Xem Nhiều 2/2023 #️ Phát Triển Lưới Điện Thông Minh Tại Việt Nam : Giới Thiệu Tổng Quan # Top 3 Trend | Theindochinaproject.com

Xem Nhiều 2/2023 # Phát Triển Lưới Điện Thông Minh Tại Việt Nam : Giới Thiệu Tổng Quan # Top 3 Trend

Cập nhật thông tin chi tiết về Phát Triển Lưới Điện Thông Minh Tại Việt Nam : Giới Thiệu Tổng Quan mới nhất trên website Theindochinaproject.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.

‘Hệ thống điện thông minh’ trong Quy hoạch điện 8

KỲ 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH

  Mở đầu

Trước đây, hệ thống điện được hình dung đơn giản, gồm: Nhà máy điện, đường dây điện, trạm phân phối, hộp biến áp và công tơ ở lối vào căn hộ. Đó là một lưới điện truyền thống.

Hiện nay, cấu trúc của hệ thống điện thực tế không thay đổi, nhưng tất cả các phần tử đều có một “chip” thông minh và các kênh thông tin liên lạc để có thể trao đổi thông tin với nhau và điều khiển lẫn nhau. Một hệ thống như vậy được coi là lưới điện thông minh (LĐTM).

Kinh nghiệm thực tế và kết quả nghiên cứu đã giúp hình thành các giả định sau được áp dụng trong quá trình xây dựng và phát triển LĐTM ở nước ngoài:

1/ LĐTM là sự chuyển đổi số có tính hệ thống, có tác động đến tất cả các thành phần chính của ngành điện (sản xuất, truyền tải, phân phối, kinh doanh và điều độ).

3/ Việc phát triển ngành điện cần hướng tới:

Thứ nhất: Hoàn thiện các đặc tính hiện có.

Thứ hai: Tạo ra các đặc tính chức năng mới của hệ thống điện và các phần tử của nó.

Thứ ba: Đảm bảo đạt được các giá trị chủ chốt của ngành điện ở mức độ cao nhất.

4/ Lưới điện (tất cả các phần tử của nó) phải được coi là đối tượng chính của việc hình thành cơ sở công nghệ mới, có khả năng cải thiện đáng kể những điều đã đạt được và tạo ra các đặc tính chức năng mới của hệ thống điện.

5/ Sự phát triển LĐTM bao hàm tất cả các hướng chính (nghiên cứu, hoàn thiện, nhân rộng, ứng dụng thực tế) và cần được thực hiện ở tất cả các lĩnh vực (khoa học, quản lý, pháp lý, công nghệ, kỹ thuật, tổ chức, quản lý và thông tin).

6/ Việc triển khai LĐTM phải sáng tạo và tạo động lực thúc đẩy quá trình chuyển đổi ngành điện và toàn bộ nền kinh tế sang một nền tảng công nghệ mới.

Đặc tính của LĐTM

LĐTM có các đặc tính tiên tiến như:

1/ Hoạt động hai chiều, tương tác thời gian thực, có trao đổi thông tin giữa tất cả các phần tử và những người tham gia mạng, từ máy phát điện đến thiết bị đầu cuối của người dùng điện.

2/ Bao phủ toàn bộ hệ thống điện từ các nhà máy điện và mạng lưới điện đến người tiêu dùng cuối cùng.

3/ Đảm bảo cân bằng cung – cầu được kiểm soát gần như liên tục. Các phần tử của LĐTM sẽ liên tục trao đổi thông tin với nhau về các thông số điện, phương thức tiêu thụ và phát điện, lượng điện tiêu thụ theo kế hoạch và tiêu thụ thực tế, cũng như các thông tin thương mại.

4/ LĐTM có khả năng tự bảo vệ trước các mối đe dọa lớn từ bên ngoài (thiên tai) và tự phục hồi sau những gián đoạn/sự cố.

5/ LĐTM sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của các thị trường, người tham gia và dịch vụ mới.

Yêu cầu cơ bản của LĐTN

1/ Khả dụng (availability) – cung cấp điện không hạn chế cho người tiêu dùng, tùy thuộc vào thời điểm, địa điểm họ cần và tùy thuộc vào chất lượng được trả.

2/ Tin cậy (reliability) – khả năng chịu các ảnh hưởng tiêu cực về vật lý và thông tin mà không bị mất điện toàn bộ, hoặc không tốn chi phí cao để khôi phục, có khả năng phục hồi nhanh nhất có thể (tự phục hồi).

3/ Lợi nhuận (profitability) – tối ưu hóa giá điện cho người tiêu dùng và giảm chi phí trên toàn hệ thống.

4/ Hiệu quả (efficiency) – tối đa hóa hiệu quả sử dụng các nguồn lực (tài nguyên và công nghệ) trong sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng.

5/ Tương tác hữu cơ với môi trường (organic interaction with the environment) – giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường.

6/ An toàn (safety) – không để xảy ra trong ngành điện các tình huống gây nguy hiểm cho con người và môi trường.

Tất cả các yêu cầu chính (giá trị) nêu trên phải được coi là bình đẳng với nhau, nhưng thứ tự ưu tiên, mức độ và tỷ lệ của chúng không giống nhau, không cố định như một quy chuẩn chung cho tất cả, mà có thể được xác định và áp dụng riêng cho từng đối tượng (công ty điện, khu vực, thành phố, hộ gia đình, v.v…).

Dấu hiệu nhận biết của LĐTM

Trên thế giới, các thuộc tính/dấu hiệu của LĐTM được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 1. Các dấu hiệu nhận biết của LĐTM:

Mỹ [1]

Châu Âu [2]

Nga [3]

Ability: Lưới điện có khả năng tự phục hồi sau các sự cố gián đoạn trong quá trình cung cấp điện.

Flexibility: Lưới điện có tính linh hoạt tự điều chỉnh theo nhu cầu của người tiêu dùng điện.

Topological: Lưới điện có đầy đủ các phần tử cho phép thay đổi các thông số cấu trúc topo của lưới.

Possibility: Lưới điện có thể tham gia tích cực vào hoạt động của người tiêu dùng điện.

Availability: Lưới điện có khả năng tiếp cận – cho phép các bên sử dụng mới tiếp cận được với lưới, kể cả việc đấu nối mới vào lưới của các nguồn tham gia phát điện lên lưới.

Large number of sensors: Có đủ số lượng lớn các cảm biến đo các thông số hoạt động hiện thời để đánh giá tình trạng lưới trong các chế độ hoạt động khác nhau của hệ thống điện.

Sustainability: Lưới điện phải có tính bền vững  trước các tác động xấu cố ý từ bên ngoài về vật lý và về điều khiển học.

Reliability: Lưới điện phải có độ tin cậy để bảo hành về khả năng được bảo vệ và về chất lượng của việc cung cấp điện phù hợp với các yêu cầu của kỷ nguyên số.

Hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu: Có phần mềm, phần cứng cũng như phương tiện điều khiển các thông số hoạt động của lưới và của các thiết bị dùng điện.

Provision: Lưới điện phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng của điện năng được truyền tải.

Profitability: Lưới điện cần có tính hiệu quả – các công nghệ mới áp dụng trong LĐTM phải cho phép điều khiển và điều tiết hoạt động của hệ thống một cách có hiệu quả.

Đảm bảo khả năng làm việc đồng thời của các nguồn phát điện và các điểm/nút lưu trữ điện năng.

Safety: Lưới điện cần đảm bảo độ an toàn – không cho phép xẩy ra các tình huống mất an toàn đối với con người và môi trường trong lĩnh vực điện lực.

Các phương tiện tự động đánh giá tình trạng hiện tại và dự báo hoạt động của lưới.

Sự xuất hiện mới của các thị trường và sản phẩm của công nghệ cao

 

Hệ thống điều khiển và trao đổi thông tin có hiệu suất cao (high performance)

Nâng cao hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống

 

 

 

Chức năng của LĐTM

Với cách tiệm cận vấn đề như trên, nhiệm vụ phát triển ngành điện từ chủ yếu dựa trên cân bằng cung – cầu điện được chuyển thành nhiệm vụ tạo ra, phát triển và cung cấp một “thực đơn” gồm các “món ăn” điện năng cho người tiêu dùng và xã hội. Để đạt được các yêu cầu (giá trị) chính trong “thực đơn”, ngành điện cần phát triển (‘pha chế’) LĐTM với các đặc tính chức năng (‘mùi, vị’) chính sau đây:

1/ Tự phục hồi trong các trường hợp có sự cố khẩn cấp: Hệ thống điện và các phần tử của nó phải liên tục duy trì được tình trạng kỹ thuật cần có của mình bằng cách nhận diện, phân tích và chuyển từ kiểm soát sang phòng ngừa tất cả các hư hỏng khẩn cấp.

