Những đột phá công nghệ đứng sau nền tảng ESS tạo lưới dạng chuỗi thông minh thế hệ mới của Huawei

Nền tảng ESS tạo lưới dạng chuỗi thông minh mới LUTERRA của Huawei FusionSolar, được hình thành dựa trên những đột phá công nghệ được thiết kế nhằm thúc đẩy thành công cho khách hàng.

MUNICH, ngày 16 tháng 7 năm 2026 /PRNewswire/ -- Huawei đã ra mắt LUTERRA tại triển lãm Intersolar Europe ở Đức vào tháng trước. Trong bài viết này, Steve Zheng, Chủ tịch Bộ phận Kinh doanh ESS thông minh của Huawei Digital Power giải thích cách Huawei đạt được hiệu quả dẫn đầu ngành trong một giải pháp lưu trữ năng lượng bằng pin dễ lắp đặt, cung cấp các ứng dụng tạo lưới (GFM) cấp nhà máy điện.

Công nghệ tạo lưới của Huawei đã được kiểm chứng trong vận hành thực tế, bao gồm lưới điện siêu nhỏ sử dụng 100% năng lượng tái tạo lớn nhất thế giới tại khu nghỉ dưỡng The Red Sea ở Ả Rập Xê Út. Dự án The Red Sea đã vận hành ổn định trong hơn hai năm, chứng minh rằng việc phối hợp các nguồn năng lượng GFM tại nhiều địa điểm hoàn toàn có thể triển khai ở quy mô gigawatt giờ.

Mặc dù không nhiều dự án có quy mô lớn như hệ thống gồm 400 MW điện mặt trời và 1,3 GWh hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) được triển khai tại Ả Rập Xê Út, công nghệ của Huawei có thể mang lại doanh thu cao hơn, nâng cao năng lực sạc/xả của hệ thống và tích hợp liền mạch với điện mặt trời cho tất cả khách hàng.

Các tính năng như hiệu suất khứ hồi (RTE) thuộc nhóm dẫn đầu ngành, kiểm soát trạng thái sạc (SOC) có độ chính xác cao và tối ưu cell-to-pack đạt được nhờ sự kết hợp của nhiều lĩnh vực, ông Zheng cho biết, "bao gồm điện hóa học, kỹ thuật điện, điện tử, nhiệt động lực học, công nghệ điều khiển và công nghệ dự báo".

"Khả năng kiểm soát toàn diện của Huawei đối với giải pháp tổng thể đạt hiệu suất 93,1% ở phía điện áp thấp của hệ thống chuyển đổi công suất (PCS) trong điều kiện nhiệt độ môi trường 25°C, với độ chính xác trạng thái sạc (SOC) ở mức 2,5% tại hai điểm giới hạn và 3% trong vùng điện áp phẳng", Ông Zheng cho biết.

Thiết kế tích hợp của giải pháp bao gồm hệ thống quản lý nhiệt toàn diện cell-to-pack, hệ thống làm mát bằng chất lỏng và kiến trúc chuyển mạch silicon carbide (SiC) điện áp cao. Cách bố trí này mang lại những ưu thế độc đáo về hiệu năng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng dài hạn (LDES) so với các sản phẩm khác trên thị trường.

"Chúng tôi trung thành với kiến trúc chuỗi và trang bị bộ tối ưu hóa cho từng bộ pin và bộ điều khiển cho từng tủ rack. Các phương thức quản lý được tinh chỉnh và hiệu quả này giúp giải quyết tình trạng không đồng nhất về đặc tính điện hóa, đặc biệt là sự không đồng nhất phát sinh trong suốt vòng đời của pin", ông Zheng giải thích.

"Ở giải pháp thế hệ mới, lần đầu tiên điện áp xoay chiều được tăng lên 1000 V AC dựa trên các linh kiện SiC. Điều này giúp giảm tổn hao hệ thống và cải thiện hiệu quả. Công nghệ làm mát phân tán, thông minh, độc quyền của chúng tôi làm tăng diện tích tản nhiệt. Bên cạnh đó, RTE cao, độ đồng nhất cao, mức SOC cao và khả năng sẵn sàng vận hành cao đã giúp nâng cao năng lực sạc/xả của giải pháp thêm hơn 10% so với các giải pháp truyền thống".

Mặc dù công nghệ này rất tinh vi, quá trình lắp đặt và vận chuyển được thiết kế đơn giản nhất có thể, theo Steve Zheng. Lấy ví dụ một nhà máy BESS quy mô 1GWh, Nền tảng ESS tạo lưới dạng chuỗi thông minh LUTERRA giúp rút ngắn thời gian giao thiết bị ít nhất 30%, giảm chi phí hệ thống phụ trợ của nhà máy (BOP) ít nhất 20%, đồng thời tiết kiệm 1 m² diện tích mặt bằng lắp đặt cho mỗi MWh, so với các giải pháp thông thường.

Ông Zheng cho biết những kết quả này đạt được nhờ kiến trúc thanh cái xuyên suốt (Through-Busbar) được cấp bằng sáng chế của Huawei, cho phép lắp đặt linh hoạt, mở rộng công suất và điều chỉnh linh hoạt tốc độ sạc/xả (C-rate) trong suốt vòng đời của dự án.

Công nghệ tạo lưới nhằm ổn định lưới điện dựa trên bộ biến tần

Độc giả thường xuyên của Energy-Storage.news đều biết rằng công nghệ tạo lưới cùng các ứng dụng liên quan ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ ổn định của lưới điện trên toàn thế giới.

