Một sự cố mất điện xảy ra trên toàn khu vực miền Nam hồi ngày 22 tháng 5 vừa qua. Truyền thông Việt Nam trích dẫn giải thích của Tổng Công ty Điện lực Việt Nam, EVN, cho rằng chỉ vì sự cố một xa công viên cây xanh gây nên mà dẫn đến hậu quả lớn như thế.
Trong chuyên mục Khoa học- Môi trường kỳ này, Gia Minh hỏi chuyện giáo sư Nguyễn Khắc Nhẫn về sự cố đó. Ông này là nguyên Giám đốc trường Cao đẳng Điện học và Trung tâm Quốc gia Kĩ thuật Sài Gòn ( nay là Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh), nguyên cố vấn Nha Dự báo, Kinh tế và Chiến lược EDF của Pháp, nguyên Giáo sư Viện Kinh tế, Chính sách năng lượng và Đại học Bách khoa Grenoble.
Liên quan đến nhiều hiện tượng vật lý
Gia Minh : Giáo sư đã làm việc lâu năm trong lĩnh vực truyền tải và phân phối điện lực của EDF và đã nhiều lần phát biểu ý kiến về đường dây Bắc Nam 500 kV. Gíáo sư có suy nghĩ gì về sự cố mất điện lớn ở miền nam Việt Nam vừa qua ?
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn : Theo báo chí trong nước, sự cố (blackout) xảy ra ngày 22/05/2013, vào khoảng 14h19, là do một cây chạm vào đường dây 500 kV Di Linh – Tân Định (sự cố Ý-Thụy Sĩ ngày 28/9/2003 cũng có nguyên nhân tương tự). Có phát ra tia lửa điện và một tiếng nổ lớn ( trường hợp nổ cầu chì), sau đó là sự rã kế tiếp nhau các mạch truyền tải và phân phối, kể cả đường dây 500 kV, đưa điện từ Bắc vào Nam. Sự cố dẫn đến phản ứng dây chuyền ở 19 nhà máy phía Nam : 43 tổ máy bị ngưng họat động. Tổng công suất bị cắt là 9400 MW (tương đương với 9 lò phản ứng hạt nhân), 8 triệu khách hàng (hộ gia đình, công ty, hành chính...), trong đó 1,8 triệu dân thành phố Hồ Chí Minh bị mất điện trong thời gian từ khoảng 1 đến 8 tiếng đồng hồ. Hai chục năm qua không có sự cố lớn như vậy là may lắm !
Sự mất điện nhanh chóng của lưới điện miền Nam liên quan đến nhiều hiện tượng vật lý : mất tần số, mất điện áp, mất đồng bộ ( perte de synchronísme )
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn
Sự mất điện nhanh chóng của lưới điện miền Nam liên quan đến nhiều hiện tượng vật lý : mất tần số, mất điện áp, mất đồng bộ ( perte de synchronísme )
Gia Minh : Xin Giáo sư cho biết những hiện tượng khoa học và kỹ thuật đưa đến sự sụp đổ lưới điện
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn : Trong quá trình sụp đổ, các hiện tượng đáng lo ngại là :
Quá tải trên đường dây (cường độ quá lớn) gây sự rã điện nối tiếp nhau ở nhiều đường dây cũng như ở các tổ máy phát điện
Mất tần số (f)
Mất điện áp (U)
Mất đồng bộ giữa các nhà máy (f1 – f2)
Sự kết hợp hay nối tiếp nhau của các hiện tượng là thường xuyên xảy ra.
Theo UCTE ( Union pour la Coordination du Transport de l'Electricité ), lưới điện phải tiếp tục hoạt động sau khi mất bất kì tổ phát điện hay bất kì đường dây nào (nguyên tắc N-1). Pháp còn đòi hỏi cao hơn với nguyên tắc (N-k) với k lớn hơn 1 (nghĩa là lưới điện không bị sụp đổ ngay cả khi có 2 tổ bị ngưng )
Gia Minh: Làm sao bảo vệ an toàn lưới điện thưa Giáo sư :
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn: Tôi xin vắn tắt nhắc lại vài biện pháp phòng ngừa cổ điển :
Duy trì công suất dự phòng cho các nhà máy
Sử dụng hệ thống FACTS ( Flexible AC Transmission System )
Tăng độ ổn định của hệ thống bằng cách nối liền với các nước lân cận
Áp đặt các điều kiện về ổn định (mất tần số) đối với việc sản xuất năng lượng tái tạo (ví dụ năng lượng gió)
RTE ( Réseau de Transport d'Electricité) của Pháp có những quy định đặc biệt nghiêm ngặt cho việc bảo vệ lưới điện. Nó bao gồm nhiều hàng rào kế tiếp nhau. Bảo vệ theo chiều sâu truyền thống bao gồm : tách tự động các vùng bị mất đồng bộ cắt điện tự động các hộ tiêu thụ do giảm tần số chặn xung quanh các bộ điều chỉnh các máy biến áp kích hoạt tự động các tổ phát điện theo các máy phụ trợ
Bất kể hệ thống bảo vệ tinh xảo đến đâu, ta cũng không bao giờ loại trừ được một sự cố lớn có thể xảy ra.
