5 cách để đảm bảo lưới điện không bị tắc nghẽn trong quá trình chuyển dịch năng lượng

10/05/2024 10:32 Số lượt xem: 679

Lưới điện có thể đóng vai trò then chốt trong việc giúp chúng ta đạt được mục tiêu khí hậu đầy tham vọng (Ảnh st)
Đáp ứng các mục tiêu khí hậu đầy tham vọng trong khi chuyển dịch từ nhiên liệu hóa thạch vẫn là ưu tiên hàng đầu của các doanh nghiệp, các nhà hoạch định chính sách và xã hội nói chung. Tin tốt là lưới điện có thể đóng vai trò then chốt trong việc giúp chúng ta đạt được mục tiêu này.

Với việc ít phụ thuộc hơn vào các nguồn năng lượng độc hại hơn như dầu và than, đồng thời điện khí hóa tăng cao, chúng ta hiện đang chứng kiến ​​sự tích hợp tăng cường các nguồn năng lượng xanh hơn như năng lượng mặt trời tái tạo và sử dụng xe điện. Tuy nhiên, điện khí hóa tăng cao gây áp lực rất lớn lên lưới điện của chúng ta, và trong những năm gần đây, rõ ràng là cơ sở hạ tầng lưới điện hiện tại của chúng ta đang phải vật lộn để theo kịp những thay đổi thiết yếu.

Theo dự kiến tới năm 2050, tiêu thụ năng lượng ​​​​sẽ tăng gấp ba lần, khiến lưới điện bị tắc nghẽn tiềm tàng trong hành trình hướng tới phát thải ròng bằng 0. Khả năng tăng công suất lưới điện của chúng ta là có thể thực hiện được, và đây là năm điều quan trọng mà chúng ta cần bắt đầu thực hiện ngay hôm nay để tối ưu hóa việc quản lý lưới điện cho tương lai.

Cải thiện giám sát DER

Nguồn năng lượng phân tán tăng trưởng theo hàm số mũ (Ảnh st)

Với việc “điện khí hóa mọi thứ”, quản lý lưới điện đã trở nên ngày càng phức tạp hơn. Đó là do sự tăng trưởng theo hàm mũ của các nguồn năng lượng phân tán (DER), bao gồm các tấm pin mặt trời, tuabin gió, máy bơm nhiệt và các hệ thống tích trữ bằng acqui. Sự chuyển đổi từ một vài nhà máy điện lớn cung cấp năng lượng theo một hướng (tức là cho các hộ tiêu thụ) sang hàng triệu nhà máy điện và các dòng năng lượng hai chiều (tức là các hộ tiêu thụ giờ đây đang chuyển dịch sang thành các nhà sản xuất năng lượng hoặc “những người vừa tiêu thụ vừa sản xuất điện”), có thể ảnh hưởng đáng kể đối với cách các công ty điện lực lập kế hoạch và quản lý mạng lưới điện. Hơn nữa, do bản chất không liên tục của các DER, việc giữ cho lưới điện ổn định càng trở nên khó khăn hơn. Bước đầu tiên trong việc quản lý bối cảnh phức tạp mới này là thiết lập khả năng hiển thị tốt hơn về tất cả các DER trên mạng lưới điện, ở phía trước và phía sau công tơ, để hiểu cách chúng ứng xử ra sao tại bất kỳ thời điểm nào.

Chủ động với lưới điện phân phối

Theo truyền thống, các công ty điện lực quản lý lưới điện truyền tải cao áp tích cực hơn so với các đường dây phân phối điện áp thấp hơn. Tuy nhiên, điều này đang thay đổi nhanh chóng. Với việc tăng cường áp dụng DER, lưới điện phân phối mang đến cơ hội đáng kể để giúp các công ty điện lực đạt được các mục tiêu phát thải cacbon thấp hơn, giảm phụ tải cao điểm và cải thiện độ dẻo dai về mọi mặt. 

