Sự phát triển nhanh của năng lượng tái tạo đang khiến hệ thống pin lưu trữ năng lượng ((Battery Energy Storage System – BESS) trở thành một cấu phần ngày càng quan trọng của hệ thống điện hiện đại. Nếu điện mặt trời và điện gió được xem là nguồn phát xanh, thì BESS chính là công cụ giúp các nguồn năng lượng này vận hành ổn định, linh hoạt và có khả năng điều độ theo nhu cầu phụ tải. Tuy nhiên, cùng với tốc độ mở rộng quy mô lưu trữ điện là những yêu cầu ngày càng khắt khe về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường. Những vụ cháy nổ BESS xảy ra tại Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc, hay Australia trong những năm gần đây cho thấy pin lưu trữ không còn là thiết bị điện thông thường, mà đã trở thành một hệ thống năng lượng có mức độ rủi ro cao nếu thiếu các tiêu chuẩn bảo vệ phù hợp.
Trong bối cảnh đó, việc ban hành TCVN 14499-4-3:2025 về “Hệ thống lưu trữ điện năng – Phần 4-3: Các yêu cầu bảo vệ đối với hệ thống pin lưu trữ năng lượng theo các điều kiện môi trường” mang ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với quá trình phát triển thị trường lưu trữ năng lượng tại Việt Nam. Tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở tham khảo IEC 62933-4-3 của quốc tế. Điều này cho thấy Việt Nam đang từng bước tiếp cận BESS như một hạ tầng năng lượng chiến lược, cần được quản trị rủi ro bài bản ngay từ đầu, thay vì chỉ xem đây là thiết bị phụ trợ cho các dự án năng lượng tái tạo.
 |
| Cách tiếp cận của Việt Nam phù hợp với xu hướng phát triển lưới điện thông minh và lưới điện linh hoạt trên thế giới – nơi BESS đóng vai trò điều tiết theo thời gian thực. Ảnh: GG Power. |
Từ “an toàn thiết bị”, sang “an toàn hệ thống”:
Điểm đáng chú ý nhất của TCVN 14499-4-3:2025 là cách tiếp cận toàn diện đối với rủi ro môi trường. Nếu trước đây các tiêu chuẩn chủ yếu tập trung vào yêu cầu kỹ thuật của cell pin, bộ chuyển đổi công suất, hoặc hệ thống điều khiển, thì tiêu chuẩn mới mở rộng phạm vi sang toàn bộ hệ thống BESS trong mối liên hệ với điều kiện môi trường bên ngoài. Quan trọng hơn, tiêu chuẩn hướng tới tư duy “phòng ngừa rủi ro”, thay vì chỉ “xử lý sự cố”. Đây là xu hướng quản trị an toàn hiện đại của ngành năng lượng toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh các hệ thống lưu trữ điện năng ngày càng có quy mô lớn và mức độ tích hợp cao với lưới điện.
Những yêu cầu cốt lõi của TCVN 14499-4-3:2025:
Điểm đáng chú ý là TCVN 14499-4-3:2025 không chỉ đưa ra các nguyên tắc chung, mà còn xác định khá cụ thể các nhóm mối nguy môi trường cần được xem xét trong suốt vòng đời của hệ thống BESS.
Theo tiêu chuẩn, các điều kiện môi trường có khả năng ảnh hưởng đến an toàn và độ tin cậy của hệ thống bao gồm: “Nhiệt độ môi trường”, “độ ẩm”, “nước”, “bụi”, “hơi muối”, “sét”, “rung động và va đập cơ học”, “tác động sinh học”, “lỗi do con người”… Đây đều là những yếu tố có thể làm suy giảm hiệu suất, rút ngắn tuổi thọ, hoặc dẫn đến sự cố đối với hệ thống lưu trữ điện năng.
Tiêu chuẩn cũng nhấn mạnh yêu cầu đánh giá các nguy cơ có thể dẫn tới “mất kiểm soát nhiệt (thermal runaway)”; đồng thời yêu cầu áp dụng các biện pháp bảo vệ phù hợp nhằm hạn chế khả năng lan truyền sự cố giữa các cell pin, mô-đun pin, hoặc các bộ phận khác của hệ thống. Đây là một trong những nội dung có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, bởi phần lớn các sự cố cháy BESS trên thế giới thời gian qua đều liên quan đến hiện tượng này. Bên cạnh đó, TCVN 14499-4-3:2025 còn yêu cầu xem xét các biện pháp bảo vệ liên quan đến “phòng cháy, chữa cháy”, “thông gió”, “bố trí lắp đặt”, “khả năng tiếp cận để vận hành và bảo trì”, cũng như các giải pháp nhằm giảm thiểu rủi ro đối với con người, tài sản và môi trường xung quanh khi xảy ra sự cố.
