Điện mặt trời mái nhà: Vì sao cần phát triển thận trọng?

Theo số liệu của Cục Điều tiết điện lực, tính đến thời điểm hiện tại, công suất lắp đặt của điện mặt trời mái nhà khoảng 7.660 MWAC, sản lượng chiếm gần 4% trong hệ thống điện quốc gia. Đây là nguồn điện có tỷ trọng cao hơn nhiều loại hình năng lượng tái tạo khác như điện gió, điện sinh khối. Tại những thời điểm tiềm năng bức xạ tăng cao, công suất điện mặt trời mái nhà có nguy cơ vượt quá khả năng hấp thụ của lưới điện khu vực.

Theo các chuyên gia, việc phát triển điện mặt trời mái nhà đáp ứng nhu cầu phát triển điện sạch, sử dụng được nguồn năng lượng tái tạo mà Việt Nam có nhiều tiềm năng.

Tuy nhiên, điện mặt trời mái nhà có những đặc điểm riêng biệt, cần được lưu ý trong quá trình phát triển, đặc biệt là trong quá trình xây dựng các chính sách, chiến lược về năng lượng nói chung. Trong đó, ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà đối với vận hành hệ thống điện cần sự đánh giá sát sao.

Phân tán và thiếu tính ổn định

Điện mặt trời mái nhà phụ thuộc vào bức xạ mặt trời nên nguồn điện này chỉ có tác dụng vào những giờ có ánh nắng mặt trời. Vào buổi đêm, hay vào những giờ có mây, mưa ban ngày, nguồn điện từ năng lượng mặt trời suy giảm về mức thấp hoặc về 0. Do đó, để ổn định nguồn cung cấp điện, sẽ phải đầu tư các nguồn lưu trữ phù hợp.

Ở quy mô nhỏ là các bộ pin lưu trữ, hiện giá thành đang giảm nhưng vẫn còn khá cao. Ở quy mô lớn là các nguồn thủy điện tích năng hoặc phải huy động các nguồn điện truyền thống như thủy điện, nhiệt điện than, tuabin khí điều chỉnh tăng giảm theo độ khả dụng của nguồn điện mặt trời. Điều này vừa làm giảm sản lượng các nguồn điện này, vừa gây hại cho thiết bị, do liên tục phải điều chỉnh lên xuống hoặc phải khởi động – dừng nhiều lần.

Ngoài tính thiếu ổn định, nguồn điện mặt trời mái nhà có tính phân tán ở quy mô nhỏ và rất nhỏ. Điều này có lợi vì nguồn điện sẽ ở sát với phụ tải. Lý tưởng nhất là nguồn điện này được sử dụng ngay tại phụ tải và không truyền ra hệ thống. Tuy vậy, nếu không có hệ thống lưu trữ phù hợp, bản thân điện mặt trời mái nhà không đủ khả năng cung cấp cho nhu cầu sử dụng của hộ gia đình thông thường, dù có đầu tư với công suất bao nhiêu đi chăng nữa.

Tính phân tán của điện mặt trời mái nhà còn khiến khả năng thu thập dữ liệu, điều khiển phục vụ công tác vận hành hệ thống điện rất khó khăn. Hệ thống điện quốc gia là hệ thống được điều độ, chỉ huy tập trung. Từ những nguồn điện lớn như thủy điện Sơn La 2.400MW cho đến nguồn điện mặt trời mái nhà chỉ vài chục kWp đều được vận hành trong một hệ thống thống nhất.

Để có thể cân bằng công suất hệ thống điện quốc gia, đơn vị điều độ phải có hệ thống thu thập dữ liệu công suất từ tất cả nguồn điện. Đối với điện mặt trời mái nhà, điều này chỉ có thể thực hiện được với các nguồn điện mặt trời mái nhà quy mô đủ lớn, còn quy mô nhỏ cấp hộ gia đình thì không thể thực hiện được.

Cơ quan điều độ sẽ chỉ có thể đánh giá, dự báo lượng công suất này, dẫn đến khó khăn trong công tác vận hành hệ thống điện. Đó là chưa nói đến việc, tuy có thể thu thập hoặc dự báo công suất điện mặt trời mái nhà, nhưng để kịp ứng phó với sự thay đổi của các nguồn năng lượng tái tạo này thì cần phải có hệ thống hết sức linh hoạt và tốn chi phí.

Mối lo lớn về chi phí chung của hệ thống

Đó là chi phí cân bằng công suất của hệ thống điện do điện mặt trời mái nhà gây ra đối với cơ quan điều độ hệ thống điện và chủ đầu tư của các nhà máy điện truyền thống. Theo đó, đơn vị điều độ sẽ phải duy trì một lượng nguồn điện truyền thống vận hành ở trạng thái chờ hoặc công suất thấp liên tục trong các giờ có điện mặt trời mái nhà. Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, việc duy trì trạng thái sẵn sàng này được coi là một loại dịch vụ – dịch vụ phụ trợ hệ thống điện. Chi phí này tỷ lệ thuận với mức độ biến động của nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời mái nhà.

Bên cạnh chi phí dịch vụ phụ trợ đã nêu trên, hệ thống điện còn bị ảnh hưởng đến chi phí cơ hội đối với nguồn điện và lưới điện. Cụ thể, với nguồn điện, việc xuất hiện các nguồn điện như điện mặt trời mái nhà vừa chia sẻ áp lực cấp điện cho các nhà máy điện truyền thống, nhưng lại làm giảm sản lượng từ các nhà máy điện này. Vẫn phải đầu tư lưới điện cấp điện cho khách hàng (vào ban đêm hoặc khi trời không có nắng) nhưng lại không được bán điện vào ban ngày. Tuy đây là điều khó tránh khỏi nhưng do sản lượng cấp điện của công ty điện lực giảm đi trong khi đầu tư không đổi, suất đầu tư lưới điện sẽ tăng thêm và vẫn phải được tính cho toàn bộ khách hàng.

Từ các đặc điểm nêu trên, Cục Điều tiết điện lực nêu quan điểm cần phải có sự thận trọng trong quá trình phát triển điện mặt trời mái nhà. Các nguồn điện này chỉ nên phát triển ở mức sẵn sàng tiêu thụ tại phụ tải. Nếu ồ ạt phát triển ở quy mô lớn sẽ ảnh hưởng lớn đến cân bằng cung – cầu của hệ thống điện, gây ra những phí tổn không cần thiết.

Đối với những nguồn điện mặt trời mái nhà có nối lưới, chỉ nên khuyến khích loại tự sản – tự tiêu và nên hạn chế việc điện mặt trời mái nhà phát vào hệ thống bởi không chỉ không phù hợp với tiêu chí “tự sản – tự tiêu” mà còn gây phát sinh chi phí cho vận hành hệ thống điện.