Hơn 10 năm trước, vấn đề PQ cho các nhà máy công nghiệp tại Việt nam hầu như chỉ dành cho khối FDI do chỉ các đơn vị này mới đầu tư, sử dụng các thiết bị tự động hoá, các thiết bị tiết kiệm năng lượng và các thiết bị thông minh cho các dây chuyền sản xuất. Gần đây, các nhà sản xuất trong nước, đặc biệt các nhà máy sử dụng công nghệ cao như Vinfast, Thaco, Vinamilk… cũng bắt đầu đặt ra những ưu tiên, tiêu chuẩn riêng về PQ để đảm bảo an toàn sản xuất, tuổi thọ thiết bị, máy móc. Vậy tại sao trong khi EVN đầu tư rất nhiều cho việc tự động hoá, nâng cấp các trạm điện, quá trình truyền tải, phân phối với kết quả là các chỉ số SAIDI, SAIFI được cải thiện rõ qua từng năm thì các nhà máy công nghiệp vẫn phải đầu tư nhiều hơn và yêu cầu khắt khe hơn đối với PQ cho các dây chuyền sản xuất đặc biệt trong các nhà máy sử dụng nhiều Robot, các quá trình tự động. Hãy cùng các kỹ sư VEC xem vấn đề này một cách tổng quát từ quá trình sản xuất, truyền tải đến phân phối và tiêu thụ.
NGUỒN PHÁT
Với các nguồn truyền thống như thuỷ điện, nhiệt điện, điện khí tính ổn định trên lưới thể hiện rõ. Tuy nhiên với việc bổ sung thêm các nguồn mới từ năng lượng tái tạo như điện gió, mặt trời thì chỉ cần những biến động về thời tiết cũng sẽ tạo ra những thay đổi đột ngột về công suất phát và dễ dàng tạo ra những dao động trên lưới. Biểu đồ tổng công suất phát và công suất tiêu thụ của cả nước theo ngày của trung tâm điều độ quốc gia càng cho thấy rõ điều này nhất là khi tổng nguồn cung sắp tới tiếp tục có sự bổ sung lớn từ nguồn năng lượng tái tạo.
TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI
Với các công nghệ mới và sự đầu tư mạnh mẽ từ cho quá trình tự động hoá các trạm điện, đường dây truyền tải, phân phối, những sự cố dài hạn như mất điện, thấp áp đã giảm đáng kể, tuy nhiên các dao động ngắn hạn như sụt áp, quá áp, mất điện thoáng qua vẫn tồn tại do vẫn còn những thiết bị đóng cắt, hệ thống tụ, các lưới điện trung thế dùng chung nguồn cấp cho dân cư… đã được đầu tư trước đó cũng như kỹ năng vận hành, xử lý sự cố của bên cung cấp điện vẫn chưa đồng bộ.
THỜI TIẾT VÀ BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU.
Đây là một trong những nguồn gây ra bất ổn nhiều nhất lên tới 70% các sự cố trên lưới điện mà không thể kiểm soát diễn ra trên khắp thế giới từ các quốc gia phát triển như Nhật, Mỹ, Châu Âu đến các quốc gia có nguồn điện ngầm hoá lý tưởng như Singapore. Các sự cố này chỉ diễn ra trong thời gian từ vài chục đến vài trăm mili giây mà mắt thường sẽ không thể cảm nhận được. Đặc biệt với tình trạng nóng lên của trái đất thì sự bất ổn này lại tăng lên rõ rệt và theo mùa. Điều đó giải thích tại sao ở Việt nam, các dao động điện thường xuất hiện nhiều nhất trong mùa Hè, mùa mưa bão và gây ra những tổn thất sản xuất không nhỏ cho các nhà máy công nghiệp.
TIÊU THỤ
Xu thế sử dụng các thiết bị thông minh, tiết kiệm điện, tự động hoá tăng lên đáng kể trong những năm qua ở các cấp độ nhà máy công nghiệp từ quy mô nhỏ đến các siêu nhà máy dẫn đến đòi hỏi khắt khe hơn về chất lượng điện. Với các dao động điện diễn ra trong thời gian ngắn trung bình từ 1 chu kỳ – 20ms với tần số 50Hz cũng đủ để gây gián đoạn hoạt động của máy móc làm ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch sản xuất, giao hàng cũng như gây ra hỏng hóc máy móc.
Hiện nay các nhóm ngành như dược phẩm, điện tử bán dẫn, ô tô và các quá trình công nghiệp có đòi hỏi khắt khe nhất về vấn đề chất lượng điện do tổn thất gây ra có thể lên đến hàng chục triệu Đô la cho mỗi sự cố điện trong các nhà máy điện tử hoặc hàng triệu đô la cho các nhà máy sản xuất ô tô, dược phẩm.
Việc đảm bảo chất lượng điện trong dài hạn cho các nhà máy công nghiệp cũng như hạ tầng xã hội và dân cư ngày càng được cải thiện nhưng các sự cố ngắn hạn với thời gian tác động tính bằng micro giây hoặc mili giây vẫn đang là thách thức cho các bên cung cấp điện từ các điện lực tỉnh cho đến các khu công nghiệp.
Các thách thức trên cũng từng bước được giải quyết nhờ vào công nghệ điện tử, lưu trữ đã rất phát triển hiện nay, tuy nhiên do công suất phụ tải trong các nhà máy công nghiệp cũng khá lớn từ vài trăm kW đến hàng MW nên chi phí cho các giải pháp PQ cũng không hề rẻ.
Do đó để giải quyết vấn đề PQ, các nhà máy bên cạnh chủ động tìm kiếm giải pháp, dịch vụ giúp tối ưu chi phí đầu tư ban đầu (CAPEX) thì cũng cần tính đến việc tối ưu chi phí vận hành (OPEX).
