Số hóa hạ tầng điện: Nền tảng bảo đảm an ninh năng lượng trong giai đoạn nhiều biến động

Tại Việt Nam, từ định hướng chiến lược của Chính phủ, nỗ lực chuyển đổi của ngành điện đến sự tham gia của các doanh nghiệp công nghệ như Schneider Electric, quá trình số hóa hạ tầng điện đang dần hình thành nền tảng quan trọng cho phát triển kinh tế trong kỷ nguyên mới.

Hạ tầng điện trước áp lực của một thế giới nhiều biến động

Những năm gần đây, hệ thống năng lượng toàn cầu liên tục đối mặt với những biến động chưa từng có. Khủng hoảng năng lượng tại nhiều khu vực, sự gián đoạn chuỗi cung ứng nhiên liệu cùng yêu cầu cấp bách về giảm phát thải carbon đang buộc các quốc gia phải tái cấu trúc hệ thống năng lượng theo hướng bền vững hơn.

Song song đó, sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo, trung tâm dữ liệu, phương tiện giao thông điện và các ngành công nghiệp số đang khiến nhu cầu điện tăng nhanh trên toàn thế giới. Theo nhiều tổ chức năng lượng quốc tế, điện đang trở thành "huyết mạch" của nền kinh tế số, nơi mọi hoạt động từ sản xuất, dịch vụ đến hạ tầng công nghệ đều phụ thuộc vào nguồn điện ổn định.

Trong bối cảnh này, việc phát triển hạ tầng điện theo phương thức truyền thống, chỉ mở rộng công suất nguồn và lưới, đang dần bộc lộ nhiều hạn chế. Hệ thống điện hiện đại cần khả năng dự báo, điều phối và phản ứng linh hoạt trước những biến động của nhu cầu và nguồn cung.

Chính vì vậy, số hóa hạ tầng điện đang trở thành xu hướng tất yếu trên toàn cầu. Thông qua các công nghệ như dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, cảm biến thông minh và tự động hóa, ngành điện có thể giám sát hệ thống theo thời gian thực, dự báo phụ tải chính xác hơn và tối ưu vận hành toàn bộ lưới điện.

Tại Việt Nam, những xu hướng toàn cầu cũng đang diễn ra rõ rét, với tốc độ tăng trưởng điện năng thuộc nhóm cao nhất khu vực, song song với quá trình công nghiệp hóa và chuyển đổi số nền kinh tế. Điện thương phẩm năm 2024 đạt khoảng 276 tỷ kWh, dự kiến đạt 500-558 tỷ kWh vào năm 2030, theo Đề án điều chỉnh Quy hoạch điện VIII. Sự gia tăng nhanh chóng này đặt ra áp lực lớn về khả năng điều độ, dự báo phụ tải và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào hệ thống điện quốc gia.

Định hướng của Chính phủ và bước chuyển của ngành điện

Trong chiến lược chuyển đổi số quốc gia, lĩnh vực năng lượng được xác định là một trong những ngành cần chuyển đổi mạnh mẽ nhất. Chính phủ và Bộ Công Thương nhiều lần nhấn mạnh rằng số hóa ngành điện là một trụ cột quan trọng để bảo đảm an ninh năng lượng, nâng cao hiệu quả vận hành và thúc đẩy phát triển bền vững.

Tại Hội nghị về phát triển năng lượng bền vững, tổ chức tại Hà Nội vào tháng 5/2025, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính nêu rõ: "Số hóa hạ tầng điện và phát triển lưới điện thông minh là yêu cầu cấp thiết để nâng cao khả năng tự chủ, vận hành an toàn hệ thống năng lượng quốc gia trong bối cảnh mới".

Vì thế, theo định hướng này, hệ thống điện Việt Nam sẽ từng bước phát triển thành lưới điện thông minh - nơi các thiết bị, nhà máy, lưới truyền tải và khách hàng được kết nối trên nền tảng dữ liệu số. Khi đó, việc điều hành hệ thống không chỉ dựa vào kinh nghiệm vận hành mà dựa trên dữ liệu thời gian thực và các công cụ phân tích hiện đại.

"Ngành điện phải chuyển mạnh từ vận hành thủ công sang vận hành dựa trên dữ liệu, lấy số hóa làm nền tảng để tối ưu hóa toàn bộ chuỗi giá trị điện lực", nguyên Bộ trưởng Bộ Công Thương Nguyễn Hồng Diên đã nhấn mạnh tại Diễn đàn Chuyển đổi số ngành năng lượng Việt Nam 2025.

Trong quá trình triển khai, ngành điện đã đạt được nhiều kết quả đáng chú ý. Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đang thúc đẩy chiến lược chuyển đổi số toàn diện với mục tiêu vận hành theo mô hình doanh nghiệp số, lấy dữ liệu làm nền tảng cho mọi hoạt động.

Tại Hội nghị tổng kết công tác chuyển đổi số EVN năm 2025, tổ chức tại Hà Nội vào tháng 12/2025, Chủ tịch HĐTV EVN Đặng Hoàng An đã chia sẻ định hướng: "EVN xác định chuyển đổi số không chỉ là công cụ hỗ trợ mà là động lực cốt lõi để nâng cao hiệu quả vận hành, minh bạch hóa dịch vụ và phát triển lưới điện thông minh".

Những chỉ đạo của Chính phủ và các bộ, ngành chức năng đã cho thấy bước tiến này cho thấy quá trình số hóa hạ tầng điện tại Việt Nam đang diễn ra mạnh mẽ, tạo nền tảng quan trọng cho việc xây dựng hệ thống lưới điện thông minh trong tương lai.

Tuy nhiên, ngành điện cũng đang đối mặt với nhiều thách thức mới. Sự gia tăng nhanh của năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời khiến hệ thống điện phải xử lý những nguồn điện có tính biến động cao. Đồng thời, mô hình "người tiêu dùng kiêm nhà sản xuất điện", khi các hộ gia đình hoặc doanh nghiệp vừa sử dụng vừa phát điện, cũng đặt ra những yêu cầu mới đối với hệ thống lưới điện.

Trong bối cảnh đó, ngành điện không thể chỉ dựa vào đầu tư mở rộng nguồn và lưới truyền thống. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ và hợp tác với các doanh nghiệp công nghệ năng lượng đang trở thành một hướng đi quan trọng.

Doanh nghiệp công nghệ năng lượng toàn cầu và lời giải cho lưới điện tương lai

Trên thế giới, quá trình số hóa hạ tầng điện đang được thúc đẩy mạnh mẽ với sự tham gia của các tập đoàn công nghệ năng lượng. Những doanh nghiệp này mang đến các nền tảng quản lý dữ liệu, hệ thống tự động hóa và các giải pháp trí tuệ nhân tạo giúp nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống điện.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), việc ứng dụng các công nghệ số trong hệ thống điện có thể giúp trì hoãn tới 1.800 tỷ USD đầu tư hạ tầng lưới điện trên thế giới đến năm 2050 nhờ tối ưu vận hành và kéo dài tuổi thọ tài sản. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng và quá trình chuyển dịch sang năng lượng sạch, đầu tư cho lưới điện toàn cầu vẫn cần tăng lên tới khoảng 750 tỷ USD vào năm 2030.

Một số nghiên cứu và dự án thí điểm cho thấy lưới điện thông minh có thể giúp giảm đáng kể tổn thất điện năng và cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, trong đó thời gian xử lý sự cố được rút ngắn rõ rệt nhờ ứng dụng công nghệ số.

Dưới góc nhìn của Schneider Electric, đối tác công nghệ năng lượng hàng đầu thế giới, số hóa lưới điện chính là tiền đề và nền tảng cho quá trình chuyển dịch hạ tầng điện. Nguồn điện từ năng lượng tái tạo tăng rất cao trên quy mô toàn cầu, theo energytracker, có thể lên tới 60% tổng nguồn điện vào năm 2030, lưới điện đang gặp thách thức rất lớn để vừa đáp ứng nhu cầu phụ tải tăng cao, vừa đáp ứng nguồn phân tán và không ổn định từ năng lượng tái tạo.

Đề cập đến yêu cầu nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện trong bối cảnh mới, ông Đặng Nguyễn Ngữ, Tổng Giám đốc Schneider Electric Việt Nam và Cambodia phân tích: "Với tốc độ tăng trưởng điện năng hiện nay, Việt Nam không chỉ cần thêm nguồn điện, mà cần một cách tiếp cận mới trong vận hành hệ thống điện: dựa trên dữ liệu, tự động hóa và khả năng dự báo. Số hóa vì vậy không còn là lựa chọn, mà là điều kiện tiên quyết để đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững".

