CHLB ĐỨC – Thời kỳ phát triển của các nhà máy điện lai đã đến. Sự kết hợp giữa việc tạo ra điện từ nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác nhau, chẳng hạn như mặt trời, gió và thủy điện, cùng công nghệ lưu trữ thông minh mang lại lợi ích rõ ràng: Chúng cho phép tích hợp điện từ các nguồn tái tạo vào hệ thống năng lượng một cách hiệu quả về mặt chi phí. Đây là lý do tại sao khi ngành công nghiệp năng lượng mặt trời trên khắp thế giới gặp nhau tại Hội chợ Intersolar Europe, công nghệ hiện đại, các quy định và triển vọng của các nhà máy điện lai sẽ là chủ đề được thảo luận nhiều. Hội chợ hàng đầu thế giới về ngành công nghiệp năng lượng mặt trời diễn ra từ ngày 7 đến ngày 9/5/2025 như một phần của The easier E Europe, liên minh triển lãm lớn nhất châu Âu dành cho ngành công nghiệp năng lượng, tại Hội chợ Công nghiệp quốc tế Messe München (tại thành phố Munich). Hơn 3.000 công ty trưng bày và hơn 110.000 khách thăm đến từ khắp nơi trên thế giới.

Nhà máy điện lai đang ngày càng trở nên quan trọng
Các nhà máy điện lai lớn đang được xây dựng trên khắp châu Âu: Khi hoàn thành, một dự án ở Bồ Đào Nha sẽ bao gồm một hệ thống PV 365 megawatt (MW), một trang trại gió với công suất 264 MW, một hệ thống lưu trữ pin 168 MW và một máy điện phân 500 kilowatt (kW) để sản xuất hydro xanh. Một dự án ở Tây Ban Nha kết hợp quang điện và thủy điện trong một nhà máy điện lai với tổng công suất 86 MW. Ở Bulgaria, một nhà máy điện lai đang được xây dựng bao gồm PV 238 MW, điện gió 250 MW và một hệ thống lưu trữ pin 250 MW.

Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của quang điện
Việc triển khai quang điện tiếp tục tăng trưởng đáng kể: Trong năm 2023 – 2024, các công trình lắp đặt năng lượng mặt trời chiếm ba phần tư công suất phát điện mới được lắp đặt trên khắp thế giới. Năm 2015, công suất quang điện (PV) lắp đặt toàn cầu vào khoảng 200 GW, đến năm 2024, công suất phát điện đã tăng gấp mười lần lên 2.000 GW – đạt mốc hai terawatt. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency), khoảng 6.000 GW công suất PV sẽ được lắp đặt vào năm 2030 – tăng gấp ba lần chỉ trong vài năm. Sự gia tăng gần như theo cấp số nhân của năng lượng tái tạo yêu cầu việc tích hợp linh hoạt và thông minh vào hệ thống điện. Một phần quan trọng của câu trả lời cho những khó khăn về tích hợp sẽ là sự kết hợp giữa phát điện và lưu trữ điện tại một địa điểm. Trong tương lai gần, sự kết hợp giữa các công trình lắp đặt năng lượng mặt trời độc lập và hệ thống lưu trữ có thể sẽ trở thành chuẩn mực – đây là xu hướng mà chúng ta đã thấy trên thị trường hệ thống lưu trữ dân dụng của Đức.

