Từ điện xanh đến bài toán vận hành hệ thống

Hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS) đóng vai trò trung tâm trong công cuộc chuyển dịch năng lượng.

Trong vòng chưa đầy một thập kỷ, Việt Nam đã trở thành một trong những thị trường năng lượng tái tạo phát triển nhanh nhất Đông Nam Á. Hàng chục GW điện mặt trời và điện gió được đưa vào vận hành, tạo nên bước chuyển đáng kể trong cơ cấu nguồn điện quốc gia. Đến cuối năm 2025, tổng công suất điện gió, điện mặt trời và sinh khối đạt khoảng 24,5GW, chiếm gần 28% tổng công suất lắp đặt của hệ thống điện quốc gia.

Sự gia tăng nhanh chóng của điện mặt trời và điện gió đang đặt lưới điện vào vị trí trung tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng. Năng lực hấp thụ, điều phối và vận hành hệ thống sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả đầu tư cũng như độ tin cậy của nguồn cung trong những năm tới.

Đây là bài toán mà nhiều quốc gia đang đối mặt. Theo dự báo, Đông Nam Á sẽ đóng góp khoảng 1/4 mức tăng nhu cầu năng lượng toàn cầu đến năm 2035. Đồng thời, các quốc gia ASEAN đặt mục tiêu nâng tỷ trọng điện năng lượng tái tạo lên 45% vào năm 2030. Điều đó đồng nghĩa với việc các hệ thống điện phải vận hành với mức độ linh hoạt cao hơn nhiều so với trước đây.

Đối với Việt Nam, quá trình chuyển đổi năng lượng đang bước sang giai đoạn mới. Bà Minh Nguyễn, Giám đốc quốc gia tại Việt Nam của Liên minh Năng lượng toàn cầu (GEA) cho rằng, năng lực vận hành hệ thống điện ngày càng trở thành yếu tố quyết định hiệu quả đầu tư vào năng lượng tái tạo, độ ổn định của nguồn cung và sức cạnh tranh của nền kinh tế trong dài hạn.

Nút thắt của giai đoạn phát triển mới

Theo ông Đỗ Đức Tưởng, chuyên gia phát triển dự án năng lượng JETP tại UNDP, một trong những hạn chế lớn của năng lượng tái tạo là tính biến động. Điện mặt trời chỉ phát điện vào ban ngày. Điện gió phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Khi tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày càng tăng, việc duy trì sự ổn định của hệ thống điện trở thành yêu cầu quan trọng hàng đầu.

Trong bối cảnh đó, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) đang nổi lên như một cấu phần chiến lược của hạ tầng điện hiện đại.

BESS giúp lưu trữ lượng điện dư thừa trong các thời điểm sản lượng tái tạo cao và phát điện trở lại khi nhu cầu tăng lên. Công nghệ này cũng hỗ trợ điều tần, ổn định điện áp và nâng cao khả năng vận hành của lưới điện.

Theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, Việt Nam đặt mục tiêu phát triển từ 10 - 16,3GW hệ thống lưu trữ năng lượng vào năm 2030. Trong giai đoạn đầu, khoảng 1,2GW BESS nối lưới đang được ưu tiên triển khai nhằm tích lũy kinh nghiệm vận hành và chuẩn bị cho quy mô lớn hơn trong tương lai.

Tuy nhiên, ông Tưởng cho rằng, triển khai lưu trữ năng lượng không đơn thuần là bài toán công nghệ.

Vấn đề quan trọng hơn nằm ở khung pháp lý, tiêu chuẩn kỹ thuật, cơ chế thị trường và khả năng huy động nguồn vốn. Nếu thiếu các điều kiện này, các dự án thí điểm khó có thể phát triển thành một thị trường đủ quy mô để thu hút đầu tư dài hạn.

Ông Đỗ Đức Tưởng, chuyên gia phát triển dự án năng lượng JETP

Từ những dự án đơn lẻ đến chuyển đổi hệ thống

Một trong những bài học quan trọng của quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu là các công nghệ riêng lẻ không tạo ra thay đổi nếu thiếu khả năng kết nối với nhau.

Pin lưu trữ chỉ phát huy hiệu quả tối đa khi được triển khai đồng thời với quá trình hiện đại hóa lưới điện và số hóa hệ thống vận hành.

Các công cụ số như mô hình song sinh kỹ thuật số đang giúp các đơn vị vận hành nâng cao khả năng giám sát tài sản, dự báo phụ tải và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống. Điều này cho phép lưới điện chuyển từ mô hình vận hành thụ động sang mô hình quản trị chủ động, linh hoạt hơn trước những biến động của nguồn điện tái tạo.

