Nhu cầu điện của Việt Nam đang tăng nhanh, nhưng thách thức lớn nhất của hệ thống điện không chỉ là thiếu nguồn, mà còn là phụ tải đỉnh tăng vọt trong vài giờ buổi tối. Tiếp tục xây thêm các nhà máy điện chạy đỉnh là một giải pháp tốn kém và kém hiệu quả. Trong khi đó, sự kết hợp giữa điện mặt trời mái nhà và pin lưu trữ đang mở ra một cách tiếp cận khác: Biến hàng triệu mái nhà thành những nhà máy điện nhỏ, có thể góp phần cắt giảm phụ tải giờ cao điểm và giúp hệ thống điện vận hành linh hoạt hơn. (Phân tích của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam).

Phụ tải đỉnh tăng nhanh - Áp lực lớn đối với hệ thống điện:

 Trong hơn một thập kỷ qua, nhu cầu điện của Việt Nam tăng trưởng nhanh cùng với quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa. Đặc biệt vào mùa nóng, phụ tải điện thường tăng mạnh do nhu cầu sử dụng điều hòa nhiệt độ tại các hộ gia đình, trung tâm thương mại và văn phòng.

 Theo số liệu của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN): Công suất phụ tải cực đại của hệ thống điện quốc gia đã tăng từ khoảng 27.000 MW năm 2015 lên hơn 54.000 MW vào năm 2025 - tức gần gấp đôi chỉ sau một thập kỷ.

 Sự gia tăng nhanh của phụ tải đỉnh đặt ra thách thức lớn cho công tác quy hoạch và vận hành hệ thống điện. Để đáp ứng nhu cầu điện trong một số giờ cao điểm của năm, hệ thống điện phải duy trì lượng công suất dự phòng lớn và tiếp tục đầu tư các nhà máy điện mới.

 Tuy nhiên, nhiều nhà máy điện được xây dựng chủ yếu để phục vụ phụ tải đỉnh chỉ vận hành trong thời gian ngắn trong năm. Điều này khiến chi phí đầu tư hệ thống điện tăng cao, nhưng hiệu quả sử dụng nguồn điện lại không tương xứng. Vì vậy, bên cạnh việc phát triển nguồn điện tập trung, nhiều quốc gia đã bắt đầu chú trọng các giải pháp quản lý phụ tải và phát triển nguồn điện phân tán, nhằm giảm áp lực phụ tải đỉnh cho hệ thống điện.

Điện mặt trời mái nhà - Nguồn điện phân tán giúp giảm phụ tải ban ngày:

 Điện mặt trời mái nhà là một dạng nguồn điện phân tán, được lắp đặt trực tiếp tại nơi tiêu thụ điện (như hộ gia đình, doanh nghiệp, hoặc cơ sở thương mại).

 Ưu điểm lớn nhất của điện mặt trời mái nhà là khả năng sản xuất - tiêu thụ điện ngay tại chỗ, qua đó giảm nhu cầu điện từ lưới điện quốc gia và giảm tổn thất truyền tải. Mặt khác, điện mặt trời phát điện mạnh vào ban ngày, thời điểm nhu cầu điện của khu vực công nghiệp và thương mại ở mức cao. Nhờ đó, điện mặt trời mái nhà có thể giúp giảm đáng kể nhu cầu điện từ hệ thống điện quốc gia trong các giờ cao điểm ban ngày.

 Tại Việt Nam, điện mặt trời mái nhà đã phát triển rất nhanh trong giai đoạn 2019-2020, với tổng công suất lắp đặt đạt khoảng 9 GW. Tuy nhiên, điện mặt trời có một hạn chế quan trọng: Không thể phát điện vào ban đêm, vì không còn nắng, trong khi phụ tải của hệ thống điện thường đạt mức cao nhất vào buổi tối.

 Khi tỷ trọng điện mặt trời tăng cao, đồ thị phụ tải ròng của hệ thống điện thường xuất hiện hiện tượng gọi là “đường cong con vịt” - phụ tải giảm sâu vào buổi trưa, nhưng tăng rất nhanh vào buổi tối (khi nguồn điện mặt trời không còn nắng). Trong trường hợp này, hàng triệu nguồn điện mặt trời mái nhà không kèm pin lưu trữ trở thành nguồn gây rủi ro lớn cho hệ thống điện.

 Vì vậy, để khai thác hiệu quả hơn nguồn điện này, nhiều quốc gia đã kết hợp điện mặt trời mái nhà với hệ thống lưu trữ năng lượng.

 Điện mặt trời mái nhà kết hợp pin lưu trữ có thể biến hàng triệu mái nhà thành nhà máy điện nhỏ phân tán. Khi được triển khai trên quy mô lớn, mô hình này không chỉ giảm phụ tải đỉnh, mà còn giúp hệ thống điện vận hành linh hoạt hơn và hạn chế nhu cầu đầu tư các nhà máy điện chạy đỉnh.

Điện mặt trời kết hợp pin lưu trữ - Công cụ mới để cắt đỉnh phụ tải buổi tối:

 Hệ thống pin lưu trữ năng lượng cho phép lưu trữ điện được sản xuất vào ban ngày và sử dụng vào thời điểm nhu cầu điện cao hơn.

 Trong mô hình điện mặt trời mái nhà kết hợp pin lưu trữ: Điện mặt trời phát điện vào ban ngày - phần điện dư được lưu trữ trong pin - điện lưu trữ được sử dụng vào buổi tối.

