Điện gió và tình trạng mất điện toàn tiểu bang Nam Úc

1.     Nam Úc mất điện thường xuyên

Ngày 28/9/2016, một trận bão lịch sử được coi là 50 năm mới có một lần đã làm hầu hết tiểu bang Nam Úc mất điện ^[1]. Gió bão gây thiệt hại cho 23 cột điện cao thế. Sấm sét liên tục (tổng cộng lên đến 80 ngàn lần)  kích động thiết bị bảo vệ (protection unit) của một số đường dây cao thế (66 kV, 250 kV).  Điều này  làm cho điện thế ở các nhà máy điện gió xuống thấp dưới ngưỡng vận hành nhiều lần.  Cuối cùng 9 nhà máy điện gió bị cắt khỏi mạng lưới  và các nhà máy điện gió khác  phải giảm công suất.  Sự gia tăng điện lực tự động từ  tiểu bang lân cận Victoria  để tái thiết lập cung cầu đã làm đường cao thế Heywood  275 kV tăng lên hơn  850 MW, nên bị cắt vì quá tải (giới hạn là 600 MW). Thế là cả  tiểu bang Nam Úc (trừ đảo Kangaroo) lâm vào cảnh mất điện.  Toàn bộ quá trình mất điện chỉ có 90 giây. Phục hồi mất nhiều giờ hơn, mãi gần 10 giờ tối, một phần lớn thành phố Adelaide mới có điện trở lại.

Không đợi điều tra và ý kiến của các chuyên gia trong ngành,  ông bộ trưởng năng lượng chính quyền liên bang Úc cho rằng nguyên nhân chính là do chính quyền tiểu bang Nam Úc quá chuộng điện gió (điện gió ở Nam Úc chiếm 41%) mà không tính đến sự an toàn (security) của mạng lưới điện. Đảng Xanh thì cho rằng nguyên nhân gốc là biến đổi khí hậu gây ra bão tố. Thủ hiến Nam Úc bào chữa rằng đó là do thời tiết.  Ông Tony Wood  thuộc GrattansInstitute  cho rằng nếu đường dây tống điện (transmission line) bị hỏng thì ở cuối đường dây, bạn có nhà máy nhiệt  điện hay điện gió cũng như nhau.

2) Gần 3 tháng sau, vào ngày 27/12/2016, một trận bão khác gây thiệt hại cho 300 đường dây phân phối điện (distribution network) và làm hơn 155 ngàn căn nhà bị mất điện.  

3) Mùa hè  ngày 8/2/2017, Nha Khí Tượng  dự báo Nam Úc sẽ bị cơn gió nóng (heatwave) tấn công làm nhiệt độ ở Adelaide có thể lên đến 42 độ C. Nhu cầu điện sẽ tăng vì máy điều hòa không khí sẽ được xử dụng tối đa. Từ 12 giờ trưa, nhu cầu điện tiếp tục leo thang trong khi đó điện lực phát từ các nhà máy điện gió giảm dần vì gió yếu [Hình 2]. Điện nhập khẩu từ 2 tiểu bang lân cận đã quá giới hạn an toàn của lưới điện. Vào 7:03 tối, công ty điều khiển thị trường năng lượng  (AEMO, Australian Energy Market Operator ) ra lệnh cúp điện từng đợt 

Hình 2.  Các nguồn điện (xanh lá cây : điện gió, xanh dương : nhập khẩu, nâu : nhiệt điện)

tổng cộng lên đến 100 MW (nhưng thực tế mất 300 MW) để mang hệ thống điện trở lại tình trạng an toàn (secure operating state),  làm 90 ngàn căn nhà mất điện trong vòng 45 phút giữa lúc trời thật nóng khoãng 40 độ C !

Cái lạ ở xứ Úc tài nguyên phong phú này là mặc dù Nam Úc có nhà máy điện khí Pelican II, có thể phát điện ngày hôm ấy nhưng không  tham gia vào việc  bán điện từ đầu vì lý do thương mại hơn là kỹ thuật. Ngày hôm sau, Nam Úc vẫn còn nóng nhưng không bị cúp điện khi nhà máy điện khí này hoạt động  trở lại. Đó là một nguyên nhân tranh cãi. Các nguyên nhân khác không kém phần quan trọng là AEMO dự báo nhu cầu điện thấp hơn thực tế và công suất điện gió  cao hơn thực tế.

