Victoria Mollard, Tổng Giám đốc Điều hành, Ban Kinh tế & An ninh Hệ thống 

 

Hội nghị các Khu vực Năng lượng Tái tạo Úc

 

Swissotel, Sydney

 

 

Chào buổi chiều. Trước tiên, cho phép tôi thể hiện sự tôn kính đối với những Người trông coi Truyền thống (Traditional Custodians) của vùng đất nơi chúng ta gặp gỡ hôm nay, người Gadigal thuộc Quốc gia Eora, và bày tỏ sự kính trọng đối với các bậc Trưởng lão trong quá khứ và hiện tại.

 

 

Cảm ơn ban tổ chức hội nghị đã mời tôi quay lại thêm một năm nữa – và cảm ơn tất cả các bạn đã ở lại tham dự phiên họp này. Tôi sẽ cố gắng hết sức để làm cho khoảng thời gian này của các bạn trở nên thực sự hữu ích.

 

Tên tôi là Victoria Mollard, Tổng Giám đốc Điều hành phụ trách Kinh tế và An ninh Hệ thống tại Ủy ban Thị trường Năng lượng Úc (AEMC).

 

 

Dành cho những ai chưa quen thuộc, AEMC là một trong ba Cơ quan Quản lý Thị trường Năng lượng.

 

Nói một cách đơn giản nhất, vai trò của chúng tôi là giúp kiến tạo một hệ thống điện hoạt động vì lợi ích dài hạn của người tiêu dùng – một hệ thống đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, an ninh, an toàn, phát thải thấp và chi phí thấp.

 

Chúng tôi thiết lập các quy tắc cho Thị trường Điện Quốc gia (NEM), các phần của thị trường khí đốt và các thị trường bán lẻ liên quan.

 

Chúng tôi cũng cố vấn cho chính phủ về cách hệ thống điện cần phải tiến hóa ra sao khi quá trình chuyển dịch năng lượng đang tăng tốc.

 

 

Phần lớn công việc của chúng tôi được định hướng bởi 8 thách thức và cơ hội mà chúng tôi coi là then chốt để đạt được tầm nhìn về một hệ thống phát thải ròng bằng 0 (net-zero) lấy người tiêu dùng làm trung tâm. Chúng tôi đã trình bày những điều này trong "tuyên bố chiến lược" (strategic narrative), đây là bản tóm tắt các công việc dài hạn mà chúng tôi phải thực hiện để điều hướng thành công con đường vươn tới một nước Úc net-zero tập trung vào người tiêu dùng.

 

Các bạn có thể tìm thấy tài liệu này trên trang web nếu quan tâm.

 

Hôm nay, tôi sẽ tập trung chủ yếu vào Vấn đề Số Hai – Làm thế nào để duy trì an ninh và độ tin cậy của hệ thống năng lượng vượt qua những thay đổi chưa từng có – điều này liên quan mật thiết đến bản chất chuyển đổi của hệ thống điện, bao gồm sự bùng nổ của các Khu vực Năng lượng Tái tạo (REZ).

 

 

Trước khi đi sâu vào vấn đề đó, tôi muốn điểm nhanh qua một số dự án lớn của AEMC có thể thu hút sự quan tâm của khán phòng hôm nay.

 

Gần đây, chúng tôi đã bắt đầu đợt Đánh giá khuôn khổ Kế hoạch Hệ thống Tích hợp (ISP) để đảm bảo nó vẫn đáp ứng được mục đích trong một hệ thống đang thay đổi nhanh chóng.

 

Quá trình đánh giá này sẽ bao gồm việc xem xét cách khuôn khổ ISP hiện tại đóng góp tốt nhất vào việc đạt được Mục tiêu Điện lực Quốc gia (NEO). Một phần của quá trình này là xem xét cách nó tương tác với các khuôn khổ pháp lý của từng bang, chẳng hạn như cách các tài liệu quy hoạch REZ cấp bang tương tác với các tài liệu quy tắc NER của báo cáo ISP và báo cáo quy hoạch lưới điện truyền tải hàng năm.

 

 

Chúng tôi cũng sắp bắt đầu đánh giá về Quy định Lưới điện để xem xét lại vai trò của các lưới điện nhằm hỗ trợ một hệ thống năng lượng linh hoạt hơn và do người tiêu dùng định hướng.

 

Chúng tôi sẽ xem xét các thay đổi quy tắc hiện có đối với Xe điện (EV) và cơ chế rào chắn tài chính (ring fencing) song song với đợt đánh giá này. Dự án này sẽ sớm bắt đầu.

