Theo các báo cáo, Việt Nam là quốc gia dẫn đầu Đông Nam Á về công suất lắp đặt điện mặt trời (PV), với khoảng 17GW được triển khai tính đến năm 2023. Cùng với năng lượng mặt trời, sự phát triển nhanh chóng của năng lượng tái tạo trong kỷ nguyên chuyển đổi xanh đòi hỏi giải pháp lưu trữ và quản lý để giải quyết vấn đề không liên tục của các nguồn điện này. Trong bối cảnh đó, công nghệ hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS - Battery Energy Storage System) đang nổi lên gần đây với nhiều tiềm năng lớn.

Sự quan tâm tại Việt Nam

Tại Việt Nam, Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050 (Quy hoạch điện VIII) dự kiến phát triển quy mô pin lưu trữ điện là 300 MW và thủy điện tích năng là 2.400 MW đến năm 2030. Một số dự án liên quan đến BESS được triển khai ở Việt Nam, như đề xuất triển khai BESS thí điểm, quy mô 50MW/50MWh giữa Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB); dự án phát triển và vận hành BESS quy mô 750kW/2.557kWh của Công ty Tư vấn Xây dựng Điện 2 (PECC2).Tháng 12/2024, VinFast Energy ra mắt BESS vận hành thương mại tại Vinpearl Resort Nha Trang. Hệ thống được VinFast Energy nghiên cứu, phát triển và sản xuất trong nước, có thể góp phần thúc đẩy chuỗi cung ứng nội địa.

Theo công ty, hệ thống của họ sử dụng công nghệ pin lithium-ion tiên tiến, mật độ năng lượng cao và hệ thống làm mát bằng chất lỏng giúp tăng hiệu suất và tuổi thọ, qua đó tối ưu hóa chi phí đầu tư và đảm bảo nguồn điện ổn định, hiệu suất cao trong suốt vòng đời sản phẩm. Dự án là một phần trong chiến lược hợp tác rộng hơn giữa Tập đoàn Vingroup và Tập đoàn Marubeni (Nhật Bản) trong lĩnh vực năng lượng sạch, đánh dấu cột mốc quan trọng trong hành trình chuyển đổi năng lượng. Dự án này cũng tiên phong áp dụng mô hình hợp tác ba bên, cho phép Vinpearl, người dùng năng lượng cuối, được hưởng lợi từ BESS mà không phải chịu bất kỳ chi phí đầu tư ban đầu nào.

BESS là gì và hoạt động thế nào?

Năng lượng có thể được lưu trữ trong pin để sử dụng khi cần. Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (Battergy Energy Storage System - BESS) là giải pháp công nghệ tiên tiến cho phép lưu trữ năng lượng trong hệ thống pin được quản lý thông minh để có thể sử dụng năng lượng ổn định, phù hợp với nhu cầu.Khi thế giới chuyển dịch dần sang sử dụng các dạng năng lượng tái tạo, khả năng nguồn cung cấp năng lượng (gió, mặt trời,...) có thể biến động do thời tiết, trục trặc kỹ thuật hoặc vì lý do địa chính trị. Khi đó, hệ thống pin lưu trữ rất quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp dòng điện bổ sung liên tục. Vì vậy, có thể nói BESS là “chìa khóa” cho quá trình chuyển đổi năng lượng xanh của thế giới.

