Thấy gì qua sáng kiến ​​triển khai lưới điện hiện đại của Hoa Kỳ vừa công bố?

Bối cảnh ra đời MGD:

Theo Powermag (Hoa Kỳ): Sáng kiến MGD được xem là một trong một nỗ lực đáng kể hướng tới hiện đại hóa cơ sở hạ tầng lưới điện quá cũ của Hoa Kỳ hiện nay. MGD được ra đời với sự hợp tác của 21 bang và đánh dấu thắng lợi mới nhất cho việc nâng cấp lưới truyền tải và phân phối (T&D), vốn đã “cũ lại không đồng đều” kéo dài trong nhiều thập kỷ.

Về cơ bản, sáng kiến MGD nhằm thiết lập mối quan hệ đối tác giữa chính phủ liên bang, các bang để đẩy nhanh tiến độ trong giải quyết các thách thức và tận dụng cơ hội chung của lưới điện. “Tăng trưởng phụ tải ngày càng lớn trong khi năng lượng và công nghệ mới vô cùng sôi động, vì vậy, nếu cứ để hạ tầng lưới điện quá cũ, quá lâu sẽ gây bất lợi. Đặc biệt là độ tin cậy truyền tải và khả năng chi trả của các đơn vị quản lý” - phát ngôn của Nhà Trắng nói trước báo giới.

Nhà Trắng cho biết: Đến nay đã nhận được cam kết từ 21 bang, con số này đang tăng nhanh. Theo các cam kết chung, chính phủ liên bang và các tiểu bang sẽ tìm cách đẩy nhanh việc triển khai các công nghệ lưới điện tiên tiến để hiện đại hóa lưới điện, mở rộng khả năng của lưới trên các đường dây T&D mới và hiện có.

Ngoài ra, các cam kết chung còn tìm cách tăng cường hợp tác giữa tiểu bang, liên bang trong lập kế hoạch truyền tải liên vùng, nội vùng thông qua Tổ chức truyền tải khu vực (RTO) và Nhà điều hành dịch vụ độc lập (ISO). Chính phủ tiểu bang và liên bang cũng cam kết “cộng tác với các nhà cung cấp giải pháp, ngành công nghiệp, tổ chức lao động và tổ chức kiểm định đáng tin cậy để xây dựng lực lượng lao động đa dạng”.

Trong cam kết chung dẫn đầu bằng “chiến lược năng lượng toàn diện”, các bang thừa nhận những thách thức và cơ hội về lưới điện giữa các bang là rất lớn. Sáng kiến cho phép các bang triển khai các biện pháp điều hành giải quyết những thách thức về năng lực lưới điện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các công nghệ tiên tiến thông qua quy hoạch và khuyến khích, tối đa hóa sự hỗ trợ của liên bang, phát huy lợi ích của công nghệ mới, cũng như chia sẻ hiểu biết sâu sắc giữa các bang. Cách tiếp cận linh hoạt này nhằm đảm bảo rằng: Mỗi bang có thể điều chỉnh chiến lược cho phù hợp với hoàn cảnh riêng của mình.

Vai trò của chính phủ liên bang là dựa vào việc nâng cao sự tập trung quốc gia vào đổi mới lưới điện, đồng thời “thúc đẩy nhận thức về những thách thức về điện như một ưu tiên chiến lược và kinh tế trên toàn quốc”. Ngoài ra, chính phủ liên bang còn cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và tài chính, thúc đẩy các công nghệ hiện đại thông qua Cơ quan Quản lý tiếp thị điện, thúc đẩy đối thoại giữa các bên liên quan, đồng thời cập nhật, chia sẻ những tiến bộ trong chính sách và công nghệ lưới điện.

Những ‘trụ cột’ trong sáng kiến MGD:

1. Cải tạo lưới điện để thỏa mãn nhu cầu tiêu thụ điện và nguồn năng lượng tái tạo gia tăng:

Sáng kiến ​​hợp tác này là biện pháp mới nhất trong chuỗi các biện pháp ưu tiên nhằm khởi động quá trình hiện đại hóa và mở rộng lưới điện mà ngành điện lực đã kêu gọi trong nhiều năm để thỏa mãn nhu cầu gia tăng nguồn năng lượng tái tạo.

