Chất lượng điện là yếu tố quan trọng trong hệ thống điện (HTĐ), nhằm đảm bảo tính ổn định và hiệu quả cao của hệ thống lưới điện, tạo độ tin cậy cao và chi phí thấp.
Tính khả dụng của nguồn điện là một trong những mối quan tâm lớn nhất trong việc tích hợp nguồn NLTT với hệ thống điện, khi nguồn năng lượng mặt trời không phát điện vào ban đêm, năng lượng gió phụ thuộc vào tốc độ gió.
Bên cạnh đó, việc dự báo tổng thể đối với NLTT cũng đang có những hạn chế. Trong các HTĐ, dự báo là chủ đề chính của hệ thống quản lý năng lượng đối với việc lập quy hoạch phát triển hệ thống lưới điện, nhằm đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy cao. Bởi hầu hết công nghệ NLTT phụ thuộc vào thời tiết và các yếu tố môi trường, dự báo khả năng phát điện rất khó chính xác.
Hiện nay, trên thế giới một số công trình nghiên cứu điện tái tạo như điện gió, điện mặt trời đã đạt đến mức trưởng thành. Những nghiên cứu mới có xu hướng giải quyết bài toán tích hợp nguồn năng lượng này và hệ thống năng lượng của mỗi quốc gia.
Theo đó, sản lượng năng lượng của hầu hết nguồn tài nguyên tái tạo thường có sự biến đổi. Và như vậy khả năng kết nối của các nguồn NLTT biến đổi liên quan đến các rào cản về hiệu quả chi phí, công nghệ và thị trường.
Như vậy tích hợp nguồn điện được sản xuất từ nguồn NLTT vào mạng lưới điện quốc gia là bài toán khó, đòi hỏi phải có nhiều giải pháp công nghệ. Hệ lụy từ việc không chuẩn bị cơ sở hạ tầng mạng lưới điện đã thể hiện rất rõ.
Thí dụ, việc phải cắt giảm công suất từ những dự án điện công suất lớn do khi xây dựng phương án truyền tải điện năng, thông thường chỉ tính đến tổng công suất điện từ những nhà máy điện lớn mà bỏ qua điện áp mái.
Do đó, khi điện áp mái đấu nối vào lưới điện đã gây ra sự dư thừa điện năng, gây áp lực rất lớn lên mạng lưới điện. Hơn nữa, do đặc điểm các nhà máy điện phân bố chủ yếu ở những nơi có lượng bức xạ mặt trời, đã gây áp lực cục bộ cho hệ thống chuyển tải và phân phối điện năng ở các địa phương này.
Để tích hợp lượng công suất lớn từ các nguồn NLTT cần xem xét lắp đặt các thiết bị lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, hệ thống lưu trữ có chi phí cao, thực sự là thách thức về mặt kinh tế khi tích hợp nguồn NLTT vào lưới điện quy mô lớn.
Như vậy, để đảm bảo HTĐ vận hành an toàn, không sụt điện áp, tần số, cần có lượng công suất sẵn sàng tương đương với tổng công suất các nguồn điện mặt trời, điện gió tham gia.
Điểm nữa cần quan tâm, là các nguồn điện mặt trời có bộ inverter, hoặc tuabin của nguồn điện gió hay phát sinh các loại sóng hài gần với tần số riêng của HTĐ, có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng duy trì trên hệ thống, tác động xấu đến HTĐ cũng như ảnh hưởng gây hư hỏng cho chính nhà máy điện mặt trời, điện gió.
Để quá trình tích hợp nguồn điện năng này vào lưới điện diễn ra an toàn, từ góc nhìn quản lý cần xác định cân bằng cung cầu năng lượng, công tác vận hành, điều khiển của quản lý/điều độ hệ thống điện.
Kinh nghiệm các nước trên thế giới có thể tham khảo về các giải pháp có tính linh hoạt và tính phân quyền có thể khắc phục các khó khăn trong quá trình tích hợp các nguồn NLTT biến đổi vào lưới điện, như sản xuất hydro từ NLTT, nhà máy điện ảo, lưới điện nhỏ.
Cũng cần lưu ý, công nghệ sản xuất hydro từ NLTT là công nghệ lưu trữ năng lượng kiểu mới đang được thế giới nghiên cứu và phát triển. Đã đến lúc Việt Nam cần có kế hoạch phát triển công nghệ này ngay từ bây giờ.
Song song với chiến lược này, có thể triển khai các công nghệ lưu trữ năng lượng với dung lượng lớn, trong điều kiện cho phép của Việt Nam như thủy điện tích năng hoặc các pin lưu trữ năng lượng dung lượng nhỏ hơn.
