Hà Nội: Tìm giải pháp khai thác hiệu quả nguồn điện mặt trời

Không phải công trình điện mặt trời nào cũng cần pin lưu trữ

Điện mặt trời mái nhà giúp các gia đình tận dụng nguồn năng lượng sẵn có, giảm lượng điện mua từ lưới trong những giờ có nắng. Tuy nhiên, mức độ hiệu quả phụ thuộc vào công suất hệ thống và thời điểm sử dụng điện của mỗi hộ.

Ban ngày, khi các tấm pin hoạt động tốt, lượng điện sản xuất ra có thể vượt nhu cầu sử dụng tại chỗ. Trong khi đó, đến buổi tối, khi không còn nắng, nhu cầu điện vẫn duy trì, từ chiếu sáng, nấu ăn đến vận hành các thiết bị gia dụng. Nếu không có hệ thống lưu trữ, phần điện dư thừa ban ngày khó được sử dụng cho những thời điểm sau đó.

Pin lưu trữ giúp khắc phục phần nào sự chênh lệch này. Điện sản xuất vào ban ngày được tích trữ để sử dụng khi cần, nhất là vào buổi tối hoặc lúc sản lượng điện mặt trời giảm. Với hệ thống được thiết kế phù hợp, pin còn có thể cung cấp điện dự phòng khi lưới điện gặp sự cố.

Tuy nhiên, không phải gia đình nào lắp điện mặt trời cũng cần đầu tư thêm pin lưu trữ. Theo TS Ngô Phi Thường, giảng viên Khoa Điện – Điện tử, Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng, quyết định lắp đặt cần căn cứ vào lượng điện dư thừa, nhu cầu sử dụng vào buổi tối và điều kiện vận hành thực tế của từng hộ.

Chẳng hạn, những gia đình sử dụng nhiều điện vào ban ngày có thể tiêu thụ phần lớn sản lượng điện mặt trời ngay khi phát ra. Nếu lượng điện dư không đáng kể, việc đầu tư thêm pin chưa chắc mang lại hiệu quả kinh tế tương xứng. Ngược lại, với những gia đình ban ngày ít người ở nhà, điện sản xuất ra nhiều nhưng nhu cầu sử dụng tập trung vào buổi tối, pin lưu trữ có thể giúp tận dụng nguồn điện tốt hơn.

Vì vậy, trước khi đầu tư, các hộ gia đình nên xem xét mức tiêu thụ điện theo từng thời điểm trong ngày, công suất hệ thống điện mặt trời và lượng điện thường xuyên chưa được sử dụng hết. Dung lượng pin cần được lựa chọn trên cơ sở nhu cầu thực tế, thay vì chạy theo công suất lớn hoặc coi đây là hạng mục mặc nhiên phải có khi lắp điện mặt trời.

Cùng với chi phí đầu tư, chất lượng thiết bị cũng là yếu tố cần được cân nhắc. Kỹ sư Nguyễn Thượng Quân, Tổng Giám đốc Công ty cổ phần Công nghệ Tích hợp Sao Nam, lưu ý người dùng cần lựa chọn dung lượng pin phù hợp với mức tiêu thụ điện, đồng thời kiểm tra khả năng tương thích giữa hệ thống quản lý pin và bộ biến đổi điện của hệ thống điện mặt trời. Tuổi thọ thiết bị, chế độ bảo hành, khả năng bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật cũng cần được tính đến ngay từ đầu.

Đặc biệt, pin lưu trữ đòi hỏi các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn điện và phòng cháy, chữa cháy. Người dùng cần lựa chọn thiết bị có nguồn gốc rõ ràng, bảo đảm tính tương thích và được lắp đặt theo hướng dẫn kỹ thuật. Với nhu cầu cấp điện dự phòng, cần kiểm tra hệ thống inverter có hỗ trợ chức năng này hay không, bởi không phải hệ thống điện mặt trời nào cũng tự động cấp điện khi lưới gặp sự cố.

