Việc ứng dụng công nghệ năng lượng tái tạo (NLTT)Baiba để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng với quy mô nhỏ ở những khu vực không thể kết nối được với lưới điện ở nhiều nước trên thế giới đã phát triển mạnh và đạt được hiệu quả rất cao. Ở Việt Nam, có nhiều đơn vị tham gia nghiên cứu trong lĩnh vực này nhưng hầu hết các dự án ứng dụng đều chưa mang lại kết quả mong muốn. Tính chất biến đổi thất thường của các nguồn NLTT dẫn đến việc cung cấp năng lượng không ổn định trong hệ thống NLTT, hệ thống kết hợp các nguồn NLTT có thể khắc phục được phần nào nhược điểm này.
Nghiên cứu, điều tra, khảo sát đánh giá hệ thống phát điện kết hợp dạng lượng tái tạo cho cụm dân cư vùng lưới điện quốc gia Phạm Hồng Vân - Kỹ sư, nghiên cứu viên Viện Năng lượng, Bộ Cơng Thương Tóm tắt Việc ứng dụng công nghệ lượng tái tạo (NLTT)Baiba để đáp ứng nhu cầu sử dụng lượng với quy mô nhỏ khu vực kết nối với lưới điện nhiều nước giới phát triển mạnh đạt hiệu cao Ở Việt Nam, có nhiều đơn vị tham gia nghiên cứu lĩnh vực hầu hết dự án ứng dụng chưa mang lại kết mong muốn Tính chất biến đổi thất thường nguồn NLTT dẫn đến việc cung cấp lượng không ổn định hệ thống NLTT, hệ thống kết hợp nguồn NLTT khắc phục phần nhược điểm Chính vậy, việc nghiên cứu, điều tra, khảo sát đánh giá trạng, tính hiệu quả, tính hợp lý hệ thống phát điện kết hợp dạng NLTT cho cụm dân cư vùng lưới điện quốc gia, để từ rút yếu tố thành cơng quan trọng cho ứng dụng hệ thống kết hợp nhìn nhận lại cách thực triển khai ứng dụng hệ thống kết hợp dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư lưới điện quốc gia Đặt vấn đề Theo tổ chức Liên Hợp quốc (UNDP) phát động, khơng thể phát triển mà khơng có điện khơng thể giải vấn đề nghèo đói cách bền vững không quan tâm ý mức tới dịch vụ lượng Các nguồn NLTT lựa chọn thuận lợi cho cung cấp lượng nông thôn vùng sâu, vùng xa Các dạng công nghệ NLTT thường áp dụng: Điện mặt trời thông qua sử dụng pin mặt trời (PV) quy mô hộ gia đình quy mơ cụm hộ gia đình, tua bin gió phát điện cỡ nhỏ, hầm khí sinh học (KSH) quy mơ trang trại có lắp đặt thêm máy phát điện để cung cấp điện tự dùng cho trang trại (cơng trình tích từ 50 ÷ 200m3) Ở Việt Nam nay, mơ hình quản lý vận hành dự án điện NLTT lưới nghiên cứu xây dựng cách hoàn thiện báo cáo “Mơ hình thể chế dịch vụ NL cộng đồng”, soạn thảo nhóm chuyên gia tư vấn vào tháng 3/2007 chương trình NL nông thôn Việt Nam - Thuỵ Điển Mặc dù có nhiều dự án ứng dụng hệ thống kết hợp dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư ngồi lưới điện quốc gia, chưa có đề án tổng kết phân tích đánh giá tính phù hợp việc ứng dụng hệ thống kết hợp vùng Việt Nam Còn việc thực chuyển giao dự án hệ thống kết hợp cho sở chịu trách nhiệm vận hành việc quản lý dự án suốt tuổi đời xác định mơ tả rõ “Mơ hình