So sánh sản phẩm
chọn tối đa 4 sản phẩm

Lưới điện thông minh và khả năng ứng dụng ở Việt Nam

Ngày đăng : 11:14:28 23-03-2016

Lưới điện thông minh và khả năng ứng dụng ở Việt Nam

1. Lưới điện thông minh

Sự tăng nhanh của phụ tải tiêu thụ, sự xuất hiện ngày càng nhiều các nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo, cùng với sự phát triển của các giải pháp quản lý hệ thống dựa trên công nghệ phần mềm, công nghệ nhúng và hệ thống các thiết bị đo thông minh đã hình thành nên một khái niệm mới trong ngành điện, đó là lưới điện thông minh (Smartgrid).

Lưới điện thông minh - Theo Climate Group định nghĩa là tập hợp các thiết bị phần cứng và các công cụ phần mềm nhằm truyền tải điện hiệu quả hơn, giảm công suất dư thừa, quản lý thông tin tức thời theo nhu cầu thực tế. Lưới điện thông minh đạt hiệu quả cao trong giám sát điện năng, truyền và thu thập dữ liệu ngay trên đường truyền tải. Theo Adam và Wintersteller thì lưới điện thông minh là lưới điện có sử dụng công nghệ kỹ thuật số để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, kết hợp tốt hơn các nguồn năng lượng "xanh” và thông tin đến khách hàng thông qua các thiết bị thông minh. Như vậy có thể thấy có nhiều các định nghĩa về lưới điện thông minh trên thế giới hiện nay, trong đó các định nghĩa đều tập trung vào ứng dụng các công nghệ mới cho hệ thống truyền tải, phối hợp giữa các nguồn điện cho sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng “xanh”, cung cấp các dịch vụ linh hoạt (phần mềm quản lý và giám sát) để khách hàng lựa chọn phương thức sử dụng điện hợp lý, dùng các cảm biến thông minh có khả năng xử lý giao thức truyền thông và mạng truyền thông công nghiệp. Mô tả về lưới điện thông minh và các thành phần chính có thể được thể hiện trên Hình 1.

Hình 1. Minh họa lưới điện thông minh và các thành phần chính.

Khách hàng có thể sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (chẳng hạn như năng lượng mặt trời, năng lượng gió) cho các nhu cầu của mình và nguồn năng lượng này cũng có thể được hòa lưới bán trở lại cho chính cơ quan quản lý điện lực khi công suất dư thừa. Thiết bị đo năng lượng thông minh hai chiều phải được sử dụng trong trường hợp này nhằm tính toán mức độ tiêu thụ điện năng của khách hàng. Rõ ràng với lưới điện thông minh, khách hàng hoàn toàn có thể được nhận tiền sau mỗi tháng và góp phần tích cực trong việc sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng “xanh”.

Thế giới đã tiêu đến 13,9 tỉ USD cho các nghiên cứu về Smartgrid trong năm 2012 (theo số liệu của Bloomberg và Telecomengine), con số này còn tăng lên đáng kể trong những năm gần đây.

Các lợi ích gắn liền với lưới điện thông minh bao gồm:
*  Nâng cao hiệu quả truyền tải điện năng
* Phục hồi cung cấp điện nhanh hơn sau khi trải qua các kích động/nhiễu loạn trong hệ thống điện
* Giảm chi phí vận hành, chi phí quản lý cho các công ty điện lực, điều này sẽ dẫn đến giảm giá thành điện năng cho khách hàng.
* Giảm nhu cầu điện năng vào lúc cao điểm, cũng sẽ giúp giá điện thấp hơn
* Tăng sự hội nhập của hệ thống năng lượng tái tạo quy mô lớn
* Giám sát, điều khiển, phối hợp tốt hơn các khách hàng có sở hữu các hệ thống phát điện, bao gồm các hệ thống năng lượng tái tạo

Nâng cao an ninh năng lượng.

