Lưới điện thông minh

Kiểm soát được giá điện lúc cao điểm

Điều chỉnh nhu cầu điện năng có một vai trò to lớn trong việc đóng góp vào chuỗi giá trị của các công ty điện lực cũng như các đơn vị vận hành hệ thống độc lập (ISOs). Và các khách hàng cũng có thể thay đổi mức tiêu thụ điện để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống cũng như giảm công suất đặt hệ thống – đó cũng chính là hai mục tiêu cơ bản của lưới điện thông minh. Trước đây, các nỗ lực điều chỉnh nhu cầu điện năng thường được tiếp cận theo một phương thức đơn giản và thống nhất, đặc biệt với các hộ phụ tải sinh hoạt. Còn với lưới điện thông minh, đó là một sự thay đổi mạnh mẽ từ thủ công sang tự động trong việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện năng. Lưới điện được phát triển với các thiết bị truyền tải, phân phối và đo đếm mới. Các công ty điện có thể trực tiếp kết nối với khách hàng một cách chặt chẽ hơn và cung cấp cho khách hàng các thông tin thời gian thực chuyên sâu hơn – điều mà cả ngành công nghiệp còn đang thiếu.

Công ty Điện lực Southern California Edison (SCE) và các công ty điện lực khác tại California là những công ty đầu tiên sử dụng cơ cấu giá điện theo giờ cao điểm. Tập đoàn Honeywell cũng đang triển khai chương trình điều chỉnh theo mức giá giờ cao điểm cho gần 700 khách hàng thương mại và công nghiệp trong phạm vi cung cấp điện của SEC. Hiện Honeywell cũng đang giới thiệu chương trình này tại Việt Nam.

Theo chuyên gia Jay Sparling là Giám đốc mảng giải pháp cho tòa nhà của Tập đoàn Honeywell cho biết, lưới điện thông minh sẽ dẫn tới việc ra đời các hệ thống định giá động (ví dụ: giá theo thời gian thực, giá lúc cao điểm), giúp liên kết chặt chẽ hơn tổng nhu cầu với việc chi phí cung cấp điện. Như vậy sẽ khiến khách hàng có nhu cầu muốn thay đổi hoặc giảm lượng điện năng tiêu thụ trong giờ cao điểm. Các cấu trúc định giá động có thể tăng 10 lần hoặc cao hơn thế ở thời điểm phụ tải đỉnh. Khả năng tự động điều chỉnh nhu cầu điện năng còn cho phép các khách hàng điều chỉnh theo sự biến động về giá, bằng cách ứng dụng các công nghệ và kịch bản để tự động điều chỉnh khi xuất hiện giá phụ tải đỉnh. Các hệ thống quản lý tòa nhà đều có thể chủ động điều chỉnh phụ tải của mình và tiết kiệm thêm các chi phí trong vận hành.

Công nghệ nâng cao độ tin cậy trong việc điều chỉnh nhu cầu sử dụng điện năng một cách hiệu quả. Vì vậy, tự động điều chỉnh nhu cầu điện năng có thể mang lại gấp đôi dự trữ tải so với các cách điều chỉnh nhu cầu điện năng truyền thống. Lưới điện thông minh cũng cung cấp giải pháp mới cho các công ty điện lực để kết nối trực tiếp với khách hàng vốn là bài toán đầy khó khăn trước đây.

Những ngôi nhà thông minh tiết kiệm

Đối với các khách hàng là hộ gia đình, chương trình điều chỉnh nhu cầu điện năng sử dụng các rơ-le điều chỉnh phụ tải của các công ty điện lực lắp trong mạch điện của hệ thống điều hòa không khí bên ngoài nhà cho phép công ty điện có thể lập chu kỳ bật/tắt khi cần thiết vào các giờ cao điểm. Các rơ-le giúp công ty điện lực có thể tiết giảm điện năng, tuy nhiên, các khách hàng không biết thời điểm điều chỉnh nhu cầu phụ tải cực đại và cần tiết giảm bao nhiêu phụ tải, dẫn đến hạn chế những thay đổi lâu dài mà chương trình hướng tới.