thể chế”, với cân nhắc cách nghiêm túc khía cạnh liên quan đến hệ thống luật pháp hành Việt Nam, chưa tổng kết đánh giá tính đắn phù hợp Vì vậy, cần thiết phải thực điều tra, khảo sát đánh giá hệ thống kết hợp NLTT áp dụng Việt Nam thời gian qua Thực trạng hoạt động hiệu dự án NLTT Tóm tắt thực trạng hoạt động số dự án NLTT ứng dụng Việt Nam TT Tên hệ thống Quy mô công suất Tình trạng hoạt động Hệ thống Pin mặt trời + máy phát diesel xóm Mừng (Hồ Bình) Hệ thống Pin mặt trời xã Thượng Trạch (Quảng Bình) -Tr 1: PV 6,48kWp + diesel 8,5kVA -Tr 2: PV 2,16kWp + diesel 2,0kVA Bắt đầu vận hành từ ngày 01/09/2011 đến cuối năm 2012 bắt đầu hỏng Inverter, sau đến ắc quy Đến tháng 3/2013 ngừng hoạt động Bắt đầu vận hành từ ngày 16/12/2010 Hiện tại, hệ thống hoạt động tối sử dụng ắc quy cạn kiệt - Từ năm 1999 - 2004, cơng trình vận hành độc lập, khơng hòa lưới quốc gia - Năm 2004, hoà lưới điện, đến năm 2009 hỏng Inverter, có sửa chữa khơng có kết Hiện hệ thống ngừng hoạt động Tháng 10/2000 bắt đầu vận hành Sau khoảng năm hệ thống bắt đầu hoạt động khơng hiệu sau ngừng cấp điện Năm 2011, thiết bị trạm điện chuyển giao cho Trường ĐHBK Đà Nẵng phục vụ công tác nghiên cứu, giảng dạy Tháng 12/2004, hệ thống đưa vào vận hành Tháng 6/2006, hệ thống điều khiển trạm bị hỏng, tua bin gió khơng hoạt động Đến tháng 10/2009, bão số 10 tràn qua đảo quét đổ tua bin gió, chưa khơi phục lại Tháng 01/2010, hệ thống đưa vào vận hành, tháng ắc quy bị trục trặc thay bình hỏng hệ thống lại vận hành Sau thời gian ngắn, hệ ắc quy bị hỏng hoàn toàn, ban ngày hệ thống cấp điện PV khơng có ắc quy tích trữ, buổi tối chạy máy phát diesel Tháng 8/2012, hệ thống ngừng hoạt động hoàn toàn PV 11,07kWp + diesel 11kVA Hệ thống pin mặt trời + thuỷ điện nhỏ xã Trang huyện Đăk Đoa (Gia Lai) Hệ thống Pin mặt trời + tua bin gió làng Kongu (Kon Tum) PV 6,75kWp + Gió 1,8kW Hệ thống tua bin gió + máy phát diesel huyện đảo Bạch Long Vĩ (Hải Phòng) Gió 800kWp + diesel 800kW Hệ thống Pin mặt trời + máy phát diesel Bãi Hương (Quảng Nam) PV 28,8 kWp + diesel 5,5kW 15kW Hệ thống Pin mặt trời + Tua bin gió + Hầm KSH đảo Mê Tĩnh Gia (Thanh Hố) PV 4,9 kWp + gió 1kW+ biogas 20m3 máy phát biogas 2kW Hệ thống Pin mặt trời + Tua bin gió Bãi Làng (Quảng Nam) Hệ thống tua bin gió + Diesel đảo Phú Quý (Bình Thuận) PV 100kWp + TĐN 25kW Cơ quan quản lý vận hành 05 người dân địa phương đào tạo để quản lý vận hành Đồn biên phòng 593 Cà Rng 05 cơng nhân Điện lực Gia Lai Hệ thống vận hành tự động khơng có cán chun trách trông nom Tổng đội Thanh niên xung phong Hải Phòng 05 người (người địa phương) đào tạo thời gian tháng Tháng 10/2012, hệ thống đưa vào vận hành, có PV tua bin gió hoạt động, biogas khơng hoạt động khơng dủ nguyên liệu nước Đơn vị đội đảo Hòn Mê PV 1,16 kWp + gió 1,5kW Đầu năm 2012, hệ thống đưa