An ninh hệ thống điện - Bài 1: Tiết giảm nhằm đảm bảo an toàn hệ thống

Điện năng là loại hàng hóa đặc biệt, được sản xuất và cung ứng theo nguyên tắc “tổng cầu” bằng “tổng cung”.

Trong thực tế nếu không đảm bảo được nguyên tắc này, việc cung cấp điện sẽ không được đảm bảo và hệ thống điện Quốc gia sẽ phải đối mặt với các sự cố nguy hiểm gây mất điện trên diện rộng, thậm chí tan rã cả hệ thống điện.

Chính vì vậy, theo các chuyên gia năng lượng, việc huy động các nguồn điện hàng ngày cần được tính toán hợp lý, cơ cấu nguồn điện phải đảm bảo có dự phòng để đáp ứng các thay đổi của nhu cầu tiêu thụ điện và phù hợp với các thay đổi bất thường của chính các nguồn năng lượng tái tạo đang bùng nổ hiện nay.

“Tổng cầu” là nhu cầu tiêu thụ điện của nền kinh tế. Thực tế cho thấy, đại dịch COVID-19 đã khiến nhu cầu tiêu thụ điện giảm thấp trên phạm vi cả nước. Bình quân mỗi năm, sản lượng điện tiêu thụ của nước ta tăng khoảng 10%, tuy nhiên năm 2020 chỉ tăng 2,42% do ảnh hưởng của dịch. 4 tháng đầu năm 2021, lượng điện tiêu thụ chỉ tăng xấp xỉ 6,74% so với cùng kỳ năm 2020. Cùng với đó, nhu cầu tiêu thụ điện có sự chênh lệch rất lớn giữa các giờ trong ngày và các ngày trong tuần. Cụ thể, chênh lệch giữa buổi trưa và tối có thể lên tới khoảng 10.000 - 11.000 MW, giữa ngày làm việc và ngày nghỉ ở mức khoảng 4.000 - 5.000 MW.

Còn “tổng cung” là tổng công suất từ các nguồn phát điện trên hệ thống điện Quốc gia. Trong giai đoạn hiện nay, tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo cung cấp cho hệ thống chiếm mức cao (xấp xỉ 23,5%) đã góp phần đảm bảo nguồn cung, nhưng do khả năng phát điện phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn năng lượng sơ cấp, thay đổi thường xuyên khó dự báo nên việc đảm bảo cung cầu vẫn phụ thuộc nhiều vào các nguồn điện truyền thống như thủy điện, nhiệt điện than, nhiệt điện khí.

Mặc dù vậy, do đặc điểm công nghệ, các nguồn điện truyền thống như than, khí thường vận hành không linh hoạt như tốc độ tăng/giảm công suất thấp, thời gian khởi động kéo dài… còn các nguồn nguồn thủy điện tuy vận hành linh hoạt hơn nhưng hiện chỉ chiếm khoảng 20% công suất của hệ thống điện và phục vụ cho nhiều mục tiêu khác như tưới tiêu, giao thông thủy, cấp nước hạ du.

Đáng lưu ý là vào các giờ cao điểm chiều tối hàng ngày, việc cung cấp điện hoàn toàn phụ thuộc vào các nguồn điện truyền thống do lúc này toàn bộ các nguồn cung từ điện mặt trời (khoảng 12.000-13.000 MW) đã không còn khả năng phát điện.

Phân tích của Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0) cho thấy, trong thời gian qua, nhu cầu sử dụng điện lúc 18h tăng gần 11.000 MW so với thời điểm 12h. Vào thời điểm đó, mất toàn bộ điện mặt trời với công suất khoảng 12.000-13.000 MW nên A0 phải huy động cao sản lượng/công suất từ các nhà máy thủy điện bù vào công suất thiếu hụt này.

Ông Nguyễn Đức Ninh, Giám đốc Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia cho hay, để đảm bảo an ninh năng lượng, việc duy trì ổn định hệ thống điện là ưu tiên cao nhất. Do vậy trong thời gian qua, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã nỗ lực trong điều hành hệ thống điện với tổng chi phí sản xuất toàn hệ thống ở mức thấp nhất. Việc tiết giảm khả năng phát các nguồn năng lượng tái tạo trong thời gian qua cũng như hiện nay là bắt buộc phải thực hiện để đảm bảo an toàn, an ninh cung cấp điện.

Khi thực hiện tiết giảm nguồn cung, hệ thống điện Quốc gia huy động các nguồn theo thứ tự sau: Thứ nhất là nhà máy điện đảm bảo các điều kiện về kỹ thuật như điện áp, ổn định, quán tính, dự phòng điều tần, công suất cao điểm. Thứ hai là điện gió, điện mặt trời, sinh khối, thủy điện ACT, thủy điện lớn đang xả và cuối cùng là các nguồn điện còn lại.

Cụ thể, 4 tháng đầu năm nay, hệ thống điện Quốc gia đã cắt giảm 447,5 triệu kWh điện mặt trời trang trại, chiếm 13,3% so với tổng sản lượng của nguồn năng lượng tái tạo. Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia dự kiến cả năm nay sẽ cắt giảm 1,25 tỷ kWh, chiếm 9%.

Bên cạnh đó, hệ thống điện cũng phải cắt giảm 19,7 triệu kWh nguồn điện gió, chiếm 4,8% so với tổng sản lượng của nguồn năng lượng tái tạo. Dự kiến cả năm 2021 sẽ cắt giảm 0,43 tỷ kWh nguồn điện gió, chiếm 7%. Đặc biệt trong dịp tết Nguyên đán 2021 (là thời kỳ nhu cầu sử dụng điện giảm thấp nhất trong năm), có những thời điểm hệ thống điện phải tiết giảm đến xấp xỉ 8.000 MW nguồn điện mặt trời, điện gió; trong đó có gần 3.500 MW điện mặt trời mái nhà.

