Nghiên cứu, điều tra, khảo sát và đánh giá các hệ thống phát điện kết hợp các dạng năng lượng tái tạo cho cụm dân cư ở vùng ngoài lưới điện quốc gia

ợc phần nào nhược điểm này. Chính vì vậy, việc nghiên 
cứu, điều tra, khảo sát và đánh giá hiện trạng, tính hiệu quả, tính hợp lý của các hệ thống phát điện kết hợp 
các dạng NLTT cho cụm dân cư ở vùng ngoài lưới điện quốc gia, để từ đó rút ra được các yếu tố thành công 
quan trọng cho các ứng dụng của hệ thống kết hợp và nhìn nhận lại cách thực hiện triển khai ứng dụng hệ 
thống kết hợp các dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư ngoài lưới điện quốc gia. 
1. Đặt vấn đề 
Theo tổ chức Liên Hợp quốc (UNDP) phát động, không thể phát triển mà không có điện và 
không thể giải quyết được vấn đề nghèo đói một cách bền vững nếu không quan tâm chú ý đúng 
mức tới các dịch vụ năng lượng. Các nguồn NLTT là một lựa chọn thuận lợi cho cung cấp năng 
lượng nông thôn vùng sâu, vùng xa. 
Các dạng công nghệ NLTT thường được áp dụng: Điện mặt trời thông qua sử dụng pin mặt 
trời (PV) quy mô hộ gia đình và quy mô cụm hộ gia đình, tua bin gió phát điện cỡ nhỏ, hầm khí 
sinh học (KSH) ở quy mô trang trại có lắp đặt thêm máy phát điện để cung cấp điện tự dùng cho 
trang trại (công trình có thể tích từ 50 ÷ 200m3). 
Ở Việt Nam hiện nay, mô hình quản lý vận hành những dự án điện NLTT ngoài lưới đã 
được nghiên cứu xây dựng một cách hoàn thiện trong báo cáo “Mô hình thể chế đối với các dịch 
vụ NL cộng đồng”, được soạn thảo bởi nhóm chuyên gia tư vấn vào tháng 3/2007 của chương trình 
NL nông thôn Việt Nam - Thuỵ Điển. 
Mặc dù đã có nhiều dự án ứng dụng hệ thống kết hợp các dạng NLTT cấp điện cho cụm 
dân cư ngoài lưới điện quốc gia, nhưng chưa có đề án nào tổng kết phân tích đánh giá tính phù hợp 
việc ứng dụng các hệ thống kết hợp này đối với từng vùng ở Việt Nam. Còn việc thực hiện chuyển 
giao các dự án hệ thống kết hợp cho cơ sở chịu trách nhiệm vận hành và việc quản lý dự án trong 
suốt tuổi đời của nó đã được xác định và mô tả rõ trong “Mô hình thể chế”, với sự cân nhắc một 
cách nghiêm túc mọi khía cạnh liên quan đến hệ thống luật pháp hiện hành của Việt Nam, cũng 
chưa được tổng kết đánh giá tính đúng đắn và phù hợp Vì vậy, cần thiết phải thực hiện điều tra, 
khảo sát và đánh giá các hệ thống kết hợp NLTT đã áp dụng ở Việt Nam trong thời gian qua. 
2. Thực trạng hoạt động và hiệu quả của các dự án NLTT 
 2
Tóm tắt thực trạng hoạt động của một số dự án NLTT đã ứng dụng ở Việt Nam 
TT Tên hệ thống Quy mô công suất Tình trạng hoạt động 
Cơ quan quản lý 
vận hành 
1 
Hệ thống Pin mặt 
trời + máy phát 
diesel ở xóm 
Mừng (Hoà Bình) 
-Tr 1: PV 6,48kWp + 
diesel 8,5kVA 
-Tr 2: PV 2,16kWp + 
diesel 2,0kVA 
Bắt đầu vận hành từ ngày 01/09/2011 đến 
cuối năm 2012 bắt đầu hỏng bộ Inverter, 
sau đó đến ắc quy. Đến tháng 3/2013 thì 
ngừng hoạt động. 
05 người dân địa 
phương được đào 
tạo để quản lý vận 
hành. 
