Vấn đề tích hợp nguồn phân tán trong đào tạo và hiện trạng

Những năm gần đây, một trong nhưng xu hướng của công nghệ năng lượng là việc tích hợp các nguồn năng lượng phân tán (DES) vào lưới điện hệ thống quốc gia hoặc vùng lãnh thổ. Vấn đề chỉ thực sự nóng lên ở Việt Nam sau khi có sự bùng nổ về điện mặt trời từ sau Quyết định số 11 năm 2017 của Thủ tướng Chính phủ. Trước đó, tích hợp DES đã từng được quan tâm với sự phát triển của hệ thống các nhà máy thủy điện nhỏ và lộ trình thực hiện thị trường hóa ngành điện Việt Nam.

Trong dòng chảy xu hướng này, Trường Đại học Điện lực đã và đang thể hiện là một trong những cơ sở đào tạo đi đầu thể hiện trong các môn học và chuyên ngành học được bổ sung kịp thời vào chương trình đào tạo. Đây thực sự là một thách thức lớn vì lĩnh vực tích hợp DES phải là sự phối hợp giữa nhiều môn, chuyên ngành và ngành học.

Bộ môn Môi trường và Năng lượng tái tạo, Khoa Công nghệ năng lượng được giao nhiệm vụ xây dựng chương trình đào tạo về Năng lượng tái tạo, trong đó có xu hướng nổi bật này. Tuy nhiên, do tính chất mới và đa ngành của DES mà việc triển khai đào tạo gặp phải khá nhiều khó khăn. Môn học “Tích hợp các hệ thống năng lượng tái tạo” thuộc ngành đào tạo “Công nghệ Kỹ thuật năng lượng” được xây dựng với những mục tiêu thiết thực như sau:

  • Cung cấp kiến thức tổng quan về kỹ thuật đáp ứng việc đấu nối vào hệ thống điện của các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó, nhấn mạnh yêu cầu về chất lượng điện năng (điện áp, tần số);
  • Cung cấp kiến thức về các giải pháp đấu nối và các vấn đề gặp phải khi tích hợp DES vào lưới điện quốc gia;
  • Cung cấp kiến thức về các giải pháp đấu nối và các vấn đề gặp phải khi tích hợp DES vào lưới điện quy mô nhỏ hoặc độc lập.

Những mục tiêu trên đây hiện nay vẫn chỉ mang tính giới thiệu và dừng lại ở việc mô phỏng hóa các sơ đồ tích hợp DES. Việc tiếp cận thực tế để sinh viên có thể nắm bắt và vận hành các kiến thức này đòi hỏi một thời gian thực tập nhất định tại các đơn vị có nhiệm vụ điều độ hệ thống hoặc đơn vị thí nghiệm đấu nối lưới điện. Hơn nữa, do sự hình thành một số lượng lớn các nhà máy điện mặt trời, và sắp tới có thể là các nhà máy điện gió và điện sinh khối, các chính sách đi kèm để kiểm soát chất lượng điện năng cũng được ban hành một cách dồn dập. Một số các thay đổi lớn phải kể đến như sự thay đổi các thông số kỹ thuật của nhà máy điện mặt trời và điện gió trong các Thông tư mới nhất của Bộ Công thương (MOIT). Các điều, khoản được thay đổi đều có xu hướng “thắt chặt” các giới hạn chất lượng như so sánh trong Hình 1. Điều này gây ra những lúng túng nhất định trong cách dạy và học của Giảng viên cùng sinh viên khi muốn tiếp cận vấn đề theo hướng thực tế.

Như đã nói, việc tiếp cận thực tế khó khăn nên vấn đề triển khai mô hình hóa và giả lập tình huống cần phải được đẩy mạnh trong công tác đào tạo. Các phần mềm thuận tiện nhất cho việc mô phỏng như Matlab đã và đang được giới thiệu một cách bài bản tại Trường Đại học Điện lực cũng như Khoa Công nghệ năng lượng. Những mô phỏng về sự có mặt của một nguồn điện gió (Hình 2) hay nguồn điện mặt trời (Hình 3) đều được bổ trợ bởi các kiến thức cơ bản về chất lượng điện năng trong môn học “Tích hợp các hệ thống năng lượng tái tạo” (Hình  4).

Hình  2: Mô hình mẫu nhà máy điện gió nối lưới trên Matlab Simulink (lệnh gọi: power_wind_dfig_det)

Hình  3: Mô hình hệ thống điện mặt trời nối lưới quy mô nhỏ

Hình  4: Lý thuyết cơ bản luôn là nền móng cho mọi ứng dụng của các kỹ sư tương lại

Với những sự chủ động khắc phục khó khăn của Giảng viên và Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật năng lượng, môn học Tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo (Hình 5) trở nên rõ ràng hơn và góp một phần xây dựng nền móng cho kiến thức của sinh viên năm cuối về vấn đề tích hợp nguồn phân tán trong hệ thống điện.

Hình 5: Buổi học đầu tiên luôn quan trọng và ảnh hưởng lớn đến chất lượng đào tạo

Kiến thức liên quan đến môn học, độc giả có thể liên hệ theo email: Haipm@epu.edu.vn