Phát triển lưới điện thông minh (LĐTM) (Smart Grid) là một xu hướng tất yếu. LĐTM được phát triển trên cơ sở kết hợp giữa lưới điện cũ với các hệ thống công nghệ thông tin - viễn thông nhằm tăng cường độ tin cậy, an toàn, hiệu quả cho lưới điện, tiết kiệm được chi phí đầu tư, bảo đảm minh bạch trong quá trình kinh doanh điện.

Kỹ sư kiểm tra thiết bị tại Trạm biến áp 500 kV Plây Cu.

Theo Quy hoạch Điện VII, giai đoạn 2011-2020, vốn đầu tư cho toàn ngành điện cần khoảng 930 nghìn tỷ đồng (48,8 tỷ USD), giai đoạn 2021-2030 cần 75 tỷ USD. Việc huy động lượng vốn lớn thời gian tới là rất khó khăn. Nếu tính tổng đầu tư giai đoạn 2006-2010 của toàn ngành mới đạt gần 209 nghìn tỷ đồng, tính ra chưa bằng 45% bình quân đầu tư hằng năm giai đoạn 2011-2020. Theo Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT), năm 2012, EVNNPT thực hiện đầu tư xây dựng các công trình lưới truyền tải với tổng số vốn hơn 12.843 tỷ đồng. Nhu cầu vốn đầu tư của năm 2013 tăng hơn 30%, trong khi việc thu xếp đủ nguồn vốn cho nhu cầu phát triển là hết sức khó khăn. Mặt khác, khách hàng sử dụng điện ngày càng quan tâm, đòi hỏi độ tin cậy cao hơn về chất lượng cung ứng điện. Các yêu cầu này là hoàn toàn hợp lý, nhưng việc đáp ứng nhu cầu này hiện nay cũng hết sức khó khăn do cơ sở hạ tầng lưới điện còn nhiều bất cập, chưa bảo đảm các tiêu chí tin cậy và mức độ dự phòng trong vận hành.

Vì vậy, phát triển LĐTM góp phần giải quyết một phần thách thức đặt ra trong quá trình phát triển của ngành điện hiện tại và tương lai, cụ thể: giúp giảm áp lực về vốn đầu tư cho ngành điện thông qua việc nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện, hỗ trợ các giải pháp kỹ thuật để giảm tổn thất điện năng, tăng cường tiết kiệm điện, giảm nhân công lao động; tăng cường sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả hơn; LĐTM được tích hợp cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin - viễn thông tiên tiến là nền tảng để triển khai các ứng dụng tăng cường độ tin cậy, quản lý việc tiết giảm điện, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng; LĐTM là cơ sở hạ tầng quan trọng phục vụ việc vận hành thị trường điện lực Việt Nam theo các cấp độ, là nền tảng để triển khai các ứng dụng, quản lý, thu thập, xử lý thông tin để bảo đảm tính kịp thời và minh bạch trong giao dịch, mua bán và thanh toán tiền điện trên thị trường điện. LĐTM là một giải pháp hiệu quả nhằm đạt lợi ích tổng hợp. Chính vì vậy, nhiều nước phát triển trên thế giới đang nỗ lực đầu tư hàng tỷ USD để xây dựng hệ thống LĐTM. Tuy nhiên, việc triển khai này mới đang ở giai đoạn thử nghiệm và thống nhất các tiêu chuẩn công nghệ.

Cục Điều tiết điện lực (Bộ Công thương) khẳng định: phát triển LĐTM là định hướng nhất quán của Đảng và Chính phủ Việt Nam trong phát triển cơ sở hạ tầng đồng bộ, hiện đại, nhằm nâng cao chất lượng lưới điện phân phối, kết nối, hòa mạng đồng bộ hệ thống điện Việt Nam với hệ thống điện các nước trong khu vực LĐTM và cơ chế đồng bộ có tác dụng giảm phụ tải đỉnh trong giờ cao điểm hoặc trong các trường hợp khẩn cấp nên sẽ giúp tiết kiệm điện. LĐTM sẽ tạo một sự thay đổi mạnh mẽ từ thủ công sang tự động trong việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện năng. Lưới điện được phát triển với các thiết bị truyền tải, phân phối và đo đếm mới. Các công ty điện có thể trực tiếp kết nối với khách hàng một cách chặt chẽ hơn và cung cấp cho khách hàng các thông tin chuyên sâu hơn. Đồng thời, LĐTM giúp triển khai ứng dụng quản lý về thu thập, xử lý thông tin để bảo đảm tính kịp thời và minh bạch trong giao dịch, mua bán và thanh toán trên thị trường bán buôn, phát điện cạnh tranh.