Đây cũng là tinh thần của mô hình Lưới điện của tương lai (Grids of the future), trong đó lưu trữ năng lượng, số hóa và hiện đại hóa lưới điện được xem là ba cấu phần của cùng một chiến lược phát triển.

Tại Việt Nam, các sáng kiến như Tổ chuyên trách hệ thống pin lưu trữ năng lượng (Tổ chuyên trách BESS), dưới sự điều phối song hành cùng Liên minh Năng lượng toàn cầu (GEA), đang góp phần kết nối quá trình thí điểm với việc xây dựng chính sách và chuẩn bị thị trường. Vai trò của các cơ chế phối hợp này nằm ở việc bảo đảm những kinh nghiệm từ các dự án ban đầu có thể được chuyển hóa thành các quy định và mô hình vận hành ở quy mô toàn hệ thống.

Cơ hội kinh tế mới

Ngoài ý nghĩa kỹ thuật, bà Minh nhận định, lưu trữ năng lượng còn mở ra một thị trường mới cho khu vực tư nhân.

Kinh nghiệm quốc tế cho thấy sự phát triển của BESS thường gắn liền với các dịch vụ phụ trợ, cơ chế định giá linh hoạt và thị trường điện cạnh tranh. Khi các nguồn doanh thu được xác lập rõ ràng, lưu trữ năng lượng có thể trở thành lĩnh vực đầu tư hấp dẫn đối với các nhà phát triển hạ tầng và các tổ chức tài chính.

Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam khi nhu cầu đầu tư cho quá trình chuyển đổi năng lượng trong những thập kỷ tới sẽ ở quy mô rất lớn.

Song song với đó là yêu cầu nâng cao năng lực cho các đơn vị vận hành, xây dựng đội ngũ kỹ thuật và chuẩn hóa các tiêu chuẩn môi trường, xã hội và quản trị (ESG) nhằm bảo đảm tính bền vững của quá trình phát triển. Đề xuất thành lập Trung tâm Xuất sắc về pin lưu trữ năng lượng chính là bước đi chiến lược nhằm bồi đắp nền tảng chuyên môn kỹ thuật cho mạng lưới các bên liên quan.

Minh chứng chân thực nhất cho sức ảnh hưởng của chiến lược này là các sáng kiến cộng hưởng do Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP) hỗ trợ. Việc triển khai hệ thống điện mặt trời phân tán kết hợp pin lưu trữ tại các cơ sở y tế công đang trực tiếp bảo vệ tính liên tục của các hoạt động cứu người trong mọi tình huống sự cố mạng lưới, qua đó nâng tầm đáng kể sức chống chịu của địa phương trước thiên tai.

Những sáng kiến đó được kỳ vọng sẽ mang lại lợi ích trực tiếp cho khoảng 2.800 người và hỗ trợ gián tiếp khoảng 64.000 người. Trọng tâm của chiến lược là đảm bảo sự công bằng trong tiếp cận năng lượng, đặc biệt hướng tới phụ nữ và các nhóm yếu thế tại những vùng nhạy cảm với biến đổi khí hậu.

Hơn cả một giải pháp kỹ thuật, đây là nỗ lực toàn diện nhằm biến hệ thống năng lượng thành đòn bẩy phát triển xã hội: nâng cao chất lượng y tế, củng cố năng lực ứng phó thiên tai và mở ra những sinh kế an toàn hơn cho các cộng đồng chịu nhiều rủi ro khí hậu nhất.

Sự tham gia sâu rộng của các bên liên quan, cơ chế xử lý khiếu nại minh bạch và chiến lược chia sẻ lợi ích công bằng đang được tích hợp chặt chẽ ngay từ khâu thiết kế dự án nhằm củng cố tính bền vững và niềm tin trong dài hạn.

Bà Minh Nguyễn, Giám đốc Quốc gia tại Việt Nam của Liên minh Năng lượng toàn cầu (GEA).

Việt Nam đã chứng minh khả năng tăng tốc mạnh mẽ trong phát triển năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, thách thức của giai đoạn tiếp theo nằm ở năng lực xây dựng một hệ thống điện đủ hiện đại để khai thác hiệu quả những thành quả đó.

Thập kỷ tới sẽ đặt ra những yêu cầu cao hơn đối với hạ tầng điện. Năng lực lưu trữ, mức độ số hóa và khả năng vận hành linh hoạt của lưới điện sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả chuyển đổi năng lượng, an ninh năng lượng quốc gia và sức cạnh tranh của nền kinh tế trong dài hạn.