Phát triển lưới truyền tải 500kV trong tương lai - vấn đề cần bàn

Lưới điện truyền tải 500kV đứng số 1 Đông Nam Á

Theo tài liệu công bố tại Hội thảo lần thứ nhất về Quy hoạch phát triển Điện lực quốc gia giai đoạn 2021-2030 tầm nhìn đến năm 2045 diễn ra mới đây cho thấy giao diện truyền tải rất lớn giữa 6 vùng. Điển hình truyền tải Nam Trung Bộ - Nam Bộ 8.000MW (2020) và 10.000MW (2025), Bắc Trung Bộ - Trung Trung Bộ là 3.500MW, Trung Trung Bộ - Tây Nguyên là 6.000MW, Tây Nguyên - Nam Bộ là 5.500MW, Nam Bộ - Nam Trung Bộ là 4.500MW.

Thống kê năm 2019, Việt Nam có khoảng hơn 28.000 km đường dây truyền tải cấp điện áp 220kV và 500kV, trong đó cấp điện áp 500kV là hơn 8.600 km. Hệ thống điện truyền tải Việt Nam nói chung và hệ thống điện 500kV nói riêng hiện có quy mô đứng số một Đông Nam Á, đứng thứ hai là Thái Lan với khoảng 6.000 km đường dây cấp điện áp 500kV.

Theo ước tính, 1km đường dây 500kV sẽ sinh ra 1 MVAr công suất phản kháng, việc khối lượng chiều dài lưới 500kV tăng cao sẽ khiến cho lượng công suất phản kháng sinh ra trên hệ thống tăng cao, dẫn đến cần phải trang bị thêm các thiết bị điều chỉnh điện áp như kháng điện, tụ điện nhằm đảm bảo điện áp trên lưới điện trong giới hạn cho phép.

Năm 2019, sản lượng điện trên hệ thống truyền tải 500kV khoảng 90 tỷ kWh, với tổn thất khoảng 1,95% thì sản lượng tổn thất khoảng 1,76 tỷ kWh, sản lượng này tương đương 1/5 sản lượng Nhà máy Thủy điện Sơn La. Nếu ước tính tổn thất công suất trên đường dây 500kV khoảng 0,5% thì trong 1 giờ truyền tải 10.000MW sẽ mất khoảng 50 MW, bằng công suất của một nhà máy điện mặt trời cỡ trung bình.

Với công suất truyền tải giữa các vùng lớn, nhiều mạch 500kV, nguy cơ xảy ra sự cố trên các mạch 500kV cũng sẽ tăng cao, khi xảy ra sự cố sẽ rất nghiêm trọng vì công suất truyền tải lớn được truyền qua các mạch còn lại, gây quá tải khiến hệ thống bảo vệ tác động và dẫn đến nguy cơ rã lưới hệ thống.

Như vậy, có thể thấy bên cạnh lợi ích như truyền tải điện đi xa, công suất truyền tải lớn, khi hệ thống điện 500kV càng phát triển cũng xuất hiện các vấn đề về điều chỉnh điện áp càng khó khăn, tổn thất điện năng càng lớn, nguy cơ mất an toàn ổn định hệ thống điện càng cao.

Phát triển lưới truyền tải tại một số quốc gia

Tại châu Âu, số liệu thống kê năm 2018 của ENTSO-E(1) công bố cho thấy, lưới điện của ENTSO-E phần lớn là lưới 380kV - 400kV với 176.703 km, lưới 220kV - 380kV là 131.065km, lưới 110kV - 220kV là 166.547 km, lưới trên 400kV chỉ có chiều dài tổng là 385 km. Ngoài ra, ENTSO-E cũng vận hành lưới điện xoay chiều cáp điện với chiều dài 5.567 km và lưới điện một chiều có chiều dài 8.691km.

Lưới điện liên kết châu Âu liên kết cả châu Âu tới châu Phi, bắt đầu từ Thổ Nhĩ Kỳ, qua Syria, Lebanon, Isarel, Ai Cập, Libya, Tunisia, Algeria, Morocco và quay trở lại kết nối lưới châu Âu qua Tây Ban Nha.

Có thể thấy châu Âu là một ví dụ điển hình cho việc không phát triển quá mạnh các hệ thống truyền tải cao áp. Hầu hết lưới điện được liên kết bởi hệ thống có điện áp từ 400kV trở xuống. Để làm được việc này, châu Âu đã phát triển quy hoạch đồng bộ vùng kinh tế với quy hoạch điện. Các trung tâm phụ tải châu Âu đều nằm gần các nguồn điện khiến cho lưới điện truyền tải được phát triển tối ưu, ít tổn thất. Với khối lượng lưới truyền tải có quy mô lớn nhất thế giới nhưng hệ số tổn thất lưới truyền tải châu Âu năm 2018 rất thấp, dao động trong khoảng 0,6% - 2,6% tùy từng quốc gia.

