Duke Energy tăng tỷ trọng điện tái tạo

130
Khoảng 10 năm trước, công ty điện lực lớn nhất Hoa Kỳ là Duke Energy đã quyết định đầu tư vào lĩnh vực năng lượng tái tạo. GE Reports trò chuyện với Robert Caldwell, người điều hành mảng năng lượng tái tạo của Duke, và tìm hiểu về các kế hoạch tương lai của họ.

Tua-bin gió gần đảo Block Island. Ảnh: Chris New/GE Reports.

Trung tâm điều khiển điện tái tạo của Duke Energy tại Charlotte, Bắc Carolina. Ảnh: Chris New/GE Reports.

Nguồn cung điện từ các nhà máy điện than, điện khí và điện hạt nhân đã thúc đẩy sự phát triển của Duke Energy trong phần lớn lịch sử của hãng. Điều này giờ đã thay đổi?

Duke bắt đầu mở rộng đầu tư sang điện gió và điện mặt trời khoảng 10 năm trước. Đối với một công ty điện lực, năng lượng tái tạo không chỉ là nghĩa vụ phải tuân thủ mà còn là cơ hội kinh doanh. Hoạt động theo quy định và sự điều tiết của chính phủ, chúng tôi phải mua điện tái tạo và sản lượng này phải đạt một tỉ trọng nhất định trong cơ cấu đầu tư của Duke. Nhưng trên thực tế, năng lượng tái tạo cũng chính là xu thế phát triển tương lai của ngành điện.

Chúng tôi phải nghĩ cách tiếp nhận và làm chủ công nghệ này, hiểu đúng các quy định và đảm bảo mình có thể đầu tư và phát triển nó thành một ngành kinh doanh hiệu quả. Vì vậy Duke Energy Renewables, công ty thương mại trong lĩnh vực điện tái tạo của Duke Energy, đã ra đời. Hiện nay, doanh nghiệp này đang hoạt động tại 22 tiểu bang của Mỹ.

Có vẻ như thập kỷ vừa qua khác nhiều với 100 năm trước đó.

Tôi cũng đồng ý với nhận xét này. Có những ngày, tôi cảm thấy như mình đã làm công việc này trong 100 năm rồi. Nhưng nghiêm túc mà nói, vai trò của tôi mới chỉ hiện hữu khoảng 1,5 năm trở lại đây. Duke Energy nhận ra rằng mình cần xem xét năng lượng tái tạo từ một góc nhìn duy nhất.

Tôi phụ trách năng lượng tái tạo trong hai mảng: hợp phần điều tiết của chính phủ và hợp phần thương mại. Nhiệm vụ của tôi là giúp lĩnh vực này đạt tốc độ tăng trưởng hai con số trong vài năm tới. Chúng tôi đặt mục tiêu cao như vậy vì Duke Energy lạc quan về tương lai của điện tái tạo và nhìn nhận tích cực về thị trường và cũng vì khách hàng của chúng tôi đang đòi hỏi nhiều hơn.

Rob Caldwell, Chủ tịch của Duke Energy Renewables and Distributed Energy Technology. Ảnh: Duke Energy.

Ông có thể giải thích sự khác nhau giữa hợp phần điều tiết của chính phủ và hợp phần thương mại được không?

Trong hợp phần điều tiết, giá của chúng tôi phải tuân theo các quy định của chính phủ. Tức là, doanh thu của chúng tôi được xác định bởi các khoản đầu tư và chi phí hoạt động để cung cấp điện cho khách hàng. Trong thập kỷ qua, một số bên liên quan như các nhà hoạt động môi trường, các nhà hoạch định chính sách hoặc khách hàng quan trọng của chúng tôi đều có chung một xu hướng đáng chú ý là bổ sung thêm điện tái tạo trong hợp phần điều tiết. Ban đầu, chúng tôi đầu tư vào điện tái tạo vì phải tuân thủ quy định của chính phủ, nhưng giờ Duke đang làm vậy vì lợi ích của khách hàng trong hợp phần điều tiết.

Doanh thu của hợp phần thương mại đến từ việc đàm phán điều khoản, điều kiện và giá bán với khách hàng. Chúng tôi thiết kế công suất điện mặt trời, điện gió cho họ; truyền tải điện đến cơ sở của họ; và việc họ cần làm là phân phối điện cho khách hàng.

Với Duke, điện tái tạo có ý nghĩa như thế nào?

Bắt đầu từ năm 2017, điện tái tạo là một trong ba mảng chính mà CEO và CFO của chúng tôi thể hiện trong các báo cáo kết quả kinh doanh quý trình các nhà đầu tư. Nó có ý nghĩa với Duke như thế đó. Đúng là so với các mảng kinh doanh khác, kết quả của điện tái tạo còn khá khiêm tốn. Công suất điện gió và điện mặt trời trong hợp phần thương mại của Duke chỉ khoảng 3.000 MW, trong khi tổng công suất điện trong hợp phần điều tiết của chúng tôi lên tới 50.000 MW.

