Phát triển hệ thống điện lưới thông minh: Góp phần bổ sung cân bằng công suất và điện năng

Thứ tư, 07/08/2019 08:47:14

Việt Nam đang trên con đường phát triển, nhu cầu về năng lượng điện rất nhiều để cung cấp điện cho sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa. 

Ảnh: Ngọc Hà/Icon.com.vn
 
Do đó không thể không cần đến các nhà máy điện hiện có cũng như vẫn phải xây dựng thêm các nhà máy điện mới, nhưng với phần công suất và điện năng tiết kiệm được do việc xây dựng Smart Grid sẽ được coi như một loại nguồn điện bổ sung trong cân bằng công suất và điện năng.
 
Sự lựa chọn tối ưu và duy nhất cho vận hành hệ thống
 
Theo thống kê trên thế giới vào thời điểm hiện nay của Mỹ thì chi phí để tiết kiệm được 1 kWh sẽ khoảng 1,7 cent. Trong khi chi phí để sản xuất và phân phối 1 kWh sẽ là 7 cent. Bên cạnh đó, chúng ta cũng cần chú ý tới việc tạo ra văn hóa tiết kiệm và tạo điều kiện phát triển các nguồn năng lượng tái tạo để giảm phát thải CO2. 
 
Để đạt được các mục tiêu trên, phải xây dựng một hệ thống điện lưới, phương thức vận hành và kinh doanh có khả năng áp dụng công nghệ thông tin, số hóa dữ liệu và áp dụng các công nghệ hiện đại vào việc điều khiển, kiểm tra, giám sát. Nhằm đảm bảo an toàn, ổn định và nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống điện. Và hệ thống mới này sẽ thúc đẩy sự thay đổi cách thức sử dụng điện là cải thiện đồ thị phụ tải và sử dụng thiết bị tiết kiệm điện. Hệ thống mà chúng ta nói đến ở đây chính là Smart Grid. Phát triển Smart Grid là phát triển theo 4 khâu: Phát điện (Smart Generation), truyền tải (Smart Transmission), phân phối (Smart Distribution) và tiêu thụ (Smart Power Consumers).
 
Sự phát triển của lưới điện thông minh trên thế giới nhìn chung là tương đối khác nhau đối với từng châu lục. Châu Mỹ tập trung vào việc quản lý sản lượng điện trong thời gian cao điểm một cách có hiệu quả, điều chỉnh giá bán điện một cách linh hoạt, thực hiện tự động hóa và tin học hóa công tác đo đếm điện năng.
 
Trong khi đó, Châu Âu lại quan tâm đến việc nâng cao hiệu suất của lưới phân phối, giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, tích hợp nguồn phát điện từ các nguồn năng lượng tái tạo.
 
Tại Châu Á có vẻ hơi chậm hơn so với 2 châu lục nói trên trong việc triển khai lưới điện thông minh và ở mỗi nước triển khai lưới điện thông minh cũng khác nhau. Trung Quốc đã có những bước quan trọng trong kế hoạch triển khai lưới điện thông minh thông qua việc hiện đại hóa lưới điện hiện có và nâng cao độ tin cậy của toàn hệ thống. Trong khi đó, Úc và New Zealand thì theo đuổi việc triển khai hệ thống quản lý sản lượng điện một cách hiệu quả. Các văn bản pháp quy về lưới điện thông minh cũng đã được ban hành tại Úc, New Zealand, Singapore, Hàn Quốc và Nhật Bản.
 
Tại Việt Nam, Đề án phát triển lưới điện thông minh đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 8/11/2012. Mục tiêu tổng quát của đề án là "Phát triển lưới điện thông minh với công nghệ hiện đại nhằm nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện; góp phần trong công tác quản lý nhu cầu điện, khuyến khích sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả; tạo điều kiện nâng cao năng suất lao động, giảm nhu cầu đầu tư vào phát triển nguồn và lưới điện; tăng cường khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội bền vững".
 
