Kiểm soát công suất đỉnh 2026｜Ở Thái Lan đỉnh chốt trong 15 phút, không phải 30

Thứ quyết định tiền điện của một nhà máy ở Thái Lan không phải là tổng số điện đã dùng trong tháng. Đó là 15 phút dùng điện nhiều nhất của tháng đó. Lưới cao áp ở Nhật đo đỉnh bằng trung bình 30 phút, còn cửa sổ đo của MEA và PEA tại Thái Lan là 15 phút. Cửa sổ ngắn đi một nửa thì thời gian để pha loãng đỉnh cũng chỉ còn một nửa. Nếu thiết kế kiểm soát công suất đỉnh bằng đúng cảm giác mang từ Nhật sang, vẫn cách vận hành y hệt nhưng giá trị ghi nhận có thể cao hơn 100 kW. Bài viết này đi từ định nghĩa trong biểu giá đến thời gian hoàn vốn, chỉ bằng con số.

Một lưu ý trước khi vào bài: toàn bộ chế độ giá được nói tới ở đây là chế độ của Thái Lan, do MEA và PEA áp dụng. Nếu nhà máy của bạn nằm ở Việt Nam, hãy đọc bài này như một bộ câu hỏi để soi lại biểu giá của chính mình. Hóa đơn của bạn có khoản nào tính theo kW chứ không phải kWh không? Cửa sổ đo đỉnh dài bao nhiêu phút? Giá trị đỉnh một khi đã bị ghi nhận thì còn ảnh hưởng tới bao nhiêu kỳ hóa đơn nữa? Con số ở mỗi nước một khác, nhưng cách đặt câu hỏi thì dùng lại được.

Kiểm soát công suất đỉnh là gì – cơ chế giá trị trung bình 15 phút cao nhất quyết định phí công suất

Kiểm soát công suất đỉnh là cơ chế giám sát phụ tải và, khi cần, cắt bớt phụ tải, sao cho công suất nhu cầu trung bình trong một khoảng thời gian nhất định không vượt quá giá trị đặt. Mục tiêu của nó không phải là giảm điện năng tiêu thụ. Mục tiêu là hạ thấp cái đỉnh chỉ dựng lên một lần duy nhất trong tháng.

Đây chính là chỗ lệch pha lớn nhất giữa kiểm soát công suất đỉnh và các hoạt động tiết kiệm năng lượng. Những việc nhà máy hay làm như thay đèn LED, cắt điện chờ, giảm tổng điện năng cho sản xuất nhờ cải thiện tỉ lệ thành phẩm, tất cả đều làm giảm điện năng tính bằng kWh. Phần tiền điện năng trên hóa đơn quả thật có giảm. Nhưng nếu công suất nhu cầu cực đại của tháng tính bằng kW không đổi, thì phần phí công suất không giảm nổi một baht.

Ngược lại, cũng hoàn toàn có thể giảm riêng phí công suất mà không phải cắt giảm sản lượng dù chỉ bằng một máy. Máy nén khí khởi động, lò điện gia nhiệt và điều hòa bật lại đồng loạt sau giờ nghỉ trưa tình cờ rơi vào cùng một khoảng 15 phút. Chỉ cần tách ba việc đó ra khỏi nhau, sản lượng vẫn nguyên mà đỉnh thì hạ xuống. Đó là lý do kiểm soát công suất đỉnh được bàn tách riêng khỏi chuyện tiết kiệm năng lượng.

Vì sao lại là 15 phút: định nghĩa trong biểu giá của Thái Lan

Trong biểu giá điện Thái Lan, đối tượng bị tính phí công suất là giá trị cao nhất trong các giá trị công suất nhu cầu trung bình 15 phút của tháng đó. Công tơ liên tục ghi lại công suất kW trung bình của từng khoảng 15 phút nối tiếp nhau, và đến cuối tháng chỉ lấy ra duy nhất một giá trị lớn nhất trong số đó. Nhân giá trị duy nhất được lấy ra ấy với đơn giá tính bằng THB/kW, vốn phụ thuộc vào loại hợp đồng và cấp điện áp đấu nối, ta có phí công suất của tháng.

Loại hợp đồng áp dụng được phân theo quy mô nhu cầu.

Các nhà máy Nhật quy mô vừa thường rơi vào Type 3, còn nhà máy có máy ép, lò nung hay phụ tải điều hòa lớn thì hay nằm ở Type 4. Ngoài ra, Bangkok, Nonthaburi và Samut Prakan do MEA cấp điện, các tỉnh còn lại do PEA cấp điện. Hai đơn vị có cấu trúc biểu giá giống nhau nhưng đơn giá được lập riêng, nên việc đầu tiên cần xác nhận là hóa đơn của nhà máy mình đang được tính theo bảng nào. Các đơn giá trong bài này lấy theo MEA Type 4.

Còn một điểm nữa: trên hóa đơn có cộng thêm phí dịch vụ 312.24 THB/tháng và Ft, tức khoản điều chỉnh theo chi phí nhiên liệu. Ft của giai đoạn tháng 5 đến tháng 8 năm 2026 là +0.1623 THB/unit. Điều cần nắm ở đây là Ft chỉ là khoản điều chỉnh cộng thêm cho mỗi đơn vị điện năng tiêu thụ, và không cộng vào phí công suất tính theo kW. Khi Ft tăng, thứ có tác dụng là giảm điện năng; thứ có tác dụng lên phí công suất là cắt đỉnh. Đừng gộp hai biện pháp có điểm tác động khác nhau này vào chung một cụm từ “giảm tiền điện nhà máy”.

Khác biệt với demand 30 phút của Nhật – cùng một cách vận hành vẫn lệch 100 kW

Kỹ sư sản xuất được điều từ Nhật sang hầu như không có ngoại lệ, đều mang theo cái đầu quen với demand 30 phút. Đây là đứt gãy đầu tiên.

Nếu bạn đang đối chiếu với biểu giá ở Việt Nam, hai ô cần tự điền cho cột của mình cũng chính là hai dòng đầu của bảng trên: cửa sổ đo dài bao nhiêu phút, và một giá trị đỉnh đã bị ghi nhận thì còn theo bạn tới bao nhiêu kỳ hóa đơn nữa.