 

 

Cuối cùng, vào năm ngoái, chúng tôi đã hoàn tất một đợt đại tu lớn các yêu cầu kỹ thuật đối với năng lượng tái tạo và pin lưu trữ kết nối vào lưới điện.

 

Cuối năm nay, chúng tôi sẽ công bố quyết định cuối cùng về việc thay đổi quy tắc từ Cơ quan Điều hành Thị trường Năng lượng Úc (AEMO), nhằm cập nhật các tiêu chuẩn lưới điện cho việc đấu nối các phụ tải lớn như các trung tâm dữ liệu (data centres) vào hệ thống NEM.

 

Và các Bộ trưởng hiện đã yêu cầu AEMC cố vấn về cách các khuôn khổ pháp lý có thể hỗ trợ các kỳ vọng đối với các trung tâm dữ liệu, nhằm thúc đẩy việc xây dựng các nguồn phát năng lượng tái tạo và nguồn điện chạy nền/phủ đỉnh (firming), vận hành linh hoạt và đặt vị trí ở những nơi có thể hỗ trợ toàn bộ hệ thống năng lượng. Về cơ bản, những khái niệm này không khác biệt nhiều so với các REZ.

 

Tóm lại, AEMC đang triển khai rất nhiều dự án. Nếu bạn muốn trao đổi với chúng tôi về bất kỳ chủ đề nào, vui lòng liên hệ sau phiên họp này hoặc sử dụng các biểu mẫu "liên hệ trưởng dự án" trên trang web của chúng tôi.

 

Hôm nay, tôi muốn tập trung vào việc làm thế nào pin lưu trữ (BESS) đang trở thành trung tâm của nhiệm vụ đảm bảo độ tin cậy và an ninh trong hệ thống của chúng ta – và điều này có ý nghĩa gì đối với các khu vực năng lượng tái tạo (REZ).

 

Sự bùng nổ của pin lưu trữ

 

 

Để phác họa bức tranh tổng thể, sự thâm nhập của pin lưu trữ là một trong những chủ đề chính trong chương hiện tại của quá trình chuyển dịch năng lượng tại Úc.

 

Chúng đang dịch chuyển từ rìa của hệ thống NEM vào vị trí trung tâm.

 

Biểu đồ này (như đã hiển thị trên web) cho thấy công suất lưu trữ pin lũy kế trong NEM – bao gồm cả lưu trữ quy mô lưới điện (utility-scale storage) và lưu trữ phân tán (công suất sau công tơ - behind the meter).

 

Tính đến cuối năm ngoái, công suất pin lưu trữ quy mô điện lực và sau công tơ đã đạt khoảng 8 gigawatt (GW) – và con số này chắc chắn sẽ tiếp tục tăng trong năm nay. Chúng ta chắc chắn đã thấy sự gia tăng mạnh mẽ kể từ khi Chương trình Pin Gia đình Giá rẻ được triển khai – và tốc độ lắp đặt pin gia đình đang nhanh hơn cả đỉnh điểm của việc lắp đặt điện mặt trời mái nhà.

 

Vì vậy, chúng ta có một lượng lớn "công suất pin lưu trữ" trong hệ thống.

 

Nhưng công suất mới chỉ là một phần của câu chuyện. Vấn đề còn nằm ở việc pin đang thay đổi – hoặc bổ trợ – những gì mà năng lượng tái tạo có thể làm cho hệ thống điện:

 

• Chúng có thể dịch chuyển thời gian phát điện của năng lượng tái tạo từ lúc được sản xuất sang lúc hệ thống có nhu cầu cao.

 

• Chúng có thể giúp quản lý các dốc tải (ramps) xuất hiện khi công suất phát của điện mặt trời suy giảm vào cuối ngày.

 

• Và chúng có thể giúp làm trơn trào lưu công suất qua các cơ sở hạ tầng lưới điện dùng chung.

 

Như một ví dụ, chúng tôi hiểu rằng hiện tại gần như toàn bộ nguồn phát điện mặt trời đang được đồng vị trí (co-located) với pin lưu trữ.

 

Cách pin có thể bổ trợ cho các loại hình phát điện khác đặc biệt quan trọng đối với các REZ.

 

Điều này là do giá trị của một REZ không chỉ được xác định bằng số lượng megawatt (MW) nguồn phát kết nối bên trong nó. Nó còn được định đoạt bởi mức độ hiệu quả trong việc tích hợp, lưu trữ, dịch chuyển và giải tỏa nguồn năng lượng đó vào toàn hệ thống lưới điện.

 

Theo nghĩa đó, pin không chỉ là một cấu phần bổ sung cho sự phát triển của REZ, mà chúng có thể trở thành một phần của mô hình vận hành để làm cho các REZ hoạt động hiệu quả – giúp thế hệ năng lượng tái tạo trở nên khả dụng, linh hoạt và mang lại nhiều giá trị hơn cho người tiêu dùng.

