Phân tích phụ tải điện

Hôm nọ tôi đã phân tích phụ tải và công suất phát điện mặt trời vào ngày Tết, khi công suất điện mặt trời cao hơn cả phụ tải vào giữa trưa. Việc cắt điện mặt trời vào thời điểm đó là quá rõ ràng và là việc không mong muốn nhưng dứt khoát phải làm.
Thế còn ngày đi làm thì sao? Hãy lấy phụ tải ngày 4/3/2021- ngày thứ Năm, cả nước đi làm (Hình 1). Lúc này đáy phụ tải 23 GW vượt hơn đỉnh của công suất phát mặt trời khoảng 7GW. Ngon quá nhỉ, để mấy ông Mặt trời phát hết công suất thôi! Hay vẫn cắt? Vẫn cắt, nhưng cắt ít hơn ngày Tết thôi!
Vì tối hôm đó, phụ tải nhảy lên tận 35GW. Giả sử để ông mặt trời phát thoải mái thì còn lại cho nguồn truyền thống có 7GW vào giờ trưa. Từ đáy 7GW lúc 12h cả đám nhà máy điện còn lại có nhảy nổi lên 35GW vào lúc 19h được không? Xin thưa là không! Nghe đến phụ tải lên xuống hơn 30% là ối ông mất ngủ rồi, nghe 50% là căng thẳng. Còn 35 vs 7 GW là 5 lần, tức là 500%. Chịu!
Từ thủa xa xôi, thằng đàn ông nào cũng mơ cái của mình lúc thường chỉ bằng que đũa để chạy nhảy cho gọn, còn lúc cần thì to bằng cổ tay. Vì thế mới có gậy của Tôn Ngộ Không khi cân đẩu vân chỉ nhỏ đến mức nhét vào lỗ tai nhưng khi cần to bằng cột chống trời. Đấy là mơ ước ngàn đời. Thực tế thì sao?
Điện than muốn nhóm lò mất ít nhất 3 giờ đồng hồ. Mỗi lần nhóm rất tốn kém và ô nhiễm. Khả năng tăng giảm công suất của lò CFB đạt 2 lần, nhưng lò này hiệu suất chung kém lò PC. Lò PC chỉ có thể giảm 30% công suất, giảm nữa là hoặc là phải châm thêm dầu DO (đắt lòi mắt) hoặc là ngừng. Đa số nước ta dùng lò PC nên có thể nói 20 GW công suất đặt của than có khoảng 18 GW đang hoạt động và chỉ có thể giảm tối đa xuống 12GW.
Thủy điện có thể đóng góp chút ít cho tăng giảm nhưng không nhiều vì mùa khô chính thủy điện phải ăn đong, có nước là nhằm giờ cao điểm mà phát, hết giờ cao điểm hay thiếu nước phải tắt máy nằm chờ vì những ngày căng thẳng hơn còn ở phía trước. Mùa mưa phải cho thủy điện phát hết cỡ vì nó là nguồn rẻ nhất mà lại ổn định. Chuyên gia nước ngoài hay khuyên là không nên dùng thủy điện thường để phủ đỉnh (phát thêm tổ máy vào lúc phụ tải cao) vì nó làm giảm tuổi thọ của tổ máy. Phải lấy thủy điện tích năng để phủ đỉnh. Công suất thủy điện tích năng ở Việt Nam bằng con số không! Công suất thủy điện mùa khô chắc cỡ 8GW. Giảm hết cỡ còn khoảng 2GW. Không thể giảm nữa vì thủy điện lớn duy trì tần số.
Điện khí chính là thứ tuyệt vời để phát vào lúc trời chập tối vì khả năng tăng giảm công suất của điện khí rộng, có thể đạt 5 lần. Nhưng tổng công suất điện khí của Việt Nam chỉ có 8,2 GW, trừ 10% bảo dưỡng còn 7GW. Tức là nếu ban ngày cho điện khí chạy cỡ 2GW thì buổi tối có thể nâng lên 7GW ngon lành nếu đủ nguồn khí (đây là vấn đề đang to dần). Nhưng 7GW là quá ít so với 35GW phụ tải.
Điện diesel khởi động nhanh, công suất linh hoạt nhờ điều phối số tổ máy. Nhưng diesel kịch cỡ chỉ có chưa đầy 1GW mà đắt vô cùng. Nó là dự bị chiến lược. Không phải dự bị chiến dịch.
Gió, sinh khối, nhập khẩu cỡ 2GW. Không có khả năng tăng theo lệnh.
Vậy là để có 35GW điện vào buổi chiều tối, ta cần duy trì tổi thiểu 12+2+2+2=18 GW công suất cho các loại kia vào điểm thấp nhất. Phụ tải vào giữa trưa là 23GW. Vậy là chỉ còn 5GW đất trống dành cho 16,5GW điện mặt trời! 16 bà bán hàng trong khi chỉ có 5 ông mua, đánh nhau để bán là đúng rồi! Hãy tự an ủi là mấy ông than, thủy, khí kia cũng chỉ lên đỉnh 35GW vài giờ là lại cắt thôi mà!

