Trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo và thực hiện Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, công nghệ truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) đang được xem là giải pháp chiến lược cho bài toán truyền tải điện đường dài, tích hợp nguồn năng lượng xanh và nâng cao ổn định hệ thống điện quốc gia.

Trao đổi với phóng viên Báo Công Thương, Giáo sư Trần Quốc Tuấn - Đại học INSTN, Đại học Paris Saclay (Cộng hòa Pháp), đồng thời là Giám đốc nghiên cứu Fellow Scientist tại Ủy ban Năng lượng Nguyên tử và Năng lượng Thay thế Pháp (CEA) đã chia sẻ nhiều góc nhìn về xu hướng phát triển HVDC trên thế giới cũng như khả năng ứng dụng tại Việt Nam.

Thế giới tăng tốc phát triển truyền tải điện HVDC

- Thưa Giáo sư, hiện nay công nghệ truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) đang được các quốc gia trên thế giới ứng dụng ra sao?

Giáo sư Trần Quốc Tuấn: Có thể nói, công nghệ truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) hiện đang phát triển rất mạnh trên thế giới. Nguyên nhân trước hết đến từ sự phát triển vượt bậc của công nghệ điện tử công suất, tạo nền tảng để HVDC bước sang một giai đoạn ứng dụng mới với hiệu quả cao hơn rất nhiều trước đây.

Bên cạnh đó, xu thế phát triển năng lượng tái tạo trên toàn cầu cũng đặt ra yêu cầu phải đổi mới hệ thống lưới điện. Khi tỷ trọng điện gió, điện mặt trời ngày càng lớn, việc tích hợp và điều phối các nguồn năng lượng này vào hệ thống điện quốc gia trở nên phức tạp hơn rất nhiều và HVDC chính là một trong những giải pháp quan trọng để giải quyết bài toán đó.

Trung Quốc hiện là quốc gia phát triển rất mạnh công nghệ HVDC. Ban đầu, họ nhập khẩu công nghệ từ châu Âu, nhưng sau quá trình đầu tư nghiên cứu bài bản, hiện nay Trung Quốc đã làm chủ được nhiều công nghệ lõi và triển khai hàng loạt dự án quy mô lớn.

Tại châu Âu, công nghệ này cũng đang phát triển mạnh, đặc biệt trong các dự án liên kết lưới điện xuyên biên giới. Ví dụ, tuyến HVDC giữa Pháp và Tây Ban Nha hiện được xem là một trong những mô hình tiên tiến nhất thế giới, sử dụng công nghệ chuyển đổi nguồn áp (VSC) hiện đại và trở thành hình mẫu cho nhiều quốc gia tham khảo.

Ngoài ra, Đức cũng đang đầu tư mạnh các tuyến HVDC để truyền tải điện gió từ miền Bắc xuống các trung tâm phụ tải phía Nam.

HVDC phù hợp với hệ thống điện trải dài của Việt Nam

- Vì sao công nghệ HVDC được cho là đặc biệt phù hợp với Việt Nam, thưa Giáo sư?

Giáo sư Trần Quốc Tuấn: Việt Nam là quốc gia có cấu trúc địa lý trải dài theo trục Bắc – Nam, với các tuyến truyền tải điện dài trên 500 km, công nghệ HVDC có nhiều ưu thế vượt trội so với truyền tải điện xoay chiều (AC).

Thứ nhất, HVDC có hiệu quả kinh tế tốt hơn đối với truyền tải điện đường dài. Đây là yếu tố rất quan trọng khi Việt Nam đang có định hướng phát triển các trung tâm năng lượng tái tạo quy mô lớn ở miền Trung và miền Nam để truyền tải ra miền Bắc.

Thứ hai, HVDC giúp giảm đáng kể các vấn đề về ổn định hệ thống điện. Với lưới AC truyền thống, bài toán ổn định điện áp và ổn định hệ thống luôn là thách thức lớn, đặc biệt khi tỷ trọng năng lượng tái tạo tăng nhanh.

Thứ ba, HVDC giúp tiết kiệm rất lớn về hành lang tuyến và diện tích đất chiếm dụng. Hiện nay, Việt Nam đã xây dựng ba mạch đường dây 500 kV AC Bắc - Nam. Nếu tiếp tục phát triển theo mô hình AC truyền thống, chúng ta khó có thể xây thêm 5 đến 10 mạch mới vì áp lực môi trường, giải phóng mặt bằng và tác động xã hội là rất lớn.

Trong khi đó, một tuyến HVDC có khả năng truyền tải tương đương khoảng ba tuyến AC, đây là lợi thế cực kỳ quan trọng đối với Việt Nam trong dài hạn.

Cần sớm xây dựng tiêu chuẩn, quy định vận hành cho HVDC

- Quy hoạch điện VIII điều chỉnh đã đặt ra định hướng phát triển và nghiên cứu HVDC, theo Giáo sư, đâu là những vấn đề cần được chuẩn bị ngay từ bây giờ?