Chi phí giảm mạnh, giá điện giảm
Động lực chính thúc đẩy sự bùng nổ toàn diện của các dự án lai là giá cả các thành phần gần như giảm mạnh. Các thành phần quang điện hiện rẻ hơn 85%, các hệ thống lưu trữ pin có giá thành thấp hơn 90% so với 15 năm trước. Theo một nghiên cứu của Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer (ISE – Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems) được công bố vào tháng 7/2024, chỉ số LCOE (levelized cost of electricity) (1) cho các trang trại năng lượng mặt trời của CHLB Đức là từ 4,1 đến 6,9 eurocent/ kWh. Khi các hệ thống quang điện (PV) độc lập được kết hợp với các hệ thống lưu trữ pin, chỉ số LCOE là từ 6,0 đến 10,8 cent/kWh. Chi phí sản xuất của các nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch hiện nay cao hơn hẳn: Điện từ các nhà máy điện chạy bằng than nâu (2) có giá từ 15,1 đến 25,7 cent, nhà máy điện chạy bằng than cứng (3) có giá từ 17,3 đến 29,3 cent, nhà máy điện chu trình hỗn hợp có giá từ 10,9 đến 18,1 cent và nhà máy điện chạy bằng khí đốt linh hoạt có giá từ 15,4 đến 32,6 cent cho mỗi kilowatt giờ. Điện từ các nhà máy điện hạt nhân có giá từ 13,6 đến 49,0 cent/ kWh. Điều này cho thấy với các nhà máy điện lai, ngoài việc bảo vệ môi trường, còn giúp tiết kiệm được rất nhiều chi phí. Chúng sẽ bảo đảm giá điện thấp cho ngành công nghiệp, các doanh nghiệp vừa và nhỏ và các hộ gia đình tư nhân trong dài hạn.
(1) Chỉ số LCOE: là chi phí năng lượng cân bằng hoặc chi phí cào bằng điện, được sử dụng để tính toán chi phí xây dựng và vận hành một nhà máy điện.
(2) Than nâu (brown coal): là một loại than đá có màu nâu nhạt, thường được sử dụng làm nhiên liệu để sản xuất điện hoặc để chế biến thành các dạng năng lượng khác. Than nâu có mật độ carbon tương đối thấp (khoảng 25-35%) và hàm lượng nước cao (khoảng 60-75%), khiến nó có mật độ năng lượng thấp hơn so với than đá đen. Loại than này dễ bị phân hủy và có xu hướng bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí.
(3) Than cứng (hard coal): có hàm lượng carbon cao nhất, có ít tạp chất nhất, và cho năng lượng cao nhất trong tất cả các loại than.

Nhà máy điện lai phục vụ lưới điện
Xu hướng nhà máy điện lai sẽ được thúc đẩy bởi sự bùng nổ lưu trữ pin trên thế giới. Các hệ thống lưu trữ pin có thể giúp tối ưu hóa việc tiếp thị điện xanh thông qua nhiều mô hình kinh doanh khác nhau, chẳng hạn như biểu giá điện mua vào hoặc tiếp thị trực tiếp. Pin cũng cho phép kinh doanh chênh lệch giá năng lượng, tức là lưu trữ điện khi giá thấp và đưa điện trở lại lưới điện khi nhu cầu cao – và do đó giá tăng, cũng như các dịch vụ dự trữ vận hành và ổn định lưới điện. Trong tương lai, các dịch vụ ổn định lưới điện do các nhà máy điện lai cung cấp sẽ góp phần đáng kể vào việc làm cho lưới điện ổn định hơn và linh hoạt hơn. Các khái niệm và quy trình điều khiển thông minh sẽ cho phép chúng chuyển đổi giữa các chế độ vận hành để có sự cân bằng lý tưởng giữa lợi nhuận và khả năng phục vụ lưới điện.

Tận dụng tối đa các điểm kết nối
Các điểm kết nối lưới điện thường là một yếu tố hạn chế khi triển khai điện mặt trời và điện gió. Trái ngược với thông lệ hiện tại, chúng có thể được sử dụng để kết nối công suất phát điện cao hơn công suất thực tế mà chúng có thể truyền tải. Việc xây dựng quá mức công suất năng lượng tái tạo này sẽ có ý nghĩa đối với các nhà máy điện lai, vì năng lực phát điện của các nhà máy điện mặt trời và điện gió rất khác nhau và bổ sung cho nhau. Kết nối cả phát điện mặt trời và điện gió và xây dựng quá mức thêm 250%, công suất sử dụng của một điểm kết nối lưới điện có thể tăng lên 53%. Ngược lại, các nhà máy điện chỉ sử dụng điện mặt trời có tỷ lệ sử dụng trung bình là 13%, các nhà máy điện chỉ sử dụng điện gió là 33%. Liên đoàn Năng lượng Tái tạo Đức (German Renewable Energy Federation) gọi cách tiếp cận này là “low-hanging fruit” (tạm dịch là ‘mục tiêu dễ đạt được’).

Để xem các tin bài khác về “Nhà máy điện lai”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Intersolar