Sự gia tăng nhanh chóng của các loại hình năng lượng tái tạo trong bối cảnh nhu cầu sử dụng điện sụt giảm do tác động của dịch bệnh COVID-19 khiến việc vận hành và quản lý lưới điện gặp nhiều khó khăn.

Điều này đòi hỏi các đơn vị truyền tải có sự phối hợp tốt với các trung tâm điều độ, chủ đầu tư nhà máy.

Đường dây đầy tải

Theo báo cáo của Công ty Truyền tải Điện 3 (PTC3), đến hết năm 2021, tổng công suất điện năng lượng tái tạo đấu nối vào lưới điện truyền tải do đơn vị quản lý là 4.664 MW, chiếm 35% tổng công suất đặt của khu vực.

Tỷ lệ năng lượng tái tạo tham gia nhiều vào lưới đang khiến đơn vị này gặp khó trong vận hành, nhiều nhà máy đã bị cắt giảm công suất.

Công ty Truyền tải Điện 3 cho biết tính đến hết năm 2021 vừa qua, tổng công suất theo thỏa thuận đấu nối của đơn vị gồm điện gió là 23 nhà máy với tổng công suất 2.200 MW; điện Mặt Trời là 34 nhà máy với tổng công suất khoảng 3.600 MW.

Riêng phần đấu nối lưới phân phối, tức đấu vào lưới điện của 9 điện lực tỉnh thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền Trung (EVNCPC) và Tổng Công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) là cấp điện áp 110 kV gồm 61 nhà máy điện Mặt Trời là 2.308 MW; điện Mặt Trời trang trại và áp mái đấu nối ở cấp điện áp dưới 22 kV là 2.755 MW. Như vậy tính cả phần nguồn năng lượng tái tạo phía lưới phân phối tại khu vực là 53%.

Cũng theo PTC3, sản lượng điện của nguồn năng lượng tái tạo đấu nối lưới phân phối ngoài việc cung cấp điện cho 9 Công ty Điện lực, đơn vị đã phát ngược lên lưới điện truyền tải qua các máy biến áp 220 kV là gần 6 tỷ kWh, tăng 168,7% so với năm 2020.

Như vậy, lưới điện truyền tải ngoài việc nhận điện từ hệ thống 500 kV và 220 kV từ các nhà máy điện trong khu vực cung cấp cho phụ tải, còn tiếp nhận sản lượng lớn phát ngược từ lưới điện phân phối qua các máy biến áp 220 kV hòa vào lưới điện quốc gia.

Ông Đinh Văn Cường, Phó giám đốc PTC3 cho biết, do tốc độ phát triển nhanh của các nguồn điện Mặt Trời trong thời gian ngắn đã làm cho một số đường dây 220 kV, máy biến áp 220 kV khu vực các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Lâm Đồng, Khánh Hòa, Phú Yên, Bình Định, Gia Lai vận hành đầy tải.

Hiện nay, các Trung tâm Điều độ A0, A2, A3 đang phải áp dụng biện pháp thay đổi kết dây, tách thanh cái, mở vòng lưới điện để điều hòa công suất, tận dụng tối đa khả năng tải các đường dây 220 kV còn non tải.

Trong năm 2021 vừa qua, nhờ chủ động tính toán và phối hợp tốt giữa các nhà máy năng lượng tái tạo, PTC3 và các đơn vị điều độ đã có nhiều biện pháp hạn chế tình trạng quá tải.

Cụ thể như từ cuối năm 2021, sau khi máy biến áp AT1 500 kV-450 MVA tại trạm 500 kV Pleiku2 được nâng công suất lên 900 MVA, đã giải quyết được tình trạng đầy tải của các máy biến áp 500 kV tại trạm Pleiku, Pleiku2.

Dù vậy, ông Cường cho hay, vẫn còn một số đường dây, trạm biến áp vẫn còn vận hành trong tình trạng đầy tải.

