Giải quyết khoảng trống kỹ năng SCADA

Các công nghệ năng lượng tái tạo đứng ở vị trí trung tâm của quá trình chuyển dịch năng lượng toàn cầu

Hầu như khi nhìn vào bất cứ nơi nào trong thế giới ngày nay bạn đều thấy có một loại hình hệ thống SCADA nào đó đang chạy đằng sau hậu trường (Ảnh st).

Báo cáo "Biến đổi khí hậu 2022: Giảm thiểu biến đổi khí hậu" là bản đánh giá toàn cầu về nỗ lực của các quốc gia trong việc đáp ứng các cam kết của họ về biến đổi khí hậu. Báo cáo ghi nhận sự gia tốc "tai họa" của các chỉ số ấm lên toàn cầu, dẫn đến sự gia tăng bất lợi về nhiệt độ vào năm 2100, điều này có thể gây ra các đợt nắng nóng, lũ lụt, bão, thiếu nước và hàng triệu loài tuyệt chủng. Với sự nâng cao nhận thức về tác động đáng kể mà các nguồn năng lượng không tái tạo đang triển khai đối với môi trường, thế giới đang phải hành động nhanh chóng và đưa ra các lựa chọn thay thế.

Sự mở rộng nhanh chóng của các công nghệ năng lượng tái tạo đang trên đà đạt đến những cấp độ mới trong những năm tới. Chi phí công nghệ giảm đã dẫn đến vô số cơ hội cho ngành điện. Quy mô kinh tế và chuỗi cung ứng tích cực tạo ra một tình huống nơi mà càng nhiều công nghệ được triển khai thì chi phí càng thấp, từ đó thúc đẩy việc triển khai nhiều hơn.Điện gió trên bờ, điện mặt trời, tích trữ điện bằng acquy, và gần đây là điện gió ngoài khơi đang trên đà phát triển chưa từng có. Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) đã báo cáo rằng mức tiêu thụ năng lượng tái tạo năm 2019 ở Mỹ đã vượt mức tiêu thụ than lần đầu tiên sau 130 năm. Hơn nữa, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) báo cáo rằng năng lượng tái tạo đã trải qua một sự bùng nổ chưa từng có vào năm 2020 với công suất tăng 45% - tốc độ tăng hàng năm đáng kể nhất kể từ năm 1999 - và EIA cho biết điện gió, điện mặt trời và tích trữ điện bằng acquy đã chiếm một tỉ lệ đáng kinh ngạc là 81% tổng công suất mới vào năm 2021.

Các hệ thống SCADA vận hành các công trình năng lượng tái tạo (Ảnh st)

Năng lượng tái tạo đang trở nên tự tăng cường và tự duy trì, điều này giúp dẫn tới tranh luận công khai, chấp thuận, huy động vốn và hỗ trợ chính sách. Hiện có 67.000 tuabin gió quy mô công ty điện lực đang hoạt động tại 1.500 trang trại gió và 2.500 nhà máy/trang trại năng lượng mặt trời quy mô công ty điện lực ở Mỹ. Xem xét tất cả các thành công này, có một sự thiếu hụt lao động lớn đang xảy ra đằng sau hậu trường để giữ cho các hệ thống này hoạt động trơn tru và an toàn.

Hầu như khi nhìn vào bất cứ nơi nào trong thế giới ngày nay bạn đều thấy có một loại hình hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) nào đó đang chạy đằng sau hậu trường. Năng lượng tái tạo cũng không khác gì, chúng sử dụng các hệ thống SCADA để hỗ trợ các công trình vận hành.  SCADA của công ty điện lực hỗ trợ một mê cung các cảnh báo, cảm biến và dao cắt bằng cách liên kết các phần cứng và phần mềm của một công trình để quan sát, quản lý và đánh giá tính năng. Các hệ thống SCADA có thể điều chỉnh các tuabin gió và bộ nghịch lưu năng lượng mặt trời riêng lẻ bằng các lệnh tạm dừng, dừng và khởi động hoặc điều khiển các thành phần khác nhau trong mỗi công nghệ. Tuy nhiên, những năng lực đáng chú ý nhất của hệ thống SCADA là điều khiển công trường từ xa đối với bất kỳ vấn đề an toàn nào và quản lý toàn bộ công trường bằng công suất tác dụng, công suất phản kháng, điện áp hoặc tần số để duy trì nguồn điện và độ ổn định trên lưới điện.

Kỹ năng SCADA

Một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với ngành năng lượng tái tạo là tụt hậu trong cạnh tranh, điều này có thể xảy ra nếu lực lượng lao động không có kỹ năng trong các công nghệ tự động hóa mới nổi.