Trước đây, tần số và điện áp của lưới điện được hình thành như hệ quả tự nhiên từ quán tính quay của các tua-bin phát điện nhiệt điện. Tuy nhiên, khi các nguồn phát chủ yếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch này được thay thế hoặc bị áp đảo bởi các nguồn năng lượng tái tạo biến thiên (VRE), việc duy trì sự ổn định của hệ thống điện trở thành một thách thức mới.

May mắn thay, các bộ biến tần được trang bị khả năng GFM có thể cung cấp quán tính tương tự, tỷ lệ ngắn mạch (SCR) và các chức năng thiết yếu khác như là khả năng khởi động đen (black start). GFM đặc biệt phù hợp với các hệ thống BESS và nhiều quốc gia cũng như khu vực, bao gồm Vương quốc Anh, Australia và Trung Quốc đang tích cực triển khai các nguồn lực tạo lưới.

Tại Châu Âu, bốn đơn vị vận hành hệ thống truyền tải (TSO) của Đức đã triển khai thị trường dịch vụ quán tính dài hạn từ đầu năm nay, trong đó các hệ thống BESS tạo lưới đủ điều kiện tham gia, trong khi Hiệp hội các đơn vị vận hành hệ thống truyền tải Châu Âu của 36 quốc gia ENTSO-E đã soạn thảo các hướng dẫn kỹ thuật cho các yêu cầu về tạo lưới.

"Công nghệ tạo lưới là chìa khoá để duy trì sự ổn định của lưới điện khi tích hợp tỷ trọng lớn nguồn năng lượng tái tạo. Công nghệ này đã phát triển từ cấp thiết bị đơn lẻ lên cấp cụm thiết bị và cấp nhà máy điện", Steve Zheng cho biết.

Huawei đã xác định sáu năng lực tạo lưới, gồm: quán tính, mức ngắn mạch, điều chỉnh tần số sơ cấp, giảm dao động công suất, khởi động đen và chuyển đổi giữa chế độ hòa lưới/ngoài lưới trong chế độ máy phát đồng bộ ảo (VSG).

"Chúng tôi tin rằng sự đột phá của công nghệ tạo lưới ở cấp nhà máy điện có ý nghĩa then chốt", ông Zheng nói.

Lấy ví dụ với một nhà máy BESS công suất 100MW, sẽ có hàng nghìn thiết bị điện tử công suất phải vận hành đồng thời ở chế độ GFM.

"Đây là một thách thức kỹ thuật để bảo đảm các thiết bị này phối hợp nhịp nhàng để cùng ổn định lưới điện thông qua sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm", ông Zheng nói, đề cập đến ví dụ về dự án The Red Sea.

Công nghệ của Huawei cũng đã được triển khai trong nhiều dự án tạo lưới quy mô lớn ở các quốc gia khác, bao gồm Đức, Bulgaria, Philippines và Trung Quốc.

Chiến lược lộ trình sản phẩm của Huawei tập trung vào tối ưu hóa ở cấp cụm và cấp hệ thống

Công ty đã phát triển giải pháp lưu trữ năng lượng GFM lớn nhất trong ngành, được tối ưu hóa ở cấp hệ thống cho BOP. Chiến lược đằng sau sự lựa chọn lộ trình sản phẩm đó không chỉ tập trung vào mật độ công suất và mật độ năng lượng của từng container BESS, mà còn tập trung vào mật độ công suất và mật độ năng lượng của toàn bộ cụm thiết bị hoặc nhà máy điện.

"Chỉ khi giải pháp ở cấp cụm được tối ưu thì toàn bộ nhà máy mới có thể đạt hiệu quả tối ưu. Một container đơn lẻ chưa thể được xem là một hệ thống lưu trữ năng lượng thực sự; một mình các cell pin cũng không tạo thành một hệ thống lưu trữ năng lượng", ông Zheng nói.

"Vì vậy, chúng tôi xem mỗi cụm là đơn vị cơ bản trong quá trình thiết kế và quy hoạch giải pháp, thay vì mù quáng theo đuổi mật độ công suất cao hơn của từng container riêng lẻ".

Thiết kế của Nền tảng ESS tạo lưới dạng chuỗi thông minh sử dụng nền tảng điện áp cao hai cấp 1000Vac. Hệ thống lưu trữ năng lượng tạo lưới này có khả năng giải quyết các thách thức vận hành quan trọng phía trước công tơ (FTM) tại các nhà máy năng lượng tái tạo quy mô điện lực và triển khai lưu trữ thương mại và công nghiệp (C&I), ngay cả khi hệ thống điện ngày càng đặt ra những yêu cầu khắt khe về khả năng hỗ trợ lưới điện đối với các tài sản lưu trữ năng lượng.

"Khi nói đến kiến trúc, chúng tôi tin rằng giải pháp hai cấp mang lại mức độ an toàn cho lưới điện vượt trội so với giải pháp một cấp thông thường", Steve Zheng nói với chúng tôi.

Đầu tiên, trong điều kiện duy trì vận hành khi điện áp cao (HVRT), dòng điện khởi động sẽ dao động qua lại giữa lưới điện và PCS. Đặc biệt, khi SOC của pin ở mức thấp, hiện tượng này có thể làm hỏng lớp cách điện của pin hoặc thậm chí là các vấn đề an toàn nghiêm trọng.

Thứ hai, trong điều kiện duy trì vận hành khi điện áp thấp (HVRT), cần có một mức công suất tác dụng không đổi để hỗ trợ lưới điện phục hồi nhanh chóng. Những ưu điểm này không thể đạt được với kiến trúc một cấp.