Điện gió ngoài khơi là một thành phần quan trọng trong tiến trình loại bỏ carbon

Yếu tố chính quyết định nhu cầu thực tế và quy mô lợi ích tiềm năng của việc điều phối lưới điện ngoài khơi là cấu trúc liên kết của lưới điện trên bờ ở quốc gia đang phát triển hoặc trong khu vực rộng hơn nếu việc điều phối lưới điện ngoài khơi xuyên biên giới được xem xét. Hiện không phải tất cả các quốc gia đều được hưởng lợi như nhau từ sự điều phối và trong mỗi trường hợp, cấu trúc liên kết tối ưu nhất sẽ khác nhau, bao gồm các công nghệ tiên tiến và phương pháp phát triển khác nhau dựa trên các yếu tố như tiềm năng gió ngoài khơi, cấu hình lưới điện trên bờ và mức độ tham vọng loại bỏ carbon. Hiện các nghiên cứu kinh tế và quy hoạch hệ thống điện chuyên dụng xem xét việc phát triển lưới điện toàn diện dựa trên nhiều kịch bản và nhu cầu về điện, thường được tiến hành để xác định cấu hình lưới điện tối ưu nhất.

Công nghệ: Một khi đã xác định được cấu trúc liên kết, điều quan trọng là phải xem xét công nghệ. Các khối xây dựng chính của các trung tâm và kết nối năng lượng ngoài khơi phụ thuộc vào sự sẵn có và trưởng thành của công nghệ. Việc lựa chọn giữa các kết nối dựa trên dòng điện xoay chiều cao áp HVAC và dòng điện một chiều cao áp HVDC, thiết kế các chiến lược điều khiển và bảo vệ cho điều phối lưới điện, tiêu chuẩn hóa thiết kế công nghệ tiên tiến và các yêu cầu chức năng, đồng thời đảm bảo khả năng tương tác giữa nhiều nhà cung cấp đều là những điều cần thiết để cung cấp thành công lưới điện ngoài khơi được điều phối.

Các cân nhắc về địa chính trị: Nhằm đảm bảo an ninh cung cấp điện và cung cấp điện cho người tiêu dùng với chi phí thấp nhất thường là trách nhiệm chính của các cơ quan quốc gia chịu trách nhiệm về quy hoạch lưới điện. Do đó, các quốc gia phải đánh giá liệu có thể đạt được sự phối hợp với các nước láng giềng bằng cách cùng nhau lập kế hoạch cho một số dự án nhất định hay không hiện là một thực tiễn đã chứng minh được độ tin cậy và lợi ích kinh tế đáng kể ở châu Âu, đồng thời, bối cảnh địa chính trị đang phát triển và xu hướng này có thể sẽ tiếp tục diễn ra. Do lưới điện ngoài khơi là cơ sở hạ tầng quan trọng theo định nghĩa và đặc biệt khi nhiều dự án riêng lẻ tạo thành các bộ phận của một hệ thống kết nối lớn, bắt buộc phải xem xét các mối đe dọa và lỗ hổng tiềm ẩn, bao gồm các cuộc tấn công mạng, phá hoại hoặc tấn công quân sự trực tiếp. Do vậy, các hệ thống mạng lưới điện gió ngoài khơi phải được thiết kế để giảm thiểu số lượng “điểm lỗi đơn lẻ” và cung cấp một mức độ dự phòng nhất định. Do vậy, cách tiếp cận này rất quan trọng bởi vì sự thiệt hại đối với các bộ phận quan trọng có thể dẫn đến những tác động tiêu cực đáng kể đến xã hội.

Khai thác đầu tư: Việc cấp vốn đầu tư cho các lưới điện điều phối ngoài khơi đang đặt ra một thách thức đặc biệt so với việc cấp vốn đầu tư cho các dự án riêng lẻ. Điều này là do lợi ích của các hệ thống mạng lưới như vậy thường được trải rộng trên nhiều tài sản mà nếu là riêng lẻ thì chúng có thể không đem lại lợi ích tài chính trực tiếp cho các bên chịu trách nhiệm cho sự phát triển của hệ thống trên. Hệ thống mạng lưới điện ngoài khơi được điều phối thường có các tài sản hoặc tài sản truyền tải dùng chung được phát triển trước khi dòng điện được kết nối với chúng, một khái niệm được gọi là đầu tư dự đoán là khoản đầu tư chủ động giải quyết những phát triển dự kiến, nhìn xa hơn nhu cầu sản xuất hoặc nhu cầu trước mắt. Kết quả là, vai trò của chính quyền trung ương trở nên quan trọng ở một số khía cạnh. Thứ nhất, trong việc truyền đạt hiệu quả lợi ích xã hội của cơ sở hạ tầng. Thứ hai, trong việc thu hút các nhà đầu tư và người cho vay tiềm năng để đảm bảo nguồn tài chính. Cuối cùng, trong việc cung cấp các ưu đãi cần thiết, chẳng hạn như trợ cấp hoặc các dòng doanh thu được quản lý, để thu hút vốn đầu tư.