2 
Hệ thống Pin mặt 
trời xã Thượng 
Trạch (Quảng 
Bình) 
PV 11,07kWp + 
diesel 11kVA 
Bắt đầu vận hành từ ngày 16/12/2010. Hiện 
tại, hệ thống vẫn đang hoạt động nhưng 
mỗi tối chỉ sử dụng được một giờ là ắc quy 
cạn kiệt. 
Đồn biên phòng 
593 Cà Roòng. 
3 
Hệ thống pin mặt 
trời + thuỷ điện 
nhỏ ở xã Trang 
huyện Đăk Đoa 
(Gia Lai) 
PV 100kWp + TĐN 
25kW 
- Từ năm 1999 - 2004, công trình vận hành 
độc lập, không hòa lưới quốc gia. 
- Năm 2004, hoà lưới điện, đến năm 2009 
hỏng bộ Inverter, đã có sửa chữa nhưng 
không có kết quả. Hiện tại hệ thống ngừng 
hoạt động. 
05 công nhân 
Điện lực Gia Lai 
4 
Hệ thống Pin mặt 
trời + tua bin gió 
ở làng Kongu 2 
(Kon Tum) 
PV 6,75kWp + Gió 
1,8kW 
Tháng 10/2000 bắt đầu vận hành. Sau 
khoảng 3 năm hệ thống bắt đầu hoạt động 
không hiệu quả sau đó ngừng cấp điện. 
Năm 2011, thiết bị trạm điện được chuyển 
giao cho Trường ĐHBK Đà Nẵng phục vụ 
công tác nghiên cứu, giảng dạy. 
Hệ thống vận 
hành tự động 
không có cán bộ 
chuyên trách 
trông nom 
5 
Hệ thống tua bin 
gió + máy phát 
diesel ở huyện 
đảo Bạch Long Vĩ 
(Hải Phòng) 
Gió 800kWp + diesel 
800kW 
Tháng 12/2004, hệ thống đưa vào vận hành. 
Tháng 6/2006, hệ thống điều khiển của 
trạm bị hỏng, tua bin gió không hoạt động. 
Đến tháng 10/2009, cơn bão số 10 tràn qua 
đảo và quét đổ tua bin gió, hiện tại chưa 
được khôi phục lại. 
Tổng đội Thanh 
niên xung phong 
Hải Phòng 
6 
Hệ thống Pin mặt 
trời + máy phát 
diesel ở Bãi 
Hương (Quảng 
Nam) 
PV 28,8 kWp + 
diesel 5,5kW và 
15kW 
Tháng 01/2010, hệ thống đưa vào vận hành, 
được 3 tháng thì ắc quy bị trục trặc và được 
thay thế những bình hỏng và hệ thống lại 
vận hành. Sau một thời gian ngắn, hệ ắc 
quy bị hỏng hoàn toàn, vì vậy ban ngày hệ 
thống cấp điện bằng PV không có ắc quy 
tích trữ, buổi tối chạy máy phát diesel. 
Tháng 8/2012, hệ thống ngừng hoạt động 
hoàn toàn. 
05 người (người 
địa phương) đã 
được đào tạo 
trong thời gian 3 
tháng 
7 
Hệ thống Pin mặt 
trời + Tua bin gió 
+ Hầm KSH tại 
đảo Mê Tĩnh Gia 
(Thanh Hoá) 
PV 4,9 kWp + gió 
1kW+ biogas 20m3 
và máy phát biogas 
2kW 
Tháng 10/2012, hệ thống đưa vào vận hành, 
chỉ có PV và tua bin gió hoạt động, còn 
biogas không hoạt động do không dủ 
nguyên liệu và nước 
Đơn vị bộ đội đảo 
Hòn Mê 
8 
Hệ thống Pin mặt 
trời + Tua bin gió 
tại Bãi Làng 
(Quảng Nam) 
PV 1,16 kWp + gió 
1,5kW 
Đầu năm 2012, hệ thống đưa vào vận hành, 
và hiện nay vẫn đang hoạt động. 
Hệ thống vận 
hành tự động 
không có cán bộ 
chuyên trách 
trông nom 
9 
Hệ thống tua bin 
gió + Diesel tại 
đảo Phú Quý 
(Bình Thuận) 
Gió 6MW + Diesel: 
3MW; phụ tải: 
Pmax: ~ 2MW, Pmin: 
~ 0,76MW. 
