BESS LÀ GÌ?

HỆ THỐNG (BESS) – CÔNG NGHỆ LƯU TRỮ ĐIỆN CỦA TƯƠNG LAI

Công nghệ lưu trữ năng lượng đang phát triển với tốc độ chóng mặt, dần trở thành một xu hướng trên thế giới; cho phép tạo ra hệ thống điện sạch hơn, giảm phát thải; ứng phó với biến đổi khí hậu. Một trong những công nghệ lưu trữ năng lượng được ưu tiên hàng đầu hiện nay là BESS – Battery Energy Storage System / hay ESS.

BESS là gì?

BESS là hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin với dung lượng lớn, hay BESS, là loại pin sạc có thể lưu trữ năng lượng từ các nguồn khác nhau và xả điện khi cần. BESS bao gồm một hoặc nhiều pin và có thể được sử dụng để cân bằng lưới điện, cung cấp nguồn điện dự phòng và cải thiện độ ổn định của lưới điện.

• Về quy mô: Khác với các hệ thống lưu trữ điện năng khác, thay vì chỉ lưu trữ trên dưới 1000kWh cung cấp cho tải trong thời gian ngắn thì BESS có dung lượng lớn hơn rất nhiều (thường từ hàng trăm nghìn kWh trở lên); có thể huy động công suất phát lớn trong thời gian dài hơn.
• Lõi lưu điện của BESS thường sử dụng công nghệ pin Lithium hoặc Vanadium – đều là những công nghệ lưu trữ năng lượng tốt nhất hiện nay.
• Về tổ chức: BESS thường được bố trí theo dạng mô-đun (sắp xếp trên các container/ Box). Có thể vận chuyển dễ dàng, linh hoạt, đáp ứng nhu cầu công suất cục bộ, cũng như vận tải đến những địa điểm cần cung cấp năng lượng.

Vai trò của hệ thống BESS

Năng lượng điện từ nhiều nguồn phát khác nhau được BESS lưu trữ để sử dụng vào lúc cao điểm hoặc khi mất điện, điện chập chờn hoặc sử dụng ở những nơi không có điện lưới như vùng sâu vùng xa, hải đảo.

Sự phát triển nhanh chóng của điện mặt trời dẫn đến tình trạng quá tải cho lưới điện quốc gia ở một số thời điểm, nhất là những lúc trời nhiều nắng, trong khi đó nhu cầu sử dụng điện lại chủ yếu vào chiều tối, điều này gây ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống truyền tải. Lúc này, giải pháp lưu trữ điện BESS được áp dụng để phân bổ nguồn điện, tối ưu sản lượng điện mặt trời, giảm tải cho hệ thống truyền tải điện lưới quốc gia.

Bên cạnh đó, lưu trữ BESS còn là giải pháp lưu trữ điện vào các giờ thông thường để sử dụng vào những giờ cao điểm để tiết kiệm điện. Ngoài ra, đây cũng là biện pháp lưu trữ điện để phục vụ nhu cầu sử dụng khi bị mất điện.

Nguyên lý của các hình thức lưu trữ điện BESS:

Nếu kết hợp với NLTT: Hệ thống BESS sẽ lưu trữ nguồn điện dư thừa để sử dụng vào những thời gian khác nhằm hạn chế phải sử dụng đến điện lưới, giúp tiết kiệm tiền điện… Ví dụ : buổi tối/ không có nắng (đối với điện mặt trời); trời lặng gió (đối với điện gió)…vv. Ngoài ra, đây cũng là giải pháp để kiểm soát nguồn điện, không phát điện lên lưới khi lưới đã quá tải theo yêu cầu của EVN.

Kết hợp với điện lưới: Hệ thống BESS sẽ lưu trữ điện lưới ở thời điểm giá điện thấp để sử dụng vào thời điểm giá điện cao nhất trong ngày. Lượng điện sử dụng sẽ tương đương với lượng điện đã lưu trữ. Phương pháp lưu trữ này giúp tiết kiệm tiền điện và đề phòng trường hợp mất điện.

Kết hợp tính cơ động: Hệ thống BESS có thể dễ dàng thay đổi công suất, dung lượng hoặc vận chuyển đến lắp đặt ở địa điểm khác theo yêu cầu, giải quyết được tình trạng quá tải cục bộ.

Ưu điểm của hệ thống lưu điện BESS

So với các hệ thống lưu điện truyền thống khác thì việc sử dụng hệ thống BESS mang lại những ưu điểm như sau :

✅ BESS giúp nâng cao khả năng tính tự chủ về nguồn điện: Nguồn điện được hệ thống BESS lưu trữ lại sẽ được sử dụng vào ban đêm hoặc đề phòng các trường hợp mất điện, điện chập chờn, giúp cho các thiết bị hoạt động bình thường, nhất là những thiết bị thuộc tải ưu tiên.

