Từ bang California đến bang Texas hay đến bang Indiana, các nhà điều hành lưới điện cảnh báo rằng công suất phát điện đang gặp khó khăn trong việc theo kịp nhu cầu phụ tải, một lỗ hổng có thể dẫn đến mất điện dồn dập trong các đợt nắng nóng hoặc các thời kỳ cao điểm khác ngay trong năm nay.

Theo nhà điều hành lưới điện của bang California, họ dự đoán sẽ thiếu hụt nguồn cung vào mùa hè này; đặc biệt nếu nắng nóng khắc nghiệt, cháy rừng hoặc sự chậm trễ trong việc nối lưới các nguồn điện mới càng làm khó khăn trầm trọng thêm. 

Nhà điều hành Hệ thống Độc lập khu vực Trung tâm đại lục (MISO), giám sát lưới điện trải dài phần lớn vùng Trung Tây nước Mỹ, nói rằng vào cuối tháng 4 vừa qua tình trạng thiếu công suất có thể buộc họ phải thực hiện các biện pháp khẩn cấp để đáp ứng nhu cầu phụ tải mùa hè và đã đánh dấu nguy cơ mất điện. 

Nguy cơ thiếu điện đang gia tăng trên khắp nước Mỹ, khi mà các nhà máy điện truyền thống đang bị cho thôi hoạt động nhanh hơn so với khả năng được thay thế bằng năng lượng tái tạo và tích trữ bằng acquy. Các lưới điện đang căng thẳng khi Mỹ thực hiện một quá trình chuyển dịch lịch sử từ các nhà máy điện thông thường chạy bằng than và khí tự nhiên sang các dạng năng lượng sạch hơn như điện gió và điện mặt trời, và các nhà máy hạt nhân già cỗi dự kiến ​​sẽ bị đóng cửa ở nhiều nơi trên đất nước.

Điều thách thức là các trang trại gió và mặt trời – vốn thuộc số những dạng phát điện rẻ nhất - không phát điện mọi lúc và cần các acquy dung lượng lớn để tích trữ sản lượng nhằm sử dụng sau này. Trong khi một lượng lớn acquy tích trữ đang được phát triển, các nhà điều hành lưới điện khu vực gần đây đã cảnh báo rằng tốc độ này có thể không đủ nhanh để bù đắp việc đóng cửa của các nhà máy điện truyền thống – các nhà máy có thể hoạt động suốt ngày đêm.

Đẩy nhanh việc xây dựng năng lượng tái tạo và acquy đã trở thành một đề xuất đặc biệt khó khăn trong bối cảnh chuỗi cung ứng gặp thách thức và lạm phát. Gần đây nhất, một cuộc điều tra của Bộ Thương mại về việc liệu các nhà chế tạo năng lượng mặt trời của Trung Quốc có đang lách thuế quan thương mại đối với các tấm quang điện hay không đã khiến việc nhập khẩu các thành phần chính cần thiết để xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời mới bị tạm ngưng và thực tế đã khiến ngành công nghiệp điện mặt trời của Mỹ bị đình trệ.

Đối mặt với viễn cảnh mất điện khi cầu vượt cung, nhiều nhà điều hành lưới điện hiện đang vật lộn với cùng một câu hỏi: Làm thế nào để khuyến khích sản xuất acquy và các công nghệ mới khác trong khi giữ cho các nhà máy điện truyền thống không đóng cửa quá nhanh.

Nguy cơ mất điện do hạn chế nguồn cung xuất hiện trong bối cảnh những thách thức khác làm căng thẳng độ tin cậy của lưới điện. Các vụ mất điện lớn, kéo dài đã xảy ra với tần suất lớn hơn trong hai thập kỷ qua, một phần do lưới điện đã trở nên dễ bị tổn thương hơn do sự cố theo thời gian hoạt động và các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt do biến đổi khí hậu gây ra đang ngày càng gia tăng. Việc thúc đẩy điện khí hóa hệ thống sưởi và nấu ăn, cùng sự tăng trưởng dự kiến ​​của xe điện có thể làm tăng nhu cầu điện trong những năm tới, gây thêm áp lực lên hệ thống.