Dù sử dụng cách tiếp cận nào thì việc nâng cấp và xây dựng mạng lưới truyền tải hiện đại, hiệu quả đòi hỏi phải tăng cường đầu tư công và tư nhân. Một cách tiếp cận chiến lược về tài trợ, kết hợp cả đầu tư công và tư nhân là rất quan trọng để đáp ứng các yêu cầu tài chính đáng kể của các dự án đó. Tại Việt Nam, chính phủ trung ương đang xây dựng các chính sách và cơ chế thu hút đầu tư vào các dự án cơ sở hạ tầng thông qua các sáng kiến ​​như cơ chế hợp tác đối tác công-tư (PPP). Tuy nhiên, hiện vẫn cần có sự rõ ràng hơn nữa về những hướng dẫn và quy định thực hiện các sáng kiến ​​này .

Hiện vấn đề thanh toán chi phí kết nối lưới điện là một chủ đề được tranh luận khá sôi nổi. Trong cái gọi là cơ chế “sạc sâu”, nhà phát triển trang trại điện gió sẽ chi trả các chi phí cho việc nâng cấp cục bộ hệ thống truyền tải quốc gia. Những chi phí này có thể chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng chi phí CAPEX của dự án điện gió ngoài khơi. Phương pháp “sạc nông” thì yêu cầu nhà phát triển dự án chỉ chi trả chi phí cho các tài sản kết nối với lưới điện, chẳng hạn như mở rộng trạm biến áp trên bờ tại điểm kết nối lưới điện. Trong trường hợp này, chi phí tăng cường hệ thống truyền tải quốc gia sẽ được thu hồi theo thời gian bằng phí hoặc biểu giá “sử dụng hệ thống”. Mặc dù chiến lược sạc sâu thường đơn giản hơn để chính phủ thực hiện song nó có thể trở nên kém hiệu quả và phức tạp và thường không công bằng một khi có nhiều bên muốn kết nối với cùng một bộ phận của hệ thống truyền tải.

Cấp phép: Việc cung cấp điều phối lưới điện ngoài khơi đòi hỏi các thủ tục cấp phép được thiết kế tốt và hợp lý. Hiện các quy trình cấp phép cần được chính phủ các nước thực hiện nghiêm túc bởi vì kinh nghiệm ở châu Âu đã chứng minh chúng thường có thể trở thành nút thắt cổ chai, do đó có tác động tiêu cực đến tiến trình triển khai dự án. Khi việc điều phối lưới điện xuyên biên giới được thực hiện, các quốc gia tham gia dự án nên hài hòa hóa các cơ chế quản lý của mình để ngăn chặn sự chậm trễ như vậy.

Sự sẵn sàng của lực lượng lao động và năng lực thể chế: Trong quy hoạch điều phối phát triển lưới điện ngoài khơi, trách nhiệm thường thuộc về các bộ ngành liên quan và các đơn vị quản lý khác như TSO. Tuy nhiên, tạiở một số thị trường điện gió ngoài khơi mới nổi, việc tiếp cận lực lượng lao động có trình độ và năng lực thể chế tổng thể thường có thể tạo ra rào cản trên con đường điều phối lưới điện ngoài khơi. Để giải quyết những thách thức này, các biện pháp thực tiễn tốt nhất bao gồm việc thành lập các cơ quan quy hoạch lưới điện ngoài khơi chuyên dụng trên một khu vực rộng lớn hơn, như đã nhận thấy với Mạng lưới các nhà vận hành hệ thống truyền tải châu Âu (European network of transmission system operators for electricity - ENTSO-E) ở Châu Âu đại diện cho 40 nhà vận hành hệ thống truyền tải điện từ 36 quốc gia trên khắp châu lục, do đó sẽ được mở rộng ra ngoài biên giới EU. Ngoài ra, cũng cần có sự tham gia của các chuyên gia tư vấn có kinh nghiệm liên quan để hỗ trợ và hướng dẫn trong giai đoạn đầu phát triển dự án. Song song với đó, các chương trình nâng cao kỹ năng chuyên biệt và các cơ hội giáo dục phải được triển khai để từng bước nâng cao năng lực ở thị trường trong nước nhằm tạo ra đủ năng lực trên thị trường lao động.

