai thác hiệu quả các nguồn lực linh hoạt, giảm chi phí hệ thống và thúc đẩy thị trường điện cạnh tranh.

Theo chuyên gia, áp lực lớn nhất hiện nay nằm ở lưới điện phân phối - nơi đang tiếp nhận ngày càng nhiều hệ thống điện mặt trời mái nhà, pin lưu trữ, trạm sạc xe điện và các mô hình microgrid. Khi các nguồn điện phân tán phát công suất lớn, dòng điện có thể đảo chiều trên lưới trung áp, gây quá áp, giảm khả năng hấp thụ của hệ thống và làm gia tăng nguy cơ nghẽn lưới.

Điều đó buộc ngành điện phải chuyển từ mô hình đấu nối tĩnh sang điều khiển động, kết hợp hệ thống đo xa, mô hình hóa điện áp theo khu vực, inverter thông minh và sự phối hợp giữa BESS, xe điện cùng các chương trình quản lý nhu cầu điện để vận hành hệ thống theo thời gian thực.

Theo PGS. Nguyễn Đức Huy, lưới điện thông minh cần được đánh giá bằng năng lực vận hành thay vì số lượng thiết bị. Năm trụ cột gồm khả năng quan sát, điều khiển, linh hoạt, phối hợp thị trường - thể chế và kiểm chứng. Trong đó, tính linh hoạt giữ vai trò then chốt khi giúp huy động đồng thời nguồn điện, lưu trữ và phụ tải, qua đó giảm cắt giảm năng lượng tái tạo, tối ưu chi phí vận hành, ổn định hệ thống và nâng cao hiệu quả kinh tế của ngành điện.

Theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, Việt Nam đặt mục tiêu phát triển từ 10.000-16.300 MW hệ thống lưu trữ năng lượng, tương đương khoảng 5,5-6,9% tổng công suất nguồn điện. Tuy nhiên, chuyên gia cho rằng tính linh hoạt của hệ thống không chỉ đến từ BESS mà còn phụ thuộc vào việc khai thác đồng bộ các nguồn điện hiện hữu, quản lý phụ tải, chương trình đáp ứng nhu cầu điện và tổng hợp các nguồn điện phân tán.

Nếu được vận hành hiệu quả, các nguồn lực này sẽ góp phần giảm chi phí đầu tư lưới, hạn chế cắt giảm điện tái tạo, tối ưu vận hành và nâng cao hiệu quả kinh tế của toàn bộ hệ thống năng lượng.

Thị trường điện thông minh mở đường cho nguồn lực phân tán

Theo PGS. Nguyễn Đức Huy, giá trị cốt lõi của lưới điện thông minh không nằm ở số lượng thiết bị được đầu tư mà ở khả năng biến nguồn điện phân tán, hệ thống lưu trữ và phụ tải khách hàng thành các tài nguyên có thể đo lường, điều khiển, giao dịch và thanh toán trên thị trường điện. Đây cũng là nền tảng để Việt Nam phát triển thị trường bán lẻ điện cạnh tranh (VREM), mở rộng quyền lựa chọn của khách hàng, cải cách biểu giá và nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện theo cơ chế thị trường.

Lưới điện thông minh không chỉ dừng ở SCADA, EMS hay tự động hóa trạm biến áp mà cần trở thành hạ tầng dữ liệu cho điều độ, đo đếm và thanh toán minh bạch trên thị trường điện.

Một minh chứng rõ nét là cơ chế mua bán điện trực tiếp (DPPA). Việc Samsung Electronics Việt Nam Thái Nguyên mua điện từ Nhà máy TTC Đức Huệ 2 thông qua lưới điện quốc gia cho thấy thị trường bán lẻ điện cạnh tranh hoàn toàn có thể bắt đầu từ các khách hàng lớn, khu công nghiệp và các phụ tải có hệ thống đo đếm hiện đại trước khi mở rộng ra toàn thị trường.

Kinh nghiệm từ Australia cũng cho thấy vai trò ngày càng lớn của các nguồn lực phía khách hàng. Theo Quy hoạch Hệ thống điện tích hợp (ISP) của Cơ quan Điều hành thị trường năng lượng Australia (AEMO), đến năm 2050 công suất điện mặt trời mái nhà trong Thị trường điện quốc gia (NEM) có thể đạt 72 GW. Để vận hành hiệu quả, hệ thống cần khoảng 49 GW/646 GWh lưu trữ cùng 15 GW nguồn điện khí linh hoạt. Nếu không khai thác hiệu quả nguồn lực phía khách hàng, Australia có thể phải đầu tư thêm khoảng 4,1 tỷ AUD cho nguồn điện và hệ thống lưu trữ quy mô lớn.

Giải pháp được lựa chọn là phát triển các Nhà máy điện ảo (VPP), tập hợp hàng nghìn hệ thống điện mặt trời mái nhà, pin lưu trữ và phụ tải điều khiển được thành một nguồn điện thống nhất để tham gia thị trường và hỗ trợ vận hành lưới điện.

Theo PGS. Nguyễn Đức Huy, trong bối cảnh chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo phát triển mạnh, lưới điện thông minh cần được nhìn nhận như một hệ thống vận hành hiện đại, có khả năng quan sát, điều khiển, huy động nguồn lực linh hoạt và kết nối thị trường thay vì chỉ là tập hợp các thiết bị công nghệ.

Giai đoạn 2026-2030, Việt Nam cần chuyển từ đầu tư công nghệ đơn lẻ sang xây dựng lưới điện thông minh đồng bộ, kết nối truyền tải, phân phối và khách hàng. Việc áp dụng tiêu chuẩn mở, khai thác dữ liệu thời gian thực và phát triển thị trường cho BESS, xe điện, nguồn điện phân tán sẽ giúp giảm chi phí hệ thống, thu hút đầu tư và nâng cao hiệu quả kinh tế năng lượng.

Theo PGS. Nguyễn Đức Huy, khi hệ thống có thể quan sát chính xác trạng thái vận hành, điều khiển hiệu quả các nguồn điện phân tán, huy động linh hoạt BESS, xe điện và phụ tải, đồng thời thanh toán minh bạch dựa trên dữ liệu số, lưới điện thông minh sẽ trở thành nền tảng quan trọng để Việt Nam tích hợp năng lượng tái tạo quy mô lớn, thu hút đầu tư tư nhân, nâng cao hiệu quả kinh tế của hệ thống điện và hiện thực hóa mục tiêu xây dựng thị trường điện cạnh tranh theo hướng hiện đại, bền vững.