 

Ý nghĩa đối với độ tin cậy cung cấp điện

 

 

Phần tiếp theo của câu chuyện là việc pin lưu trữ đang bắt đầu làm thay đổi hoạt động vận hành thị trường điện hàng ngày như thế nào.

 

Đây là biểu đồ từ báo cáo Động lực Năng lượng Hàng quý của AEMO. Bạn có thể thấy rằng trong Quý 1 năm nay, việc sạc pin đã trở nên nổi bật hơn nhiều vào giữa ngày - khi công suất phát của năng lượng tái tạo thường ở mức cao.

 

Quá trình xả pin cũng trở nên rõ rệt hơn vào cuối ngày, khi công suất điện mặt trời giảm và hệ thống chuyển sang các giai đoạn nhu cầu phụ tải cao.

 

Bang Nam Úc (South Australia) cho chúng ta thấy xu hướng này có thể dẫn đến đâu.

 

Trong 30 ngày từ giữa tháng 2 đến tháng 3 năm nay, tính trung bình, pin lưu trữ đã cung cấp công suất đỉnh buổi sáng cao hơn so với nhiệt điện khí.

 

Điều này không có nghĩa là các nhà máy điện khí chạy phủ đỉnh (gas peaking plants) sẽ biến mất khỏi bức tranh độ tin cậy. Nhưng nó cho thấy pin đang chuyển từ vai trò hỗ trợ sang vai trò vận hành thực sự.

 

Đối với các REZ, nếu mọi người đang nghĩ đến việc tích hợp pin lưu trữ, thì đây là bài học thực tiễn... Lưu trữ không chỉ là giải pháp bảo hiểm cho các trường hợp ngoại lệ. Nó có thể là một phần của cách thức làm cho năng lượng tái tạo trở nên hữu ích trong suốt cả ngày.

 

 

Nghiên cứu của Hội đồng Độ tin cậy (Reliability Panel) giúp giải thích những tác động này. Hội đồng Độ tin cậy là một phần trong cơ cấu thể chế của AEMC – bao gồm các thành viên đại diện cho nhiều đối tượng tham gia trong NEM – và do một Ủy viên làm chủ tịch. Họ xác định các tiêu chuẩn và một số hướng dẫn được AEMO và các thành viên tham gia thị trường sử dụng để duy trì một hệ thống điện an toàn và đáng tin cậy.

 

Cứ bốn năm một lần, Hội đồng thực hiện Đánh giá Tiêu chuẩn và Thiết lập Độ tin cậy. Đánh giá này xem xét mức độ tin cậy mà người tiêu dùng nên nhận được – tức là "tiêu chuẩn", và các thiết lập thị trường (ví dụ: giá trần và giá sàn thị trường) cần thiết để hỗ trợ đầu tư hiệu quả vào nguồn phát, lưu trữ, liên kết lưới điện và đáp ứng phụ tải (demand response) trên toàn NEM.

 

Vai trò của Hội đồng là đề xuất một tiêu chuẩn độ tin cậy và các thiết lập giá thị trường đi kèm nhằm đưa ra tín hiệu đầu tư vào một tổ hợp các nguồn lực phù hợp, cân bằng với mức độ tin cậy mà người tiêu dùng coi trọng.

 

Đợt đánh giá mới nhất đề xuất cập nhật tiêu chuẩn độ tin cậy đối với điện năng dự kiến không được phục vụ (Expected Unserved Energy - USE) lên 0,003% từ mức 0,002% hiện tại, áp dụng cho giai đoạn từ 1 tháng 7 năm 2028 đến 30 tháng 6 năm 2032.

 

Đề xuất này phản ánh sự đánh đổi cẩn trọng giữa độ tin cậy mà khách hàng mong muốn và chi phí để mang lại độ tin cậy đó cao hơn. Đánh giá cũng nhấn mạnh rằng tiêu chuẩn độ tin cậy đã trở nên ít tương thích hơn với kết quả quan sát được và trải nghiệm thực tế của khách hàng – đó là lý do Hội đồng đề xuất cải tiến tiêu chuẩn độ tin cậy thay vì tiếp tục nâng cao các ngưỡng giá thị trường.

 

Mức độ tin cậy sửa đổi được đưa ra dựa trên mô hình hóa của Hội đồng, phản ánh các thông số đầu vào đang thay đổi: sự sụt giảm về giá trị độ tin cậy đối với khách hàng (VCR), sự gia tăng chi phí cho công suất nguồn phát mới, và những thay đổi về quy mô cũng như thời gian của các sự kiện thiếu hụt điện năng (unserved energy events) được mô phỏng.