Hãy xem khác biệt đó thành ra bao nhiêu tiền, qua một sự kiện phụ tải duy nhất. Giả sử một nhà máy có phụ tải nền 1,200 kW, cho chạy thêm một thiết bị 300 kW trong đúng 10 phút.

• Giá trị ghi nhận với cửa sổ 15 phút = 1,200 + 300 × (10 / 15) = 1,400 kW
• Giá trị ghi nhận với cửa sổ 30 phút = 1,200 + 300 × (10 / 30) = 1,300 kW

Cách vận hành hoàn toàn giống nhau. Thiết bị được chạy, thời gian chạy, điện năng tiêu thụ, không lệch một kWh nào. Vậy mà giá trị ghi nhận chênh nhau 100 kW. Với Type 4 đấu nối 12 – 24 kV, 100 kW này là khoản chênh 13,293 THB mỗi tháng, tính bằng 100 × 132.93.

Lý do sinh ra chênh lệch rất đơn giản: 10 phút chạy máy chiếm hai phần ba cửa sổ 15 phút, nhưng chỉ chiếm một phần ba của cửa sổ 30 phút. Ở Nhật, độ rộng cửa sổ đóng vai trò mẫu số và tự động pha loãng các cú xung ngắn. Ở Thái Lan, mẫu số đó chỉ còn một nửa.

Nặng hơn nữa về mặt thực tế là thời gian xoay xở cũng chỉ còn một nửa. Thiết bị cảnh báo demand kiểu Nhật dự đoán giá trị chốt tại thời điểm kết thúc cửa sổ, dựa trên thời gian đã trôi qua của cửa sổ 30 phút và điện năng tích lũy hiện tại, rồi phát cảnh báo nếu thấy nguy hiểm. Phát hiện bất thường ở nửa đầu cửa sổ thì vẫn còn hơn 15 phút của nửa sau để hạ tải và kéo giá trị trung bình xuống. Với cửa sổ 15 phút, cũng là “phát hiện ở nửa đầu cửa sổ” nhưng thời gian còn lại chỉ khoảng 7 phút. Để một con người nghe cảnh báo, đi tới hiện trường, kiểm tra rồi thao tác dừng máy, chừng đó thời gian rõ ràng là không đủ.

Vì vậy, bê nguyên giá trị đặt và logic cảnh báo của bộ điều khiển demand đã dùng ở Nhật sang đây là việc nguy hiểm. Nếu vẫn muốn mang sang, ít nhất ba điểm sau phải làm lại.

1. Đồng bộ cửa sổ. Cho thời điểm bắt đầu cửa sổ đo của bộ điều khiển trùng với cửa sổ của công tơ điện lực. Nếu lệch nhau, phía bộ điều khiển thấy vẫn trong ngưỡng nhưng phía công tơ thì đỉnh đã dựng lên.
2. Đẩy cảnh báo lên sớm hơn. Thiết kế theo hướng phát cảnh báo cấp một thật sớm dựa trên giá trị tức thời và tốc độ tăng, thay vì dựa trên dự đoán giá trị chốt.
3. Cắt tải tự động. Bỏ giả định rằng con người kịp xoay xở trong 7 phút, để bộ điều khiển tự cắt những phụ tải đã được ấn định trước. Quyết định này làm thay đổi chi phí rất nhiều, nên ở phần sau chúng ta sẽ so sánh nó bằng số năm hoàn vốn.

Tiền điện của nhà máy ở Thái Lan được quyết định thế nào: Type 3, Type 4, TOU và TOD

Hóa đơn của nhà máy về cơ bản gồm phí công suất theo kW, tiền điện năng theo kWh, phí dịch vụ, Ft và phí hệ số công suất. Trong đó, phần phí công suất thường chiếm khoảng 20 – 30% tổng số tiền phải trả.

Nói tới giảm chi phí năng lượng trong ngành sản xuất, người ta hay chỉ bàn chuyện điện năng. Nhưng nếu chỉ nhìn điện năng thì sẽ kết thúc mà chưa một lần chạm tay vào phần chiếm 20 đến 30% hóa đơn này. Hơn nữa, phí công suất lại chính là phần còn nhiều dư địa nhất để hạ xuống mà không cần đầu tư thiết bị. Bức tranh tổng thể về giám sát năng lượng nhà máy được tổng hợp trong bài cấu hình và cách chọn hệ thống giám sát năng lượng, và trong đó, demand là một trong số ít chỉ số mà số tiền trên hóa đơn nhúc nhích ngay từ tháng bắt đầu đo.

Đơn giá phí công suất chênh nhau 2.83 lần theo cấp điện áp

Cùng một nhà máy, cùng một cách vận hành, cùng một lượng cắt giảm, nhưng chỉ cần cấp điện áp đấu nối khác đi là số tiền tiết kiệm được đã khác. Đơn giá phí công suất TOU của MEA Type 4 như sau.

Dưới đây là số tiền tiết kiệm mỗi năm khi cắt được 140 kW công suất đỉnh, xếp theo từng cấp điện áp.

Tỉ số giữa mức cao nhất và thấp nhất là 2.83 lần, tính bằng 352,800 chia cho 124,555. Đúng cùng một lượng cắt giảm 140 kW, ở nhà máy đấu nối dưới 12 kV thì đáng giá 352,800 THB mỗi năm, còn ở nhà máy đấu nối từ 69 kV trở lên thì chỉ còn 124,555 THB mỗi năm.

Trục quyết định rút ra từ đây rất rõ ràng: hãy xác nhận cấp điện áp đấu nối trước, rồi mới bắt đầu tính bài toán đầu tư cho giám sát demand hay cắt đỉnh phụ tải. Cùng một số tiền đầu tư, cùng một lượng cắt giảm, nhưng ở nhà máy dưới 12 kV thì số năm hoàn vốn chỉ còn gần một phần ba so với nhà máy từ 69 kV trở lên. Trước khi lấy một ca thành công của công ty khác về rồi kết luận “chỗ mình chắc cũng hoàn vốn trong 2 năm”, hãy hỏi xem ca đó đấu nối ở cấp điện áp nào. Chỉ riêng việc này đã làm độ chính xác của quyết định khác đi đáng kể.

Ngoài ra, đơn giá phí công suất TOD on-peak trông thì cao hơn TOU, nhưng điều đó đi kèm với việc phí công suất giờ off-peak bằng 0, như sẽ nói ở phần sau. Không thể chỉ xếp đơn giá cạnh nhau rồi kết luận cái nào đắt cái nào rẻ.