Hình 1. Biểu đồ phụ tải ngày làm việc 4/3/2021 chồng lên biểu đồ ngày Tết. Nguồn điện mặt trời màu da cam. Vẽ dựa trên biểu đồ của Trung tâm Điều độ Quốc gia hai ngày đó. Đường chấm chấm da cam là công suất phát điện mặt trời có thể có nếu không bị cắt.

Giải pháp
– Tăng công suất điện khí lên khoảng 30% tổng công suất đặt (hiện nay 12%). Điện khí vừa khởi động nhanh (nếu chu trình đơn), vừa có thể tăng giảm công suất rộng. Có một ông LNG ở Bạc Liêu năm 2018 gặp Thủ tướng hứa như đinh đóng cột là sẽ phát điện vào năm 2021, với giá rẻ đến mức người khác ngao ngán. Đến nay, ông ấy chưa đổ được mét khối bê tông nào! Ngoài ra, nếu phát triển điện khí tốt thì giá bán lẻ điện phải tăng lên vì nguồn khí rẻ đã hết. Nguồn khí sắp tới, từ khí nhà trồng được đến LNG nhập khẩu đều đắt hơn nên điện khí sẽ đắt hơn. Chưa kể là một tỷ trọng tua bin khí chu trình đơn cao sẽ làm giảm hiệu suất sử dụng khí. Đã hiểu tại sao sống chết Đức vẫn phải nhập khí đốt qua đường ống từ Nga!
– Lưu trữ điện. Tuyệt vời! Giá mà điện mặt trời lưu trữ được 50% rồi phát chậm hơn 5-7 giờ thì tuyệt vời (Hình 2). Chỉ có điều tiền đâu ra?
– Biến thành nước phát triển, có khí hậu ôn đới để đỉnh phụ tải rơi vào giữa trưa. Điều 1 sẽ hoàn thành vào năm 2045 (cụ nhà tôi bảo thế). Điều 2 có thể hoàn thành khi Trái Đất đổi cực (khoảng 1-100 triệu năm nữa).

Hình 2. Giá mà dịch chuyển được phần đỉnh của mặt trời đi độ 5h bằng lưu trữ.

FB: Nhat Dinh

Bài Viết Liên Quan

Hãy Chọn Biểu Đồ Dữ Liệu Đúng

  Việc biến số liệu và công thức tính toán khô khan thành câu chuyện dễ hiểu, đa chiều, nhiều ý nghĩa là cả một nghệ thuật – nghệ thuật

Bitcoin và Blockchain: ảo ảnh hay phép lạ

BITCOIN, TIỀN KỸ THUẬT SỐ VÀ BLOCKCHAIN: ẢO ẢNH HAY PHÉP LẠ? MATTHIEU MONTALBAN, Đại học Bordeaux Những thực tiễn liên quan đến Bitcoin và blockchain (chuỗi khối hay công

Phân tích phụ tải điện

Hôm nọ tôi đã phân tích phụ tải và công suất phát điện mặt trời vào ngày Tết, khi công suất điện mặt trời cao hơn cả phụ tải vào