Nguyên lý hoạt động của BESS rất đơn giản. Pin trong hệ thống nhận điện từ lưới điện, trực tiếp từ nhà máy điện hoặc từ nguồn năng lượng tái tạo như tấm pin mặt trời hoặc nguồn năng lượng khác, sau đó lưu trữ dưới dạng dòng điện để giải phóng khi cần. Khi kết hợp với phần mềm, BESS trở thành nền tảng kết hợp khả năng lưu trữ năng lượng của pin với trí thông minh tiên tiến nhằm quản lý tiêu thụ năng lượng - khía cạnh có thể ứng dụng AI, Học máy và các giải pháp dựa trên dữ liệu.Theo thông tin từ FusionSolar, BESS bao gồm các thành phần thiết yếu như pin lưu trữ, bộ biến tần và phần mềm điều khiển. Bằng cách tận dụng công nghệ này, chúng ta có thể giảm sự phụ thuộc vào các nhà máy điện tốn kém và có hại cho môi trường, giảm phát thải khí nhà kính và tăng cường ổn định lưới điện.Bên cạnh đóng vai trò quan trọng trong việc tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới điện và góp phần ổn định lưới điện, BESS cũng có nhiều lợi ích khác. Hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS) đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu phát thải khí nhà kính từ các nhà máy quy mô lớn. Thông qua việc tiết kiệm điện giờ cao điểm, BESS lưu trữ năng lượng thừa khi nhu cầu sử dụng thấp và xả khi nhu cầu sử dụng cao. Điều này giúp cắt giảm sự phụ thuộc vào các nhà máy điện lớn và giúp giảm thiểu đáng kể khí thải nhà kính.Hệ thống cũng là nhân tố thiết yếu trong việc cung cấp năng lượng dự phòng trong thời gian cúp điện bất chợt, cũng như tăng cường tự động hóa năng lượng và khả năng tự cung tự cấp năng lượng của địa phương.Một số khó khăn và thách thức trong ứng dụng BESS gồm chi phí đầu tư ban đầu cao, hệ thống quản lý và bảo trì tiên tiến đòi hỏi chuyên môn vận hành, nhu cầu chuẩn hóa quy định cũng như một số lo ngại về chất lượng pin và chất lượng hệ thống về lâu dài. Tuy nhiên, với những tiềm năng của giải pháp này trong khi quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo vẫn đang diễn ra, thị trường BESS đang ngày càng được mở rộng trên toàn cầu, với nhiều xu hướng sôi động.

Thị trường lớn trên thế giới

Năm 2022, đầu tư toàn cầu vào lưu trữ năng lượng bằng pin vượt quá 20 tỷ USD, với các dự án được triển khai ở quy mô lưới điện chiếm hơn 65% tổng đầu tư. Dự báo của thị trường cho thấy quy mô của thị trường này có thể đạt từ 120 tỷ USD 120 tỷ USD vào năm 2030.Thị trường lưu trữ năng lượng toàn cầu tăng gần gấp ba lần vào năm 2023, mức tăng theo năm lớn nhất từng được ghi nhận. Tăng trưởng diễn ra trong bối cảnh giá giảm, khi một số hệ thống lưu trữ năng lượng có chi phí giảm hơn 43% so với một năm trước, tính trên mỗi kilowatt giờ đối với hệ thống lưu trữ năng lượng hai giờ.Các công ty hàng đầu trong thị trường đang phát triển này gồm Tesla, Fluence (liên doanh giữa AES và Siemens), CATL, LG Energy Solution và BYD. Các công ty này nổi bật với những cải tiến công nghệ, sự hiện diện trên toàn cầu và thị phần đáng kể.Các ứng dụng cụ thể của BESS rất đa dạng, từ giảm đỉnh (giảm nhu cầu sử dụng điện trực tiếp trong giờ cao điểm do có thêm điện xả từ kho dự phòng), chuyển tải (phân bổ các nguồn điện dự phòng phù hợp với nhu cầu sử dụng điện để bớt phụ thuộc vào điện trực tiếp), đến hỗ trợ lưới điện siêu nhỏ và cơ sở hạ tầng sạc xe điện.Pin lithium-ion vẫn là loại pin đang chiếm ưu thế trên thị trường này, khi hóa chất lithium sắt phosphate (LFP) ngày càng phổ biến do hồ sơ an toàn và chi phí được cải thiện. Tuy nhiên, các công nghệ mới nổi như pin thể rắn và pin dòng chảy cũng đang được phát triển để giải quyết các nhu cầu cụ thể của thị trường.Về mặt địa lý, Trung Quốc, Mỹ và châu Âu đang dẫn đầu trong việc triển khai BESS. Tuy nhiên, các nước đang phát triển cũng đang ngày càng áp dụng các hệ thống này để cải thiện độ tin cậy của lưới điện và tích hợp năng lượng tái tạo.Nhìn về phía trước, thị trường BESS đang sẵn sàng cho sự tăng trưởng liên tục với nhiều xu hướng mới. Các xu hướng chính gồm: Tăng cường tập trung vào các giải pháp lưu trữ năng lượng dài hạn; tích hợp trí tuệ nhân tạo để tối ưu hóa quản lý hệ thống; phát triển các ứng dụng pin tái chế và pin tái sử dụng; tăng cường tích hợp với các nguồn năng lượng tái tạo.Khi thế giới chuyển sang các nguồn năng lượng sạch hơn, các hệ thống lưu trữ năng lượng pin sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định, độ tin cậy và hiệu quả của lưới điện. Khả năng lưu trữ và phân phối năng lượng theo nhu cầu của BESS ngày càng mở ra nhiều tiềm năng mới.