Phát triển lưới điện thông minh trong bài toán tích hợp năng lượng tái tạo

Hội nghị quốc tế Đông Nam Á về Lưới điện thông minh lần thứ 9 (The 9th ASEAN Smart Grid Congress-ASGC9) sẽ diễn ra trong 3 ngày 5-7/11 tại Hà Nội. (Ảnh: LÊ CHI)

Ngày 6/11, tại Hà Nội, Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội tổ chức Hội nghị quốc tế về Năng lượng và Ứng dụng lần thứ 9 (ASGC9). Hội nghị quy tụ các nhà nghiên cứu, chuyên gia trong nước và quốc tế, đại diện doanh nghiệp năng lượng cùng sinh viên, tập trung trao đổi các giải pháp phát triển lưới điện thông minh, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), tích hợp năng lượng tái tạo và xe điện vào hệ thống điện.

Nâng cao năng lực vận hành, làm chủ công nghệ

Phát biểu khai mạc hội nghị, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Phong Điền, Phó Giám đốc Đại học Bách khoa Hà Nội cho biết, trong bối cảnh năng lượng tái tạo, xe điện, lưu trữ năng lượng, các công nghệ số đang làm thay đổi phương thức sản xuất, phân phối và sử dụng điện, lưới điện thông minh giữ vai trò cốt lõi, góp phần nâng cao độ tin cậy, tính linh hoạt và tính bền vững của hệ thống điện.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Phong Điền, Phó Giám đốc Đại học Bách khoa Hà Nội phát biểu khai mạc ASGC9. (Ảnh: BTC)

“Đối với Việt Nam và ASEAN, lĩnh vực này có vai trò thiết yếu nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và xây dựng một tương lai bền vững. Điều đó đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ sở giáo dục đại học, viện nghiên cứu, doanh nghiệp và cơ quan quản lý Nhà nước", Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Phong Điền nhấn mạnh.

Từ góc độ chuyên môn, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đức Tuyên, Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội cho biết, Việt Nam đã quan tâm phát triển lưới điện thông minh từ năm 2012. Trong giai đoạn đầu, việc đầu tư chủ yếu tập trung vào hệ thống SCADA và các giải pháp giám sát, điều khiển. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng của điện mặt trời, điện gió và các nguồn năng lượng phân tán, yêu cầu đối với lưới điện ngày càng cao, không còn dừng ở khả năng giám sát mà phải nâng cao năng lực dự báo, điều khiển và thích ứng với biến động của nguồn điện, phụ tải.

Khi tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày càng lớn, hệ thống điện phải xử lý những vấn đề phát sinh từ đặc tính biến đổi của nguồn điện, đồng thời bảo đảm vận hành an toàn và ổn định. Điều này đòi hỏi phải tiếp tục đầu tư các công nghệ mới, nâng cao khả năng tích hợp nguồn điện và tối ưu hóa vận hành hệ thống.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đức Tuyên, Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội. (Ảnh: LÊ CHI)

Theo Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đức Tuyên, Việt Nam đã có lộ trình phát triển lưới điện thông minh theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ và hiện đang xây dựng lộ trình mới, dự kiến sớm được thông qua. Xét theo các chỉ tiêu đánh giá, Việt Nam là quốc gia có năng lực phát triển lưới điện khá tốt, trong đó Thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng là những địa phương có bước tiến đáng chú ý; Hà Nội cũng đang đẩy mạnh đầu tư trong lĩnh vực này.

Tuy nhiên, một trong những thách thức hiện nay là Việt Nam vẫn phải đầu tư, tiếp nhận nhiều công nghệ từ nước ngoài. Do đó, bên cạnh việc tiếp cận các thành tựu quốc tế, cần tăng cường năng lực nghiên cứu và làm chủ công nghệ trong nước.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đức Tuyên nhấn mạnh sự cần thiết phải thúc đẩy hợp tác giữa Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), các đơn vị điện lực với trường đại học và viện nghiên cứu. Đây cũng là hướng đi gắn với tinh thần thúc đẩy phát triển khoa học, công nghệ theo Nghị quyết số 57-NQ/TW, góp phần đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn vận hành hệ thống điện.

