Trung tâm Phát triển Sáng tạo Xanh
Chính sách hỗ trợ cho lưu trữ năng lượng bằng pin đang được thúc đẩy trên khắp châu Âu khi chính phủ các quốc gia dỡ bỏ các rào cản đã được quy định trước đó và EU cam kết hỗ trợ tài chính cho công nghệ mới nổi này. Ở một số quốc gia, hiện nay thị trường công suất đã được xem xét lại nhằm cho phép các nhà lưu trữ năng lượng cạnh tranh để thực hiện được các hợp đồng trợ cấp trên cơ sở bình đẳng hơn với các nhà phát điện. Hỗ trợ từ Liên minh Pin Châu Âu và khoản vay 1 tỷ euro từ Ngân hàng Đầu tư Châu Âu chỉ trong năm 2020 có thể giúp củng cố niềm tin của nhà đầu tư. Lưu trữ bằng pin sẽ là một thành phần then chốt để hỗ trợ cho phát triển của điện mặt trời - nhưng việc triển khai các dự án sẽ phải tăng tốc nhanh hơn để thực hiện tiềm năng này.
Ảnh: Internet
Liên minh châu Âu và các chính phủ đang bắt đầu nhận ra rằng việc lưu trữ năng lượng bằng pin sẽ đóng một vai trò then chốt trong việc mở rộng phát triển điện mặt trời và các năng lượng tái tạo khác trên toàn châu Âu.
Lưu trữ bằng pin nối lưới vẫn là một công nghệ thích hợp nhất và việc triển khai các dự án sẽ phải tăng tốc nhanh hơn nhiều để phát huy hết tiềm năng của thị của dạng lưu trữ này. Do đó, đây chính là một động lực thúc đẩy ngành công nghiệp này cho nên ngày càng có nhiều quốc gia đang dỡ bỏ các rào cản đã quy định để tạo ra một sân chơi bình đẳng để ngành lưu trữ năng lượng có thể cạnh tranh với các ngành phát điện, ví dụ như trong việc đấu giá công suất. Ở các nước như Ý, Vương quốc Anh, Bồ Đào Nha và Ireland đã thiết kế các thị trường công suất theo đó các nhà lưu trữ năng lượng có thể đấu thầu các hợp đồng bằng cách đấu giá. Điều này tạo điều kiện cho các nhà lưu trữ một dòng doanh thu cố định và có thể và có thể dự đoán được để họ có thể cam kết đối với công suất trong những năm tới.
Lưu trữ bằng pin tại Châu Âu
Tại Ý, lần đầu tiên, các nhà lưu trữ bằng pin đã thắng trong các cuộc đấu giá diễn ra vào tháng 11 năm ngoái, với tổng công suất 95 MW cho giai đoạn 2022-23. Điều đáng chú ý là các nhà máy nhiệt điện than đã bị loại khỏi các cuộc đấu giá do có mức phát thải cao. Ở Bồ Đào Nha, các cuộc đấu giá đã bị trì hoãn do Covid-19, nhưng chúng dự kiến sẽ diễn ra ngay sau thời hạn đăng ký ngày 31 tháng 7. Ở Đức - nước đang có kế hoạch lắp đặt hệ thống pin công suất 250 MW để củng cố lưới điện ở Baden-Württemberg - cũng đang bắt đầu cho thấy ngày càng hỗ trợ nhiều hơn đối với công nghệ lưu trữ bằng pin.
“Lưu trữ bằng pin đã thắng rõ ràng tại cuộc đấu giá công suất của Ý. Bồ Đào Nha đã thiết kế một cuộc đấu giá công suất cho dự án năng lượng mặt trời và pin lưu trữ đang thực hiện. Dự án tăng cường lưới điện ở Đức cũng công nhận việc lưu trữ bằng pin là một công cụ linh hoạt. Đây đều là những bước đi tích cực, ”McCusker nói.
Tại Vương quốc Anh, các cuộc đấu giá công suất đang được khởi động trở lại sau khi bị đình chỉ gần một năm, sau lời thách thức của Tempus Energy trước Tòa án Công lý Châu Âu. Phán quyết của tòa án khiến chính phủ Vương quốc Anh chịu áp lực phải thiết kế lại chương trình để các hợp đồng có thời hạn dài hơn - lên đến 15 năm - để trợ giúp các nhà vận hành phản ứng phụ tải (demand side response, DSR, operators).