 

Tiêu chuẩn được đề xuất, nếu được áp dụng, sẽ có tác động tối thiểu hàng ngày đến trải nghiệm của khách hàng về độ tin cậy – mục tiêu dài hạn theo kế hoạch sẽ tăng từ trung bình 10 phút lên 16 phút thiếu hụt điện năng mỗi năm, đồng thời tránh được việc chi phí hệ thống tăng vọt để đáp ứng tiêu chuẩn cũ.

 

Nghiên cứu này được củng cố bởi bản đánh giá Hình thức Tiêu chuẩn (Form of the Standard review) trước đó của Hội đồng, đặt ra một câu hỏi căn bản hơn: liệu chúng ta có còn đang đo lường rủi ro độ tin cậy một cách chính xác khi hệ thống thay đổi hay không?

 

Trong đánh giá đó, Hội đồng kết luận rằng chỉ số USE dự kiến vẫn là hình thức tiêu chuẩn phù hợp. Nhưng nghiên cứu cũng chỉ ra rằng bản chất của rủi ro độ tin cậy đang thay đổi. Nó đang trở nên mang tính khu vực hơn, bị chi phối bởi thời tiết nhiều hơn, và phụ thuộc nhiều hơn vào độ sâu (mức độ thiếu hụt) và thời gian (duration) của các sự kiện căng thẳng nguồn cung.

 

Trong hệ thống điện truyền thống (mà trong ngành năng lượng, "truyền thống" có thể chỉ là 5 năm trước), rủi ro độ tin cậy thường xoay quanh một bài toán quen thuộc: một ngày mùa hè nóng bức, phụ tải cao, và một tổ máy nhiệt điện lớn bị sự cố.

 

Rủi ro đó không hề biến mất. Nhưng câu chuyện đang tiến hóa.

 

Trong một hệ thống điện với tỷ trọng năng lượng tái tạo cao, chúng ta cũng cần phải đặt câu hỏi liệu hệ thống có tổ hợp nguồn lực phù hợp, ở đúng vị trí, với thời lượng (duration) đủ để quản lý sự biến thiên điện năng qua các giờ, các vùng và các mùa hay không.

 

 

Biểu đồ này cho thấy tại sao rủi ro độ tin cậy không thể được coi là một bài toán đồng nhất trên toàn NEM. Nó biểu diễn độ sâu và thời lượng của USE theo khu vực – các chấm màu đại diện cho các bang khác nhau, ví dụ: màu xanh đậm là Victoria; xanh nhạt là NSW; cam là Qld và vàng là South Australia (SA). Dữ liệu này được trích xuất trực tiếp từ mô hình mô phỏng thị trường điện của chúng tôi, sử dụng bộ dữ liệu sản lượng năng lượng tái tạo trong 83 năm (1940-2024).

 

Các chấm biểu diễn không phải là kết quả thực tế trên hệ thống mà là kết quả mô phỏng cho giai đoạn tương lai gần năm 2040. Các kết quả ở đây cũng tương ứng với mức độ tin cậy tương tự như mức mà Hội đồng Độ tin cậy vừa đề xuất.

 

Trục tung biểu diễn độ 'sâu' trung bình của một sự kiện, tức là khối lượng phụ tải bị sa thải trong sự kiện đó – chấm càng cao trên biểu đồ thì khối lượng tải bị sa thải càng lớn, hay có thể hiểu là càng có nhiều khách hàng bị ảnh hưởng.

 

Trục hoành hiển thị thời gian kéo dài của sự kiện – tức là khách hàng bị mất điện trong bao lâu.

 

Nhìn vào biểu đồ và các màu sắc, có thể thấy Nam Úc (SA) – màu vàng – thường có ít sự kiện hơn (ít "chấm" hơn); các sự kiện sự cố của họ cũng thường ngắn hơn nhưng mất tải sâu hơn, vì chúng tập trung ở góc phần tư phía dưới bên trái.

 

Ngược lại, vùng NSW – màu xanh nhạt – có các sự kiện kéo dài lâu hơn (người dân bị mất điện lâu hơn) nhưng số lượng người bị ảnh hưởng ít hơn và các sự kiện diễn ra "nông" hơn.

 

Điều này chứng tỏ các ước tính về sự kiện thiếu hụt điện năng (nơi khách hàng bị mất điện) khác nhau theo từng khu vực – về tần suất xuất hiện, độ sâu sa thải tải và thời gian kéo dài. Sự khác biệt này được thúc đẩy bởi các đặc điểm riêng của từng khu vực – cả về cơ cấu nguồn phát và biểu đồ phụ tải.

