Tóm tắt về tích trữ điện

Tóm tắt về tích trữ điện năng

1. Tổng quan về tích trữ điện năng trên thế giới

Điện từ các nguồn biến đổi (VRE) như gió và mặt trời đang phát triển rất nhanh trong thời gian gần đây trên thế giới và cả ở Việt Nam. Tỷ trọng ngày càng tăng của VRE trong cơ cấu nguồn cần một hệ thống năng lượng linh hoạt hơn để đảm bảo rằng các nguồn VRE được tích hợp một cách hiệu quả và đáng tin cậy vào hệ thống. Do khả năng là nhanh chóng hấp thụ, lưu trữ và cấp điện trở lại cho hệ thống khi cần, pin lưu trữ là một trong những giải pháp tăng tính linh hoạt của hệ thống.

Hiện nay khoảng 95% lưu trữ điện trên thế giới dùng thủy điện tích năng. Một số nước đã xây dựng nhiều thủy điện tích năng như Nhật 8,8%, Tây Ban Nha 7,5%, Đức 3,2%. Cho đến nay, Việt Nam chưa có hệ thống tích trữ điện quy mô lớn. Theo Dự thảo Quy hoạch Điện VIII, dự kiến sẽ xây dựng 8 thủy điện tích năng với tổng công suất 8.900MW. Nhà máy thủy điện tích năng Bác Ái 1.200MW đã khởi công và dự kiến vận hành năm 2028.

Do sự phát triển nhanh chóng của pin lưu trữ, đặc biệt là pin Li-ion mà thị phần hiện nay chiếm 90% trong các loại pin, pin lưu trữ đang được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Úc, Anh, Nhật,… Hệ thống pin lưu trữ trên thị trường thường được phân biệt 2 dạng: phía trước đồng hồ (in-Front of the Meter, FTM) hoặc phía sau đồng hồ (Before the Meter, BTM).

Thủy điện tích năng được đặt ở những nơi có độ chênh lệch cao và chiếm khá nhiều đất, tác động khá lớn đến môi trường. Trái lại, pin lưu trữ có nhiều lợi thế hơn là có thể bố trí gần nơi phụ tải, kích thước nhỏ gọn giống như công ten nơ, lắp ráp dễ dàng và nhanh chóng và có thể dễ dàng mở rộng quy mô khi cần thiết.

2. Các dịch vụ lưới điện mà pin lưu trữ có thể thực hiện

• Điều tần (điều chỉnh tần số lưới điện): Sự mất cân bằng giữa nguồn cung và nhu cầu phụ tải dẫn đến giảm hoặc tăng tần số lưới điện. Pin lưu trữ có thể đảm nhận rất tốt việc điều tần do phản ứng rất nhanh trong vòng vài mili giây so với các nhà máy thông thường có thể mất vài giây đến vài phút.
• Điều chỉnh công suất: Khi có sự sự thâm nhập nhiều của điện biến đổi như mặt trời và gió, hệ thống được phải giảm công suất phát điện rất nhanh vào buổi sáng khi năng lượng mặt trời tăng lên và và công suất phát điện tăng rất nhanh vào buổi tối khi lượng năng lượng mặt trời giảm và nhu cầu điện tăng lên. Pin lư trữ đảm nhận tốt vai trò này.
• Hoãn đầu tư công suất phủ đỉnh: Các hệ thống lưu trữ pin quy mô lớn rất phù hợp để phục vụ cho việc dự trữ công suất có thể phát ra trong giờ cao điểm, thay thế các máy điện phủ đỉnh và trì hoãn đầu tư thêm vào nhà máy chạy đỉnh này.
• Giảm tắc nghẽn hệ thống truyền tải và phân phối: Trong giờ cao điểm, công suất điện trong các mạng lưới truyền tải và phân phối có thể vượt quá khả năng truyền tải cả đường dây và có thể dẫn đến nghẽn mạng. Việc nghẽn mạng chỉ xảy ra trong một khoảng thời gian rất ngắn nên việc đầu tư vào nâng cấp toàn bộ lưới điện có thể không phải là giải pháp tối ưu. Thay vì xây nâng cấp hệ thống truyền tải và phân phối, việc lắp đặt hệ thống pin lưu trữ tại các điểm tắc nghẽn để nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
• Ít cắt giảm năng lượng tái tạo: Việc cắt giảm điện năng lượng tái tạo trong thời điểm lượng điện gió và mặt trời  cao và nhu cầu thấp có thể xẩy ra. Hệ thống lưu trữ pin quy mô lớn là một giải pháp để giảm thiểu việc cắt giảm điện năng lượng tái tạo. Lượng điện dư thừa có thể được lưu trữ và sau đó sử dụng vào lúc cao điểm khi cần.
• Hệ thống điện mini độc lập: Giảm sự phụ thuộc vào máy phát điện chạy dầu. Ở các hệ thống lưới điện nhỏ trên các đảo hoặc các cộng đồng xa xôi thường dựa vào máy phát điện chạy dầu diesel để cung cấp điện. Hệ thống pin lưu trữ có thể làm nguồn dự phòng cung cấp điện trong những điều kiện như vậy và giúp cân bằng cung và cầu bằng cách sạc vào khi có nhiều điện và xả khi cần sử dụng.