 Nhờ đó, phụ tải vào giờ cao điểm buổi tối có thể được cắt giảm nhờ nguồn điện từ pin lưu trữ, giúp hệ thống điện vận hành ổn định hơn. Nếu được triển khai rộng rãi, điện mặt trời mái nhà kết hợp pin lưu trữ có thể biến hàng triệu mái nhà thành nguồn điện phân tán hỗ trợ hệ thống điện quốc gia.

Giá pin lưu trữ giảm nhanh - Cơ hội cho Việt Nam:

 Trong những năm gần đây, công nghệ lưu trữ năng lượng, đặc biệt là pin lithium-ion đã phát triển rất nhanh. Theo nhiều nghiên cứu quốc tế: Chi phí pin lithium-ion đã giảm hơn 80% trong giai đoạn 2010-2023, nhờ mở rộng quy mô sản xuất và tiến bộ công nghệ.

 Hiện nay, chi phí hệ thống lưu trữ phổ biến trong khoảng 150-300 USD/kWh (tùy theo quy mô và cấu hình hệ thống). Xu hướng giảm giá này được dự báo sẽ tiếp tục trong những năm tới khi nhu cầu pin tăng mạnh từ thị trường xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng.

 Đối với Việt Nam, sự giảm nhanh của chi phí pin lưu trữ mở ra cơ hội để thúc đẩy mô hình điện mặt trời mái nhà kết hợp lưu trữ, giúp các hộ gia đình và doanh nghiệp tăng khả năng tự chủ năng lượng.

Kinh nghiệm của Australia:

 Australia là một trong những quốc gia có tỷ lệ điện mặt trời mái nhà cao nhất thế giới. Đến năm 2024, quốc gia này đã có hơn 4 triệu hệ thống điện mặt trời mái nhà, với tổng công suất khoảng 25 GW. Tại nhiều khu vực của Australia, giá mua điện mặt trời dư thừa chỉ khoảng 0,05-0,07 USD/kWh, thậm chí một số ngày có giá âm vào giữa trưa, trong khi giá điện bán lẻ vào giờ cao điểm buổi tối có thể lên tới 0,31 USD/kWh. Sự chênh lệch giá điện này đã tạo động lực kinh tế để các hộ gia đình lắp đặt hệ thống pin lưu trữ, cho phép lưu trữ điện mặt trời vào ban ngày và sử dụng vào buổi tối.

 Kinh nghiệm của Australia cho thấy: Khi điện mặt trời mái nhà được kết hợp với cơ chế giá điện theo thời gian sử dụng và hệ thống lưu trữ năng lượng, nguồn điện phân tán có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết phụ tải của hệ thống điện.

 Trong bối cảnh phụ tải đỉnh của hệ thống điện Việt Nam tăng nhanh, điện mặt trời mái nhà cần được nhìn nhận không chỉ như một nguồn năng lượng tái tạo, mà còn như một công cụ quản lý phụ tải của hệ thống điện. Nghị định 58/2025/NĐ-CP đã mở ra cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời mái nhà theo hướng tự sản xuất - tự tiêu thụ, tạo nền tảng chính sách quan trọng cho giai đoạn tới. Tuy nhiên, để mô hình điện mặt trời kết hợp lưu trữ phát huy hiệu quả, Việt Nam cần tiếp tục hoàn thiện cơ chế giá điện theo thời gian sử dụng (TOU) và thúc đẩy thị trường điện cạnh tranh. Khi tín hiệu giá điện phản ánh đúng chi phí của giờ cao điểm, các hộ tiêu thụ sẽ có động lực đầu tư hệ thống lưu trữ để dịch chuyển phụ tải, qua đó góp phần tối ưu hóa vận hành hệ thống điện quốc gia.

Kết luận:

 Trong bối cảnh phụ tải đỉnh của hệ thống điện Việt Nam tăng nhanh và nhu cầu đầu tư nguồn điện mới ngày càng lớn, điện mặt trời mái nhà kết hợp pin lưu trữ có thể trở thành một công cụ quan trọng để điều tiết phụ tải. Khác với cách tiếp cận truyền thống (chỉ tập trung mở rộng nguồn điện tập trung), mô hình năng lượng phân tán cho phép huy động hàng triệu nguồn điện nhỏ ngay tại nơi tiêu thụ, qua đó giảm áp lực cho hệ thống truyền tải và hạn chế nhu cầu đầu tư các nhà máy điện chạy đỉnh.

 Nếu được hỗ trợ bởi cơ chế giá điện theo thời gian sử dụng và thị trường điện cạnh tranh minh bạch, giải pháp này có thể trở thành một trụ cột mới của hệ thống điện linh hoạt trong quá trình chuyển dịch năng lượng tại Việt Nam./.

TS. NGUYỄN HUY HOẠCH - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

1. Tập đoàn Điện lực Việt Nam (2025): Báo cáo vận hành hệ thống điện quốc gia.

2. Công ty TNHH MTV Vận hành hệ thống điện và thị trường điện Quốc gia (2024): Báo cáo phụ tải và vận hành hệ thống điện.

3. Nghị định số 58/2025/NĐ-CP về cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời mái nhà.

4. Clean Energy Council (2024): Australia Rooftop Solar and Storage Report.