TOU hay TOD rẻ hơn – đảo chiều theo tỉ lệ chạy ca đêm

Ở Type 4, doanh nghiệp chọn một trong hai: TOU (Time of Use) hoặc TOD (Time of Day). Cách hai biểu giá này tính phí công suất khác nhau về căn bản.

TOD on-peak ở 12 – 24 kV là 285.05 THB/kW, hơn gấp đôi mức 132.93 THB/kW của TOU. Tuy nhiên với TOD, demand từ sau 21:30 và vào sáng sớm thì không bị tính tiền, vì phí công suất off-peak bằng 0. Partial peak cũng được giữ ở mức thấp là 58.88 THB/kW đối với 12 – 24 kV.

Vì vậy, điểm rẽ của lựa chọn nằm gọn trong một câu hỏi duy nhất: đỉnh của nhà máy dựng lên vào khung giờ nào.

• Nhà máy chạy chủ yếu ca ngày, đến khung 18:30 đến 21:30 thì sản xuất gần như đã xuống – TOD có thể có lợi. Đỉnh ban ngày chỉ chịu đơn giá partial peak rẻ, mà partial peak chỉ tính cho phần vượt quá demand on-peak, còn khung giờ có đơn giá cao buổi tối thì lại không có đỉnh.
• Nhà máy chạy liên tục từ chiều tới đêm, hoặc chạy 2 ca, 3 ca với phụ tải nền ban đêm vẫn cao – khung buổi tối chắc chắn có đỉnh nên phải chịu trọn đơn giá on-peak của TOD. Khả năng TOU rẻ hơn là cao hơn.
• Nhà máy chạy chủ yếu ban đêm, phụ tải ban ngày nhẹ – việc phí công suất off-peak của TOD bằng 0 phát huy tác dụng rất mạnh.

Thứ cần cho quyết định này là dữ liệu, không phải ý kiến. Chỉ cần có 1 đến 2 tháng số liệu đo thực tế demand 15 phút theo khung giờ, là có thể áp vào cả hai biểu giá để tính và đưa ra bằng tiền xem bên nào rẻ hơn. Nói ngược lại, nhà máy nào đang chọn TOU hay TOD mà chưa từng đo thực tế thì tức là đang chọn mà không có căn cứ. Việc chuyển đổi hợp đồng có ràng buộc về thủ tục và thời gian, nên thứ tự là đo trước, tính thử sau, rồi mới nộp hồ sơ.

Còn một điểm nữa cần thận trọng: chọn TOD thì chính thiết kế vận hành cũng thay đổi. Vì phí công suất off-peak bằng 0, động lực dồn các công đoạn nặng sang ban đêm rất mạnh. Nhưng nếu không đi kèm chi phí nhân công ca đêm, hệ thống quản lý chất lượng và bố trí nhân sự bảo trì, thì phần được ở tiền điện sẽ mất lại ở một khoản chi phí khác. Đừng chỉ nhìn biểu giá rồi xoay chuyển cách vận hành.

Đừng bỏ sót phí hệ số công suất

Trên cùng tờ hóa đơn với demand còn một khoản nữa không tính theo kW. Đó là phí hệ số công suất, tức Power Factor.

Quy tắc rất đơn giản: phần công suất phản kháng trễ pha trung bình 15 phút cao nhất (kVAR) vượt quá 61.97% công suất tác dụng trung bình 15 phút cao nhất (kW) sẽ bị tính 56.07 THB cho mỗi kVAR. Ở đây cơ sở tính cũng là giá trị trung bình 15 phút cao nhất. Con số 61.97% tương ứng với hệ số công suất 0.85, vì tỉ số giữa công suất phản kháng và công suất tác dụng ở hệ số công suất 0.85 là 0.6197. Nói cách khác, trên thực chất đây là chế độ “xuống dưới hệ số công suất 0.85 thì bị tính tiền”.

Ví dụ, trong một tháng có công suất tác dụng trung bình 15 phút cao nhất là 1,400 kW thì ngưỡng chưa bị tính tiền là 1,400 × 0.6197 = 867.58 kVAR. Chỉ phần vượt quá con số này mới bị tính với đơn giá 56.07 THB/kVAR.

Hạng mục này rất dễ bị bỏ sót nếu chỉ nhìn demand. Và lý do dễ bỏ sót cũng khá rõ ràng.

• Tụ bù bị lão hóa. Tụ đã lắp trên 10 năm có thể đã hụt dung lượng, không có gì bảo đảm hệ số công suất lúc nghiệm thu vẫn còn được giữ nguyên.
• Xấu đi khi non tải. Khi số thiết bị dùng biến tần tăng lên, có trường hợp hệ số công suất tụt xuống ở vùng tải thấp. Những nhà máy chạy non tải kéo dài vào ban đêm hay ngày nghỉ cần đặc biệt để ý.
• Không đo. Nhiều nhà máy có ghi chỉ số kWh, nhưng số nhà máy ghi liên tục kVARh thì không nhiều.

Nếu đã lắp công tơ để giám sát demand thì cũng chính thiết bị đó lấy được kVAR và hệ số công suất. Chi phí tăng thêm gần như bằng không, đổi lại nhìn thấy thêm một hạng mục nữa trên hóa đơn. Về việc chọn cảm biến và thiết bị đo, mời tham khảo thêm bài cách chọn cảm biến IoT cho nhà máy.

Mức sàn 70% (giá tối thiểu) – cải thiện có hiệu lực nhanh, sự cố kéo dài 12 tháng

Chỗ khác biệt về cấu trúc lớn nhất giữa chế độ giá của Thái Lan và của Nhật chính là cái “sàn” này.

Giá tối thiểu ở Thái Lan được quy định bằng 70% của phí công suất cao nhất trong 12 tháng gần nhất. Nghĩa là dù demand thực tế của tháng đó có thấp đến đâu, thì 70% phí công suất của tháng cao nhất trong một năm qua vẫn chắc chắn bị tính vào hóa đơn.

Ở chế độ thực đo của Nhật, áp dụng cho dưới 500 kW, giá trị cực đại của 11 tháng trước và tháng hiện tại trở thành công suất hợp đồng, nên một cái đỉnh đã bị ghi nhận sẽ bị kéo theo 100% trong suốt 12 tháng. Thái Lan reset theo tháng, và phần bị kéo theo chỉ là 70%. Khác biệt này sinh ra hai hệ quả bất đối xứng sau đây.

