Tỷ trọng điện mặt trời trong cơ cấu nguồn: Việt Nam vượt Đức

Trong những năm gần đây, với các cơ chế khuyến khích (Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 và Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 06/4/2020 của Thủ tướng Chính phủ), điện mặt trời đã có sự phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Tính đến cuối năm 2020, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời trên cả nước đã đạt khoảng 19.400 MWp (tương đương 16.500 MW), chiếm khoảng 25% tổng công suất lắp đặt nguồn điện của hệ thống điện Quốc gia. 

Theo đánh giá của ông Hà Đăng Sơn - Giám đốc Trung tâm nghiên cứu năng lượng và tăng trưởng xanh, Việt Nam đã vượt Đức về tỷ trọng điện mặt trời trong cơ cấu công suất nguồn (16.500/60.000MW so với 51.500/211.000MW) và đi đầu trong khu vực ASEAN về tổng công suất điện tái tạo (gió và mặt trời).

Đặc biệt, năm 2020 đã chứng kiến sự bứt phá của điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) của Việt Nam. Tính đến hết ngày 31/12/2020, hơn 100.000 công trình điện mặt trời mái nhà đã được đấu nối vào hệ thống điện với tổng công suất lắp đặt lên tới gần 9.300 MWp. Trong đó, chỉ riêng 3 ngày (từ 29/12-31/12/2020) đã có thêm hơn 3.000MW với hơn 10.000 dự án được vận hành. Có thể nói, Quyết định 13 của Thủ tướng Chính phủ thực sự đã tạo nên “cú hích” cho ĐMTMN phát triển. Với nhiều lợi ích mang lại cho chính chủ đầu tư cũng như cộng đồng, việc lắp đặt ĐMTMN đã được người dân, doanh nghiệp quan tâm.

Những thách thức trong vận hành hệ thống điện

Hiện tổng công suất điện mặt trời chiếm khoảng 25% công suất lắp đặt nguồn điện toàn hệ thống. Tuy nhiên, với đặc điểm tự nhiên của điện mặt trời là phụ thuộc vào thời gian nắng trong ngày (nắng mạnh thì phát nhiều điện và tắt nắng thì không phát điện), nên việc vận hành hệ thống điện gặp nhiều khó khăn, bất cập. Ngoài ra, việc phụ tải tăng trưởng thấp hơn dự kiến do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19; chênh lệch lớn giữa phụ tải cao điểm và thấp điểm trong ngày cũng gây nhiều khó khăn cho công tác điều độ hệ thống điện. 

Cụ thể, do đặc điểm thời tiết Việt Nam, từ tháng 9 đến cuối năm có xu hướng lạnh dần nên phụ tải hệ thống điện quốc gia chuyển sang mẫu điển hình của mùa lạnh. Với tổng công suất 16.500MW, điện mặt trời đã tương đương khoảng 40% phụ tải toàn quốc vào lúc thấp điểm buổi trưa. Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0) cho biết có thời điểm xảy ra hiện tượng thừa công suất vào giờ thấp điểm trưa khoảng từ 10h-14h (nhất là vào các ngày nghỉ cuối tuần, nghỉ lễ) do lúc này phụ tải xuống thấp, nhưng bức xạ mặt trời lại tốt nhất trong ngày. Trong khi đó, vào giờ cao điểm tối (khoảng từ 17h30-18h30) là thời điểm mà nhu cầu tiêu thụ điện cao nhất trong ngày, thì khả năng đáp ứng của hàng chục nghìn MW điện mặt trời hầu như không còn. Vì vậy, để đảm bảo cung cấp điện, hệ thống điện luôn cần phải duy trì sẵn sàng một số tổ máy phát điện truyền thống.

Bên cạnh hiện tượng chênh lệch về công suất phụ tải ở các thời điểm trong ngày, nhu cầu phụ tải giữa ngày làm việc và ngày nghỉ cũng có sự chênh lệch khá lớn. Trong đó giá trị chênh lệch giữa công suất đỉnh của ngày nghỉ và ngày thường trong tuần lên tới khoảng 5.000MW. Chính vì vậy, vào những ngày nghỉ cuối tuần, A0 đã phải ngừng dự phòng nhiều tổ máy nhiệt điện than và tuabin khí trên cơ sở đảm bảo đủ số tổ máy nối lưới tối thiểu theo điều kiện kỹ thuật của hệ thống (đảm bảo khả dụng, chế độ điện áp, giới hạn truyền tải...).

Để đảm bảo an ninh, an toàn trong vận hành hệ thống điện, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia không thể huy động toàn bộ công suất khả dụng của nguồn điện, trong đó có cả các nguồn năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời vào các giờ phụ tải thấp điểm (buổi trưa, các ngày nghỉ cuối tuần hoặc các dịp lễ- tết).

Hiện nay việc điều độ, huy động công suất các nhà máy điện trên hệ thống đã và đang được A0 thực hiện thông qua hệ thống AGC (Automatic Generation Control). Đây là hệ thống thiết bị tự động điều chỉnh tăng giảm công suất phát điện nhằm duy trì vận hành ổn định toàn hệ thống. Hệ thống này sẽ tự động giám sát và tối ưu hóa điều chỉnh công suất phát của các nhà máy điện, trong đó bao gồm các nhà máy điện năng lượng tái tạo theo thời gian thực, đảm bảo tính công khai, minh bạch trong việc điều độ vận hành hệ thống điện quốc gia.

Theo Tạp chí Điện lực Chuyên đề Quản lý & Hội nhập