Các kỹ sư SCADA cần kết hợp các kỹ năng trong nhiều lĩnh vực (Ảnh st)

Các kỹ sư SCADA cần kết hợp các kỹ năng trong rất nhiều lĩnh vực. Họ cần thành thạo các ứng dụng SCADA chính, các thành phần hệ thống điện, kiến ​​trúc mạng lưới, các công nghệ tái tạo mới nổi và các kỹ thuật truyền thông để theo dõi và điều khiển hiệu quả các quy trình công nghiệp rất lớn. Một điều cũng thiết yếu là phải có kiến ​​thức về các hệ thống độc quyền và theo ngành cụ thể vốn đã bộc lộ sự cũ kỹ với các giao thức truyền thông lỗi thời, hoặc là các công nghệ mới mà các bên đang tích hợp chúng còn chưa hiểu đầy đủ và chưa có tiêu chuẩn nào được xây dựng. SCADA phát điện yêu cầu một số kiến ​​thức về điện và cơ khí, và năng lượng tái tạo yêu cầu kiến ​​thức cụ thể về ngành đó đối với Điện gió, Điện mặt trời, Điện địa nhiệt, v.v. Đối với trạm biến áp, việc tích hợp SCADA liên quan đến sự hiểu biết về các máy cắt, bảo vệ đường dây và các thiết bị bảo vệ và điều khiển khác. 

Điều quan trọng nữa là cần hiểu các quy định của địa phương, bang và liên bang, bao gồm các nhà điều hành hệ thống độc lập (ISO), các nhà điều hành hệ thống truyền tải (TSO), các cơ quan quản lý cân bằng và các quy định của Công ty quản lý Độ tin cậy Bắc Mỹ (NERC) và Ủy ban Điều tiết năng lượng liên bang (FERC). Cần phải có các kỹ năng về CNTT và mạng lưới để các hệ thống giao tiếp liền mạch với nhau, bao gồm cả kiến ​​thức an ninh mạng để bảo vệ các hệ thống đó khỏi các mối đe dọa vì các nhà máy điện là cơ sở hạ tầng quan trọng. Sẽ có lợi cho những người vận hành SCADA khi biết về cáp quang, vô tuyến vi ba và sự tiến triển dài hạn (LTE) đối với các thiết bị truyền dữ liệu và truy cập từ xa. Cần phải có thông tin chi tiết về nhiều loại bộ điều khiển lập trình (PLC), thiết bị đầu cuối từ xa (RTU), cảm biến, phần mềm SCADA, giao diện người & máy (HMI), bộ tập trung dữ liệu, rơle và các thiết bị cơ khí khác để cung cấp bộ dữ liệu hoàn chỉnh và năng lực điều khiển của từng công trình.

Mặc dù các công ty và tổ chức chuyên nghiệp cung cấp các chương trình đào tạo SCADA có chứng chỉ, nhưng nhiều người không cẩn thận để trở thành một kỹ sư SCADA thuần thục. Hiện tại, cách duy nhất để có được những kỹ năng này là thông qua đào tạo tại chỗ và làm việc với những người đã thu lượm kiến ​​thức qua nhiều năm kinh nghiệm làm việc.

Nội bộ hoặc thuê ngoài

Các tổ chức năng lượng tái tạo thường yêu cầu các kỹ sư SCADA phải có bằng cử nhân trong một lĩnh vực liên quan, chẳng hạn như Kỹ thuật điện, Khoa học máy tính hoặc CNTT. Họ cũng muốn các ứng viên của họ có ít nhất bốn năm kinh nghiệm làm việc kỹ thuật liên quan, thể hiện kỹ năng máy tính và giao tiếp mẫu mực. Do thiếu hụt các ứng viên có kinh nghiệm, các công ty phải chọn những người mới tuyển dụng với một hoặc hai bộ kỹ năng chính và sau đó đào tạo tại chỗ để hoàn thiện các kỹ năng và kiến ​​thức. Đó là một quá trình chậm chạp và mất công kinh khủng. 

Để có được những kỹ năng này phải thông qua đào tạo tại chỗ và làm việc với những người có nhiều năm kinh nghiệm (Ảnh st)

Để giải quyết khoảng trống ngày càng gia tăng về kỹ năng và sự thiếu hụt nhân tài có trình độ, nhiều công ty tái tạo đang khai thác lợi thế việc tăng cường nhân viên SCADA/CNTT của bên thứ ba hoặc chuyển sang các phòng điều khiển của bên thứ ba. Đây là những lựa chọn đáng tin cậy đối với các công ty năng lượng tái tạo đang tìm cách tiết kiệm chi phí để khai thác lợi thế của SCADA và chuyên môn của phòng điều khiển trong cơ sở hạ tầng cấp doanh nghiệp.