PTC3 đã phải tăng cường tần suất giám sát thiết bị trong trạm biến áp; đo nhiệt độ tiếp xúc lèo, mối nối và hành lang tuyến đường dây để kịp thời khắc phục, xử lý hiện tượng bất thường; đối với đường dây đầy tải phải thực hiện đo, kiểm tra phát nhiệt 2 lần/1 tháng, đối với những điểm có nguy cơ phát nhiệt, tiến hành đo 1 lần/1tuần; đối với các máy biến áp vận hành đầy tải tăng cường đo, kiểm tra phát nhiệt 1 lần/1 tháng, đối với những điểm có nguy cơ phát nhiệt, tiến hành đo 1 lần/1tuần trong 3 ca liên tục; đặc biệt phải điều chỉnh công suất phát xử lý đầy tải, quá tải.

Theo ông Nguyễn Minh Hiếu, Đại diện Nhà máy điện Mặt Trời Trung Nam Thuận Nam, mặc dù các cấp điều độ cũng đã đưa ra phương thức vận hành tối ưu, nhằm giảm 1 phần cắt giảm công suất của các nhà máy.

Tuy nhiên do tình hình dịch bệnh COVID-19 diễn ra phức tạp trong suốt năm 2021, tình trạng phụ tải thấp, hệ thống truyền tải điện chưa phát triển kịp thời với sự phát triển của các nhà máy năng lượng Mặt Trời tại khu vực Ninh Thuận nên các nhà máy ở khu vực thường xuyên gặp tình trạng bị cắt giảm công suất ở những khung giờ cao điểm.

Trung tâm Điều độ Hệ thống điện (A0) cho biết, tính đến nay, đã có khoảng hơn 4.000 MW điện gió, 8.900 MW điện Mặt Trời và 7.600 MW điện Mặt Trời mái nhà vận hành, tham gia vào hệ thống lưới điện; trong đó, phần nhiều tập trung tại khu vực miền Trung-Tây Nguyên, lưới điện các tỉnh do PTC3 quản lý, vận hành.

“Sự tham gia của nhiều nhà máy điện năng lượng tái tạo khiến cho việc dự báo khả năng phát của đơn vị gặp khó khăn, phụ tải hệ thống ảnh hưởng bởi nguồn điện Mặt Trời. Do ưu tiên huy động năng lượng tái tạo nên các đơn vị cũng đã phải giảm huy động nguồn điện truyền thống dẫn đến suy giảm quán tính hệ thống. Trong năm 2021 vừa qua, các đơn vị đã phải ngừng/khởi động các tổ máy tuabin khí do ưu tiên khai thác năng lượng tái tạo tới 1014 lần. Chỉ tính riêng với cụm Phú Mỹ thuộc EVN, từ năm 2010-2020, ngừng/khởi động 303 lần, nhưng riêng năm 2021, con số này đã là 397 lần…,” đại diện A0 cho hay…

Phối hợp vận hành, giảm sự cố lưới điện

Công ty Truyền tải điện 3 (PTC3) đang quản lý vận hành lưới điện với quy mô hơn 5.300 km đường dây; 21 Trạm biến áp trải dài trên 9 tỉnh Nam miền Trung, Tây Nguyên, chủ yếu đi qua miền núi cao, địa hình phức tạp, đèo núi quanh co nên việc quản lý vận hành gặp rất nhiều khó khăn.

Nhiều trụ điện gió được lắp đặt hoàn thành đã đi vào hoạt động tại vùng ven biển Sóc Trăng. (Ảnh: Trung Hiếu/TTXVN)

Để đảm bảo lưới điện vận hành ổn định, đưa được tối đa nguồn năng lượng tái tạo lên lưới, ngoài việc phải làm việc tăng cường vào ban đêm, PTC3 cũng đã đẩy mạnh phối hợp với các nhà máy.

Ông Đinh Văn Cường, Phó Giám đốc PTC3 cho hay, với việc gia tăng nhanh chóng của năng lượng tái tạo, trong khi nguồn phụ tải tiêu thụ điện sụt giảm, vì vậy để bảo đảm lưới điện vận hành an toàn, liên tục, hàng năm, đơn vị phải bố trí lịch cắt điện các đường dây, máy biến áp, thực hiện bảo dưỡng, sửa chữa lớn, sửa chữa thường xuyên, thí nghiệm định kỳ thiết bị.

Trong năm 2021, Công ty Truyền tải điện 3 đã phải bố trí 474 lần cắt điện để sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị vào ban đêm để ưu tiên giải tỏa công suất từ các nguồn điện Mặt Trời. Việc này đã ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân khi làm việc ban đêm, trái với giờ sinh học.

Ngoài ra, với địa hình hành lang tuyến phức tạp, sẽ tiềm ẩn rất cao nguy cơ xảy tai nạn lao động, đặc biệt là làm việc trên cao; tăng số nhân lực để bù lại hiệu suất công việc giảm; chất lượng công việc giảm vì không đủ ánh sáng để thực hiện bố trí sơ đồ, lắp đặt dụng cụ, di chuyển trên cao, khó quan sát, khó kiểm soát và khó phát hiện kịp thời khi có bất thường xảy ra; tăng chi phí quản lý vận hành do khảo sát hiện trường làm đêm, cần máy phát điện di động, hệ thống chiếu sáng tại các vị trí làm việc; thực hiện các biện pháp an toàn cũng có nhiều hạn chế trong quá trình giám sát thi công, giám sát các thiết bị chịu lực như: lực kế, dây cáp, tời máy, kẹp căng dây,...; kiểm soát an toàn tại các khoảng cột có giao chéo với đường dây trung thế, hạ thế và đường giao thông lúc trời tối, ông Cường nói.

Ông Vũ Xuân Khu, Phó Giám đốc Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia cho biết để tránh phải cắt điện các nhà máy điện Mặt Trời trên địa bàn, ngành điện đã phải chuyển sang làm vào chiều tối, đêm, khi nguồn điện Mặt Trời đã giảm/ngừng phát. Điều này ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe, thời gian làm việc và độ an toàn của người làm công tác truyền tải.

Thời gian tới, khi các nguồn điện gió tham gia nhiều hơn vào lưới điện cả ngày và đêm, việc xử lý bảo dưỡng, sửa chữa lưới điện sẽ càng gặp khó khăn hơn. Đặc biệt với những công tác cắt điện dài ngày, khi thực hiện sẽ dễ ảnh hưởng đến việc huy nguồn điện trong khu vực

"Chúng tôi rất mong, các chủ đầu tư dự án điện năng lượng tái tạo thấu hiểu và chia sẻ những khó khăn này, đồng hành và có sự phối hợp với ngành điện để đảm bảo vận hành lưới an toàn, liên tục, đảm bảo hiệu quả tối đa cho các chủ đầu tư nhà máy," ông Vũ Xuân Khu nói.

Theo đại diện PTC3, trong thời gian qua, việc đấu nối liên quan đến thiết bị đang vận hành gặp nhiều khó khăn do phải kết nối với hệ thống điều khiển, rơle bảo vệ, mạch nhị thứ hiện hữu phức tạp. PTC3 tập trung thời gian và nhân lực để giám sát kỹ từng khâu đấu nối nhất - nhị thứ, cấu hình và thử nghiệm từng logic điều khiển, từng chức năng của rơ le bảo vệ, trực tiếp tham gia chứng kiến thử nghiệm tổng mạch hệ thống rơ le bảo vệ kết nối hệ thống hiện hữu. Kết quả, là các nhà máy năng lượng tái tạo đấu nối đóng điện không có sự cố trong quá trình thực hiện.