Giảm 10% thì chưa chạm sàn

Trước hết hãy đặt ra một nhà máy mẫu. Toàn bộ các con số từ đây trở đi đều xuất phát từ giả định này.

Giả sử nhà máy này cắt được 10% công suất đỉnh, tức 140 kW.

• Tiết kiệm mỗi tháng = 140 × 132.93 = 18,610.2 THB
• Tiết kiệm mỗi năm = 223,322 THB
• Demand sau khi cắt = 1,260 kW
• Mức sàn 70% = 1,400 × 0.7 = 980 kW

Mức 1,260 kW sau khi cắt vẫn cao hơn mức sàn 980 kW, nên chưa chạm sàn. Toàn bộ 140 kW đã cắt được chuyển thẳng thành phần giảm trên hóa đơn.

Sàn chỉ bắt đầu có tác dụng khi tỉ lệ cắt giảm vượt quá 30%. 30% của 1,400 kW là 420 kW. Cắt vượt quá 420 kW thì demand sau khi cắt sẽ xuống dưới mức sàn 980 kW, và có cắt thêm nữa thì số tiền trên hóa đơn cũng không giảm.

Kết luận thực dụng rút ra từ đây là: với mức cắt đỉnh 10 đến 20% mà phần lớn nhà máy thực tế nhắm tới, cái sàn không phải là trở ngại. Cải thiện được bao nhiêu thì thành tiền bấy nhiêu. Hơn nữa, khác với Nhật, kết quả không bị níu bởi ghi nhận của năm trước, nên hiệu quả xuất hiện ngay từ tháng kế tiếp tháng cải thiện. Ai đã từng trải nghiệm ở Nhật cảnh “công suất hợp đồng một khi đã trót đẩy lên thì 12 tháng sau mới hạ được” thì càng thấy tính tức thời này là bất ngờ. Thái Lan là chế độ mà cải thiện demand có hiệu lực nhanh.

Tuy vậy cũng có trường hợp cần để ý tới sàn: khi lắp điện mặt trời quy mô lớn, hoặc chuyển một dây chuyền sang nhà máy khác, tức là khi demand tụt xuống về mặt cấu trúc vượt quá 30%. Trong trường hợp này, suốt 12 tháng ngay sau khi tụt xuống, sàn sẽ phát huy tác dụng và hóa đơn vẫn cao hơn thực lực. Nếu bỏ qua 12 tháng đó khi tính thử hoàn vốn đầu tư, hiệu quả năm đầu tiên sẽ bị đánh giá quá cao.

Một lần đỉnh sự cố 15 phút tốn 167,492 THB

Cái sàn cũng hoạt động theo chiều ngược lại. Và đây mới là phần chính.

Giả sử một nhà máy vẫn vận hành ổn định ở 1,200 kW, chỉ đúng một lần duy nhất ghi nhận 1,800 kW trong 15 phút. Khởi động đồng loạt nhiều thiết bị, chạy thử, máy làm lạnh khôi phục cùng lúc, hay ngày chạy thử dây chuyền mới. Nguyên nhân là gì cũng được. Lúc đó điều gì xảy ra?

15 phút. Một quyết định sai trong 15 phút được gắn giá 167,492 THB. Đau hơn nữa là 87,734 THB của 11 tháng sau đó còn lớn hơn 79,758 THB của chính tháng xảy ra sự cố. Nhà máy nào nhìn hóa đơn tháng sự cố rồi chỉ tặc lưỡi “tháng này hơi cao” là sẽ lặng lẽ trả tiếp khoảng 7,976 THB mỗi tháng trong suốt một năm sau đó, tính bằng 60 kW × 132.93 = 7,975.8 THB/tháng.

Việc sàn chỉ là 70% là một sự cứu vãn trong lúc bình thường. Nhưng một khi đã trót dựng lên một cái đỉnh cao, thì 70% đó ngồi lì suốt một năm với tư cách một “mức tối thiểu không thể hạ xuống”. Nó chỉ nhẹ hơn so với kiểu kéo theo 100% của Nhật, chứ không hề nhẹ.

Cấu trúc này nối thẳng sang bài toán đầu tư ở chương sau. Giá trị của giám sát demand không chỉ nằm ở việc “mỗi tháng hạ xuống một chút”, mà nằm ở việc không để một lần này xảy ra.

Chi phí giám sát demand và cắt đỉnh phụ tải chia thành 3 lớp

Câu hỏi “thiết bị giám sát demand giá bao nhiêu” không có một câu trả lời duy nhất, vì làm tới đâu thì con số đổi tới đó, đổi cả về bậc độ lớn. Trên thực tế, nếu chia thành ba lớp để suy nghĩ thì mới so sánh được các bản báo giá với nhau.

Lớp 1 nhìn thấy / Lớp 2 phân tách / Lớp 3 dừng tải

Tính chất của ba lớp này khác nhau.

Lớp 1 là bắt buộc. Nhà máy không nhìn thấy demand 15 phút tại điểm đấu nối thì ngay từ đầu đã không biết đỉnh của mình dựng lên lúc nào. Cân nhắc đầu tư tiết kiệm năng lượng mà không đụng tới chỗ này thì cũng như mua dụng cụ giảm cân mà không có cái cân. Chi phí là 120,000 – 250,000 THB, nghiêng về cận dưới nếu công tơ sẵn có đã kèm ngõ ra xung hoặc truyền thông Modbus, và nghiêng về cận trên nếu phải thay mới chính thiết bị đo.

Lớp 2 là khoản đầu tư để xác định nguyên nhân. Chỉ nhìn điểm đấu nối thì biết được tới mức “tháng này lại 1,400 kW”, nhưng không biết 1,400 kW đó gồm những gì. Phải đo điện năng tiêu thụ của từng thiết bị và tách theo từng tuyến, mới chạm được tới những sự thật cụ thể kiểu “sáng thứ ba hàng tuần, việc gia nhiệt lò trùng với lúc khởi động 2 máy nén khí”. Đo điện năng tiêu thụ của những thiết bị nào cũng chính là yếu tố quyết định chi phí ở giai đoạn này. Khoảng 400,000 – 900,000 THB gần như được quyết định bởi số điểm đo, tức 10 – 20 điểm, độ khó của việc lắp CT, và việc có cắt điện tủ được hay không.