Kinh nghiệm quốc tế trong vận hành lưới điện

Theo Tiến sĩ Nguyễn Đình Hòa, giảng viên Khoa Tự động hóa, Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam và các quốc gia Đông Nam Á có nhiều nét tương đồng về vị trí địa lý, khí hậu; trong đó có thể kể đến Việt Nam, Thái Lan, Lào và Malaysia. Vì vậy, hội nghị được tổ chức nhằm chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức giữa các quốc gia trong khu vực, hướng tới mục tiêu cùng phát triển và đạt được mục tiêu phát thải thấp.

Cùng với các trao đổi về công nghệ và kinh nghiệm vận hành, hội nghị ASGC9 còn tạo diễn đàn kết nối các nhà khoa học, chuyên gia và doanh nghiệp năng lượng trong nước, quốc tế.

Chia sẻ kinh nghiệm quốc tế tại hội nghị, Giáo sư Mahdi Jalili, Đại học RMIT (Australia) cho rằng, giảm phát thải đòi hỏi các quốc gia đẩy mạnh sản xuất điện từ năng lượng tái tạo, đồng thời điện hóa giao thông, hộ gia đình và doanh nghiệp. Tuy nhiên, quá trình này cũng đặt ra những thách thức mới đối với hệ thống điện, nhất là khi số lượng xe điện và các nguồn điện phân tán ngày càng tăng.

Giáo sư Mahdi Jalili, Đại học RMIT (Australia) phân tích vai trò của trí tuệ nhân tạo và các thuật toán tối ưu hóa trong tích hợp năng lượng tái tạo, xe điện vào lưới điện. (Ảnh: LÊ CHI)

Dẫn chứng tại bang Victoria (Australia), Giáo sư Mahdi Jalili cho biết, quá trình phát triển xe điện cũng đòi hỏi phải tính toán kỹ nhu cầu sử dụng điện và hạ tầng sạc. Một trong những nội dung nghiên cứu của nhóm Giáo sư Mahdi Jalili là ứng dụng trí tuệ nhân tạo và máy học để dự báo nhu cầu sạc của các đoàn xe buýt điện.

Theo đó, từ dữ liệu trạng thái sạc của một xe buýt điện trong hai năm, nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình dự báo cho gần 1.700 tuyến xe buýt tại bang Victoria. Người sử dụng chỉ cần nhập tên tuyến và lựa chọn mùa trong năm, hệ thống sẽ đưa ra nhu cầu sạc dự kiến trong ngày tương ứng.

Còn tại Thái Lan, bà Munlika Sompranon, đại diện Bộ Năng lượng Thái Lan cho biết, sự gia tăng nhanh của điện mặt trời và xe điện đang tạo ra những thách thức mới đối với hệ thống điện, như nguồn cung biến đổi, dòng công suất hai chiều và các đỉnh phụ tải phát sinh từ hoạt động sạc xe điện.

Để ứng phó, Thái Lan xác định phát triển lưới điện thông minh là một trong những ưu tiên, tập trung nâng cao khả năng dự báo công suất phát, tăng khả năng giám sát lưới điện cục bộ và điều khiển linh hoạt. Các giải pháp được triển khai gồm hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS), cơ chế phản ứng nhu cầu (Demand Response-DR), hệ thống quản lý năng lượng (EMS), nhà máy điện ảo (VPP) và lưới điện vi mô (Microgrids).

Trong đó, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin giúp chuyển lượng điện dư thừa vào buổi trưa sang giờ cao điểm chiều tối; còn lưới điện vi mô có khả năng tách khỏi lưới điện chính để cấp điện cho các phụ tải ưu tiên, góp phần tăng tính chủ động về năng lượng ở cấp địa phương.

Đại diện Bộ Năng lượng Thái Lan cũng nhấn mạnh, để thúc đẩy kết nối lưới điện liên quốc gia và thương mại năng lượng tái tạo trong ASEAN, các nước cần hài hòa tiêu chuẩn kỹ thuật, quy định pháp lý, tăng cường chia sẻ dữ liệu vận hành và dự báo, đồng thời phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao.

Thông qua các phiên thảo luận chuyên sâu, trao đổi học thuật và kết nối giữa các nhà nghiên cứu với doanh nghiệp, ASGC9 được kỳ vọng sẽ góp phần thúc đẩy sự kết hợp giữa công nghệ, chính sách và thực tiễn triển khai. Đây cũng là cơ hội để Đại học Bách khoa Hà Nội tăng cường kết nối với các đối tác trong khu vực, khẳng định vai trò của một cơ sở giáo dục đại học trong nghiên cứu, đào tạo và đóng góp giải pháp cho những thách thức năng lượng của ASEAN.