* Các cấu trúc điều khiển trong hệ thống Smartgrid
 * Lĩnh vực phát điện: người điều khiển sẽ điều khiển các nguổn phát điện chủ yếu thông thường như thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, tuabin khí, các nguồn phát từ năng lượng tái tạo với số lượng lớn, sau này gồm cả hệ thống tích trữ năng lượng, để cấp điện hệ thống truyền tải, Hình 2.

Hình 2. Sơ đồ điều khiển phần phát điện

*  Hệ thống lưới phân phối phân tán: lĩnh vực phân phối phân phối điện đến và đi từ các khách hàng cuối cùng trong lưới điện thông minh. Mạng lưới phân phối kết nối thiết bị đo thông minh và tất cả các thiết bị thông minh trong mạng, quản lý và kiểm soát chúng thông qua một hệ thống kết nối hai chiều không dây hoặc mạng lưới thông tin liên lạc hữu tuyến. Nó cũng có thể kết nối với các nguồn lưu trữ năng lượng và thay thế các nguồn năng lượng phân tán ở cấp phân phối.

* Khách hàng dùng điện: lĩnh vực khách hàng của lưới điện thông minh là nơi mà người dùng cuối cùng của điện (nhà, thương mại và công nghiệp) được kết nối với mạng lưới phân phối điện thông qua việc thiết bị đo thông minh. Công tơ thông minh kiểm soát và quản lý các dòng điện đến và đi từ các khách hàng và cung cấp thông tin năng lượng về sử dụng năng lượng và các chế độ. Mỗi khách hàng có một tên miền riêng biệt bao gồm tiền đề điện và mạng lưới thông tin liên lạc hai chiều. Một tên miền của khách hàng cũng có thể tạo ra, lưu trữ và quản lý sử dụng năng lượng.

*  Vận hành hệ thống: lĩnh vực quản lý vận hành kiểm soát dòng điện của tất cả các lĩnh vực khác nhau trong lưới điện thông minh. Nó sử dụng một mạng lưới thông tin liên lạc hai chiều để kết nối với các trạm biến áp, hệ thống cơ sở khách hàng và các thiết bị hiện trường thông minh khác. Nó cung cấp giám sát, báo cáo, kiểm soát và tình trạng giám sát và xử lý thông tin quan trọng và quyết định. Các quy trình kinh doanh thông minh thu thập dữ liệu từ khách hàng và mạng lưới, và cung cấp thông tin tình báo để hỗ trợ việc ra quyết định, Hình 3.

Hình 3. Sơ đồ điều khiển vận hành hệ thống

2. Liên hệ với sự phát triển lưới điện thông minh ở Việt Nam

Như vậy có thể thấy hướng nghiên cứu vể Smartgrid đang là xu thế chung của thế giới. Việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới cho hệ thống này là cần thiết ở Việt Nam, khi chính phủ đã phê duyệt đề án “Phát triển lưới điện thông minh ở Việt Nam”, theo QQĐ 1670/QĐ TTg ngày 8/11/2012, từ 2012 đến 2020.
Những nghiên cứu về lưới điện thông minh cần có dự án lớn tổng thể, có trọng tâm nhằm khai thác triệt để các nguồn năng lượng xanh, sạch. Nên tiếp tục khuyến khích các nhà đầu tư tư nhân tham gia vào thị trường điện, tiếp tục nghiên cứu và phát triển các hướng nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến hệ thống các thiết bị đo và quản lý năng lượng trong lưới điện thông minh trong công  nghiệp,…

3. Kết luận

Lưới điện thông minh đang là xu thế triển khai tất yếu trên thêw giới cũng như ở nước ta. Rất nhiều các nghiên cứu liên quan đến chúng cần được triển khai có hệ thống trong đó có thể kế đến các nghiên cứu về: hệ thống đo và giám sát năng lượng thông minh không dây, hệ thống truyền tải thông minh, các thiết bị đo thông minh, hệ thống phần mềm quản lý dữ liệu

Tags: