Tiềm năng của thị trường BESS

Trong vài năm gần đây, cùng với xu hướng phát triển của nguồn năng lượng tái tạo, việc lắp đặt BESS trên thế giới đang tăng nhanh ở mức đáng kể. Trong năm 2018 và 2019, công suất lắp đặt BESS mới tăng khoảng 3GW so với năm trước. Đến năm 2018, tổng công suất lắp đặt trên thế giới đạt khoảng 9GW /17GWh, được dự báo có thể tăng đến hơn 300GW/550GWh [1] vào năm 2030 và khoảng 1,095GW/2,850GWh vào năm 2040, theo ​​công ty nghiên cứu Bloomberg New Energy Finance (BNEF), tham khảo Figure 1. Với tốc độ tăng này, theo ước tính của Bloomberg, thị trường công nghệ lưu trữ sẽ thu hút tổng mức đầu tư cộng dồn vào hệ thống lưu trữ năng lượng trên thế giới sẽ đạt khoảng 103 tỷ USD trong khoảng từ 2019 đến 2030 và 520 tỷ USD [2] từ 2030 đến 2040. Việc chi phí đầu tư hệ thống BESS ngày càng giảm trong nhiều năm qua, và công nghệ ngày càng được tối ưu hóa (như về hiệu suất, dòng đời, độ suy giảm của hệ thống) là các yếu tố chủ yếu thu hút đầu tư vào loại công nghệ này.

Figure 1– Global cumulative energy storage power installations in GW and forecast to 2040

(Source: BloombergNEF 2019)

Về mặt ứng dụng, BESS có thể được ứng dụng theo một số phương án với quy mô khác nhau mang lại nhiều lợi ích khác nhau như sau:

BESS tại các khu công nghiệp, tòa nhà thương mại hay hộ gia đình có thể cung cấp điện năng tiêu thụ vào giờ cao điểm (sạc giờ thấp điểm), từ đó giảm chi phí tiêu thụ điện; và tích trữ sản lượng dư thừa từ hệ thống điện mặt trời áp mái (nếu có) giúp giảm việc lãng phí sản lượng dư thừa. BESS nối lưới có thể hỗ trợ cung cấp một số dịch vụ ổn định lưới như: dịch chuyển phụ tải giúp giảm áp lực trên hệ thống truyền tải và phân phối (load shifting), ổn định tần số (frequency regulation), ổn định điện áp (voltage regulation), trì hoãn tính cấp bách nâng cấp hệ thống lưới (grid investment deferral), vv.. BESS lắp đặt tại các dự án nhà máy NLTT giúp ổn định chất lượng điện năng và công suất phát điện (renewable smoothing).

Cơ sở và bối cảnh

Nghiên cứu phát triển và thực hiện thí điểm mô hình ứng dụng công nghệ BESS phù hợp với định hướng của Quốc gia được thể hiện trong các quyết định của Thủ tướng chính phủ như Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 6/04/2020 và Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 8/11/2012.

Hiện tại, tình hình vận hành hệ thống điện quốc gia sau thời điểm “phát triển nóng” điện mặt trời có nhiều khó khăn và thách thức do tỷ trọng nguồn nhiên liệu năng lượng tái tạo biến đổi (điện gió và điện mặt trời) cao. Nhiều trường hợp, đơn vị vận hành hệ thống điện đã phải cắt giảm công suất phát của các nhà máy điện gió và điện mặt trời để đảm bảo an toàn hệ thống điện quốc gia.

Ngoài ra, dự thảo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2045 (Quy hoạch điện 8), tỷ trọng năng lượng tái tạo trong hệ thống điện ngày càng chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu nguồn điện thì các thách thức liên quan đến vận hành hệ thống điện sẽ ngày càng tăng. BESS sẽ là một trong các giải pháp để giải quyết bài toán vận hành hệ thống điện khi tích hợp nguồn năng lượng tái tạo với tỷ trọng lớn trong tương lai.

Công nghệ hệ thống lưu trữ

Công nghệ pin Li-ion đang được sử dụng khá rộng rãi và ngày càng trở nên phố biến trên thị trường ứng dụng công nghệ lưu trữ trên thế giới trong những năm gần đây, thể hiện ở Figure 2. Tính cạnh tranh trên thị trường của công nghệ pin Lithium-ion dựa vào việc giá thành của công nghệ giảm mạnh trong 10 năm trở lại đây, với thời gian đáp ứng ngắn (vài giây), hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống liên tục được cải thiện và tối ưu. Vì vậy, hệ thống lưu trữ sử dụng công nghệ pin Lithium-ion được lựa chọn là công nghệ ứng dụng cho dự án thí điểm BESS tại PIH.

