Lưới điện thông minh: Dự án mang hơi thở thời đại

TP.HCM, đầu tàu về kinh tế - xã hội của cả nước, một nơi được mệnh danh là “thành phố không bao giờ ngủ” nên nhu cầu tiêu thụ điện bình quân của các nhóm tiêu dùng như hộ gia đình, thương mại và công nghiệp luôn cao hơn so với các thành phố khác. Chính vì vậy, việc phát triển lưới điện thông minh được Tổng công ty Điện lực TP.HCM (EVNHCMC) tiên phong nghiên cứu và triển khai trong nhiều năm qua. Dự án đạt được hiệu quả kinh tế cao, cải thiện độ tin cậy của người dùng cũng như đáp ứng yêu cầu đổi mới, sáng tạo của thành phố.

Bắt kịp xu thế của ngành điện thế giới

Lưới điện thông minh không chỉ truyền tải điện từ đơn vị cung cấp điện năng tới khách hàng sử dụng điện mà còn sử dụng công nghệ kỹ thuật số để trao đổi thông tin dữ liệu về hành vi và hoạt động của tất cả các khâu kết nối với lưới điện – đơn vị phát điện và người sử dụng điện và các đơn vị vừa sản xuất vừa tiêu thụ điện.

Một hình ảnh chân thực nhất mà mọi người dân có thể hình dung về lưới điện thông minh và những lợi ích của đề án này: Trước năm 2022, hàng tháng, nhân viên điện lực sẽ đến gõ cửa từng hộ để ghi chỉ số điện trên công tơ, đưa hóa đơn thanh toán và thu tiền điện ngay tại chỗ. Nhân viên điện lực và người dân phải “canh nhau”, khớp giờ để thực hiện nghĩa vụ.

Hiện nay, hình ảnh này không còn nữa. Thay vào đó, 100% khách hàng của EVNHCMC đã được lắp đặt công tơ điện tử thông minh. Chỉ số điện tiêu thụ trong một tháng của từng nhà được tự động thu thập về trung tâm và khách hàng có thể thuận tiện theo dõi số lượng điện tiêu thụ, số tiền phải thanh toán qua tin nhắn, ứng dụng trên điện thoại thông minh hoặc qua app của các ngân hàng. Khách có thể thanh toán trực tuyến hoặc đến đóng ở những địa điểm nhận thu hộ một cách chủ động và nhanh chóng.

Trên đây chỉ là 1 trong rất nhiều lợi ích mà đề án lưới điện thông minh, được EVNHCMC triển khai từ 2014 mang lại cho cả đơn vị quản lý, phân phối điện lẫn người dân.

Trên cơ sở là Quyết định 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 của Thủ tướng Chính phủ và Quyết định số 4602/QĐ-BCT ngày 25/11/2016 của Bộ Công Thương, quá trình xây dựng và phát triển lưới điện thông minh của EVNHCMC thực hiện đã thông qua 4 giai đoạn: (1) 2010 – 2013 là giai đoạn tự tìm tòi, nghiên cứu; (2) 2014 – 2015 là giai đoạn thí điểm các cấu phần của lưới điện thông minh trên quy mô nhỏ để nắm bắt, làm chủ công nghệ; (3) 2016 – 2020: xác định lộ trình lưới điện thông minh và tập trung triển khai đại trà; (4) 2021 – 2025: tập trung phát triển lưới điện thông minh theo chiều sâu.

Trong suốt quá trình triển khai, Tổng công ty Điện lực TP.HCM chú trọng việc xây dựng và phát triển lưới điện thông minh theo định hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ hiện đại, kết hợp chuyển đổi số toàn diện với mục tiêu nâng cao năng lực hệ thống nhằm đảm bảo cung cấp điện tin cậy, chất lượng, giảm tỷ lệ tổn thất điện năng, quản lý nhu cầu phụ tải và sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả, nâng cao năng suất lao động và giảm chi phí vận hành.

Đặc biệt, việc kết hợp này phục vụ phát triển kinh tế xã hội của thành phố trong tình hình mức độ xâm nhập của các nguồn phân tán phức tạp như năng lượng tái tạo; trạm sạc xe điện và yêu cầu đáp ứng mức độ hài lòng của khách hàng ngày càng tăng cao.