 

Một số sự kiện diễn ra ngắn và cường độ mạnh. Một số khác thì dài hơn nhưng cắt tải ít hơn. Và các rủi ro khác nhau đòi hỏi các hình thức linh hoạt khác nhau.

 

Nếu nói về pin lưu trữ: các hệ thống pin đáp ứng nhanh rất phù hợp với các sự kiện sụt áp/sụt tần số ngắn và các thay đổi công suất liên tục trong ngày, ví dụ như ở Nam Úc. Trong khi đó, lưu trữ năng lượng thời lượng dài (long-duration storage) trở nên có giá trị hơn khi điều kiện căng thẳng nguồn cung kéo dài trong vài giờ, chẳng hạn như trong một số sự kiện nằm ở phía bên phải của biểu đồ.

 

 

Biểu đồ về thời lượng pin tiếp theo sẽ bổ sung phần còn lại của câu chuyện. Nó cho thấy một danh mục đáng kể các dự án lưu trữ đang chuẩn bị triển khai (dù không phải mọi dự án đều sẽ được thực hiện). Nó cũng chỉ ra một xu hướng rõ ràng: thời lượng xả của pin đang tăng dần theo thời gian. Đã có những dự án lớn đang vận hành, đang được nâng cấp, và được lên kế hoạch với dung lượng lưu trữ (thời lượng) dài hơn.

 

Vì một hệ thống điện phụ thuộc vào thời tiết không chỉ cần tốc độ đáp ứng nhanh (fast response). Nó cần các nguồn lực có thể dịch chuyển lượng năng lượng tái tạo qua các khung thời gian mà rủi ro độ tin cậy thực sự phát sinh.

 

Đối với các REZ, đây là một điểm thực tiễn:

 

• Pin có thể hấp thụ năng lượng tái tạo khi công suất phát cao hoặc khi lưới điện bị nghẽn mạch (constrained).

 

• Chúng có thể giữ lại phần năng lượng đó cho các giai đoạn hệ thống cần sau này.

 

• Và chúng có thể giúp khai thác nhiều giá trị hơn từ các hạ tầng truyền tải chung của REZ.

 

Vì vậy, khi rủi ro về độ tin cậy ngày càng phụ thuộc vào yếu tố thời gian, thì thời lượng xả của pin trở thành một vấn đề về độ tin cậy - chứ không chỉ là một đặc tính thiết kế dự án.

 

 

Mảnh ghép cuối cùng trong việc hiểu rõ vai trò của pin lưu trữ trong hệ thống – và do đó là đối với các REZ – chính là thời tiết.

 

Trong hệ thống mà chúng ta đang xây dựng, rủi ro độ tin cậy đang ngày càng được định hình bởi sự biến thiên của thời tiết. Đó là do nguồn cung tái tạo phụ thuộc vào thời tiết - và nhu cầu phụ tải cũng nhạy cảm với thời tiết. Chúng ta có nguồn cung bị ảnh hưởng bởi lượng nắng và gió; và trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nhu cầu tiêu thụ điện của chúng ta cũng được kích hoạt bởi thời tiết – những ngày nóng hơn cần nhiều điều hòa không khí hơn; những ngày lạnh hơn cần hệ thống sưởi.

 

Một ví dụ điển hình mà chúng ta thường nhắc đến là rủi ro của cái gọi là hiện tượng "dark doldrums" (chuỗi ngày lặng gió và u ám). Thuật ngữ này được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, nhưng ở đây chúng tôi dùng nó để chỉ những khoảng thời gian kéo dài từ hai ngày trở lên, khi mà lượng phát điện từ các nguồn tái tạo biến đổi trong ngày ở mức rất thấp.

 

Điểm quan trọng ở đây không phải là mọi chuỗi ngày "dark doldrum" đều dẫn đến thiếu hụt điện năng. Mô hình của Hội đồng cho thấy chuỗi ngày này là yếu tố đóng góp lớn gây ra thiếu hụt điện năng, nhưng không phải là yếu tố thúc đẩy duy nhất. Các yếu tố khác cũng rất quan trọng.

 

Dù vậy, mối tương quan này rất quan trọng: Giai đoạn "dark doldrum" kéo dài càng lâu thì càng có nhiều khả năng liên quan đến việc không cung cấp đủ điện năng trong ngày, và đây là điều mà biểu đồ đang thể hiện.

 

Mặc dù hiện tượng chuỗi ngày lặng gió và u ám tương quan mạnh với USE (hai phần ba số sự kiện USE xảy ra trong thời gian này), nhưng điều kiện này chắc chắn không đảm bảo rằng USE sẽ luôn xảy ra, vì hơn một nửa số đợt "doldrums" trong mô hình hoàn toàn không tạo ra bất kỳ khoản thiếu hụt điện năng (USE) nào.