Lớp 3 là bảo hiểm. Định vị này sẽ được quy thành con số ở mục tiếp theo.

Hoàn vốn: vận hành thủ công 2.69 năm so với tự động 3.58 năm, và vì sao vẫn chọn tự động

Với nhà máy mẫu, tức 12 – 24 kV, Type 4 TOU, cực đại tháng 1,400 kW, hãy so sánh hoàn vốn đầu tư của hai cấu hình.

Sở dĩ lớp 1 chỉ được tính cắt giảm thực tế 70 kW là vì đã giả định rằng do phải có người nhận cảnh báo rồi mới đi dừng máy, thực tế chỉ cắt được một nửa so với điều khiển tự động. Khi cửa sổ 15 phút chỉ để lại khoảng 7 phút từ lúc cảnh báo đến lúc thao tác dừng, thì đây không phải là một giả định lạc quan.

Kết quả đi ngược lại trực giác của nhiều người. Xét theo số năm hoàn vốn, vận hành thủ công với 2.69 năm thắng điều khiển tự động với 3.58 năm. Lý do cũng rõ ràng: điều khiển tự động làm đầu tư ban đầu tăng thêm 400,000 THB, tính bằng 620,000 trừ 220,000, chi phí vận hành hằng năm tăng thêm 20,000 THB, trong khi lượng cắt giảm chỉ tăng gấp đôi.

Nhìn riêng phần tăng thêm thì còn rõ hơn nữa.

• Tiết kiệm ròng mỗi năm tăng thêm = 173,322 − 81,661 = 91,661 THB
• Đầu tư tăng thêm 400,000 THB chia cho 91,661 THB = khoảng 4.4 năm

Tách riêng 400,000 THB tăng thêm ra thì hoàn vốn khoảng 4.4 năm. Đó là con số yếu khi đưa lên tờ trình. Đây là lúc nhiều nhà máy kết luận “trước mắt cứ lắp lớp 1 rồi xem tình hình”.

Không phải quyết định đó sai. Chỉ có điều, hai phương án đang được đem so trên hai cái sân khác nhau.

Thứ nằm trong phép tính số năm hoàn vốn chỉ là “hiệu quả gọt dần mỗi tháng”. Chi phí 167,492 THB cho một lần đỉnh sự cố đã xem ở chương trước không nằm ở bất kỳ ô nào của bảng trên. Cần lưu ý thêm rằng phép tính đỉnh sự cố được đặt trên tiền đề nhà máy thường chạy 1,200 kW, tức điều kiện khác với nhà máy mẫu trong bảng vốn có cực đại tháng 1,400 kW. Đừng cộng thẳng số tiền vào, hãy đọc nó như một cảm nhận về bậc độ lớn. Và theo đúng định nghĩa, đỉnh sự cố xảy ra vào lúc con người không kịp xử lý. Cái mà vận hành thủ công của lớp 1 ngăn được là những cái đỉnh có thể dự đoán trước, không phải những cú khởi động đồng thời ngoài dự kiến.

Hãy thử xét trên kỳ đánh giá 5 năm. Nếu trong khoảng đó đỉnh sự cố xảy ra 3 lần, chi phí sẽ là 167,492 × 3 = 502,476 THB. Con số này vượt qua khoản đầu tư tăng thêm 400,000 THB của điều khiển tự động, hay khoảng 500,000 THB nếu tính cả 20,000 THB/năm chi phí vận hành tăng thêm trong 5 năm. Nếu chỉ 2 lần thì lại thấp hơn.

Nghĩa là quyết định quy về đúng một câu hỏi: “Ở nhà máy của chúng ta, 5 năm thì xảy ra bao nhiêu lần đỉnh 15 phút ngoài dự kiến?”

Nguyên liệu để trả lời câu hỏi này, thật ra chỉ cần lắp lớp 1 là có. Ghi lại demand 15 phút tại điểm đấu nối trong nửa năm tới một năm, thì “số lần suýt vượt ngưỡng nhưng người kịp xử lý” và “số lần vượt mà không ai nhận ra” sẽ hiện ra thành dữ liệu thực. Vì vậy, cách tiến hành thực tế nên theo thứ tự sau.

1. Lắp lớp 1 trước và đo thực tế tần suất cùng nguyên nhân của các đỉnh, đây là khoản đầu tư tự nó đã đứng vững với hoàn vốn 2.69 năm
2. Dùng dữ liệu đo thực tế 6 đến 12 tháng để xác nhận tần suất xuất hiện đỉnh sự cố
3. Nếu nhịp độ từ 3 lần trong 5 năm trở lên thì tiến sang lớp 3. Nếu ít hơn thì mài giũa cách vận hành của lớp 1

Nếu cố biện minh cho điều khiển tự động bằng số năm hoàn vốn thì tờ trình sẽ không qua. Hãy đề xuất nó như một khoản bảo hiểm. Còn phí bảo hiểm đó có hợp lý hay không, dữ liệu đo thực tế của lớp 1 sẽ trả lời.

Dừng cái gì trước – thiết kế thứ tự ưu tiên của phụ tải

Có lắp thiết bị mà chưa quyết được “dừng cái gì” thì rốt cuộc chỉ còn lại tiếng chuông cảnh báo. Chỗ này không phải là vấn đề kỹ thuật, mà là vấn đề thống nhất ý kiến với bộ phận sản xuất.

Phụ tải được phép dừng và phụ tải không được dừng

Tiêu chí quyết định là “khi dừng lại thì cái gì trở về trạng thái cũ, và mất bao lâu”.

Chính công việc lập ra cái bảng này mới là phần cốt lõi của dự án. Ngay từ giai đoạn thiết kế, hãy loại các phụ tải “tuyệt đối không dừng” ra khỏi đối tượng bằng khóa liên động phía phần cứng. Nếu chỉ định bảo vệ bằng giá trị đặt trong phần mềm, thì sớm muộn cũng sẽ có người đụng vào cấu hình.