Theo McCusker, sự hồi sinh của các cuộc đấu giá công suất ở Anh là một động lực cho ngành công nghiệp lưu trữ. Cuộc đấu giá T-4 mới nhất cho giai đoạn 2023-24 diễn ra vào tháng 3 và kết quả lưu trữ bằng pin đã thắng hợp đồng khoảng 120 MW . Tại Ireland, các nhà lưu trữ pin đã giành được hợp đồng 127 MW trong phiên đấu giá T-4 vào tháng Tư. Công ty vận hành lưới điện của Ireland EirGrid cũng đang thực hiện việc khen thưởng bằng mặt tài chính cho việc phản ứng nhanh của hệ thống lưu trữ pin thông qua các dịch vụ lưới điện, khi họ công nhận giá trị của tính linh hoạt mà hệ thống lưu trữ mang lại.
“Vương quốc Anh và Ireland là hai ví dụ về thị trường nơi nhu cầu linh hoạt của cấp điện lớn hơn. Kết nối xuyên biên giới còn hạn chế, các nhà máy điện than đang dần dần chạy độc lập và năng lượng tái tạo đang mở rộng nhanh chóng. Ireland là một ví dụ điển hình khi có những ngày nhất định, có tới 70% sản lượng điện là từ gió, với khả năng kết nối hạn chế, ”McCusker nói.
Ở Vương quốc Anh, quy mô của thị trường lưu trữ hiện tại là khoảng 4 GW, nhưng đó chủ yếu là thủy điện tích năng. Lưu trữ pin chỉ mới gần đây, với công suất lắp đặt khoảng 880 MW. Đó là thị phần lớn nhất ở châu Âu, vượt qua Đức, quốc gia chỉ có công suất lưu trữ 530 MW, theo số liệu của Ủy ban châu Âu. Tại Vương quốc Anh, các dự án pin lưu trữ trị giá 13,5 GW đang chờ được xây dựng, trong đó 3 GW đã có giấy phép lập kế hoạch và kết nối lưới điện, theo công ty tuyển dụng năng lượng Taylor Hopkinson.
Frank Gordon, nhà phân tích chính sách cấp cao tại Hiệp hội Năng lượng tái tạo và Công nghệ sạch cho biết: “Có một lượng lớn các dự án mới ở Vương quốc Anh nhưng chúng tôi cần loại bỏ các rào cản như phí lưới điện và thiếu một chương trình hỗ trợ chuyên dụng, đồng thời cải thiện sự sẵn có của nguồn tài chính”.
“Việc lưu trữ pin sẽ rất quan trọng để cân bằng hệ thống khi chúng tôi tiến tới mục tiêu lưới zero (net-zero). Chúng tôi cần thêm 4 GW công suất điện vào năm 2030 chỉ để sạc cho xe điện và điều này sẽ cần được cân bằng trên hệ thống bằng cách sử dụng các tài sản lưu trữ và tính linh hoạt”. Gordon nói thêm.
Công suất Lưu trữ pin nối lưới ở châu Âu hiện chỉ chiếm dưới 2 GW, trong đó khoảng 3/4 là pin lithium-ion. Các công nghệ khác bao gồm axit chì, dòng oxy hóa khử và pin xút natri. Trên toàn thế giới, tổng công suất đạt khoảng 13 GW trong đó Trung Quốc, Hàn Quốc và Hoa Kỳ được xếp hạng là các thị trường đứng đầu.
Một nghiên cứu của Ủy ban châu Âu được công bố vào tháng 3 cho thấy ở châu Âu công suất pin lắp đặt có thể đạt 67 GW vào năm 2030, nhưng cũng cảnh báo rằng việc phát triển hệ thống phân phối có thể làm giảm nhu cầu lưu trữ trong dài hạn. Pin cũng phải đối mặt với sự cạnh tranh từ thủy điện tích năng. Công suất tích lũy thủy điện tích năng đã lắp đặt ở Châu Âu là khoảng 45 GW.
