Nghịch lý chuyện “đường cong con vịt”!

Cuối tháng 6/2024, Văn phòng Chính phủ đã ra thông báo kết luận của Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà về việc xây dựng, ban hành Nghị định quy định cơ chế, chính sách khuyến khích phát triển điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu.

Việc ban hành một Nghị định quan trọng như vậy là tất yếu bởi theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 (Quy hoạch điện VIII) đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 500/QĐ-TTg ngày 15/5/2023 đặt mục tiêu “Phấn đấu đến năm 2030 có 50% các tòa nhà công sở và 50% nhà dân sử dụng điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu (phục vụ tiêu thụ tại chỗ, không bán điện vào hệ thống điện quốc gia)”.

Vẫn là một mớ bòng bong…

Hẳn nhiều người còn nhớ câu chuyện “mua điện giá 0 đồng” của Bộ trưởng Bộ Công Thương khiến dư luận ồn ào nổi sóng cách đây ít lâu (được biết bản dự thảo mới đây đã bỏ điều này), nhưng cho đến nay, sau nhiều lần tiếp thu, sửa đổi vẫn còn nhiều vấn đề được Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà lưu ý.

Thứ nhất, Phó Thủ tướng yêu cầu Bộ Công Thương làm rõ khái niệm tự sản, tự tiêu theo hướng sản xuất ra cơ bản để dùng, đối với lượng điện dư thừa nếu có lắp đặt pin lưu trữ, tích điện thì Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) sẽ nghiên cứu đề xuất mua điện với giá hợp lý.

Đặc biệt là giá mua điện vào giờ cao điểm, trường hợp không có pin lưu trữ điện thì EVN sẽ mua với giá thấp nhất trên thị trường điện mà EVN mua của các hộ bán điện khác. Lượng điện dư thừa mà EVN mua lại có thể xem xét được bù trừ khi người dân mua điện của Tập đoàn. 

Thứ hai, Bộ Công Thương phải nghiên cứu, tính toán giá 2 thành phần, khi không có mặt trời, vào giờ cao điểm khác thời điểm nắng to; hay mức giá với trường hợp có thiết bị, pin lưu trữ khác với trường hợp không có lưu trữ điện năng để bảo đảm công bằng cũng như khuyến khích đầu tư năng lượng tái tạo, hệ thống pin lưu trữ, hệ thống điện thông minh.

Thứ ba, Bộ Công Thương cần theo dõi, cập nhật, công bố, công khai minh bạch số liệu cụ thể về khả năng truyền tải, hấp thụ sản lượng điện năng lượng tái tạo của từng khu vực, từ đó đề xuất điều chỉnh kịp thời quy hoạch điện trên cơ sở dự báo cung cầu.

Thứ tư, Bộ cần xây dựng cơ sở dữ liệu, xác định, công bố sản lượng điện năng lượng tái tạo tiêu thụ của từng khách hàng, làm cơ sở để Bộ TN&MT cấp tín chỉ xanh cho doanh nghiệp; có chế tài cảnh báo, xử lý những vi phạm liên quan đến mua bán điện trực tiếp như đăng ký, cập nhật số liệu, đấu nối và thanh tra, kiểm tra theo cơ chế hậu kiểm.

Tuy nhiên, Dự thảo cũng phải đảm bảo nguyên tắc là phương án phát triển nguồn điện mặt trời mái nhà được tính toán để hài hòa giữa các loại hình nguồn điện đã được lãnh đạo Chính phủ chỉ đạo trong Kế hoạch thực hiện Quy hoạch điện VIII; đưa ra các giải pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn lưới điện đối với các công trình lắp đặt điện mặt trời mái nhà trong khu, cụm công nghiệp có công suất lớn.

Ngoài ra, Phó Thủ tướng lưu ý, trong Nghị định cần thể hiện rõ cơ chế khuyến khích trong việc đơn giản hóa quy trình, thủ tục; ưu đãi, quy trình quản lý kỹ thuật, hỗ trợ lãi suất vay…

Đến đây, bạn đọc có thể hiểu rõ thêm phần nào trách nhiệm của Bộ Công Thương trong lĩnh vực phát triển năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, những yêu cầu trên đây mới chỉ là phần đầu của câu chuyện “khuyến khích phát triển điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu”, mà phần sau của nó cũng là một bài toán nan giải.

Sự nghiệt ngã của “đường cong con vịt”!

Chuyên gia Đào Nhật Đình đã có một bài viết rất đáng lưu tâm về kinh nghiệm phát triển năng lượng mặt trời trên thế giới đăng trên Tạp chí Năng lượng Việt Nam và đặt câu hỏi tưởng như ngộ nghĩnh: “Con vịt California đến Việt Nam chưa?”.

Theo ông phân tích, khi công suất điện mặt trời được lên lưới ở California (Mỹ), những kỹ sư vận hành lưới điện của Nhà vận hành hệ thống độc lập California (CAISO) quan sát thấy sự sụt giảm của phụ tải “còn lại” (nhu cầu điện còn lại sau khi trừ phần điện cấp bởi năng lượng tái tạo biến thiên - điện gió và mặt trời) vào giữa trưa (khi điện phát ra từ nguồn điện mặt trời đạt đỉnh).

Khi vẽ đồ thị cho một ngày tiêu biểu (tiêu thụ điện thấp), hình dáng đồ thị cho thấy phụ tải còn lại rất thấp vào giữa trưa, sau đó là tăng nhanh vào buổi tối (khi mất nguồn phát từ điện mặt trời).

Đồ thị trông giống như lưng một con vịt, nên được gọi là “đường cong con vịt”. Khi công suất điện mặt trời tiếp tục tăng, cái lưng của đường cong con vịt càng thấp, tạo ra thách thức cho các kỹ sư điều độ.