Theo Nghiên cứu nhu cầu truyền tải quốc gia 2023 của Tập đoàn độ tin cậy điện Bắc Mỹ (NERC) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE): Khả năng của lưới điện đã được chú trọng nhiều trong ba năm qua, nhưng chưa thấm là bao và nay cần phải có sự hợp tác của chính phủ liên bang, cũng như các tiểu bang mới có thể đối phó được với các yếu tố phát sinh, đặc biệt là biến đổi khí hậu. Tiếp đến là nguồn vốn đầu tư mới có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi hiệu quả sang năng lượng tái tạo và các nguồn năng lượng phân tán (DER), đồng thời đảm bảo độ tin cậy khi nhiều nguồn tài nguyên quan trọng đã bị ngừng hoạt động.

Một lưu ý rất cần quan tâm, đó là nhu cầu điện năng tăng đột biến. Trong Đánh giá độ tin cậy dài hạn (LTRA) của DOE công bố tháng 12 năm 2023 cho thấy: Tốc độ tăng trưởng đã tăng đột biến kể từ năm 2022, đảo ngược “hàng thập kỷ tăng trưởng âm, hoặc không tăng trưởng”. Sự gia tăng này được thúc đẩy bởi điện khí hóa và các dự báo về sự phát triển của xe điện.

Theo dự báo của RTO: Với sự ra đời của các trung tâm dữ liệu, trí tuệ nhân tạo (AI) và các khoản đầu tư tiềm năng vào sản xuất nhiên liệu hydrogen, thì việc tiêu thụ điện năng ngày càng lớn. Riêng các trung tâm dữ liệu có thể tiêu thụ tới 9% sản lượng điện của Hoa Kỳ vào năm 2030 - “nhiều hơn gấp đôi lượng hiện đang sử dụng”.

Sự tăng trưởng nhu cầu mà RTO dự đoán là đáng kinh ngạc. Dự kiến, ​​mức sử dụng năng lượng ở 13 bang tăng gần 40% vào năm 2039, từ 800 TWh lên khoảng 1.100 TWh.

Theo báo cáo của Hội đồng độ tin cậy điện Texas (ERCOT) công bố tháng 4/2024: Dự báo tăng trưởng phụ tải khoảng 152 GW vào năm 2030, cao hơn 40 GW so với cùng dự báo một năm trước. Nhìn chung, các nhà quy hoạch lưới điện dự báo mức tăng trưởng nhu cầu cao nhất là 38 GW cho đến năm 2028, đòi hỏi phải lập kế hoạch và xây dựng nhanh chóng hệ thống phát điện và truyền tải mới.

2. Hiện đại hóa, mở rộng lưới truyền tải và phân phối (T&D):

Theo Báo cáo nghiên cứu nhu cầu truyền tải quốc gia của DOE công bố tháng 10/2023: Hiện tại, giả sử mức tăng trưởng vừa phải và mức tăng trưởng năng lượng sạch cao, đến năm 2035, toàn quốc sẽ cần 54.500 GW, tăng 64% so với hiện tại. Điều này cho thấy, nhu cầu nâng cấp hạ tầng truyền tải ở hầu hết các khu vực của Hoa Kỳ để có độ tin cậy và khả năng phục hồi là điều rất bức thiết.

Nghiên cứu nhu cầu truyền tải quốc gia của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (LBNL) cho thấy ba nhóm kịch bản khác nhau vào năm 2035. Giống như việc triển khai truyền tải khu vực, công suất truyền tải liên khu vực phải tăng lên khi nguồn điện và phụ tải thay đổi trong tương lai. Đặc biệt, LBNL nhấn mạnh đến “kết nối bị tắc nghẽn” đã lên tới mức 2.000 GW vào cuối năm 2022, và năm 2023 lên gần 2.600 GW và 95% trong số đó là năng lượng mặt trời, pin lưu trữ, năng lượng gió. Lượng tồn đọng lớn, thời gian chờ đợi và tỷ lệ ‘tiêu vốn’ cao cho thấy những thách thức kết nối và truyền tải cần phải cải thiện càng sớm càng tốt, trong đó cần cải thiện các quy trình thể chế, thủ tục hành chính.