Toàn bộ hệ thống được tự động hóa

Từ năm 2017, EVNHCMC đã đưa vào vận hành Trung tâm điều khiển xa đầu tiên, có khả năng giám sát và điều khiển từ xa lưới điện toàn thành phố theo thời gian thực.

Đến đầu năm 2022, EVNHCMC đưa vào vận hành Trung tâm Điều khiển xa thứ hai, độc lập và dự phòng cho Trung tâm Điều khiển xa thứ nhất, theo chuẩn quốc tế và là Tổng công ty phân phối điện đầu tiên của Việt Nam thực hiện mô hình này. Trung tâm này có khả năng nhận chỉ huy vận hành toàn bộ lưới điện TP. HCM trong điều kiện Trung tâm 1 xảy ra sự cố mà chất lượng vận hành lưới điện hoàn toàn không thay đổi.

Hiện nay toàn bộ lưới điện đã được vận hành tự động hoá bao gồm: 2 trung tâm điều khiển; 57/57 trạm biến áp 110kV vận hành không người trực; 100% lưới điện trung thế vận hành hoàn toàn tự động, có khả năng phát hiện, cô lập sự cố và tái lập điện với thời gian dưới 1 phút đối với vùng không bị ảnh hưởng; 100% các trạm biến áp phân phối được giám sát từ xa, thông báo mất điện tức thời tới khách hàng.

Ngoài ra, vào năm 2022, EVNHCMC đã hoàn tất lắp đặt 100% công tơ điện tử thông minh có chức năng thu thập dữ liệu từ xa cho toàn bộ khách hàng sử dụng điện trên địa bàn thành phố.

Năm 2023, EVNHCMC đã hoàn tất nghiệm thu và đưa vào vận hành Trạm biến áp kỹ thuật số đầu tiên 110kV Tân Phú Trung với công nghệ mới, tiên tiến nhất hiện nay. Cũng trong năm này, Tổng công ty đã hoàn tất triển khai dự án Khoa học Công nghệ: “Xây dựng thí điểm lưới điện Microgrid có tích hợp năng lượng tái tạo (PV) và hệ thống pin tích trữ năng lượng (BESS) tại Trung tâm dữ liệu (Data Center)”.

Nâng cao năng lực quản lý vận hành và phục vụ khách hàng

Trong đợt giãn cách xã hội liên tục và đầy căng thẳng do dịch Covid - 19, từ đầu tháng 6/2021 đến hết tháng 9/2021 tại TP.HCM, như tất cả các ngành nghề khác, số lượng cán bộ nhân viên, người lao động của Tổng công ty được làm việc tại cơ quan, bao gồm lực lượng trực giữ điện và xử lý sự cố, chỉ được không quá 1/3 tổng số lao động. Trong tình huống cực đoan như vậy, nhờ mức độ hiện đại hóa – tự động hóa cao, Tổng công ty đã áp dụng phương thức vận hành và điều khiển từ xa, từ đó đã đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ 504 địa điểm phục vụ phòng, chống dịch bệnh Covid-19 và phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân.

Đây cũng là một minh chứng, một trong những lợi ích có thể nhìn thấy ngay của việc triển khai lưới điện thông minh kịp thời và hiệu quả, góp phần thay đổi diện mạo ngành điện và đóng góp vào sự ổn định, phát triển chung của thành phố mang tên Bác.

Theo ông Luân Quốc Hưng, – Phó Tổng giám đốc EVNHCMC, lưới điện thông minh đã góp phần:

- Nâng cao năng lực quản lý vận hành lưới điện tại TP.HCM, giúp giảm thời gian mất điện do mỗi lần xảy ra sự cố từ 120 phút trước đây xuống còn 1-2 phút; nâng cao năng suất lao động thông qua việc tiết giảm được hơn 400 nhân viên trực vận hành trạm biến áp; đảm bảo an toàn cho con người và năng lực phòng chống thiên tai thông qua các hệ thống giám sát điều khiển hoàn toàn từ xa.

“

Lưới điện thông minh giúp giảm đáng kể thời gian mất điện do sự cố, từ 120 phút trước đây xuống còn 1-2 phút.

- Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện: số lần mất điện bình quân của khách hàng (SAIFI) giảm từ 28,85 lần (năm 2010) xuống còn 0,28 lần (năm 2024); thời gian mất điện bình quân của khách hàng (SAIDI) giảm từ 3.964 phút (năm 2010) xuống còn 25,5 phút (năm 2024), ngang bằng với các nước tiên tiến trong khu vực và tương đương với chỉ số của một số thành phố hiện đại tại Châu Âu, Châu Mỹ.

- Giúp giảm tổn thất điện năng: tỉ lệ tổn thất điện năng năm 2024 đạt 2,98%, giảm sâu so với năm 2010 (5,82%), ngang bằng với các nước tiên tiến trên thế giới.

- Cung cấp cho khách hàng nhiều kênh giao tiếp thông qua tổng đài đa kênh, giúp khách hàng có thể chủ động liên lạc và giao dịch với ngành điện qua nhiều phương thức đa dạng trên một nền tảng công nghệ thống nhất, đáp ứng đầy đủ các hình thức giao tiếp phổ biến hiện nay.

-Tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối và vận hành các nguồn phát điện phân tán ở mọi quy mô và công nghệ, thúc đẩy phát triển và quản lý các nguồn năng lượng xanh và sạch tại TP.HCM.

EVNHCMC làm chủ thách thức

Từ khi triển khai lưới điện thông minh, những kỳ vọng đặt ra khi xây dựng đề án đã đạt được. Để đạt được điều đó, EVNHCMC đã đối mặt với những vấn đề lớn, đã cân nhắc và lựa chọn hiệu quả cách thức và lộ trình triển khai lưới điện thông minh.

Trước tiên là lựa chọn công nghệ và xác định lộ trình triển khai. Qua việc nghiên cứu và tiếp cận các công nghệ lưới điện thông minh trên thế giới, EVNHCMC tiến hành đánh giá sự cần thiết (cân nhắc chi phí và hiệu quả đầu tư) và tính phù hợp của từng giải pháp với hiện trạng lưới điện tại TP.HCM để xác định mức độ ưu tiên và lộ trình triển khai phù hợp.

Tiếp đó, EVNHCMC xác định phải làm chủ công nghệ, không phụ thuộc vào nhà cung cấp hay đơn vị tư vấn. EVNHCMC đã giao nhiệm vụ cho các bộ phận chuyên trách và chỉ cho phép triển khai thực hiện khi đã làm chủ công nghệ mới, từ tất cả các khâu thiết kế, mua sắm, lắp đặt, cấu hình, lập trình điều khiển, thử nghiệm nghiệm thu, sửa chữa bảo dưỡng và đào tạo nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Tất cả các dự án cốt lõi đều được trải qua giai đoạn thí điểm, sau đó đánh giá, rút kinh nghiệm rồi mới triển khai đại trà.

Một vấn đề được EVNHCMC đặt lên hàng đầu là việc đảm bảo an ninh và bảo mật cho lưới điện thông minh, cụ thể là việc trang bị các giải pháp bảo mật chuyên dụng cho hệ thống mạng IT và OT, xác lập các nguyên tắc tuân thủ về giải pháp, quy trình, con người, đảm bảo sự phù hợp các tiêu chuẩn như ISO 27001 cho mạng IT và ISO 27019 cho mạng OT.

EVNHCMC đồng thời xác định phải luôn cập nhật và phát triển công nghệ để đối mặt với các thách thức mới. Đó là các nguy cơ như thiếu hụt nguồn cung năng lượng, mức độ xâm nhập của các nguồn điện phân tán, đặc biệt là năng lượng tái tạo gia tăng cao, nguy cơ mất an toàn thông tin hay bị hacker tấn công. Bên cạnh đó là sự xuất hiện của xe điện, công nghệ pin tích trữ năng lượng, yêu cầu chuyển dịch năng lượng, chuyển đổi số, nâng cao trải nghiệm khách hàng… Vì vậy, EVNHCMC không ngừng nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới, thúc đẩy đổi mới sáng tạo để tiếp tục phát triển lưới điện thông minh, cùng Thành phố tiến vào kỷ nguyên mới – kỷ nguyên vươn mình cùng Thành phố và cả nước.