Hỗ trợ của EU
Các nhà lập pháp EU cũng đang bắt đầu quá trình dỡ bỏ các rào cản thị trường lưu trữ năng lượng. Chỉ thị về điện đã được sửa đổi của EU (2019/944) quy định rằng các nhà vận hành hệ thống truyền tải và vận hành hệ thống phân phối không được sở hữu hoặc vận hành các cơ sở lưu trữ trừ các trường hợp đặc biệt. Điều này nhằm tăng tính cạnh tranh và đảm bảo khả năng tiếp cận công bằng các phương tiện lưu trữ cho tất cả các bên tham gia thị trường. Các quy định mới cũng cấm phân biệt lưu trữ so với các công nghệ khác. Các nước thành viên EU có thời hạn đến năm 2021 để biến điều này thành luật. Sự ủng hộ của Brussels cũng được thể hiện qua sự hậu thuẫn của Liên minh Pin Châu Âu (European Battery Alliance, EBA), được ra mắt vào năm 2017. EBA nhắm mục tiêu tự cung cấp nguyên liệu thô trong sản xuất pin, ví dụ như lithium chẳng hạn.
Bốn dự án khai thác lithium với tổng vốn đầu tư 2 tỷ Euro đã được khởi động bởi các đối tác Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Pháp-Đức và Séc-Đức. Các mỏ dự kiến sẽ hoạt động từ năm 2022 đến năm 2024 và có thể đáp ứng tới 80% nhu cầu lithium của châu Âu vào năm 2025. EU hy vọng rằng ngành công nghiệp pin sẽ tạo ra nhiều việc làm và giúp giảm thiểu một số tác động kinh tế tiêu cực của đại dịch Covid -19.
Sofia Goncalves, giám đốc dự án lưu trữ năng lượng và lưới điện thông minh của EIT InnoEnergy, nói với tạp chí pv: “Có sự hỗ trợ từ cấp trung ương của EU để thúc đẩy các sáng kiến và phục hồi xanh như Liên minh pin châu Âu đang khuyến khích là giải pháp hiệu quả nhất đối với việc áp dụng lưu trữ năng lượng. Bà lưu ý rằng thị trường lưu trữ năng lượng dân dụng cũng đang bắt đầu khởi sắc. Ví dụ, Đức đã chứng kiến 55.000 bộ lưu trữ gia đình được lắp đặt chỉ trong năm 2019.
Goncalves cho biết: “Chính phủ các quốc gia đang bắt đầu nhận ra rằng việc lưu trữ là điều cần thiết để hỗ trợ việc mở rộng điện mặt trời. Tại Đức, các mối quan hệ đối tác giữa các nhà cung cấp các tấm pin mặt trời áp mái và các nhà cung cấp bộ lưu trữ đã có mặt trên thị trường để cung cấp các giải pháp lưu trữ + năng lượng mặt trời bao gồm hệ thống quản lý năng lượng cho khách hàng khu vực nhà ở.
Cạnh tranh về giá
Theo truyền thống, chi phí ban đầu cao là một rào cản đối với đầu tư, đặc biệt là đối với hệ thống pin lưu trữ cố định quy mô lớn. Tuy nhiên, chi phí này hiện đang bắt đầu giảm. Hiện nay các gói hỗ trợ tài chính đã có, ví dụ như từ Ngân hàng Đầu tư Châu Âu (EIB) và Quỹ Đổi mới của EU. EIB cho biết họ sẽ cho vay 1 tỷ euro cho các dự án pin lưu trữ chỉ trong năm 2020, nhiều hơn tổng số tiền mà họ đã cho các dự án này vay trong 10 năm qua.
Ngoài các khoản vay của EIB, còn có các khoản tài trợ thuộc Quỹ Đổi mới của EU, mà quỹ này là một trong những quỹ lớn nhất thế giới dành cho công nghệ các-bon thấp. Khoản tài trợ lên tới 10 tỷ euro sẽ có thời hạn cho đến năm 2030. Quỹ này dựa trên doanh thu từ việc bán đấu giá 450 triệu khoản trợ cấp carbon của EU từ năm 2020 đến năm 2030, cũng như từ các khoản tiền chưa sử dụng từ chương trình NER 300 hiện đã hết hạn. Sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ việc tăng giá carbon theo Hệ thống giao dịch khí thải của EU. Giá carbon châu Âu đã tăng trong những tuần gần đây và có khả năng tăng cao hơn trong giai đoạn thứ tư của ETS, bắt đầu vào năm sau.