vào vận hành, hoạt động Hệ thống vận hành tự động cán chun trách trơng nom Gió 6MW + Diesel: 3MW; phụ tải: Pmax: ~ 2MW, Pmin: ~ 0,76MW Tháng 5/2012, điện gió đấu nối vào lưới điện đảo Hệ thống hỗn hợp Diesel Gió thức vận hành thương mại từ ngày 24/08/2012 Kể từ vào hoạt động cuối tháng 8/2012 đến đầu năm 2013, xảy cố 20 lần gây nguy rã lưới Điện lực Phú Quý + Công ty TNHH thành viên NLTT Điện lực Dầu khí Việt Nam Tình trạng dự án ứng dụng hệ thống kết hợp nguồn NLTT để cấp điện cho vùng ngồi lưới đánh sau: - Hầu hết dự án tài trợ, số dự án có nguồn đối ứng địa phương với tỉ lệ phần trăm ≤ 20% - Hầu hết dự án khơng có nguồn kinh phí để vận hành bảo dưỡng - Khơng có cán kỹ thuật đào tạo theo dõi dự án Cán quản lý, vận hành bảo dưỡng đào tạo thời gian ngắn để biết cách đóng mở hệ thống họ khơng hưởng lương - Khơng có vật tư, phụ kiện sửa chữa, dụng cụ để phục vụ cho công việc thay khắc phục lỗi nhỏ - Hầu hết hệ thống tính tốn thiết kế có quy mơ công suất thường không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện hộ tiêu thụ - Một số dự án thiết kế, lựa chọn thiết bị chưa đồng bộ, chưa phù hợp, độ tin cậy không cao chưa đủ thiết bị phụ trợ bảo vệ, dẫn đến tính ổn định hệ thống khơng đảm bảo - Một số dự án thiết kế có nguồn máy phát diesel dự phòng, nguồn NLTT có cố khơng phát điện nguồn diesel khơng chạy để bù thiếu hụt khơng có kinh phí mua nhiên liệu dầu diesel Các dự án khơng thu tiền điện hộ tiêu thụ, máy phát diesel có đầu tư lại để không sử dụng vận hành, lãng phí - Một số dự án lựa chọn địa điểm mà hai ba năm sau điện lưới kéo đến, gây nên tổn thất đầu tư lãng phí - Ý thức người sử dụng không tuân thủ theo quy định hướng dẫn đề - Đơn vị xây dựng phát triển dự án trách nhiệm sau dự án vào hoạt động làm ngơ quyền địa phương nơi hưởng lợi dự án - Trong trình hoạt động, Ban quản lý không thực đúng, khơng tn thủ theo quy trình kỹ thuật gây nên cố không hiệu hệ thống Đánh giá tác động hệ thống kết hợp Tiêu chí số để đánh giá cơng nghệ lượng Khía cạnh Tiêu chí Bảo vệ mơi trường Sinh thái Bảo vệ tài nguyên Giảm tiếng ồn Các vấn đề kinh tế Các vấn đề xã hội tổng thể Kinh tế - xã hội Các lợi ích riêng kinh tế- xã hội Chi phí biểu giá thấp Bảo dưỡng Các vấn đề Kinh tế Độc lập kinh tế Tiềm tương lai Các số Tỉ trọng Phát thải khí nhà kính kWh 0,3 Phát thải chất nhiễm khơng khí cho kWh 0,3 Tiêu thụ nguồn khơng bền vững 0,3 Ơ nhiễm tiếng ồn 0,1 Khả thích ứng đồng thuận 0,2 Khả tham gia trao quyền 0,1 Tiềm phát triển kinh tế 0,4 Tác dụng việc làm 0,2 Tác động đến sức khỏe 0,1 Chi phí đầu tư cho W 0,2 Chi phí cho sản xuất cho kWh 0,3 Các yêu cầu bảo dưỡng 0,25 Mức độ phụ thuộc nhập mức độ tự cung cấp khu vực 0,1 An ninh cung cấp 0,1 Mức độ cải thiện kiến thức 0,05 Việc đánh giá hệ thống kết hợp so với giải pháp khác thực với số thể bảng