Nhà máy điện ảo là gì? Ứng dụng trong đời sống xã hội

huật ngữ này lần đầu tiên bắt đầu được sử dụng vào khoảng những năm 1990. Nhưng VPP đã thực sự thành công trong 10 năm qua, không chỉ là một khái niệm mà còn là thứ mà ngày càng nhiều công ty năng lượng đang tạo ra, sử dụng và thương mại hóa. Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời – và rộng hơn là ngành năng lượng – đang thay đổi nhanh chóng. Các nhà máy điện ảo là một ví dụ về cách phát triển công nghệ và chính sách đang tạo ra các cơ hội mới.

Việt Nam đang tập trung vào các nhà máy tập trung lớn, thường là các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch, kể cả các nhà máy điện mặt trời và gió thời gian qua hầu hết là các nhà máy có công suất lớn và tập trung ở các tỉnh miền trung và tây nguyên để cung cấp năng lượng cho lưới điện và các nhà máy tập trung này đang đặt ra vấn đề về truyền tải cũng như giải bài toán kỹ thuật là ổn định điện áp và tần số. Vì vậy thời gian tới Việt Nam cần ưu tiên cho các nhà máy điện mặt trời nhỏ hơn và phân tán.

Nhưng việc gia tăng nhanh chóng các nhà máy điện nhỏ và phân tán này sẽ phá vỡ mô hình quản lý tập trung kiểu cũ và cần có những cách mới để quản lý tích hợp các nhà máy phân tán này. Một nhà máy điện ảo có thể làm được điều đó, thường cung cấp năng lượng đáng tin cậy bằng cách sử dụng kết hợp năng lượng tái tạo và pin lưu trữ năng lượng mặt trời – trong số các loại năng lượng phân tán khác.

Nhà máy điện ảo – VPP là gì?

Nhà máy điện ảo (VPP) là một mạng lưới các nguồn năng lượng phân tán dựa trên đám mây – chẳng hạn như nhà ở và các tòa nhà thương mại với hệ thống pin lưu trữ và năng lượng mặt trời – tất cả cùng hoạt động như một nhà máy điện duy nhất. VPP tổng hợp công suất của các nguồn năng lượng phân phối không đồng nhất cho các mục đích tăng cường sản xuất điện cũng như kinh doanh hoặc bán điện trên thị trường điện. VPP sản xuất, lưu trữ và tiêu thụ năng lượng trên một số địa điểm nhỏ – ví dụ như hệ thống điện mặt trời trên mái nhà trên mái nhà và các cơ sở kinh doanh kết hợp với pin tích điện – có thể được tổng hợp và điều phối để đưa vào lưới điện vào đúng nơi vào đúng thời điểm. Công suất của VPP đôi khi có thể sánh ngang hoặc thậm chí vượt xa trạm phát điện truyền thống.

“Có thể bạn chưa biết? ở Nam Úc có Nhà máy điện ảo lớn nhất thế giới với mạng lưới 50.000 hệ thống pin năng lượng mặt trời và pin lưu trữ năng lượng cho gia đình Tesla Powerwall cùng hoạt động như một nhà máy điện duy nhất”

Mục tiêu của Nhà máy điện ảo – VPP là gì?

• Mục tiêu của VPP là giảm tải cho lưới điện bằng cách phân phối thông minh công suấtdo các đơn vị riêng lẻ tạo ra trong thời gian tải cao điểm. Ngoài ra, việc phát điện và tiêu thụ điện năng kết hợp của các đơn vị nối mạng trong Nhà máy điện ảo được giao dịch trên sàn giao dịch năng lượng.
• Ý tưởng đằng sau VPP là liên kết với nhau một số lượng lớn các nguồn tài nguyên phân tán theo cách mà chúng có thể được lên lịch hoặc điều động từ một phòng điều khiển trung tâm giống như một nhà máy điện lớn truyền thống.
• Về nguyên tắc,cách tiếp cận này có thể thay thế các nhà máy điện thông thường bằng các nguồn lực địa phương.
• Tuy nhiên, thiết kế và triển khai cơ sở hạ tầng điều khiển và truyền thông cần thiết để quản lý hiệu quả số lượng lớn tài nguyên phân tán là một nhiệm vụ phức tạp.

