Smart GriD - Giải pháp quản lý năng lượng cho tương lai

29/01/2012

Hoàn thành năm 2005, dự án Telegestore của Italia là lưới điện thông minh ra đời sớm nhất, và cũng là lớn nhất hiện nay. Hệ thống này được đầu tư 2,1 tỷ Euro những lại có hiệu quả rất cao giúp tiết kiệm tới 500 triệu Euro một năm cho ngành năng lượng nước này.

Telegestore khởi đầu cho ứng dụng và phát triển của mạng lưới điện thông minh trên quy mô toàn cầu

Lưới điện thông minh (Smart Grid), là một giải pháp nhằm tối ưu hóa chất lượng, hiệu suất truyền tải và phân phối của lưới điện hiện tại, đồng thời ưu tiên hỗ trợ khai thác các nguồn điện thay thế. Smart Grid dựa trên các ứng dụng CNTT tiên tiến cho phép sử dụng 2 đường truyền tải và điều phối thông tin thời gian thực giữa các nhà máy phát điện, nguồn phân phối và nhu cầu của các thiết bị đầu cuối. Giải pháp này được đưa ra nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng bức thiết về việc phân phối điện năng, quản lý/giám sát điện năng tiêu thụ, cũng như mong muốn sử dụng hiệu quả năng lượng trên toàn cầu.

Một lưới điện thông minh bao gồm việc hiện đại hóa truyền tải và phân phối lưới điện. Về truyền tải, hệ thống hiện đại hóa hạ tầng, tạo môi trường cạnh tranh thuận lợi cho các nhà cung cấp, cho phép sử dụng nhiều hơn các nguồn năng lượng thay thế, năng lược sạch, thiết lập khả năng tự động hóa và giám sát cần thiết cho sự truyền dẫn trên khu vực rộng lớn và ưu tiên sử dụng các nguồn lực lượng cho việc bảo tồn năng lượng. Về phân phối, hệ thống lưới điện thông minh tích hợp nhiều tính năng hữu ích cho người tiêu dùng chẳng hạn như đồng hồ thông minh phục vụ cho quản lý hiệu quả năng lượng, cho phép các nhà cung cấp tối ưu hóa việc phân phối, đặc biệt trong thời gian cao điểm.

Smart Grid sử dụng nhiều ứng dụng công nghệ khác nhau nhưng chủ yếu là các ứng dụng sau: Hệ thống truyền thông tích hợp cho phép thu thập thông tin, kiểm soát và trao đổi dữ liệu theo thời gian thực để tối ưu hóa độ tin cậy của hệ thống, sử dụng tài sản, và an ninh. Hệ thống cảm biến và đo lường là hệ thống quan trọng tích hợp nhiều công nghệ điều khiển có nhiệm vụ giám sát và đánh giá sự ổn định của lưới điện, phòng chống trộm cắp năng lượng bao gồm nhiều công nghệ tiên tiến: hệ thống giám sát diện rộng, hệ thống cảm biến phân phối thông minh kết hợp với hệ thống đánh giá nhiệt theo thời gian thực (RTTR)), công nghệ đo thời gian sử dụng và tính hóa đơn tự động, các thiết bị điện và đường dây hiện đại, Công nghệ theo dõi và lập lịch biểu, kiểm soát các phụ tải như máy nạp điện cho xe chạy điện, mạng hộ gia đình (home area network – HAN). Quan trọng nhất là đồng hồ do thông minh (smart metter) kết nối thông tin dữ liệu giữa các nhà máy điện và thiết bị điện thông minh, và Bộ cảm biến tốc độ cao Phasor – quản lý phân phối điện, giám sát chất lượng điện, tự động xử lý khi có sự cố xảy ra trên mạng lưới.

Hệ thống lưới điện thông minh trong những năm gần đây đã được triển khai rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới với nhiều công nghệ, ứng dụng được cải tiến, phát triển liên tục. Ở Mỹ, từ năm 2003, thành phố Austin (thủ phủ bang Texas) bắt đầu xây dựng lưới điện thông minh, năm 2009 đã hỗ trợ 500.000 thiết bị thời gian thực, cũng cấp dịch vụ tới 01 triệu khách hàng và 43.000 doanh nghiệp. Ngay sau đó, háng 8/2008, thành phố Boulder (bang Colorado) hoàn thành giai đoạn đầu của dự án lưới điện thông minh. Công ty Hydro One (tỉnh Ontario, Canađa) đang triển khai sáng kiến Lưới điện Thông minh với qui mô lớn, hiện nay hệ thống phục vụ 1,4 triệu khách hàng trong tỉnh Ontario. Thành phố Mannheim (Đức) hiện sử dụng truyền thông đường dây điện tải ba băng tần rộng (BPL) trong dự án mẫu “MoMa” của thành phố. Bồ Đào Nha cũng đang triển khai mạng lưới điện thông minh mang tên InovGrid tại thành phố Evora.

Smart Grid đã thể hiện được tính ưu việt của nó với rất nhiều lợi ích như: Tạo điều kiện tốt hơn cho việc nối lưới và vận hành các nguồn điện thuộc mọi công suất và công nghệ; cho phép hộ tiêu thụ có vai trò trong việc tối ưu hóa vận hành lưới điện; cung cấp cho hộ tiêu thụ nhiều thông tin và nhiều phương án hơn về lựa chọn người cung cấp điện; giảm đáng kể tác động của toàn hệ thống cung cấp điện đối với môi trường; duy trì hoặc thậm chí nâng cao hơn nữa độ tin cậy hiện có của hệ thống, chất lượng và an ninh cung cấp điện.

Trên thực tế, ngành điện nước ta đã ứng dụng Smart Grid từ lâu với các giải pháp do trong nước phát triển. Từ năm 2003, EVN đã đưa vào sử dụng các trạm biến áp tự động. Mới đầu, công ty sử dụng các sản phẩm của nước ngoài với giá thành khá cao. Sau đó, đã có những sản phẩm do Công ty ATS (trong nước) sản xuất với giá thành chỉ bằng một nửa. Các hệ thống giám sát và điều khiển trạm tích hợp với phần mềm @Station (sản phẩm được xếp hạng 4 sao tại Sao Khuê 2010) đã được đưa vào vận hành trong hàng chục trạm 500kV và 220kV tại Việt Nam. Tuy nhiên, đây mới chỉ là những bước đầu của một hệ thống mạng lưới điện thông minh quy mô và cần nhiều nghiên cứu, đầu tư hơn nữa.

NSS

Smart GriD - Giải pháp quản lý năng lượng cho tương lai

LOTTE Mart Nam Sài Gòn tiết kiệm 24% điện năng mỗi năm nhờ nền tảng AI BEMS

National Energy Efficiency Programme - Ministry of Industry and Trade