Điều gì được hiểu là "Peak Shaving"?

Cắt đỉnh là một chiến lược quan trọng trong quản lý năng lượng hiện đại, giúp các doanh nghiệp và người tiêu dùng lớn tối ưu hóa việc sử dụng điện, giảm chi phí và hỗ trợ sự ổn định của lưới điện. Với sự phát triển của việc tích hợp năng lượng tái tạo và công nghệ lưới điện thông minh, việc hiểu và triển khai cắt đỉnh đang trở nên ngày càng quan trọng.

Peak Shaving là gì?

Trong hệ thống điện, "cắt đỉnh" (peak shaving) là việc giảm nhu cầu điện trong các khung giờ cao điểm bằng cách điều chỉnh tải của người dùng để cân bằng lưới điện. Các phương pháp phổ biến bao gồm khuyến khích người dùng chuyển thời gian tiêu thụ sang các khung giờ ngoài cao điểm và hạn chế sử dụng các thiết bị tiêu thụ nhiều năng lượng, từ đó giảm áp lực cao điểm và cải thiện tính ổn định của nguồn cung cấp.

Đối với các doanh nghiệp và người sử dụng năng lượng quy mô lớn, việc giảm đỉnh tiêu thụ điện có tác động tài chính trực tiếp. Bằng cách giảm thiểu nhu cầu điện đỉnh, các công ty có thể hiệu quả giảm chi phí năng lượng, khiến việc giảm đỉnh tiêu thụ điện trở thành một chiến lược tiết kiệm chi phí hiệu quả.

Cách hoạt động của kỹ thuật cắt đỉnh

Cắt đỉnh có thể được thực hiện thông qua quản lý phía nhu cầu, quản lý phía cung cấp và hệ thống điều khiển thông minh.

Quản lý phía cầu và các biện pháp khuyến khích

Mục tiêu của quản lý nhu cầu điện là giảm nhu cầu sử dụng điện trong giờ cao điểm thông qua nhiều chiến lược khác nhau:

• Người dùng hộ gia đình: Sử dụng giá điện theo khung giờ để khuyến khích sử dụng điện vào giờ thấp điểm;
• Người dùng xe điện: Giảm giá sạc ban đêm để hướng dẫn thói quen sạc;
• Người sử dụng công nghiệp: Hạn chế sử dụng các thiết bị tiêu thụ điện năng cao không cần thiết trong các khung giờ cao điểm để giảm tải không cần thiết.

Quản lý phía cung

Quản lý phía cung chủ yếu dựa vào việc điều tiết thiết bị lưu trữ năng lượng và thiết bị phát điện:

• Trong các khung giờ thấp điểm, hệ thống lưu trữ năng lượng sạc bằng điện giá rẻ và xả điện trong các khung giờ cao điểm để giảm tải cho lưới điện;
• Kết hợp với các nhà máy điện mặt trời (PV) và nhà máy điện khí để ưu tiên sản xuất điện hiệu quả và sạch cho tải cơ bản, đồng thời kích hoạt các đơn vị dự phòng hoặc đỉnh tải trong giờ cao điểm.

The Dự án Dino Desert Tại Malaysia đã sử dụng GODE’s Hệ thống lưu trữ năng lượng 1MW Không chỉ giúp giảm đỉnh tiêu thụ điện và chi phí một cách hiệu quả, mà còn đạt được lịch trình sử dụng năng lượng linh hoạt hơn.

Hệ thống điều khiển thông minh phối hợp

Công nghệ lưới điện thông minh theo dõi tải lưới, sản lượng phát điện và trạng thái lưu trữ năng lượng theo thời gian thực. Các thuật toán tự động điều khiển hoạt động của hệ thống lưu trữ năng lượng và máy phát điện để đạt được sự cân bằng động giữa cung và cầu.

Lợi ích của việc cắt đỉnh

Giảm chi phí lưới điện

Ở nhiều khu vực, phí lưới điện không chỉ dựa trên lượng điện tiêu thụ mà còn dựa trên nhu cầu đỉnh. Tại Đức, các khách hàng lớn phải trả phí cơ bản, phí điện năng và một khoản phí khác. Phí công suất Liên quan đến nhu cầu đỉnh. Một đỉnh nhu cầu kéo dài 15 phút có thể ảnh hưởng đến chi phí hàng năm.