2.      Mùa hè sang năm, Nam Úc sẽ mất điện ?

Cuối tháng 3 năm 2017, nhà máy nhiệt điện  Hazelwood (đốt than nâu, gây nhiều ô nhiễm không khí) ở tiểu bang Victoria với công suất 1600 MW sẽ đóng cửa. Nam Úc sẽ bị mất điện trầm trọng hơn nếu không gia tăng nguồn điện trong vòng dưới 1 năm.

Trước viễn ảnh đen tối này, các chính trị gia liên bang và tiểu bang vào cuộc. Thủ hiến Nam Úc, ông Jay Witherills  thuộc đảng Lao Động, tuyên bố sẽ chi 550 triệu đô Úc, gồm nhà máy điện gas  200 MW chỉ dùng cho trường hợp khẩn cấp và một giàn pin (battery) 100 MW (chủ yếu kết hợp với nhà máy điện gió). Giám đốc điều hành hãng Telsa, ông Elen Musk lợi dụng cơ hội để quảng cáo, tuyên truyền, tuyên bố ông ta sẽ giải quyết vấn đề cúp điện của Nam Úc trong vòng 100 ngày bằng một trang trại pin của Telsa, nếu không ông sẽ tặng không !

Thủ tướng  liên bang chỉ trích tiểu bang Nam Úc tự ý làm một mình không hỏi ý kiến chính phủ liên bang, và đề ra một dự án “kêu” hơn, tốn kém hơn, khoảng 2 tỉ đô, nhưng cần từ 4 đến 7 năm. Đó là xây nhà máy thủy điện tích năng (pumped-storage hydro power plant), công suất 2000 MW ở  Snowy Mountain ^[3]. Nhà máy thủy điện loại này có 2 hồ chứa nước, cái ở trên và cái ở dưới, liên kết nhau bằng ống dẫn nước. Khi dư điện và giá điện rẽ, điện sẽ được dùng để bơm nước ngược lên hồ thượng nguồn và khi cần hoặc khi giá điện cao thì phát điện xả xuống hồ dưới.  Vì Snowy Mountain có sẵn các nhà máy thủy điện nên Úc chỉ cần xây thêm một hồ ở dưới và ống dẫn, không cần xây đập.

3.     Ý kiến

·         Tỉ lệ điện gió cao (hơn 40%)  ở Nam Úc không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra các vụ mất điện từ tháng 9/2016 đến tháng 2/2017.

·         Tuy nhiên qua việc cúp điện khi trời thật nóng, nếu cao điểm nhu cầu điện vào mùa hè thì điện gió không hoạt động có hiệu năng so với các nguồn điện truyền thống khác (nhiệt điện, thủy điện, khí đốt) và điện mặt trời.

·         Mùa hè sang năm, nếu Nam Úc cũng bị cơn gió nóng  tấn công, khả năng  Nam Úc bị cúp điện khá cao vì không có sự hợp tác giữa tiểu bang dưới quyền ông thủ hiến thuộc đảng Lao Động và liên bang do ông Malcom Turnbull  thuộc Liên đảng.

·         Chúng ta cần phát triển năng lượng  tái tạo để thay thế dần cho năng lượng hóa thạch với mục đích giảm thiểu khí thải CO2, tránh ô nhiễm không khí, không lệ thuộc nguyên liệu nhập khẩu, nhưng hiện tại cũng cần duy trì một tỉ lệ năng lượng (energy mix) thích hợp, hầu duy trì độ  an toàn của mạng lưới điện và giá điện thích hợp.

·         Việt Nam đang triển khai xây dựng nhà máy thủy điện tích năng (pumped-storage hydro) Bác Ái, công suất 1200 MW, tỉnh Ninh Thuận. Chúng ta cần nghiên cứu và phát triển kỹ thuật kết hợp các nguồn điện năng tái tạo mới nhưng gián đoạn như điện gió, điện mặt trời với nhà máy thủy điện này.  

Nguyễn Ngọc Duyên

22/03/2017

4.     Tài liệu tham khảo

1)      South Australia blackout, https://en.wikipedia.org/wiki/2016_South_Australian_blackout

2)      Allan O'Neil, Initial Analysis : SA Load Shedding Wed 8 Feb 2017, http://www.wattclarity.com.au/2017/02/initial-analysis-sa-load-shedding-wed-8-feb-2017/

3)      Federal government to pour $2 billion into major Snowy Hydro expansion, http://www.afr.com/news/politics/federal-government-to-pour-2bn-into-major-snowy-hydro-expansion-20170315-guyo3r

4)      Đầu Tư on-line, http://baodautu.vn/giao-evn-trien-khai-du-an-thuy-dien-tich-nang-bac-ai-ninh-thuan-cong-suat-1200-mw-d57333.html