Những người vận hành lưới luôn phải cân bằng lượng điện sản xuất ra và nhu cầu điện trong một khu vực (ở đây là gần hết bang California). Nhu cầu thấp nhất xảy ra vào đêm (khi phần lớn khách hàng đi ngủ và các doanh nghiệp dịch vụ đóng cửa).

Nhu cầu bắt đầu tăng cao vào buổi sáng (khi mọi người thức giấc và các doanh nghiệp mở cửa). Nhu cầu ở mức cao suốt cả ngày, tăng một chút vào buổi tối (khi mọi người đi làm về nhà nên điện sinh hoạt tăng), sau đó nhu cầu giảm dần đi vào buổi tối muộn.

Không như nhà máy điện truyền thống (như điện hạt nhân, điện than, điện khí), các nguồn gió, mặt trời không thể điều độ hoàn toàn được theo ý muốn để đáp ứng nhu cầu, do đó các công ty điện lực có thể phải cắt giảm công suất điện gió, mặt trời để bảo vệ an toàn vận hành lưới điện.

Điện mặt trời chỉ phát vào ban ngày, đạt đỉnh vào giữa trưa (khi mặt trời chiếu sáng nhất) và biến mất khi mặt trời lặn. Khi có nhiều điện mặt trời nối lưới, các nhà máy điện truyền thống bị cắt giảm công suất vào giữa trưa và đường cong con vịt võng xuống.

Có hai thách thức quan trọng của đường cong con vịt liên quan đến việc tăng tích hợp năng lượng mặt trời vào hệ thống điện:

Thách thức thứ nhất là sức ép với lưới điện. Nhu cầu điện từ nguồn truyền thống vọt lên cực lớn từ sau buổi trưa đến chiều tối (khi phụ tải vẫn cao, nhưng nguồn mặt trời tụt nhanh) - có nghĩa là các nhà máy điện truyền thống (như điện than) quá chậm để thực hiện thao tác này phải tăng công suất cực nhanh để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng.

Việc tăng công suất nhanh làm khó cho các kỹ sư vận hành lưới điện huy động nguồn để đáp ứng với nhu cầu trong thời gian thực.

Hơn nữa, nếu nguồn điện mặt trời nhiều hơn khả năng hấp thụ của lưới điện, các kỹ sư vận hành sẽ phải cắt bỏ nguồn điện mặt trời để tránh điện phát ra nhiều hơn nhu cầu, gây sập lưới. Vì điện mặt trời thường có quy mô nhỏ, điều độ điện phải có khả năng cắt hàng trăm, thậm chí nhiều hơn nguồn điện mặt trời trong khoảng thời gian rất ngắn.

Thách thức thứ hai là tính kinh tế. Hình võng sâu của đường cong con vịt thách thức tính kinh tế của các nhà máy điện truyền thống có khả năng điều độ, bởi vì các yếu tố gây nên đường cong con vịt làm giảm thời gian vận hành nhà máy, từ đó làm giảm doanh thu từ điện năng.

Nếu doanh thu giảm đến mức nhà máy không còn tính kinh tế nữa, nhà máy có thể ngừng hoạt động, rút khỏi hệ thống mà không có nguồn có khả năng điều độ thay thế. Nguồn có khả năng điều độ ít đi sẽ làm cho những nhà vận hành lưới gặp khó hơn khi duy trì cân bằng lưới điện giữa cung và cầu trong một hệ thống mà nhu cầu điện còn lại (nhu cầu điện còn lại sau khi trừ điện gió, mặt trời) biến động quá lớn.

Nếu các nguồn truyền thống quá ít, lưới điện sẽ đối mặt với mất điện thường xuyên, dù nguồn năng lượng tái tạo có quy mô gấp đôi nhu cầu.

Tuy vậy, đường cong con vịt ở California tạo ra cơ hội cho lưu trữ năng lượng. Triển khai các hệ thống lưu trữ năng lượng lớn (như pin lưu trữ) cho phép một phần điện mặt trời phát ra ban ngày có thể được lưu trữ và tiêu thụ vào tối (khi mặt trời lặn). Lưu trữ một phần điện mặt trời vào giữa trưa sẽ làm đường cong con vịt bớt cong và phát điện vào giờ tối sẽ làm cho cổ con vịt bớt dài…

Bài học gì cho Việt Nam?

Cũng theo chuyên gia Đào Nhật Đình, với thị trường điện của Việt Nam hiện nay, trong khi nhu cầu điện năng cho phát triển kinh tế đất nước không ngừng tăng nhanh, nếu không có một nhà điều hành giỏi, “con vịt California” có thể làm nản lòng những nhà đầu tư nhà máy điện truyền thống (như điện khí LNG) vốn đã vô vàn khó khăn trong đầu tư, nay càng khó thuyết phục các ngân hàng cho vay vốn.

Con vịt cũng sẽ đẩy điện than vào chỗ không còn động lực để duy trì sản xuất. Thủy điện thì không thể phát triển thêm nữa, vì đã hết nguồn. Pin lưu trữ với giá hiện tại và dự tính giá cho 2030 hoàn toàn ngoài tầm tay của các nhà đầu tư quy mô công nghiệp ở Việt Nam, chỉ có thể dành cho hộ có điều kiện.

Có lẽ chính vì thế, việc yêu cầu “Bộ Công Thương cần theo dõi, cập nhật, công bố, công khai minh bạch số liệu cụ thể về khả năng truyền tải, hấp thụ sản lượng điện năng lượng tái tạo của từng khu vực, từ đó đề xuất điều chỉnh kịp thời quy hoạch điện trên cơ sở dự báo cung cầu” là cần thiết để khiến “đường cong con vịt” không còn là nỗi ám ảnh của các nhà sản xuất điện.