Phần lớn nhà máy ở Việt Nam mua điện theo giá thay đổi theo thời gian sử dụng: một ngày chia thành giờ bình thường, giờ cao điểm và giờ thấp điểm, giá giờ cao điểm cao hơn hẳn, giá giờ thấp điểm thấp hơn. Ngoài điện năng, nhà máy có hệ số công suất thấp còn phải trả tiền mua công suất phản kháng. Hai cơ chế này giải thích vì sao hai xưởng dùng cùng số kWh lại có hoá đơn rất khác nhau.
Bài này chỉ nói cơ chế, không nêu mức giá: biểu giá, khung giờ và ngưỡng áp dụng do Nhà nước quy định và đã được điều chỉnh nhiều lần, bạn tra bản hiện hành của Bộ Công Thương và hợp đồng mua bán điện của mình. Mục tiêu là hiểu vì sao giá được thiết kế như vậy và nhà máy có thể làm gì.
Vì sao điện giờ cao điểm đắt hơn
Nhu cầu điện trong ngày không đều. Vào một số khung giờ, nhà máy chạy đủ ca, văn phòng bật điều hoà, hộ gia đình nấu ăn, tất cả cùng lúc. Để đáp ứng đỉnh nhu cầu đó, hệ thống phải huy động cả những nguồn đắt nhất, như nhiệt điện chạy dầu, và lưới phải được xây đủ lớn cho thời điểm căng nhất, dù phần lớn thời gian trong năm không dùng hết.
Giá theo thời gian sử dụng phản ánh chi phí đó. Ai dùng nhiều vào giờ cao điểm thì chịu phần chi phí cao hơn; ai chuyển được sang giờ thấp điểm, khi nguồn rẻ còn dư và lưới nhẹ tải, thì được giá thấp hơn. Đây là tín hiệu kinh tế để người dùng tự san phẳng đường phụ tải, giúp cả hệ thống đỡ phải đầu tư cho đỉnh.
Khung giờ cao điểm không cố định mãi. Khi điện mặt trời phát nhiều vào giữa trưa, đỉnh căng thẳng của hệ thống dịch dần về chiều tối, lúc mặt trời tắt mà nhu cầu vẫn cao. Vì vậy cơ quan quản lý có thể điều chỉnh khung giờ. Sau mỗi lần điều chỉnh, nhà máy nên xem lại lịch ca và lịch chạy thiết bị lớn, vì cách tối ưu cũ có thể không còn đúng.
Ba khung giờ và cách nhà máy nhìn vào từng khung
Bảng dưới mô tả nguyên lý. Giờ cụ thể của từng khung, ngày nào trong tuần có giờ cao điểm, đối tượng áp dụng đều tra theo quy định hiện hành.
| Khung giờ | Giá tương đối | Đặc điểm hệ thống | Việc nhà máy có thể làm |
|---|---|---|---|
| Giờ cao điểm | Cao nhất | Nhu cầu cả nước lên đỉnh, huy động nguồn đắt | Tránh chạy thiết bị lớn có thể dời được, giảm tải không thiết yếu |
| Giờ bình thường | Trung bình | Phần lớn thời gian ban ngày | Chạy sản xuất chính như kế hoạch |
| Giờ thấp điểm | Thấp nhất | Đêm khuya, nhu cầu thấp, nguồn rẻ dư | Dời việc tích trữ: làm lạnh trước, sấy, bơm nước lên bể, sạc xe nâng |
Nhà máy áp dụng giá theo thời gian sử dụng phải có công tơ đo được theo từng khung giờ. Ngưỡng bắt buộc áp dụng (theo dung lượng trạm hoặc sản lượng tháng) do quy định đặt, bạn kiểm trong hợp đồng mua bán điện.
Công suất phản kháng và hệ số công suất là gì
Động cơ điện, máy biến áp, đèn huỳnh quang cũ, máy hàn đều cần một phần năng lượng để tạo từ trường. Phần này chạy qua lại giữa lưới và thiết bị, không biến thành công có ích, gọi là công suất phản kháng. Nó vẫn làm dây dẫn và máy biến áp nóng lên, chiếm chỗ trên lưới, nên ngành điện muốn hạn chế.
Hệ số công suất, hay cosφ, cho biết bao nhiêu phần của dòng điện đang làm việc có ích. Cosφ gần 1 nghĩa là gần như mọi thứ đều có ích; cosφ thấp nghĩa là dòng điện lớn mà công có ích ít. Theo quy định lâu nay, khách hàng sản xuất có cosφ thấp hơn ngưỡng quy định, thường được nhắc là 0,9, phải trả thêm tiền mua công suất phản kháng. Ngưỡng và cách tính chính xác bạn tra văn bản hiện hành.