Các công nghệ mới được sử dụng trong việc điều chỉnh nhu cầu điện năng sẽ cung cấp nhiều thông tin hơn cho khách hàng, đồng thời nâng cao tiện ích và tăng cường khả năng quản lý. Các công nghệ sử dụng bao gồm các cảm biến nhiệt thông minh, màn hình hiển thị trong nhà và các bộ quản lý sử dụng điện năng của khách hàng. Những công nghệ này có khả năng cung cấp các thông số đo lường theo thời gian thực, chi phí và xu hướng tiêu thụ điện năng, cách xác định phụ tải và hệ thống trao đổi dữ liệu hai chiều tới hệ thống của các công ty điện lực. Khách hàng có thể theo dõi mức tiêu thụ điện của mình trong thời gian thực và sử dụng khả năng tự động hóa để quản lý một cách thuận tiện và kinh tế. Các công ty điện lực được hưởng lợi thông qua sự tham gia chương trình của nhiều khách hàng, đồng thời nâng cao tính cam kết của khách hàng.

Rơ-le nhiệt điều chỉnh nhu cầu điện năng sẽ tạo đòn bẩy giúp cho lưới điện thông minh cải thiện hiệu suất và độ tin cậy. Bằng cách thay các công tắc thông thường bằng rơ-le nhiệt, các công ty điện lực có thể thiết lập các chương trình thuận tiện và hấp dẫn đối với người sử dụng. Chức năng của nó sẽ không chỉ đơn thuần là bật/tắt định kỳ các thiết bị điều hòa không khí. Các công ty điện lực có thể triển khai các chiến lược phức tạp hơn, chẳng hạn như điều chỉnh tăng ngưỡng nhiệt độ đặt lên một vài độ, đồng thời, cũng có thể giao tiếp với khách hàng qua tính năng nhận gửi tin nhắn tích hợp sẵn và các tính năng khác như cập nhật thông tin về điều chỉnh nhu cầu sử dụng điện năng, giá điện và dự báo thời tiết. Các cảm biến nhiệt còn giúp tiết kiệm chi phí hàng ngày trong các chế độ sưởi hoặc làm mát – đem lại lợi ích rất lớn trong việc làm giảm mối lo chi tiêu.

Lưới điện thông minh phát triển mạnh mẽ đã thúc đẩy sự ra đời của các công nghệ mới giúp mở rộng chức năng và hiệu quả của các chương trình điều chỉnh nhu cầu điện năng. Ngoài ra, động lực của sự thay đổi còn có nguyên nhân từ sự thay đổi nhận thức của khách hàng, mặc dù nguyên nhân này khó nhận thấy. Điều này còn bao gồm nhận thức ngày càng tăng về những áp lực lên hệ thống lưới điện, cùng với những mối lo ngại về an toàn mạng lưới điện quốc gia và nhu cầu phải có một cơ sở hạ tầng điện thông minh hơn và tự chủ hơn, một yếu tố quan trọng đối với việc tích hợp khả năng đáp ứng theo nhu cầu sử dụng. Việc thay đổi nhận thức của khách hàng cũng bao gồm sự đồng thuận của các khách hàng sinh hoạt, công nghiệp và thương mại về giá trị của các chương trình điều chỉnh nhu cầu điện năng và các dịch vụ của nó.

Có rất nhiều nhân tố đang ảnh hưởng và định hướng cho việc chuyển đổi sang lưới điện thông minh, báo hiệu giai đoạn tiếp theo của các chương trình điều chỉnh nhu cầu điện năng là tích hợp sâu hơn vào lưới điện phân phối của các công ty điện lực. Khách hàng sẽ có sự chủ động chưa từng có trong việc quản lý sử dụng điện năng, đặc biệt càng hiệu quả hơn nếu được sử dụng cùng với các công cụ và công nghệ phù hợp. Đổi lại, các công ty điện có một cơ hội lớn để sử dụng hiệu quả liên kết, xây dựng các mối quan hệ khăng khít với các khách hàng và cho phép các khách hàng đóng vai trò tích cực hơn trong các hoạt động của lưới điện thông minh. Đây không phải là giải pháp phù hợp cho mọi hoàn cảnh nhưng với sự tham gia tích cực, cả hai bên đều có thể nhận được những thành quả từ các chương trình điều chỉnh nhu cầu điện năng trên hệ thống lưới điện thông minh.

Thành Huy