Một hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) không chỉ đơn thuần là một kho chứa điện năng thụ động. Giá trị thực sự và sức mạnh của nó nằm ở nguyên lý hoạt động thông minh—một chu trình sạc và xả được điều khiển chính xác để mang lại lợi ích kinh tế và vận hành tối đa cho doanh nghiệp.
Xem thêm: Hệ Thống Lưu Trữ Năng Lượng Pin (BESS) Là Gì?
Vậy, làm thế nào một hệ thống BESS biết khi nào nên “nạp” năng lượng và khi nào cần “xả” ra? Bí mật nằm ở việc khai thác sự chênh lệch về chi phí và sự biến thiên của nguồn cung năng lượng. Bài viết này sẽ giải thích chi tiết hai kịch bản vận hành cốt lõi, giúp bạn hiểu rõ cách BESS hoạt động để tối ưu hóa hiệu quả.
1. “Bộ Não” Điều Khiển Hoạt Động – Hệ Thống Quản Lý Năng Lượng (EMS)
Trước khi đi vào các kịch bản cụ thể, điều quan trọng là phải hiểu rằng mọi hoạt động sạc và xả của BESS đều được tự động hóa và điều khiển bởi Hệ thống Quản lý Năng lượng (EMS – Energy Management System).
EMS hoạt động như bộ não trung tâm, liên tục thu thập và phân tích dữ liệu thời gian thực từ nhiều nguồn: biểu giá điện từ lưới, sản lượng từ hệ thống điện mặt trời, và nhu cầu tiêu thụ điện của nhà máy. Dựa trên các thuật toán tiên tiến, EMS sẽ đưa ra quyết định tối ưu nhất: sạc, xả, hay giữ nguyên trạng thái để đạt được mục tiêu đã được lập trình sẵn.
2. Kết Hợp với Điện Lưới – “Kinh Doanh” Chênh Lệch Giá Điện (Energy Arbitrage)
Đây là nguyên lý hoạt động cơ bản và mang lại lợi ích tài chính trực tiếp nhất cho các doanh nghiệp đang sử dụng điện lưới quốc gia, đặc biệt là với biểu giá điện 3 mức (thấp điểm – bình thường – cao điểm) tại Việt Nam.
Giai đoạn SẠC: Tích trữ năng lượng giá rẻ
- Khi nào? Vào các khung giờ thấp điểm, điển hình là từ 22 giờ đêm đến 4 giờ sáng hôm sau.
- Tại sao? Đây là thời điểm nhu cầu điện toàn xã hội ở mức thấp nhất, do đó giá điện cũng rẻ nhất.
- Hoạt động: Hệ thống EMS sẽ tự động ra lệnh cho BESS sạc điện từ lưới và nạp đầy các khối pin.
Giai đoạn XẢ: Cung cấp năng lượng thay cho lưới điện giá cao
- Khi nào? Vào các khung giờ cao điểm, thường là buổi sáng (9h30 – 11h30) và buổi chiều (17h00 – 20h00).
- Tại sao? Đây là lúc nhu cầu điện của cả nhà máy và toàn xã hội tăng vọt, dẫn đến giá điện ở mức cao nhất.
- Hoạt động: Thay vì phải mua điện từ lưới với giá đắt đỏ, EMS sẽ điều khiển BESS xả ra nguồn năng lượng đã được tích trữ từ ban đêm để cung cấp cho hoạt động sản xuất.
Kết quả: Bằng cách mua điện giá rẻ và sử dụng thay cho điện giá cao, doanh nghiệp có thể giảm đáng kể chi phí trên hóa đơn tiền điện hàng tháng. Chiến lược này được gọi là “dịch chuyển phụ tải” (load shifting), giúp làm phẳng biểu đồ tiêu thụ điện và giảm áp lực cho lưới điện quốc gia.
3. Tích Hợp với Năng Lượng Tái Tạo – Tối Đa Hóa Hiệu Quả Đầu Tư
Đối với các doanh nghiệp đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái, BESS đóng vai trò là “mảnh ghép còn thiếu”, giải quyết bài toán cố hữu về sự không tương thích giữa thời điểm phát và thời điểm dùng.
Giai đoạn SẠC: Lưu trữ “vàng ròng” năng lượng mặt trời
- Khi nào? Vào giữa trưa, đặc biệt là những ngày nắng đẹp.
- Tại sao? Đây là thời điểm hệ thống điện mặt trời đạt công suất phát đỉnh, nhưng nhu cầu tiêu thụ của nhà máy có thể không cao bằng, dẫn đến một lượng lớn điện năng bị dư thừa. Nếu không có BESS, lượng điện này có thể bị lãng phí hoặc phải phát ngược lên lưới với giá không cao (hoặc bị giới hạn công suất phát).