Có một số tổ chức về dịch vụ SCADA và CNTT năng lượng tái tạo chuyên biệt có kinh nghiệm hỗ trợ một số dự án năng lượng tái tạo lớn nhất toàn cầu. Các tổ chức dịch vụ này có thể được sử dụng để đáp ứng hoặc đẩy nhanh tiến độ của dự án và lấp đầy bất kỳ khoảng trống kỹ năng kỹ thuật nào mà không gặp rắc rối trong việc bố trí nhân sự cho một nhóm nội bộ để đáp ứng nhu cầu nguồn lực tăng đột biến. Khi một dự án đi vào vận hành, những nguồn lực này có thể được chuyển ra khỏi biên chế hoặc được giữ lại để bảo trì và hỗ trợ thường xuyên. Trong bối cảnh ngành công nghiệp đang gấp rút đáp ứng nhu cầu năng lượng tái tạo, bất kỳ nguồn lực hợp đồng nào cũng phải được xem xét kỹ lưỡng về chuyên môn và có hồ sơ theo dõi dự án thành công.

Ứng viên của bên thứ ba phải được chuẩn bị để thành công trong mọi địa bàn hoạt động của phòng điều khiển (Ảnh st)

Các dịch vụ trong phòng điều khiển cũng cần phải được cân nhắc kỹ lưỡng tương tự. Tất cả các phòng điều khiển của bên thứ ba bề ngoài có thể trông giống hệt nhau, nhưng một số yếu tố quan trọng và phức tạp cần được xem xét khi tìm kiếm một người chăm sóc lý tưởng, nhiều yếu tố trong số đó có thể có tác động lớn đến chi phí tổng thể và kết quả hoạt động kinh doanh. Ứng viên lý tưởng cho phòng điều khiển của bên thứ ba phải đạt được vô số yêu cầu và nhiệm vụ, trong đó nhiều yêu cầu và nhiệm vụ là cần thiết bởi tầm quan trọng của ngành này đồng thời cũng bởi mức độ nghiêm trọng của các sơ suất bỏ qua gây ra sự cố. Giao trách nhiệm quản lý phòng điều khiển cho người khác có nghĩa là ứng viên bên thứ ba phải được chuẩn bị để thành công trong mọi địa bàn hoạt động của phòng điều khiển.

Do bản chất hay thay đổi của các hoạt động hàng ngày, nhân viên phòng điều khiển phải hiểu các thủ tục có một không hai dành riêng cho các quá trình cụ thể và các thực hành tốt nhất trong toàn ngành và các yêu cầu tuân thủ. Nhu cầu kinh nghiệm không chỉ dừng lại ở bàn điều khiển. Các ứng viên lý tưởng cho các hoạt động phòng điều khiển thuê ngoài cung cấp kiến ​​thức chuyên môn toàn diện đối với các dịch vụ phòng điều khiển, bao gồm kinh nghiệm với các hệ thống SCADA, cơ sở hạ tầng CNTT và các hệ thống hỗ trợ khác, để bao quát tất cả các khía cạnh của tính liên kết giữa các hoạt động của phòng điều khiển. Kinh nghiệm này phải bao trùm cả một mạng lưới kiến ​​thức bao gồm toàn ngành để đảm bảo ứng viên không chỉ có kinh nghiệm trong ngành trong quá khứ mà còn được đầu tư vào việc học hỏi và chuẩn bị cho tương lai công nghệ của ngành.

Kinh nghiệm với các hoạt động bình thường là cơ sở để vận hành một bảng điều khiển. Tuy nhiên, kinh nghiệm nâng cao chỉ đến với các điều kiện hoạt động bất thường cần chẩn đoán ngay lập tức, các hoạt động không bình thường đe dọa sự an toàn của cả một vùng với hậu quả cao và ứng phó với thảm họa khi thời tiết không lường trước được tàn phá cả hệ thống. Các nhân viên điều khiển có kinh nghiệm được đào tạo để giải quyết các vấn đề bất thường này.

Kết luận

Các phòng điều khiển của bên thứ ba giải quyết các chi phí to lớn và thiếu hụt kỹ năng trong hoạt động của phòng điều khiển nội bộ. Chúng là một lựa chọn thiết thực cho các tổ chức thuộc mọi quy mô và phòng điều khiển "phù hợp" có thể cung cấp kinh nghiệm ngành tiến bộ về quản lý và người điều khiển. Chuyên môn của bên thứ ba mang đến cơ sở hạ tầng cấp doanh nghiệp có tính khả dụng cao để giải quyết nhu cầu công nghệ, diễn giải các quy định về luân phiên và đảm bảo tuân thủ, đồng thời tạo các kế hoạch khắc phục thảm họa toàn diện để chuẩn bị và tránh bất kỳ tình huống nào có thể gây ra thời gian chết. Bằng cách xem xét các khía cạnh này của các quy trình trong phòng điều khiển, ngành năng lượng tái tạo có thể tự tin xác định nhà cung cấp phòng điều khiển bên thứ ba nào phù hợp nhất để quản lý hoạt động của họ một cách an toàn.

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo “T&D world”, số tháng 8/2022