trên, so sánh theo ba khía cạnh phát triển bền vững, là: vấn đề sinh thái, kinh tế-xã hội kinh tế Bộ số sử dụng để tổng hợp thông tin liên quan đến mức độ bền vững hệ thống cho người định người hưởng lợi Việc phân tích tác động hệ thống kết hợp thực điều kiện tương đối chung chung Để ứng dụng hệ thống kết hợp thực tế, tác động sinh thái kinh tế-xã hội cần phải điều tra cụ thể Từ phân tích cho thấy, khả cạnh tranh tài với giải pháp điện khí hóa nơng thơn khơng tập trung vấn đề lớn, liệu hệ thống kết hợp có thực tác động tích cực đến khía cạnh sinh thái kinh tế - xã hội hay không, việc cân vấn đề để đạt hệ thống kết hợp tối ưu quan trọng Những vấn đề cần đặt là: Hệ thống kết hợp có phải giải pháp bền vững cho điện khí hóa nơng thơn? Những thích hợp cho hệ thống kết hợp trường hợp chúng thực hiện? Giải đáp vấn đề này, có hai khả khác thể hiện: Thứ nhất, lợi quan trọng hệ thống kết hợp so với hệ thống khác cung cấp tiềm phát triển kinh tế Đối với khu vực tiềm phát triển sản xuất, nên ứng dụng hệ thống kết hợp để cấp điện Còn khu vực nơng thơn, nơi khơng có nhu cầu để phát triển sản xuất khơng u cầu cấp điện liên tục, hệ thống kết hợp khơng thực thích hợp để áp dụng khơng khai thác triệt để tiềm hệ thống Tổng mức đầu tư cho hệ thống kết hợp cao hệ thống phức tạp, hệ thống kết hợp coi khơng phù hợp cho xóa đói giảm nghèo cho người nghèo hệ thống khác Thứ hai, hệ thống kết hợp quy mô nhỏ áp dụng cấp điện cho cụm phụ tải trạm y tế nơng thơn, trạm bưu viễn thơng, khách sạn,… Đối với mục đích này, chất lượng điện độ ổn định liên tục lợi hệ thống kết hợp làm cân chi phí đầu tư tương đối cao hệ thống Tính bền vững trình động, hệ thống kết hợp khơng đủ để đảm bảo lựa chọn bền vững cho điện khí hóa nơng thơn Tính bền vững phải đảm bảo vận hành hệ thống theo phương thức hoạt động khép kín bền vững sau thực dự án Để đạt điều này, yếu tố thành công quan trọng việc tiếp cận dự án điện khí hóa bền vững với hệ thống kết hợp là: tổ chức tài chính, sở hữu, vận hành bảo dưỡng, đánh giá quản lý nhu cầu, xây dựng lực Những đề xuất ứng dụng * Đối với huyện đảo Đối với huyện đảo khu vực Biển Đơng có tiềm gió tốt, dân cư thường sống tập trung hệ thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy cấp điện liên tục 24 giờ/ngày ứng dụng để cấp điện cho đảo lớn Ví dụ đảo lớn: Phú Q (Bình Thuận), Lý Sơn (Quảng Ngãi), Bạch Long Vỹ (Hải Phòng), Cồn Cỏ (Quảng Trị) Đối với đảo nhỏ, số dân ít, dân cư sống tập trung, khơng có tiềm phát triển sản xuất, hệ thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy ứng dụng để cấp điện không liên tục theo cao điểm sử dụng điện ngày Đối với đảo nhỏ nằm khu vực vịnh Thái Lan khơng có tiềm gió, có tiềm NLMT cao, hệ thống kết hợp pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy ứng dụng để cấp điện không liên tục theo