PTC3 cũng đã hỗ trợ các nhà máy năng lượng tái tạo, như xử lý các bất thường ở Nhà máy điện Mặt Trời Nhị Hà; lấy thông tin và cấu hình rơ le bảo vệ nhà máy điện Mặt Trời Mỹ Sơn - Hoàn Lộc Việt; xử lý bất thường mạch tự đóng lại Nhà máy điện Sinh Khối An Khê; xử lý hư hỏng cáp lực 33 kV tại nhà máy điện gió Ea Nam…

Nhờ làm tốt việc phối hợp giữa PTC3 và các nhà máy trong suốt quá trình vận hành nên từ cuối năm 2018 đến nay, tất cả các nhà máy đấu nối vào lưới điện truyền tải đều vận hành an toàn không sự cố, đảm bảo việc giải tỏa công suất tối đa cho các nhà máy điện năng lượng tái tạo trên địa bàn.

Ông Nguyễn Minh Hiếu, đại diện Nhà máy điện Mặt Trời Trung Nam Thuận Nam nhận định, trong suốt quá trình vận hành hệ thống lưới, đội ngũ truyền tải truyền tải PTC3 luôn có sự phối hợp nhịp nhàng với nhà máy năng lượng Mặt Trời để tránh ảnh hưởng đến quá trình vận hành bình thường của nhà máy.

Việc bảo dưỡng sửa chữa được truyền tải luôn thông báo trước kế hoạch, bố trí thực hiện vào ban đêm và trả lưới đúng giờ. Vì công việc tiến hành vào ban đêm nên cũng gây khó khăn cho đội công tác,..

Đơn vị truyền tải điện khi thực hiện sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống truyền tải đều tính toán đến việc vận hành của các nhà máy để giảm thiểu tổn thất cho nhà máy ở mức thấp nhất.

Do đó, tổn thất điện năng do vận hành hệ thống truyền tải hầu như không có. Việc vận hành bảo dưỡng tốt, điều độ hợp lý nên lưới điện hầu như không xảy ra sự cố lưới làm gián đoạn việc phát điện.

“Chúng tôi sẽ phối hợp liên tục với giữa các đơn vị điều độ hệ thống điện, truyền tải điện PTC3 để xử kịp thời các vướng mắc, sự cố trong quá trình vận hành nhà máy năng lượng Mặt Trời,” ông Hiếu nói.  

Đại diện Tập đoàn Xuân Thiện cũng cho biết trong quá trình nghiệm thu điểm đấu nối, nghiệm thu tuyến đường dây, và các trạm biến áp 220 kV, 500 kV, Công ty Truyền tải điện 3 và các Truyền tải Đắk Lắk, Truyền tải Ninh Thuận đã tạo điều kiện phối hợp và cử cán bộ kỹ thuật nghiệm thu các hạng mục  của dự án, cũng như hỗ trợ, góp ý cho chủ đầu tư khắc phục các tồn tại trong quá trình thi công để chất lượng công trình, đáp ứng đúng kỹ thuật và an toàn theo quy định của ngành điện.

“Các nhà máy đã nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình từ các công việc có liên quan như: hàng tháng đơn vị đã kiểm tra định kỳ tuyến đường dây, kiến nghị các giải pháp để nhà máy tiến hành khắc phục các lỗi, khiếm khuyết tồn tại trong quá trình thi công, đảm bảo không ảnh hướng đến quá trình vận hành. Chúng tôi mong tiếp tục nhận được sự hỗ trợ và phối hợp từ phía ngành điện để đảm bảo vận hành lưới điện một cách hiệu quả," đại diện Tập đoàn Xuân Thiện cho hay.

Ông Đinh Văn Cường, Phó Tổng giám đốc PTC3 cho rằng, để vận hành lưới điện ổn định sẽ cần sự chia sẻ từ phía các nhà đầu tư, phối hợp với các trung tâm điều độ điều chỉnh lịch cắt điện, giảm bớt việc sửa chữa, bảo dưỡng lưới điện vào ban đêm. Điều này gây mất an toàn, giảm hiệu quả trong vận hành, sửa chữa bảo dưỡng của đơn vị./.