Trên cơ sở Đề án đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và chỉ đạo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam về phát triển lưới điện thông minh, EVN phát triển Smart Grid có mục tiêu dài hạn nhằm giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung ứng điện, đảm bảo mỹ quan và an toàn hệ thống điện. Lộ trình phát triển lưới điện thông minh của EVN, gồm: Giai đoạn 1 (từ năm 2012-2016), triển khai chương trình tăng cường hiệu quả vận hành hệ thống điện. Trong đó, sẽ triển khai các ứng dụng nhằm nâng cao độ tin cậy, tối ưu hóa vận hành lưới điện truyền tải, lưới điện phân phối, giảm tổn thất điện năng. Tăng cường hệ thống ghi sự cố, hệ thống phát điện và chống sự cố mất điện diện rộng, nhằm đảm bảo truyền tải an toàn trên hệ thống điện 500 kV. Trong giai đoạn này cũng sẽ triển khai một số chương trình thử nghiệm và nghiên cứu, ban hành các quy định tiêu chuẩn kỹ thuật cho lưới điện thông minh...; Giai đoạn 2 (từ năm 2017-2022), tiếp tục thực hiện chương trình tăng cường hiệu quả vận hành hệ thống điện, tập trung vào lưới điện phân phối; trang bị kết cấu hạ tầng công nghệ thông tin – viễn thông cho lưới điện phân phối. Đồng thời, triển khai các ứng dụng của Lưới điện thông minh; xây dựng các quy định kỹ thuật, chương trình truyền thông cho cộng đồng và giai đoạn 3 (sau năm 2022), tiếp tục chương trình trang bị kết cấu hạ tầng công nghệ thông tin, viễn thông cho lưới phân phối, trong đó sẽ triển khai tiếp các công cụ tối ưu vận hành từ lưới điện truyền tải sang lưới điện phân phối; tiếp tục khuyến khích việc phát triển các nhà máy điện phân tán..
 
Điện lưới thông minh được nói đến thường xuyên trong nhiều năm qua, chúng ta đã đi được bao xa và đích đến của con đường đó nằm ở đâu đang được EVN trả lời bằng kết quả từ thực tiễn. 
 
Điện lưới thông minh (Smart Grid) là hệ thống điện lưới có sử dụng các công nghệ thông tin và truyền thông để tối ưu việc truyền dẫn, phân phối điện năng giữa nhà sản xuất điện và hộ tiêu thụ điện, hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc. Hệ thống điện lưới thông minh có 2 lớp: Lớp thứ nhất là Hệ thống điện thông thường, gồm: Cơ sơ hạ tầng (nhà máy điện, trạm biến áp, trạm điều khiển....); Hệ thống truyền tải (đường dây dẫn, cột điện, rơle bảo vệ, máy biến áp...); các nơi tiêu thụ điện (hộ gia đình, nhà máy, cơ quan...); lớp thứ hai là Hệ thống điều khiển, lấy công nghệ thông tin làm trung tâm: gồm cơ sở dữ liệu được số hóa, các thành phần trong hệ thống được liên kết với nhau chặt chẽ thành một thể thống nhất có thể vận hành ổn định, tự khắc phục khi có sự cố xảy ra.
 
Về cơ bản, hệ thống điện lưới thông minh bao gồm hệ thống truyền tải, cung cấp điện năng hiện tại nhưng được áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông, số hóa dữ liệu và áp dụng các công nghệ hiện đại vào việc điều khiển, kiểm tra, giám sát. Nhằm đảm bảo an toàn, ổn định và nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống điện.
 
Việc EVN phát triển hệ thống điện lưới thông minh (Smart Grid) sẽ tạo ra những đặc tính ưu việt cho hệ thống, như: Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng; chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính; trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu…) và các nguồn năng lượng tái tạo; cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện; tối ưu hóa vận hành HTĐ để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối kể cả giảm chi phí đầu tư mới và nâng cấp hệ thống điện và là công cụ cơ bản của vận hành thị trường điện rộng rãi.
 
(Còn nữa)
Thanh Mai/Icon.com.vn