Figure 2– Technology mix in storage installations, excluding pumped hydro storage (Source: IEA 2019)

Lợi ích dự án và vai trò của PECC2

Khi được lắp đặt BESS tại tòa nhà PECC2 Innovation Hub (PIH), hệ thống này sẽ tích trữ điện năng từ lưới điện vào giờ thấp điểm buổi tối và điện năng tích trữ sẽ được sử dụng để cung cấp điện năng tiêu thụ cho tòa nhà vào những giờ cao điểm ban ngày hay khi nguồn cấp từ lưới không đảm bảo cung ứng. Ứng dụng giải pháp sẽ tạo ra lợi ích kinh tế, xã hội, môi trường và đi theo định hướng phát triển ngành năng lượng quốc gia.

• Từ góc độ kinh tế, hệ thống BESS giúp cắt giảm chi phí tiêu thụ điện vào các khung giờ cao điểm, duy trì nguồn điện cung cấp cho hoạt động sản xuất của tòa nhà PIH khi việc cung cấp từ lưới điện bị gián đoạn, trong một khoảng thời gian dưới giới hạn tích trữ của hệ thống.
  Bên cạnh đó, trong bối cảnh giá điện mặt trời ưu đãi ngày càng giảm và giá điện tiêu thụ trên đà tăng tại Việt Nam, việc áp dụng công nghệ lưu trữ tạo điều kiện cho việc tận dụng tối đa nguồn điện do hệ thống điện mặt trời sản xuất. Việc này sẽ mang lại lợi ích kinh tế khi thời điểm tương lại giá điện mặt trời ưu đãi giảm xuống thấp hơn giá điện giờ thấp điểm.
• Từ góc độ môi trường và xã hội, ứng dụng công nghệ lưu trữ tạo điều kiện cho việc tận dụng tối đa sản lượng từ hệ thống mặt trời áp mái, và hạn chế việc phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện cung cấp từ lưới điện tập trung.
• Dự án thí điểm BESS tại PIH là dự án đầu tiên tại Việt Nam ứng dụng công nghệ pin lưu trữ Li-ion, dự án sẽ tạo tiền đề cho ứng dụng công nghệ BESS tại Việt Nam, phù hợp với định hướng phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và lưới điện thông minh của Chính phủ.

Dự án thí điểm BESS tại PIH, dự án đầu tiên ứng dụng công nghệ lưu trữ tại Việt Nam, một lần nữa khẳng định quyết tâm và năng lực của lực lượng kỹ sư và chuyên viên của PECC2 trong việc nắm bắt xu hướng tiên tiến trong ngành năng lượng trong nước và thế giới. Quá trình triển khai gặp không ít khó khăn khi lần đầu tiên đội ngũ PECC2 tiếp cận mô hình công nghệ mới và kinh nghiệm triển khai còn hạn chế. Sự thành công của nhiều công đoạn từ nghiên cứu mô hình công nghệ, lập phương án kỹ thuật, tính toán công suất hệ thống, tìm kiếm nhà cung cấp và đánh giá phân tích hiệu quả dự án là thành quả của sự tập hợp chuyên môn, kỹ năng và phối hợp từ các trung tâm đơn vị trong PECC2.

Toàn bộ thiết bị thuộc hệ thống BESS hiện đang được triển khai lắp đặt, sau các công tác thí nghiệm thiết bị, thử nghiệm, vận hành chạy thử và đóng điện sẽ đi vào vận hành thương mại tại tòa nhà trong tháng 7 năm nay. Cùng với hệ thống điện mặt trời áp mái, hệ thống lưu trữ BESS tạo thành giải pháp cấp điện thông minh, sạch và bền vững cho phần lớn phụ tải trong các khung giờ vận hành trong ngày của tòa nhà, một yếu tố thiết thực góp phần tạo thành tòa nhà PECC2 Innovation Hub.

Với việc triển khai tại chính ngay trụ sở của mình, PECC2 vừa đào tạo cho các kỹ sư kinh nghiệm triển khai dự án và vận hành hệ thống BESS, vừa là nơi kiểm chứng công nghệ mới cho các dự án trong tương lai.

Thực hiện: Trương Ngọc Thùy Trang – Ban EPC