LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của chính sách giá điện đến việc xác định công suất lắp máy của các trạm thuỷ điện vừa và nhỏ” được hoàn thành ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân tác giả còn được sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô, cơ quan, bạn bè và gia đình. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Sơn đã tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Phòng đào tạo đại học và Sau đại học, khoa Công trình, khoa Năng Lượng - Trường Đại học Thuỷ Lợi đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, cũng như quá trình thực hiện luận văn này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp tại Cục Điều tiết điện lực đã tận tìm giúp đỡ, cung cấp tài liệu đ ể luậ n văn được chính xác và có tính cấp thiết. Để hoàn thành luận văn, tác giả còn được sự cổ vũ, động viên khích lệ thường xuyên và giúp đỡ về nhiều mặt của gia đình và bạn bè. Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2012 Tác giả luận văn NGUYỄN XUÂN THÀNH LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Nguyễn Xuân Thành Học viên lớp: 18C11 Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Tác giả Nguyễn Xuân Thành MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của Đề tài 1 2. Mục đích của Đề tài 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1 Tổng quan về hệ thống nguồn điện Việt Nam 3 1.2 Tình hình cung cầu của hệ thống điện từ nay đến năm 2016 10 1.2.1 Cân bằng điện năng 10 1.2.1.1 Đánh giá khả năng phát tối đa của nguồn điện 10 1.2.1.2 Cân bằng điện năng 12 1.2.2 Cân bằng công suất 13 1.3 Tổng quan về các chính sách, quy định giá phát điện từ trước tới nay 14 1.3.1 Đôi với các nhà máy thủy điện từ 30 MW trở lên 15 1.3.2 Đôi với các nhà máy thủy điện dưới 30 MW 15 1.4 Thị trường phát điện canh tranh 18 1.4.1 Mục đích 18 1.4.2 Lộ trình hình thành và phát triển các cấp độ thị trường điện lực tại Việt Nam 18 1.4.3 Giá trị điện năng của nhà máy điện trong thị trường phát điện cạnh tranh 20 CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT LẮP MÁY CỦA CÁC TRẠM THUỶ ĐIỆN 23 2.1 Đặc điểm của trạm thuỷ điện 23 2.2 Các thành phần công suất của hệ thống điện 24 2.3 Yêu cầu chủ yếu của hệ thống điện đối với chế độ làm việc của các trạm phát điện 31 2.4 Khả năng tham gia cân bằng năng lượng toàn hệ thống điện của trạm thuỷ điện có hồ điều tiết ngày đêm 32 2.4.1 Chế độ làm việc của trạm thuỷ điện điều tiết ngày và cách xác định vị trí của nó trên biểu đồ phụ tải ngày đêm 32 2.4.2 Chế độ làm việc của trạm thuỷ điện điều tiết ngày trong biểu đồ cân bằng công suất năm của hệ thống điện 34 2.5 Các thành phần công suất của trạm thuỷ điện điều tiết ngày đêm làm việc trong hệ thống điện 36 2.5.1 Xác định công suất công tác lớn nhất N ct max 36 2.5.2 Xác định công suất dự trữ N d của trạm thuỷ điện điều tiết ngày làm trong hệ thống 40 2.5.3 Xác định công suất trùng của trạm thuỷ điện điều tiết ngày 41 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy của các Trạm thuỷ điện vừa và nhỏ 42 2.6.1 Giá thành xây dựng 42 2.6.2 Yêu cầu vận hành của hệ thống 42 2.6.3 Chính sách giá điện 43 2.6.4 Các mặt tích cực trong việc xác định công suất lắp máy tăng cao 43 2.6.5 Các mặt tiêu cực trong việc xác định công suất lắp máy tăng cao 43 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, SO CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN CHO CÁC NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN TRONG THỰC TẾ 44 3.1 Cơ sở lý luận