DAIKIN thí điểm công nghệ điều chỉnh phụ tải điện tự động hệ thống điều hòa văn phòng

Theo báo cáo của Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), trong khoảng ba thập kỷ tới, tiêu thụ năng lượng trên thế giới dự kiến sẽ tăng trên 50%, trong đó nguyên nhân chủ yếu do sự tăng trưởng của các nước đang phát triển (The International Energy Agency, 10/2021).

Trong bối cảnh các nguồn năng lượng sơ cấp ngày càng cạn kiệt, chi phí năng lượng tăng cao, trái ngược với nhu cầu tiêu thụ năng lượng và an ninh năng lượng ngày càng cao, yêu cầu bảo vệ môi trường bền vững - đặc biệt sau Hội nghị COP26 diễn ra vào cuối năm 2021, thì để thực hiện thành công quá trình chuyển dịch năng lượng, các quốc gia sẽ ngày càng quan tâm, chú trọng đến việc nghiên cứu và triển khai các công nghệ hiện đại, chương trình, giải pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng điện, đặc biệt là các chương trình, giải pháp tập trung về phía cầu (khách hàng sử dụng điện).

Trong đó, các Chương trình Điều chỉnh phụ tải điện (Demand Response - DR) đã và sẽ được nhiều quốc gia triển khai rộng rãi và mạnh mẽ cũng đóng góp nhiều vào quá trình chuyển dịch năng lượng.

Mục tiêu của các Chương trình DR là giúp tối ưu vận hành hệ thống điện - thị trường điện, giảm áp lực đầu tư, giảm áp lực tăng giá điện, từ đó góp phần đảm bảo cung cấp điện liên tục, ổn định, nâng cao chất lượng điện năng và hiệu quả sử dụng điện.

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã chỉ ra rằng, sự tham gia tích cực của khách hàng sử dụng điện hoặc các nhà đầu tư, thông qua việc điều chỉnh giảm hoặc dịch chuyển nhu cầu phụ tải điện từ khung giờ cao điểm sang giờ bình thường hoặc thấp điểm, là một giải pháp quan trọng để phát triển các hệ thống cung cấp điện, hệ thống cung cấp năng lượng khử carbon trong tương lai. Để tăng tính linh hoạt của hệ thống điện, cần khuyến khích tất cả các loại nguồn lực trực tiếp và gián tiếp tham gia thực hiện các Chương trình DR.

Để triển khai các chương trình DR thành công, bên cạnh yếu tố quan trọng là khách hàng sử dụng điện thì việc ứng dụng các sản phẩm, giải pháp về công nghệ để hỗ trợ khách hàng có thể tự động thực hiện Chương trình DR một cách tối ưu cũng đóng vai trò quan trọng, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và kết quả thực hiện Chương trình DR.

Thực tế, trong một số tình huống hệ thống điện quốc gia không thể đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của cả nước, giải pháp hiện nay là thực hiện giảm nhu cầu phụ tải điện tại thời điểm căng thẳng đó, tức là giảm nhu cầu tiêu thụ điện của một số hệ thống, thiết bị tiêu thụ điện của khách hàng sử dụng điện.

Điều hòa trong các tòa nhà là thiết bị tiêu thụ điện với tỉ trọng nhiều nhất đặc biệt đối với khách hàng là các khối văn phòng, doanh nghiệp, đây chính là thành phần tiềm năng mà việc giảm nhu cầu phụ tải điện là cần thiết để tạo ra hiệu quả và sự khác biệt từ các chương trình điều chỉnh phụ tải điện. Do đó điều hòa là thành phần phụ tải điện cần chú trọng đến những cải tiến công nghệ và các giải pháp đồng hành để thực hiện hiệu quả, tối ưu các Chương trình điều chỉnh phụ tải điện.

Tỉ lệ tiêu thụ điện trong các tòa nhà thương mại, văn phòng tại Việt Nam (Số liệu tham khảo tại nguồn: Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng - Tập 12 số 2)

Một trong những sản phẩm, giải pháp về công nghệ đã được tiên phong nghiên cứu để hỗ trợ thực hiện các Chương trình DR đó là giải pháp công nghệ điều chỉnh phụ tải đỉnh tự động (SmartDR64) tích hợp với Hệ thống điều hòa không khí trung tâm (VRV) của DAIKIN Việt Nam. Trong đó, SmartDR64 là giải pháp công nghệ được thiết kế và phát triển nhằm mục đích điều chỉnh giảm lượng điện sử dụng của hệ thống điều hòa không khí ở mức tối ưu, hiệu quả.

Trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi muốn phân tích sâu về công nghệ điều chỉnh phụ tải điện tự động dùng thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích dữ liệu vận hành hệ thống và lựa chọn dàn lạnh phù hợp, qua đó điều chỉnh giảm nhu cầu sử dụng điện mà vẫn đảm bảo duy trì sự thoải mái cho người dùng bằng giải pháp điều chỉnh phụ tải điện thông minh SmartDR64 của DAIKIN Việt Nam.

Cụ thể, phân tích thử nghiệm công nghệ điều chỉnh phụ tải điện tự động từ tòa nhà KICOTRANS kết nối API qua hệ thống DRMS của Tổng Công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh. Thử nghiệm trên 1 tầng với 12 thiết bị/ tầng, kết quả được tính toán trong 2 giờ diễn ra sự kiện điều chỉnh phụ tải điện với công suất đăng ký điều chỉnh giảm ngày 24/3/2021 là 5kW và ngày 25/3/20214 là 25kW khi tham gia chương trình.

Thực tế ghi nhận sau khi sự kiện kết thúc, sản lượng điện giảm được vượt hơn mong đợi, ngày 24/3/2021 sản lượng điện tiết giảm đạt 10kW/tầng và ngày 25/3/2021 sản lượng tiết giảm đạt 34 kW/tầng.

Như vậy, chỉ tính nhanh với giá bán lẻ điện cho kinh doanh trong khung giờ bình thường mà chưa tính đến giá giờ cao điểm (2.666 đồng/kWh), ước tính 1 ngày tòa nhà KICOTRANS có thể tiết kiệm được từ 1 triệu đồng đến 3,5 triệu đồng nếu tham gia sự kiện điều chỉnh phụ tải điện với việc sử dụng hệ thống SmartDR64 của DAIKIN Việt Nam. Khi lắp đặt Hệ thống điều hòa trung tâm VRV tích hợp giải pháp SmartDR64, khách hàng sẽ tiết giảm được ít nhất từ 8-15% lượng điện tiêu thụ mỗi tháng.

Việc lắp đặt thí điểm công nghệ SmartDR64 kết nối được với hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà (BMS) của các tòa nhà văn phòng, nhà máy để giám sát và kiểm soát việc sử dụng điện nhằm đánh giá khả năng cải thiện hiệu quả sử dụng điện của toàn bộ tòa nhà.

Hệ thống bao gồm thiết bị trung tâm duy nhất của DAIKIN và thiết bị giải pháp SmartDR64 có thể điều khiển tất cả các thành phần khác trong hệ thống qua một phòng điều khiển trung tâm và sẽ tự động điều chỉnh giảm tối đa nhu cầu sử dụng điện của hệ thống điều hòa qua cài đặt mức ưu tiên tại từng phòng trong tòa nhà hoặc từng khu vực thuộc tòa nhà.

Trong tương lai, việc sử dụng rộng rãi giải pháp công nghệ SmartDR64 tích hợp trong các hệ thống điều hòa trung tâm sẽ giúp cân bằng cung cầu điện, đáp ứng nhu cầu phụ tải quốc gia, giảm áp lực cho hệ thống lưới điện quốc gia trong các khung giờ cao điểm.

Qua các lần thí điểm năm 2021 và 2022 của DAIKIN Việt Nam, số liệu kết quả, đánh giá đã được gửi EVN và báo cáo với cơ quan quản lý nhà nước liên quan, theo đó EVN đánh giá cao hiệu quả của giải pháp SmartDR64 của DAIKIN Việt Nam. Trong bối cảnh EVN đã tự phát triển sẵn có hệ thống quản lý thực hiện các Chương trình DR (DRMS) và đang sử dụng đối với khách hàng của EVN, DAIKIN Việt Nam đề xuất danh sách các tòa nhà thí điểm theo tiêu chí về điều kiện kỹ thuật, các đề xuất của DAIKIN Việt Nam đã được EVN xác nhận và có công văn hướng dẫn đến các Tổng Công ty Điện lực, các tòa nhà của Công ty điện lực nhằm thí điểm việc áp dụng giải pháp SmartDR64 cho hệ thống điều hòa trung tâm kết hợp với hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà.

Sau thời gian thí điểm, DAIKIN sẽ có chương trình hỗ trợ đầu tư và có cơ chế chính sách thanh toán đầu tư linh hoạt sau 6 tháng thử nghiệm giải pháp. Cơ chế này đã được DAIKIN Việt Nam khẳng định mạnh mẽ qua việc lên kế hoạch lắp đặt thí điểm chạy thử cho các Tòa nhà Văn phòng thuộc EVN; đây cũng chính là thông điệp và quyết tâm của DAIKIN để chung tay đóng góp vào quá trình chuyển dịch năng lượng của Việt Nam và hiện thực hóa cam kết rất mạnh mẽ của Việt Nam tại Hội nghị COP26.

ERAVCTED