2/ Có khả năng thúc đẩy hành vi tích cực của người tiêu dùng cuối cùng: Cung cấp cho người tiêu dùng khả năng độc lập thay đổi về khối lượng và chất lượng điện năng nhận được, dựa trên sự cân bằng giữa nhu cầu của họ và khả năng của hệ thống điện, có sử dụng thông tin về giá cả, khối lượng, độ tin cậy, chất lượng, v.v…

3/ Khả năng chống lại các ảnh hưởng tiêu cực: Có các giải pháp đặc biệt để đảm bảo tính ổn định và khả năng tồn tại, giảm tổn thương về vật lý, về thông tin của tất cả các thành phần của hệ thống điện, góp phần phòng ngừa, cũng như tự phục hồi nhanh chóng sau sự cố phù hợp với yêu cầu của an ninh năng lượng.

4/ Đảm bảo độ tin cậy và chất lượng điện: Chuyển từ phương pháp tiếp cận dựa trên hệ thống (System-based approach) sang phương pháp tiếp cận dựa trên khách hàng (Customer-based) để đảm bảo và duy trì các mức độ tin cậy và chất lượng điện khác nhau trong các phân khúc giá khác nhau.

5/ Đa dạng hóa nguồn phát điện và lưu trữ điện: Tích hợp tối ưu các nhà máy điện, hệ thống lưu trữ điện năng với nhiều loại và công suất khác nhau bằng cách kết nối chúng với hệ thống điện theo quy trình đấu nối kỹ thuật tiêu chuẩn và chuyển đổi sang kiến tạo các “lưới điện siêu nhỏ” (Microgrid) ở phía người dùng cuối cùng.

6/ Mở rộng thị trường điện: Mở rộng khả năng để người tiêu dùng cuối cùng có thể tiếp cận được với thị trường phát điện, thị trường bán điện và thị trường phát điện phân tán, góp phần tăng hiệu suất, hiệu quả của thị trường bán lẻ.

7/ Tối ưu hóa quản lý các tài sản: Chuyển đổi sang giám sát từ xa các tài sản sản xuất theo thời gian thực đã được tích hợp vào hệ thống quản lý doanh nghiệp nhằm tối ưu hóa các phương thức sản xuất, cải thiện việc vận hành, sửa chữa và thay thế thiết bị theo tình trạng thực và đảm bảo giảm chi phí chung của toàn hệ thống.

Các công nghệ nền tảng của LĐTM

Cơ sở công nghệ mới của LĐTM là các nhóm lĩnh vực công nghệ trọng điểm mang tính đột phá, gồm:

1/ Các dụng cụ và thiết bị đo lường thông minh (trước hết là đồng hồ thông minh và cảm biến thông minh).

2/ Các phương pháp điều khiển tiên tiến: Hệ thống điều khiển thông minh phân tán và các công cụ phân tích hỗ trợ ở các cấp độ của hệ thống điện hoạt động trong thời gian thực, cho phép thực hiện các thuật toán, phương pháp mới để điều khiển hệ thống điện, kể cả điều khiển các phần tử công tác của hệ thống.

3/ Các công nghệ và thành phần của mạng điện đã được hoàn thiện: FACTS truyền dẫn điện xoay chiều linh hoạt, dòng điện một chiều, cáp siêu dẫn, điện tử công suất bán dẫn, thiết bị lưu trữ, v.v…

4/ Các giao diện tích hợp và các phương pháp hỗ trợ việc ra quyết định, quản lý nhu cầu, hệ thống giám sát và điều khiển phân tán (DMCS), hệ thống quản lý phát điện hiện tại phân tán (DGMS), hệ thống tự động đo lường các quá trình (AMOS), v.v… cũng như các phương pháp mới để lập kế hoạch, thiết kế phát triển và hoạt động của hệ thống điện, cũng như các phần tử của nó.

5/ Truyền thông tích hợp: Cho phép các phần tử của 4 nhóm công nghệ trên (về cơ bản đại diện cho LĐTM như một hệ thống công nghệ) có thể kết nối và tương tác với nhau.

Riêng trong mạng đường trục, các nhóm công nghệ phổ biến và phát triển nhất được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 2. Các công nghệ nền tảng được sử dụng trong LĐTM:

Chức năng

Các thành phần và công nghệ tiên tiến

Vận hành

Công nghệ lưu trữ năng lượng (Energy storage technologies)

Công nghệ siêu dẫn (Superconductivity technology)

Các thiết bị giới hạn dòng điện (Current limiting devices)

Công nghệ trạm kỹ thuật số (Digital Substation Technologies)

Công nghệ truyền dẫn dòng điện một chiều (Direct current transmission technologies)

Công nghệ nguồn AC có kiểm soát (Controlled AC Power Technologies)

Giám sát và bảo vệ

Công nghệ kiểm soát và bảo vệ khỏi các tác động bên ngoài (Control and protection technologies from external influences)

Công nghệ giám sát và chẩn đoán mạng điện (Technologies for monitoring and diagnostics of electrical networks)

Điều khiển

Công nghệ điều khiển tự động và tự động thích ứng (Adaptive automated and automatic control technologies)

Công nghệ điều khiển thông minh (Intelligent control technologies)

 

So sánh LĐTM và lưới điện truyền thống

Bảng 3. So sánh LĐTM và lưới điện truyền thống:

Khả năng/công dụng

Truyền thống

Thông minh

Đối với lưới của các hộ tiêu dùng

 

 

Điều khiển tự động “cầu” về điện từ phía “cung” (trong đó có sự tham gia của người dùng điện vào việc việc điều tiết)

Không có

Hệ thống đo đếm điện tự động

Không đủ

Đầy đủ

Hệ thống điều tiết về điện áp và công suất phản kháng

Không đủ

Đủ ở mức cần thiết

Khả năng áp dụng nguồn phát tại chỗ (dự phòng)

Hầu như không có

Các nguồn nhỏ và tích điện được áp dụng

Giao diện tương tác với trung tâm điều khiển thống nhất

Không

Khả năng áp dụng các công nghệ tiết kiệm điện thông minh (“ngôi nhà thông minh”, “thành phố thông minh”)

Hầu như không có

Hoàn toàn có thể

Đối với lưới phân phối chung

 

 

Hệ thống kiểm soát tự động về cân bằng công suất hữu dụng và công suất phản kháng theo các nút lưới

Không đáng kể

Hoàn toàn có thể

Hệ thống kiểm soát chất lượng điện theo từng nút lưới

Không đáng kể

Có thể

Điều khiển tự động tập trung về phụ tải dùng điện

Không

Các yếu tố điều khiển lưới có khả năng thay đổi thông số lưới

không đáng kể

Có thể

Hệ thống điều khiển có khả năng duy trì cân bằng khi các nút lưới bị sa thải

Không

Hệ thống giám sát và điều khiển độ tin cậy trong cung cấp điện

Không

Đối với các lưới thành phần của hệ thống điện hợp nhất

 

 

Các hệ thống kiểm soát cân bằng công suất và tổn thất điện năng tại các nút lưới

Không

Các hệ thống kiểm soát điện áp tại các điểm kiểm tra của lưới

Không hoàn toàn

Hoàn toàn

Các hệ thống đánh giá tình trạng hiện tại của lưới

Có, thụ động

Có, chủ động

Các yếu tố lưới có khả năng thay đổi cấu trúc lưới theo điều khiển

Hầu như không có

Hệ thống kiểm soát tự động phụ tải tại các điểm có tiết diện dây tới hạn và khả năng đưa ra các tác động để sa thải phụ tải

Có và bổ sung điều khiển tự động các thông số và cấu trúc lưới

Hệ thống điều tiết tần số và duy trì cân bằng công suất cho các khu vực có phụ tải bị tách ra trong các sự cố

Không hoàn thiện

Tự động điều khiển

Công nghệ tự động tái cấu trúc lưới điện

Chỉ áp dụng tại chỗ trong lưới phân phối

Hệ thống giám sát các qui trình chuyển đổi dựa trên cơ sở đo véc tơ đồng bộ

Áp dụng tại chỗ

Hoàn toàn có thể

Đối với lưới nối giữa các lưới

 

 

Hệ thống đánh giá tình trạng (chế độ) truyền tải hiện thời

Có, thụ động

Có, chủ động

Hệ thống kiểm soát tự động công suất truyền tải và đưa ra các tác động điều khiển sa thải phụ tải (khi quá tải)

Có và bổ sung điều khiển tự động các thông số và cấu trúc lưới

 

Kỳ tới: Để phát triển lưới điện thông minh – Việt Nam cần làm gì?

NGUYỄN THÀNH SƠN – ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

PHAN NGÔ TỐNG HƯNG – PHÓ CHỦ TỊCH HIỆP HỘI NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

 

[1] U.S. Department of Energy. Smart Grid / Department of Energy.

[3] Các qui định chính về hệ thống điện thông minh với lưới điện thích ứng tích cực/Основные положения концепции интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью. 2012

[4] Torriti, Demand Side Management for the European Supergrid Energy Policy, vol. 44, pp. 199-206, 2012.

[5] [http://edisontechcenter.org/HistElectPowTrans.html The History of Electrification: The Birth of our Power Grid]. Edison Tech Center.

