Sự bùng nổ của điện mặt trời áp mái đang mang lại những lợi ích to lớn, nhưng đồng thời cũng đặt ra các thách thức đáng kể cho việc quản lý lưới điện. Tại Nam Úc, cơ quan quản lý năng lượng đã lần đầu tiên phải can thiệp bằng cách từ xa ngắt kết nối hàng ngàn tấm pin mặt trời hộ gia đình để ổn định lưới điện khi nhu cầu điện giảm sâu kỷ lục vào cuối tuần. Đây là một minh chứng rõ ràng về việc cần thiết phải có những phương pháp quản lý lưới điện thông minh với điện mặt trời để duy trì an ninh năng lượng trong kỷ nguyên tái tạo.
Vào năm ngoái, các cơ quan truyền tải điện đã được trao quyền “ngắt” chủ động các tấm pin mặt trời áp mái hiện có trong những trường hợp hiếm hoi. Mục đích là ngăn chặn sự sụt giảm đột ngột về nhu cầu điện có thể dẫn đến mất điện trên diện rộng. Cơ quan Điều hành Thị trường Năng lượng Úc (AEMO) đã đề xuất biện pháp này như một cách để giảm thiểu mối đe dọa đối với an ninh lưới điện do sự phát triển nhanh chóng của điện mặt trời áp mái, vốn đã dẫn đến những ngày nhu cầu điện rất thấp.
Nhu cầu thấp đặt ra một vấn đề lớn đối với việc vận hành lưới điện một cách an toàn, đặc biệt khi khả năng xuất khẩu điện của Nam Úc sang các bang phía đông bị hạn chế. AEMO cho biết một sự sụt giảm như vậy đã xảy ra vào Chủ nhật, khi Nam Úc trải qua “mức nhu cầu điện lưới tối thiểu gần kỷ lục” trong thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch của các mạch cấp điện cho bộ kết nối Heywood, liên kết lưới điện của bang với Victoria. Việc ngừng hoạt động theo kế hoạch đó đồng nghĩa với việc đặt ra giới hạn chặt chẽ hơn bình thường đối với lượng điện dư thừa mà Nam Úc có thể xuất khẩu. Có thời điểm, hơn 70% lượng điện tiêu thụ của bang đến từ riêng các tấm pin mặt trời áp mái.
Để ứng phó, AEMO đã chỉ đạo công ty truyền tải ElectraNet “duy trì nhu cầu lưới điện trên 400 megawatt” trong một giờ vào buổi chiều. Người phát ngôn của AEMO cho biết: “Để bảo toàn an ninh hệ thống ở Nam Úc, AEMO đã duy trì lượng điện đồng bộ tối thiểu để duy trì an ninh hệ thống. Điều này dẫn đến việc ElectraNet cắt giảm sản lượng của một loạt các khách hàng điện mặt trời quy mô lớn và dân cư, bao gồm cả những người tham gia sáng kiến ‘Nhà thông minh’ của chính phủ Nam Úc.”
Ổn Định Lưới Điện Nhờ Can Thiệp Kịp Thời
SA Power Networks – đơn vị duy trì cơ sở hạ tầng năng lượng của bang, bao gồm các trạm biến áp, cột và dây điện – cho biết Nam Úc “có nhu cầu điện vào Chủ nhật thấp hơn cả ngày Giáng sinh”. Ông Paul Roberts, người phát ngôn của công ty, phát biểu: “Chúng tôi đã hành động theo chỉ đạo của AEMO để giúp họ ổn định lưới điện của bang. Chúng tôi đã giảm sản lượng điện mặt trời từ các hệ thống lớn hơn kết nối trực tiếp với mạng lưới của chúng tôi và khoảng 12.000 khách hàng điện mặt trời… để đạt được mức tăng nhu cầu 60MW.” Kết quả là, “nguồn cung cấp điện được duy trì cho tất cả các khách hàng và lưới điện của bang đã được duy trì ổn định.”
Dù việc tắt điện mặt trời gây ra một khoản thiệt hại nhỏ cho chủ nhà, Bộ trưởng Năng lượng Dan Van Holst Pellekaan nhấn mạnh rằng “có thể chỉ là một đô la mỗi giờ bị mất,” nhưng “điều đó tốt hơn nhiều so với việc cả hộ gia đình bị mất điện. Thực tế là nếu chúng tôi không đưa ra các quy tắc đó vào tháng 9 năm ngoái, chúng tôi đã có thể phải đối mặt với một đợt mất điện trên toàn bang.”
Nam Úc Phụ Thuộc Vào Năng Lượng Tái Tạo
Trong những năm gần đây, Nam Úc đã trở nên phụ thuộc rất lớn vào năng lượng tái tạo để đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình. Hơn bốn năm sau sự cố mất điện toàn bang khét tiếng năm 2016, sự bùng nổ của điện mặt trời áp mái và trang trại gió đã dẫn đến mức sản lượng khổng lồ từ các nguồn tái tạo. Khoảng 280.000 hộ gia đình ở Nam Úc – chiếm 35% – đã lắp đặt điện mặt trời. Vào tháng 6, Chính phủ SA đã cảnh báo về “nguy cơ mất điện toàn bang khác” do hệ thống quá tải nếu nguồn cung vượt quá nhu cầu.
Vào ngày 11 tháng 10, trong hơn một giờ, 100% nhu cầu năng lượng được đáp ứng chỉ bằng các tấm pin mặt trời – đưa bang này trở thành khu vực pháp lý lớn đầu tiên trên thế giới được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời. AEMO nhận định: “Các sự kiện nhu cầu tối thiểu sẽ ngày càng phổ biến trên khắp Úc khi chúng ta tiếp tục tích hợp các hệ thống lắp đặt PV áp mái.” Điều này càng củng cố tầm quan trọng của quản lý lưới điện thông minh với điện mặt trời để khai thác tối đa tiềm năng của năng lượng sạch mà vẫn đảm bảo an ninh hệ thống.
Tình Trạng Thiếu Điện Vài Ngày Trước Đó
Trong khi Chủ nhật chứng kiến các nhà chức trách cố gắng quản lý quá nhiều nguồn cung ở Nam Úc, thì vào tối thứ Sáu, tình hình lại hoàn toàn khác. Một số yếu tố – bao gồm một vụ cháy tại một sân chuyển mạch gần Nhà máy điện Torrens Island – đã khiến bang đối mặt với viễn cảnh thiếu điện. Với giá điện bán buôn tăng vọt lên 15.000 đô la mỗi MW giờ và nhu cầu tăng lên, AEMO đã ban hành thông báo thiếu hụt dự trữ cấp độ hai, cho thấy bang đang tiến gần đến khả năng cắt điện theo lịch trình. Cuối cùng, AEMO đã ban hành chỉ đạo thị trường cho một nhà máy điện hoạt động, và đã ngăn chặn được nhu cầu cắt điện.
Sự kiện này cho thấy sự phức tạp trong việc quản lý lưới điện thông minh với điện mặt trời khi phải đối mặt với cả tình trạng quá tải và thiếu hụt nguồn cung trong cùng một tuần. Đây là một thách thức kép đòi hỏi các giải pháp linh hoạt, công nghệ tiên tiến và chính sách quản lý phù hợp để đảm bảo an ninh năng lượng bền vững trong tương lai.