Đừng quên rằng lúc phục hồi lại lưới điện cần thời gian để đi các bước sau đây :
Chẩn đoán hiện trạng
Chuẩn bị lưới điện
Khôi phục từ các vùng
Truyền điện lại
Pháp có những quy định đặc biệt cho việc bảo vệ lưới điện. Nó bao gồm nhiều hàng rào kế tiếp nhau. Bảo vệ theo chiều sâu truyền thống bao gồm : tách tự động các vùng bị mất đồng bộ cắt điện tự động các hộ tiêu thụ do giảm tần số chặn xung quanh các bộ điều chỉnh các máy biến áp kích hoạt tự động các tổ phát điện theo các máy phụ trợ
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn
Kinh nghiệm qua sự cố mất điện lớn
Gia Minh: Theo Giáo sư thì Việt Nam phải rút kinh nghiệm như thế nào :
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn: Sự cố ngày 22-5-2013 cho ta thấy sự mỏng manh của hệ thống điện Việt Nam, đặc biệt là đường dây 500 kV Bắc Nam quá dài.
Năm 1992, lúc về nước công tác, tôi đã gửi một báo cáo cho chính phủ, trong đó tôi trình bày những lý do tại sao tôi không ủng hộ việc xây dựng trưc tuyến này.
Ngay từ lúc bấy giờ, tôi đã đề nghị nên sớm áp dụng mô hình sản xuất điện phân tán ( production décentralisée ) phù hợp với việc khai thác năng lượng tái tạo sau này. Các vùng phải tìm cách độc lập về điện, nhưng liên kết để có thể cứu cho nhau. Các nhà máy với công suất nhỏ hay vừa nên đựơc xây cất rải rác trên tòan lãnh thổ. Cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ ở địa phương và từng vùng đảm bảo an toàn hơn cho sự cung cấp điện, đồng thời tránh kinh phí làm đường dây và lãng phí truyền tải.
Sau sự cố vừa qua, có người đã đề nghị xây dựng thêm đường dây Bắc Nam. Điều đó không hợp lý chút nào về mặt kinh tế lẫn kĩ thuật và đi ngựợc chiều với mô hình phân tán ngày nay.
EVN cần xét lại chiến lược phòng chống cho toàn hệ thống truyền tải, phân bố và phân phối điện lực
Trước mắt, đảm bảo an tòan cho hệ thống điện quốc gia hiện thời không thể chỉ trông cậy vào việc xây dựng thêm các nhà máy và đường dây. Cần phải để dành các phương tiện tài chính để củng cố và nâng cấp sự bảo vệ chu đáo các mạng lưới
Hệ thống điện thông minh ( Smart grid )
Gia Minh : Như vậy, Việt Nam có cần triễn khai hệ thống điện thông minh ( Smart grid ) không thưa Giáo sư :
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn : Dù sao trong tương lai, với sự phát triển (mà tôi mơ ước từ lâu ) các nguồn năng lượng tái tạo và cách sử dụng mới về điện năng, EVN cũng phải hiện đại hóa hệ thống điện.
Khi mà điện năng không thể lưu trữ (với số lượng lớn), các lưới thông minh cho phép tối ưu các mắt lưới trong hệ thống điện, bao gồm tất cả các nhà sản xuất và tiêu thụ, bằng cách cải thiện hiệu suất các nhà máy, tối thiểu hóa các tổn thất trên đường dây, ưu tiên đón nhận các nguồn năng lượng tái tạo, phân phối điện với chi phí rẻ nhất
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn
Khắp nơi trên thế giới và đặc biệt ở Pháp và châu Âu, thay vì xây dựng ồ ạt các đường dây như trong quá khứ, họ ưu tiên triển khai các công nghệ Smart grid.
Ta biết rằng, vào bất cứ lúc nào, để duy trì ổn định của lưới thì cung phải bằng cầu.
Khi mà điện năng không thể lưu trữ (với số lượng lớn), các lưới thông minh cho phép tối ưu các mắt lưới trong hệ thống điện, bao gồm tất cả các nhà sản xuất và tiêu thụ, bằng cách cải thiện hiệu suất các nhà máy, tối thiểu hóa các tổn thất trên đường dây, ưu tiên đón nhận các nguồn năng lượng tái tạo, phân phối điện với chi phí rẻ nhất .