[6] Mohsen Fadaee Nejad, AminMohammad Saberian and Hashim Hizam. Application of smart power grid in developing countries (англ.) // 7th International Power Engineering and Optimization Conference (PEOCO) : journal. – IEEE, 2013. – 3 June.

[7] Smart Grid Working Group. Challenge and Opportunity: Charting a New Energy Future, Appendix A: Working Group Reports (PDF). Energy Future Coalition (июнь 2003).

[8] Michael T. Burr, “Reliability demands drive automation investments, “ Public Utilities Fortnightly, Technology Corridor department, Nov. 1, 2003.

[9]  Federal Energy Regulatory Commission staff report. Assessment of Demand Response and Advanced Metering (Docket AD06-2-000) (англ.) : journal. - United States Department of Energy, 2006. - August. - P. 20.

[10]  National Energy Technology Laboratory. NETL Modern Grid Initiative- Powering Our 21st-Century Economy (англ.): journal. - United States Department of Energy Office of Electricity Delivery and Energy Reliability, 2007. - August. - P. 17.

[11] Gridwise History: How did GridWise start?. Pacific Northwest National Laboratory (30 октября 2007). Дата обращения: 3 декабря 2008. Архивировано 27 октября 2008 года.

[12] Qixun Yang, Board Chairman, Beijing Sifang Automation Co. Ltd., China and .Bi Tianshu, Professor, North China Electric Power University, China. WAMS Implementation in China and the Challenges for Bulk Power System Protection (англ.) // Panel Session: Developments in Power Generation and Transmission - Infrastructures in China, IEEE 2007 General Meeting, Tampa, FL, USA, 24–28 June 2007 Electric Power, ABB Power T&D Company, and Tennessee Valley Authority: journal. - Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2001. - 24 June.

[13] https://eneca.by/novosti/energetika-i-energoeffektivnost/smart-grid-ili-umnye-seti-elektrosnabzheniya.

Phát Triển Lưới Điện Thông Minh Tại Việt Nam : Việt Nam Cần Làm Gì?

Phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam [Kỳ 1]: Giới thiệu tổng quan KỲ 2: ĐỂ PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH – VIỆT NAM CẦN LÀM GÌ?

Lưới điện thông minh (LĐTM) là lưới điện được hiện đại hóa sử dụng công nghệ thông tin và mạng truyền thông để thu thập thông tin về sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện, cho phép tự động nâng cao hiệu quả, độ tin cậy, lợi ích kinh tế, cũng như tính bền vững trong tất cả các khâu.

Các quy tắc phát triển LĐTM đã được xác định ở Mỹ trong USCTC 42 152 IX § 17381 [1], ở châu Âu trong “Nền tảng Công nghệ châu Âu về Lưới thông minh” [2], ở Nga trong “Các qui định chính về hệ thống điện thông minh với lưới điện chủ động thích ứng” (IES AAS) [3].

Hình 1. So sánh lưới điện truyền thống và LĐTM.

   Hình 2. Mô hình cấu trúc của LĐTM.

Lịch sử phát triển lưới điện

Trong thế kỷ 19: Lưới điện là một hệ thống truyền tải và phân phối một chiều với đặc tính: “cầu” điều khiển “cung”, và có không gian rất hẹp. Lưới điện xoay chiều đầu tiên được lắp đặt vào năm 1886 [5].

Đầu thế kỷ 20: Các mạng điện được phát triển theo khu vực, sau đó được kết nối với nhau vì lý do kinh tế và để nâng cao độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Đến những năm 1960, lưới điện ở các nước công nghiệp đã phát triển theo cấp số nhân, và được kết nối với nhau thông qua hàng nghìn “trung tâm” phát điện. Cấu trúc liên kết lưới của những năm 1960 là kết quả được hình thành nhờ các cơ sở phát điện quy mô lớn. Các nhà máy nhiệt điện (chạy than, khí đốt và dầu) có quy mô 1÷3 GW đã có hiệu quả kinh tế cao nhờ tối ưu hóa chi phí để tạo ra lợi nhuận khổng lồ. Các nhà máy này được xây dựng ở gần mỏ than hoặc giếng dầu, gần đường sắt, đường bộ hoặc cảng. Các nhà máy thủy điện được xây dựng ở các vùng núi, xa các trung tâm phụ tải. Các nhà máy điện hạt nhân cũng rất kén chọn địa điểm. Tất cả các yếu tố khách quan này đều ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc của lưới điện.

Tuy nhiên, vào cuối những năm 1960, lưới điện đã đến được với đa số người tiêu dùng ở các nước phát triển, và chỉ một số khu vực vùng sâu vùng xa nằm ‘ngoài lưới’.

Ban đầu, việc đo đếm điện năng được thực hiện riêng cho từng hộ. Do hạn chế về khả năng thu thập và xử lý dữ liệu, chỉ có biểu giá cố định, sau đó là biểu giá kép được áp dụng. Việc áp dụng các biểu giá này đã làm tăng lợi nhuận của các nhà sản xuất và truyền tải điện. Vì vậy, trong những năm 1960, lưới điện không có khả năng phản ánh chi phí thực của điện năng tại bất kỳ thời điểm nhất định nào.

Trong những năm 1970÷1990, “cầu” về điện tăng nhanh hơn “cung”. Nhiều khu vực, nguồn điện không đáp ứng kịp nhu cầu, đặc biệt là trong giờ cao điểm, dẫn đến chất lượng cung cấp điện bị giảm (sự cố tăng và dao động điện áp tăng). Người dùng điện ngày càng bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp điện đã yêu cầu phải nâng cao mức độ tin cậy trong cung cấp điện dựa trên các dự báo tin cậy về nhu cầu điện.

Từ những năm 1970, ở Liên Xô, Mỹ, và châu Âu người ta đã bắt đầu nghiên cứu về tính thông minh (chủ yếu là tự chuẩn đoán) của lưới điện với nhiệm vụ chính là tăng độ tin cậy trong hoạt động của thiết bị và khả năng điều khiển từ xa.

Vào cuối thế kỷ 20: Các mô hình dự báo về nhu cầu điện đã được phát triển. Nhu cầu điện trong giờ cao điểm được đáp ứng bằng các ‘tổ máy phát điện cao điểm’. Các tổ máy này thường là tua bin khí có chi phí so sánh thấp và có thể khởi động nhanh. Nhưng, chúng chỉ được sử dụng vào giờ cao điểm và trở nên “dư thừa” trong giờ thấp điểm, nên giá điện tua bin khí đã tăng lên đáng kể.

Vào đầu thế kỷ 21: Đã xuất hiện các cơ hội sử dụng những tiến bộ kỹ thuật trong công nghệ điện tử để loại bỏ những khiếm khuyết và giảm giá thành của lưới điện. Các giải pháp công nghệ cho phép khống chế các phụ tải điện trong những giờ cao điểm của các hộ tiêu dùng với mức độ ảnh hưởng như nhau. Các quốc gia tiêu dùng nhiều điện (Trung Quốc, Ấn Độ và Brazil) đã bắt đầu áp dụng các giải pháp này [6].

Đồng thời, vấn đề môi trường trong sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã dẫn đến việc phát triển mạnh hơn các nguồn năng lượng tái tạo. Chi phí đầu tư điện mặt trời và điện gió đang giảm nhanh chưa từng thấy. Tuy nhiên, các nguồn điện này rất không ổn định, đã đặt ra sự nghi vấn về việc phát triển các trung tâm điện mặt trời và điện gió lớn, và đòi hỏi phải có các hệ thống điều khiển thông minh hơn để kết nối các nguồn này với hệ thống lưới điện có điều khiển. Hệ thống điều khiển thông minh ra đời đã cho phép phát triển điện mặt trời và điện gió một cách có hiệu quả theo hướng chuyển dịch từ “tập trung lớn” sang “phân tán cao”.

Cuối cùng, những lo ngại ngày càng tăng về chủ nghĩa khủng bố ở một số quốc gia đã dẫn đến nhu cầu về một hệ thống điện đáng tin cậy hơn, ít phụ thuộc hơn vào các nhà máy điện tập trung – mục tiêu tiềm tàng của một cuộc tấn công [7].

Quá trình hoàn thiện lưới điện

Thuật ngữ “lưới điện thông minh” đã xuất hiện từ năm 2003 trong bài báo “Nhu cầu về độ tin cậy sẽ thúc đẩy đầu tư” của Michael T. Burr [8], trong đó đã liệt kê một số định nghĩa về chức năng và công nghệ, cũng như một số lợi ích của LĐTM. Một điểm chung trong hầu hết các định nghĩa là áp dụng việc xử lý dữ liệu và truyền thông kỹ thuật số vào lưới điện. Khả năng tích hợp rộng rãi các công nghệ kỹ thuật số, cũng như tích hợp mạng truyền thông số để điều khiển các quá trình và vận hành hệ thống tối ưu, là những vấn đề công nghệ then chốt trong LĐTM. Ngành điện đang được chuyển đổi theo ba cấp: Cải thiện cơ sở hạ tầng; áp dụng kỹ thuật số – bản chất của LĐTM và chuyển đổi các quy trình kinh doanh để LĐTM trở nên có hiệu quả.

