GE vừa giới thiệu một gói phần mềm tích hợp những công cụ giải quyết “vấn nạn” cung ngắt quãng của các nguồn điện tái tạo và giúp các nhà máy điện vận hành hiệu quả hơn

Nguồn cung ngắt quãng, khó dự đoán của phong điện và điện mặt trời là một vấn đề công ty kinh doanh điện phải cân nhắc nếu muốn tăng lợi nhuận. Ảnh: Chris New cho GE Reports.

Các chuyên gia năng lượng xem châu Âu như một quả cầu phù thủy của ngành công nghiệp năng lượng: Nhìn vào những gì đang diễn ra ở châu lục này, ta có thể thấy trước tương lai ngành năng lượng toàn cầu.

Một mặt, các nguồn năng lượng tái tạo như gió, mặt trời đang tạo ra sản lượng điện nhiều hơn bao giờ hết. Đây cũng là những nguồn điện có tốc độ phát triển nhanh nhất, chiếm tới 86% toàn bộ sản lượng điện mới trong năm 2016 tại thị trường châu Âu.

Mặt khác, các nguồn điện truyền thống như điện than, điện khí đốt và điện hạt nhân vẫn giữ vai trò lớn. Trong năm 2016, hơn 2/3 sản lượng điện của châu Âu được tạo ra từ các nguồn năng lượng không tái tạo này. Dự kiến đến tận năm 2040, sản lượng điện toàn cầu từ các nguồn năng lượng tái tạo mới ngang bằng với sản lượng điện từ than và khí đốt.

Dù gì đi nữa, sự gián đoạn nguồn cung của điện tái tạo cũng đang tạo sức ép lớn lên các nhà máy điện châu Âu trong các nỗ lực giữ cân bằng lưới điện. Mạng lưới điện thường trải rộng nhưng lại rất mong manh, và cung điện luôn phải cân bằng cầu, nếu không sẽ xảy ra tình trạng mất điện. Ở Pháp, gió mạnh ở miền Bắc kết hợp với một tuần nắng nóng trên sông Riviera ở miền Nam có thể dẫn đến tình trạng quá tải cung điện tái tạo, gây rủi ro đến cân bằng mạng lưới điện.

Tình trạng sản xuất gián đoạn sẽ khó mang lại lợi nhuận. Các nhà máy điện ở châu Âu đã phải vật lộn để tăng được 1% lợi nhuận trong năm 2016. Các quốc gia trên thế giới đều đang theo dõi cách châu Âu sản xuất nhiệt điện để giữ cân bằng lưới điện, cách châu lục này ưu tiên sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo chi phí thấp và sạch, và cách duy trì lợi nhuận cho các nhà máy điện trong bối cảnh mạng lưới năng lượng đang thay đổi nhanh chóng.

Ứng dụng Tối ưu hóa Kinh doanh trong bộ phần mềm Tiện ích Kỹ thuật số mới của GE, cung cấp dữ liệu thời gian thực cho công ty kinh doanh điện, giúp họ đưa ra các quyết định chính xác hơn. Ảnh: GE Power.

Tin tốt là công nghệ Vạn vật Internet có thể giải quyết vấn đề này. Ví dụ, GE mới phát hành Tiện ích Kỹ thuật số, một gói phần mềm giúp các công ty kinh doanh điện thu thập dữ liệu và vận hành hiệu quả hơn.

Một công cụ trong gói phần mềm này là ứng dụng Tối ưu hóa Kinh doanh, cung cấp các dữ liệu thời gian thực cho các công ty kinh doanh điện – người giữ vai trò chủ đạo trong việc đảm bảo cân bằng cung – cầu điện trên lưới – và giúp các công ty điện lực hoạt động tốt. “Các công ty kinh doanh điện với tầm nhìn tốt có thể đấu thầu theo cách tối ưu nhất,” Scott Bolick, Giám đốc chiến lược phần mềm của GE Power, nói. “Không chỉ đảm bảo lượng điện sản xuất ra được tiêu thụ, họ còn có thể chắc chắn rằng sản lượng điện của những nhà máy vận hành tốt nhất được tiêu thụ trước”.