 

 

Vấn đề là những điều kiện này cho thấy lý do tại sao chúng ta cần hiểu sâu hơn về rủi ro do thời tiết. Thực tiễn phổ biến trong ngành điện là mô phỏng độ tin cậy bằng cách sử dụng một tập hợp dữ liệu thời tiết của các năm lịch sử tham chiếu. Điều đó hữu ích, nhưng một tập mẫu nhỏ có thể bỏ sót hàng loạt các điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhưng hoàn toàn có thể xảy ra.

 

Vì vậy, AEMC đang xây dựng một bộ dữ liệu tham chiếu thời tiết kéo dài 85 năm cho cả bên cung và bên cầu. Bộ dữ liệu sử dụng dữ liệu tái phân tích thời tiết lịch sử để tạo ra mức sản lượng năng lượng gió và mặt trời được chuẩn hóa cho hơn 2 nghìn địa điểm trên toàn NEM, từ năm 1940 đến nay. Dữ liệu đó bao gồm các nguồn phát điện hiện tại, đã cam kết triển khai và dự kiến xây dựng, cùng với tối đa 25 điểm quan trắc bên trong mỗi REZ được đề xuất.

 

Mục tiêu là công bố nguồn dữ liệu mở này, để các nhà nghiên cứu, nhà mô hình hóa và nhà hoạch định chính sách có thể hiểu rõ hơn về rủi ro độ tin cậy trong một hệ thống điện phụ thuộc vào thời tiết.

 

Đối với các REZ, dữ liệu tốt hơn sẽ giúp trả lời những câu hỏi thực sự xác định được giá trị. Mức sản lượng năng lượng tái tạo suy giảm thường xuyên như thế nào trên toàn bộ một khu vực REZ? Điều đó tương quan thế nào với đường cong phụ tải? Pin lưu trữ mang lại lợi ích lớn nhất ở đâu? Và làm thế nào để pin lưu trữ, lưới điện và nguồn phát năng lượng tái tạo có thể được quy hoạch đồng bộ thay vì là những mảnh ghép riêng biệt?

 

Đó chính là thông điệp cốt lõi.

 

Pin lưu trữ không chỉ là một công nghệ khác đang được đấu nối vào hệ thống. Chúng đang trở thành một phần của cách hệ thống NEM tích hợp năng lượng tái tạo, quản lý rủi ro về độ tin cậy cung cấp điện và chuẩn bị cho những thách thức an ninh hệ thống điện sắp tới.

 

Ứng dụng cho System Strength

 

 

Điều này đưa tôi đến phần tiếp theo của câu chuyện. Bởi vì đối với các REZ, có một khía cạnh khác của quá trình chuyển dịch cũng quan trọng không kém. Đó là câu hỏi về việc: điều gì giúp hệ thống điện giữ được sự ổn định khi cơ cấu nguồn phát thay đổi?

 

Trong phần lớn lịch sử của NEM, an ninh hệ thống đi kèm với các máy điện đồng bộ lớn (large synchronous machines) tạo ra dòng điện xoay chiều. Khi các nhà máy đó ngừng hoạt động, hoặc chạy ít hơn, chúng ta cần phải thay thế không chỉ sản lượng điện năng của chúng, mà còn cả các dịch vụ ổn định (stabilising services) mà chúng cung cấp.

 

Đó là thách thức của giai đoạn mà chúng ta thường gọi là giai đoạn chuyển tiếp giữa kỳ (mid-transition). Chúng ta không còn ở thế giới cũ, nơi nhiều dịch vụ hệ thống này xuất hiện gần như tự động từ các đội ngũ nguồn phát truyền thống. Và chúng ta cũng chưa tiến tới thế giới tương lai, nơi các công nghệ mới được nhúng sâu hoàn toàn vào hệ thống và các cơ chế vận hành đã trưởng thành.

 

Chúng ta đang ở khoảng giữa. Và trong giai đoạn giữa đó, các dịch vụ an ninh hệ thống có thể trở nên khan hiếm hơn, mang tính cục bộ theo địa điểm hơn và phụ thuộc nhiều hơn vào việc những tổ máy nào đang hòa lưới vào bất kỳ thời điểm nào.

 

Điều đó đặc biệt liên quan đến các REZ.

 

Các REZ đóng vai trò thiết yếu trong việc kết nối nguồn phát và lưu trữ năng lượng tái tạo mà chúng ta cần. Nhưng chúng cũng kéo theo việc kết nối khối lượng lớn các nguồn sử dụng bộ biến tần/nghịch lưu (inverter-based resources - IBR) tại các khu vực cụ thể của lưới điện.