Các thuật toán tối ưu hóa đỉnh tiêu thụ điện tiên tiến dự đoán và tối ưu hóa động tải để tránh các khoản phí đỉnh không cần thiết đồng thời tối đa hóa việc tự tiêu thụ điện và linh hoạt năng lượng.

Nâng cao tính ổn định của lưới điện

Năm 2024, đợt nắng nóng cực đoan tại khu vực Tứ Xuyên-Trùng Khánh của Trung Quốc đã dẫn đến Ghi lại tải lưới. Chuyển đổi 10% công suất đỉnh (~5 GW) thông qua các biện pháp cắt giảm công suất đỉnh và bù đắp công suất thấp có thể ngăn chặn tình trạng mất điện cho 3 triệu người dùng.

Khuyến khích tích hợp năng lượng tái tạo

Giảm đỉnh tải hỗ trợ giảm phát thải carbon và sử dụng năng lượng sạch. Lưu trữ năng lượng và chuyển tải có thể hấp thụ thêm sản lượng từ gió và năng lượng mặt trời, giảm cắt giảm sản lượng từ 6% đến 8%. Mỗi 100 GWh tải đỉnh được chuyển đổi sẽ tiết kiệm khoảng 30.000 tấn than tiêu chuẩn và giảm phát thải CO₂ khoảng 80.000 tấn.

Ví dụ về lợi ích kinh tế

Một lý do quan trọng khiến các doanh nghiệp và người dùng lớn ưu tiên việc cắt đỉnh là những lợi ích kinh tế có thể đo lường được của nó.

Ở nhiều khu vực, phí lưới điện không chỉ liên quan đến lượng điện tiêu thụ mà còn liên quan đến nhu cầu đỉnh. Nói cách khác, một đỉnh nhu cầu trong một kỳ thanh toán có thể ảnh hưởng đáng kể đến chi phí.

Ví dụ:

• Một nhà máy có công suất đỉnh 5 MW phải trả phí công suất là $100/kW/năm;
• Giảm 1 MW công suất đỉnh sẽ làm giảm chi phí lưới điện hàng năm từ $500.000 xuống $400.000;
• Tiết kiệm $100.000 mỗi năm.

Ví dụ này nhấn mạnh giá trị của quản lý tải: ngay cả việc giảm một phần nhu cầu đỉnh cũng có thể mang lại tiết kiệm chi phí đáng kể. Đối với các trạm sạc xe điện, trung tâm dữ liệu hoặc các cơ sở sản xuất tiêu thụ nhiều năng lượng, việc giảm nhu cầu đỉnh có thể mang lại tiết kiệm hàng trăm nghìn hoặc thậm chí hàng triệu đô la mỗi năm.

Xu hướng tương lai của việc cắt đỉnh

Cắt đỉnh không chỉ là một biện pháp kỹ thuật trong hệ thống điện; nó còn là một công cụ chiến lược cho quản lý năng lượng doanh nghiệp và chuyển đổi xanh. Với sự phát triển của số hóa và trí tuệ nhân tạo trong hệ thống năng lượng, tiềm năng của việc cắt đỉnh sẽ được khai thác triệt để hơn.

• Mạng lưới điện thông minh: Giám sát và lập lịch thời gian thực được nâng cao cho phép quản lý tải chính xác;
• Dự báo bằng Trí tuệ Nhân tạo (AI): Sử dụng dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo để cải thiện dự báo nhu cầu và sản lượng năng lượng tái tạo, lập kế hoạch chiến lược giảm đỉnh tiêu thụ điện trước đó;
• Giao dịch năng lượng trên blockchain: Hỗ trợ giao dịch năng lượng trực tiếp giữa các bên và phối hợp các nhà máy điện ảo để quản lý tải linh hoạt giữa các người dùng.

Các doanh nghiệp áp dụng chiến lược giảm đỉnh sớm có thể giảm chi phí, tăng doanh thu và giành lợi thế cạnh tranh trong nền kinh tế carbon thấp.