Tháng 5/2012, điện gió đấu nối vào lưới 
điện trên đảo. Hệ thống hỗn hợp Diesel - 
Gió đã chính thức vận hành thương mại từ 
ngày 24/08/2012. 
Kể từ khi đi vào hoạt động cuối tháng 
8/2012 đến đầu năm 2013, từng xảy ra sự 
cố trên dưới 20 lần gây nguy cơ rã lưới. 
Điện lực Phú Quý 
+ Công ty TNHH 
một thành viên 
NLTT Điện lực 
Dầu khí Việt 
Nam. 
Tình trạng các dự án ứng dụng các hệ thống kết hợp các nguồn NLTT để cấp điện cho vùng 
ngoài lưới có thể được đánh giá như sau: 
 3
- Hầu hết là các dự án tài trợ, một số dự án có nguồn đối ứng của địa phương với tỉ lệ phần 
trăm ≤ 20%. 
- Hầu hết các dự án đều không có nguồn kinh phí để vận hành bảo dưỡng. 
- Không có cán bộ kỹ thuật được đào tạo theo dõi dự án. Cán bộ quản lý, vận hành và bảo 
dưỡng chỉ được đào tạo trong thời gian ngắn để biết cách đóng mở hệ thống và họ không được 
hưởng lương. 
- Không có vật tư, phụ kiện sửa chữa, dụng cụ để phục vụ cho công việc thay thế và khắc 
phục các lỗi nhỏ. 
- Hầu hết các hệ thống được tính toán thiết kế có quy mô công suất thường không đáp ứng 
đủ nhu cầu sử dụng điện của các hộ tiêu thụ. 
- Một số dự án khi thiết kế, lựa chọn thiết bị chưa đồng bộ, chưa phù hợp, độ tin cậy không 
cao hoặc chưa đủ các thiết bị phụ trợ bảo vệ, dẫn đến tính ổn định của hệ thống không đảm bảo. 
- Một số dự án khi thiết kế đều có nguồn máy phát diesel dự phòng, nhưng khi các nguồn 
NLTT có sự cố không phát điện thì nguồn diesel cũng không chạy để bù sự thiếu hụt vì không có 
kinh phí mua nhiên liệu dầu diesel. Các dự án đó đều không thu tiền điện của các hộ tiêu thụ, các 
máy phát diesel có đầu tư nhưng lại để không sử dụng vận hành, rất lãng phí. 
- Một số dự án lựa chọn địa điểm mà chỉ hai ba năm sau điện lưới đã kéo đến, gây nên tổn 
thất đầu tư rất lãng phí. 
- Ý thức của người sử dụng không tuân thủ theo quy định đã được hướng dẫn đề ra. 
- Đơn vị xây dựng và phát triển dự án không có trách nhiệm sau khi dự án đi vào hoạt động 
và sự làm ngơ của chính quyền địa phương nơi hưởng lợi của dự án. 
- Trong quá trình hoạt động, Ban quản lý đã không thực hiện đúng, không tuân thủ đúng 
theo quy trình kỹ thuật gây nên các sự cố và không hiệu quả của các hệ thống. 
3. Đánh giá tác động của các hệ thống kết hợp 
Tiêu chí và các chỉ số để đánh giá các công nghệ năng lượng 
Khía cạnh Tiêu chí Các chỉ số Tỉ trọng 
Sinh thái 
Bảo vệ môi trường 
Phát thải khí nhà kính mỗi kWh 0,3 
Phát thải các chất ô nhiễm không khí cho mỗi kWh 0,3 
Bảo vệ tài nguyên Tiêu thụ các nguồn không bền vững 0,3 
Giảm tiếng ồn Ô nhiễm tiếng ồn 0,1 
Các vấn đề 
Kinh tế - xã 
hội 
Các vấn đề kinh tế - 
xã hội tổng thể 
Khả năng thích ứng và sự đồng thuận 0,2 
Khả năng tham gia và trao quyền 0,1 
Tiềm năng phát triển kinh tế 0,4 
Các lợi ích riêng 
về kinh tế- xã hội 
Tác dụng việc làm 0,2 
Tác động đến sức khỏe 0,1 
Các vấn đề 
Kinh tế 
Chi phí và biểu giá 
thấp 
Chi phí đầu tư cho một W 0,2 
Chi phí cho sản xuất cho một kWh 0,3 
Bảo dưỡng Các yêu cầu bảo dưỡng 0,25 
Độc lập về kinh tế 
Mức độ phụ thuộc nhập khẩu và mức độ tự cung cấp của khu vực 0,1 
An ninh cung cấp 0,1 
Tiềm năng tương lai Mức độ cải thiện kiến thức 0,05 
Việc đánh giá hệ thống kết hợp so với các giải pháp khác được thực hiện với một bộ chỉ số 
được thể hiện trong bảng trên, có thể so sánh theo ba khía cạnh của phát triển bền vững, đó là: các 
vấn đề sinh thái, kinh tế-xã hội và kinh tế. Bộ chỉ số này được sử dụng để tổng hợp các thông tin 
 4
liên quan đến nhau về mức độ bền vững của hệ thống cho cả người ra quyết định và người được 
hưởng lợi. 
