Thứ tư, 15/07/2020 - 9 giờ 57 phút, sáng.

Phát triển năng lượng tái tạo Việt Nam: Điều kiện cần và đủ

Ngày đăng: 21/11/2018 - 16:56

Chúng ta, ai cũng biết phong điện và quang điện là tương lai của ngành điện, vì chúng rất sạch (thực ra chỉ tương đối sạch thôi), rất nhiều (gần như vô tận), vì vậy trong tương lai xa, không ai phản đối việc Việt Nam phải ưu tiên phát triển các nguồn điện này. Còn hiện nay, xét về nhiều yếu tố, Việt Nam chưa có các điều kiện “cần” và “đủ” để ưu tiên phát triển nhanh. Nội dung dưới đây sẽ đề cập đến những nhược điểm (“nút cổ chai”) của việc phát triển hai loại năng lượng sạch này ở Việt Nam hiện nay.

08:07 |21/11/2018

Chúng ta, ai cũng biết phong điện và quang điện là tương lai của ngành điện, vì chúng rất sạch (thực ra chỉ tương đối sạch thôi), rất nhiều (gần như vô tận), vì vậy trong tương lai xa, không ai phản đối việc Việt Nam phải ưu tiên phát triển các nguồn điện này. Còn hiện nay, xét về nhiều yếu tố, Việt Nam chưa có các điều kiện “cần” và “đủ” để ưu tiên phát triển nhanh. Nội dung dưới đây sẽ đề cập đến những nhược điểm (“nút cổ chai”) của việc phát triển hai loại năng lượng sạch này ở Việt Nam hiện nay.

Vì sao năng lượng tái tạo chưa thể thay thế nhiệt điện than?
Tích hợp nguồn NLTT với hệ thống điện: Những thách thức phải đối mặt

TS. NGUYỄN THÀNH SƠN (*)

“Nút cổ chai” kỹ thuật

Nhược điểm thứ nhất liên quan đến công nghệ:

Về mặt kỹ thuật, việc chuyển đổi quang năng (ánh sáng mặt trời) thành điện năng, hiện có 2 công nghệ chủ yếu là chuyển đổi trực tiếp (từ quang năng sang điện năng) bằng các tấm pin mặt trời (công nghệ PV), và chuyển đổi gián tiếp từ quang năng sang nhiệt năng rồi chuyển đổi tiếp từ nhiệt năng sang điện năng (công nghệ CSP). Trong đó, ở Việt Nam (và cả trên thế giới) công nghệ CSP ít được áp dụng vì kém hiệu quả hơn so với công nghệ chuyển đổi trực tiếp và so với các nhà máy nhiệt điện thông thường dùng nhiên liệu hóa thạch.

Công nghệ chuyển đổi trực tiếp (phát điện) bằng các tấm pin mặt trời (PV) trên thế giới hiện tại cũng có những giới hạn nhất định về kỹ thuật. Cụ thể, các PV đang được chế tạo hàng loạt ở quy mô công nghiệp hiện nay chỉ đạt công suất thiết kế trong trường hợp đủ nắng và có hệ số chuyển đổi năng lượng tối đa ở nhiệt độ dưới 25 độ C. Với điều khiện nhiệt độ như Việt Nam (bình quân cao hơn 25 độ C) các PV khó đạt được công suất cực đại và sẽ có thời gian làm việc (tuổi thọ) ngắn hơn.

Nhược điểm thứ hai liên quan đến hệ thống:

Hệ thống điện là một hệ thống kỹ thuật phức tạp, sản xuất gắn trực tiếp với tiêu dùng (ở Việt Nam, sản phẩm điện chưa thể “lưu kho”). Công suất phát điện luôn phải tương ứng với nhu cầu (phụ tải) dùng điện.

Hiện nay, về mặt kỹ thuật, biểu đồ thay đổi phụ tải (sử dụng) điện của Việt Nam có mức chênh lệch trong ngày rất lớn (giữa giờ cao điểm và thấp điểm trong ngày). Điều này đòi hỏi ngành điện phải được đầu tư bổ sung công suất (theo mức phụ tải thay đổi lớn nhất, thay vì chỉ cần đầu tư theo mức phụ tải trung bình ổn định). Nếu các dự án điện mặt trời được phát triển ồ ạt, và được sử dụng chủ yếu trong thời gian có nắng trong ngày và trong các tháng mùa hè, thì biểu đồ phụ tải (theo ngày) trong hệ thống điện sẽ có mức dao động lớn hơn và nhu cầu đầu tư bổ sung công suất của ngành điện sẽ phải tăng lên (gần như tỷ lệ thuận với công suất điện mặt trời được bổ sung).

Nhược điểm thứ ba liên quan đến kỹ thuật đấu nối:

Các nhà máy phát điện truyền thống (nhiệt điện, hay thủy điện) đều dựa trên nguyên tắc chuyển đổi năng lượng trực tiếp (từ nhiệt năng và từ thế năng thành điện năng) thông qua hệ thống tua bin – máy phát để tạo ra dòng điện xoay chiều. Các tua bin – máy phát được thiết kế cùng tần số với tần số của hệ thống điện là 50Hz như ở Việt Nam (hoặc 60Hz ở một số nước). Các nhà máy điện gió và điện mặt trời không phát điện xoay chiều ở tần số cố định 50Hz. Vì vậy, để đấu nối các dự án điện mặt trời, hay điện gió vào hệ thống quốc gia đòi hỏi phải có các giải pháp kỹ thuật. Để đổi dòng điện từ 1 chiều sang xoay chiều, phải sử dụng các bộ chỉnh lưu và nghịch lưu. Để đạt được tần số 50Hz, phải dùng bộ điều khiển PLL (phase lock loop), đo góc pha điện áp để chặt dòng 1 chiều thành dòng hình sin cùng pha với điện áp tại điểm đấu nối.

Một hệ thống điện quốc gia có quá nhiều điểm đấu nối với các dự án điện mặt trời và điện gió, sẽ có nguy cơ bị “loạn” khi xẩy ra những thay đổi nhỏ trong hệ thống làm cho điện áp và góc pha điện áp tại các điểm đấu nối dao động liên tục (làm cho các bộ PLL sẽ bị “loạn”).

Vì vậy, trên thực tế, trong đấu nối các dự án điện mặt trời và điện gió với lưới điện quốc gia, người ta phải quản lý rất chặt tỷ số ngắn mạch (Short circuit ratio- SCR). Tỷ số SCR được tính bằng công suất ngắn mạch tại điểm đấu nối chia cho công suất của nhà máy mặt trời, hoặc gió và tỷ số này phải lớn hơn 1,5. Nếu SCR

Let’s block ads! (Why?)

: Tin năng lượng — NLVN.vn

  • 8 lượt xem
  • Print Print