Ngày nay, hầu hết các thương vụ đều phải dựa trên những triển vọng dài hạn, ví dụ, tiên lượng trước nhu cầu điện tăng đột biến vào mùa đông khi máy sưởi được dùng nhiều. Tuy nhiên, các nhà máy điện mặt trời và phong điện lại phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện thời tiết, khiến việc dự kiến rất khó khăn, vì thế doanh số bắt đầu tăng tại các thị trường giao ngay. Về lý thuyết, loại thị trường này làm tăng giá của lượng điện cần mua và bán ngay lập tức.

Thách thức đặt ra là thị trường giao ngay yêu cầu tốc độ và sự chính xác như trong thị trường chứng khoán vậy. Thương vụ tốt hay lợi nhuận cao phụ thuộc nhiều vào độ nhanh nhạy, chính xác của thông tin. Thế nhưng, Bolick cho biết, ngành điện mới chỉ sử dụng 2% dữ liệu của toàn ngành công nghiệp năng lượng, bao gồm dữ liệu thời gian thực về công suất sản xuất điện của các nhà máy, mức độ hiệu quả, dự báo thời tiết và nhu cầu sử dụng, cũng như các dữ liệu dự báo về sản lượng điện của các nguồn năng lượng tái tạo. Trong nhiều trường hợp, các công ty dựa vào các bảng tính hoặc hệ thống thông tin riêng để đấu thầu.

Gói phần mềm Tiện ích Kỹ thuật số tổng hợp dữ liệu bằng cách kết hợp nhiều công cụ như ứng dụng Tối ưu hóa Kinh doanh, bộ Quản lý Hiệu suất Tài sản của GE (ứng dụng quản lý mức độ tin cậy của máy móc) và công cụ Tối ưu hóa Vận hành của GE (ứng dụng đo năng suất và mức độ hiệu quả). Kết hợp thành một gói phần mềm, các công cụ này cung cấp một cái nhìn xuyên suốt về hệ thống điện vận hành theo thời gian thực.

Các công cụ này sử dụng dữ liệu phân tích từ hơn 100,000 bản “song sinh kỹ thuật số” hoặc các bản sao ảo dựa trên dữ liệu thực tế từ các cơ sở sản xuất điện. Bộ công cụ này có thể mô hình hóa các viễn cảnh tương lai, dự đoán sản lượng điện, giúp giao dịch hiệu quả hơn và ổn định hệ thống lưới điện tốt hơn. “Khi có vấn đề, các công ty kinh doanh sẽ biết ngay lập tức,” Anna Geevarghese, Giám đốc sản phẩm của GE Power Digital, giải thích. “Khi một bơm nước hỏng hoặc tua-bin khí cần thay thế, họ sẽ biết thông tin này”.

Sự minh bạch này đồng thời cũng giúp các nhà máy vận hành tốt hơn, nguồn nhiên liệu truyền thống chỉ được sử dụng khi cần thiết nên mang lại lợi nhuận cao hơn. Ví dụ, quy trình đóng và mở các nhà máy điện than đòi hỏi nhiều nhân công và rất tốn kém. Nếu không có dữ liệu về cung và cầu trong tương lai, các nhà máy phải tiếp tục đốt nhiên liệu, vận hành ở mức thấp để sẵn sàng tăng công suất khi cần. Trong khi đó, nếu có thông tin kịp thời hơn, các nhà máy có thể đưa ra các quyết định chính xác hơn về việc nên đóng cửa hay tiếp tục duy trì và giao dịch ở thị trường phụ trợ, giúp hệ thống lưới điện ổn định. Đóng cửa các nhà máy hoạt động không hiệu quả cũng giúp giảm phát thải khí nhà kính.

Theo Bolick, khi thị trường năng lượng minh bạch hơn, quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo sẽ dễ dàng hơn. “Về cơ bản, chúng tôi đang cố gắng cung cấp nguồn điện an toàn, đáng tin cậy, ổn định, giá rẻ và bền vững,” Bolick nói. “Mục đích là những gì chúng tôi đang số hóa phải đảm bảo đáp ứng được 5 mục tiêu trên trong bối cảnh nguồn nhiên liệu sản xuất điện đang thay đổi lớn”.

Theo Bruce Watson

Nguồn: GEReports.com