Năng lượng mới: Thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh của hệ thống điện

Năng lượng mới, chủ yếu là năng lượng gió và năng lượng mặt trời, đang định hình lại cục diện của các hệ thống điện toàn cầu. So với nhiên liệu hóa thạch truyền thống, năng lượng mới có nguồn tài nguyên tái tạo, hoạt động không carbon và phân phối rộng rãi. Trong thập kỷ qua, công suất đơn vị của tuabin gió đã tăng từ2 MW đến trên 15 MW, trong khi hiệu suất chuyển đổi mô-đun quang điện đã tăng từ khoảng 15% lên hơn 23%. Về mặt chi phí, chi phí sản xuất điện từ các trang trại điện gió và năng lượng mặt trời quy mô lớn trên bờ đã giảm xuống dưới mức của các dự án điện đốt than mới.

Tuy nhiên, việc tích hợp năng lượng mới trên quy mô lớn cũng đặt ra những thách thức cho lưới điện. Sản lượng điện gió và năng lượng mặt trời không liên tục và thay đổi do điều kiện thời tiết, gây khó khăn cho việc đáp ứng chính xác nhu cầu phụ tải trên các thang thời gian khác nhau. Để giải quyết vấn đề này, các hệ thống lưu trữ năng lượng như pin lithium-ion, pin dòng chảy và bơm lưu trữ thủy điện đã trở thành công nghệ then chốt để điều hòa đầu ra, cung cấp khả năng điều chỉnh tần số và khả năng dự trữ. Trong khi đó, các kỹ thuật dự báo năng lượng mới kết hợp dự báo thời tiết bằng số và thuật toán học máy có thể cung cấp đường cong đầu ra trước 24 đến 72 giờ, giúp các trung tâm điều phối tối ưu hóa cam kết của đơn vị.

Được thúc đẩy bởi các chính sách và cơ chế thị trường, quang điện phân tán và năng lượng gió phân tán đang được đẩy mạnh ở các khu công nghiệp và khu vực nông thôn, theo mô hình “tự phát, dư điện vào lưới”. Năng lượng gió ngoài khơi, với số giờ sử dụng hàng năm cao hơn, đã trở thành một cực tăng trưởng mới. Cơ sở tích hợp năng lượng gió-mặt trời và năng lượng gió-mặt trời-thủy điện cải thiện hiệu quả truyền tải tổng thể thông qua sự bổ sung về thời gian và không gian của nhiều nguồn tài nguyên. Người ta dự đoán rằng khi công nghệ truyền tải HVDC linh hoạt và hydro xanh phát triển, tỷ trọng năng lượng mới trong tổng thể năng lượng sẽ tiếp tục tăng đều đặn.