Dòng dễ kiếm được lượng cắt giảm nhất, áp đảo, là dòng “có thể dời thời điểm”. Bộ sạc xe nâng có số lượng nhiều, công suất mỗi bộ cũng không nhỏ, mà dời khung giờ sạc thì lại ít gây trở ngại cho công việc. Vậy mà ở nhiều nhà máy, cách làm vẫn là “hết ca thì cắm hết tất cả cùng lúc”. Xét theo demand thì đây là thiết kế tệ nhất. Chỉ cần rải thời điểm bắt đầu sạc ra theo số lượng xe, đỉnh đã hạ xuống mà không tốn đồng đầu tư nào.

Máy nén khí cũng có tác dụng tương tự. Có điều bên này kèm một tiền đề: ở nhà máy đang để mặc rò rỉ khí nén mà lại dừng máy nén khí, thì áp suất tụt ngay lập tức và sản xuất dừng theo. Việc xử lý rò rỉ khí nén hay được kể như một biện pháp tiết kiệm năng lượng, nhưng dưới góc nhìn kiểm soát công suất đỉnh thì nó là “phần thi công tiền đề để tạo ra trạng thái có thể dừng được máy nén khí”. Chi tiết mời xem bài biện pháp xử lý rò rỉ khí nén của máy nén khí.

Thiết kế vận hành tại hiện trường Thái Lan: cảnh báo đa ngôn ngữ, giao ca, Tết và Songkran

Logic điều khiển có đúng đến mấy mà việc vận hành ở hiện trường không chạy thì đỉnh cũng không hạ. Dưới đây là những điểm đặc biệt cần thiết kế ở nhà máy tại Thái Lan.

Ngôn ngữ và cách truyền đạt cảnh báo. Hệ thống chỉ hiện cảnh báo demand bằng tiếng Nhật, hoặc chỉ bằng các chữ viết tắt tiếng Anh, sẽ không đến được tay người thực sự thao tác. Hãy phát cảnh báo bằng ngôn ngữ của người vận hành, ở nhà máy tại Thái Lan nghĩa là tiếng Thái, và phải chỉ đích danh cái cần dừng. Không phải “cảnh báo vượt demand” mà là “hãy dừng điều hòa kho số 2”. Không đẩy phần quyết định xuống hiện trường chính là điều kiện để người ta kịp hành động trong khoảng thời gian chỉ có 7 phút.

Khung giờ giao ca. Trước và sau lúc giao ca là khoảng thời gian mà thiết bị của ca trước còn đang chạy, còn thiết bị của ca sau thì bắt đầu khởi động. Về mặt cấu trúc, đỉnh rất dễ dựng lên, mà sự chú ý của con người lại đang bị phân tán vì bàn giao. Những cửa sổ 15 phút vắt qua thời điểm giao ca xứng đáng được tách ra thành khung giờ cần lưu ý với cấu hình giám sát riêng.

Bật lại đồng loạt sau giờ nghỉ trưa. Nếu điều hòa và thiết bị cùng khởi động lại sau giờ nghỉ, đỉnh sẽ dồn hết vào 15 phút đó. Cách vận hành cho các khu vực bật lại lệch nhau vài phút không tốn chi phí mà hiệu quả thì chắc chắn.

Sau các kỳ nghỉ dài. Sau Songkran vào tháng 4, sau Tết và sau kỳ nghỉ cuối năm đầu năm, các thiết bị đang nằm im sẽ khởi động đồng loạt. Máy làm lạnh, lò nung và điều hòa cùng khởi động thì sẽ dựng lên cái đỉnh mà vận hành bình thường tuyệt đối không bao giờ tạo ra. Nghịch lý nằm ở đây: thời điểm dễ xuất hiện đỉnh sự cố nhất lại là buổi sáng của ngày sản xuất ít nhất. Hãy ghi rõ thứ tự khởi động và khoảng cách thời gian vào quy trình khởi động lại sau kỳ nghỉ. Chừng nào chưa viết vào quy trình thì kiểu gì cũng có người bật hết một lượt.

Thay đổi người phụ trách. Đừng để việc quản lý demand phụ thuộc vào linh cảm của đúng một người. Hãy văn bản hóa ngưỡng đặt, thứ tự dừng tải và đầu mối liên lạc, rồi dán ở nơi từng ca đều thấy. Thiết kế trên tiền đề rằng hiện trường sản xuất ở Thái Lan có tốc độ thay người nhanh hơn ở Nhật, kết cục lại là cách làm bền hơn.

Cách triển khai theo lộ trình 90 ngày

Đây là dòng chảy 90 ngày tiêu chuẩn để chắc chắn tiến về phía trước với ngân sách hạn chế.

Điều quan trọng trong thứ tự này là nhất định phải thực hiện trước các biện pháp không tốn đầu tư của ngày 61 đến 75. Nếu con số nhúc nhích ở bước này, tờ trình cho lớp 2 và lớp 3 sẽ có thêm bằng chứng “ở nhà máy này nó đã thực sự có tác dụng”. Nếu con số không nhúc nhích, nghĩa là nguyên nhân nhìn thấy ở lớp 1 đã sai, và như vậy ta tránh được việc cứ thế lao sang khoản đầu tư bổ sung.

Ngoài ra, việc phân tích hóa đơn của ngày 1 đến 15 hoàn toàn làm được trong nội bộ mà không cần thuê bên ngoài. Hai tuần đầu tiên là công đoạn không tốn chi phí, mà lại nhiều thông tin nhất. Bỏ qua chỗ này rồi lao đi lấy báo giá thì sẽ rơi vào cảnh so sánh mà không biết mình cần mua cái gì.

Câu hỏi thường gặp

Kiểm soát công suất đỉnh là gì?

Đó là cơ chế giám sát công suất và hạn chế phụ tải khi cần, sao cho công suất nhu cầu trung bình trong một khoảng thời gian nhất định không vượt quá giá trị đặt. Ở Thái Lan, đối tượng bị tính phí công suất là giá trị cao nhất trong tháng của các giá trị trung bình 15 phút, nên mục tiêu là kìm thấp cái đỉnh lớn nhất chỉ dựng lên một lần trong tháng đó. Việc này khác cả về mục tiêu lẫn phương tiện so với việc giảm điện năng tính bằng kWh, và hoàn toàn có thể giảm riêng phí công suất mà không giảm sản lượng. Phí công suất thường chiếm 20 – 30% số tiền trên hóa đơn của nhà máy.

Chi phí thiết bị giám sát demand là bao nhiêu?

