Chất lượng điện năng: “Điểm mù” đang ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất

Trong bối cảnh sản xuất ngày càng phụ thuộc vào thiết bị điện tử công suất, tự động hóa và các dây chuyền nhạy cảm, chất lượng điện năng (Power Quality – PQ) đang dần trở thành một yếu tố nền tảng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Khoảng trống giữa “điện tiêu thụ” và “điện sử dụng hiệu quả”

Phần lớn doanh nghiệp hiện nay quản lý năng lượng dựa trên sản lượng điện tiêu thụ. Tuy nhiên, cách tiếp cận này chưa phản ánh đầy đủ hiệu quả sử dụng điện trong thực tế. Các nghiên cứu trong lĩnh vực chất lượng điện năng cho thấy những biến dạng như sóng hài có thể làm gia tăng tổn hao trong hệ thống, gây nóng thiết bị, tăng dòng điện và làm giảm hiệu suất vận hành. Điều này đồng nghĩa với việc hệ thống phải tiêu thụ nhiều điện năng hơn để duy trì cùng một mức sản xuất.

Theo số liệu được Schneider Electric chia sẻ tại sự kiện Innovation Talk về “Giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả và bền vững cho hệ thống điện”, trong một số trường hợp, các vấn đề về chất lượng điện năng có thể khiến mức tiêu thụ năng lượng tăng đáng kể.

Nếu như ở giai đoạn đầu, chất lượng điện năng kém chủ yếu làm giảm hiệu quả sử dụng điện, thì về dài hạn, nó bắt đầu ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của thiết bị và toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Trong các dạng vấn đề về chất lượng điện năng, sụt áp (voltage sag) được ghi nhận là một trong những hiện tượng phổ biến nhất trong hệ thống điện công nghiệp, đồng thời là nguyên nhân chính gây gián đoạn hoạt động của thiết bị. Các nghiên cứu cho thấy những biến động điện áp có thể dẫn đến sai lệch vận hành, dừng máy hoặc làm suy giảm tuổi thọ thiết bị do hiện tượng quá nhiệt và ứng suất điện.

Mức độ tác động có thể khác nhau tùy theo ngành và đặc thù hệ thống. Theo Schneider Electric, trong một số trường hợp, sụt áp có thể làm gia tăng đáng kể tỷ lệ hỏng hóc thiết bị. Một số nghiên cứu học thuật, trong đó có các phân tích trên tạp chí Frontiers in Energy Research, cũng ghi nhận mối liên hệ giữa mất ổn định điện áp và gia tăng hỏng hóc thiết bị trong hệ thống công nghiệp, với mức ghi nhận trong một số trường hợp lên tới khoảng 20%.

Không chỉ ảnh hưởng đến thiết bị, chất lượng điện năng còn tác động trực tiếp đến hiệu quả sản xuất. Theo Empower IT, trong ngành chế biến thực phẩm, dao động điện áp do chất lượng điện kém có thể làm chi phí năng lượng tăng khoảng 10% và đồng thời làm giảm sản lượng sản xuất khoảng 5%. Điểm đáng chú ý là những tác động này thường không xảy ra ngay lập tức, mà tích lũy dần theo thời gian, khiến doanh nghiệp khó xác định nguyên nhân nếu chỉ xử lý từng sự cố riêng lẻ.

Từ xử lý sự cố đến quản trị hệ thống: Cách tiếp cận end-to-end cho chất lượng điện năng

Theo ông Pavel Rvachev, Giám đốc Dịch vụ của Schneider Electric tại Việt Nam và Campuchia, cách tiếp cận hiệu quả đối với chất lượng điện năng cần bắt đầu từ việc đo lường và chẩn đoán chính xác tại hiện trường, trước khi triển khai các giải pháp phù hợp và thiết lập hệ thống giám sát liên tục. “Bạn không thể tối ưu một thứ mà bạn không hiểu, không có dữ liệu phù hợp,” ông nhấn mạnh.

Đầu tiên là khảo sát và đo lường để xác định các vấn đề như sụt áp hay sóng hài. Đây không chỉ là bước kỹ thuật, mà là điều kiện tiên quyết để doanh nghiệp có thể nhận diện đúng vấn đề và đưa ra các quyết định tối ưu dựa trên dữ liệu.

Tiếp theo là áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp với từng hệ thống, như thiết bị khôi phục điện áp, bộ lọc sóng hài hoặc các giải pháp bù công suất. Cuối cùng là giám sát liên tục thông qua các nền tảng số, cho phép theo dõi chất lượng điện theo thời gian thực và phát hiện sớm các bất thường.

Điểm khác biệt của mô hình triển khai này nằm ở việc chuyển từ phản ứng sang phòng ngừa. Thay vì chỉ xử lý khi sự cố xảy ra, doanh nghiệp có thể chủ động kiểm soát rủi ro và tối ưu vận hành dựa trên dữ liệu. Theo các chuyên gia, chất lượng điện năng về bản chất là một phần của hiệu quả năng lượng, và do đó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng triển khai các chiến lược tiết kiệm năng lượng cũng như lộ trình hướng tới Net Zero của doanh nghiệp.

Trong bối cảnh rộng hơn, chất lượng điện năng không chỉ dừng ở bài toán hiệu quả năng lượng, mà còn trở thành nền tảng để doanh nghiệp đảm bảo tính ổn định của sản xuất và triển khai các mục tiêu phát triển bền vững trong dài hạn.

Khi hệ thống điện được vận hành ổn định và tối ưu, doanh nghiệp không chỉ giảm tổn thất mà còn tạo nền tảng để triển khai các chiến lược tiết kiệm năng lượng và hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.

Trong bối cảnh chi phí năng lượng và yêu cầu về độ ổn định sản xuất ngày càng gia tăng, chất lượng điện năng đang dần được nhìn nhận lại, không còn là một thông số kỹ thuật riêng lẻ của hệ thống điện.

Thay vào đó, đây là yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành, độ tin cậy của thiết bị và khả năng kiểm soát chi phí của doanh nghiệp. Khi các dây chuyền sản xuất ngày càng phụ thuộc vào điện năng ổn định, việc đầu tư vào chất lượng điện vì thế không chỉ nhằm giảm thiểu rủi ro, mà còn trở thành một phần trong chiến lược tối ưu năng lượng và nâng cao năng lực cạnh tranh trong dài hạn.