Vai trò hệ thống tích trữ năng lượng trong vận hành lưới điện

Theo các chuyên gia ngành điện, mỗi loại hình ESS khác nhau có khả năng giải quyết các vấn đề khác nhau. Trong đó, ESS có thể áp dụng để giải quyết tình trạng quá tải lưới điện gây ra bởi các nguồn điện năng lượng tái tạo (NLTT); ổn định tần số, giảm yêu cầu dự phòng công suất điều tần của các tổ máy phát điện trong hệ thống; điều chỉnh, dịch chuyển biểu đồ phụ tải giữa các chế độ cao điểm/thấp điểm của hệ thống. Về lý thuyết, do hiệu suất các hệ thống ESS nhỏ hơn 100% cho nên cần tăng thêm sản lượng điện phát từ các nguồn điện khác trong hệ thống để bù lại phần sản lượng tiêu hao trong quá trình nạp/xả của ESS.

Mặc dù vậy, các hệ thống ESS tạo điều kiện để thực hiện vận hành tối ưu các nguồn điện như: giảm số lần ngừng máy hoặc khởi động của các tổ máy nhiệt điện, phân bổ lại công suất giữa các loại hình nguồn điện, giảm số giờ vận hành của các nguồn đắt tiền..., qua đó có thể giảm tổng chi phí mua điện toàn hệ thống.

Kết quả tính toán của một đơn vị tư vấn cho thấy, nếu mức độ thâm nhập của NLTT vào hệ thống điện đạt từ 15% trở lên về quy mô sản lượng thì việc đầu tư ESS sẽ có ý nghĩa. Còn với mục đích sử dụng ESS để tăng khả năng giải tỏa các nguồn NLTT, kết quả tính toán tối ưu chi phí vận hành hệ thống cho thấy hệ số vận hành tương đương của các hệ thống ESS sẽ rất thấp, chỉ tương đương từ 1% đến 2% và do đó sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế. Kết quả nêu trên là hợp lý do ESS phục vụ giải tỏa NLTT sẽ phải nạp vào các thời gian cao điểm khi các nguồn NLTT cùng phát công suất cao (thường vào các giờ ban ngày, giá biên hệ thống thường cao) và sẽ phát điện lên lưới vào thời điểm các nguồn NLTT phát thấp (tương ứng giá biên hệ thống thấp), đi ngược với nguyên lý thu hồi vốn theo chênh lệch giá (mua điện vào thời điểm giá thấp, bán điện vào thời điểm giá cao). Ngoài ra, về mặt kỹ thuật, việc đầu tư ESS để hạn chế tình trạng quá tải lưới điện gây ra bởi các nguồn NLTT chỉ là giải pháp tình thế, trong khi giải pháp cải tạo, xây dựng lưới điện mới là giải pháp hữu hiệu nhất về mặt kinh tế.

Nhìn chung, công nghệ tích trữ năng lượng được đánh giá là sạch, thân thiện và không có nhiều ảnh hưởng tiêu cực môi trường. Ðồng thời, việc phát triển các nguồn tích trữ năng lượng không gây ảnh hưởng tiêu cực đến xã hội. Mặt khác, còn góp phần tạo việc làm, tạo lợi nhuận cho dân cư chung quanh, từ đó tăng chất lượng cuộc sống. Trong trường hợp ESS được lắp đặt tại các khu vực biệt lập hoặc khó cấp điện sẽ hỗ trợ cung cấp điện ổn định cho các khu vực này. Hiện nay, công suất lắp đặt các nguồn NLTT trên toàn hệ thống điện Việt Nam đã đạt mức khoảng 17.000 MW và có thể lên tới 21.000 MW vào cuối năm 2021, trong đó riêng công suất thực phát lên lưới chiếm khoảng 25% công suất phụ tải vào các giờ trưa ngày bình thường và thậm chí lên tới 60% đối với ngày nghỉ và ngày lễ. Tỷ trọng công suất các nguồn NLTT này có xu hướng tiếp tục tăng thêm trong thời gian tới, do đó việc triển khai đầu tư các ESS trong hệ thống điện quốc gia là cần thiết, phù hợp khuyến cáo của các đơn vị tư vấn quốc tế.

Các chuyên gia ngành điện cho rằng, các cơ quan quản lý nhà nước về quy hoạch điện cần sớm xem xét triển khai với một số đề xuất như: Ðầu tư ESS tại các nhà máy điện gió, mặt trời để nâng cao hiệu quả vận hành, giảm công suất phải cắt giảm tại các nhà máy NLTT do các điều kiện về kỹ thuật của lưới điện. Các nhà máy NLTT nạp điện vào ESS trong các thời điểm quá tải hoặc thừa nguồn và phát điện từ ESS trong các thời điểm không quá tải. Trong cơ chế này, giá bán điện từ ESS không vượt quá giá bán điện của nhà máy NLTT. Ðầu tư dự án ESS để tham gia cung cấp dịch vụ phụ trợ cho hệ thống điện. Trong cơ chế này, giá mua điện từ hệ thống (trong chế độ nạp điện) và giá bán điện từ ESS do Bộ Công thương quy định theo phương án cố định cho cả đời dự án hoặc điều chỉnh hằng năm phù hợp với việc điều chỉnh giá bán điện bình quân, bảo đảm để chủ đầu tư dự án ESS thu hồi được chi phí đầu tư và có lợi nhuận hợp lý. Các Trung tâm điều độ hệ thống điện, theo phân cấp, điều khiển công suất các dự án ESS tham gia cung cấp dịch vụ phụ trợ cho hệ thống điện.

Các đơn vị vận hành lưới điện được đầu tư ESS như một phương tiện điều khiển trên lưới điện. Chi phí đầu tư, vận hành được hạch toán vào chi phí truyền tải, phân phối điện của các đơn vị. Ðầu tư thí điểm hệ thống ESS có công suất từ 50 đến 100 MW nhằm đánh giá khả năng và tích lũy kinh nghiệm vận hành ESS trong hệ thống điện, làm cơ sở đề xuất các cơ chế, chính sách và quy định pháp luật có liên quan đến phát triển và vận hành ESS trong hệ thống điện. Chi phí đầu tư, vận hành thí điểm ESS phải được hạch toán vào chi phí sản xuất điện hoặc theo quy định của cấp có thẩm quyền. Ðồng thời, bổ sung, điều chỉnh các thông tư, quy trình, quy định nhằm bảo đảm đầy đủ cơ sở pháp lý cho sự xuất hiện của loại hình tích trữ năng lượng này trong hệ thống điện quốc gia.