Các nhà điều tiết bang California cho biết có tới 3.800MW nguồn cung mới có thể sẽ bị chậm trễ cho đến năm 2025. Sự chậm trễ như vậy sẽ đặt ra một thách thức lớn đối với bang này, hiện đang chạy đua để mua một lượng lớn năng lượng tái tạo và tích trữ để bù đắp cho việc đóng cửa một số nhà máy nhiệt điện khí cũng như nhà máy điện hạt nhân. Thống đốc bang California Gavin Newsom gần đây cho biết ông sẽ cân nhắc vận động giữ nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon hoạt động để giảm nguy cơ thiếu hụt điện.

Câu hỏi về độ tin cậy đã khuấy động cuộc tranh luận gay gắt ở bang Texas, nơi một cơn bão mùa đông bất thường năm 2021 đã khiến đủ loại nhà máy điện ngắt kết nối với lưới điện, buộc nhà điều hành lưới điện phải cắt điện nhiều ngày để giữ nguồn cung phù hợp với nhu cầu. Nhiều vấn đề góp phần vào sự cố này - một số nhà máy điện không được chuẩn bị cho nhiệt độ dưới mức đóng băng, trong khi những nhà máy khác không thể hoạt động vì thiếu nhiên liệu - nhưng những sự cố nói chung đã bộc lộ tính dễ bị tổn thương của thị trường điện của bang Texas và dẫn đến những lời kêu gọi để thay đổi tình trạng này.

Texas hiện đang tranh luận về sự cần thiết của một sự thay đổi lớn về triết học đối với thị trường điện của bang: trả tiền cho các công ty phát điện trước thời hạn để mua các nguồn lực có thể cần thiết, thay vì chỉ đền bù cho nguồn lực này vì công suất thực tế đã bán. Phương pháp tiếp cận này phần lớn sẽ mang lại lợi ích cho các công ty phát điện đương nhiệm bao gồm NRG Energy Inc. và Vistra Corp., vốn sở hữu nhiều nhà máy điện thông thường với tiềm năng thu lợi nhuận từ các hợp đồng như vậy.

Ý tưởng này đã gây ra sự phản đối từ một số công ty acquy và năng lượng tái tạo, bao gồm Eolian LP, công ty đã đề xuất các biện pháp khuyến khích đối với acquy, tuabin khí nhỏ và các công nghệ khác có khả năng phát triển nhanh chóng để đáp ứng sự gia tăng nhu cầu điện.

MISO, nhà điều hành đã cảnh báo về khả năng thiếu hụt nguồn cung do nhu cầu mùa hè cao hơn dự kiến, gần đây đã nỗ lực nâng cao giá trị của các nguồn lực khác nhau dựa trên khả năng hỗ trợ lưới điện vào các thời điểm khác nhau trong năm và trong các điều kiện khác nhau. Họ cũng đang làm việc để cải thiện việc chuyển điện giữa các khu vực khi cần thiết.

Giám đốc điều hành MISO John Bear cho biết những quy trình đó sẽ giúp ích cho đơn vị điều hành lưới điện khi quá trình chuyển đổi năng lượng đang diễn ra, nhưng ông vẫn thấy trước nguy cơ thiếu điện trong thời gian ngắn. Nhà điều hành lưới điện này đã thường xuyên sử dụng các biện pháp khẩn cấp để chống đỡ nguồn cung trong những năm gần đây.

“Tôi lo lắng về điều đó,” ông Bear nói. “Khi tiến về phía trước, chúng ta cần biết rằng khi đưa một tấm pin mặt trời hoặc một tuabin gió lên lưới, nó không giống như một nguồn nhiệt”, chẳng hạn như khí đốt hoặc than đá.