Một số cải tiến đã được tiến hành như ra đời Sắc lệnh 2023 (Order 2023) của FERRC hồi tháng 7/2023: “Yêu cầu cải cách các thủ tục kết nối theo phương án (sẵn sàng trước, phục vụ trước) thay vì nối tiếp chờ đến lượt (đến trước, phục vụ trước). Cụ thể hơn, nếu nhân tài vật lực và mức độ sẵn sàng sẽ được ưu tiên thay vì đến lượt, đồng thời có hình phạt nghiêm khắc hơn”.

Sắc lệnh 2023 thể hiện một bước đi đúng đắn giải quyết những những thách thức ‘cổ chai’ và trên toàn lãnh thổ Hoa Kỳ cho dù một số nhà khai thác lưới điện trong khu vực như MISO, CAISO, PJM, ERCOT vẫn đưa ra đề xuất bổ sung vượt xa các yêu cầu của Sắc lệnh 2023.

3. Hài hòa với bối cảnh pháp lý và quy định đang phát triển:

Theo nghiên cứu của Viện Điện Edison (EEI): Các công ty điện lực vẫn đang phải đối mặt với các vấn đề liên quan đến cơ sở hạ tầng. Năm 2023, các công ty điện lực Hoa Kỳ đã đầu tư lên tới 168 tỷ USD trên lưới điện, trong đó 18% chi cho cơ sở hạ tầng truyền tải (30,7 tỷ USD) và 34% chi cho cơ sở hạ tầng phân phối (57,1 tỷ USD). Hầu hết đều hướng đến việc mở rộng công suất, chỉ có khoảng 7% tổng chi phí đầu tư truyền tải và phân phối dành cho công nghệ tiên tiến.

Bất chấp những khoản đầu tư tăng cường này, các công ty điện lực vẫn phải đối mặt với những rào cản lớn như vấn đề tài chính (các cơ chế thu hồi chi phí, hạn chế trong chuỗi cung ứng, chi phí gia tăng) và quan trọng hơn là các rào cản về pháp lý, chính sách. Nó làm chậm tiến độ, hoặc làm hỏng các dự án đã lên kế hoạch, cũng như chiến lược lập kế hoạch và mua sắm, chưa kể áp lực nội bộ thúc đẩy hiện đại hóa và mở rộng T&D ngày càng cao.

Để khắc phục, đầu tháng 5/2024 DOE đã ban hành lộ trình triển khai lưới điện, quy định hiện đại hóa lưới điện cấp tiểu bang. Đáng chú ý, các tiểu ban của tiểu bang xác định sẽ trở thành trọng tài cho phép truyền tải trong phạm vi ranh giới của bang mình, kể cả việc xác định địa điểm, đánh giá môi trường và các yếu tố cần thiết khác khi đường dây truyền tải đi qua bang. Trong hai năm trở lại đây, DOE và FERC đã đề xuất các quy định mới gỡ bỏ tắc nghẽn có liên quan, đúng hơn là gỡ bỏ những điều bất hợp lý nêu trong Đạo luật Chính sách Năng lượng năm 2005.

4. Giải quyết vấn đề về địa điểm, cấp phép và rào cản môi trường:

Những trở ngại được DOE đề cập trong sáng kiến MGD là địa điểm, cấp phép và rào cản môi trường... cần phải có “cách tiếp cận toàn diện, nhiều mặt để cải thiện lưới điện”. DOE đưa ra sáng kiến ​​táo bạo, nâng cấp 100.000 dặm (160.000 km) đường dây truyền tải trong 5 năm tới, hoàn thành vào năm 2029. Ba đường dây truyền tải liên vùng với tổng công suất 3,5 GW sẽ nhận được khoản 1,3 tỷ USD đầu tiên trong số 2,5 tỷ USD tài trợ liên bang được chỉ định theo Chương trình hỗ trợ truyền tải (TFP) công bố năm 2021.

Việc phân bổ 3,5 tỷ USD tài trợ liên bang do DOE thực vào cuối năm 2023 đánh dấu “khoản đầu tư trực tiếp lớn nhất từ ​​trước đến nay vào cơ sở hạ tầng lưới điện quan trọng”. Khoản chi phí này dành cho cho 58 dự án do các bên liên quan đến năng lượng lớn của Hoa Kỳ chủ trì. Mục tiêu là cải thiện tính linh hoạt của lưới điện và tăng cường khả năng phục hồi của hệ thống.