Nguyên nhân chính của việc tiết giảm này được ông Nguyễn Đức Ninh đưa ra là do ảnh hưởng sâu rộng từ đại dịch COVID-19 khiến tăng trưởng kinh tế chững lại nên nhu cầu sử dụng điện tăng thấp, bên cạnh đó là do việc đầu tư các công trình lưới điện truyền tải/phân phối chưa đồng bộ và tương xứng với mức độ bổ sung nguồn phát.

Về việc cắt giảm nguồn năng lượng tái tạo trong thời gian qua, ông Ngô Sơn Hải, Phó Tổng giám đốc EVN cho rằng, ngay từ đầu EVN đã đưa ra những kiến nghị với Bộ Công Thương và EVN xây dựng thứ tự cắt giảm trong trường hợp thừa nguồn hoặc quá tải để đảm bảo an ninh hệ thống, để đảm bảo công bằng sẽ cắt giảm đồng đều như nhau. Trên nguyên tắc ưu tiên hàng đầu cho năng lượng tái tạo, sau đó mới tính đến các nguồn điện khác, nguyên tắc cắt giảm đảm bảo công bằng minh bạch giữa các nhà máy; không có tình trạng ưu tiên các nhà máy của EVN.

Có thể nói, tiềm năng lớn nhất về điện mặt trời và điện gió đều được tập trung tại khu vực miền Nam, Tây Nguyên và Nam miền Trung. Đến tháng 4/2021, cả nước có 10.317 MWp công suất nguồn điện mặt trời trang trại, 9.583 MWp điện mặt trời mái nhà và 612 MW điện gió đi vào hoạt động. Đến cuối năm nay sẽ có thêm khoảng 5.416 MW điện gió nữa. Với sự phát triển bùng nổ như vậy, đặc biệt là tại các khu vực Nam miền Trung (Bình Thuận, Ninh Thuận), đã dẫn đến hệ quả quá tải lưới phân phối, lưới truyền tải trong khu vực.

Ông Đậu Anh Tuấn, Trưởng Ban Pháp chế (Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam) cũng cho rằng năng lượng tái tạo bùng nổ quá mức như vậy sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của các dự án khác đã có trong quy hoạch. Điều này rõ ràng phải tính toán lại.

Các chuyên gia năng lượng khuyến cáo, việc bùng nổ năng lượng tái tạo đang gây ra áp lực đảm bảo dịch vụ phụ trợ cho hệ thống điện do tính bất định về công suất phát của nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là giai đoạn mùa lũ. Các nhà máy thủy điện đang xả hoặc có nguy cơ xả, các nhà máy thủy điện nhỏ, điện gió, điện mặt trời là các nguồn năng lượng tái tạo không có khả năng tích trữ sẽ được ưu tiên phát.

Tuy nhiên để đảm bảo công suất của hệ thống điện đáp ứng cho nhu cầu cao vào cao điểm tối (18h) cũng như đảm bảo sản lượng cho hệ thống điện, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia vẫn phải duy trì một số lượng nhất định tổ máy nhiệt điện than, tua bin khí nối lưới điện. Điều này dẫn đến việc vào ban ngày, khi nguồn năng lượng điện mặt trời phát cao có thể sẽ dẫn đến tình trạng thừa nguồn điện, còn vào lúc cao điểm tối lại xảy ra tình trạng thiếu nguồn do không còn điện mặt trời.

Cũng do ảnh hưởng của việc phát triển nóng nguồn năng lượng tái tạo đã dẫn đến hiện tượng thừa nguồn hay quá tải đường dây trong khu vực, đường dây liên kết 500kV. Bên cạnh đó, phụ tải chênh lệch giữa cao điểm và thấp điểm lớn; các nguồn năng lượng tái tạo vận hành bất định, nguồn điện mặt trời chỉ đáp ứng được một số giờ trong ngày nên phải duy trì một lượng tổ máy truyền thống nhất định để đảm bảo đủ công suất lúc cao điểm cũng như ổn định của hệ thống điện.

Do đó, khi mà tỷ lệ các nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam tính đến thời điểm hiện tại khá lớn, theo các chuyên gia, cần thiết phải xây dựng các cơ chế về pháp lý cũng như kỹ thuật để giải quyết triệt để vấn đề này.

Trong thời gian tới, hiện tượng thừa nguồn, quá tải lưới điện gây tiết giảm năng lượng tái tạo được các chuyên gia nhận diện sẽ tiếp tục xuất hiện, như giai đoạn tháng 7 - 9, miền Bắc bước vào thời kỳ lũ chính vụ của các hồ thủy điện, sản lượng điện tiết giảm dự kiến khoảng 180 triệu kWh/tháng. Hay như giai đoạn tháng 10 - 12, các nguồn điện gió vào vận hành đủ theo quy hoạch, đồng thời đang trong giai đoạn mùa lũ miền Trung - Nam, lượng điện tiết giảm có khả năng lên đến 350 - 400 triệu kWh/tháng.

Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia nhận định: Việc vận hành hệ thống điện nói chung và đặc biệt là trong những tình huống khẩn cấp như thừa nguồn, quá tải lưới điện yêu cầu tính chính xác, kỷ luật và tuân thủ quy định điều độ ở mức cao nhất, nếu không sẽ gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng trên quy mô lớn. Do vậy, Điều độ hệ thống điện Quốc gia mong muốn nhận được sự chia sẻ từ các nhà đầu tư năng lượng tái tạo, nhằm cùng chung tay duy trì hệ thống điện Quốc gia vận hành an toàn và ổn định.