Trong phần hội thảo chuyên đề, phiên thảo luận về “Năng lượng thông minh trong quá trình đô thị hóa và phát triển đô thị”, tiến sĩ Đỗ Nguyên Hưng, Phó Tổng giám đốc, Trưởng ban hệ thống năng lượng Schneider Electric Việt Nam trình bày chuyên sâu về “Giải phóng lưới điện số”. Cụ thể, ông mang đến nhiều thông tin về xu hướng năng lượng tương lai, cơ hội và thách thức trong việc sản xuất, phân phối cũng như những giải pháp công nghệ có thể ứng dụng để giải quyết bài toán năng lượng hiệu quả.
Xu hướng năng lượng trong tương lai
Đô thị thông minh là đích đến tiếp theo của các quốc gia, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển với mong muốn nâng cao cơ sở hạ tầng đô thị, gắn liền với việc gia tăng tiện ích, ứng dụng công nghệ thông tin nhằm phục vụ người dân ở tiêu chuẩn cao hơn, cải thiện sự vận hành và đảm bảo sự phát triển bền vững, hiệu quả trong tương lai lâu dài. Khi các đô thị thông minh được nghĩ đến và triển khai, câu chuyện về nguồn năng lượng cũng được dự tính song song.
Diễn đàn “Đô thị thông minh ASEAN 2020” với sự tham gia của đại diện các doanh nghiệp và cơ quan chính phủ
Quá trình đô thị hóa diễn ra cùng điện khí hóa, từ đó nhu cầu điện năng cũng gia tăng. Theo thống kê của Cơ quan Năng lượng thế giới IEA, nhu cầu điện năng trên toàn cầu đến năm 2050 sẽ tăng thêm 57%. Tại Việt Nam, nhất là những thành phố lớn như TPHCM và Hà Nội, nhu cầu về điện cũng có sự gia tăng nhanh chóng, tăng trưởng gấp 1,8 - 2 lần tốc độ tăng trưởng GDP.
Nhiều sức ép đè nặng hệ thống từ sản xuất, cung ứng điện đến truyền tải và phân phối. Tất cả chuyên gia đều đồng ý, xu hướng hiện nay là năng lượng tái tạo và phát điện phân tán. Mục tiêu của IEA là 60% nguồn cung năng lượng phải đến từ năng lượng tái tạo vào năm 2040 với việc 80% tổng số chi phí đầu tư sẽ dành cho nguồn năng lượng này. Gió và mặt trời là những nguồn năng lượng tái tạo phổ biến nhất.
Xu hướng cuối cùng là sự xuất hiện của nhân tố mới “prosumers”, sự kết hợp giữa nhà sản xuất (producers) và người tiêu thụ (consumers). Nguồn phát không chỉ tập trung trong tay các công ty điện lực mà là những hộ tiêu thụ, doanh nghiệp sử dụng điện.
Theo tiến sĩ Đỗ Nguyên Hưng, mô hình mới này giúp gia tăng tính sẵn có của nguồn điện ở phía đầu tiêu thụ, không phụ thuộc vào nhà cung cấp, chi phí hợp lý, đồng thời tối ưu hóa hiệu quả sử dụng. Tuy nhiên, với mô hình mới này, hệ thống lưới điện sẽ phân tán và phức tạp hơn, khiến cho việc vận hành thủ công, theo cách thức, quy trình cũ gặp nhiều trở ngại.
Số hóa tạo ra lưới điện thông minh như kỳ vọng
Công nghệ là công cụ đắc lực để số hóa lưới điện và lưới điện thông minh là chìa khóa mở ra đô thị thông minh. Việc giải phóng lưới điện số cần có sự hội tụ của công nghệ tin học (IT) và công nghệ vận hành (OT). Về ngắn hạn, đó là chuyển đổi số của công nghệ vận hành để tạo ra hiệu quả trong chuỗi sản xuất - phân phối - sử dụng năng lượng. Trong trung hạn, đó là công nghệ lưu trữ điện năng cho cả nhà sản xuất lẫn thiết bị tiêu thụ điện.
Một trong những công nghệ mà ông Hưng giới thiệu là EcoStruxure Grid - nền tảng mở của Schneider Electric dành cho lưới điện, giúp tăng cường hiệu quả gắn kết và quản lý phụ tải. Với kiến trúc 3 lớp, tương ứng 3 cấp độ phát triển, nền tảng đáp ứng nhu cầu giao dịch, thu hẹp khoảng cách giữa 2 phía cung - cầu và hướng đến mục tiêu phục vụ khách hàng tốt hơn của các doanh nghiệp điện lực.
Lớp thứ nhất là các thiết bị kết nối IoT, tạo nên hạ tầng lưới điện thông minh. Lớp thứ hai giúp việc vận hành thông minh nhờ phần mềm xử lý những dữ liệu được gửi từ các thiết bị kết nối để giám sát và điều khiển. Dịch vụ thông minh ở lớp thứ ba trở nên quan trọng với các ứng dụng số sử dụng thuật toán phân tích dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, để dự đoán và đề xuất những cách thức quản lý hệ thống năng lượng hiệu quả.
Ông Hưng giới thiệu công nghệ EcoStruxure Grid - nền tảng mở EcoStruxurecủa Schneider Electric
EcoStruxure Grid giúp phân phối điện linh hoạt và mở ra cách tiếp cận mới đối với các hộ tiêu thụ, gồm hộ gia đình, người tiêu dùng điện công nghiệp và các doanh nghiệp. Giải pháp mang đến cái nhìn toàn diện từ cả 2 phía cung và cầu, cho toàn bộ hệ thống lưới điện. Tính toàn vẹn của dữ liệu là yêu cầu then chốt, vì vậy, EcoStruxure Grid được xây dựng hệ thống bảo mật trước rủi ro của những cuộc tấn công mạng, đảm bảo vấn đề an ninh trên toàn hệ thống.
Ông Hưng cũng dẫn ra nhiều ví dụ về tính ứng dụng thực tế của giải pháp này và hiệu quả mang lại, đơn cử giúp một công ty ở Singapore quản lý lưới điện siêu nhỏ (microgrid) giảm 27% chi phí năng lượng, 37% chi phí vận hành và giảm 66% việc sử dụng năng lượng hóa thạch.
Có thể thấy, đô thị thông minh là tương lai của tất cả quốc gia. Việc chuẩn bị số hóa công tác vận hành, duy trì lưới điện, hướng đến năng lượng thông minh là bước đi cần thiết.