Chuỗi cung ứng: Trong vài năm gần đây, trong khi ngày càng nhiều quốc gia trên toàn cầu (EU, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ, các nước ASEAN) coi điện gió ngoài khơi là một thành phần quan trọng trong tiến trình loại bỏ carbon của họ thì chuỗi cung ứng đã trở thành nút thắt lớn trong việc thực hiện dự án. Trên tất cả các loại thành phần chính của chuỗi, bao gồm máy biến áp HVAC, bộ chuyển đổi HVDC, cáp điện cao áp và các kết cấu hỗ trợ, đều thiếu cả năng lực sản xuất và nguồn lực đủ tiêu chuẩn. Theo báo cáo, thời gian thực hiện đối với các nhà phát triển dự án đã tăng từ hai đến ba năm, đơn giản là do các nhà sản xuất đã có đầy đủ sổ đặt hàng trong vài năm tới. Do đó, họ không thể duy trì việc mở rộng của mình theo kịp tốc độ của các kế hoạch phát triển truyền tải ngoài khơi. Điều này đã trở thành hệ quả của quá trình ra quyết định kéo dài và sự không chắc chắn trong đầu tư vào công nghệ tái tạo, vốn là đặc điểm hàng đầu của nhiều quốc gia trong quá khứ. Để các nước mới nổi giảm thiểu rủi ro chuỗi cung ứng, điều quan trọng là phải tạo ra sự chắc chắn cho chuỗi cung ứng bằng cách sớm tham gia vào chuỗi đó. Sự phát triển chuỗi cung ứng trong nước có thể được kích thích bởi các chính sách thuế khóa thuận lợi (như ở Hoa Kỳ), ưu đãi trong các giai đoạn cấp phép và cấp phép cũng như sự chắc chắn về quy trình làm việc trong tương lai. Tất cả các loại công cụ này đều thuộc thẩm quyền của chính phủ.

Khuyến nghị: Quyết định về dự án nên tuân theo mô hình phát triển lưới điện nào, dù là do nhà phát triển hay nhà nước chủ trì thì đều phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm sự trưởng thành của lĩnh vực và trình độ năng lực thể chế, tỷ lệ tổng tiềm năng năng lượng gió ngoài khơi có thể đạt được trong nguồn cung lưới điện quốc gia, khả năng tiếp cận nguồn vốn tài chính và chi phí vốn đầu tư mà các bên nhà nước và tư nhân có thể đạt được cũng như sức mạnh lưới điện trên bờ, những hạn chế trong chuỗi cung ứng, sự phối hợp hoặc rủi ro địa chính trị và quan trọng nhất là khả năng lập kế hoạch.

(i) Quy hoạch mạng lưới điện hiệu quả là rất quan trọng cho sự phát triển của lưới điện. Hiện các trang trại điện gió ngoài khơi thường yêu cầu công suất lưới điện lớn để kết nối. Điều cần thiết là phải thực hiện đánh giá thường xuyên, toàn diện về công suất mạng truyền tải cần thiết trên toàn hệ thống điện cho gió ngoài khơi, công suất phát điện mới khác và nhu cầu thay đổi. Dự kiến ​​khả năng kết nối lưới trong tương lai cũng có thể giúp cung cấp thông tin cho quy hoạch không gian và ưu tiên các khu vực cho thuê diện tích mặt nước và mua sắm. Trong quá trình quy hoạch, việc triển khai các công nghệ mạng lưới điện mới cần xem xét khả năng phối hợp với các công nghệ mới nổi như lưu trữ, đáp ứng nhu cầu và mua bán trao đổi điện giữa các nước láng giềng với cách tiếp cận này có thể đảm bảo sự tích hợp điện gió ngoài khơi vào lưới điện trên bờ được thuận lợi hơn.

Hiện các tổ chức và/hoặc chính phủ các nước chịu trách nhiệm phát triển mạng lưới điện cần được trang bị tốt, trong đó xây dựng năng lực là chìa khóa để đảm bảo quy hoạch lưới điện hiệu quả. Điều này cần được hỗ trợ bởi các phương pháp lập kế hoạch, mô hình quản lý và phương pháp tiên tiến nhất để tối đa hóa lợi ích của việc đầu tư vào mạng lưới điện chiến lược. Với cách tiếp cận này sẽ đảm bảo nguồn nhân lực luôn sẵn sàng để phát triển các dự án mạng lưới điện trong khuôn khổ pháp lý, từ đó thúc đẩy các biện pháp khuyến khích giảm thiểu chi phí một cách chính xác.

(ii) Việc tích hợp hiệu quả điện gió ngoài khơi vào mạng lưới truyền tải phụ thuộc vào sự phối hợp hiệu quả giữa nhiều bên liên quan, bao gồm các nhà phát triển trang trại điện gió ngoài khơi, nhà điều hành và chủ sở hữu mạng lưới truyền tải, cơ quan quản lý năng lượng và cơ quan liên quan của chính phủ. Việc nhận biết và điều chỉnh trách nhiệm của các bên liên quan này ở các khu vực pháp lý khác nhau là rất quan trọng để đảm bảo quá trình tích hợp liền mạch và tối ưu hóa.

Link nguồn:

https://www.connaissancedesenergies.org/sites/connaissancedesenergies.org/files/pdf-actualites/GOWR-2024_digital_final_2.pdf

Tuấn Hùng
Connaissance des Énergies

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ I)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ II)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ III)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ IV)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ V)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ VI)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ VII)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ VIII

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ IX)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ X)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ XI)

Bức tranh điện gió ngoài khơi: Triển vọng và những vấn đề đặt ra (Kỳ XII)