cao điểm sử dụng điện ngày * Đối với khu vực miền núi Đối với khu vực miền núi thường có tiềm thuỷ điện nhỏ, có tiềm để phát triển sản xuất, dân cư sống tập trung, hệ thống kết hợp pin mặt trời + TĐN + ắc quy + máy phát diesel ứng dụng để cung cấp điện liên tục 24 giờ/ngày đáp ứng nhu cầu sinh hoạt sản xuất khu vực Đối với khu vực miền núi có tiềm thuỷ điện nhỏ, khơng có tiềm để phát triển sản xuất, dân cư sống tập trung, nhu cầu phụ tải không lớn lắm, để dễ dàng quản lý việc cung cấp điện, hệ thống kết hợp pin mặt trời + TĐN + ắc quy cung cấp điện tập trung cung cấp số cao đỉểm ngày Đối với số khu vực đặc biệt miền núi có tiềm gió địa hình khai thác hệ thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời đề cấp điện cho khu dân cư vùng Đối với khu vực khơng có tiềm để phát triển sản xuất, dân cư sống rải rác khơng tập trung, giải pháp cấp điện NLTT quy mơ hộ gia đình áp dụng (SHS, WHS, Biogas) tuỳ theo điều kiện cụ thể địa phương Kết luận kiến nghị Từ kết nghiên cứu điều tra, khảo sát đánh giá xác định nguyên nhân gây hoạt động không bền vững dự án cấp điện nguồn NLTT ứng dụng Việt Nam Cũng từ xác định yếu tố quan trọng để áp dụng thành công hệ thống kết hợp khu vực kéo lưới điện nước ta, vấn đề tổ chức với định lựa chọn mơ hình tổ chức quản lý vận hành phù hợp thực chương trình bảo dưỡng bền vững; vấn đề tài việc điều tra sẵn sàng khả chi trả cho dịch vụ điện, thực hệ thống biểu giá phù hợp vấn đề; Xây dựng lực điều kiện cần thiết để tạo cấu tổ chức phù hợp cho phát triển kinh tế sử dụng tiềm hệ thống kết hợp; đánh giá nhu cầu điện dự báo tương lai, khả đáp ứng nhu cầu với tiềm nguồn NLTT để thiết kế hệ thống cấp điện thích hợp; yếu tố trị, người số khía cạnh kỹ thuật Trên sở nghiên cứu điều tra này, cần nhìn nhận lại cách thực triển khai ứng dụng hệ thống kết hợp dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư lưới điện quốc gia Cần phải nghiên cứu điều tra kỹ lưỡng để đưa giải pháp như: Lựa chọn cấu hình phát điện, mơ hình quản lý vận hành bảo dưỡng, xây dựng lực, vấn đề tài chính, kỹ thuật, nhận thức người thực quản lý dự án người hưởng lợi từ dự án , lập kế hoạch thực bước công việc xây dựng thực dự án thành công ... kỹ thuật Trên sở nghiên cứu điều tra này, cần nhìn nhận lại cách thực triển khai ứng dụng hệ thống kết hợp dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư lưới điện quốc gia Cần phải nghiên cứu điều tra kỹ lưỡng... để đạt hệ thống kết hợp tối ưu quan trọng Những vấn đề cần đặt là: Hệ thống kết hợp có phải giải pháp bền vững cho điện khí hóa nơng thơn? Những thích hợp cho hệ thống kết hợp trường hợp chúng... cao hệ thống phức tạp, hệ thống kết hợp coi không phù hợp cho xóa đói giảm nghèo cho người nghèo hệ thống khác Thứ hai, hệ thống kết hợp quy mô nhỏ áp dụng cấp điện cho cụm phụ tải trạm y tế