Việc phân tích tác động hệ thống kết hợp được thực hiện trong điều kiện tương đối chung 
chung. Để ứng dụng hệ thống kết hợp trong thực tế, các tác động về sinh thái và kinh tế-xã hội cần 
phải được điều tra cụ thể. Từ các phân tích cho thấy, khả năng cạnh tranh về tài chính với các giải 
pháp điện khí hóa nông thôn không tập trung là một vấn đề lớn, và liệu hệ thống kết hợp có thực 
sự tác động tích cực đến khía cạnh sinh thái và kinh tế - xã hội hay không, việc cân bằng các vấn 
đề này để đạt được một hệ thống kết hợp tối ưu là rất quan trọng. 
Những vấn đề cần đặt ra là: Hệ thống kết hợp có phải là một giải pháp bền vững cho điện 
khí hóa nông thôn? Những gì thích hợp cho các hệ thống kết hợp và trong trường hợp nào thì 
chúng được thực hiện? 
Giải đáp các vấn đề này, có hai khả năng khác nhau được thể hiện: 
1 . Thứ nhất, lợi thế quan trọng nhất của hệ thống kết hợp so với các hệ thống khác là cung 
cấp một tiềm năng phát triển kinh tế. Đối với khu vực tiềm năng có thể phát triển sản xuất, thì mới 
nên ứng dụng hệ thống kết hợp để cấp điện. Còn ở những khu vực nông thôn, nơi không có nhu 
cầu để phát triển sản xuất và không yêu cầu cấp điện liên tục, thì hệ thống kết hợp không thực sự 
thích hợp để áp dụng vì không khai thác được triệt để tiềm năng của hệ thống. 
Tổng mức đầu tư cho hệ thống kết hợp là khá cao và hệ thống khá phức tạp, vì vậy hệ thống 
kết hợp được coi là không phù hợp cho xóa đói giảm nghèo cho những người nghèo nhất như các 
hệ thống khác. 
2 . Thứ hai, hệ thống kết hợp quy mô nhỏ áp dụng cấp điện cho từng cụm phụ tải như là 
trạm y tế nông thôn, các trạm bưu chính viễn thông, khách sạn, Đối với mục đích này, chất 
lượng điện và độ ổn định liên tục là lợi thế của hệ thống kết hợp làm cân bằng chi phí đầu tư tương 
đối cao của hệ thống. 
Tính bền vững là một quá trình động, vì thế hệ thống kết hợp có thể không đủ để đảm bảo là 
một lựa chọn bền vững cho điện khí hóa nông thôn. Tính bền vững phải được đảm bảo bởi vận 
hành hệ thống theo phương thức hoạt động khép kín bền vững sau khi thực hiện dự án. Để đạt 
được điều này, các yếu tố thành công quan trọng trong việc tiếp cận một dự án điện khí hóa bền 
vững với hệ thống kết hợp là: tổ chức tài chính, sở hữu, vận hành và bảo dưỡng, đánh giá và quản 
lý nhu cầu, xây dựng năng lực. 
4. Những đề xuất ứng dụng 
* Đối với các huyện đảo 
Đối với các huyện đảo ở khu vực Biển Đông có tiềm năng gió tốt, dân cư thường sống tập 
trung thì hệ thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy cấp điện liên tục 
24 giờ/ngày có thể được ứng dụng để cấp điện cho các đảo lớn. Ví dụ như các đảo lớn: Phú Quý 
(Bình Thuận), Lý Sơn (Quảng Ngãi), Bạch Long Vỹ (Hải Phòng), Cồn Cỏ (Quảng Trị). 