Nhưng nếu nhìn vào vị thế của chúng tôi ở Mỹ, bạn sẽ thấy rằng Duke là một trong 10 nhà đầu tư và vận hành cơ sở điện tái tạo, gồm điện gió và điện mặt trời, lớn nhất Hoa Kỳ. Mảng năng lượng tái tạo của chúng tôi cũng có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn so các mảng kinh doanh điều tiết.

Đồng thời, điện tái tạo cũng đóng góp đáng kể vào sản lượng điện sản xuất mới tại Mỹ trong vài năm qua. Xu hướng này vẫn đang tiếp tục.

Trang trại gió có tên Top of the World của Duke Energy tại Hạt Converse, Wyoming, Hoa Kỳ, đang sử dụng các tua-bin gió của GE. Ảnh: Duke Energy.

Điều gì đã thúc đẩy xu hướng này?

Khách hàng của chúng tôi. Thị trường ngày càng thay đổi, trong đó những khách hàng doanh nghiệp và chính phủ có vai trò lớn. Những công ty như hãng sản xuất kẹo Mars, Amazon, Google, Apple, các trường đại học và nhiều khách hàng khác đều cam kết mục tiêu phát triển bền vững.

Chúng tôi có thể cung cấp cho khách hàng ở Mỹ rất nhiều giải pháp, từ các trang trại gió trong vùng đai gió và những nhà máy điện mặt trời lớn, cho đến hệ thống pin mặt trời trên mái nhà và giải pháp lưu trữ để họ có thể quản lý tốt chi phí điện. Duke cũng thành lập một công ty con ở California là REC Solar để xử lý việc lắp đặt các thiết bị sản xuất điện trên mái nhà trong lĩnh vực thương mại và công nghiệp. Công ty này phụ trách lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên bãi đỗ xe, tòa nhà văn phòng và nhiều nơi khác.

Khi tăng tỷ trọng điện tái tạo trong cơ cấu năng lượng, Duke gặp phải thách thức gì?

Tại Duke, chúng tôi có nhiệm vụ giúp khách hàng sử dụng sản phẩm một cách dễ dàng. Và sản phẩm của chúng tôi chính là điện – các hạt electron chi phí thấp, sẵn có 99,98% và có thể sử dụng bất cứ khi nào.

Với nguồn điện tái tạo, chúng tôi cần quản lý chất lượng và tính gián đoạn, hay tình trạng sẵn có của điện mặt trời vì yếu tố này biến đổi theo ngày và đêm hoặc theo từng thời điểm như khi trời nhiều mây. Để giải quyết thách thức này, chúng tôi phải vận hành hệ thống theo kiểu khác. Cụ thể, Duke cần những tua-bin khí khởi động nhanh hơn để sản xuất điện bù cho lúc gió ngừng thổi; cần nhiều giải pháp pin lưu trữ hơn để cân bằng những biến đổi tần suất và điện áp. Chúng tôi có nhiều kế hoạch đang được triển khai để giải quyết thách thức này. Cá nhân tôi thấy đây là một cơ hội cho Duke.

Duke có sử dụng phần mềm và dữ liệu không?

Chúng tôi đang sử dụng mô hình và dự báo granular nhiều hơn để dự đoán thời điểm giông bão sẽ đi qua các cơ sở sản xuất điện. Nhưng đó chỉ là một ví dụ. Dữ liệu có vai trò vô cùng quan trọng trong việc gia tăng sản lượng điện tái tạo và giảm chi phí. Nếu dự đoán thời điểm gió thổi và mặt trời chiếu sáng chính xác hơn, chúng tôi có thể lên kế hoạch bảo dưỡng tối ưu.

Duke đã thành lập một trung tâm quản lý điện tái tạo kỹ thuật số tại Charlotte. Trung tâm này có nhiệm vụ giám sát tất cả các hoạt động sản xuất phong điện và điện mặt trời của hãng với tổng công suất khoảng 3.000 MW. Ngoài ra, Duke cũng theo dõi và quản lý 1.500 MW khác cho khách hàng, trong đó có Deepwater Wind – công ty vận hành trang trại gió ngoài khơi đảo Block Island.

Duke giám sát công việc bằng cách nào?

Chúng tôi quản lý các tua-bin. Duke theo dõi hiệu suất tua-bin và cung cấp giao diện tương tác giữa trang trại gió và đơn vị truyền tải. Hệ thống sử dụng trên đảo Block Island là sự kết hợp giữa Duke, GE và phần mềm khác. Các lớp công nghệ của hệ thống này đều được thiết kế để tối ưu hóa giá trị kinh tế của các tua-bin và sản lượng điện sạch cung cấp cho lưới điện của đảo Rhode Island. Khi gió thổi, chúng tôi sẽ đưa lượng phong điện đó lên lưới điện để có thêm doanh thu. Ngược lại, khi đường dây quá tải, chúng tôi sẽ nhận được tín hiệu phản hồi tại trung tâm quản lý và thay đổi công suất của các tua-bin, bằng những cách như xoay cách quạt song song với luồng không khí để giảm công suất.

