Hình 1 – Nhà máy điện mặt trời 1MW + pin lưu trữ năng lượng 400 kWh (BESS 400)
Nhà máy điện mặt trời 1MW + pin lưu trữ năng lượng 400 kWh (BESS 400)
Hình 2 – Sơ đồ khối nhà máy điện mặt trời 1 MW + tích trữ năng lượng 400 kWh (10%)
Vì sao phải tích trữ năng lượng ?
Hiện nay tất cả các nhà máy điện mặt trời ở Việt Nam bao gồm điện mặt trời mặt đất (solar farm), điện mặt trời mái nhà (solar rooftop) là các hệ thống điện mặt trời nối lưới (on grid) không có pin tích trữ năng lượng hay còn gọi là BESS, chữ BESS viết tắt của Battery Energy Storage System.
Ưu điểm của hệ thống nối lưới không tích trữ là rẻ tiền vì không phải đầu tư hệ thống BESS, tuy nhiên hệ thống dạng này có nhiều khuyết điểm vì mặt trời chỉ chiếu sáng vào ban ngày và không phải lúc nào trời cũng có nắng giống như nhau. Vì vậy quá trình sản xuất điện sẽ không đồng đều, lúc nhiều, lúc ít hay nói cách khác hệ thống điện mặt trời nối lưới không có pin tích trữ sẽ hoạt động không ổn định.
Các nhà máy điện mặt trời nối lưới (on grid) không có BESS thường tạo ra rất nhiều năng lượng vào buổi trưa từ 11g đến 15g chiều, đặc biệt hệ thống sẽ đạt đỉnh vào lúc giữa trưa, trong khi nhu cầu phụ tải của lưới điện vào lúc giữa trưa thấp hơn những lúc cao điểm theo biểu đồ bên dưới.
Hình 3 – Đặc tuyến phụ tải của lưới điện và của Solar
Lúc giữa trưa khi phụ tải của lưới điện quốc gia có phần sụt giảm (đặc tuyến tải của các nhà máy công nghiệp cũng tương tự) thì nhà máy điện mặt trời lại sản xuất rất nhiều điện. Việc này gây chút khó khăn cho cơ quan điều độ lưới điện, dẫn đến việc điện mặt trời bị cắt giảm công suất thường xuyên như thời gian qua.
Cần phải phải hiểu chính xác rằng điện mặt trời chỉ “dư” vào thời điểm buổi trưa, nó không dư ở những thời điểm buổi sáng và buổi chiều.
Vậy giải quyết vấn đề này như thế nào? Đó chính là giải pháp tích trữ năng lượng, trong bài viết này chúng tôi chỉ đề cập đến hệ thống tích trữ năng lượng bằng pin Lithium ion (Li – ion)
Hệ thống điện mặt trời 1 MW + pin tích trữ 400 kWh (BESS 400)
Thành phần hệ thống bao gồm nhà máy điện mặt trời mái nhà 1 MW và hệ thống BESS 400 kWh.
- Hệ thống điện mặt trời 1 MWp
Tấm pin hiệu suất cao 575 Wp công nghệ mới nhất của hãng Jinko, dòng Tiger NEO Type N (hầu hết thị trường hiện nay là Type P, theo dự báo Type N sẽ là công nghệ thống trị tiếp theo vì nó đạt hiệu quả vượt trội)
Và inverter nối lưới của hãng SMA hoặc FIMER (ABB)
2. Hệ thống BESS 400 KWh :
Thành phần hệ thống theo bảng bên dưới :
Thuyết minh hệ thống :
Hệ thống điện mặt trời 1 MW + pin tích trữ năng lượng 400 kWh (BESS 400) là sự kết hợp của hệ thống điện mặt trời mái nhà 1 MWp và hệ thống BESS 400 kWh.
Ý tưởng của giải pháp là sử dụng pin tích trữ năng lượng để tích năng lượng dư thừa vào buổi trưa thay vì cắt giảm công suất và sử dụng vào buổi tối ở thời điểm giá điện cao ví dụ từ 19 giờ đến 22 giờ.