• Có thể bạn đã quen với khái niệm thế hệ vi năng lượng, ví dụ như một tòa nhà hoặc một hộ gia đình, có thể sản xuất tích trữ và thậm chí chia sẻ năng lượng được tạo ra thông qua các nguồn tái tạo. Một VPP tập hợp nhiều máy phát điện vi mô đó để chúng có thể hoạt động cùng nhau như một nhà máy thông thường bằng hệ thống điều khiển tập trung.
• Những gì mà một nhà máy điện ảo đạt được là kết hợp nhiều nguồn tập trung trong một khu vực các nhà máy điện gió và năng lượng mặt trời, các nhà máy sản xuất pin sinh khối và các nguồn sản xuất năng lượng thông thường, đồng thời điều phối chúng thông qua một hệ thống phần mềm từ xa.
• Khi một người tiêu dùng nào đó đã cạn kiệt năng lượng, anh ta có thể tiếp cận với các nguồn khác hoặc nếu một điểm phát điện có sẵn năng lượng dự phòng thì họ có thể chia sẻ năng lượng đó với những người tiêu dùng khác.
• Nhà điều hành VPP sử dụng công nghệ WiFi và phần mềm thông minh để sạc hoặc xả năng lượng từ pin và giao dịch trên Thị trường Năng lượng Quốc gia.
• Với nhiều hệ thống làm việc cùng nhau, một lượng nhỏ năng lượng được lưu trữ trong các pin riêng lẻ có thể trở thành một lượng lớn năng lượng giúp hỗ trợ lưới điện trong những lúc cần thiết.
• Để một VPP hoạt động, nó liên quan đến việc sử dụng phần mềm và thông tin liên lạc để làm cho các nguồn năng lượng được phân phối có thể nhìn thấy được đối với một nhà bán lẻ hoặc mạng lưới.
• Các tài sản phát điện và lưu trữ có thể thuộc sở hữu của chủ sở hữu trung tâm (chẳng hạn như công ty/ cá nhân bán lẻ điện) và được đặt tại địa điểm của người tiêu dùng với nguồn điện do người tiêu dùng trả. Ngoài ra, chúng có thể được sở hữu bởi nhiều thực thể và được quản lý tập trung bởi một nhà cung cấp dịch vụ.
• Những người tham gia Nhà máy điện ảo được kết nối với hệ thống điều khiển trung tâm của VPP thông qua một thiết bị điều khiển từ xa. Bằng cách này, tất cả các tài sản có thể được giám sát, điều phối và kiểm soát một cách hiệu quả bởi hệ thống kiểm soát trung tâm.
• Các lệnh điều khiển và dữ liệu được truyền qua các kết nối dữ liệu an toàn được bảo vệ khỏi lưu lượng dữ liệu khác do các giao thức mã hóa.
• Ngoài việc vận hành từng tài sản riêng lẻ trong Nhà máy điện ảo theo một lịch trình tối ưu hóa, hệ thống điều khiển trung tâm sử dụng một thuật toán đặc biệt để điều chỉnh để cân bằng lệnh dự trữ từ các nhà điều hành hệ thống truyền tải, giống như các nhà máy điện thông thường vẫn đang điều phối.
• Việc trao đổi dữ liệu hai chiều giữa các nhà máy riêng lẻ và VPP không chỉ cho phép truyền các lệnh điều khiển, nó còn cung cấp dữ liệu thời gian thực về việc sử dụng công suất của các đơn vị được nối mạng. Ví dụ, nguồn cấp vào của các nhà máy năng lượng gió và năng lượng mặt trời, cũng như dữ liệu tiêu thụ và mức phí lưu trữ điện, có thể được sử dụng để tạo ra các dự báo chính xác cho việc mua bán điện và lập lịch trình của các nhà máy điện có thể kiểm soát được.

VPP có phải là tương lai của ngành điện không?

• Máy phát điện ảo là một phần của xu hướng tương lai sẽ bao gồm năng lượng mặt trời.
• Đến năm 2050, với cam kết Net Zero của các nhà lãnh đạo trên thế giới, dự kiến ​​rằng sản lượng nhiệt điện than có thể sẽ ngừng hoạt động. Điều đó mở ra con đường cho sự gia tăng của năng lượng mặt trời và pin lưu trữ gia dụng và tăng sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và gió trên quy mô lưới, cùng với thủy điện tích năng và một số nguồn năng lượng tái tạo và lưu trữ khác.
• Với xu thế giảm phát thải CO2, dự kiến 90% điện năng có thể sẽ được tạo ra từ các nguồn tái tạo vào năm 2040. Điện mặt trời mái nhà chắc chắn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi đó.
• Các nhà máy điện ảo sẽ ngày càng trở nên phổ biến khi những người tham gia thị trường (các nhà bán lẻ và tổng hợp năng lượng) tận dụng các cơ hội kinh doanh mới nổi để tổng hợp công suất phát điện và lưu trữ lớn vào VPP.
• Khi trợ cấp cho điện mặt trời giảm dần theo thời gian, khách hàng sẽ tìm kiếm những cách thức mới để tối đa hóa giá trị từ hệ thống điện mặt trời của họ -VPP chính là lựa chọn tối ưu nhất cho khách hàng.

Những lợi ích mà VPP mang lại:

• Nó cho phép sản xuất năng lượng với chi phí thấp hơn.
• Nó cung cấp cho khách hàng sự linh trong công tác quản lý và giảm thiểu lượng khí thải CO2 mà họ tạo ra
• Vì các điểm tiêu thụ rất gần với những nơi năng lượng được tạo ra, nên việc giảm thất thoát năng lượng trong quá trình vận chuyển, hệ thống này có thể làm cho các thành phố năng lượng bền vững và hiệu quả và ngày càng thực tế