✅ Dung lượng lớn hơn, khả năng cung cấp điện liên tục dài hơn: Hiện nay, các hệ thống BESS thông dụng thường có công suất từ 50kW – 1MW, công suất này có thể cung cấp điện trong một khoảng thời gian khá dài từ 2-5 giờ, đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu dùng điện của doanh nghiệp.

✅ Thích hợp để sử dụng ở các huyện đảo, những nơi chưa có điện lưới: Sự kết hợp giữ điện mặt trời/ điện gió cùng với lưu trữ BESS sẽ giúp cho các khu vực chưa có điện lưới, những nơi khó lắp đặt điện lưới có cơ hội được sử dụng điện.

✅ Chế độ sạc/xả thông minh: Lưu trữ điện BESS có chế độ sạc và xả ắc quy theo thời gian hoặc theo nhu cầu sử dụng.

Ví dụ: Sạc khi hệ thống điện mặt trời có công suất đỉnh và xả vào lúc chập tối khi có nhu cầu phụ tải cao. Chế độ sạc và xả này giúp tiết kiệm tiền điện, giúp quản lý & vận hành hệ thống điện hiệu quả.

✅ Diện tích lắp đặt không lớn: So với thủy điện tích năng đòi hỏi địa hình khu vực xây dựng thì BESS được tích hợp trong các container, nên có thể được xây dựng ngay trong trung tâm thành phố, trung tâm phụ tải…vv. Yêu cầu mặt bằng xây dựng lắp đặt không lớn; và có thể dễ dàng vận chuyển đến những địa điểm khác.

✅ Dễ dàng nâng cấp, bảo trì: Hệ thống lưu trữ BESS được thiết kế với dạng module trong các Container; về cơ bản thì mỗi container giống như một cục pin khổng lồ chứa rất nhiều tế bào pin Lithium ion/ Vanadium mà bất kì tế bào nào trong đó cũng có thể được thay thế, bảo trì dễ dàng. Bên cạnh đó, hệ thống thường được lắp đặt ngoài trời nên cấp độ bảo vệ và chống ăn mòn cao.

✅ Thân thiện với môi trường: Bằng cách tối ưu sử dụng nguồn năng lượng sạch thông qua giải pháp lưu trữ BESS, đã gián tiếp giảm nhu cầu sử dụng năng lượng từ các nguồn năng lượng hóa thạch khác (điện than, điện khí…), từ đó giảm tác động tới môi trường; giảm phát thải Carbon.

✅ Ưu đãi tài chính: Hiện nay Chính phủ và cơ quan quản lý đang tích cực khuyến khích phát triển hệ thống lưu trữ pin với các ưu đãi tài chính, điều này có xu hướng tăng dần trong tương lai.‎ Đặc biệt, sau phát biểu của Thủ tướng Phạm Minh Chính tại Hội nghị Thượng đỉnh về biến đổi khí hậu trong khuôn khổ Hội nghị COP26 “trung hòa phát thải Carbon vào năm 2050” càng khẳng định vững chắc xu hướng này.

Một số ứng dụng cụ thể của BESS

– BESS tại các khu công nghiệp, tòa nhà thương mại hay hộ gia đình có thể cung cấp điện năng tiêu thụ vào giờ cao điểm (sạc giờ thấp điểm), từ đó giảm chi phí tiêu thụ điện; và tích trữ sản lượng dư thừa từ hệ thống điện mặt trời áp mái (nếu có) giúp giảm việc lãng phí sản lượng dư thừa.

– BESS nối lưới có thể hỗ trợ cung cấp một số dịch vụ ổn định lưới như: dịch chuyển phụ tải giúp giảm áp lực trên hệ thống truyền tải và phân phối (load shifting), ổn định tần số (frequency regulation), ổn định điện áp (voltage regulation), giảm sự cấp bách nâng cấp hệ thống lưới điện cục bộ (grid investment deferral), vv…

– BESS lắp đặt tại các dự án nhà máy NLTT giúp ổn định chất lượng điện năng và công suất phát điện (renewable smoothing).

Một số dự án lưu trữ điện công nghệ BESS trên thế giới :

Chủ sở hữu Vistra Energy thông báo đã hoàn thành công việc mở rộng Cơ sở lưu trữ năng lượng Moss Landing ở California, hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium (BESS) ở mức cao nhất thế giới 350 MW

Trung tâm lưu trữ BESS của CPUC-SCE Creck Ventura 200MW tại trạm biến áp Hinson, Los Angeles, USA

Nhà phát triển lưu trữ năng lượng toàn cầu Eku Energy đã bắt đầu xây dựng hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) của Vương quốc Anh với tổng công suất là 130MWh.

Trung tâm lưu trữ điện (BESS) Dorman tổng công suất 40MW ở Chandler

Trung tâm lưu trữ năng lương BESS Megapack của Tesla công suất 20MW tại bang Arizona, USA