Sự khác biệt giữa hệ thống quang điện tập trung và hệ thống quang điện phân tán là gì?
Với việc năng lượng sạch được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới, công nghệ phát điện quang điện (PV) đang đi đầu. Hiện nay, có hai mô hình triển khai chính: hệ thống quang điện tập trung và hệ thống quang điện phân tán. Bài viết này sẽ so sánh và phân tích sự khác biệt cũng như ưu điểm của hai hệ thống này dựa trên dữ liệu mới nhất và xu hướng toàn cầu.
- Định nghĩa và thang đo
Hệ thống PV tập trung là hệ thống lắp đặt quy mô lớn được đặt tại các khu vực xa xôi như sa mạc hoặc vùng đất hoang, nơi có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào và chi phí đất đai thấp, với công suất lắp đặt từ hàng chục đến hàng trăm megawatt.

Hệ thống PV phân tán là hệ thống lắp đặt có quy mô vừa và nhỏ, thường được đặt gần các trung tâm phụ tải, chẳng hạn như mái nhà, nhà máy hoặc kho hàng, với công suất lắp đặt thường dao động từ kilowatt đến megawatt.

- Kết nối lưới điện và khoảng cách truyền tải
Các hệ thống PV phân tán được kết nối với nhau thông qua mạng lưới phân phối điện áp thấp hoặc trung bình, cho phép tiêu thụ điện cục bộ với tổn thất truyền tải thấp.
Hệ thống PV tập trung được kết nối với mạng lưới truyền tải điện cao thế, truyền tải điện năng trên khoảng cách xa với tổn thất truyền tải cao hơn.
- Đầu tư, Xây dựng và Bảo trì
Hệ thống PV phân tán có nhiều ưu điểm như đầu tư ban đầu thấp, thời gian hoàn vốn ngắn, triển khai linh hoạt, bảo trì đơn giản và có thể được quản lý bởi người dùng cuối hoặc nhà cung cấp dịch vụ.
Hệ thống PV tập trung đòi hỏi đầu tư đáng kể và cơ sở hạ tầng phức tạp (trạm biến áp, phòng biến tần, thiết bị đóng cắt, v.v.), với yêu cầu quản lý kỹ thuật cao hơn.
- Hiệu quả năng lượng và hỗ trợ lưới điện
Hệ thống PV phân tán hỗ trợ tiêu thụ điện cục bộ ngay lập tức, giảm thiểu lãng phí truyền tải và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hệ thống PV tập trung tận dụng lợi thế về quy mô kinh tế và khả năng kiểm soát vượt trội để hỗ trợ hiệu quả hơn cho việc điều chỉnh công suất phản kháng và kiểm soát tần số lưới điện.
- Những thách thức kỹ thuật và tác động đến lưới điện
Hệ thống PV phân tán phải đối mặt với những thách thức như dòng điện ngược, biến động đầu ra nhanh và các vấn đề về độ ổn định, đòi hỏi phải có hệ thống điều khiển lưới điện nâng cao.
Hệ thống PV tập trung phải đối mặt với chi phí truyền tải cao, tổn thất truyền tải đường dài và các yêu cầu kết nối lưới điện nghiêm ngặt, bao gồm khả năng truyền tải điện áp thấp (LVRT).
- Xu hướng triển khai toàn cầu
Tính đến năm 2023, công suất lắp đặt PV phân tán của Úc (khoảng 23,169 megawatt) vượt xa PV tập trung (khoảng 11,016 megawatt), cho thấy sự thống trị ngày càng tăng của nguồn điện phân tán.
Tại Brazil, tính đến cuối năm 2022, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời PV là khoảng 27 gigawatt, trong đó điện mặt trời phân tán chiếm khoảng 18.8 gigawatt và điện mặt trời tập trung chiếm khoảng 8.2 gigawatt.
Tóm lại, hệ thống PV tập trung và hệ thống PV phân tán đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Mô hình tập trung vượt trội về khả năng điều khiển tập trung quy mô lớn và hỗ trợ lưới điện, trong khi hệ thống phân tán mang lại tính linh hoạt, hiệu suất cục bộ cao và lợi nhuận nhanh chóng. Vai trò bổ sung của cả hai sẽ cùng nhau thúc đẩy quá trình chuyển đổi toàn cầu hướng tới một tương lai năng lượng sạch và bền vững.