Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo lượng tái tạo tây nguyên: Tiềm Thách Thức Nguyễn Quang Ninh, Đồn Văn Bình, Nguyễn Hoài Nam, Lương Ngọc Giáp viện Khoa học lượng, viện hàn lâm Khoa học công nghệ việt nam Bài báo trình bày kết tính toán xây dựng đồ tiềm thương mại lượng gió (NLG) lượng mặt trời (NLMT), sơ đánh giá khả hấp thụ lượng tái tạo lưới điện truyền tải địa bàn tỉnh Tây Nguyên Kết nghiên cứu cho thấy, tổng diện tích đất phát triển nhà máy điện gió (NMĐG) điện mặt trời (ĐMT) 106.869 29.519 với tổng công suất tiềm năng lượng tái tạo thương mại tương ứng 5,1 GW 24,6 GWp Hạ tầng lưới điện Tây Nguyên theo quy hoạch đến năm 2030 có khả hấp thụ 5.902 MW, chiếm tỷ lệ khoảng 20% tổng tiềm năng lượng tái tạo thương mại Bài báo sản phẩm đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện cơng nghệ, xây dựng chuyển giao mơ hình khai thác sử dụng hợp lý nguồn NLMT NLG phục vụ sản xuất sinh hoạt Tây Nguyên” (mã số TN17/ C03), thuộc Chương trình Tây Nguyên 2016-2020 tây nguyên - khu vực tiềm phát triển lượng tái tạo Tây Nguyên khu vực giàu tiềm phát triển lượng tái tạo, bật NLG NLMT Đến nay, có nhiều nghiên cứu, đánh giá tính tốn tiềm NLG Việt Nam nói chung Tây Nguyên nói riêng thực Kết từ nghiên cứu tính tốn chủ yếu dựa liệu khí tượng quan trắc thu thập từ 17 cột đo gió độ cao 10-12 m xây dựng địa bàn tỉnh Tây Nguyên Năm 2001, Ngân hàng giới (WB) thực 30 dự án xây dựng đồ NLG cho khu vực Đơng Nam Á, có đồ Atlas gió cho khu vực Tây Nguyên Tuy nhiên, đồ thể tiềm chung NLG Tây Ngun mà chưa xem xét, tính tốn tới yếu tố địa hình, đất đai để xác định cụ thể khu vực có khả xây dựng NMĐG Hơn nữa, theo nhiều chuyên gia đánh giá, đồ gió WB xây dựng với giả định lạc quan ước tính cao tiềm gió so với thực tế So sánh số liệu đo gió thực tế Tập đồn Điện lực Việt Nam (EVN) thực sau Atlas gió Bộ Cơng Số 11 năm 2020 Thương cơng bố số liệu tính tốn WB cao đáng kể Nghiên cứu EVN thực nghiên cứu thức Việt Nam tài nguyên NLG lãnh thổ Việt Nam Theo đó, liệu gió đo đạc cho số điểm lựa chọn, sau ngoại suy lên thành liệu gió mang tính đại diện khu vực cách lược bỏ tác động độ nhám bề mặt, che khuất vật thể tòa nhà ảnh hưởng địa hình Dữ liệu gió mang tính khu vực sau sử dụng để tính tốn liệu gió điểm khác cách áp dụng quy trình tương tự theo chiều khoa học - công nghệ đổi sáng tạo ngược lại Tuy nhiên, đồ tốc độ gió Bộ Cơng Thương ban hành mức độ thể tiềm toàn quốc Tây Nguyên mà chưa xem xét tới trở ngại khu vực đất đai bị cấm thực NMĐG Tương tự gió, tiềm NLMT Việt Nam nói chung Tây Nguyên nói riêng quan tâm nghiên cứu từ sớm Gần nhất, Bộ Công Thương Cơ quan Hợp tác phát triển Tây Ban Nha công bố đồ xạ Việt