Hệ thống lưu trữ góp phần nâng cao khả năng vận hành lưới điện

Không chỉ phục vụ nhu cầu của từng hộ gia đình, công nghệ lưu trữ điện còn được ngành Điện quan tâm trong quá trình nâng cao khả năng vận hành hệ thống. Khi tỷ trọng các nguồn điện phụ thuộc vào thời tiết tăng lên, việc cân đối cung – cầu theo từng thời điểm đòi hỏi những giải pháp linh hoạt hơn. Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) là một trong những hướng đi đang được triển khai.

Tại Hà Nội, Tổng công ty Điện lực thành phố Hà Nội (EVNHANOI) đã đưa vào vận hành 5 hệ thống BESS tại các trạm biến áp 110kV Bắc Thăng Long, Quang Minh, Sài Đồng 2, Phùng Xá và Thanh Oai. Mỗi hệ thống có công suất 10MW, dung lượng lưu trữ 20MWh. Như vậy, tổng công suất của 5 hệ thống đạt 50MW, với dung lượng lưu trữ 100MWh. Hệ thống cuối cùng tại trạm biến áp 110kV Bắc Thăng Long được đóng điện ngày 5-7-2026.

Việc đưa các hệ thống này vào vận hành đánh dấu bước triển khai công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn trên lưới điện phân phối của Thủ đô. Khi được tích hợp và vận hành phù hợp, BESS có thể hỗ trợ điều hành phụ tải, tăng tính linh hoạt của hệ thống và góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nhất là trong những thời điểm nhu cầu tăng cao.

Về nguyên lý, BESS có thể nhận điện từ lưới để tích trữ, sau đó phát trở lại khi cần. Do đó, vai trò của hệ thống không chỉ là tiếp nhận phần điện mặt trời dư thừa, mà còn ở khả năng dịch chuyển thời điểm sử dụng điện, hỗ trợ giảm áp lực phụ tải trong những khung giờ nhất định. Nếu được bố trí đúng vị trí và vận hành hợp lý, hệ thống còn có thể góp phần hạn chế nguy cơ quá tải cục bộ.

Dù vậy, BESS không thể thay thế các nhà máy điện để cung cấp điện liên tục trong mọi tình huống. Dung lượng lưu trữ có giới hạn; hiệu quả khai thác phụ thuộc vào thời điểm nạp, xả, đặc điểm phụ tải và khả năng kết nối với lưới điện. Do đó, công nghệ này cần được nhìn nhận đúng với vai trò hỗ trợ điều hành, giảm áp lực trong một số khung giờ và tăng khả năng ứng phó linh hoạt của hệ thống.

Theo kế hoạch được EVNHANOI đề cập, quy mô lưu trữ điện dự kiến tiếp tục mở rộng, hướng tới tổng công suất 275MW và dung lượng lưu trữ 500MWh. Đây sẽ là bước phát triển tiếp theo trong ứng dụng công nghệ lưu trữ để hỗ trợ vận hành lưới điện Thủ đô nếu kế hoạch được triển khai.

Tuy nhiên, với đặc thù đô thị đông dân cư, quỹ đất dành cho hạ tầng điện tại Hà Nội không dễ bố trí. Vì vậy, phát triển BESS cần được tính toán đồng bộ từ mặt bằng, phương án kết nối lưới đến yêu cầu an toàn và tổ chức vận hành. Cùng với đầu tư thiết bị, việc đánh giá hiệu quả các hệ thống đã đưa vào sử dụng cũng rất cần thiết, từ khả năng hỗ trợ phụ tải giờ cao điểm, mức độ giảm áp lực cho lưới điện tại khu vực lắp đặt đến độ tin cậy vận hành và chi phí bảo dưỡng.

Đây cũng là cơ sở để Hà Nội cân nhắc quy mô đầu tư trong giai đoạn tiếp theo. Từ mái nhà của mỗi gia đình đến các trạm biến áp trong hệ thống điện thành phố, lưu trữ năng lượng đang mở thêm hướng khai thác nguồn điện linh hoạt hơn. Tuy nhiên, mỗi quy mô cần cách tính toán riêng: hộ gia đình phải cân đối lượng điện dư thừa với chi phí đầu tư; ngành Điện cần lựa chọn vị trí, công suất và phương thức vận hành phù hợp với đặc điểm phụ tải.