Nếu thị trường điện ở Kỳ 3 là bài toán của các nhà máy lớn tham gia chào giá, thì ở phía đối diện của hệ thống, hàng trăm nghìn nguồn điện nhỏ đang đặt ra một thách thức hoàn toàn khác. Sự phát triển của các nguồn điện phân tán, tức các nguồn điện quy mô nhỏ đấu nối trực tiếp vào lưới điện phân phối và nằm gần phụ tải, bao gồm điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN), thủy điện nhỏ đang được thúc đẩy mạnh mẽ bởi các chủ trương, chính sách lớn của Đảng và Nhà nước: Nghị quyết số 70-NQ/TW của Bộ Chính trị về bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, các Nghị định của Chính phủ bao gồm Nghị định số 58/2025/NĐ-CP và Nghị định số 243/2026/NĐ-CP sửa đổi, bổ sung, cùng Quy hoạch điện VIII điều chỉnh và Chỉ thị số 10/CT-TTg ban hành ngày 30/3/2026 của Thủ tướng Chính phủ về tăng cường thực hành tiết kiệm điện và phát triển điện mặt trời mái nhà.
Bức tranh hệ thống điện Việt Nam năm 2030 được định hình rõ nét với mục tiêu phấn đấu 50% tòa nhà công sở và 50% nhà dân sử dụng điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) tự sản, tự tiêu. Đến nay, tổng công suất đặt của các nguồn điện phân tán đã đạt xấp xỉ 16000 MW, chiếm khoảng 16% tổng công suất đặt toàn hệ thống; trong đó điện mặt trời mái nhà đạt trên 9000 MW và thủy điện nhỏ khoảng 6500 MW. Các loại hình nguồn này, đặc biệt là ĐMTMN dự kiến tiếp tục tăng trưởng mạnh trong thời gian tới dưới sự thúc đẩy quyết liệt của Chính phủ.
Khác với các nhà máy điện truyền thống, ĐMTMN đấu nối tại lưới điện phân phối, nằm gần phụ tải và có đặc thù về số lượng rất lớn, quy mô nhỏ. Việc kết nối thông tin trực tiếp từng nguồn về đơn vị điều độ hệ thống điện Quốc gia rất khó khăn và không phù hợp. Trong khi đó, nếu không nắm được thông tin phát của lượng nguồn này theo các khung thời gian phục vụ lập kế hoạch vận hành, và đặc biệt trong điều độ thời gian thực, đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện sẽ vô tình bỏ ngỏ việc giám sát, quản lý một lượng nguồn điện đáng kể. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến việc huy động các loại hình nguồn điện khác, và về lâu dài có thể tác động đến an ninh hệ thống điện cũng như yêu cầu vận hành hiệu quả, kinh tế.
Hệ thống quản lý nguồn điện phân tán DGMS đã được các kỹ sư NSMO nghiên cứu và được vận hành trên cả nước từ tháng 10/2024.
Nhận diện sớm thách thức này, ngay từ giai đoạn 2021 đến 2022, nhóm kỹ sư NSMO (tiền thân là Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia - EVNNLDC) đã hình thành ý tưởng về một nền tảng trao đổi thông tin giữa các nhà máy điện và các cấp điều độ, bao gồm cấp điều độ quốc gia, cấp điều độ miền và cấp điều độ phân phối tại các tỉnh, quận/huyện. Ý tưởng cốt lõi của giải pháp nằm ở quy trình cung cấp thông tin: các nhà máy điện gửi bản tin dự báo, công bố công suất, sản lượng phát điện theo các khung thời gian tuần tới, ngày tới và chu kỳ tới cho cấp điều độ có quyền điều khiển; cấp điều độ này phê duyệt, tổng hợp và chuyển tiếp lên đơn vị điều độ cấp trên. Toàn bộ quy trình tuân thủ các quy định pháp luật do cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành.
Từ ý tưởng ban đầu, Hệ thống quản lý nguồn điện phân tán (Distributed Generation Management System - DGMS) đã được các kỹ sư NSMO nghiên cứu, xây dựng và thử nghiệm tại các đơn vị từ năm 2023. Tháng 4/2024, hệ thống chính thức vận hành tại miền Bắc và đến tháng 10/2024 được mở rộng trên phạm vi cả nước, kết nối hơn 500 nhà máy thủy điện nhỏ, 5 Tổng công ty Điện lực và hơn 60 công ty điện lực trước thời điểm sắp xếp, sáp nhập.
NSMO đã hợp tác với các đối tác trong và ngoài nước trong việc chia sẻ kinh nghiệm, nâng cao công tác vận hành hệ thống điện trong tình hình mới
Việc đưa DGMS vào vận hành không chỉ đánh dấu bước chuyển từ nghiên cứu sang ứng dụng thực tế, mà còn từng bước tạo nền tảng công nghệ phục vụ quản lý tập trung các nguồn điện phân tán. Hệ thống sau đó được quy định trong Thông tư số 06/2025/TT-BCT ngày 1/2/2025 của Bộ trưởng Bộ Công Thương về điều độ, vận hành, thao tác, xử lý sự cố, khởi động đen và khôi phục hệ thống điện quốc gia.
NSMO ứng dụng công nghệ điện toán đám mây (Cloud) để xử lý, lưu trữ dữ liệu và sử dụng giao diện lập trình ứng dụng (API) để truyền, trao đổi thông tin giữa các hệ thống.
Với lượng dữ liệu trao đổi hàng ngày giữa các đơn vị rất lớn, NSMO ứng dụng công nghệ điện toán đám mây (Cloud) để xử lý, lưu trữ dữ liệu và sử dụng giao diện lập trình ứng dụng (API) để truyền, trao đổi thông tin giữa các hệ thống. Đây là phương thức kết nối hiện đại, phù hợp với xu hướng quản lý nguồn điện phân tán trên thế giới, trong đó có các mô hình trao đổi dữ liệu theo chuẩn OpenADR 3.0.
Dự báo công suất điện mặt trời mái nhà từ ảnh mây vệ tinh kết hợp AI trong hệ thống DGMS
Riêng với ĐMTMN, bên cạnh nguồn bản tin do các đơn vị cung cấp, việc dự báo chính xác là thách thức rất lớn do đặc điểm phân tán cao và điều kiện khí hậu, thời tiết khác biệt giữa ba miền. Trên cơ sở đó, ngay từ năm 2021, NSMO đã xây dựng giải pháp dự báo công suất điện mặt trời mái nhà sử dụng dữ liệu ảnh mây vệ tinh kết hợp các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI). Giải pháp cung cấp kết quả ước lượng và dự báo công suất phát ĐMTMN theo nhiều khung thời gian, từ dự báo trong ngày đến dự báo 14 ngày tới, với độ phân giải chi tiết đến từng chu kỳ 15 phút, đáp ứng đồng thời yêu cầu của công tác lập kế hoạch vận hành và điều độ thời gian thực. Phương pháp và kết quả của giải pháp đã được trình bày tại Hội thảo khoa học quốc tế "Môi trường và Kỹ thuật điện - châu Á 2023" (EEE-AM 2023) và được xuất bản trong kỷ yếu quốc tế của IEEE (Hiệp hội kỹ sư điện và điện tử). Kết quả dự báo được tích hợp thành Module Hệ thống quản lý ĐMTMN nằm trong Hệ thống DGMS và chia sẻ tới các đơn vị điện lực như một nguồn tham khảo hỗ trợ công tác dự báo công suất, sản lượng điện phát của loại hình nguồn này.
Hệ thống Dự báo điện mặt trời mái nhà bằng ảnh vệ tinh và trí tuệ nhân tạo tại NSMO
Bên cạnh ĐMTMN, thủy điện nhỏ cũng là loại hình nguồn phân tán có quy mô đáng kể với tổng công suất đặt khoảng 6.500 MW, chiếm xấp xỉ 7% tổng công suất đặt toàn hệ thống. Khác với ĐMTMN chỉ phát vào ban ngày, thủy điện nhỏ có khả năng đóng góp công suất, sản lượng vào các giờ cao điểm buổi tối, thời điểm hệ thống vận hành căng thẳng, và giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong các tháng mùa khô. Thực tế vận hành trong các đợt nắng nóng gay gắt cuối tháng 5 và cuối tháng 6 năm 2026 tại miền Bắc đã cho thấy rõ điều này: các nhà máy thủy điện nhỏ đã đóng góp khoảng 2000~3000 MW cho khu vực, chiếm khoảng 10% công suất phụ tải trong các giờ cao điểm buổi trưa và 12% trong các giờ cao điểm buổi tối, góp phần cùng các nguồn điện lớn giữ vững cung ứng điện trong những ngày phụ tải lập kỷ lục.
Tuy nhiên, với số lượng lớn và phân bố rải rác trên nhiều địa bàn, việc thu thập dữ liệu vận hành thời gian thực từ các nhà máy thủy điện nhỏ là bài toán không đơn giản; trước đây, thông tin về kế hoạch phát và khả dụng của loại hình nguồn này chủ yếu được trao đổi thủ công, phân tán qua nhiều kênh khác nhau. Hệ thống quản lý nguồn điện phân tán ra đời đã trở thành nền tảng trao đổi dữ liệu thống nhất giữa hơn 500 nhà máy thủy điện nhỏ với các cấp điều độ, cung cấp nguồn dữ liệu tin cậy, chính xác và nhất quán phục vụ lập kế hoạch vận hành cũng như điều độ thời gian thực. Nhờ đó, một lượng công suất lên tới hàng nghìn MW đã được đưa vào bức tranh vận hành chung của hệ thống một cách đầy đủ và kịp thời hơn.
Hệ thống DGMS tại NSMO
Sau 2 năm vận hành chính thức, Hệ thống DGMS đã chứng minh được hiệu quả và nhận được sự hưởng ứng tích cực từ các đơn vị sử dụng. Tại Hội nghị quốc tế về Hệ thống quản lý nguồn điện phân tán (DERMS Workshop) do NSMO phối hợp với NREL (nay là National Laboratory of the Rockies - NLR) tổ chức tháng 10/2025, các chuyên gia trong và ngoài nước đã đánh giá cao giải pháp DGMS và nhận định đây là mô hình mà các đơn vị điều độ hệ thống điện trên thế giới đang hướng đến.
Còn nữa....