Ông có thể chia sẻ với chúng tôi về kế hoạch Power/Forward của Duke không?

Kế hoạch này sẽ giúp chúng tôi tăng cường khả năng phục hồi của hệ thống và gia cố năng lực chống chịu bão. Bên cạnh đó, nó cũng giúp thay đổi dòng điện bằng cách sử dụng các cảm biến thông minh để tạo ra những phân đoạn tự sửa trên lưới điện. Khi những phân đoạn này phát hiện sự cố mất điện hoặc điện áp bất thường, nó sẽ tự động thay đổi dòng điện. Kế hoạch này sẽ giúp chúng tôi sẵn sàng cho các thảm họa thiên nhiên, đồng thời hỗ trợ quản lý tính gián đoạn của nguồn điện tái tạo. Dù các đường dây trên lưới điện nhìn đều giống nhau, nhưng có nhiều đoạn với các chức năng khác nhau, giúp khách hàng có thêm nhiều lựa chọn.

Trong những năm tới, Duke muốn tất cả khách hàng đều có thể lựa chọn sử dụng điện thông minh hơn: Từ cập nhật nhanh chóng về tình hình ngắt điện đến cho phép họ quyết định thời hạn thanh toán hóa đơn, hay giúp các hộ gia đình và doanh nghiệp tiết kiệm tối đa tiền điện.

Với tôi, tất cả thách thức chúng tôi hiện đang đối mặt chính là cơ hội để Duke có thể trao đổi với khách hàng và giúp họ đạt được mục tiêu.

Theo Tomas Kellner

 

Box: Sơ lược về Duke

Khi James Buchanan Duke quyết định xây dựng một hệ thống hồ và đập thông minh trên sông Catawba vắt ngang Carolina, điện vẫn còn là loại hàng xa xỉ ít người mua nổi. Trạm điện đầu tiên của họ bắt đầu vận hành từ năm 1904 và dùng thủy năng để sản xuất 6.600 kW.

Bằng cách xây dựng các đập mới và kết nối chúng với máy biến áp làm mát bằng nước và các thiết bị khác của GE, nhóm nhà đầu tư của Duke đã có đủ điện cung cấp cho các khách hàng trong bán kính 48 km và truyền điện đến những nhà máy dệt kim ở Vành đai Bông, Đông Nam nước Mỹ.

Đó là khởi đầu khiêm tốn của Duke Energy – công ty điện lực lớn nhất Hoa Kỳ hiện nay. Doanh nghiệp này đang bán điện cho hơn 24 triệu người sống tại vùng Đông Nam và Trung Tây Hoa Kỳ.

Những năm sau Thế chiến thứ II, Duke tăng trưởng mạnh nhờ động cơ hơi nước. Khi đó, người dân Mỹ bắt đầu mua sắm tủ lạnh, điều hòa không khí và các thiết bị gia dụng “ngốn điện” khác, nên phải mua điện từ các nhà máy điện than lớn để “nuôi” những thiết bị này. Đến năm 1965, công ty này xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên và vào những năm 1990, Duke đã chiếm vị trí quan trọng trong thị trường điện khí.

Hiện Duke vẫn đang tiếp tục chuyển mình. Trong thập kỷ qua, doanh nghiệp này đã mở rộng sang kinh doanh và sản xuất điện tái tạo, đầu tư gần US$6 tỷ vào 60 cơ sở điện mặt trời và 20 trang trại gió, trong đó có nhiều dự án sử dụng công nghệ của GE. Bang Bắc Carolina, nơi đặt trụ sở của hãng, chỉ đứng sau Bang California về mức tiêu thụ và sản xuất điện mặt trời. “Tại Bắc Carolina, chúng tôi sở hữu hơn 35 nhà máy điện mặt trời quy mô lớn,” Robert Caldwell, người điều hành mảng năng lượng tái tạo của Duke, cho biết. “Chúng tôi cũng mua rất nhiều điện mặt trời từ các doanh nghiệp khác và dự kiến sẽ bổ sung gần 3.000 MW điện mặt trời mới vào cơ cấu năng lượng quốc gia trong 5 năm tới”.

Caldwell là Chủ tịch của Duke Energy Renewables and Distributed Energy Technology, một công ty con của Duke. Công ty này đang sở hữu và vận hành hơn 3.000 MW và quản lý 3.500 MW điện gió và điện mặt trời của những nhà cung cấp khác. Sản lượng này còn tương đối nhỏ so với tổng công suất 50.000 MW từ các nhà máy điện truyền thống của Duke, nhưng sản lượng này đang tăng trưởng nhanh chóng.

 

BÌNH LUẬN CỦA BẠN