Tăng mức độ linh hoạt cho hệ thống điện quốc gia

Việt Nam đã đủ nhiệt điện than

Tại Việt Nam, các dự án nhiệt điện than đều được phê duyệt từ Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện 7) điều chỉnh trở về trước. Từ Quy hoạch Điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 (Quy hoạch điện VIII) trở đi đã không còn đề xuất xây dựng dự án nhiệt điện than mới.

Theo Viện Năng lượng (Bộ Công Thương), không tính tới nguồn điện mặt trời mái nhà hiện hữu, tổng công suất đặt nguồn điện toàn quốc đến hết năm 2024 vào khoảng 79 GW, đạt khoảng 53% tổng công suất đặt dự kiến đến năm 2030 theo Quy hoạch VIII (khoảng 150 GW).

Xét đến tỷ lệ thực hiện Kế hoạch thực hiện Quy hoạch điện VIII giai đoạn 2023-2025, nhiệt điện than đã đạt 100%, điện gió trên bờ đạt 19%, thủy điện vừa và lớn đạt 42% trong khi thủy điện nhỏ đạt 36%. Một số loại hình nguồn điện như nhiệt điện LNG, nhiệt điện khí nội, nguồn điện linh hoạt, pin lưu trữ, thủy điện tích năng, điện gió ngoài khơi đến nay vẫn triển khai chậm hoặc gặp khó khăn trong triển khai.

Do khối lượng thực hiện của các nguồn năng lượng tái tạo mới đạt 19 – 42% Kế hoạch, trước mắt trong hai năm 2025 – 2026, hệ thống điện có nhu cầu công suất dự phòng thấp. Từ năm 2026 – 2029, việc đảm bảo cấp điện cho hệ thống cho sẽ chủ yếu dựa vào các nguồn có khả năng xây dựng nhanh như: thủy điện nhỏ, điện gió, điện mặt trời, pin tích năng và nguồn nhiệt điện linh hoạt.

Các nguồn điện tua bin khí hỗn hợp và điện gió ngoài khơi theo Kế hoạch dự kiến vận hành cuối giai đoạn 2029 - 2030 hoặc chậm sau 2030. Thời gian tới, Việt Nam tiếp tục đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo và “xanh hoá” các nhà máy điện than hiện hữu, đốt kèm sinh khối/amoniac sau 20 năm vận hành. Riêng những nhà máy tuổi thọ cao, đạt trên 40 năm chỉ được vận hành tới 2050.

Theo Quy hoạch điện VIII, nguồn nhiệt điện than đốt kèm hoặc đốt hoàn toàn sinh khối/amoniac sẽ giảm dần tỷ trọng, trong khi tỷ trọng điện gió, điện mặt trời tăng cao. Tuy nhiên, nguồn điện từ nắng - gió rất bất định, khi thừa khi thiếu, trong khi khả năng lưu trữ của hệ thống còn hạn chế. Với khả năng thay đổi công suất nhanh để hỗ trợ cân bằng khi NLTT không ổn định, việc tích hợp động cơ đốt trong linh hoạt trong các nhà máy nhiệt điện được xem là một trong những giải pháp hữu hiệu để đảm bảo hệ thống điện quốc gia vận hành bình thường.

Viện Năng lượng chỉ ra, giai đoạn tới 2030, sự xuất hiện của các nguồn nhiệt điện linh hoạt kết hợp cùng nguồn lưu trữ là cần thiết, xuất phát từ nhu cầu bổ sung công suất phủ đỉnh cho hệ thống điện quốc gia, đảm bảo khả năng tích hợp các nguồn điện gió, điện mặt trời với tỷ trọng cao. Bởi vậy, cần có cơ chế, giải pháp để đảm bảo phát triển quy mô công suất theo quy hoạch, đặc biệt trong giai đoạn 2025-2029 để đảm bảo cấp điện cho giai đoạn này.

Nhu cầu phát triển nguồn điện linh hoạt

Quy hoạch điện VIII đã đưa ra mục tiêu bổ sung 3 GW nguồn nhiệt điện linh hoạt vào năm 2030 (trong đó miền Bắc khoảng 2,8 GW; miền Nam 0,2 GW), và có thể tăng lên tới 46.200 MW vào năm 2050.