Nam hội thảo ngày 22/1/2020 Đây công cụ để xác định thông tin định lượng, chất lượng tiềm khai thác NLMT Việt Nam, nhiên thông tin chung xạ mặt trời, chưa có tính tốn xem xét yếu tố đất đai, khu vực dân cư để xác định khu vực thực có tiềm kỹ thuật để xây dựng, phát triển nhà máy ĐMT (NMĐMT) Xác định tiềm năng lượng tái tạo gió NLMT điều kiện tiên để khu vực phát huy mạnh xây dựng nguồn phát điện tái tạo đáp ứng nhu cầu phụ tải khu vực truyền tải bán điện lên lưới điện quốc gia Tuy nhiên, để khuyến khích nhà đầu tư xúc tiến đầu tư xây dựng NMĐG, NMĐMT, quyền địa phương cần có đánh giá trạng khả hấp thu lượng điện phát từ nhà máy điện tái tạo Đây để đề sách, tầm nhìn phát triển xây dựng sở hạ tầng thiết yếu phục vụ việc truyền tải, giải phóng cơng suất phát nhà máy điện tái tạo, tránh tình trạng nghẽn lưới gặp phải triển điện gió” (dự án Bộ Công Thương GIZ, 4/2011) tài liệu “Sri Lanka Wind Farm Analysis and Site Selection Assistance” với tiêu chí sau: (1) Khu vực phát triển điện gió có tiềm điện gió lý thuyết kỹ thuật (theo Thông tư số 06/TTBCT ngày 8/3/2013 Bộ Cơng Thương quy định nội dung, trình tự, thủ tục lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch phát triển điện gió); (2) Có quỹ đất phù hợp cho phát triển dự án điện gió, khơng xung đột với nhu cầu sử dụng đất khác; (3) Khu vực phát triển điện gió phải đáp ứng yêu cầu hạ tầng, thuận tiện vận chuyển thiết bị đến công trường lắp đặt trang thiết bị; (4) Đáp ứng yêu cầu môi trường ăn mịn, độ ẩm cao khơng khí chúng ảnh hưởng tiêu cực đến khả vận hành, tuổi thọ thiết bị làm giảm hiệu dự án; (5) Khu vực phát triển có quy mơ hợp lý, lớn tốt, dự án phải đầu tư nhiều cho việc nâng cấp đường vận chuyển đường dây đấu nối trường hợp địa bàn tỉnh Ninh Thuận giai đoạn 2019-2020 Trong nghiên cứu này, đồ tiềm thương mại NLG NLMT địa bàn tỉnh Tây Ngun tính tốn xây dựng dựa liệu xạ mặt trời tốc độ gió đo từ trạm quan trắc Tây Nguyên tham khảo, so sánh liệu tính tốn với liệu từ Atlas NLG NLMT Từ đó, kết hợp với đồ địa hình đồ quy hoạch sử dụng đất đai, đồ lưới điện truyền tải địa bàn tỉnh Tây Nguyên để xác định khu vực xây dựng dự án NMĐG NMĐMT khu vực Tây Nguyên Các khu vực xác định đồ khơng bị trùng vào khu vực có địa hình dốc, đất cấm, rừng phòng hộ Hiện trạng khả hấp thụ, chuyển tải điện sản xuất từ nguồn gió mặt trời lưới điện truyền tải khu vực Tây Nguyên đánh giá, bàn luận Nhóm nghiên cứu trình bày số kiến nghị, giải pháp để khắc phục tình trạng nghẽn lưới truyền tải theo quy hoạch phê duyệt nguồn lượng tái tạo xây dựng đấu nối vào lưới điện địa bàn tỉnh Tây Nguyên Khu vực đáp ứng tiêu chí nêu ưu tiên lựa chọn Tổng hợp kết diện tích đất cơng