Chia thành 3 lớp tùy phạm vi thực hiện. Lớp 1, nhìn thấy, chỉ giám sát điểm đấu nối và phát cảnh báo, là 120,000 – 250,000 THB; lớp 2, phân tách, đo riêng 10 – 20 điểm trên các tuyến chính, là 400,000 – 900,000 THB; lớp 3, dừng tải, tự động hạ tải khi tiến sát ngưỡng, cộng thêm 300,000 – 800,000 THB là mức tham khảo. Với nhà máy mẫu đấu nối 12 – 24 kV và cực đại tháng 1,400 kW, bài tính cho ra hoàn vốn giản đơn 2.69 năm nếu chỉ lớp 1, tức ban đầu 220,000 THB, vận hành 30,000 THB mỗi năm, cắt giảm thực tế 70 kW; và 3.58 năm với lớp 1 cộng lớp 3, tức ban đầu 620,000 THB, vận hành 50,000 THB mỗi năm, cắt giảm thực tế 140 kW.

Làm thế nào để giảm công suất hợp đồng?

Trước hết, ở Thái Lan không có kiểu “công suất hợp đồng bị kéo theo 12 tháng” như chế độ thực đo của Nhật. Đối tượng tính tiền là demand 15 phút cực đại của mỗi tháng, và nó được reset theo từng tháng. Vì vậy, phương tiện để giảm không phải là “thủ tục thay đổi hợp đồng” mà là “cách vận hành không dựng đỉnh”. Cụ thể theo thứ tự: (1) đo demand 15 phút tại điểm đấu nối, (2) xác định thời điểm dựng đỉnh và thiết bị gây ra, (3) phân tán các phụ tải có thể dời giờ như bộ sạc, xử lý theo mẻ, gia nhiệt trước, (4) quyết định các phụ tải được phép dừng rồi hạ chúng bằng tự động hoặc bằng người. Tuy nhiên, do 70% của phí công suất cao nhất trong 12 tháng gần nhất vẫn còn lại như mức sàn, nên trong 12 tháng ngay sau khi cắt giảm mạnh vượt quá 30%, hiệu quả sẽ bị hao đi đúng bằng phần sàn đó.

Cắt đỉnh phụ tải và dịch chuyển đỉnh khác nhau thế nào?

Cắt đỉnh phụ tải là dừng chính phụ tải trong khung giờ có đỉnh để giảm nhu cầu. Các thao tác như tắt điều hòa, ngừng sạc thuộc loại này. Dịch chuyển đỉnh là dời nhu cầu sang khung giờ khác mà không xóa bỏ nó. Sạc pin lưu trữ vào ban đêm rồi xả ra vào giờ cao điểm ban ngày, hay đẩy việc xử lý theo mẻ sang đêm khuya, là các thủ pháp thuộc loại này. Kết quả về mặt giảm phí công suất thì như nhau, nhưng cắt đỉnh phụ tải phải hy sinh một phần sản xuất hoặc sự dễ chịu, còn dịch chuyển đỉnh thì cần đầu tư thiết bị hoặc thay đổi cách vận hành. Ở nhà máy đang chọn TOD, do phí công suất off-peak bằng 0 nên giá trị của dịch chuyển đỉnh đặc biệt lớn.

Về dịch chuyển đỉnh bằng pin lưu trữ, tức BESS, cần thận trọng với cách đặt kỳ vọng. Pin LFP công nghiệp bao gồm PCS, BMS và thi công, trên phạm vi toàn cầu vào khoảng US$180 – 580/kWh, còn ở Thái Lan thì do có nhập khẩu và thi công nên dễ rơi vào nửa trên của khoảng đó. Tính giản đơn, 2 MWh sẽ là US$360,000 – 1,160,000, tức 180 – 580 × 2,000 kWh. Tuổi thọ chu kỳ của LFP là 4,000 – 6,000 lần trở lên, hiệu suất khứ hồi 85 – 90%, tuổi thọ 10 – 15 năm.

Vấn đề nằm ở phía doanh thu. Chênh lệch giá điện năng giữa on-peak và off-peak cho công nghiệp ở Thái Lan chỉ khoảng 1.5 – 1.7 THB/kWh, cụ thể tiền điện năng TOU của MEA Type 4 ở cấp từ 69 kV trở lên là 4.1025 THB/kWh giờ on-peak và 2.5849 THB/kWh giờ off-peak, chênh 1.5176 THB/kWh. Chỉ với chênh lệch này thì không thể hoàn vốn cho khoản đầu tư pin lưu trữ. Phải cộng dồn phần giảm phí công suất, phần tận dụng điện dư của hệ mặt trời sẵn có và giá trị dự phòng khi mất điện, thì mới bắt đầu đủ tư cách lên bàn cân nhắc. Ca 1 MW / 2 MWh hoàn vốn 3.5 năm là có thật, nhưng đó là ca ở nước ngoài với tiền đề xếp chồng được các nguồn doanh thu như dịch chuyển đỉnh 40 – 50% cộng thêm điều tần 20 – 30%, và không thể áp thẳng cho một nhà máy thông thường ở Thái Lan. Lý do là nhà máy ở Thái Lan chưa chắc có được doanh thu từ các dịch vụ hệ thống điện kiểu điều tần. Nếu cân nhắc BESS, trước hết hãy chốt số tiền giảm được của phí công suất tại chính nhà máy mình, con số vốn thay đổi 2.83 lần theo cấp điện áp như đã nói ở trên, rồi mới cộng dồn các giá trị khác lên.

Lắp điện mặt trời thì công suất nhu cầu cực đại có giảm không?

Có trường hợp giảm, nhưng không có gì bảo đảm. Có ba lý do.

Thứ nhất, demand được quyết định bởi 15 phút duy nhất trong tháng. Nếu đúng 15 phút đó có mây che thì sản lượng phát tụt xuống và demand không giảm. Sản lượng phát cả năm nhiều là một chuyện, còn đúng 15 phút đó có đang phát hay không lại là chuyện khác.

Thứ hai, khung giờ dựng đỉnh chưa chắc trùng với khung giờ phát điện. Ở nhà máy có đỉnh vào chiều tối hoặc ban đêm, điện mặt trời hầu như không đóng góp gì cho phí công suất. Với nhà máy đang chọn TOD, giờ on-peak là 18:30 đến 21:30, nên sản lượng phát trong khung giờ này gần như bằng không.