 

Vì vậy, câu hỏi không chỉ là: chúng ta có thể kết nối công suất phát điện mới nhanh đến mức nào?

 

 

Mà còn là: làm thế nào để chúng ta đảm bảo rằng nguồn điện được đấu nối vào một hệ thống điện vẫn giữ được độ an toàn và ổn định?

Một khái niệm then chốt ở đây là system strength – khả năng của lưới điện trong việc duy trì tín hiệu điện áp ổn định cả trong vận hành bình thường và sau khi có nhiễu loạn/sự cố.

 

Một ví dụ điển hình về cách pin lưu trữ có thể đóng vai trò trong vấn đề này nằm ở các bài kiểm tra RIT-T gần đây được thực hiện bởi các Đơn vị vận hành truyền tải (TNSP) nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn về cường độ hệ thống. Lưới điện truyền tải đang quy hoạch và mua sắm một tổ hợp các giải pháp để đáp ứng nhu cầu cường độ hệ thống.

 

Máy bù đồng bộ (Synchronous condensers) vẫn giữ vai trò quan trọng, đặc biệt là khi hệ thống cần hỗ trợ dòng ngắn mạch (fault-level support) mạnh. Các máy phát điện đồng bộ hiện hữu cũng tiếp tục đóng một vai trò nhất định. Trong một số trường hợp, các nhà máy điện khí có thể được lắp thêm bộ ly hợp để chúng có thể vận hành ở chế độ máy bù đồng bộ (synchronous condenser mode) - cung cấp cường độ hệ thống mà không cần phát điện năng theo cách thông thường.

 

Và giờ đây, các hệ thống pin lưu trữ tạo lưới (grid-forming batteries) đã rõ ràng trở thành một phần trong danh mục đầu tư lưới điện.

 

Chẳng hạn, nếu bạn nhìn vào slide này, nó hiển thị các giải pháp quy hoạch cường độ hệ thống tại NSW. Bạn có thể thấy nó bao gồm cả pin lưu trữ công nghệ grid-forming như một phần của giải pháp.

 

Điều này chỉ ra một sự thay đổi sâu rộng hơn trong cách quản lý an ninh hệ thống điện. Các dịch vụ hỗ trợ trước đây hầu như là sản phẩm phụ ngẫu nhiên của các nhà máy điện nay cần phải được xác định, lập kế hoạch và cung cấp một cách có chủ đích hơn.

 

Sẽ khó có một đáp án duy nhất:

 

• Đôi khi giải pháp tối ưu nhất sẽ là một máy bù đồng bộ

 

• Đôi khi nó liên quan đến việc ký hợp đồng với một tổ máy đồng bộ hiện hữu

 

• Đôi khi nó có thể là một tuabin khí chạy ở chế độ máy bù đồng bộ

 

• Và ngày càng phổ biến hơn, nó có thể là một hệ thống pin lưu trữ có khả năng tạo lưới (grid-forming battery).

 

Vấn đề không phải là một công nghệ duy nhất sẽ thắng thế ở mọi nơi (các TNSP nhìn chung thường lập kế hoạch sử dụng tất cả các phương án này). Vấn đề là khuôn khổ pháp lý cần phải cho phép công nghệ phù hợp cung cấp đúng dịch vụ tại đúng vị trí.

 

Nếu một hệ thống pin có thể cung cấp nhiều dịch vụ từ cùng một tài sản - lưu trữ điện năng, đáp ứng nhanh với các nhiễu loạn sự cố, hỗ trợ điều tần (frequency support) và đóng góp vào cường độ hệ thống - thì nó có thể giúp giảm thiểu nhu cầu mua sắm riêng lẻ từng dịch vụ từ các thiết bị chuyên dụng.

 

Nhưng chúng ta cũng cần phải nhìn nhận một cách thực tế. Công nghệ tạo lưới (Grid-forming) đang dần trưởng thành, nhưng chúng ta vẫn đang trong quá trình học hỏi và vẫn còn nhiều câu hỏi về mặt kỹ thuật cần được giải quyết. Các hệ thống pin này có thể cung cấp chất lượng dòng ngắn mạch (fault current) phù hợp không? Chúng có thể hỗ trợ các hệ thống rơ le bảo vệ không? Hiệu suất của chúng nên được chỉ định (specifying) như thế nào? Và làm thế nào để chúng ta đảm bảo các nhân viên điều độ hệ thống điện (system operators) có thể tin tưởng vào chúng khi hệ thống đang chịu áp lực cao?