Khai thác phần mềm để có khả năng mở rộng

Số hóa rất quan trọng đối với việc khai thác tiềm năng đầy đủ của lưới điện và quản lý chúng một cách hiệu quả. Phần mềm, chẳng hạn như các hệ thống quản lý các nguồn lực năng lượng phân tán (DERMS), giúp tăng tính minh bạch lưới điện trong thời gian thực, dẫn đến quản lý lưới điện chủ động hơn, phát hiện chạm chập, thời gian phản ứng nhanh hơn và cải thiện quản lý mất điện. Số hóa cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc tích hợp các DER, giúp trực quan hóa và hiểu toàn bộ lưới điện, theo dõi các khía cạnh quan trọng và phát hiện các nguồn gây bất ổn tiềm ẩn. Mạng lưới điện ngày càng phức tạp hơn và cần có các hệ thống phần mềm chuyên gia để hướng dẫn những người ra quyết định và đảm bảo mạng lưới điện vận hành tối ưu trong nháy mắt.

Sử dụng dữ liệu để lập qui hoạch lưới điện

 

Dữ liệu là tài nguyên thiết yếu cần thiết để đào tạo khả năng tối ưu hóa, phân tích và trí tuệ nhân tạo trong tương lai nhằm hỗ trợ các mạng lưới điện tự trị thông minh hơn (Ảnh st) 

Phần mềm là một phần của phương trình này - nhưng có khả năng sử dụng dữ liệu mà nó cung cấp cũng rất quan trọng. Cho đến nay, nhiều công ty điện lực có xu hướng sử dụng không đúng mức dữ liệu mà họ có thể truy cập. Bằng cách tập trung vào việc sử dụng dữ liệu tốt hơn, các công ty điện lực có thể đạt được sự minh bạch hơn và hiểu biết sâu hơn về lưới điện để tăng công suất. Sử dụng dữ liệu để quản lý lưới điện có thể giúp nhận dạng các điểm nghẽn trong lưới điện nhanh hơn và cung cấp các giải pháp theo thời gian thực, ngăn chặn các gián đoạn hoặc các vụ mất điện trong cung cấp điện. Dữ liệu là nguồn lực thiết yếu để đào tạo các năng lực tương lai về tối ưu hóa, phân tích và trí tuệ nhân tạo nhằm mở đường cho các mạng lưới điện tự trị thông minh hơn.

Phối hợp và cộng tác

Quản lý lưới điện tốt hơn đòi hỏi sự phối hợp tốt hơn ở tất cả các cấp. Chia sẻ kiến​​thức và chuyên môn giữa các công ty điện lực có thể giảm chi phí và sự thiếu hiệu quả. Ví dụ, nếu chúng ta nhìn vào Châu Âu, khu vực này đã bắt đầu đạt được tiến bộ trong việc chia sẻ dữ liệu giữa các trung tâm điều khiển đường dây cao áp để có cái nhìn tổng quan tốt hơn. 

 Một lĩnh vực khác cần phối hợp là giữa các mạng lưới điện truyền tải và phân phối. Bằng cách sử dụng mô hình hóa tích hợp, quản lý mạng lưới điện và nhu cầu tốt hơn trong một số lĩnh vực - bao gồm cả việc thiết kế và triển khai các chương trình bảo vệ phức tạp và hiệu quả hơn. 

Tóm lại, sẽ cần có nhiều đơn vị cùng làm việc với nhau, và một mạng lưới điện đáng tin cậy và mở rộng để theo đuổi thành công một tương lai năng lượng sạch hơn và bền vững hơn. Ngày nay chúng ta có sẵn công nghệ để vận hành lưới điện hiện tại một cách thông minh hơn, đạt được công suất tăng cao nhanh hơn mà không cần phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng mới tốn kém. Phần mềm và các công cụ số hóa mà chúng ta triển khai ngày nay sẽ không chỉ tăng công suất mà còn hỗ trợ độ tin cậy - đặt nền tảng cho một lưới điện sạch tự trị và tiên tiến của tương lai.

Biên dịch: Chu Hải Yến

Theo “Energycentral”, tháng 2/2024