Các công nghệ cơ bản của LĐTM đã xuất hiện từ những nỗ lực ban đầu trong việc sử dụng điều khiển, đo lường và giám sát bằng điện tử. Năm 1980, việc đọc công tơ tự động được sử dụng để theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của các khách hàng lớn và phát triển thành công tơ điện thông minh của những năm 1990, cho phép lưu trữ thông tin về việc sử dụng điện vào các thời điểm khác nhau trong ngày [9]. Công tơ điện thông minh có liên lạc liên tục với nhà sản xuất điện, cho phép việc giám sát diễn ra theo thời gian thực và có thể được sử dụng làm giao diện cho các thiết bị phản ứng nhanh và phích cắm thông minh.

Các hình thức quản lý nhu cầu ban đầu là các thiết bị ghi nhận một cách thụ động phụ tải trên hệ thống điện bằng cách giám sát các thay đổi về tần số của nguồn điện. Các thiết bị chạy điện công nghiệp và gia dụng (máy điều hòa, tủ lạnh, máy giặt, máy sưởi v.v…) có thể điều chỉnh chu kỳ hoạt động của chúng để tránh khởi động trong thời gian cao điểm của lưới.

Từ năm 2000, dự án Telegestore của Ý đã áp dụng công nghệ băng thông rộng cho một mạng điện lớn của 27 triệu ngôi nhà (có sử dụng công tơ điện thông minh) được kết nối qua một mạng kỹ thuật số sử dụng chính đường dây tải điện [10]. Sau đó, công nghệ không dây đã được sử dụng trong cấu trúc liên kết lưới để kết nối đáng tin cậy hơn với các thiết bị khác nhau trong một ngôi nhà, cũng như hỗ trợ đo đếm cho các tiện ích khác như khí đốt và nước.

Cuộc cách mạng giám sát và đồng bộ hóa mạng WAN diễn ra vào đầu những năm 1990 khi cơ quan Bonneville Power Administration của Mỹ mở rộng nghiên cứu về LĐTM với các cảm biến có khả năng phân tích rất nhanh các dị thường về chất lượng điện trên các quy mô rất về lớn địa lý. Công việc này đã đạt đến đỉnh cao trong Hệ thống đo lường diện rộng (WAMS) đầu tiên vào năm 2000 [11]. Nhiều quốc gia đã ngay lập tức áp dụng công nghệ này, ví dụ như Trung Quốc [12].

 

Các yếu tố thúc đẩy LĐTM

LĐTM trên thế giới được coi là:

1/ Một bước chuyển đổi sáng tạo, tiên phong của ngành điện trong kỷ nguyên số.

2/ Thể hiện vai trò/vị trí ngày càng quan trọng của ngành điện trong xã hội hiện tại và tương lai.

3/ Xác định những yêu cầu khách quan của xã hội đối với ngành điện, cách tiệm cận, nguyên tắc, phương pháp và công cụ để ngành điện đáp ứng yêu cầu đó.

LĐTM được hình thành dựa trên hệ thống quan điểm (tầm nhìn) tổng thể đã được phát triển và thống nhất toàn diện trong xã hội về vai trò và vị trí của ngành điện trong tương lai, về các mục tiêu và yêu cầu đối với sự phát triển của ngành điện, về cách tiếp cận triển khai, nguyên tắc và phương pháp thực hiện, và về thiết lập các cơ sở công nghệ cần thiết. Điều này được thể hiện rõ ràng và đầy đủ nhất trong các tài liệu cơ bản do các cơ quan quản lý nhà nước của EU và Hoa Kỳ soạn thảo và thông qua.

Quá trình phát triển của ngành điện trong những thập kỷ qua đã làm xuất hiện nhiều yếu tố mới đòi hỏi ngành điện phải được chuyển đổi một cách cơ bản, đó là:

Thứ nhất: Sự gia tăng liên tục của chi phí điện trên toàn thế giới.

Thứ hai: Nhu cầu nâng cao hiệu quả về năng lượng và về môi trường của ngành điện.

Thứ ba: Yêu cầu của người tiêu dùng về độ tin cậy và chất lượng cung cấp điện tăng.

Thứ tư: Có nhiều công nghệ tiên tiến xuất hiện, nhưng chưa được ứng dụng trong ngành điện.

Thứ năm: Độ tin cậy trong cung cấp điện bị suy giảm.

Thứ sáu: Những thay đổi trong hoạt động của thị trường điện và công suất phát điện.

Trên thế giới, người ta đã tiến hành một cuộc phân tích sâu về các phương thức phát triển có thể có của ngành điện. Kết quả phân tích đã chỉ ra những rào cản lớn cho việc phát triển ngành điện, đó là:

1/ Sự cạn kiệt trong dài hạn của các nhiên liệu hóa thạch.

2/ Sự xuất hiện các yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ môi trường.

3/ Sự kìm hãm trong phát triển cơ sở hạ tầng mạng (ở các khu vực có mật độ dân số cao – có rủi ro ngày càng gia tăng cho phát triển công nghệ và cơ sở hạ tầng).

4/ Cơ sở công nghệ hiện có của ngành năng lượng thực tế đã không còn khả năng tăng năng suất của thiết bị.

5/ Sự hạn chế về nguồn lực đầu tư cho xây dựng các cơ sở năng lượng mới và phát triển cơ sở hạ tầng mạng.

Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, xã hội loài người phát triển theo hướng thay đổi cơ bản các đặc tính sử dụng điện năng; và, các nền kinh tế phát triển theo hướng đột phá về hiệu quả sử dụng điện. Trong bối cảnh như vậy, đòi hỏi phải có sự thay đổi cơ bản về nguyên tắc phát triển và cơ chế hoạt động của ngành điện.

Để giải quyết vấn đề này đòi hỏi phải xây dựng một hệ thống các quan điểm mới về chiến lược phát triển/đổi mới của ngành điện dựa trên hai trụ cột chính:

Một là: Phù hợp với các quan điểm, mục tiêu và giá trị hiện đại của phát triển xã hội và cộng đồng, đáp ứng các nhu cầu mới nổi và được mong đợi của con người và của toàn xã hội.

Hai là: Dựa trên các xu hướng chính của tiến bộ khoa học và công nghệ trong mọi lĩnh vực đời sống và hoạt động của xã hội. LĐTM chính là chiếc cầu được xây trên hai trụ cột này để ngành điện bước vào tương lai.

Khái niệm LĐTM không có biên giới giữa truyền tải và phân phối điện, vì về lâu dài, biên giới giữa các phương thức hoạt động này sẽ dần biến mất. Các nhiệm vụ của LĐTM trong lĩnh vực mạng đường trục gồm:

1/ Đánh giá mức độ an toàn của lưới điện theo thời gian thực – phân tích độ tin cậy theo thời gian thực của hệ thống điện có phụ tải cao và sử dụng trong tính toán về động lực học khi ra quyết định theo thời gian thực.

2/ Đánh giá tình trạng lưới truyền tải – đảm bảo chất lượng và độ chính xác của dữ liệu hệ thống điện trong thời gian thực (ví dụ, sử dụng rộng rãi hơn công nghệ WAMS).

3/ Nâng cao an toàn lưới truyền tải – nâng cao an ninh lưới điện và đảm bảo không vượt quá giới hạn đã thiết lập về ổn định chức năng.

4/ Trực quan: Thể hiện các điều kiện phức tạp và tới hạn của hệ thống thông qua giao diện của người dùng.

Trong LĐTM, độ tin cậy về thông tin và vật lý đóng một vai trò quan trọng. Nhiều chuyên gia lo ngại về tính bảo mật thông tin của LĐTM vì mọi thông tin được truyền qua Internet đều có thể bị tấn công và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.

Ví dụ nổi bật về sự ‘không hoàn thiện’ của LĐTM là sản phẩm phần mềm của công ty sản xuất bộ vi điều khiển cho tấm pin mặt trời của Trung Quốc. Trang web của nhà sản xuất này chứa thông tin về các hệ thống giám sát quang điện đã được lắp đặt rất phổ biến trên khắp thế giới. Có hơn 200 nghìn trạm điện mặt trời và gần 1 triệu bộ biến tần được kết nối với máy chủ của công ty này. Nếu muốn, người ta có thể tìm thấy nhiều hệ thống điện riêng của người dùng và các dữ liệu về tiêu thụ và sản xuất điện từ các hệ thống điện của các nước khác nhau.