Giáo sư Trần Quốc Tuấn: Trong Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, Việt Nam đã định hướng phát triển một số tuyến HVDC lớn như Trung Trung Bộ - Bắc Bộ hay Nam Trung Bộ - Bắc Bộ. Tuy nhiên, hiện vẫn còn rất nhiều vấn đề cần nghiên cứu kỹ hơn.

Ví dụ như lựa chọn công suất bao nhiêu, điện áp ở mức nào, sử dụng công nghệ nào, hay việc tích hợp các tuyến HVDC vào hệ thống điện hiện hữu sẽ ảnh hưởng ra sao tới vận hành lưới điện quốc gia.

Đây không phải bài toán riêng của Việt Nam mà tất cả các quốc gia khi triển khai HVDC đều phải giải quyết.

Một vấn đề rất quan trọng khác là cần phải xây dựng các bộ quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định vận hành (grid code). Theo tôi, Việt Nam cần làm việc này càng sớm càng tốt, trước khi triển khai các dự án. Nếu xây dựng xong dự án rồi mới sửa đổi quy chuẩn kỹ thuật, sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong vận hành sau này.

Do đó, điều chúng tôi mong muốn thông qua các hội thảo khoa học không phải là bàn về đấu thầu hay lựa chọn nhà đầu tư, mà là cung cấp cơ sở khoa học, tạo diễn đàn để ngành điện và các trường đại học cùng bắt tay nghiên cứu, nâng cao năng lực chuyên môn và chuẩn bị nguồn lực cho tương lai.

- Việt Nam hiện có khoảng 28% công suất từ năng lượng tái tạo, vậy HVDC sẽ hỗ trợ quá trình tích hợp nguồn điện này như thế nào thưa Giáo sư?

Giáo sư Trần Quốc Tuấn: Đây là vấn đề rất quan trọng, như chúng ta đã biết hiện nay, điện mặt trời và điện gió đã chiếm khoảng 28% cơ cấu nguồn điện của Việt Nam. Theo các kịch bản trong Quy hoạch điện VIII, đến năm 2030, quy mô nguồn năng lượng tái tạo sẽ còn tăng rất mạnh, thậm chí đến năm 2050 có thể tăng gấp hàng chục lần hiện nay.

Khi tỷ trọng năng lượng tái tạo tăng cao, hệ thống điện sẽ phải đối mặt với rất nhiều thách thức về sự ổn định và điều độ vận hành.

Do đó, HVDC không chỉ đơn thuần là công nghệ truyền tải điện đường dài mà còn là công cụ để hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo, nâng cao khả năng hấp thụ nguồn điện xanh, tối ưu phân bố công suất và cải thiện ổn định hệ thống điện quốc gia.

Nếu được triển khai đồng bộ, HVDC sẽ góp phần rất lớn trong việc vận hành hệ thống điện linh hoạt, ổn định và hiệu quả hơn trong tương lai.

Đại học cần đi trước trong đào tạo nhân lực cho HVDC

- Theo Giáo sư, các trường đại học cần đóng vai trò như thế nào trong quá trình phát triển công nghệ HVDC tại Việt Nam?

Giáo sư Trần Quốc Tuấn: Hiện nay, ở Việt Nam đã có một số hoạt động đào tạo liên quan đến điện tử công suất, nhưng chủ yếu ở quy mô nhỏ hoặc phục vụ các ứng dụng riêng lẻ.

Trong khi đó, HVDC là một lĩnh vực rất rộng, liên quan đến cả hệ thống truyền tải điện quy mô lớn. Chúng ta vẫn còn thiếu các chương trình đào tạo bài bản và các nhóm nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực này.

Do đó, tôi cho rằng, các trường đại học cần tham gia mạnh mẽ hơn. Đây phải là sự phối hợp giữa ngành điện và các cơ sở đào tạo để cùng nghiên cứu, đào tạo nhân lực và từng bước làm chủ công nghệ.

Xin trân trọng cảm ơn Giáo sư! 

Ngày 15/5 vừa qua, tại Hà Nội, Trường Đại học Điện lực  phối hợp cùng GS.TSKH Trần Quốc Tuấn và các đơn vị tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Công nghệ truyền tải điện một chiều cao áp - HVDC”. Hội thảo có sự tham gia của gần 200 đại biểu đến từ các cơ quan quản lý, doanh nghiệp năng lượng, viện nghiên cứu và trường đại học trong cả nước. Hội thảo được tổ chức nhằm tạo diễn đàn để các nhà khoa học, chuyên gia và nhà quản lý trao đổi về xu hướng phát triển, thách thức và giải pháp ứng dụng công nghệ truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) tại Việt Nam và trên thế giới. 

Tại hội thảo, các đại biểu thống nhất bên cạnh giải pháp kỹ thuật, công nghệ HVDC còn là một hướng đi quan trọng để Việt Nam phát triển hệ thống năng lượng hiện đại, hiệu quả và bền vững hơn trong tương lai.