suất điện gió trình bày bảng Bản đồ khu vực có khả khai thác điện gió thương mại trình bày hình đồ tiềm kỹ thuật nLg Việc xác định khu vực phát triển điện gió theo “Hướng dẫn quy hoạch phát Bảng Diện tích đất cơng suất điện gió có khả khai thác thương mại Tây Nguyên Lâm Đồng Đăk Nông Đăk Lăk Kon Tum Gia Lai MW MW MW MW MW MW 6.324 323 3.350 168 13.711 456 75.624 3.752 7.860 392 106.869 5.091 Số 11 năm 2020 Tổng 31 Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo kon tum-01 kon tum-02 Gia Lai-01 Gia Lai-02 Gia Lai-03 Gia Lai-04 Gia Lai-05 Gia Lai-07 Gia Lai-08 Gia Lai-9 Gia Lai-06 Gia Lai-10 13 12 Gia Lai-13 Gia Lai-15 Gia Lai-12 15 14 Gia Lai-14 Gia Lai-18 18 Gia Lai-16 16 19 17 Gia Lai-17 20 ÐG Tây Nguyên Gia Lai-11 Gia Lai-26 Gia Lai-27 26 Gia Lai-25 27 25 28 Gia Lai-20 Gia Lai-19 Gia Lai-29 Gia Lai-21 Gia Lai-28 Gia Lai-30 kon tum-06 30 31 Gia Lai-31 Gia Lai-32 Gia Lai-35 Gia Lai-33 Gia Lai-34 Gia Lai-36 Gia Lai-37 Gia Lai-22 22 Gia Lai-39 Gia Lai-38 kon tum-03 Gia Lai-23 Gia Lai-44 kon tum-04 kon tum-05 Gia Lai-40 Gia Lai-40 Gia Lai-40 Gia Lai-43 Gia Lai-24 24 b Gia Lai a Kon Tum Dak lak-03 Dak lak-01 Dak lak-04 Dak lak-05 Dak lak-02 Dak lak-10 Dak lak-11 Dak lak-07 Dak lak-06 Dak lak-08 Dak lak-09 Dak lak-12 Dak lak-14 Dak lak-15 Dak lak-13 Dak lak-16 Dak Nong-02 Dak Nong-01 Dak Nong-03 Dak Nong-04 c Đăk Lăk d Đăk Nông Lam Dong-01 Lam Dong-02 DG Cau Dat Lam Dong-03 Lam Dong-04 Lam Dong-06 Lam Dong-05 Lam Dong-07 e Lâm Đồng Hình Vị trí khu vực khai thác điện gió quy mơ nối lưới phù hợp với quy hoạch sử dụng đất địa bàn tỉnh Tây Nguyên 32 Số 11 năm 2020 khoa học - công nghệ đổi sáng tạo đồ tiềm kỹ thuật nLMt Việc xác định đầu tư dự án ĐMT khu vực theo Thông tư 05/2019/TT-BCT ngày 11/3/2019 Bộ Công Thương việc sửa đổi, bổ sung số điều Thông tư số 16/2017/TT-BCT ngày 12/9/2017 Bộ Công Thương quy định phát triển dự án hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho dự án ĐMT với tiêu chí loại trừ tiêu chí đánh giá tương tự dự án điện gió Tuy nhiên, dự án ĐMT cần lưu ý độ dốc địa hình, khu vực có độ dốc lớn 150 khơng lựa chọn nghiên cứu Trên sở đánh giá theo tiêu chí này, khu vực có nhiều điểm thuận lợi ưu tiên lựa chọn Tổng hợp kết diện tích đất cơng suất ĐMT trình bày bảng Bản đồ khu vực có khả khai thác ĐMT thương mại trình bày hình Bảng Diện tích đất cơng suất ĐMT có khả khai thác thương mại Tây Nguyên Lâm Đồng Đăk Nông Đăk Lăk Kon Tum Gia Lai MW ha ha 3.910 3.258 10.220 MW MW MW 8.517 5.696 4.748 2.170 1.808 Tổng MW MW 7.523 6.271 29.519 24.602 b Gia Lai a Kon Tum đánh giá khả hấp thụ lượng tái tạo lưới truyền tải Nhằm đánh giá sơ khả tiếp nhận thêm nguồn lượng lượng tái tạo từ dự án ĐMT điện gió hệ thống lưới 220 kV 500 kV, đề tài tiến hành tính tốn cân đối nguồn phát phụ tải địa bàn Tây Nguyên cấp 220 kV 500 kV Khi cân đối cấp 220 kV xem xét khu vực Tây Nguyên; cân đối cấp 500 kV có tính tới đường dây liên kết, trạm biến áp (TBA) địa bàn tỉnh lân cận có liên lạc với trạm 500 kV Tây Nguyên Giả thiết toàn TBA 220 kV làm nhiệm vụ truyền tải công suất phát nguồn phát điện cấp 110 kV lên lưới 220 kV Tổng cơng suất nguồn tái tạo bổ sung thêm truyền tải ổn định lên lưới 220 kV thông qua trạm 220 kV (vận hành 100% công c Đăk Lăk d Đăk Nông e Lâm Đồng Hình Bản đồ khu vực có khả khai thác ĐMT địa bàn tỉnh Tây Nguyên (màu nâu đỏ khu vực có tiềm khai thác ĐMT thương mại) Số 11 năm 2020 33 Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo suất) xác định sau: tổng công suất TBA 220 kV (vận hành 100% công suất) trừ lượng công suất chênh lệch tổng nguồn phát điện có cấp 220 kV tổng nhu cầu nguồn cấp cho phụ tải Tây Nguyên Như vậy, cần phải xác định tổng nhu cầu phụ tải năm 2020 (theo số liệu Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh thuộc Tây Nguyên), quy đổi nhu cầu nguồn cấp với hệ số Cosphi 0,9; xác định tổng nguồn cấp điện hữu từ NMĐG, NMĐMT nguồn khác Trong bảng cân đối tính tốn cho mùa: mùa mưa mùa khơ Bảng Kết tính tốn sơ khả hấp thụ nguồn lượng tái tạo lưới điện truyền tải Tây Nguyên theo giai đoạn quy hoạch Với mùa mưa giả thiết: nhà máy thủy điện vận hành 90% công suất định mức; NMĐMT vận hành 90% công suất định mức; NMĐG vận hành 90% công suất định mức Thứ nhất, cần khuyến khích, thúc đẩy, nhà đầu tư tư nhân bỏ vốn tham gia xây dựng lưới điện truyền tải để phục vụ truyền tải lượng tái tạo Với mùa khô giả thiết: nhà máy thủy điện vận hành 40% công suất định mức; NMĐMT vận hành 90% công suất định mức; NMĐG vận hành 90% cơng suất định mức Kết tính tốn sơ khả hấp thụ nguồn lượng tái tạo lưới điện truyền tải Tây Nguyên theo giai đoạn quy hoạch trình bày bảng Qua kết tính tốn bảng nhận thấy, theo quy hoạch phát triển lưới điện 220 kV 500 kV tỉnh thuộc Tây Nguyên tính đến năm 2030, tổng khả hấp thụ lượng tái tạo lưới truyền tải địa bàn Tây Nguyên đạt 5.902 MW, chiếm tỷ lệ khoảng 20% tổng tiềm năng lượng tái tạo thương mại Như vậy, Tây Nguyên gặp tình trạng nghẽn lưới truyền tải tỉnh Ninh Thuận dự án lượng tái tạo ạt đầu tư xây dựng Theo kinh nghiệm rút từ nước giới, 34 TT Tổng khả hấp thụ lượng tái tạo, MW 2020 2025 2030 Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa Mùa khô Mùa mưa Mùa khô TBA 500 kV đường dây 220 kV 1.016 3.044 580 2.300 -91 1.630 TBA 220 kV 2.143 3.030 3.927 4.830 5.993 6.955 Tổng toàn Tây Nguyên: (1) + (2) 3.158 6.074 4.507 7.130 5.902 