Thứ ba là mức sàn 70% đã nói ở trên. Nếu điện mặt trời làm demand giảm về mặt cấu trúc vượt quá 30%, thì 12 tháng sau đó sàn sẽ phát huy tác dụng.

Vì vậy, khi tính hoàn vốn đầu tư cho điện mặt trời, coi phần giảm phí công suất là một khoản thu chắc chắn là việc nguy hiểm. Phần giảm tiền điện năng thì có thể tính vào, nhưng phần giảm demand nên được đặt một cách thận trọng, dựa trên việc nhìn xem sản lượng phát tụt xuống tới đâu trong tình huống xấu. Ngược lại, nếu kết hợp với pin lưu trữ và thiết kế sao cho “chắc chắn xả điện trong khung giờ cao điểm”, thì phần giảm demand mới có thể được xử lý như một giá trị kế hoạch. Về việc đối chiếu số liệu phát điện đo thực tế với hóa đơn, mời xem bài giám sát hệ thống điện mặt trời của nhà máy.

Tổng kết

Xin sắp xếp lại những điểm cần nắm về kiểm soát công suất đỉnh ở nhà máy tại Thái Lan.

1. Cửa sổ đo là 15 phút, không phải 30 phút như ở Nhật. Nạp thêm 300 kW trong 10 phút lên nền 1,200 kW thì cửa sổ 15 phút ghi nhận 1,400 kW, còn cửa sổ 30 phút ghi nhận 1,300 kW. Cùng một cách vận hành mà lệch 100 kW, tức chênh 13,293 THB mỗi tháng nếu đấu nối 12 – 24 kV.
2. Thời gian xoay xở cũng chỉ còn một nửa. Logic cảnh báo kiểu Nhật dựa trên dự đoán giá trị chốt không kịp trong cửa sổ 15 phút. Ba điểm gồm đồng bộ cửa sổ, đẩy cảnh báo lên sớm và cắt tải tự động đều phải làm lại.
3. Số tiền hiệu quả chênh nhau 2.83 lần theo cấp điện áp. Cùng một mức cắt 140 kW, từ 69 kV trở lên là 124,555 THB mỗi năm, 12 – 24 kV là 223,322 THB mỗi năm, dưới 12 kV là 352,800 THB mỗi năm. Hãy xác nhận cấp điện áp trước khi ra quyết định đầu tư.
4. TOU và TOD đảo chiều theo tỉ lệ chạy ca đêm. Phí công suất TOD on-peak, tức 18:30 đến 21:30, ở 12 – 24 kV là 285.05 THB/kW, khá cao, nhưng đổi lại off-peak bằng 0. Hãy áp dữ liệu đo thực tế vào cả hai biểu giá và so sánh bằng tiền.
5. Hệ số công suất cũng nằm trên cùng tờ hóa đơn. Phần công suất phản kháng trễ pha trung bình 15 phút cao nhất vượt quá 61.97% công suất tác dụng trung bình 15 phút cao nhất, tương đương hệ số công suất 0.85, bị tính 56.07 THB/kVAR. Với công suất tác dụng 1,400 kW thì 867.58 kVAR là ngưỡng bắt đầu tính tiền.
6. Mức sàn 70% không cản trở việc cải thiện, nhưng lại phát huy tác dụng khi có sự cố. Nhà máy 1,400 kW cắt 10%, tức 140 kW, vẫn chưa chạm sàn 980 kW, nên 223,322 THB mỗi năm thành hiệu quả trọn vẹn. Sàn chỉ bắt đầu có tác dụng từ mức cắt vượt quá 30%, tức trên 420 kW.
7. Một lần đỉnh sự cố là 167,492 THB. Nhà máy thường chạy 1,200 kW chỉ một lần tạo ra 1,800 kW trong 15 phút thì mất 79,758 THB ở tháng sự cố và 87,734 THB trong 11 tháng sau đó. Đây là cấu trúc mà di chứng còn lớn hơn.
8. Điều khiển tự động thua nếu xét bằng số năm hoàn vốn. Chỉ lớp 1 là 2.69 năm, còn lớp 1 cộng lớp 3 là 3.58 năm. Riêng phần tăng thêm thì khoảng 4.4 năm. Hãy đề xuất điều khiển tự động như một khoản bảo hiểm. Căn cứ để quyết định là tần suất xuất hiện đỉnh sự cố thu được sau 6 đến 12 tháng chạy lớp 1.

Việc đầu tiên cần làm không phải là đầu tư. Đó là xếp hóa đơn của 12 tháng ra cạnh nhau và chốt lại loại hợp đồng, cấp điện áp đấu nối, demand cực đại theo từng tháng và việc có bị tính phí hệ số công suất hay không. Công việc hai tuần này không tốn chi phí, và là tiền đề cho mọi quyết định về sau. Nếu nhà máy của bạn ở Việt Nam, hãy thử làm đúng thao tác đó với hóa đơn của mình và xem bốn mục trên hiện ra dưới tên gọi nào.

Khi bắt tay vào chuyện kiểm soát công suất đỉnh, hóa đơn của công ty mình đang được tính theo biểu giá nào, xét từ cấp điện áp đấu nối thì có đáng đầu tư hay không, TOU hay TOD hợp với cách vận hành của mình hơn, việc chưa quyết định được ở giai đoạn này là chuyện không hiếm. TOMAS TECH hỗ trợ từ khâu sắp xếp lại hiện trạng dựa trên hóa đơn và mẫu hình vận hành, cho tới việc đưa vào đo đạc ở lớp 1 và điều khiển tự động ở lớp 3. Kể cả khi bạn mới đang cân nhắc và chưa quyết định triển khai, chúng tôi vẫn sẵn sàng trao đổi. Mời liên hệ thoải mái qua trang liên hệ.

Nguồn tham khảo

1. MEA “ประเภทที่ 4 กิจการขนาดใหญ่”
2. PEA “Latest Ft”
3. BOI “Utility Costs”
4. EGAT “อัตราค่าไฟฟ้า”
5. CapSolar “What Is Demand Charge?”
6. CapSolar “Thailand Electricity Price 2026”
7. CapSolar “Factory BESS TOU Arbitrage Payback (Thailand 2026)”
8. J-Net21 “Quan hệ giữa công suất hợp đồng và giá trị demand 30 phút”
9. Kansai Electric Power “Công suất hợp đồng là gì”