Việc giám sát hoạt động trong lĩnh vực lưới điện ở nhiều nước cho thấy mức độ đổi mới của các quyết định được đưa ra trong tổ hợp phân phối cao hơn so với trong truyền tải điện cao áp. Điều này có nhiều nguyên nhân, trước hết, đây là hệ quả của nhu cầu kết nối các nguồn năng lượng tái tạo và phát điện phân tán, cũng như giao tiếp trực tiếp với khách hàng. Lưới điện cao áp là một thành phần thiết yếu của LĐTM, vì vậy hàng loạt các dự án thử nghiệm và các giải pháp sáng tạo về LĐTM được thực hiện trong lĩnh vực này. Ví dụ:

Thứ nhất: Công nghệ chuyển đổi điện áp nguồn VSC (Voltage-Sourced Converter) đa cấp để truyền tải điện năng (Siemens Energy, Mỹ và Đức) gồm các giải pháp HVDC (dòng điện một chiều cao áp) và FACTS (hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt) đảm bảo tính thích ứng với những thách thức mới của LĐTM. Công nghệ VSC đã trở thành tiêu chuẩn cho các bộ chuyển đổi tự chuyển mạch và sẽ ngày càng được sử dụng cho lưới cao áp trong tương lai.

Thứ hai: Công nghệ quản lý vận hành các hệ thống điện tự trị của Viện Nghiên cứu Công nghiệp Điện lực Trung ương Nhật (CRIEPI, Tokyo). Dự án này là một phần của chương trình triển khai các hệ thống điện tự trị, với mục tiêu là đảm bảo kết nối và vận hành hiệu quả của hệ thống phát điện phân tán, tránh ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn cung cấp điện. Dự án đã chứng minh khả năng cung cấp điện liên tục trong điều kiện vận hành độc lập phần cao áp của mạng sử dụng điều khiển công suất vòng, cũng như thiết kế và trình diễn hoạt động độc lập của mạng phân phối hạ áp có các nguồn năng lượng tái tạo, ác qui điện và công nghệ ngắt tải tiêu dùng riêng. Nhờ áp dụng công nghệ này, khi xảy ra sự cố, toàn bộ mạng hạ áp vẫn có thể tiếp tục vận hành độc lập, không phải cắt điện ở người tiêu dùng.

Thứ ba: “Strong Smart Grid” (Lưới thông minh mạnh): Dự án của Công ty lưới điện Trung Quốc State Grid hợp tác với McKinsey. State Grid có kế hoạch triển khai hệ thống LĐTM bao gồm truyền tải điện siêu cao áp (UHV) với các thiết bị đo lường tiên tiến (AMI) và các thiết bị mạng được nâng cấp. Ở Trung Quốc, các thiết bị lưới điện được chú ý đặc biệt nhằm phục vụ cho kế hoạch phát triển hệ thống truyền tải điện áp siêu cao từ các khu vực miền Trung và miền Tây thừa năng lượng đến các vùng duyên hải thiếu năng lượng.

Tóm lại: LĐTM là một hệ thống truyền tải điện từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng, có khả năng tự theo dõi và phân phối dòng điện một cách độc lập để đạt được hiệu quả năng lượng tối đa. Tất cả các thiết bị của LĐTM tương tác với nhau, tạo thành một hệ thống cung cấp điện thông minh thống nhất nhờ sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông hiện đại. Thông tin thu thập được từ thiết bị được phân tích, kết quả phân tích giúp tối ưu hóa việc sử dụng điện, giảm chi phí, tăng độ tin cậy và tăng hiệu quả của hệ thống điện.

Các phương tiện kỹ thuật của LĐTM

Các phương tiện kỹ thuật của LĐTM, đảm bảo khả năng điều khiển của nó, quyết định phần lớn khả năng “trí thức hóa” của ngành điện. Về cơ bản, các phương tiện kỹ thuật này có thể được chia thành các nhóm chính sau [3]:

1/ Thiết bị điều chỉnh (bù) công suất phản kháng và điện áp kết nối song song với mạng.

2/ Thiết bị điều chỉnh các thông số mạng (các điện trở mạng mắc nối tiếp vào mạng).

3/ Thiết bị kết hợp các chức năng của hai nhóm đầu tiên – thiết bị chuyển mạch dọc – ngang.

4/ Thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch.

5/ Các thiết bị lưu trữ năng lượng điện.

6/ Các bộ biến đổi dòng điện (AC thành DC và DC thành AC).

7/ Các đường dây cáp điện cho dòng điện một chiều và xoay chiều dựa trên chất siêu dẫn nhiệt độ cao.

Nhận xét

Việc phát triển ngành điện Việt Nam theo hướng nâng cao hiệu quả (có sự tham gia của các thành phần kinh tế) và thân thiện với môi trường (với sự gia tăng các nguồn điện tái tạo) đòi hỏi hệ thống điện phải ngày càng trở nên thông minh và minh bạch hơn.

Vernon Smith – người đoạt giải Nobel Kinh tế năm 2002 nói: “Các cuộc đấu giá của người bán, trong đó người mua bị động và không thể sử dụng cơ chế đấu thầu để gửi hồ sơ dự thầu của chính họ, làm suy yếu sự cạnh tranh”. Nhận xét này rất đúng đối với thị trường điện Việt Nam hiện nay (không có bất cứ cơ chế nào tạo ra sự cạnh tranh từ phía người mua, hiệu quả sử dụng điện năng thấp và giá điện cao).

LĐTM là giải pháp hữu hiệu để đáp ứng nhu cầu phát triển và khắc phục tình trạng không có cạnh tranh của thị trường điện.

Kiến nghị

1/ Quốc hội cần sửa đổi Luật Điện lực để tạo ra khung pháp lý cho việc phát triển LĐTM: Tạo ra thị trường cạnh tranh cho người dùng điện; và xây dựng cơ chế tích lũy vốn cho LĐTM từ hiệu quả của việc ứng dụng LĐTM (‘mỡ nó rán nó’).

2/ Chính phủ cần hỗ trợ việc thành lập các trung tâm nghiên cứu, khoa học và giáo dục về phát triển công nghệ LĐTM với sự tham gia của các viện nghiên cứu và các trường đại học trong và ngoài nước.

3/ Bộ Khoa học Công nghệ cần sớm ban hành các tiêu chuẩn về LĐTM. Sử dụng tiêu chuẩn hóa để mở đường cho việc áp dụng các công nghệ LĐTM trong ngành điện.

4/ Bộ Công Thương cần đưa LĐTM vào nội dung quy hoạch ngành điện như một công cụ quan trọng nhất để đổi mới toàn diện và phát triển hiệu quả ngành điện./.

NGUYỄN THÀNH SƠN – ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

PHAN NGÔ TỐNG HƯNG – PHÓ CHỦ TỊCH HIỆP HỘI NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

 

[1] U.S. Department of Energy. Smart Grid / Department of Energy.

[3] Các qui định chính về hệ thống điện thông minh với lưới điện thích ứng tích cực/Основные положения концепции интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью. 2012

[4] Torriti, Demand Side Management for the European Supergrid Energy Policy, vol. 44, pp. 199-206, 2012.

[5] [http://edisontechcenter.org/HistElectPowTrans.html The History of Electrification: The Birth of our Power Grid]. Edison Tech Center.

[6] Mohsen Fadaee Nejad, AminMohammad Saberian and Hashim Hizam. Application of smart power grid in developing countries (англ.)

[7] Smart Grid Working Group. Challenge and Opportunity: Charting a New Energy Future, Appendix A: Working Group Reports (PDF). Energy Future Coalition (июнь 2003).

[8] Michael T. Burr, “Reliability demands drive automation investments, “ Public Utilities Fortnightly, Technology Corridor department, Nov. 1, 2003.

[9] Federal Energy Regulatory Commission staff report. Assessment of Demand Response and Advanced Metering (Docket AD06-2-000) (англ.) : journal. - United States Department of Energy, 2006. – August. – P. 20.

[10] National Energy Technology Laboratory. NETL Modern Grid Initiative- Powering Our 21st-Century Economy (англ.): journal. - United States Department of Energy Office of Electricity Delivery and Energy Reliability, 2007. – August. – P. 17.

[11] Gridwise History: How did GridWise start?. Pacific Northwest National Laboratory (30 октября 2007). Дата обращения: 3 декабря 2008. Архивировано 27 октября 2008 года.

[12] Qixun Yang, Board Chairman, Beijing Sifang Automation Co. Ltd., China and .Bi Tianshu, Professor, North China Electric Power University, China. WAMS Implementation in China and the Challenges for Bulk Power System Protection (англ.)

[13] https://eneca.by/novosti/energetika-i-energoeffektivnost/smart-grid-ili-umnye-seti-elektrosnabzheniya.

Bảy Giải Pháp Phát Triển Đô Thị Thông Minh Tại Việt Nam

CafeLand – Tại phiên giới thiệu về đô thị thông minh trong khuôn khổ IREC 2018, TS. Nguyễn Tường Văn, Cục trưởng Cục Phát triển Đô thị (Bộ Xây dựng), đã chỉ ra những vấn đề trong câu chuyện phát triển đô thị tại Việt Nam. Ông đã đưa ra 7 giải pháp ứng dụng phát triển đô thị thông minh, thúc đẩy thị trường bất động sản phát triển bền vững.

Nhiều tồn tại trong hệ thống đô thị

Sau hơn 30 năm đổi mới kinh tế, hệ thống đô thị Việt Nam đã và đang phát triển cả về lượng và chất. Cả nước đã có 813 đô thị với tỷ lệ đô thị hóa toàn quốc đạt 37,5% (năm 2017). Đô thị hóa tăng nhanh ở khu vực các đô thị lớn, lan tỏa và phân bố đồng đều hơn trên phạm vi cả nước. Nhiều đô thị cũ được cải tạo, nâng cấp, được phát triển mở rộng về qui mô đất đai, dân số, đầu tư xây dựng, nâng cấp kết cấu hạ tầng kỹ thuật và xã hội. Khu vực đô thị tiếp tục khẳng định vai trò tạo động lực phát triển kinh tế.

Theo ông Văn, sự phát triển nhanh của hệ thống đô thị Việt Nam trong những năm qua có sự đóng góp lớn từ tăng trưởng của thị trường bất động sản. Nhiều dự án nhà ở, khu đô thị mới với hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đồng bộ đã được hình thành, làm thay đổi diện mạo các đô thị. Các dự án bất động sản hiện nay đã được quy hoạch, xây dựng theo mô hình tổ chức không gian đa chức năng gồm nhà ở, thương mại, dịch vụ, giải trí… với kiến trúc hiện đại đã trở thành các trung tâm mới thu hút cộng đồng, góp phần làm phong phú không gian và hệ thống công trình nhà ở và dịch vụ đô thị.

Bên cạnh đó, việc xây dựng các dự án khu nhà ở, khu đô thị đã góp phần nâng cấp, mở rộng hệ thống hạ tầng, phát triển các dịch vụ, tiện ích đô thị cả về số lượng và chất lượng. Sự tăng trưởng của thị trường bất động sản từng bước đáp ứng nhu cầu về nhà ở của các tầng lớp nhân dân, góp phần bảo đảm an sinh xã hội, góp phần chuyển dịch cơ cấu, thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội của đất nước.

TS. Nguyễn Tường Văn.

Tuy nhiên, ông Văn cũng cho rằng, hệ thống đô thị nói chung và thị trường bất động sản nói riêng hiện đang phải đối mặt với nhiều vấn đề. Mô hình tăng trưởng đô thị chưa đa dạng, tăng trưởng thiếu bền vững, năng lực dự trữ và tầm nhìn dài hạn còn hạn chế. Sử dụng tài nguyên đất đai đô thị chưa hiệu quả, phát triển các dự án nhà ở, dự án khu đô thị còn dàn trải, thiếu thông tin về nhu cầu của thị trường. Mạng lưới hạ tầng kỹ thuật khung đô thị chưa đáp ứng yêu cầu, kết nối giữa khu vực phát triển mới và khu vực hiện hữu, dẫn đến những vấn đề như ngập lụt, ách tắc giao thông trong đô thị.

Thị trường bất động sản đã từng bước được hoàn thiện và phát triển mạnh, song vẫn tiềm ẩn nguy cơ, thiếu tính ổn định và bền vững, đã có thời kỳ tăng trưởng quá nóng có lúc tạo “bong bóng”, có lúc “đóng băng”. Hệ thống thông tin về thị trường còn thiếu độ tin cậy và chưa thực sự minh bạch; chưa có nhiều hình thức, giải pháp huy động các nguồn lực xã hội cho thị trường bất động sản.

Những năm qua, thị trường bất động sản chỉ sôi động chủ yếu tại các khu vực đô thị lớn như Hà Nội, chúng tôi Đà Nẵng… Tại các đô thị vừa và nhỏ sức hút về di dân nhập cư không cao, hoạt động kinh doanh bất động sản còn thiếu hấp dẫn với các nhà đầu tư.

Nguyên nhân chủ yếu là do các đô thị vừa và nhỏ tiềm năng phát triển chưa nhiều do thiếu kết nối liên vùng, ít cơ hội việc làm và điều kiện cơ sở hạ tầng trong đô thị còn khó khăn.

Xu hướng đô thị thông minh

Trong xu thế toàn cầu của Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 và thực hiện các Mục tiêu phát triển bền vững (SDG) của Liên hợp quốc, phát triển đô thị thông minh đã và đang trở thành mối quan tâm chung của các quốc gia trên thế giới bởi những lợi ích cụ thể trong việc cải thiện hiệu lực, hiệu quả quản trị đô thị cũng như nâng cao chất lượng của các đô thị.

Với mục tiêu phát triển đô thị thông minh Việt Nam một cách thống nhất, ngày 1-8-2018, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án phát triển đô thị thông minh bền vững Việt Nam giai đoạn 2018 – 2025 tầm nhìn 2030 tại Quyết định số 950/QĐ-TTg.

Theo ông Văn, với thực trạng tiềm lực tài chính của các doanh nghiệp trong nước còn hạn chế, thúc đẩy phát triển đô thị thông minh sẽ mở ra nhiều cơ hội hợp tác giữa các doanh nghiệp trong nước và quốc tế bao gồm cả về tài chính và chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật từ các quốc gia phát triển, có kinh nghiệm phát triển đô thị thông minh.

Ông Văn đưa ra 7 giải pháp ứng dụng đô thị thông minh, thúc đẩy phát triển thị trường bất động sản bền vững.

Thứ nhất, xây dựng hệ thống cơ chế chính sách đáp ứng được những yêu cầu thực tiễn của xã hội, thị trường bất động sản;

Thứ hai, bổ sung hệ thống các tiêu chí, tiêu chuẩn về quy hoạch đô thị thông minh, đô thị tăng trưởng xanh; hệ thống theo dõi, đánh giá quá trình hình thành và phát triển; ban hành các hướng dẫn xây dựng quy chế quản lý, vận hành, kiểm soát quá trình phát triển đô thị để cộng đồng có thể tham gia cùng xây dựng và phát triển;

Thứ ba, áp dụng khoa học công nghệ trong công tác quy hoạch và quản lý phát triển đô thị để từng bước chuẩn hóa các quy trình thực hiện, rút ngắn thời gian thực hiện các quy trình, thủ tục trong công tác lập và phê duyệt quy hoạch đô thị, dự án đầu tư phát triển đô thị và nhà ở, xây dựng công trình và tối ưu hóa hiệu quả công tác quản lý vận hành;

Thứ 4, nghiên cứu cơ chế thúc đẩy, hỗ trợ các giải pháp mang tính đột phá cả về công nghệ và phi công nghệ như: mô hình tổ chức không gian đô thị; phát triển các loại hình công trình xanh, thông minh, các công trình có chức năng hỗn hợp (mô hình căn hộ khách sạn cho thuê; chung cư kết hợp với văn phòng hoặc với trung tâm thương mại, công trình đầu mối giao thông);

Thứ 5, phát triển hệ thống hạ tầng kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu bảo vệ môi trường; đảm bảo kết nối dễ dàng với các khu vực khác bằng nhiều hình thức đa dạng (đường sắt đô thị, xe bus, taxi); hệ thống các công trình hạ tầng xã hội cấp đô thị để nâng cao chất lượng tiện ích từ đó có thể gia tăng cơ hội giao dịch cho thị trường bất động sản;

Thứ 6, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực và nhận thức của cộng đồng xã hội bao gồm các mục tiêu nâng cao hiệu quả quản lý vận hành, hướng đến xây dựng cộng đồng dân cư có khả năng hội nhập, có khả năng tiếp cận, sử dụng các ứng dụng công nghệ thông tin đồng thời cũng tạo cơ hội cho thị trường bất động sản phát triển năng động, gia tăng phân khúc sản phẩm đồng nghĩa với việc tạo ra nhiều cơ hội mới cho thị trường;

Thứ 7, nghiên cứu các chính sách thúc đẩy hợp tác giữa doanh nghiệp trong nước và quốc tế tạo cơ hội cho các doanh nghiệp bất động sản trong nước tăng quy mô về cả tài chính và phạm vi hoạt động.

Chính Sách Xây Dựng Đô Thị Thông Minh Và Thực Trạng Phát Triển Tại Việt Nam

Với tốc độ đô thị hóa mạnh mẽ, dự kiến đến năm 2050, khoảng 2/3 dân số toàn cầu sẽ sống tại các đô thị. Nguồn: internet

Với tốc độ đô thị hóa mạnh mẽ, dự kiến đến năm 2050, khoảng 2/3 dân số toàn cầu sẽ sống tại các đô thị, từ đó tạo ra nhiều thách thức cho các thành phố lớn về các vấn đề như giao thông, y tế, ô nhiễm môi trường… Để giải bài toán này, các nhà hoạch định chính sách cần có tầm nhìn và chiến lược để xây dựng đô thị thông minh trong tương lai.

Vai trò của chính sách xây dựng đô thị thông minh

Đô thị thông minh (ĐTTM) là một khái niệm mới, tuy nhiên có thể thống nhất những nội dung chính như sau: “Đó là mô hình thành phố ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT), trí tuệ nhân tạo để quản lý, nâng cao tiêu chuẩn cuộc sống đô thị, cải thiện chất lượng phục vụ của chính quyền thành phố với người dân và sử dụng hiệu quả các nguồn lực xã hội”.

