Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (Battery Energy Storage System – BESS) đang trở thành một thành phần cốt lõi trong quá trình chuyển đổi sang hệ thống điện linh hoạt và dựa nhiều hơn vào năng lượng tái tạo trên toàn cầu. Việc hiểu rõ các xu hướng phát triển theo từng khu vực cũng như các động lực đầu tư sẽ đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn tiếp theo của quá trình chuyển dịch năng lượng.
Điện mặt trời kết hợp lưu trữ: Đến giữa những năm 2030, khoảng 50% dự án điện mặt trời mới sẽ tích hợp BESS
Hệ thống năng lượng toàn cầu đang trải qua những thay đổi mang tính bước ngoặt, trong đó mô hình Solar + Storage là một trong những xu hướng nổi bật nhất.
Theo báo cáo Energy Transition Outlook 2025 của DNV, nhu cầu điện năng toàn cầu sẽ tăng hơn gấp đôi trong vài thập kỷ tới khi giao thông, tòa nhà và nhiều lĩnh vực công nghiệp chuyển sang sử dụng điện. Để đáp ứng nhu cầu này, năng lượng tái tạo – đặc biệt là điện mặt trời – sẽ tiếp tục mở rộng mạnh mẽ.
DNV dự báo rằng đến giữa thập niên 2030, khoảng một nửa số dự án điện mặt trời mới trên thế giới sẽ được tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng, tăng mạnh so với tỷ lệ khoảng 6,6% hiện nay. Xu hướng này được thúc đẩy bởi nhu cầu vận hành lưới điện, sự trưởng thành của công nghệ và hiệu quả kinh tế ngày càng rõ rệt.
Theo đánh giá của DNV, khi điện mặt trời ngày càng trở thành nguồn điện chủ đạo, BESS sẽ đóng vai trò thiết yếu trong việc cân bằng hệ thống điện, tối ưu vận hành và hỗ trợ hoạch định chiến lược đầu tư dài hạn.
Chi phí pin giảm và nguồn điện giá rẻ ban ngày thúc đẩy sự phát triển của BESS
Tại nhiều quốc gia, điện mặt trời hiện là một trong những nguồn phát điện mới có chi phí thấp nhất. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất là nguồn điện chỉ được tạo ra vào ban ngày, trong khi nhu cầu sử dụng thường tăng cao vào buổi tối.
BESS giải quyết bài toán này bằng cách lưu trữ nguồn điện dư thừa vào ban ngày và sử dụng trong các khung giờ có nhu cầu hoặc giá điện cao hơn, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế của hệ thống.
Bên cạnh đó, việc kết nối lưới điện tại nhiều thị trường ngày càng khó khăn do hạ tầng truyền tải hạn chế. Các nhà phát triển dự án vì vậy có xu hướng bổ sung hệ thống lưu trữ ngay tại các dự án điện mặt trời hiện hữu để tận dụng tối đa khả năng đấu nối.
Một yếu tố quan trọng khác là chi phí pin liên tục giảm nhờ quy mô sản xuất ngày càng lớn, đặc biệt khi ngành xe điện phát triển mạnh và kéo theo sự mở rộng của chuỗi cung ứng pin lithium-ion. Trong tương lai, những công nghệ mới như pin natri-ion cũng được kỳ vọng sẽ tiếp tục giúp giảm chi phí lưu trữ.
Thách thức về mô hình tài chính và doanh thu
Mặc dù triển vọng tăng trưởng rất tích cực, việc huy động vốn cho các dự án BESS vẫn còn nhiều thách thức.
Các tổ chức tài chính cần những nguồn doanh thu ổn định để giảm rủi ro cho khoản đầu tư, trong khi doanh thu của BESS thường phụ thuộc vào biến động giá điện trên thị trường.
Để giải quyết vấn đề này, ngành lưu trữ năng lượng đang phát triển nhiều mô hình hợp đồng và chiến lược phòng ngừa rủi ro nhằm tạo ra dòng tiền ổn định hơn, tương tự cách các hợp đồng mua bán điện (PPA) đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của điện gió và điện mặt trời trong những năm qua.
BESS góp phần nâng cao an ninh năng lượng
Theo khảo sát của DNV, nhiều chuyên gia trong ngành đánh giá BESS là một trong những công nghệ quan trọng nhất để đảm bảo an ninh năng lượng.