Hệ thống này sẽ giúp sử dụng tối đa điện mặt trời được tạo ra vào ban ngày nhằm tránh việc bị cắt giảm công suất gây lãng phí về mặt kinh tế, đồng thời nhờ việc xả năng lượng từ BESS vào lúc cao điểm (giá điện bậc cao) sẽ giúp chủ đầu tư tiết kiệm thêm chi phí năng lượng.
Trong hình 3) ở phía trên chúng ta có thể thấy phần năng lượng màu vàng do nhà máy điện mặt trời sản xuất ra vào giữa trưa (11 giờ đến 14 giờ) thay vì bị cắt giảm công suất như hiện nay sẽ được tích trữ vào BESS để xả ra sử dụng vào buổi tối 18 giờ đến 22 giờ.
Giải pháp kỹ thuật có thể sử dụng inverter on grid (của PV) cộng với PCS của hệ thống BESS (theo sơ đồ hình 2) hoặc sử dụng inverter hybrid vừa đấu nối PV và vừa đấu nối battery để tiết kiệm chi phí, thí dụ sử dụng STORION 100 KW (10 bộ) của hãng Alpha ESS hoặc bất kỳ hãng nào khác phù hợp.
Hệ thống có thể được mở rộng dễ dàng theo nhu cầu sử dụng, hệ thống này phù hợp cho các nhà máy điện mặt trời hiện hữu đã và đang vận hành hoặc các nhà máy điện mặt trời xây dựng mới.
Tuổi thọ và bảo hành hệ thống BESS :
Hầu hết các BESS hiện nay sẽ được bảo hành 5 năm tiêu chuẩn hoặc 6000 chu kỳ, một số ngoại lệ có thể bảo hành 8000 hoặc 10000 chu kỳ tương đương với 10 năm cho các thiết bị chính như PCS và Battery (pin Lithium).
Bảng giá hệ thống
Giá trọn gói tại LITHACO là 15,8 tỷ, giá có thể thương lượng thêm vài phần trăm nếu các khách hàng có thiện chí.
Giá trên là giá trọn gói (EPC) bao gồm thiết kế, cung cấp, lắp đặt, vận hành và bảo tri hệ thống.
Kết luận :
Ngày nay nhiều quốc gia phát triển năng lượng tái tạo trước Việt Nam đã ban hành nhiều chính sách khuyến khích về lưu trữ năng lượng đặc biệt là lưu trữ năng lượng bằng công nghệ pin Lithium, một công nghệ đã được chứng minh và đang thống lĩnh hơn 90% thị trường thế giới.
BESS không những có thể thay thế máy phát điện dự phòng, UPS để làm nhiệm vụ dự phòng khi cúp điện, nó còn giúp ổn định điện áp, ổn định tần số, dịch chuyển phụ tải, cạo cao điểm, ngoài ra bằng cách sạc năng lượng khi điện mặt trời dư thừa vào buổi trưa và xả ra sử dụng vào buổi tối nó giúp các chủ đầu tư sử dụng tối đa điện mặt trời, tương lai gần nó có thể giúp các nhà phát triển hoặc các công ty ESCO kinh doanh chênh lệch giá năng lượng, cụ thể sạc vào lúc giá điện rất rẻ vào giờ thấp điểm (22 giờ đến 4 giờ sáng) và xả ra để bán điện vào lúc giá điện ở bậc cao.
Trong kỷ nguyên xe điện và các phương tiện giao thông chuyển qua chạy bằng pin thì BESS sẽ đóng vai trò rất quan trọng để vận hành các trạm sạc nhanh. Các trạm sạc lúc đó là sự kết hợp của điện lưới, điện mặt trời và pin lưu trữ năng lượng BESS.
Chúng tôi tin rằng ngày đó sẽ không còn xa.
By Lithaco
Tham khảo thêm:
Tìm hiểu các thành phần hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS)
Bài Viết Liên Quan
