Công nghệ điều tiết phát huy hiệu
quả sử dụng năng lượng điện dựa
trên nhu cầu phụ tải
Rất nhiều công ty điện lực hiện nay đã đưa vào sử dụng các chương trình điều chỉnh nhu
cầu điện năng, nhằm tiết giảm phụ tải khi công suất tải yêu cầu vượt quá công suất nguồn
hoặc trong trường hợp chi phí sản xuất điện tăng quá cao không kinh tế với đáp ứng đủ
phụ tải. Tuy nhiên đây chỉ là giải pháp bất đắc dĩ cuối cùng phải sử dụng. Ngày nay với
sự xuất hiện của hệ thống lưới điện thông minh đã mở ra một kỷ nguyên mới về khả năng
điều chỉnh nhu cầu điện năng.
Các công ty điện cần hiểu rõ động lực của sự biến chuyển và làm thế nào họ có thể tối ưu
hóa việc sử dụng các thiết bị đo đếm thông minh và những công nghệ tự động. Những
chương trình này sẽ giúp cung cấp đầy đủ thông tin có tính thời gian thực cho cho khách
hàng để họ kịp thời đưa ra quyết định sử dụng điện năng một cách hiệu quả. Điều chỉnh
nhu cầu điện năng sẽ có một vai trò to lớn trong việc đóng góp vào chuỗi giá trị của các
công ty điện lực cũng như các đơn vị vận hành hệ thống độc lập (ISOs). Và các khách
hàng cũng có thể thay đổi mức tiêu thụ điện để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng
của hệ thống cũng như giảm công suất đặt hệ thống - đó cũng chính là 2 mục tiêu cơ bản
của lưới điện thông minh.
Tăng cường khả năng tự động hóa
Trước đây, các nỗ lực điều chỉnh nhu cầu điện năng thường được tiếp cận theo một
phương thức đơn giản và thống nhất, đặc biệt với các hộ phụ tải sinh hoạt. Đối với các
phụ tải thương mại và công nghiệp, điều chỉnh nhu cầu điện năng chủ yếu dựa vào mô
hình tổng hợp nguồn – tải, trong đó yêu cầu sự tham gia của một bên thứ ba giữa các
công ty điện lực và khách hàng. Khách hàng được ký hợp đồng để sẵn sàng chịu sa thải
một lượng công suất nhất định, chủ yếu quyết định bởi công suất của các nguồn dự phòng
của khách hàng. Điều này dẫn tới yêu cầu khách hàng đó phải có trách nhiệm tự điều
chỉnh phụ tải của mình tương ứng với hợp đồng. Các công ty điện lực thông báo cho các
nhà tổng hợp thông tin nguồn - tải về các thời điểm phụ tải đỉnh và các thông báo này sẽ
được chuyển cho khách hàng qua điện thoại và email. Phản ứng của khách hàng chủ yếu
là chuyển sang hệ thống máy phát điện dự phòng chạy bằng dầu diesel hoặc tiết giảm bớt
phụ tải của mình. Điều này sẽ góp phần làm giảm đỉnh phụ tải của hệ thống nhưng có ít
hiệu quả trong việc hạn chế tổng nhu cầu và tổng lượng khí thải carbon, đồng thời cũng
khó để tự động quá trình trên.
Với lưới điện thông minh, chúng ta sẽ thấy một sự thay đổi mạnh mẽ từ thủ công sang tự
động trong việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện năng. Lưới điện được phát triển với các
thiết bị truyền tải, phân phối và đo đếm mới. Các công ty điện có thể trực tiếp kết nối với
khách hàng một cách chặt chẽ hơn và cung cấp cho khách hàng các thông tin thời gian
thực chuyên sâu hơn, điều mà cả ngành công nghiệp còn đang thiếu.
Cụ thể, lưới điện thông minh sẽ đưa tới việc ra đời các hệ thống định giá động (ví dụ, giá
theo thời gian thực, giá lúc cao điểm), giúp liên kết chặt chẽ hơn tổng nhu cầu với việc
chi phí cung cấp điện. Kết quả là, khách hàng sẽ có nhu cầu muốn thay đổi hoặc giảm
lượng điện năng tiêu thụ trong giờ cao điểm. Các cấu trúc định giá động có thể tăng 10
lần hoặc cao hơn thế ở thời điểm phụ tải đỉnh, và các công ty điện lực của Mỹ đang
chuyển đổi các khách hàng thương mại và công nghiệp sang cơ cấu giá này. Đó là thời
điểm có thể áp dụng khả năng tự động điều chỉnh theo nhu cầu điện năng.
Khả năng tự động điều chỉnh nhu cầu điện năng cho phép các khách hàng điều chỉnh
theo sự biến động về giá bằng cách ứng dụng các công nghệ và kịch bản để tự động điều
chỉnh khi xuất hiện giá phụ tải đỉnh. Các hệ thống quản lý tòa nhà đều có thể chủ động
điều chỉnh phụ tải của mình và tiết kiệm thêm các chi phí trong vận hành. Họ thấy rằng
mình có khả năng linh hoạt trong quản lý điện năng, điều có thể giúp họ có thể điều chỉnh
trước những thay đổi về giá điện, tuy nhiên họ lại thiếu những công cụ để tham gia một
cách tự tin trong việc điều chỉnh nhu cầu điện năng. Đối với các công ty điện lực, phương
pháp này cung cấp những lợi ích trong việc việc điều chỉnh nhu cầu điện năng một cách
mạnh mẽ và chính xác.
Giá điện lúc cao điểm
Công ty điện lực Southern California Edison (SCE) và các công ty điện lực khác tại
California là những công ty đầu tiên sử dụng cơ cấu giá điện theo giờ cao điểm.
Honeywell đang triển khai chương trình điều chỉnh theo mức giá giờ cao điểm cho gần
700 khách hàng thương mại và công nghiệp trong phạm vi cung cấp điện của SEC.
Chương trình này được tài trợ bởi Ban Đầu tư Lưới điện Thông minh thuộc Bộ Năng
lượng Mỹ. Tham gia chương trình này, các khách hàng có thể điều chỉnh nhu cầu điện
năng tự động khi có sự thay đổi về giá điện và tự động cắt giảm điện năng tiêu thụ để
giảm chi phí. Mục đích chính của chương trình là giảm phụ tải đỉnh ở phía nguồn hơn 80
MW- tương đương với công suất phát của gần hai nhà máy điện sử dụng khí đốt.
Thực hiện chương trình này là một máy chủ tự động điều chỉnh nhu cầu điện năng từ
Akuacom, đây là công nghệ dựa trên chuẩn liên lạc mở về tự động điều chỉnh theo nhu
cầu (OpenADR). Máy chủ Akuacom giúp kết nối trực tiếp tới khách hàng bằng cách cho
phép các công ty điện lực thông báo rộng rãi giá điện lúc cao điểm trước khi thời điểm
cao điểm diễn ra. Các khách hàng sẽ nhận được hỗ trợ về công nghệ và thực hiện tự động
tối ưu khi điều chỉnh sa thải điện năng với mức chi phí thấp hoặc hoàn toàn không mất