Mặt khác, Smart grid còn cho phép tăng cường sự an toàn, tiết kiệm năng lượng, cải thiện hiệu quả năng lượng, san bằng các đỉnh tiêu thụ, giảm công suất đỉnh (tốn kém nhất và thường là ô nhiễm nhất), giảm một phẩn CO2.
Nhờ công nghệ thông tin và truyền thông, các lưới liên lạc với nhau, cho phép đảm bảo sự cân bằng sản xuất – tiêu thụ ở từng thời điểm, với khả năng phản ứng và tin cậy cao hơn. Khách hàng được khuyến khích giảm bớt tiêu thụ một cách dễ dàng vào những giờ cao điểm. Họ sẽ có thể tiêu thụ ít hơn với cùng tiện nghi.
Sự linh hoạt của hệ thống điện thông minh cũng cho phép quản lý các ràng buộc tinh tế như sự gián đoạn của các nguồn năng lượng tái tạo và sự phát triển của các loại hình sử dụng mới như ô tô điện.
Sự xuất hiện Smart grid rõ ràng đặt ra những vấn đề tài chính gay go cần giải quyết. Phải đầu tư mạnh, bắt đầu từ mạng lưới phân phối. Bài tóan kinh tế hiện nay chưa thể định nghĩa rõ ràng.
Nhưng ta có thể nói ngay rằng mạng lưới thông minh sẽ mang lại lợi ích cho tất cả mọi người: nhà sản xuất, nhà cung cấp,nhà công nghiệp, người tiêu dùng, các tổ chức và cuối cùng là nhà nước
Gs Nguyễn Khắc Nhẫn
Nhưng ta có thể nói ngay rằng mạng lưới thông minh sẽ mang lại lợi ích cho tất cả mọi người : nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà công nghiệp, người tiêu dùng, các tổ chức và cuối cùng là nhà nước.
Tất cả các nước phát triển đều hướng đến mạng thông minh. Smart grid sẽ chiếm một vị trí thống trị trong hệ thống điện tương lai.
Chương trình hạt nhân Việt Nam dự kiến, từ 2014 đến 2030, sẽ xây dựng 14 lò phản ứng (1000 MW mỗi lò, trong số 10 lò đầu, sau đó là 1300 MW – 1500 MW) phân bố trên 8 địa điểm, nằm tại 5 tỉnh ở miền Trung. Trên giấy mực, thời điểm để đưa vào hoạt động lò phản ứng số 1 của Nga là năm 2020 .
Như đã trình bày ở trên, nếu cứ tiếp tục tập trung những nhà máy đồ sộ như thế ở miền Trung, theo mô hình cổ điển đã lỗi thời, thì ta đi ngược trào lưu kĩ thuật mà không biết !
Rồi đây dân chúng, sẽ sợ lãnh thổ bị cắt đôi vì phóng xạ hơn là lo bị cắt điện. Đồng bào sẽ không ngủ yên vì sợ đất nước bị sụp đổ hơn là lưới điện bị tan rả !
Tôi thiết tha đề nghị Chính phủ Việt Nam cấp tốc thay đôi chiến lược về năng lượng để khỏi hối tiếc. Chính phủ cần thể hiện một quyết tâm chính trị tham vọng và quyết liệt trong việc khuyến khích triệt để khai thác năng lượng tái tạo, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Ta đừng vội quên sự đổi hướng thông minh và can đảm của nước Đức và cũng nên biết rằng Danemark sẽ có 100% năng lượng mặt trời vào năm 2050 !
Ta nên cố gắng phát triển ngay từ bây giờ một kế họach giáo dục năng lượng chủ động cho đồng bào. Việc thay đổi thói quen tiêu thụ của người dân là đặc biệt cần thiết
Để có thể hòa nhịp với cuộc cách mạng năng lượng thế giới đang bùng nổ, để tránh sự chậm trễ thêm hàng chục năm, nướsc ta không còn lựa chọn nào khác ngoài việc từ bỏ nhanh chóng chương trình điện hạt nhân, quá tốn kém và vô cùng nguy hiểm cho biết bao nhiêu thế hệ con cháu mai sau !
Với hàng trăm tỉ đô la đổ vào 14 lò phản ứng, rồi sau này phải tháo gỡ các nhà máy, xử lý chất thải phóng xạ, chưa kể việc xây dựng các đường dây mới, EVN có thể đầu tư dần dần, từng bước, và ngay từ bây giờ, vào một kiến trúc thông minh, hiện đại và an tòan cho hệ thống điện quốc gia.
Gia Minh : Cám ơn Gs về cuộc nói chuyện vừa rồi.