Song hành cùng bước tiến mạnh mẽ của Việt Nam trong phát triển năng lượng mặt trời, Tập đoàn General Electric (GE) Hoa Kỳ đang đưa ra những giải pháp công nghệ tân tiến giúp khai phá tiềm năng điện mặt trời.
Thị trường nhiều triển vọng
Kinh tế phát triển nhanh chóng khiến Việt Nam đứng trước sức ép về nhu cầu năng lượng tăng cao. Tuy còn phụ thuộc vào tài nguyên truyền thống như than, thủy điện và khí để đảm bảo an ninh năng lượng, Việt Nam đang hướng đến cơ cấu năng lượng cân bằng thông qua việc phát triển năng lượng tái tạo, về lâu dài, trong đó, năng lượng mặt trời đang trở thành xu hướng, nhất là khi chi phí công nghệ giảm mạnh và việc chuyển hướng sang sử dụng năng lượng tái tạo đang lan tỏa khắp thế giới.
Việt Nam được đánh giá là nước có tài nguyên điện mặt trời lớn, tương đương với các nước trong khu vực có thị trường năng lượng mặt trời phát triển, như: Trung Quốc, Thái Lan, Philippines hay những thị trường trưởng thành như Ý và Tây Ban Nha. Tiềm năng về năng lượng mặt trời của Việt Nam tương đối lớn, với tổng số giờ chiếu sáng khoảng 1.600 – 2.700 giờ/năm và bức xạ mặt trời bình quân hàng năm đạt khoảng 4 – 5 kWh/m2/ngày.
Quy hoạch Phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 – 2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII) cũng xác định việc ưu tiên phát triển nguồn điện từ năng lượng mặt trời, sẽ nâng công suất lắp đặt tăng từ 6 – 7 MW cuối năm 2017 lên khoảng 850 MW vào năm 2020 và khoảng 12.000 MW vào năm 2030, tương đương với 1,6% và 3,3% tổng công suất nguồn điện.
Việt Nam được đánh giá là nước có tài nguyên điện mặt trời lớn.
Để đạt được mục tiêu này, Chính phủ Việt Nam đã ban hành một số chính sách ưu đãi nhằm khuyến khích đầu tư vào lĩnh vực năng lượng mặt trời.
Tháng 4/2017, Chính phủ ban hành văn bản pháp lý đầu tiên về phát triển điện mặt trời tại Việt Nam (Quyết định 11/2017/QĐ-TTg) quy định giá mua điện là 9.35 UScent/kWh. Đến tháng 9/2017, Bộ Công Thương đã ban hành Thông tư 16/2017/TT-BCT hướng dẫn chi tiết các quy định về phát triển dự án và Hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các dự án điện mặt trời tại Việt Nam. Việc ban hành giá mua điện mới và Hợp đồng mua bán điện mẫu đã tạo nền tảng pháp lý cho việc thu hút đầu tư tư nhân vào thị trường điện năng lượng mặt trời Việt Nam.
Với cơ chế chính sách hỗ trợ, sự quan tâm của các nhà đầu tư vào thị trường điện mặt trời Việt Nam ngày càng lớn. Nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước đang hào hứng lên kế hoạch phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam. Bước tiếp theo là lựa chọn công nghệ phù hợp để hiện thực hóa các dự án năng lượng mặt trời.
Nhờ hiệu quả và chi phí cạnh tranh, công nghệ 1,5 kV của GE được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới, dần thay thế bộ tiêu chuẩn 1 kV.
Lợi thế của công nghệ 1,5 kV
Bộ nghịch lưu năng lượng (PV Inverter) là thiết bị biến đổi điện một chiều (DC) từ năng lượng mặt trời thành điện xoay chiều (AC) hòa trực tiếp với lưới điện quốc gia.
GE đã tập trung cải tiến công nghệ của bộ nghịch lưu bằng việc tăng điện áp nhằm giúp sản xuất ra nhiều điện năng trên mỗi mét vuông hơn. Nhờ đó, các trang trại điện mặt trời có thể hoạt động hiệu quả trên diện tích đất nhỏ hơn, với yêu cầu đầu tư về cơ sở hạ tầng thấp hơn. Bộ nghịch lưu công nghệ 1 kV được sử dụng khá phổ biến một vài năm trước đang dần được thay thế bởi bộ tiêu chuẩn 1,5 kV do GE sản xuất và ra mắt lần đầu vào năm 2012.
Khi kết hợp với tấm pin năng lượng mặt trời công suất 330 Wp, bộ nghịch lưu 1,5 kV giúp giảm 3% chi phí hệ thống và 15% chi phí hoạt động. Nhờ hiệu quả và chi phí cạnh tranh, công nghệ 1,5 kV của GE được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới, dần thay thế bộ tiêu chuẩn 1 kV. Những dự án đầu tiên ứng dụng công nghệ 1,5 kV ở các quốc gia châu Á như Nhật Bản và Ấn Độ. Hiện nay, các nhà đầu tư sử dụng công nghệ 1,5 kV trong phát triển điện năng lượng mặt trời nhằm giảm chi phí và tăng lợi tức đầu tư.