Có thể thấy, phạm vi bảo vệ của tiêu chuẩn không còn giới hạn ở bản thân bộ pin, mà đã mở rộng sang toàn bộ hệ thống lưu trữ điện năng và môi trường vận hành của hệ thống đó.
Ý nghĩa đặc biệt trong điều kiện Việt Nam:
TCVN 14499-4-3:2025 có ý nghĩa thực tiễn rất lớn đối với Việt Nam – quốc gia có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa với độ ẩm cao, nắng nóng kéo dài và thường xuyên chịu tác động của thiên tai. Nhiều khu vực phát triển năng lượng tái tạo hiện nay như Nam Trung bộ, Tây Nam Bộ, hay các vùng ven biển có điều kiện môi trường khá khắc nghiệt đối với BESS. Nhiệt độ cao, hơi muối, độ ẩm lớn, ngập lụt, hoặc giông sét đều có thể ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và độ an toàn của hệ thống lưu trữ điện năng. Trong khi đó, phần lớn công nghệ pin lưu trữ hiện nay được nhập khẩu từ các quốc gia có khí hậu ôn đới. Nếu không có các tiêu chuẩn môi trường phù hợp, nguy cơ suy giảm hiệu suất, giảm tuổi thọ, hoặc phát sinh sự cố an toàn là rất lớn. Điều này càng trở nên đáng chú ý trong bối cảnh Quy hoạch điện VIII điều chỉnh định hướng phát triển mạnh năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ điện năng. Theo quy hoạch, đến năm 2030 Việt Nam dự kiến phát triển từ 10.000 MW đến 16.300 MW hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS). Khi tỷ trọng điện gió và điện mặt trời ngày càng cao, hệ thống điện sẽ cần thêm các giải pháp lưu trữ để điều hòa phụ tải, ổn định tần số và hỗ trợ vận hành linh hoạt cho lưới điện.
Nói cách khác, BESS trong tương lai sẽ không chỉ là một giải pháp công nghệ, mà sẽ trở thành một phần của hạ tầng điện quốc gia. Khi đó, yêu cầu về tiêu chuẩn an toàn và khả năng chống chịu môi trường sẽ mang ý nghĩa chiến lược.
Không chỉ bảo vệ pin, mà còn bảo vệ hệ thống điện:
Một điểm quan trọng cần nhìn nhận là BESS hiện nay không còn là thiết bị độc lập. Khi các hệ thống lưu trữ được triển khai ở quy mô hàng chục đến hàng trăm MW, chúng có thể ảnh hưởng trực tiếp tới vận hành của toàn bộ hệ thống điện. Một sự cố lớn tại BESS không chỉ gây thiệt hại cho chủ đầu tư, mà còn có thể tác động dây chuyền tới an toàn lưới điện, hệ thống phòng cháy, chữa cháy, môi trường xung quanh và thậm chí cả hoạt động sản xuất công nghiệp trong khu vực. Vì vậy, các yêu cầu bảo vệ trong TCVN 14499-4-3:2025 thực chất đang hướng tới bảo vệ toàn bộ hệ thống điện, chứ không chỉ riêng thiết bị lưu trữ.
Cách tiếp cận này phù hợp với xu hướng phát triển lưới điện thông minh và lưới điện linh hoạt trên thế giới – nơi BESS đóng vai trò điều tiết theo thời gian thực. Nếu trước đây các tiêu chuẩn điện chủ yếu quan tâm đến khả năng vận hành, thì nay yếu tố khả năng chống chịu môi trường đã trở thành yêu cầu cốt lõi.
Vì sao pin lithium-ion có nguy cơ xảy ra hiện tượng “mất kiểm soát nhiệt”?
