Đăng ký thành viên

Lập kế hoạch cho tương lai: Ứng phó với nhu cầu năng lượng đang tăng tốc

Nhu cầu năng lượng đang đối mặt với sự tăng trưởng chưa từng có, và các nguồn năng lượng đang thay đổi. Các nhà lãnh đạo năng lượng có thể ứng phó với sự gia tăng và lập kế hoạch cho một tương lai không chắc chắn này như thế nào?

Nhu cầu năng lượng đang tăng nhanh hơn dự kiến do trí tuệ nhân tạo, các trung tâm dữ liệu, tiền điện tử, công nghiệp hóa và sạc xe điện. Nhu cầu điện sẽ tăng 25% trong 5 năm tới và 78% vào năm 2050. Dự kiến, nhu cầu phụ tải đỉnh sẽ tăng nhanh hơn nữa, đạt 54% vào năm 2050, theo báo cáo của Tổ chức ICF (Mỹ) về Nhu cầu Năng lượng đang gia tăng của Mỹ.

Trong khi các nhà lãnh đạo năng lượng đang phát triển thêm nhiều nguồn phát điện, tăng công suất và thực hiện quản lý phía nhu cầu, họ sẽ cần phải lập kế hoạch chiến lược và hành động quyết liệt để đáp ứng nhu cầu, quản lý cung và cầu, cũng như duy trì dòng điện đến nơi cần thiết nhất.

Liệu các nhà cung cấp năng lượng có thể đáp ứng nhu cầu trong tương lai? (Ảnh st) 

Nhu cầu năng lượng 24/7 - Nhưng phân bố không đều

Một thập kỷ trước, nhu cầu phụ tải đỉnh dễ tiên đoán hơn: thường xảy ra vào buổi tối hoặc mùa hè, khi nhiều điều hòa hoạt động cùng lúc, lưới điện phải gánh thêm phụ tải. Giờ đây, các mô hình nhu cầu điện cao điểm đã thay đổi do điện khí hóa và các đơn vị sử dụng năng lượng 24/7 như các trung tâm dữ liệu và cơ sở công nghiệp.

Hơn nữa, theo tính toán của ICF, nhu cầu năng lượng tại Mỹ thay đổi rất nhiều theo vùng địa lý. Nhìn chung, các bang có tốc độ công nghiệp hóa cao và tập trung nhiều trung tâm dữ liệu, chẳng hạn như các bang Virginia, North Carolina, Texas, và California, có thể dự kiến một tốc độ tăng nhu cầu phụ tải đỉnh cao hơn.

 Dự kiến nhu cầu năng lượng tăng trưởng từ năm 2025 đến năm 2035 (Ảnh st)

 Độ tin cậy của lưới điện

Độ tin cậy của lưới điện trong tương lai là một mối lo ngại, nhưng không phải vì Mỹ sắp cạn kiệt năng lượng. Thay vào đó, một số yếu tố đang hội tụ, tạo nên thách thức cho việc quản lý phụ tải.

Lý tưởng nhất là lề dịch vụ, hay sự khác biệt giữa sản lượng phát điện và nhu cầu dự kiến, phải đạt ít nhất 15%, và hiện tại, mức trung bình của nước Mỹ là khoảng 24%, được ICF mô tả là "khỏe mạnh". Tuy nhiên, đến năm 2030, lề dự phòng có thể giảm xuống đáng kể, tùy thuộc vào chuỗi cung ứng và các vấn đề khác.

Trong khi các nguồn điện mới đang phát triển nhanh chóng, các hệ thống truyền tải và phân phối lại không phát triển nhanh như vậy. Các dự án mới giờ đã gặp phải tình trạng chậm trễ trong việc yêu cầu kết nối kéo dài nhiều năm. Tình trạng này có thể gia tăng tức là trở nên tồi tệ hơn nếu các xu hướng này tiếp tục.

 Nhiều công ty điện lực đang tăng công suất và tiết kiệm chi phí bằng cách triển khai các chương trình như quản lý cung-cầu. Các chương trình này có thể thúc đẩy việc sử dụng hiệu quả hơn các nguồn điện sau công tơ như điện mặt trời trên mái nhà và các nhà máy điện ảo. 

Cân bằng năng lượng luôn thay đổi

Mô hình của ICF cho thấy công suất phát điện sẽ cần tăng 3,3% mỗi năm trong 25 năm tới để đáp ứng nhu cầu. Theo báo cáo của ICF, năng lượng tái tạo quy mô lưới điện, đặc biệt là điện mặt trời và tích trữ bằng pin, sẽ chiếm ưu thế tăng trưởng sản lượng điện trong tương lai. Dự kiến, sản lượng điện hạt nhân sẽ tăng, trong khi nhiên liệu hóa thạch, ngoại trừ than đá, sẽ tiếp tục là các nguồn năng lượng quan trọng.

Báo cáo của ICF lưu ý rằng các nhà máy điện mới chỉ có thể đáp ứng nhu cầu nếu cơ sở hạ tầng lưới điện địa phương có thể ứng phó lưu lượng điện tăng cao. Nhiều lưới điện địa phương rất cần nâng cấp và mở rộng, nhưng việc xây dựng cơ sở hạ tầng mới rất tốn kém và mất thời gian.

Trong khi đó, báo cáo của ICF cho biết các công ty điện lực “cần phải tận dụng tối đa công suất từ cơ sở hạ tầng hiện có”. Sử dụng các chiến lược như đánh giá đường dây động có thể giúp các nhà cung cấp điều chỉnh dòng công suất.

Các bên liên quan ngành năng lượng có thể làm gì bây giờ

Báo cáo của ICF kết luận bằng các khuyến cáo dành cho các công ty điện lực.

Đối với các công ty điện lực, ưu tiên chính là lập kế hoạch, bao gồm: Hiểu các tác động cục bộ của nhu cầu và nguồn lực; Sử dụng mô hình hóa và phân tích dữ liệu để lập bản đồ các kịch bản trong tương lai; Triển khai các chương trình phía nhu cầu

Nhìn chung, lập kế hoạch chiến lược là chìa khóa để đáp ứng nhu cầu trong tương lai, nhưng vẫn còn nhiều điều không chắc chắn và những tác động khó lường vẫn còn đó. Tất cả các bên liên quan phải sẵn sàng trước những thay đổi trong một tương lai năng lượng động và đa dạng.

Biên dịch: Chu Hải Yến

Theo “EEP”, số tháng 5/2025