 

Những câu hỏi này đi trực tiếp vào cách chúng ta kết nối và vận hành các REZ một cách an toàn.

 

Đây chính là lúc công việc của AEMC can thiệp vào. Vai trò của chúng tôi không phải là lựa chọn một công nghệ duy nhất. Nhiệm vụ của chúng tôi là đảm bảo các khuôn khổ quy định có thể hỗ trợ các dịch vụ mà hệ thống điện cần một cách hiệu quả, minh bạch và đúng thời điểm

 

 

Để kết thúc, tôi muốn quay lại quan điểm trung tâm của mình: pin lưu trữ không còn nằm ở bên lề của quá trình chuyển dịch năng lượng. Chúng đang trở thành một phần cốt lõi trong cách hệ thống điện được quy hoạch, vận hành và bảo vệ.

 

Điều này đặc biệt đúng đối với các khu vực REZ.

 

AEMC hiện có một số đề xuất thay đổi quy tắc liên quan trực tiếp đến các vấn đề tôi đã thảo luận hôm nay. Mặc dù các thay đổi này không chỉ dành riêng cho các REZ, nhưng nhiều bài học kinh nghiệm có thể được áp dụng cho chúng, vì vậy chúng tôi khuyến khích bất kỳ ai quan tâm hãy tiếp tục gắn bó và áp dụng những bài học đã rút ra.

 

• Đề xuất thay đổi quy tắc Cải tiến khuôn khổ an ninh (Security framework enhancements) của chúng tôi đang xem xét cách chúng ta tiến hóa các khuôn khổ cường độ hệ thống hiện tại để phù hợp hơn với tương lai, bao gồm cách các công nghệ khác nhau phối hợp với nhau.

 

• Chúng tôi đã nhận được hai yêu cầu thay đổi quy tắc yêu cầu xem xét cách tăng cường các cơ chế hiện tại và nghĩa vụ của TNSP trong việc mua sắm các dịch vụ an ninh hệ thống, đặc biệt là dựa trên các bài học từ các vòng thử nghiệm RIT-T hệ thống đầu tiên của các TNSP về cường độ hệ thống. Quá trình tham vấn cho vòng đầu tiên của chúng tôi vừa kết thúc; chúng tôi đang cân nhắc cách tốt nhất để tiếp tục tiến hành.

 

• Chúng tôi cũng đang thúc đẩy cải cách thị trường dịch vụ phụ trợ điều tần (FCAS), bao gồm đề xuất đồng tối ưu hóa (co-optimise) quy mô của sự cố dự phòng đáng kể lớn nhất (largest credible contingency) trong quá trình điều độ. Trong khi thuật toán NEMDE đồng tối ưu hóa các bản chào giá trên các thị trường năng lượng và FCAS, nó không phải lúc nào cũng thực hiện điều độ trung tâm với mục tiêu tối ưu hóa quy mô sự cố lớn nhất tương ứng với chi phí mua sắm FCAS để quản lý rủi ro tần số. Điều này là rất quan trọng để xem xét trong bối cảnh cơ cấu nguồn phát thay đổi. Ví dụ, việc triển khai các REZ với quy mô hàng GW (gigawatt) có thể làm thay đổi quy mô mất nguồn phát lớn nhất trong tương lai. Dự thảo quyết định của chúng tôi về vấn đề này dự kiến sẽ có vào tháng tới.

 

• Và Hội đồng Độ tin cậy gần đây đã đệ trình yêu cầu thay đổi quy tắc về phụ tải hệ thống tối thiểu (minimum system load) nhằm làm rõ vai trò của AEMO trong việc dự báo và quản lý các điều kiện tải thấp nhất của hệ thống, đồng thời tăng cường tín hiệu giá thị trường để thị trường có động lực rõ ràng hơn trong việc tăng phụ tải khi hệ thống cần. Chúng tôi dự kiến sẽ khởi xướng việc này trong thời gian ngắn tới.

 

Vì vậy, thông điệp cuối cùng của tôi là: Giai đoạn phát triển tiếp theo của REZ không chỉ là kết nối nhiều nguồn năng lượng tái tạo hơn. Đó là việc xây dựng các cấu phần của hệ thống điện có thể hoạt động một cách tin cậy và an toàn khi tỷ trọng và cơ cấu nguồn phát thay đổi. Một mình pin lưu trữ sẽ không làm được điều đó. Nhưng chúng đang trở thành một trong những công nghệ có thể giúp biến các REZ từ những nơi đấu nối năng lượng tái tạo đơn thuần, trở thành những nền móng nơi hệ thống điện tương lai được định hình.

 

Một lần nữa xin cảm ơn các bạn

 

 

Nguồn: AEMC