CHLB ĐỨC – Tại sao giá điện linh hoạt và phí lưới điện động lại hoạt động tốt nhất khi kết hợp?
Hàng triệu máy bơm nhiệt, hệ thống lưu trữ dân dụng và xe điện có thể mang lại sự linh hoạt cho hệ thống điện của tương lai. Chúng có thể hấp thụ điện gió và điện mặt trời để giảm việc tiêu thụ đồng thời giảm tải cho lưới điện tại địa phương. Tổ chức Agora Energiewende (German Energy Transformation Initiative, tạm dịch là ‘Sáng kiến chuyển đổi năng lượng của CHLB Đức’) đã nghiên cứu những yếu tố nào về giá có thể giúp đạt được điều này.
Hình minh họa
Người tiêu dùng sử dụng điện linh hoạt có thể tiết kiệm chi phí Bơm nhiệt qua hệ thống sưởi bằng gas, động cơ điện trên động cơ đốt trong: Điện chiếm tỷ trọng ngày càng tăng trong nguồn cung cấp năng lượng của chúng ta. Đồng thời, chúng ta ngày càng phụ thuộc vào các nguồn năng lượng biến động như năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Trong những trường hợp này, một hệ thống điện ổn định đòi hỏi phải có sự linh hoạt.
Điều này không chỉ liên quan đến các nhà máy điện có thể điều động được và các phụ tải có thể dịch chuyển trong công nghiệp, chẳng hạn như các thiết bị làm lạnh hoặc hệ thống khí nén, mà còn liên quan đến nhiều thiết bị gia dụng tiêu chuẩn. Theo một nghiên cứu gần đây do tổ chức Agora Energiewende thực hiện có tựa đề Utilizing Household Flexibility (tiếng Đức là “Haushaltsnahe Flexibilitäten nutzen”, tạm dịch là ‘sử dụng tính linh hoạt của hộ gia đình’), ô tô điện, máy bơm nhiệt và hệ thống lưu trữ dân dụng sẽ có thể đáp ứng 10% nhu cầu điện hàng năm vào năm 2035. Con số đó đã tăng lên đến 100 TWh.
Về phía người tiêu dùng, sự linh hoạt này sẽ giúp tiết kiệm cho nền kinh tế 4,8 tỷ euro bằng cách giảm nhu cầu về năng lượng từ các nhà máy điện, trạm biến áp, dây cáp và hệ thống lưu trữ quy mô lớn vào giờ cao điểm. Cho đến nay, bộ sạc xe điện EV (electric vehicle) chiếm tỷ trọng lớn nhất về công suất linh hoạt.
Hệ thống quản lý năng lượng gia đình HEMS (Home Energy Management Systems) đã kiểm soát nhiều phụ tải linh hoạt này, nhưng hiện tại, chúng chủ yếu tối ưu hóa việc tiêu thụ năng lượng mặt trời tự tạo. Nhưng để đáp ứng với nguồn cung cấp điện hoặc tải lên lưới điện, các hệ thống này cần nhận được các yếu tố ảnh hưởng đến giá từ bên ngoài khi mức tiêu thụ rẻ nhất, tạo động lực để thay đổi biểu giá đó.
Tổ chức Agora đã nghiên cứu một hệ thống định giá như vậy sẽ hoạt động như thế nào và nó sẽ có tác động gì. Trung tâm Nghiên cứu Kinh tế Năng lượng FfE (Research Center for Energy Economics) đã tạo ra một mô phỏng chi tiết về cách các mô hình tỷ lệ tiện ích khác nhau sẽ tác động đến việc phát điện và dòng điện trong lưới điện phân phối.
Giá điện linh hoạt giúp tăng nhu cầu mở rộng lưới điện Mục tiêu của việc mô phỏng lưới điện phân phối đã cho thấy một điều đáng ngạc nhiên. Cho đến nay, việc duy trì cơ cấu biểu giá ổn định như hiện nay đối với phí điện và lưới điện sẽ mang lại chi phí thấp nhất cho việc mở rộng lưới điện hạ thế. Theo nghiên cứu, giả thuyết “lowFlex” – trong đó người tiêu dùng linh hoạt hướng đến nhu cầu – sẽ chỉ chi trả 7 tỷ euro.
Tuy nhiên, nếu giá điện thay đổi và bị chi phối bởi giá trao đổi điện trong khi phí lưới điện không đổi hoặc bị giới hạn trong một những thời gian nhất định, thì chi phí triển khai sẽ tăng vọt lên hơn 17 tỷ euro. Lý do rất đơn giản: Lưới điện cần phải cực kỳ mạnh để cung cấp năng lượng cho hàng triệu ô tô điện và máy bơm nhiệt hoạt động ngay khi gió nổi lên và giá điện giảm. Trong trường hợp này, một trong bốn máy biến áp lưới điện cục bộ sẽ cần trang bị thêm.
Việc tăng nhu cầu mở rộng lưới điện sẽ giúp giảm chi phí sản xuất Vậy biểu thuế linh hoạt có ích lợi gì? Nhóm nghiên cứu cũng chạy mô phỏng biểu giá linh hoạt và nhận thấy rằng nếu máy bơm nhiệt và bộ sạc xe điện không bị ràng buộc với giá thị trường điện, chúng sẽ cần nhiều nhà máy điện linh hoạt hơn và pin có kích thước lớn. Điều này sẽ đắt hơn nhiều lần so với việc mở rộng lưới điện. Giả thuyết mà tổ chức Agora cho thấy phần lớn chi phí sẽ do cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy điện chứ không phải do đầu tư. Điều này cho thấy việc phát điện và tiêu thụ phải đồng bộ để tổng chi phí của hệ thống điện ở mức hợp lý.
Theo tổ chức Agora, giả thuyết tổng giá thấp nhất sẽ là sự kết hợp giữa giá điện linh hoạt và phí lưới điện động, điều này sẽ tạo ra biểu giá kết hợp dựa trên tình hình thị trường điện và việc sử dụng công suất lưới điện. Nhóm nghiên cứu tin rằng với sự linh hoạt này, thì chỉ cần thay thế một trong bảy máy biến áp lưới điện tại địa phương vào năm 2035. Nhóm nghiên cứu tin tưởng rằng, phí lưới điện động có thể được đưa ra trong tương lai gần. Nhiều điều kiện tiên quyết đã được đặt ra.
Ví dụ, các nhà khai thác lưới điện sẽ được yêu cầu thiết lập dự báo công suất cho lưới điện của họ vào năm 2029, điều này cần thiết để kiểm soát động lực hợp lý. Đồng hồ thông minh để thanh toán biểu thuế linh hoạt cũng sẽ sớm được giới thiệu. Hầu hết người tiêu dùng linh hoạt đều đã được trang bị và có thể được kiểm soát bởi hệ thống HEMS.
Hơn nữa, việc tối ưu hóa toàn bộ hệ thống cũng có thể giảm giá điện cho những khách hàng không có ô tô điện hoặc máy bơm nhiệt – mặc dù những người tiêu dùng linh hoạt đó sẽ được hưởng lợi nhiều hơn. Trong một hệ thống có giá điện và phí lưới điện linh hoạt, một hộ gia đình bốn người có máy bơm nhiệt linh hoạt có thể tiết kiệm tới 600 euro. Nhưng đây chỉ là một giả thuyết cho năm 2035, còn phụ thuộc vào nhiều giả định khác nhau. Cuối cùng, rất nhiều yếu tố trong quá trình chuyển đổi năng lượng đã diễn ra khác với mong đợi.
Để xem các tin bài khác về “Năng lượng sạch”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Intersolar