Giá thành của pin cũng phải được xem xét so với các giải pháp, đắt tiền hơn, chẳng hạn như nâng cấp lưới điện và xây dựng các kết nối xuyên biên giới. Lưu trữ pin cũng tỏ ra kinh tế khi hệ thống lưu trữ pin có thể lưu trữ điện khi nguồn cung dồi dào và giá cả thấp, và phát lượng điện này lên lưới khi nhu cầu và giá cả cao. Hơn nữa, thời gian phản hồi nhanh của pin lưu trữ làm cho chúng trở nên lý tưởng để kiểm soát tần số của lưới điện.
Khoảng 17 GW công suất điện mặt trời đã được lắp đặt ở Châu Âu vào năm 2019, nâng tổng số lên 131 GW, theo số liệu của Ủy ban Châu Âu. Điện mặt trời sẽ phải mở rộng hơn nữa nếu EU đạt được mục tiêu giảm cacbon năm 2030, dự kiến sẽ được điều chỉnh lên trong năm nay, từ mục tiêu 40% hiện tại lên mức 50% - 55% so với năm 1990. Bộ lưu trữ pin kết hợp với các công nghệ khác như hydro xanh có thể hỗ trợ việc mở rộng năng lượng mặt trời này bằng cách giải quyết thách thức về gián đoạn.
“Một trong những lợi thế của pin là chỉ mất vài tháng để chế tạo, so với vài năm để xây dựng thủy điện tích năng”. Luis Munuera, nhà phân tích công nghệ năng lượng tại Cơ quan Năng lượng Quốc tế, giải thích rằng “Chúng cũng rất linh hoạt theo nghĩa là bạn có thể lắp đặt chúng trên lưới điện hoặc bên cạnh một trang trại năng lượng mặt trời hoặc gió”.
Munuera cho biết thêm rằng tác động lan tỏa từ những cải tiến công nghệ sản xuất pin hàng loạt cho xe điện đồng nghĩa với việc chi phí của pin nối lưới cũng sẽ giảm xuống.
Munuera cho biết: “Việc triển khai bộ lưu trữ pin có thể diễn ra nhanh chóng ở các thị trường có chính sách hỗ trợ”.
Một số quốc gia châu Âu - gồm Vương quốc Anh, Ý, Hy Lạp, Đức và Tây Ban Nha - đã công bố kế hoạch loại bỏ dần sản xuất nhiệt điện than trong những năm tới. Việc đóng cửa nhà máy có thể xảy ra sớm hơn do tỷ suất lợi nhuận kém, một phần là do giá carbon của EU cao hơn. Đức cũng dự kiến sẽ đóng cửa các lò phản ứng hạt nhân cuối cùng vào năm 2022.
Việc sản xuất nhiệt ngày càng được thay thế bằng năng lượng tái tạo, là một giải pháp thuyết phục cho các giải pháp lưu trữ pin. Sự hỗ trợ từ các chính phủ quốc gia và các tổ chức EU sẽ giúp củng cố niềm tin của nhà đầu tư. Tuy nhiên vẫn còn nhiều thách thức.
Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, tỷ lệ lắp đặt công suất lưu trữ ở châu Âu năm 2019 đã giảm 40% so với cùng kỳ năm ngoái. Báo cáo lưu ý rằng sự sụt giảm này phần lớn là do việc triển khai chậm chạp của các ứng dụng trên lưới điện, trong khi hệ thống theo dõi phụ tải điện đã hoạt động tốt hơn nhiều, báo cáo lưu ý.
Tuy nhiên, có những lý do để lạc quan. Các dự án thử nghiệm đang được triển khai tại các thị trường mới, chẳng hạn như dự án RINGO 12 MW của Pháp ở Vingeanne, dự kiến sẽ được đưa vào vận hành vào tháng 3 năm sau. Dự án đang được phát triển bởi tập đoàn công nghiệp Ý Nidec. Hơn nữa, dự án lưu trữ 25 MW của Total gần Dunkirk dự kiến sẽ được vận hành vào cuối năm nay. Điều này báo hiệu rằng các dự án đang được thực hiện và bộ lưu trữ pin có thể sẽ chiếm được thị phần trong vài năm tới. Và ngành công nghiệp điện mặt trời sẽ theo dõi chặt chẽ những diễn biến này.
Theo PV magazine tháng 8/2020
Tác giả: Andreas Walstad
Dịch giả: Trần Đình Sính