Một trong những rủi ro lớn nhất của hệ thống BESS hiện nay là hiện tượng “mất kiểm soát nhiệt” (thermal runaway). Đây cũng là một trong những nội dung được TCVN 14499-4-3:2025 đặc biệt quan tâm khi yêu cầu đánh giá rủi ro và áp dụng các biện pháp bảo vệ nhằm hạn chế khả năng lan truyền sự cố trong hệ thống pin lưu trữ điện năng. Khi một cell pin bị quá nhiệt, phản ứng hóa học bên trong có thể tự sinh thêm nhiệt. Nhiệt lượng này tiếp tục lan sang các cell lân cận, tạo thành phản ứng dây chuyền. Nếu hệ thống bảo vệ không đủ mạnh, hiện tượng này có thể dẫn tới cháy pin, nổ khí tích tụ, hoặc hư hỏng toàn bộ hệ thống lưu trữ. Đây chính là nguyên nhân của nhiều vụ cháy BESS quy mô lớn trên thế giới trong những năm gần đây, khiến các yêu cầu về kiểm soát nhiệt, thông gió và phòng cháy chữa cháy ngày càng trở thành tiêu chí bắt buộc đối với các dự án lưu trữ điện năng hiện đại.
Tạo nền tảng cho thị trường BESS chuyên nghiệp:
Việc Việt Nam ban hành bộ tiêu chuẩn TCVN 14499 dựa trên IEC 62933 cho thấy định hướng hội nhập quốc tế khá rõ ràng. Điều này không chỉ giúp hình thành “ngôn ngữ kỹ thuật chung” giữa cơ quan quản lý, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn và nhà cung cấp công nghệ, mà còn góp phần hạn chế tình trạng mỗi dự án áp dụng một hệ tiêu chuẩn khác nhau. Đồng thời, tiêu chuẩn cũng tạo cơ sở để các nhà đầu tư lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam, đặc biệt đối với các mô hình điện mặt trời kết hợp lưu trữ, hệ thống điện công nghiệp, trung tâm dữ liệu và hạ tầng sạc xe điện.
Quan trọng hơn, đây là bước đi cần thiết để Việt Nam tiến tới xây dựng các quy chuẩn kỹ thuật bắt buộc đối với BESS trong tương lai (tương tự cách nhiều quốc gia đang quản lý các hạ tầng năng lượng có mức độ rủi ro cao).
Tiêu chuẩn là cần thiết, nhưng chưa đủ:
Dù TCVN 14499-4-3:2025 là một bước tiến quan trọng, nhưng để tiêu chuẩn thực sự phát huy hiệu quả vẫn còn nhiều thách thức. Hiện nay, Việt Nam vẫn thiếu hệ thống thử nghiệm chuyên sâu cho BESS, thiếu các trung tâm đánh giá an toàn pin quy mô lớn, cũng như thiếu quy trình thử nghiệm đối với hiện tượng mất kiểm soát nhiệt của pin lithium-ion. Bên cạnh đó, các tiêu chuẩn về tái chế pin, xử lý pin sau sử dụng và đánh giá tác động môi trường đối với BESS vẫn chưa thực sự hoàn chỉnh.
Một thách thức khác là tốc độ phát triển công nghệ pin hiện nay rất nhanh. Các công nghệ mới như pin sodium-ion, pin thể rắn, hoặc các hệ thống lưu trữ thế hệ mới có thể sớm đặt ra yêu cầu cập nhật tiêu chuẩn thường xuyên trong tương lai.
Ngoài ra, nếu các tiêu chuẩn hiện hành chưa được tích hợp đầy đủ vào hệ thống quy chuẩn kỹ thuật, điều kiện đấu nối, hồ sơ cấp phép đầu tư, hoặc quy định về phòng cháy chữa cháy, thì khả năng áp dụng trên thực tế có thể vẫn chưa đồng đều.
Kết luận:
TCVN 14499-4-3:2025 cho thấy Việt Nam đã bắt đầu chuyển từ tư duy “khuyến khích công nghệ lưu trữ”, sang “quản trị rủi ro công nghệ lưu trữ”. Trong tiến trình chuyển dịch năng lượng, lưu trữ điện năng sẽ không chỉ là giải pháp kỹ thuật, mà còn là hạ tầng chiến lược của hệ thống điện tương lai. Khi đó, các tiêu chuẩn (như TCVN 14499-4-3:2025) sẽ đóng vai trò như một “lá chắn” an toàn nền tảng cho sự phát triển của thị trường BESS. Nếu được triển khai đồng bộ cùng hệ thống quy chuẩn, kiểm định, thử nghiệm và giám sát phù hợp, bộ tiêu chuẩn này có thể trở thành một trong những nền móng kỹ thuật quan trọng cho quá trình hiện đại hóa hệ thống điện quốc gia trong kỷ nguyên năng lượng sạch./.
Theo TS. NGUYỄN HUY HOẠCH – HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM
