Các hệ thống điện đang tạo ra nhiều dữ liệu hơn bao giờ hết
Số lượng đồng hồ đo điện thông minh trên toàn thế giới đã vượt quá 1 tỷ vào năm ngoái, tăng gấp 10 lần kể từ năm 2010. Trong khi đó, các thiết bị được kết nối với bộ điều khiển và cảm biến tự động dự kiến sẽ đạt 13 tỷ vào năm 2023, tăng so với mức chưa đến một tỷ của một thập kỷ trước. Con số này có thể lên tới hơn 25 tỷ vào năm 2030. Và có những xu hướng tương tự trong lưới điện, với khoảng 320 triệu cảm biến phân phối được triển khai trên toàn cầu.
Tất cả các thiết bị này tạo dữ liệu: đồng hồ thông minh thu thập thông tin chi tiết về mức tiêu thụ, trong khi các cảm biến truyền dữ liệu thời gian thực từ lưới điện. Khi được sử dụng tốt, dữ liệu này mang lại thông tin chi tiết về mô hình tiêu thụ, dự báo căng thẳng lưới điện và giúp quản lý hệ thống điện tốt hơn. Nhưng để điều đó xảy ra, dữ liệu cần được thu thập, lưu trữ, phân tích và chia sẻ, đồng thời đảm bảo quyền riêng tư và an ninh mạng. Điều này tạo ra những thách thức lớn cho các hệ thống điện, nhưng cũng mang lại những lợi ích tiềm năng to lớn.
Tận dụng dữ liệu mang lại lợi ích đáng kể cho hệ thống điện
Quản lý dữ liệu tốt có thể có lợi cho hệ thống điện theo nhiều cách.
Dữ liệu chi tiết về mức tiêu thụ, kết hợp với dự báo nhu cầu tốt hơn, cho phép các thiết bị tiêu dùng tự động và được kết nối (chẳng hạn như máy nước nóng hoặc bộ sạc xe điện) mang lại sự linh hoạt cho hệ thống điện: bằng cách tắt vào thời gian cao điểm hoặc bật khi sản lượng tái tạo cao, chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp năng lượng tái tạo, giải quyết tắc nghẽn lưới điện và giảm mức tiêu thụ cao điểm, điều thường gặp ở các nhà máy điện thải CO2 tốn kém. Ví dụ, tại Liên minh Châu Âu, việc chia sẻ dữ liệu phù hợp có khả năng mở ra hơn 580 GW tài nguyên năng lượng linh hoạt vào năm 2050, sau đó sẽ đáp ứng hơn 90% nhu cầu linh hoạt của lưới điện EU.
Việc sử dụng hiệu quả dữ liệu giúp tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, chẳng hạn bằng cách tối ưu hóa hệ thống sưởi và làm mát. Ngoài ra, dữ liệu chất lượng cao có thể truy cập dễ dàng về tiêu thụ và hệ thống điện cũng có thể giúp các bên thương mại phát triển các dịch vụ và sản phẩm mới cho khách hàng sử dụng điện. Nó cũng tăng tốc độ phục hồi năng lượng sau khi lỗi.
Nhưng có quá nhiều dữ liệu không hoạt động
Tuy nhiên, trong thế giới thực, việc truy cập dữ liệu hiếm khi suôn sẻ. Hầu hết chúng ta đều từng trải qua sự thất vọng khi không thể cài đặt hoặc kết nối với một thiết bị hoặc hệ thống mới. Ngay cả khi mọi thứ diễn ra tốt đẹp – cho dù sử dụng bộ điều nhiệt thông minh để điều khiển lò sưởi từ xa hay cài đặt ứng dụng để theo dõi mức tiêu thụ của một người – thì những gì bạn không thấy là dữ liệu và giao thức truyền thông cho phép điều đó xảy ra. Các yêu cầu hậu trường này bao gồm nhiều lớp khả năng tương tác mà trên thực tế không liền mạch, với nhiều cơ hội bị bỏ lỡ để tăng cường sử dụng dữ liệu có lợi trong các hệ thống điện.
Điều này giải thích tại sao trên toàn cầu, việc sử dụng dữ liệu công tơ thông minh vẫn ở dưới mức tiềm năng, chỉ có 2% đến 4% dữ liệu hiện có được sử dụng để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện.
Các nhà khai thác hệ thống truyền tải thừa nhận việc họ sử dụng quá mức các cơ hội dữ liệu. Một cuộc khảo sát với 10 TSO cho thấy hầu hết đều đồng ý rằng phòng điều khiển của họ không tận dụng hết các ứng dụng phân tích dữ liệu, ngay cả khi họ có lưới điện được số hóa hoàn toàn được trang bị cảm biến và điều khiển từ xa.
Hệ thống năng lượng đang thu thập nhiều dữ liệu hơn bao giờ hết, nhưng vẫn còn quá nhiều dữ liệu không hoạt động hoặc bị mắc kẹt trong kho dự trữ với tiềm năng đáng kể chưa được khai thác.
