Lưới điện truyền tải là gì

Lưới điện truyền tải là gì? Đó là hệ thống đường dây và trạm biến áp điện áp cao chuyển điện với khối lượng lớn từ các nhà máy đến lưới điện phân phối gần nơi tiêu thụ. Lưới truyền tải là khâu nối giữa phát điện và phân phối điện.

Lưới điện truyền tải là gì

Điện đi qua bốn khâu: phát điện, truyền tải, phân phối và bán lẻ. Nhà máy phát điện ở điện áp vừa phải. Trạm biến áp nâng điện áp lên mức cao, như 220 kV hoặc 500 kV (kV là kilovolt, nghìn vôn), để đưa điện đi xa. Gần nơi dùng, điện được hạ áp qua nhiều bậc rồi vào lưới phân phối.

Lưới truyền tải có đặc điểm của một mạng lưới dùng chung. Mọi nhà máy đều cần nó, và xây hai bộ đường dây song song cho cùng tuyến là lãng phí. Vì vậy ở nhiều nước, lưới truyền tải do một đơn vị quản lý vận hành thay vì nhiều đơn vị cạnh tranh.

Đơn vị vận hành lưới có hai nhiệm vụ. Một là giữ cho điện cung và cầu cân bằng từng giây. Hai là điều độ, tức quyết định nhà máy nào phát bao nhiêu để đường dây không quá tải.

Lưới điện truyền tải và tổn thất

Chuyển điện đi xa làm hao một phần năng lượng thành nhiệt trên dây dẫn. Phần hao này tính theo công thức:

Trong đó $I$ là cường độ dòng điện chạy trong dây và $R$ là điện trở của dây. Cùng một công suất truyền, nếu tăng điện áp gấp đôi thì dòng điện giảm một nửa. Tổn thất khi đó chỉ còn một phần tư. Đó là lý do lưới truyền tải dùng điện áp rất cao.

Tổn thất cũng tăng theo chiều dài đường dây. Nguồn điện càng xa nơi dùng thì phần điện hao trên đường càng lớn. Tổn thất thường được tính thành phần trăm trên tổng điện đưa vào lưới.

Công suất đường dây còn bị giới hạn bởi khả năng chịu nhiệt của dây. Dòng điện lớn hơn mức cho phép làm dây nóng và võng, nên đơn vị vận hành phải giữ dòng điện dưới ngưỡng an toàn.

Ví dụ điểm nghẽn lưới điện

Số liệu công suất từng tuyến đường dây không có trong kho dữ liệu của HODL.VN. Ví dụ dưới đây là giả định minh hoạ về một khu vực có nhiều nhà máy điện mặt trời.

Khi nắng mạnh, các nhà máy có thể phát đến 270 MW nhưng đường dây chỉ nhận 220 MW. Phần 50 MW bị yêu cầu giảm, gọi là curtailment. Với 270 MW, tỷ lệ bị giảm là 18,5% sản lượng có thể phát lúc đó.

Giả sử giá bán điện là 1.500 đồng mỗi kWh và sự cố kéo dài 4 giờ. Điện bị bỏ lỡ là 50 MW x 4 giờ = 200 MWh, tương đương 200.000 kWh. Doanh thu mất đi là 200.000 x 1.500 = 300 triệu đồng trong ngày đó. Số này chỉ để minh hoạ cách tính.

Đọc tin lưới truyền tải thế nào

Tin về năng lượng tái tạo thường nhắc đến tiến độ đường dây. Một dự án điện gió hoàn thành nhưng chưa có đường dây đấu nối thì chưa bán được điện. Vì vậy cần xem tiến độ lưới song song với tiến độ nhà máy.

Khi đọc báo cáo của nhà máy điện tái tạo, nên chú ý sản lượng thực phát so với sản lượng có thể phát. Chênh lệch lớn cho thấy nhà máy có thể đang bị giảm phát do quá tải lưới, không phải do thiếu nắng hay gió.

Với thị trường chứng khoán, đầu tư lưới điện kéo theo nhu cầu dây cáp, máy biến áp và thiết bị điện, được trình bày ở bài đầu tư lưới điện và cổ phiếu thiết bị điện. Còn doanh nghiệp phát điện chịu rủi ro lưới ở phần sản lượng bán được.

Ví dụ trên đơn giản hóa. Thực tế tải trên đường dây thay đổi theo giờ, theo thời tiết và theo các nguồn khác cùng đấu nối. Mỗi tuyến có điều kiện riêng nên không nên suy rộng.

Câu hỏi thường gặp

Học tiếp

Xem thêm điện mặt trời mái nhà, điện gió và giá điện. Ví dụ trong bài chỉ để minh hoạ cách tính, không phải khuyến nghị đầu tư.