"Với tư cách là đối tác công nghệ năng lượng tận tâm trong kỷ nguyên mới, Schneider Electric cam kết đồng hành cùng Việt Nam xây dựng hệ thống điện thông minh, tin cậy và sẵn sàng cho tương lai", ông Đặng Nguyễn Ngữ khẳng định.

Từ kinh nghiệm triển khai tại nhiều quốc gia, Schneider Electric rút ra cách tiếp cận hiệu quả là chuyển từ vận hành dựa trên kinh nghiệm sang vận hành dựa trên dữ liệu thời gian thực, kết hợp tự động hóa và khả năng dự báo, dựa trên kiến trúc EcoStruxure gồm ba lớp tích hợp:

Lớp đầu tiên của EcoStruxure là các thiết bị thông minh, đóng vai trò thu thập dữ liệu cơ sở tại hiện trường. Việc tích hợp cảm biến chuyên dụng vào các thiết bị đóng cắt như EvoPacT, MasterPacT, hoặc cảm biến phóng điện cục bộ trong tủ điện trung thế giúp thu thập dữ liệu số, qua đó thiết lập khả năng quan sát toàn diện tình trạng của hệ thống điện.

Dựa trên nền tảng dữ liệu thu thập được, lớp tiếp theo tập trung vào quản lý năng lượng thông minh bằng các phần mềm và kiến trúc số. Có thể kể đến ETAP - giải pháp giúp mô phỏng lưới điện và dự báo các kịch bản trong tương lai. Ở lớp này, các thiết bị thông minh cho phép vận hành tại biên theo thời gian thực, đồng thời tận dụng công nghệ AI để xử lý lượng dữ liệu lớn, từ đó giúp tối ưu vòng đời thiết bị, sẵn sàng cho lưới điện của tương lai.

Đối với hệ thống lưới điện phức tạp, các giải pháp ADMS và DMS ở lớp thứ ba đóng vai trò then chốt trong việc "mở khóa" năng lực hạ tầng để phục vụ các ngành công nghiệp và AI. Những giải pháp này xử lý được bài toán tích hợp năng lượng tái tạo có tính biến động cao, đồng thời đảm bảo độ tin cậy của lưới điện trước các sự cố khách quan như thiên tai.

Thông qua tối ưu hóa quản lý tài sản, giải pháp còn giúp doanh nghiệp chủ động giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động, cân đối hiệu quả giữa chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX). Hiệu quả thực tế cho thấy các dịch vụ kỹ thuật số thông minh, như bảo trì dự đoán dựa trên AI, giúp giảm 75% thời gian ngừng hoạt động và giảm 40% chi phí bảo trì.

Chuỗi các bước số hóa của Schneider Electric không chỉ hỗ trợ quá trình cải tiến lưới điện diễn ra hiệu quả về mặt kinh tế, mà còn là lời giải cho bài toán phát triển bền vững.

Số hóa hạ tầng điện tại Việt Nam không còn là câu chuyện của tương lai, mà đã và đang diễn ra với những kết quả cụ thể. Từ định hướng chiến lược của Chính phủ và Bộ Công Thương, những bước đi quyết liệt của EVN, đến sự đồng hành của các đối tác công nghệ năng lượng như Schneider Electric, một hệ sinh thái số cho ngành điện đang dần hình thành.

Dẫu vậy, chặng đường phía trước vẫn còn nhiều thách thức như đầu tư lớn, yêu cầu cao về nhân lực số, sự đồng bộ giữa các hệ thống và khung pháp lý cần tiếp tục hoàn thiện. Nhưng rõ ràng, số hóa không chỉ là lựa chọn, mà là điều kiện tiên quyết để ngành điện Việt Nam phát triển bền vững, an toàn và hiệu quả trong kỷ nguyên mới.

Trong bức tranh đó, những đóng góp của Schneider Electric Việt Nam cho thấy vai trò quan trọng của doanh nghiệp công nghệ năng lượng trong việc biến các chủ trương, chính sách thành giải pháp vận hành cụ thể - góp phần đặt nền móng cho "lưới điện của tương lai" tại Việt Nam.

Vĩnh Hoàng