- Hoạt động: EMS sẽ nhận diện được lượng điện mặt trời đang dư thừa và ngay lập tức điều hướng dòng năng lượng này vào sạc cho hệ thống BESS.
Giai đoạn XẢ: Sử dụng năng lượng mặt trời 24/7
- Khi nào? Vào buổi tối, ban đêm, hoặc những ngày nhiều mây, ít nắng.
- Tại sao? Đây là lúc hệ thống điện mặt trời không còn sản xuất điện, và doanh nghiệp phải quay lại sử dụng điện lưới.
- Hoạt động: EMS sẽ huy động nguồn năng lượng mặt trời sạch đã được “cất giữ” trong BESS từ ban ngày để cung cấp cho các phụ tải.
Kết quả: BESS giúp doanh nghiệp tận dụng tối đa từng kWh điện mặt trời được tạo ra, tăng tỷ lệ tự chủ năng lượng và tối đa hóa hiệu quả của khoản đầu tư vào hệ thống năng lượng tái tạo. Điều này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào lưới điện và tiến gần hơn đến một mô hình vận hành bền vững.
4. Phương Thức Kết Nối Kỹ Thuật
Về mặt kỹ thuật, việc tích hợp BESS với hệ thống điện mặt trời hiện hữu có thể được thực hiện theo hai phương pháp chính :
- AC Coupling (Ghép nối AC): Hệ thống BESS được kết nối vào phía điện xoay chiều (AC) của hệ thống điện, hoạt động độc lập với hệ thống điện mặt trời. Giải pháp này rất linh hoạt và dễ dàng lắp đặt bổ sung vào các hệ thống điện mặt trời đã có sẵn.
- DC Coupling (Ghép nối DC): Hệ thống BESS và các tấm pin mặt trời được kết nối chung vào phía điện một chiều (DC) và chia sẻ cùng một bộ biến tần (inverter). Giải pháp này thường có hiệu suất cao hơn do giảm được số lần chuyển đổi năng lượng và phù hợp cho các dự án lắp đặt mới.
Việc lựa chọn phương án nào sẽ phụ thuộc vào cấu hình hệ thống hiện tại và mục tiêu của doanh nghiệp.
Nguyên lý hoạt động của BESS không phức tạp nhưng lại vô cùng hiệu quả. Bằng cách sạc và xả năng lượng một cách có chiến lược, được điều khiển bởi một hệ thống quản lý thông minh, BESS biến năng lượng thành một tài sản linh hoạt. Nó cho phép doanh nghiệp chủ động “mua thấp, dùng cao” với điện lưới và “cất giữ để dùng sau” với năng lượng mặt trời.
Hiểu rõ nguyên lý này là bước đầu tiên để nhận ra tiềm năng to lớn mà BESS có thể mang lại, không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn tăng cường sự ổn định và bền vững cho hoạt động sản xuất kinh doanh.
Xem thêm: Cấu Tạo Chi Tiết Của Một Hệ Thống BESS Container: Bên Trong Có Gì?
Năng lực sản xuất container công nghệ cao của Xây lắp Hải Long
- Kinh nghiệm thực chiến với các dự án lớn, tiêu chuẩn quốc tế: Hải Long đã triển khai thành công nhiều dự án sản xuất container tích điện cho các tập đoàn hàng đầu như Sumitomo Electric Industry (Nhật Bản), với các sản phẩm xuất khẩu trực tiếp sang thị trường khó tính như Nhật Bản và Hàn Quốc.
- Quy trình sản xuất hiện đại, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt: Mỗi container tích điện được sản xuất tại nhà máy Xây lắp Hải Long đều trải qua quy trình 6 bước khắt khe, từ kiểm tra vật tư, gia công khung, lắp ghép tổng thành, hàn hoàn thiện, bảo ôn, vệ sinh – sơn hoàn thiện đến kiểm tra tổng thể trước khi xuất xưởng. Đội ngũ kỹ sư, công nhân lành nghề đảm bảo sản phẩm đạt mọi tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn.
- Công nghệ tiên tiến, đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật: Container tích điện của Hải Long tích hợp hệ thống pin lưu trữ năng lượng quy mô lớn, sử dụng công nghệ pin hiện đại, hệ thống quản lý thông minh, phòng cháy chữa cháy, điều hòa nhiệt độ và các thiết bị bảo vệ an toàn. Sản phẩm phù hợp cho các dự án năng lượng tái tạo, công nghiệp, khu công nghiệp,….
- Năng lực sản xuất mạnh mẽ, quy mô lớn: Sở hữu ba nhà máy kết cấu thép với tổng sản lượng lên tới 45.000 tấn/năm, Hải Long đáp ứng được các đơn hàng container đặc biệt với tiến độ nhanh chóng, chất lượng đồng bộ và khả năng mở rộng sản xuất liên tục.