Nếu không có hệ thống lưu trữ, các quốc gia thường phải sử dụng các nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch để bù đắp sự biến động của năng lượng tái tạo, từ đó làm gia tăng sự phụ thuộc vào giá nhiên liệu và các rủi ro địa chính trị.
Ngược lại, việc kết hợp BESS với nguồn điện tái tạo tại chỗ giúp tạo ra hệ thống năng lượng ổn định hơn, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và tăng khả năng chống chịu trước các biến động của thị trường.
An ninh mạng và các tiêu chuẩn mới ngày càng quan trọng
Khi BESS trở thành một phần của hạ tầng năng lượng trọng yếu, vấn đề an ninh mạng cũng nhận được nhiều sự quan tâm.
Các hệ thống lưu trữ hiện đại được điều khiển bằng phần mềm và thường kết nối với nền tảng điện toán đám mây, vì vậy doanh nghiệp cần xem xét kỹ nguồn gốc hệ thống điều khiển, luồng dữ liệu và các tiêu chuẩn bảo mật liên quan.
Trong tương lai, các quy định và tiêu chuẩn về an ninh mạng cho BESS sẽ tiếp tục được hoàn thiện, đặc biệt tại các thị trường phát triển như Mỹ, Anh và Australia.
Xu hướng theo từng khu vực
Châu Á – Thái Bình Dương
Khoảng 49% doanh nghiệp trong khu vực dự kiến tăng đầu tư vào BESS, cao hơn mức trung bình toàn cầu.
- Trung Quốc tiếp tục dẫn đầu nhờ chính sách hỗ trợ mạnh mẽ, mở rộng lưới điện nhanh và ngành sản xuất pin phát triển.
- Ấn Độ nổi lên như một thị trường tiềm năng nhờ tốc độ phát triển điện mặt trời cao.
- Australia cũng trở thành một trong những thị trường BESS lớn nhất thế giới nhờ tỷ lệ điện mặt trời cao và cơ chế thị trường linh hoạt.
Mỹ Latinh
Chile là ví dụ điển hình cho thấy động lực thị trường có thể thúc đẩy BESS mà không cần nhiều trợ cấp từ chính phủ.
Do chênh lệch giá điện rõ rệt giữa ban ngày và buổi tối, các dự án lưu trữ có thời lượng 5–6 giờ đang phát triển nhanh và mang lại hiệu quả kinh tế hấp dẫn.
Trung Đông và Châu Phi
Trung Đông đang chứng kiến làn sóng đầu tư mạnh mẽ vào các dự án điện mặt trời kết hợp BESS nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi, quỹ đất lớn và khả năng tiếp cận nguồn vốn tốt.
Tại Châu Phi, BESS không chỉ hỗ trợ khai thác điện mặt trời hiệu quả hơn mà còn góp phần nâng cao độ ổn định của các hệ thống điện vốn còn hạn chế về hạ tầng.
Những thách thức chính của các dự án BESS
Dù thị trường tăng trưởng mạnh, nhiều dự án vẫn gặp phải các rào cản như:
- Thời gian chờ đấu nối lưới điện kéo dài.
- Doanh thu phụ thuộc vào biến động giá điện.
- Rủi ro gián đoạn chuỗi cung ứng thiết bị, từ pin đến máy biến áp.
- Yêu cầu ngày càng cao về quản lý vòng đời pin, tối ưu vận hành và đảm bảo hiệu suất trong thời gian dài.
Triển vọng tương lai
Theo dự báo của DNV, đến năm 2049, tổng công suất điện mặt trời và hệ thống lưu trữ trên toàn cầu sẽ tăng khoảng 100 lần so với hiện nay.
Trong bối cảnh đó, BESS sẽ trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất để cân bằng hệ thống điện có tỷ trọng năng lượng tái tạo cao, bên cạnh các giải pháp như điều chỉnh phụ tải, liên kết lưới điện và nguồn phát linh hoạt.
Có thể nói, hệ thống lưu trữ năng lượng không còn là công nghệ của tương lai mà đang nhanh chóng trở thành một thành phần không thể thiếu của hạ tầng năng lượng hiện đại. Mặc dù vẫn còn những thách thức về tài chính, đấu nối và an ninh mạng, triển vọng phát triển của thị trường BESS trên toàn cầu vẫn được đánh giá là rất tích cực.
Nguồn: Jason Goodhand – Global Segment Lead, Energy Storage, DNV