 5
Đối với các đảo nhỏ, số dân ít, dân cư sống tập trung, không có tiềm năng phát triển sản 
xuất, thì hệ thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy có thể được ứng 
dụng để cấp điện không liên tục theo các giờ cao điểm sử dụng điện trong ngày. 
Đối với các đảo nhỏ nằm ở khu vực vịnh Thái Lan không có tiềm năng gió, nhưng có tiềm 
năng NLMT cao, thì hệ thống kết hợp pin mặt trời + máy phát diesel + ắc quy có thể được ứng 
dụng để cấp điện không liên tục theo các giờ cao điểm sử dụng điện trong ngày. 
* Đối với khu vực miền núi 
Đối với khu vực miền núi thường có tiềm năng về thuỷ điện nhỏ, có tiềm năng để phát triển 
sản xuất, dân cư sống tập trung, thì hệ thống kết hợp pin mặt trời + TĐN + ắc quy + máy phát 
diesel được ứng dụng để cung cấp điện liên tục 24 giờ/ngày đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và sản xuất 
của khu vực. 
Đối với khu vực miền núi có tiềm năng về thuỷ điện nhỏ, không có tiềm năng để phát triển 
sản xuất, dân cư sống tập trung, nhu cầu phụ tải không lớn lắm, để dễ dàng quản lý việc cung cấp 
điện, thì hệ thống kết hợp pin mặt trời + TĐN + ắc quy cung cấp điện tập trung và chỉ cung cấp 
một số giờ cao đỉểm trong ngày. 
Đối với một số khu vực đặc biệt ở miền núi có tiềm năng gió địa hình thì có thể khai thác hệ 
thống kết hợp tua bin gió + pin mặt trời đề cấp điện cho khu dân cư vùng đó. 
Đối với khu vực không có tiềm năng để phát triển sản xuất, dân cư sống rải rác không tập 
trung, thì giải pháp cấp điện NLTT quy mô hộ gia đình được áp dụng (SHS, WHS, Biogas) tuỳ 
theo điều kiện cụ thể của từng địa phương. 
6. Kết luận và kiến nghị 
Từ kết quả nghiên cứu điều tra, khảo sát và đánh giá đã xác định được các nguyên nhân gây 
ra sự hoạt động không bền vững của các dự án cấp điện bằng các nguồn NLTT ứng dụng ở Việt 
Nam. Cũng từ đó xác định được các yếu tố quan trọng để áp dụng thành công hệ thống kết hợp ở 
các khu vực không thể kéo lưới điện ở nước ta, đó là các vấn đề về tổ chức với quyết định lựa chọn 
mô hình tổ chức quản lý vận hành phù hợp và thực hiện các chương trình bảo dưỡng bền vững; các 
vấn đề về tài chính như việc điều tra sự sẵn sàng và khả năng chi trả cho các dịch vụ điện, hoặc 
thực hiện một hệ thống biểu giá phù hợp vấn đề; Xây dựng năng lực là điều kiện cần thiết để tạo ra 
các cơ cấu tổ chức phù hợp cho sự phát triển kinh tế và sử dụng đúng tiềm năng của hệ thống kết 
hợp; đánh giá nhu cầu điện hiện nay và dự báo tương lai, và khả năng đáp ứng nhu cầu với tiềm 
năng của các nguồn NLTT để thiết kế hệ thống cấp điện thích hợp; các yếu tố chính trị, con người 
và một số khía cạnh về kỹ thuật. 
Trên cơ sở nghiên cứu điều tra này, chúng ta cần nhìn nhận lại cách thực hiện triển khai ứng 
dụng hệ thống kết hợp các dạng NLTT cấp điện cho cụm dân cư ngoài lưới điện quốc gia. Cần 
phải nghiên cứu điều tra kỹ lưỡng để đưa ra các giải pháp đúng như: Lựa chọn cấu hình phát điện, 
mô hình quản lý vận hành bảo dưỡng, xây dựng năng lực, vấn đề tài chính, kỹ thuật, nhận thức của 
người thực hiện quản lý dự án và người hưởng lợi từ dự án..., và lập kế hoạch thực hiện các bước 
công việc xây dựng và thực hiện dự án thành công.