Nhà máy có nhiều động cơ chạy non tải, máy nén khí, máy bơm, quạt công nghiệp là nhóm dễ có cosφ thấp. Biến tần, đèn LED, thiết bị điện tử công suất lại có thể gây sóng hài, làm việc bù công suất phức tạp hơn. Trên hoá đơn, khoản công suất phản kháng thường được ghi riêng; nếu dòng đó xuất hiện đều đặn, đây là chỗ đầu tiên nên xử lý.
Giảm tiền công suất phản kháng
Lắp tủ tụ bù. Tụ điện cấp công suất phản kháng tại chỗ, để lưới không phải cấp nữa. Tủ tụ bù tự động có bộ điều khiển đóng cắt từng cấp theo tải thực tế, tránh bù thiếu lúc tải cao và bù thừa lúc tải thấp.
Bù tại chỗ cho động cơ lớn. Với động cơ công suất lớn chạy liên tục, đặt tụ bù ngay tại động cơ giảm dòng trên cả đường cáp từ tủ tổng tới máy.
Tránh động cơ chạy non tải. Động cơ chọn quá lớn so với tải có cosφ thấp. Khi thay thế, chọn công suất sát nhu cầu hoặc dùng biến tần.
Xử lý sóng hài trước khi bù. Nhà máy có nhiều biến tần, máy hàn điện tử, lò cảm ứng có thể có sóng hài cao; tụ bù thường gặp cộng hưởng, nhanh hỏng. Khi đó cần tụ có cuộn kháng hoặc bộ lọc, do kỹ sư điện tính.
Kiểm định kỳ. Tụ bù xuống cấp theo thời gian, bộ điều khiển có thể hỏng âm thầm. Mỗi kỳ hoá đơn, nhìn dòng công suất phản kháng; tăng bất thường là dấu hiệu tủ bù có vấn đề.
Dời tải: những gì dời được và không dời được
Không phải tải nào cũng dời được. Dây chuyền liên tục như lò nung, dệt nhuộm, hoá chất chạy suốt ngày đêm; dời là không thể hoặc rất tốn kém. Nhưng gần như nhà máy nào cũng có một phần tải linh hoạt: máy nghiền nguyên liệu chạy theo mẻ, máy bơm nước lên bể chứa, kho lạnh có thể làm lạnh sâu trước, sạc xe nâng điện, sấy vật liệu, chạy thử máy sau bảo dưỡng.
Ví dụ giả định: một nhà máy thực phẩm có kho lạnh lớn. Thay vì để máy nén chạy theo nhiệt độ cả ngày, nhà máy hạ nhiệt độ kho thêm vài độ trong giờ thấp điểm ban đêm, rồi để kho tự giữ lạnh qua giờ cao điểm, chỉ chạy máy nén khi cần. Tổng điện năng gần như không đổi, nhưng phần dùng trong giờ cao điểm giảm rõ, nên hoá đơn giảm.
Dời tải phải đi cùng tổ chức lao động: ca đêm cần người, cần an toàn, cần tuân thủ quy định về làm thêm giờ, làm đêm. Đôi khi khoản tiết kiệm tiền điện không bù được chi phí nhân công ca đêm. Bạn nên lập bảng so sánh cho từng nhóm thiết bị, chứ không áp dụng đồng loạt.
Lộ trình giảm chi phí điện cho một nhà máy đang chạy
Thứ tự dưới đây đi từ việc rẻ, nhanh tới việc tốn vốn. Mỗi bước nên có số đo trước và sau để biết hiệu quả thật, không dựa vào cảm giác.
- Gom hoá đơn mười hai tháng gần nhất, tách sản lượng theo ba khung giờ và dòng công suất phản kháng, tìm tháng bất thường.
- Lấy dữ liệu phụ tải từ công tơ hoặc lắp đồng hồ đo tạm ở tủ tổng trong vài tuần để thấy đỉnh tải rơi vào giờ nào.
- Liệt kê thiết bị lớn, đánh dấu thiết bị nào bắt buộc chạy theo dây chuyền, thiết bị nào chạy theo mẻ hoặc có thể tích trữ.
- Xử lý những việc gần như không tốn vốn: tắt máy nén khí và quạt khi nghỉ ca, sửa rò khí nén, khởi động lần lượt thay vì cùng lúc, dời việc sạc xe nâng sang đêm.
- Kiểm tủ tụ bù, đo cosφ và sóng hài; sửa hoặc thay tụ hỏng nếu dòng công suất phản kháng còn xuất hiện.