Cùng với những tiến bộ phần cứng trong sản xuất điện mặt trời, cơ hội ngày càng mở rộng trong thế giới Internet kết nối vạn vật (IoT) được dự báo sẽ có khoảng 50 USD tài sản kết nối vào Internet đến năm 2020.
Tri thức và kết quả phân tích dữ liệu lớn trong thời gian thực sẽ định hình năng suất và hiệu năng mặt trời trong tương lai, như tự động hóa và tối ưu bảo trì dự đoán, giám sát tất cả các phần cứng trong nhà máy năng lượng mặt trời. Từ đó giúp giảm chi phí, giảm thời gian mất điện, tăng hiệu suất hoạt động. Đây chính là lợi thế, bởi vì trong ngành này chỉ cần thay một bộ phận bị hư sẽ kéo theo nhiều ngày trì trệ, giảm sản lượng điện.
Việc thiếu dữ liệu và khả năng khai thác dữ liệu thông minh khiến các dự án năng lượng mặt trời giảm lợi nhuận. Ví dụ, dự án lên kế hoạch dự phòng 5% vốn đầu tư, nhưng chi vượt 8% doanh thu cho hợp đồng cung cấp dịch vụ bảo trì và vận hành (O&M) do thiếu dữ liệu hoặc giảm 1% đến 3% doanh thu do hụt mất một kWh sản xuất điện. Với hiệu quả tăng và chi phí giảm, số hóa đang làm thay đổi ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, tiếp tục củng cố vị thế của năng lượng mặt trời trong thị trường năng lượng toàn cầu.
Thị trường điện mặt trời phát triển nhanh chóng đi kèm với sự phức tạp của các nhà máy do quy mô ngày càng lớn và thách thức về sự ổn định của lưới điện. Các nhà khai thác, chủ sở hữu, nhà đầu tư và nhà phát triển dự án đang tìm cách để giảm thiểu rủi ro và đem lại lợi nhuận cao nhất.
Đó là lý do vì sao ngành năng lượng mặt trời đang phát triển các hệ thống tích hợp và đây cũng là cách tiếp cận chính của GE đối với toàn bộ hệ sinh thái nhà máy điện nối lưới.
Hiện nay, GE đang làm việc với khách hàng để đưa ra các giải pháp chìa khóa trao tay tối ưu cho dự án, từ các tấm pin năng lượng mặt trời đến trạm biến áp HV, bao gồm các tấm pin PV, bộ nghịch lưu, hệ thống cân bằng, hệ thống giám sát điều khiển SCADA, tuân thủ tiêu chuẩn kết nối lưới điện và kết nối trạm biến áp. GE cũng làm việc với các công ty trong nước để cung cấp hợp đồng tổng thầu EPC hoàn thiện cho các dự án năng lượng mặt trời tại Việt Nam. GE còn cung cấp thêm dịch vụ dịch vụ kỹ thuật số linh hoạt cho phép đảm bảo hiệu suất lâu dài.
Cơ hội mới đang mở ra
Tương tự như Việt Nam, Dubai thuộc Tiểu vương quốc Ả Rập Thống Nhất là một trong những nơi phát triển điện năng lượng mặt trời hiệu quả nhất, với nguồn ánh sáng năng lượng mặt trời dồi dào. GE đang giúp Cơ quan Nước và Năng lượng Dubai xây dựng nhà máy điện năng lượng mặt trời khổng lồ tại sa mạc Dubai.
Nhà máy Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park được phát triển với 3 giai đoạn, dự kiến hoàn thành vào năm 2030. Đây là dự án lớn nhất trong vùng, với sản lượng điện lên đến 5.000 MW. Giai đoạn II của Dự án sử dụng công nghệ của GE cho sản lượng điện lên đến 200 MW, đủ chiếu sáng cho hơn 30.000 hộ dân và giảm 250.000 tấn CO2 mỗi năm.
Tuy nhiên, nhiệt độ môi trường xung quanh tại Dubai có thể lên đến 50 độ C. Đây là trở ngại cho các kỹ sư thiết kế sản phẩm chịu được điều kiện khắc nghiệt như vậy. Với thế mạnh của mình, GE đã nghiên cứu và cho ra đời bộ nghịch lưu hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiệt độ cao.
Bộ nghịch lưu 1,5 kV còn cho phép nhà máy điện mặt trời thiết kế đơn giản hơn, yêu cầu về cơ sở hạ tầng thấp hơn so với các nhà máy ứng dụng công nghệ 1 kV. Nhờ vậy, nhà máy mặt trời giai đoạn ba sử dụng bộ nghịch lưu tiên tiến của GE dự kiến sẽ sản xuất điện với mức giá 2,99 cent/kWh, vượt qua các loại nhiên liệu truyền thống, trở thành năng lượng rẻ nhất ở Dubai.
Với công nghệ mặt trời tiên tiến và đáng tin cậy, GE đang giúp Dubai mở rộng năng lượng mặt trời hướng đến cơ cấu năng lượng cân bằng. GE cũng cam kết đưa công nghệ mới nhất và các giải pháp hay nhất để thúc đẩy thị trường năng lượng mặt trời Việt Nam trong thời gian sắp tới.
Theo nangluongvietnam.vn