Hiệu quả sử dụng điện

So sánh hiệu quả sử dụng điện với các nước điển hình trong khu vực như Thái Lan và Indonesia, hiện Việt Nam đang thể hiện việc sử dụng không hiệu quả nguồn điện phục vụ phát triển kinh tế. Số liệu thống kê năm 2018 cho thấy, Việt Nam sản xuất khoảng 221 tỷ kWh điện để tạo ra 245 tỷ USD GDP, các con số tương tự của Thái Lan là 191 tỷ kWh và 507 tỷ USD, của Indonesia là 267 tỷ kWh và 1.042 tỷ USD. Thống kê năm 2019, Việt Nam sản xuất khoảng 240 tỷ kWh và tạo ra 262 tỷ USD, Thái Lan là 198 tỷ kWh và 544 tỷ USD, Indonesia là 279 tỷ kWh và 1.119 tỷ USD. 

Có thể thấy cường độ sử dụng điện (kWh/USD) của Việt Nam luôn cao hơn gấp đôi so với Thái Lan và gấp hơn 3 lần so với Indonesia. Qua đó có thể thấy hiệu quả sử dụng điện của Việt Nam rất thấp, nếu so với Thái Lan để làm ra 1 USD GDP, Thái Lan cần 1kWh thì Việt Nam cần gần 2,5 kWh, nếu so với Indonesia thì Việt Nam cần khoảng 3,5 kWh. Chi tiết thống kê và phân tích số liệu thể hiện tại Bảng 1.

Bảng 1: So sánh hiệu quả sử dụng điện của Việt Nam, Thái Lan, Indonesia

Kết luận và kiến nghị

Có thể thấy trong dự thảo Quy hoạch điện VIII, Việt Nam đang chú trọng phát triển mạnh hệ thống điện 500kV để truyền tải công suất từ các trung tâm nguồn điện xa các trung tâm phụ tải. Thực tế cũng cho thấy mặc dù quy mô hệ thống điện Việt Nam đứng thứ 1 Đông Nam Á về lưới điện truyền tải và đứng thứ 2 Đông Nam Á về nguồn điện (sau Indonesia) nhưng việc sử dụng hiệu quả điện năng cho phát triển kinh tế của Việt Nam còn thua kém rất nhiều các nước trong khu vực.

Chính việc sử dụng không hiệu quả điện năng khiến cho Việt Nam luôn chịu áp lực trong đầu tư phát triển hệ thống nguồn điện, lưới điện với tốc độ tăng trưởng cao bình quân hàng năm 9% đến 10%, gây áp lực đầu tư cho cả Chính phủ và các đơn vị ngành Điện.

Nguyên nhân gây ra việc sử dụng điện năng không hiệu quả đến từ nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố liên quan tới: Cơ cấu kinh tế còn bất cập: Một vài ngành công nghiệp còn tiêu thụ nhiều năng lượng, chưa tận dụng giá điện thấp để sản xuất - xuất khẩu các sản phẩm tiêu thụ nhiều năng lượng (thép, clanke…); Hành vi sử dụng điện lãng phí nhiều lĩnh vực còn phổ biến…

Công tác đồng bộ các quy hoạch phát triển kinh tế, đô thị vùng, miền: Việc tập trung phát triển kinh tế quá mạnh tại hai đầu đất nước (miền Nam và miền Bắc), không đồng bộ quy hoạch phát triển kinh tế với phát triển điện lực khiến cho các trung tâm phụ tải nằm xa các trung tâm nguồn điện, dẫn đến hệ thống truyền tải điện phải truyền tải điện đi xa, điện áp cao, tổn thất lớn.

Luật Quy hoạch số 21/2017/QH14 ngày 24/11/2017 định nghĩa Quy hoạch là việc sắp xếp, phân bổ không gian các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh gắn với phát triển kết cấu hạ tầng, sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường trên lãnh thổ xác định để sử dụng hiệu quả các nguồn lực của đất nước phục vụ mục tiêu phát triển bền vững cho thời kỳ xác định. Để Quy hoạch điện VIII hiệu quả, cần đồng bộ quy hoạch phát triển kinh tế, đô thị vùng, miền, quy hoạch các khu kinh tế, đô thị gần với các trung tâm nguồn điện. Qua đó xem xét việc giảm khối lượng đầu tư lưới điện 500kV và phát triển lưới truyền tải ở cấp điện áp thấp hơn 500kV. Đồng thời có các kiến nghị mạnh về chuyển đổi cơ cấu ngành kinh tế sang hướng giảm tiêu thụ năng lượng. 

Trong quá trình xây dựng dự thảo Quy hoạch điện VIII, các đơn vị cũng cần phải có các phản biện lại các quy hoạch phát triển kinh tế, đô thị vùng, miền để đồng bộ việc phát triển kinh tế cân bằng trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, đạt mục tiêu phát triển tối ưu kinh tế đất nước.