- Tính các khoản đầu tư có thời gian hoàn vốn rõ: biến tần cho bơm, quạt; thay động cơ hiệu suất cao khi động cơ cũ hỏng; cách nhiệt kho lạnh.
- Sau cùng mới xét tới phương án lớn: điện mặt trời mái nhà tự dùng, pin lưu trữ, thay đổi lịch ca. Những phương án này cần nghiên cứu riêng về kỹ thuật, pháp lý và lao động.
Làm theo thứ tự này, nhiều nhà máy thấy phần lớn khoản tiết kiệm đến từ bốn bước đầu, trước khi phải bỏ khoản vốn lớn nào. Ghi lại kết quả từng bước để báo cáo ban giám đốc và để làm hồ sơ khi khách hàng hỏi về sử dụng năng lượng hiệu quả.
Đọc hoá đơn điện nhà máy và theo dõi đường phụ tải
Hoá đơn tiền điện của nhà máy áp dụng giá theo thời gian sử dụng thường tách sản lượng theo ba khung giờ, mỗi khung một đơn giá, cộng phần công suất phản kháng nếu có, rồi thuế. Thói quen tốt là chép ba con số sản lượng của từng tháng vào một bảng theo dõi, tính tỷ lệ phần trăm điện dùng trong giờ cao điểm. Tỷ lệ này tăng dần qua các tháng mà sản lượng không tăng là dấu hiệu lịch vận hành đang trôi dần vào giờ đắt.
Công tơ điện tử của nhà máy ghi phụ tải theo từng khoảng thời gian ngắn. Nhiều công ty điện lực cho khách hàng xem dữ liệu này qua tài khoản điện tử. Từ đường phụ tải, bạn thấy được đỉnh tải rơi vào giờ nào, ngày nào, thiết bị nào khởi động gây ra. Nhà máy lớn có thể lắp thêm đồng hồ đo phụ ở từng tủ phân phối để biết khu vực nào dùng bao nhiêu.
Cơ chế giá điện đang được bàn để hoàn thiện, trong đó có hướng giá hai thành phần gồm phần công suất và phần điện năng, theo thông tin công bố của cơ quan quản lý. Nếu được áp dụng, đỉnh công suất của nhà máy sẽ có giá riêng, và việc san phẳng phụ tải càng có ý nghĩa. Bạn nên theo dõi thông báo chính thức, không dựa vào tin đồn hay bảng tính chưa có căn cứ.
Câu hỏi thường gặp
Nhà máy nào bắt buộc áp dụng giá điện theo giờ?
Theo quy định lâu nay, khách hàng sản xuất, kinh doanh có trạm biến áp riêng từ một dung lượng nhất định hoặc sản lượng bình quân tháng từ một ngưỡng nhất định phải áp dụng giá theo thời gian sử dụng. Ngưỡng cụ thể tra theo văn bản hiện hành và hợp đồng của bạn.
Khung giờ cao điểm có giống nhau cả năm không?
Khung giờ do Bộ Công Thương quy định, áp dụng chung và đã từng được điều chỉnh khi cơ cấu nguồn, phụ tải thay đổi. Sau mỗi lần điều chỉnh, nên xem lại lịch vận hành thiết bị lớn để không bị lệch sang giờ đắt.
Lắp tủ tụ bù có làm giảm số kWh không?
Gần như không giảm điện năng có ích mà nhà máy dùng, nhưng giảm hoặc xoá khoản tiền mua công suất phản kháng và giảm tổn thất trên dây dẫn trong nhà máy. Lợi ích rõ nhất là trên dòng công suất phản kháng của hoá đơn.
Vì sao lắp tụ bù rồi mà tụ hay nổ, hay hỏng?
Nguyên nhân thường gặp là sóng hài từ biến tần, máy hàn, thiết bị điện tử công suất gây cộng hưởng với tụ, hoặc tụ bù quá mức lúc tải thấp. Cần đo sóng hài và nhờ kỹ sư điện chọn tụ có cuộn kháng hoặc bộ lọc phù hợp.
Điện mặt trời mái nhà có giúp giảm điện giờ cao điểm không?
Điện mặt trời phát mạnh vào giữa trưa, nên giảm điện mua từ lưới vào giờ bình thường và một phần giờ cao điểm nếu khung cao điểm rơi vào ban ngày. Với khung cao điểm chiều tối, điện mặt trời giúp ít hơn, trừ khi có pin lưu trữ.
Có nên chuyển hẳn sản xuất sang ca đêm để được giá thấp điểm?
Chỉ nên làm khi đã tính đủ chi phí nhân công ca đêm, an toàn lao động, quy định về làm việc ban đêm và năng suất. Thường chỉ một phần tải linh hoạt đáng dời, không phải toàn bộ dây chuyền.