Cuối tháng 4/2024, DOE đã ban hành bộ quy tắc mới nhất, Cấp phép và Giấy phép truyền tải liên ngành phối hợp (CITAP) để giải quyết trực tiếp việc cấp phép. DOE cho biết: Trung bình việc cấp phép của liên bang cho một đường dây truyền tải điện mới mất khoảng 4 năm và trong “những trường hợp cực đoan” là hơn một thập kỷ. “Nhiều yếu tố có thể góp phần khiến các mốc thời gian phát triển truyền tải kéo dài, chẳng hạn như quy trình lập kế hoạch kéo dài và đứt đoạn, khó đảm bảo tài chính và nhu cầu điều hướng các quy trình cấp phép môi trường phức tạp”.

Chương trình CITAP đặt ra lịch trình ràng buộc hai năm để các cơ quan liên bang cấp giấy ủy quyền và giấy phép, giảm một nửa thời gian bình quân mà các nhà phát triển dành để xin giấy phép. DOE còn yêu cầu các nhà phát triển hệ thống truyền tải xây dựng kế hoạch có sự tham gia của công chúng trước khi họ xin cấp phép.

Cũng trong cuối tháng 4/2024 DOE đã đưa ra quy tắc chính thức nhằm hợp lý hóa đáng kể các quy trình đánh giá môi trường của liên bang và cấp phép cho các cơ sở truyền tải điện trên bờ đủ điều kiện. Đạo luật chính sách môi trường quốc gia (NEPA) cũng được sửa đổi, bổ sung các quy định mới như loại trừ phân loại đối với một số hệ thống lưu trữ năng lượng và hệ thống quang điện mặt trời. Biện pháp này loại bỏ các giới hạn về khoảng cách (trước đây áp dụng cho các đường dây điện có chiều dài 20 dặm trở xuống), bổ sung các tùy chọn di dời trong phạm vi quyền hiện có về đường, hoặc vùng đất đã bị xáo trộn, hoặc phát triển trước đây và chỉ định các điều kiện để mở rộng lộ giới.

5. Cải cách đáng kể thủ tục kết nối các dự án năng lượng:

Nhằm hiện đại hóa lưới điện, năm 2021, FERC ban hành Sắc lệnh số 881, trong đó yêu cầu chủ sở hữu hệ thống truyền tải sử dụng xếp hạng theo môi trường xung quanh để cải thiện độ chính xác của xếp hạng mức nhiệt đường dây truyền tải. Sắc lệnh số 896 và 897 ban hành vào tháng 6 năm 2023 nhằm tăng cường lập kế hoạch truyền tải cho các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt. Sắc lệnh số 2222, được ban hành vào tháng 9 năm 2020, tạo điều kiện tốt hơn cho các DER tham gia vào thị trường điện do các nhà khai thác lưới điện khu vực điều hành. Và, như đã nêu ở trên, Sắc lệnh FERC số 2023 được ban hành tháng 7 năm 2023 đưa ra những cải cách đáng kể đối với thủ tục kết nối các dự án năng lượng và lập kế hoạch truyền tải dài hạn.

Cụ thể là yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ truyền tải tham gia vào các quy trình lập kế hoạch dài hạn trong khung thời gian 20 năm (có tính đến các nguồn lực và nhu cầu ngày càng tăng), nhưng đưa ra thời hạn tham gia đàm phán với các cơ quan tiểu bang không quá 6 tháng. Các nhà cung cấp dịch vụ truyền tải vẫn phải nộp phương pháp phân bổ chi phí 'backstop' chủ động. (Trong tài chính doanh nghiệp và ngân hàng đầu tư, 'backstop” (điểm dừng) là để cung cấp hỗ trợ cuối cùng, hoặc thực hiện đấu thầu chào bán chứng khoán cho phần cổ phiếu chưa đăng ký).

Quy tắc này cũng quy định việc tích hợp xếp hạng đường dây động và các thiết bị kiểm soát dòng điện tiên tiến trong các đánh giá truyền tải khu vực để nâng cao hiệu quả và chi phí. Quy tắc này yêu cầu tăng cường tính minh bạch, cũng như sự phối hợp giữa các quy trình quy hoạch khu vực và địa phương cũng được yêu cầu để đảm bảo quy mô tối ưu của các cơ sở truyền tải thay thế./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM
Link tham khảo:

https://www.powermag.com/2024-shaping-up-to-be-dramatic-for-transmission-and-distribution/