Từ cơ sở lý luận và thực tiễn về xây dựng ĐTTM có thể khái quát về chính sách xây dựng ĐTTM như sau: “Chính sách xây dựng ĐTTM là tổng thể các chương trình hành động, ứng dụng CNTT – truyền thông nhằm nâng cao hiệu lực, hiệu quả công tác quản lý nhà nước, cung cấp các dịch vụ công, phát huy các nguồn lực của đô thị có sự tham gia của người dân, nâng cao chất lượng cuộc sống và làm việc của cộng đồng; thúc đẩy đổi mới, sáng tạo phát triển kinh tế; đồng thời, bảo vệ môi trường trên cơ sở tăng cường liên thông, chia sẻ dữ liệu, an toàn, an ninh thông tin giữa các hệ thống và dịch vụ.

Trong quản lý xã hội, Nhà nước thường sử dụng chính sách làm công cụ chủ yếu để giải quyết vấn đề chung của cộng đồng, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội. Theo đó, chính sách xây dựng ĐTTM có vai trò chủ yếu sau:

Một là, định hướng cho các chủ thể tham gia hoạt động xây dựng ĐTTM. Nội dung định hướng là đưa ra nhận thức chung về khái niệm, mục tiêu tổng quát, các nguyên tắc chung, kiến thức CNTT – truyền thông và nội dung xây dựng ĐTTM. Nếu các chủ thể hoạt động theo chiều hướng tác động của chính sách thì không những đạt mục tiêu phát triển mà còn được hưởng ưu đãi của Nhà nước. Như vậy, cùng với mục tiêu thì các biện pháp chính sách cũng có vai trò định hướng cho hành động của các chủ thể xây dựng ĐTTM.

Hai là, chính sách ĐTTM đề ra và hoàn thiện các giải pháp ứng dụng CNTT – truyền thông, công nghệ số vào trong hoạt động quản lý nhà nước, các lĩnh vực đời sống xã hội nhằm khắc phục những hạn chế, thách thức do quá trình đô thị hóa diễn ra; đồng thời, phát huy các nguồn lực của địa phương, nâng cao tính cạnh tranh đô thị, phục vụ tốt hơn đời sống của người dân.

Ba là, khuyến khích và hỗ trợ các hoạt động xây dựng ĐTTM theo định hướng. Theo đó, chủ thể ban hành chính sách phải đưa ra nhiều giải pháp, trong đó có những giải pháp khuyến khích các chủ thể trong xã hội tham gia như miễn thuế, tiếp cận nguồn vốn, khuyến khích các chủ thể trong xã hội tham gia vào quá trình biến đổi và hình thành ĐTTM.

Bốn là, nhờ có chính sách được ban hành mà tạo động lực thúc đẩy sự phối hợp giữa các ngành, các cấp. Bản chất việc thực hiện các chính sách không thể do một cơ quan đảm nhiệm mà nó đòi hỏi phải có sự phối hợp của nhiều cơ quan, tổ chức khác nhau… Vì vậy, thông qua chính sách sẽ có những tác động qua lại giữa các thành phần kinh tế, từ đó giúp ĐTTM phát triển đúng hướng.

Các nội dung cần triển khai khi xây dựng đô thị thông minh

Việc xây dựng các chính sách ĐTTM có ý nghĩa hết sức to lớn, nó thể hiện tầm nhìn mang tính chiến lược, đặc biệt là việc áp dụng những thành tựu của Cách mạng công nghiệp 4.0 vào sẽ làm cho cuộc sống của con người tiện ích, thân thiện mới môi trường hơn. Theo đó, chính sách xây dựng ĐTTM cần triển khai theo các nội dung sau:

Chính sách xây dựng chính quyền điện tử: Là tổng thể các quan điểm, mục tiêu, nhiệm vụ, giải pháp sử dụng một cách có hệ thống CNTT – truyền thông vào trong việc quản lý, điều hành của Nhà nước nhằm xây dựng nền hành chính hiệu lực, hiệu quả, minh bạch; Tăng cường năng lực, nâng cao hiệu quả điều hành nhà nước, mang lại thuận lợi và tiết kiệm chi phí cho dân chúng.

Chính sách xây dựng giao thông thông minh: Nâng cao năng lực, tính hiệu quả của công tác quản lý giao thông, tạo điều kiện thuận lợi và tiết kiệm thời gian, chi phí đối với người tham gia giao thông. Qua đó, giảm ùn tắc giao thông, điều tiết giao thông một cách thông minh, hiệu quả; khuyến khích áp dụng các phần mềm CNTT trên các phương tiện cá nhân để tăng tính hiệu quả của mô hình giao thông thông minh.

Chính sách áp dụng CNTT – truyền thông trong lĩnh vực y tế: Để người dân dễ dàng tiếp cận và trao đổi với các cơ sở khám chữa bệnh từ xa, rút ngắn thời gian làm thủ tục hành chính cho cả nhân viên y tế và người bệnh; xây dựng hồ sơ y tế cá nhân nhằm nắm bắt tiền sử bệnh tật, quá trình khám chữa bệnh của bệnh nhân để theo dõi toàn diện và liên tục.

Chính sách áp dụng CNTT – truyền thông trong lĩnh vực giáo dục – đào tạo: Nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả công tác quản lý, điều hành trong giáo dục, hỗ trợ giáo viên đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng sáng tạo, linh hoạt, giúp học sinh dễ dàng tiếp thu bài giảng, tư duy sáng tạo, có điều kiện tiếp cận với CNTT từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường, tăng cường mối liên hệ giữa nhà trường, giáo viên và phụ huynh.

Chính sách áp dụng CNTT – truyền thông trong kiểm soát ô nhiễm môi trường, cảnh bảo thiên tai: Nâng cao hiệu quả công tác quản lý môi trường, cảnh báo thiên tai, nhằm kịp thời đưa ra những thông báo, cảnh báo chính xác cho cơ quan quản lý và người dân, đồng thời, khắc phục nhanh chóng, hiệu quả các sự cố về môi trường, ảnh hưởng của thiên tai.

Các bước hoạch định chính sách xây dựng đô thị thông minh

Để việc hoạch định chính sách ĐTTM đạt hiệu quả cao cần triển khai theo các bước sau:

Xác định mục tiêu chính sách xây dựng đô thị thông minh

Xác định mục tiêu chính sách là khâu quan trọng trong quá trình hoạch định chính sách. Thông thường mục tiêu chính sách được xây dựng dựa trên tính bức thiết của vấn đề chính sách đối với đời sống xã hội, tính phức tạp của vấn đề chính sách, thời cơ của việc ban hành chính sách và khả năng giải quyết vấn đề bằng chính sách. Theo đó, mục tiêu chính sách xây dựng ĐTTM được xác định gồm những nội dung như: Nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân; Quản lý đô thị tinh gọn; Bảo vệ môi trường hiệu quả; Đổi mới mô hình tăng trưởng kinh tế; Nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ công.

Nguyên tắc xây dựng đô thị thông minh

Xây dựng ĐTTM phải lấy người dân làm trung tâm, phải dựa trên nhu cầu thực tế và giúp cho mọi người dân đều được hưởng thành quả, đây là nguyên tắc cốt lõi. Để làm được điều này, cần khảo sát nhu cầu, lấy ý kiến rộng rãi trong quá trình xây dựng và triển khai các kế hoạch, đề án, đảm bảo hầu hết người dân nhận thức được đầy đủ lợi ích cụ thể của ĐTTM.

Đảm bảo tính tập trung về công nghệ, chú trọng áp dụng CNTT và truyền thông phù hợp với ĐTTM như Internet vạn vật, điện toán đám mây, phân tích dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo… và có khả năng tương thích với nhiều nền tảng; tận dụng, tối ưu cơ sở hạ tầng CNTT và truyền thông sẵn có.

Đảm bảo an toàn, an ninh thông tin, năng lực ứng cứu, xử lý sự cố mất an toàn thông tin, đặc biệt là hạ tầng thông tin trọng yếu; bảo vệ thông tin riêng của người dân, tăng cường khả năng tự vệ trên môi trường internet, phòng chống các loại tin tặc.

Lựa chọn phương án thực thi chính sách xây dựng đô thị thông minh

Lựa chọn các phương án thực thi chính sách là một tất yếu khách quan phù hợp sẽ góp phần đẩy nhanh chính sách đi vào cuộc sống, nhằm đáp ứng các mục tiêu đề ra. Hiện nay, theo kinh nghiệm của các nước trên thế giới, chính sách xây dựng ĐTTM chủ yếu được tiếp cận theo 3 phương án sau:

Thứ nhất, lựa chọn triển khai một vài ứng dụng riêng rẽ trong một vài lĩnh vực cụ thể để đảm bảo hoạt động ổn định. Sau đó, tiếp tục mở rộng, tích hợp chúng với nhau. Có thể lựa chọn triển khai ở những nơi dân cư đông, tốc độ đô thị hoá cao. Ưu điểm của phương án này là hiệu quả có thể nhìn thấy ngay, tạo động lực lớn để mở rộng triển khai sang các lĩnh vực khác nhưng nhược điểm của nó là sẽ khó khăn hơn trong việc mở rộng và tích hợp các ứng dụng, dịch vụ ở giai đoạn sau.