Hiện nay, Bộ Công Thương đang xây dựng dự thảo điều chỉnh Quy hoạch điện VIII , trong đó đề xuất tăng gấp 10 lần quy mô công suất của nguồn nhiệt điện linh hoạt lên 30 GW vào năm 2030, qua đó nhấn mạnh thêm tầm quan trọng của tính linh hoạt trong hệ thống điện.

Thực tế, đây cũng là một trong những giải pháp để đẩy nhanh tiến độ đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng “0”. Mô phỏng hệ thống điện toàn cầu mới nhất của Tập đoàn Wärtsilä Phần Lan trong Báo cáo “Giao lộ trên hành trình Net zero” cho thấy, việc tích hợp các nhà máy điện linh hoạt vào hệ thống điện sẽ giúp giảm tổng lượng phát thải CO₂ của ngành điện toàn cầu trong giai đoạn từ nay đến năm 2050 tới 21% (tương đương 19 tỷ tấn), so với lộ trình chỉ sử dụng NLTT và hệ thống lưu trữ.

Theo ông Anders Lindberg, Chủ tịch mảng Năng lượng kiêm Phó Chủ tịch Cấp cao, Tập đoàn Wärtsilä, các công nghệ linh hoạt khác nhau có những vai trò khác nhau trong hệ thống điện. Trong khi hệ thống pin tích trữ năng lượng cung cấp cân bằng theo cấp độ giây và phút, các nhà máy điện linh hoạt sử dụng động cơ đốt trong dạng píttông (Reciprocating Internal Combustion Engine – RICE) có thể xử lý các biến động cấp độ theo giờ, theo ngày và thậm chí theo mùa. Việt Nam đã cam kết đạt Net zero vào năm 2050, và là quốc gia dẫn đầu khu vực về phát triển năng lượng tái tạo. Quy hoạch điện VIII của Việt Nam đã đặt ra mục tiêu phát triển loại hình này, và bây giờ, điều cần thiết là đảm bảo triển khai kế hoạch thực hiện cũng như xây dựng các cơ chế thị trường phù hợp để hỗ trợ cho việc triển khai các công nghệ đi kèm.

“Việc sử dụng động cơ đốt trong để hỗ trợ cân bằng các nguồn năng lượng tái tạo không ổn định là giải pháp có tính khả thi hơn để hệ thống điện Việt Nam đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng “0” so với việc chỉ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo” - ông Anders Lindberg nhấn mạnh.Động cơ linh hoạt hiện đại nhất của Wärtsilä hiện nay là 46TS, có thể giúp cải thiện hiệu suất trên 51%, vừa tiết kiệm nhiên liệu vừa giảm khí thải. Mức độ linh hoạt cao với thời gian khởi động chỉ mất 2 phút) và không có yêu cầu thời gian vận hành tối thiểu. Loại động cơ này cũng có thể vận hành trong hệ thống 100% điện từ NLTT nên hoàn toàn có thể đáp ứng các lộ trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai.

Theo các chuyên gia, cần có cơ chế khuyến khích cân bằng nguồn điện để giúp hệ thống điện trở nên linh hoạt hơn, thay vì phụ thuộc nhiều vào nguồn nhiệt điện như hiện nay. Trong đó, cung cấp các dịch vụ phụ trợ mới như dự phòng công suất, điều chỉnh tăng/giảm công suất, điện áp và quán tính để đảm bảo độ ổn định của lưới điện.

Trong các nhà máy điện linh hoạt, cần sử dụng khí tự nhiên làm nhiên liệu chuyển tiếp để đẩy mạnh việc sử dụng NLTT và loại bỏ dần các công nghệ phát điện cũ. Bên cạnh đó, Việt Nam cần chuẩn bị cho việc sử dụng nhiên liệu bền vững bằng cách nâng cao kiến thức chuyên môn chô đội ngũ nhân lực và xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết, đảm bảo quá trình chuyển đổi sang ngành năng lượng không phát thải các-bon.