Các nhà hoạch định chính sách có thể cải thiện môi trường dữ liệu
Các nhà hoạch định chính sách có thể tạo ra các môi trường pháp lý giúp tối đa hóa việc sử dụng dữ liệu, cho phép các hệ thống điện thu được nhiều lợi ích hơn.
Đầu tiên, các quy định phải đảm bảo rằng người tiêu dùng có quyền truy cập dễ dàng vào dữ liệu của họ và có thể chia sẻ dữ liệu đó với bên thứ ba. Đặt ra những nguyên tắc chung là chưa đủ. Một nghiên cứu gần đây lập bản đồ quyền truy cập vào dữ liệu đồng hồ thông minh ở Châu Âucho thấy rằng trong khi các quy định của Châu Âu trao cho người tiêu dùng quyền truy cập và chia sẻ dữ liệu của họ, thì các rào cản hành chính và kỹ thuật thường hạn chế quyền truy cập nhất quán: các thủ tục được lập thành văn bản và được xác định kém, thiếu một bên chịu trách nhiệm pháp lý để tạo ra một điểm truy cập thống nhất, không đủ API (giao diện lập trình ứng dụng ) để tự động kết nối với bộ dữ liệu và không đủ tiêu chuẩn cho khả năng tương tác. Loại bỏ các rào cản này là rất quan trọng để đảm bảo chia sẻ liền mạch giữa các bên liên quan khác nhau, chẳng hạn như nhà điều hành lưới điện thu thập dữ liệu công tơ thông minh và nhà cung cấp sẽ sử dụng dữ liệu đó để đưa ra lời khuyên phù hợp cho người tiêu dùng. Các nhà hoạch định chính sách muốn gặt hái những lợi ích của việc số hóa nên áp dụng các quy định đảm bảo hiệu quả tính sẵn có của dữ liệu.
Thứ hai, cần đảm bảo ''sẵn sàng đáp ứng nhu cầu'', tức là các thiết bị có thể gửi, nhận và chia sẻ dữ liệu trên các giao thức được tiêu chuẩn hóa mà tất cả các đối tượng liên quan đều có thể hiểu được, bất kể nhà sản xuất của chúng là ai. Các công ty có thể thích sử dụng các giao diện độc quyền một cách tự nhiên, mặc dù điều này có nguy cơ tạo ra các kết nối với các hệ thống khác hoặc từ các bên liên quan bên ngoài mới, phức tạp hơn hoặc tốn kém hơn.
Nhiều quốc gia đã bắt đầu thực hiện các chính sách như vậy. Vương quốc Anh đang xem xét quy định rằng các thiết bị quy mô lớn hơn trong nước, bao gồm các điểm sạc Xe điện tư nhân , pin, máy bơm nhiệt, máy sưởi lưu trữ và pin nhiệt, có thể tương thích với các nhà cung cấp dịch vụ linh hoạt. Chỉ số Sẵn sàng Thông minh theo kế hoạch của Liên minh Châu Âu nhằm định lượng khả năng linh hoạt năng lượng của các tòa nhà và thể hiện nó theo cách có ý nghĩa đối với các bên liên quan. Nhiều chính sách hơn điều chỉnh mức độ sẵn sàng đáp ứng nhu cầu, thông báo cho người tiêu dùng và khuyến khích thiết bị sẵn sàng đáp ứng nhu cầu có thể giúp mang lại những nguồn linh hoạt mới này cho hệ thống điện.
IEA sẽ tiếp tục hợp tác với các quốc gia trên thế giới để giúp xác định các công cụ chính sách tốt nhất nhằm cải thiện môi trường dữ liệu cho các hệ thống điện
Từ ngày 6-8 tháng 6, Hội nghị Toàn cầu Thường niên lần thứ 8 về Sử dụng Năng lượng Hiệu quả sẽ được tổ chức tại Paris, dưới sự chủ trì của Bộ trưởng Bộ Chuyển giao Năng lượng Pháp, Agnès Pannier-Runacher và Giám đốc Điều hành IEA, Tiến sĩ Fatih Birol, với sự hợp tác của Schneider Electric.
Trong một sự kiện đặc biệt vào ngày 6 tháng 6 Cung cấp năng lượng cho tương lai: Tận dụng số hóa để đạt hiệu quả toàn hệ thống, IEA sẽ công bố báo cáo hàng đầu đầu tiên của Sáng kiến Mạng lưới điện theo nhu cầu kỹ thuật số (3DEN) về 'Mở khóa các cơ hội lưới điện thông minh ở các thị trường mới nổi và các nền kinh tế đang phát triển'.
Các nhà hoạch định chính sách có thể cải thiện môi trường dữ liệu
Công việc này là một phần của Sáng kiến Mạng lưới Điện theo Nhu cầu Kỹ thuật số , được hỗ trợ bởi Chương trình Chuyển đổi Năng lượng Sạch , sáng kiến hàng đầu của IEA nhằm chuyển đổi hệ thống năng lượng của thế giới để đạt được một tương lai an toàn và bền vững cho tất cả mọi người.
