Mạng lưới điện thông minh Smart Grid có ý nghĩa gì?

Mạng lưới điện thông minh Smart Grid có ý nghĩa gì?

Việt Nam cần hơn 11,5 tỷ USD mỗi năm phát triển và nâng cấp nguồn, lưới điện từ nay tới 2030 và nhiều hơn ở những giai đoạn sau đó. Nhưng đây là kế hoạch dài hơi và cốt lõi để theo kịp xu hướng phát triển của xã hội số.

Hãy tưởng tượng trong vài thập kỷ tới, hệ thống điện đáp ứng thế nào với nhu cầu sử dụng điện ngày càng gia tăng mà gần nhất là xu hướng sử dụng ô tô điện ngày càng nhiều: Hệ thống sạc điện di động, nguồn cung điện, trung tâm quản lý giám sát hệ thống và phương án sửa chữa khẩn cấp cho hệ thống sạc điện ô tô thế nào…

Lưới điện thông minh (Smart Grid) là gì?

Có thể hiểu đơn giản mạng lưới điện thông minh (smart grid) là hệ thống thông minh giúp quản lý điện kể từ nơi sản xuất điện cho đến nơi tiêu thụ, bằng cách kết hợp viễn thông (internet) và công nghệ (technology).

Như vậy kế hoạch phát triển mạng lưới điện thông minh bao gồm kế hoạch: Nâng cấp mạng lưới điện hiện có, tích hợp các thiết bị công nghệ cao vào vận hành và xây dựng, đào tạo quy trình quản lý sang hướng công nghệ giám sát + xử lý sự cố tự động và từ xa.

Mục đích của kế hoạch này chính là giúp quản lý mạng lưới điện từ khu vực quốc gia, vùng tới địa bàn một cách thông minh hơn:

Truyền tải điện hiệu quả hơn:

• Phục hồi điện nhanh hơn sau khi bị gián đoạn điện
• Giảm chi phí hoạt động và quản lý cho các dịch vụ tiện ích, và giảm chi phí năng lượng cho người tiêu dùng
• Giảm nhu cầu đỉnh điểm, điều này cũng sẽ giúp giảm tỷ lệ điện năng
• Tăng việc tích hợp các hệ thống năng lượng tái tạo quy mô lớn
• Tích hợp tốt hơn các hệ thống phát điện của khách hàng, bao gồm các hệ thống năng lượng tái tạo
• Cải thiện an ninh…

Ví dụ như mạng lưới điện thông minh của Đan Mạch, một ngôi nhà sẽ được kết nối với nhiều nguồn điện trong mạng lưới. Nếu nguồn điện hoặc lưới điện truyền tải này gặp sự cố thì lập tức hệ thống sẽ báo cho người quản lý thay đổi sang sử dụng nguồn điện dự phòng cho ngôi nhà đó, đồng thời cử người xử lý sự cố ở nguồn điện kia… Tất cả đều được quản lý bằng các thiết bị thông minh, thiết bị chuyên dụng, phần mềm chuyên dụng…

Các bộ phận của lưới điện thông minh

• Quản lý và giám sát diện rộng SCADA/DMS (Supervisory Control and Data Acquitsition/Distribution Management System): tổ hợp hệ thống giám sát thời gian thực, thu thập dữ liệu, điều khiển, trên cơ sở dữ liệu thu thập được, hệ thống thực hiện các bài toán quản lý lưới điện phân phối DMS (như tính ngăn mạch, trào lưu công suất, tối ưu hóa vận hành lưới điện …). Việc giám sát hiệu năng các thành phần của lưới điện trên diện rộng, giúp đơn vị quản lý có được thông tin chính xác để đưa ra các quyết định kịp thời nhằm tránh sự cố, nâng cao năng lực, độ tin cậy của lưới điện.
• Các giải pháp tích hợp công nghệ thông tin và truyền thông (Information and communications technology integration): Tập hợp các phần cứng (thiết bị máy chủ, chuyển mạch, thông tin liên lạc di động, vô tuyến, liên lạc qua đường dây điện, etc.) và các giải pháp phần mềm (ERP, quản lý tính cước và thông tin khách hàng – Billing & Customer Information System) giúp hỗ trợ quá trình trao đổi thông tin, nâng cao hiệu quả hoạt động của tổ chức, doanh nghiệp.
• Hệ thống quản lý các nguồn năng lượng tái tạo (Renewable Energy System (RES) kết nối vào lưới điện, có chức năng phân tích, dự báo nhu cầu phụ tải cũng như khả năng đáp ứng của hệ thống để điều chỉnh lượng công suất đáp ứng một cách phù hợp. Hệ thống này giúp cân bằng giữa cung cấp, tiêu thụ thông qua việc điều khiển tự động hóa tải sử dụng các nguồn cung cấp điện, bao gồm nguồn phân tán, năng lượng tái tạo.
• Quản lý lưới điện phân phối (Distribution grid management): Tập hợp các thiết bị phần cứng (cảm biến đường dây, cảm biến trạm biến áp, trạm biến áp tự động, …), giải pháp phần mềm (Geographic information system (GIS), outage management system (OMS)….) nhằm tăng chất lượng điện, tăng hiệu quả sử dụng thiết bị, hạn chế mất điện cũng như giảm thiểu thời gian khắc phục sự cố.
• Hạ tầng đo đếm thông minh (Advanced metering infrastructure): Gồm các công tơ thông minh (smart meter), các phần cứng, hạ tầng viễn thông truyền tải dữ liệu 2 chiều giữa công tơ, bên cung cấp điện, hệ thống phần mềm (HES – Head End System, MDMS, Automated meter reading (AMR), Advanced Metering Infrastructure (AMI)…). Hệ thống cung cấp cho các công ty cung cấp điện, khách hàng nhiều tiện ích nổi bật như: thu thập, lưu trữ, phân tích dữ liệu sử dụng điện theo thời gian thực, hỗ trợ biểu giá điện phức tạp theo thời gian, phân tích tải tiêu thụ, phòng chống gian lận, tăng hiệu quả thu cước, quản lý nợ…
• Các hệ thống khách hàng (Customer-side systems): Các giải pháp phần cứng và phần mềm (Customer Relationship Management (CRM), Customer Information System (CIS), Customer Managerment Information System (CMIS) giúp quản lý, phân tích sự tương tác với khách hàng, dữ liệu khách hàng với mục tiêu cải thiện quan hệ kinh doanh đối với khách hàng. Hệ thống hỗ trợ khách hàng quản lý điện năng tiêu thụ một cách hiệu quả, tiết kiệm bằng hệ thống quản lý năng lượng, các thiết bị lưu trữ, hiển thị, thiết bị thông minh, ứng dụng smartphone, các kênh tương tác trực tuyến.