Các chuyên gia ngành điện cho biết, LĐTM và cơ chế đồng bộ cũng có tác dụng giảm phụ tải đỉnh trong giờ cao điểm hoặc trong trường hợp khẩn cấp, hỗ trợ các công ty điện lực và khách hàng quản lý có chính sách kinh doanh, sử dụng điện hợp lý, tiết kiệm và kiểm soát tốt hơn tình trạng mất điện. LĐTM có thể đấu nối vào các nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo. Thống kê của EVN cho thấy, tổn thất điện năng toàn hệ thống hằng năm vào khoảng hơn 9%, trong đó tổn thất chủ yếu ở lưới điện phân phối từ 110kV trở xuống. LĐTM sẽ hỗ trợ công ty điện lực quản lý, vận hành lưới một cách tối ưu, cung cấp dữ liệu để đánh giá tốt hơn tình trạng tổn thất điện năng, từ đó xác định giải pháp để giảm tổn thất hiệu quả, nhất là tổn thất phi kỹ thuật, tiết kiệm hàng nghìn tỷ đồng mỗi năm cho ngành điện.

LĐTM với hệ thống đo đếm tiên tiến có khả năng nhận biết và tính toán cho khách hàng chi phí tiền điện khi sử dụng ở những thời điểm giá điện khác nhau như cao điểm và thấp điểm. Hoặc đối với các nhà máy điện, đơn vị quản lý lưới truyền tải, phát triển LĐTM tạo điều kiện tốt cho các ứng dụng quản lý, thu thập, xử lý thông tin để bảo đảm tính kịp thời và minh bạch trong giao dịch, mua bán và thanh toán tiền điện trên thị trường phát điện cạnh tranh và thị trường bán lẻ điện cạnh tranh. Kinh nghiệm của thế giới cho thấy, triển khai LĐTM với công nghệ tự động điều chỉnh phụ tải có thể tiết kiệm được từ 20-25% nguồn năng lượng.

Theo Quyết định số 1670/QĐ-TTg, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án phát triển LĐTM tại Việt Nam. Theo đó, lộ trình phát triển gồm ba giai đoạn. Giai đoạn 1 được triển khai từ năm 2012-2016 tập trung vào việc phát triển hệ thống SCADA cho các trung tâm điều độ hệ thống điện, các đơn vị quản lý điện nhằm thực hiện được các chức năng quản lý năng lượng, tự động hóa trạm biến áp, điều khiển từ xa, các ứng dụng tăng cường độ tin cậy, tối ưu vận hành của lưới truyền tải điện và bắt đầu triển khai cho lưới điện phân phối; xây dựng hệ thống văn bản quy phạm pháp luật; cơ chế khuyến khích khách hàng tham gia các chương trình quản lý phụ tải (DSM); cơ chế tài chính và truyền thông cho việc phát triển LĐTM. Giai đoạn 2 (2017-2022), tiếp tục tăng cường hiệu quả vận hành lưới điện, tập trung vào lưới điện phân phối và giai đoạn 3 (từ sau năm 2022), triển khai cơ sở hạ tầng đo đếm cho khách hàng dân dụng, tạo điều kiện cho khách hàng tham gia thị trường bán lẻ điện cạnh tranh.

Theo các chuyên gia trong nước và quốc tế, việc áp dụng LĐTM tại Việt Nam là rất khả thi, tuy nhiên, việc này gặp nhiều thách thức lớn bởi, muốn triển khai được thì phải đầu tư rất lớn vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật, nhất là lưới điện phân phối. Lưới truyền tải điện còn chưa đồng bộ, tốc độ tự động hóa còn thấp, thiếu cơ chế triển khai, thiếu cả các tiêu chuẩn kỹ thuật cho các ứng dụng... là những rào cản lớn trong quá trình áp dụng.

Để góp phần phát triển LĐTM, Ban Chỉ đạo phát triển LĐTM cần chỉ đạo các đơn vị trong ngành điện xây dựng các dự án cụ thể, xác định mục tiêu cụ thể trong từng dự án. Sớm xây dựng, ban hành các văn bản quy phạm pháp luật, các cơ chế, chính sách cần thiết. Xây dựng cơ chế tài chính phù hợp để huy động nguồn vốn đầu tư vào cơ sở hạ tầng LĐTM theo từng khu vực và giai đoạn cụ thể. Xây dựng cơ chế khuyến khích các ứng dụng LĐTM trong các tòa nhà không tiêu thụ điện từ bên ngoài hay thành phố thông minh. Tìm kiếm nguồn vốn tài trợ của các tổ chức quốc tế thực hiện các dự án hỗ trợ kỹ thuật xây dựng khung pháp lý cho phát triển LĐTM. Thực hiện các dự án thử nghiệm đã được phê duyệt trong lộ trình để rút kinh nghiệm triển khai đề án trên diện rộng. Trước mắt, các dự án ban đầu hướng tới việc hoàn chỉnh hệ thống SCADA/EMS cho các trung tâm điều độ, các ứng dụng nhằm tăng cường độ tin cậy, tối ưu vận hành lưới điện truyền tải, trang bị cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin - viễn thông cho lưới phân phối, phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng, cho phép cân bằng cung cầu điện năng tới cấp độ người sử dụng điện.

Bài và ảnh: BẢO TRÂN