3. Giá tích trữ điện bằng pin

LCOE của pin tích trữ tùy theo quy mô và lĩnh vực sử dụng và dao động từ 108USD/MWh đến 471USD/MWh (từ 10,8 cent/kWh đến 47,1 cent/kWh), tương đương với LCOE của thủy điện. tích năng.

Theo NREL, giá pin tích trữ giảm rất nhanh, từ 2010 đến 2020 giảm khoảng 80%. Dự báo đến năm 2030, giảm còn khoảng 55% hiện nay và đến năm 2050 chỉ còn khoảng 40% so với hiện nay.

4. Tái chế pin

Lithium là một kim loại quý và trữ lượng không lớn, chủ yếu ở Công gô (Châu Phi). Hiện nay đã có quy trình tái chế để thu hồi kim loại này để sử dụng lại.

5. Pin lưu trữ tại Việt Nam

Ở Việt Nam, pin tích trữ quy mô lớn chưa phát triển, chỉ có ở quy mô nhỏ cấp cộng đồng và hộ gia đình. Ví dụ như hệ thống cấp điện cho 24 hộ dân tại Ea Rớt (Đắc Lăk) do GreenID tài trợ.

Về chính sách, cho đến nay Việt Nam hầu như vẫn chưa có chính sách về pin lưu trữ nói riêng và các chính sáchliên quan đến thị trường cho dịch vụ lưới điện. Dịch vụ lưới điện là việc nội bộ của EVN và do đó chưa có cơ chế giá cả, cơ chế đấu thầu trong cung cấp dịch vụ lưới điện như ở các nước khác.

Tháng 1 năm 2021, Công ty Blue Leaf Energy Aisia và Công ty Tài chính Macquarie đã gửi thư cho Thủ tướng kiến nghi được giúp đỡ xây dựng Dự án điện mặt trời nổi 500MWp kết hợp với hệ thống pin lưu trữ 200MWh tại hồ Trị An. Đây là cơ hội phát triển cả hai lĩnh vực là điện mặt trời nổi và pin tích trữ đối với Việt Nam.

6. Kết luận và kiến nghị

6.1. Kết luận

• Pin tích trữ phát triển rất nhanh trên thế giới, đặc bệt là pin Li-ion.
• Trên thế giới, pin lưu trữ đã được sử dụng trong cả dạng trước công tơ (FTM) và sau công tơ (BTM).
• Cần phải ban hành chính sách là về pin lưu trữ.
• Việc tái chế pin Li-ion đã có công nghệ tái chế.

6.2. Kiến nghị

• Việt Nam cần có những chính sách đối với pin tích trữ.
• Cần có thị trường điện cạnh tranh nói chung và thị trường dịch vụ lưới điện nói riêng.
• Chính phủ và các cơ quan liên quan như Bộ Công thương cần ủng hộ dự án điện mặt trời nổi + pin tích trữ của hai công ty Blue Leaf và Macquarie.

Tác giả: Trần Đình Sính - chuyên gia năng lượng