Năng lượng gió ngoài khơi và những thách thức đối với việc kết nối lưới điện quốc gia

5

Các dự án điện gió ngoài khơi thường được phát triển với quy mô và công suất lớn hơn nhiều so với phát điện bằng năng lượng tái tạo khác và cần được kết nối với hệ thống truyền tải điện quốc gia ở cấp điện áp 220kV hoặc 500kV. Các dự án này có thể có hệ số công suất tương đương với các nhà máy nhiệt điện và do đó cần mức độ phát triển lưới điện và cơ sở hạ tầng tương tự để hỗ trợ chúng.

Trang trại điện gió ngoài khơi La Gan ở Bình Thuận sẽ sản xuất tổng công suất 3.500MW sau khi hoàn thành xây dựng (đủ điện để hỗ trợ hơn 7 triệu ngôi nhà Việt Nam hàng năm).

Việc kết nối các dự án điện gió ngoài khơi quy mô lớn như vậy có những lợi thế đáng kể so với các nguồn năng lượng tái tạo khác, bằng cách tránh được nhiều hạn chế đáng kể liên quan đến sản xuất năng lượng tái tạo trên bờ như yêu cầu đất đai lớn, tác động trực quan ngay lập tức, tiếng ồn / rung động trong quá trình xây dựng và vận hành…

Một dự án năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Một dự án năng lượng mặt trời ở Việt Nam. (Ảnh: PV)

Khó khăn về dự án năng lượng tái tạo

Khi kết nối một dự án năng lượng tái tạo vào lưới điện, hầu hết các hình thức đều yêu cầu diện tích đất đáng kể, ví dụ trang trại năng lượng mặt trời hoặc trang trại gió trên bờ và chỉ cung cấp một phần năng lượng so với trang trại gió ngoài khơi. Phần lớn cơ sở hạ tầng cho gió ngoài khơi nằm ngoài khơi ở một khoảng cách đáng kể so với bờ biển (ví dụ tuabin gió, nền móng, trạm biến áp ngoài khơi, cáp chôn ngoài khơi…), với cơ sở hạ tầng trên bờ bị giảm thiểu (chỉ truyền tải).

Hạn chế về đất đai là một trong những ưu tiên cần được quản lý cẩn thận khi phát triển các dự án năng lượng tái tạo, để đảm bảo các dự án có thể kết nối đúng thời gian và tránh xung đột với việc phân loại và sử dụng đất hiện có hoặc đã được quy hoạch. Gió và năng lượng mặt trời trên bờ thường có những hạn chế từ địa hình và địa hình để lắp đặt và vận hành (ví dụ như hướng mặt trời, nền đá, lối vào… có thể ảnh hưởng đến vị trí), do đó làm tăng rủi ro từ các khía cạnh khác như lũ lụt, ổn định đất đai và xung đột với các cộng đồng.

Với các dự án năng lượng tái tạo, kết nối lưới điện là then chốt, và với quy mô lớn gió ngoài khơi, cơ sở hạ tầng phù hợp trên bờ là rất quan trọng. Nhiều dự án điện gió và năng lượng mặt trời trên đất liền thường có hệ số công suất hàng năm thấp (20-30%) và các dự án điện gió và điện mặt trời trên bờ có quy mô vừa và nhỏ thường được kết nối với lưới điện quốc gia ở cấp điện áp thấp (220 kV, 110 kV trở xuống ) và do đó đóng góp công suất nhỏ hơn cho lưới điện. Gió ngoài khơi có thể cung cấp hệ số công suất hàng năm gần gấp đôi mức này và kết nối ở điện áp cao hơn (220kV, 500kV).

Hiện tại không có quy định hoặc hướng dẫn nào quản lý việc các thành phần kinh tế ngoài quốc doanh có thể đầu tư vào đường dây truyền tải điện kết nối, tuy nhiên Luật Điện lực đã được sửa đổi gần đây để cho phép tư nhân đầu tư vào các đường dây này. Nếu các quy định trở nên rõ ràng hơn, các chủ đầu tư có thể xem xét đầu tư toàn bộ hoặc một phần vào việc xây dựng đường dây / nâng cấp lưới điện với sự hợp tác chặt chẽ với đơn vị vận hành lưới điện để giảm thiểu rủi ro và đảm bảo các dự án có thể được giao đúng thời hạn. Sự chậm trễ và không chắc chắn của lưới điện cùng với bất kỳ sự cắt giảm bắt buộc nào do cơ sở hạ tầng kém và quản lý nhu cầu, có thể trở thành rủi ro lớn đối với nhà phát triển và thường trì hoãn hoặc ngăn cản các nhà đầu tư cam kết cho đến khi có thêm sự chắc chắn.

Đơn vị vận hành hệ thống điện quốc gia đảm bảo có đủ nguồn điện đáp ứng nhu cầu phụ tải có thể xảy ra trong ngày. Khi nhiều dự án ở các khu vực phụ tải tại chỗ thấp có thể dẫn đến tình trạng thừa công suất và tắc nghẽn (đặc biệt là vào thời gian thấp điểm), đặt nhà điều hành phải chịu thêm thách thức và yêu cầu giảm công suất (cắt giảm – nơi công suất tạo ra vượt quá nhu cầu, và nhà điều hành được yêu cầu giảm hoặc ngừng tạo).

Mức độ cắt giảm cao gây ra mối đe dọa đáng kể đối với sự phát triển của các dự án tái tạo mới khả thi về mặt thương mại. Nếu có thể đạt được thỏa thuận giữa nhà phát triển gió ngoài khơi và cơ quan lưới điện / cơ quan chính phủ liên quan về công suất thiết lập và giá cố định, thì một dự án có thể được thiết kế để cung cấp công suất đó ở mức độ sẵn sàng cao và xây dựng các hạn chế hoạt động của riêng nó .

Ưu điểm và giải pháp dựa trên năng lượng gió ngoài khơi

Thông thường, điểm đấu nối của một dự án điện gió ngoài khơi được đặt càng gần với điểm kết nối lưới điện trên bờ càng tốt. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng, và chiều dài cáp trên bờ từ nơi nó đến đất liền từ ngoài khơi đến trạm biến áp trên bờ có thể khá lớn. Để giảm thiểu điều này, các chủ đầu tư có kinh nghiệm có thể xem xét đầu tư xây dựng / nâng cấp một phần của hệ thống truyền tải điện cao thế. Điều này có thể đảm bảo việc nâng cấp kịp thời và hiệu quả hơn nhằm nâng cao khả năng truyền tải của lưới điện khu vực và củng cố hệ thống, ngoài ra còn giảm thiểu rủi ro chậm trễ và tránh / giảm cắt đứt.

Gió ngoài khơi thường tốt hơn gió trên bờ về chất lượng và độ ổn định, đặc biệt là ở Bình Thuận và Ninh Thuận.