Thứ hai, lựa chọn xây dựng để hình thành một cơ sở hạ tầng mạng lưới vững chắc hoặc một nền tảng chung có thể triển khai tất cả các ứng dụng trên trước đó; Sau đó mới lựa chọn, phân loại để xem các ứng dụng có thể bổ sung vào hoặc tích hợp các dịch vụ hiện có vào nền tảng này.

Thực tiễn xây dựng chính sách đô thị thông minh ở Việt Nam

Sau hơn 30 năm thực hiện đổi mới, Việt Nam đã có tốc độ đô thị hóa nhanh với số lượng đô thị tăng từ 629 đô thị năm 1999 lên 819 đô thị vào năm 2017. Với tỷ lệ đô thị hóa cao như hiện nay, Chính phủ cần giải quyết hiệu quả các nội dung sau: (1) Đô thị hóa tăng (dân số đô thị tăng, số đô thị tăng) kèm theo đó và các vấn đề của đô thị tăng lên như các vấn đề về môi trường, giao thông, dịch vụ y tế, an toàn, nhà ở…; (2) Cở sở hạ tầng trở nên lạc hậu, quá tải (điện, nước, giao thông); (3) Cạnh tranh kinh tế giữa các đô thị, giữa các vùng tăng cao; (4) Đòi hỏi của người dân về chất lượng cuộc sống tăng lên như: Giáo dục, y tế, dịch vụ tiện ích…

Tuy nhiên, trong quá trình xây dựng ĐTTM sẽ gặp phải những khó khăn sau: (1) Cơ cấu quản lý, phương thức quản lý đô thị tách rời, cục bộ, không liên kết, không chia sẻ, thiếu hợp tác giữa các bên; (2) Thiếu kinh phí hoạt động; (3) Năng lực ngành CNTT – truyền thông hạn chế, lạc hậu; (4) Người dân chưa quan tâm tham gia, phát huy lợi ích của ĐTTM; (5) Thiếu lãnh đạo có tầm nhìn để phát triển ĐTTM.

Xác định ĐTTM sẽ là xu thế tất yếu, Đảng và Nhà nước đã tập trung triển khai các văn bản chính sách cụ thể như: Nghị quyết số 05-NQ/TW ngày 01/11/2016 Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khoá XII) chỉ rõ: “Sớm triển khai xây dựng một số khu hành chính – kinh tế đặc biệt; ưu tiên phát triển một số ĐTTM”; Nghị quyết số 13-NQ/TW ngày 16/01/2012 của Bộ Chính trị về xây dựng hệ thống kết cấu hạ tầng đồng bộ nhằm đưa nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020; Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 01/7/2014 của Bộ Chính trị về thúc đẩy ứng dụng CNTT đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững và hội nhập quốc tế.

Bên cạnh đó, Chính phủ cũng đã ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 36-NQ/TW; Nghị quyết số 05/NQ-TW ngày 01/11/2016 Hội nghị lần thứ 4 Ban chấp hành Trung ương khóa XII về một số chủ trương, chính sách lớn nhằm tiếp tục đổi mới mô hình tăng trưởng, nâng cao chất lượng tăng trưởng, năng suất lao động, sức cạnh tranh của nền kinh tế. Ngoài ra, ngày 11/01/2018 của Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành Công văn số 58/BTTT-KHCN về việc hướng dẫn các nguyên tắc định hướng về Công nghệ thông tin và Truyền thông trong xây dựng ĐTTM ở Việt Nam.Đánh giá chung về chính sách xây dựng ĐTTM, có thể thấy những ưu, nhược điểm cụ thể như sau:

Trong thời gian qua, Việt Nam đã ban hành các chính sách và thực hiện các chính sách ĐTTM đi vào thực tế người dân, bước đầu đã đạt những kết quả tích cực:

– Việc ứng dụng CNTT vào trong công tác quản lý nhà nước, cung cấp dịch vụ công ở tỉnh, thành phố đều được chú trọng và triển khai theo đúng hướng dẫn.

– Tại các tỉnh, thành trên cả nước, hạ tầng cơ sở kỹ thuật CNTT được đầu tư khá hiện đại và đồng bộ giữa các cấp và giữa các cơ quan, đơn vị: 100% các cơ quan quản lý nhà nước, cán bộ được trang bị máy tính, có hệ thống kết nối mạng, hòm thư công vụ, hệ thống điều hành quản lý văn bản…

– Các tỉnh, thành đã tích cực thực hiện Nghị định số 61/2018/NĐ-CP ngày 23/4/2018 về thực hiện cơ chế một cửa, một cửa liên thông trong giải quyết thủ tục hành chính, hầu hết các tỉnh đã đẩy mạnh cung cấp dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, 4 và đồng thời triển khai hệ thống dịch vụ công cấp tỉnh.

Tuy đạt được những kết quả quan trọng trong việc ứng dụng CNTT trong các lĩnh vực nhưng việc xây dựng chính sách ĐTTM còn tồn tại một số hạn chế nhất định như:

– Nhận thức của người dân đối với chính sách còn hạn chế. Mặc dù chính sách ban hành rất thiết thực nhưng do thói quen của người dân nên việc thực thi chính sách theo đúng mục tiêu còn nhiều khó khăn.

– Chưa có chính sách thu hút các công ty CNTT về kinh doanh và đầu tư vào”xây dựng ĐTTM”, chưa có kế hoạch cụ thể phối hợp với công ty CNTT xây dựng khung kiến trúc để thống nhất, đồng bộ hóa hạ tầng CNTT phục vụ xây dựng ĐTTM.

– Chưa ban hành được chính sách cụ thể về nguồn vốn cho xây dựng hạ tầng thông minh còn hạn hẹp, ban đầu chủ yếu vẫn từ vốn NSNN, tuy nhiên nguồn vốn này có hạn, nguy cơ không đủ nguồn lực để duy trì và phát triển hạ tầng và ứng dụng CNTT trong nhiều năm qua.

Giải pháp hoàn thiện chính sách xây dựng đô thị thông minh

Đối với Việt Nam, xây dựng ĐTTM là một khái niệm mới, vì vậy các nhà làm hoạch định chính sách cần phải có những kế hoạch, chiến lược phù hợp trong từng giai đoạn cụ thể để chính sách đi vào thực tế đời sống theo đúng những mục tiêu đặt ra. Nhằm hoàn thiện chính sách xây dựng ĐTTM, tác giả đề xuất một số giải pháp sau:

Thứ nhất, tuyên truyền nâng cao nhận thức. Trước tiên là chú trọng nâng cao nhận thức của các cơ quan, tổ chức, cá nhân trong toàn xã hội về sự cần thiết và lợi ích của việc xây dựng ĐTTM trong giai đoạn hiện nay. Tiếp theo, cần nâng cao hiểu biết, nhận thức, trách nhiệm và năng lực xây dựng ĐTTM cho các cơ quan nhà nước, cán bộ, công chức. Các cơ quan thông tin đại chúng có trách nhiệm tuyên truyền về ĐTTM để tạo sự đồng thuận, hưởng ứng mạnh mẽ trong toàn xã hội.

Thứ ba, huy động mọi nguồn lực, ưu tiên đầu tư kinh phí cho việc xây dựng ĐTTM từ nguồn vốn đầu tư khoa học công nghệ và các nguồn vốn khác. Xây dựng cơ chế khuyến khích đối với các tổ chức, cá nhân, doanh nghiệp CNTT trong và ngoài nước. Có chế độ khuyến khích các địa phương triển khai xây dựng, thành lập phát triển CNTT – truyền thông.

Thứ tư, hướng dẫn các địa phương triển khai những nội dung mới của chính sách, rà soát kiện toàn, bồi dưỡng kiến thức, nghiệp vụ về CNTT cho đội ngũ cán bộ, công chức, viên chức làm ở vị trí CNTT. Chú trọng xây dựng và quản lý quy hoạch nguồn nhân lực CNTT, đảm bảo đáp ứng yêu cầu khi triển khai thực hiện.

1. Nghị quyết số 05-NQ/TW ngày 01/11/2016 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa XII); 2. Chính phủ (2015), Nghị quyết số 36ª/NQ-CP ngày 14/10/2015 về Chính phủ điện tử; 3. Thủ tướng Chính phủ (2018), Quyết định số 950/QĐ-TTg phê duyệt Đề án phát triển đô thị thông minh bền vững Việt Nam giai đoạn 2018 – 2025, định hướng đến 2030; 4. https://forbesvietnam.com.vn/cong-nghe/khai-niem-thanh-pho-thong-minh-o-viet-nam-co-gi-khac-so-voi-the-gioi-4747.html; 5. http://daidoanket.vn/do-thi/xay-dung-do-thi-thong-minh-gan-voi-nhu-cau-thuc-te-tintuc427448.

Bạn đang xem bài viết Phát Triển Lưới Điện Thông Minh Tại Việt Nam : Giới Thiệu Tổng Quan trên website Theindochinaproject.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!