8.585 thực tiễn Ninh Thuận thời gian vừa qua, khuyến nghị số giải pháp sau để tránh tình trạng nghẽn mạch truyền tải thu hút nhà đầu tư tham gia đầu tư lượng tái tạo: Thứ hai, cần có chế phù hợp để nhà đầu tư tư nhân thu hồi vốn xây dựng lưới điện truyền tải bàn giao lại lưới điện cho Tổng công ty truyền tải, EVN Kết luận Bài báo trình bày kết tính tốn xây dựng đồ khu vực có khả khai thác thương mại lượng tái tạo gió mặt trời Khơng đơn khu vực có xạ NLMT, tốc độ gió tốt mà khu vực xác định đồ cịn có điều kiện thuận lợi đất đai, hạ tầng giao thông hạ tầng lưới điện để xây dựng nhà máy lượng tái tạo Khả hấp thụ nguồn lượng tái tạo hệ thống truyền tải 220, 500 kV địa bàn tỉnh Tây Nguyên đánh giá sơ bộ, từ giúp nhà quản lý, hoạch định sách tỉnh Tây Ngun có tầm nhìn tổng quan việc định liên quan tới phát triển lượng tái tạo địa bàn quản lý Một Số 11 năm 2020 số khuyến nghị đưa để giúp tỉnh Tây Nguyên tránh tình trạng nghẽn mạch lưới điện truyền tải thu hút nhà đầu tư xây dựng nhà máy điện tái tạo lưới điện phục vụ truyền tải điện nhà máy Để có phương án phát triển lưới điện cụ thể, cần thực tính tốn trào lưu cơng suất tính ổn định lưới điện so chọn phương án tối ưu mặt kinh tế ? tài LiỆu thaM Khảo GIZ/MoIT (2011), Dự án NLG Viện Khoa học Năng lượng (2018), Quy hoạch điện gió tỉnh Đắk Lắk đến năm 2020 có xét đến năm 2030 Viện Khoa học Năng lượng (2017), Nghiên cứu khai thác nguồn điện gió quy mơ phân tán phù hợp điều kiện Việt Nam Nguyễn Quốc Khánh (2011), Thông tin NLG Việt Nam, Dự án NLG GIZ/MoIT WB (2001), Wind energy resource atlas of Southeast Asia Bộ Công Thương (2011), Bản đồ tiềm gió độ cao 80 m AWS Truepower (2011), Wind resource atlast of Vietnam, 463 New Karner Road, Albany, New York 12205 Tổng cục Năng lượng Cơ quan Hợp tác phát triển Tây Ban Nha (2011), Dự án Hỗ trợ kỹ thuật thúc đẩy phát triển NLMT Việt Nam Nguyễn Hoàng Dũng, Nguyễn Quốc Khánh (2011), Hướng dẫn quy hoạch phát triển điện gió, Dự án NLG GIZ/MoIT 10 M Young and R Vilhauer, NREL (2003), Sri Lanka wind farm analysis and site selection assistance ... năm 2030, tổng khả hấp thụ lượng tái tạo lưới truyền tải địa bàn Tây Nguyên đạt 5.902 MW, chiếm tỷ lệ khoảng 20% tổng tiềm năng lượng tái tạo thương mại Như vậy, Tây Nguyên gặp tình trạng nghẽn... dựng nhà máy lượng tái tạo Khả hấp thụ nguồn lượng tái tạo hệ thống truyền tải 220, 500 kV địa bàn tỉnh Tây Nguyên đánh giá sơ bộ, từ giúp nhà quản lý, hoạch định sách tỉnh Tây Ngun có tầm nhìn... nguồn lượng tái tạo lưới điện truyền tải Tây Nguyên theo giai đoạn quy hoạch trình bày bảng Qua kết tính tốn bảng nhận thấy, theo quy hoạch phát triển lưới điện 220 kV 500 kV tỉnh thuộc Tây Nguyên