để tính toán so sánh. 44 3.1.1 Tính toán thủy năng 44 3.1.2 Tính toán kinh tế năng lượng 46 3.2 Thu thập các tài liệu thực tế. 47 3.2.1 Công trình thuỷ điện Nậm Mô 47 3.2.1.1 Giới thiệu 47 3.2.1.2 Nhiệm vụ của công trình thuỷ điện Nậm Mô 47 3.2.1.3 Tài liệu địa hình 47 3.2.1.4 Tài liệu thuỷ văn 49 3.2.1.5 Tài liệu tổn thất 50 3.2.1.6 Tài liệu thiết bị 51 3.2.2 Công trình thuỷ điện Mường Hum 51 3.2.2.1 Giới thiệu 51 3.2.2.2 Nhiệm vụ của công trình thuỷ điện Mường Hum 51 3.2.2.3 Tài liệu địa hình 52 3.2.2.4 Tài liệu thuỷ văn 52 3.2.2.5 Tài liệu về tổn thất 55 3.2.2.6 Tài liệu thiết bị 56 3.2 Tính toán, so sánh các chỉ tiêu kinh tế của hai công trình trên 56 3.3 Đánh giá các kết quả tính toán 59 3.3.1 Các điều kiện thuỷ văn của 2 công trình 59 3.3.2 Các chỉ tiêu tài chính của 2 công trình 60 3.3.3 Khả năng đảm bảo đối với hệ thống điện 60 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 4.1 Tổng kết, đánh giá các kết quả đạt được 63 4.2 Những tồn tại và phương hướng giải quyết 63 4.2.1 Những tồn tại 63 4.2.2 Phương hướng giải quyết 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 BẢNG KÊ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Tỉ lệ nguồn điện Việt Nam tính đến cuối năm 2009 Hình 1.2: Cơ cấu nguồn điện Việt Nam tính đến cuối năm 2010 Hình 1.3: Cơ cấu nguồn điện Việt Nam cuối năm 2011 Hình 1.4: Tương quan giữa tăng trưởng nguồn và phụ tải cực đại Hình 1.5: Cơ cấu nguồn điện Việt Nam đến năm 2020 Hình 1.6: Cơ cấu nguồn điện Việt Nam đến năm 2030 Hình 2.1: Biểu đồ phụ tải năm Hình 2-2: Biểu đồ phụ tải ngày và đường tích luỹ phụ tải Hình 2.3: Biểu đồ cân băng công suất công tác Hình 2.4: Khả năng tham gia vào cân bằng công suất toàn hệ thống của trạm thuỷ điện điều tiết ngày Hình 2.5: Biểu đồ phụ tải ngày và đường tích luỹ phụ tải Hình 3.1: Biểu đồ so sánh công suất đảm bảo của năm 85% của nhà máy thuỷ điện Mường Hum và Nậm Mô Hình 3.2 : Biểu đồ so sánh công suất phát tối đa 5 tiếng cao điểm của năm 85% đối với 2 nhà máy Hình 3.3 : Biểu đồ điện lượng ngày các tháng trong hệ thống điện quốc gia năm 2011 Hình 3.4 : Biểu đồ công suất các tháng trong hệ thống điện quốc gia năm 2011 Hình 3.5: Thời gian khởi động các nhà máy điện BẢNG KÊ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Danh mục các nhà máy thủy điện trên 30MW đang vận hành tính đến cuối năm 2011 Bảng 1.2: Tổng hợp khả năng phát tối đa của các nguồn điện từ nay đến năm 2016 Bảng 1.3: Tổng hợp cân bằng điện năng giai đoạn 2012-2016 Bảng 1.4: Tổng hợp cân bằng công suất giai đoạn 2012-2016 Bảng 1.5: Biểu giá chi phí tránh được năm 2009 Bảng 1.6: Biểu giá chi phí tránh được năm 2010 Bảng 1.7: Biểu giá chi phí tránh được năm 2011 Bảng 1.8: Biểu giá chi phí tránh được năm 2012 Bảng 3.1: Quan hệ hồ chứa Nậm Mô Bảng 3.2: Đường quan hệ Q= f(Hhl) nhà máy thuỷ điện Nậm Mô Bảng 3.3: Đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến công trình Nậm Mô Bảng 3.4: Phân phối tổn thất bốc hơi Bảng 3.6: Quan hệ Z ~ F ~ W tuyến đập nhà máy thuỷ điện Mường Hum Bảng 3.7: Phân phối lưu lượng trung bình tháng tại tuyến đập (m 3 /s) nhà máy thuỷ điện Mường Hum Bảng 3.8: Đường duy trì lưu lượng ngày đêm ở hai tuyến công trình thuỷ điện Mường Hum Bảng 3.9: Tổn thất bốc hơi trung bình tháng tại tuyến đập thuỷ điện Mường Hum Bảng 3.10: Tổn thất cột nước qua đường ống Bảng 3.11: Bảng thông số chính công trình thuỷ điện Nậm Mô và thuỷ điện Mường Hum Bảng 3.12: Bảng so sánh công suất đảm bảo của năm 85% của nhà máy thuỷ điện Mường Hum và Nậm Mô Bảng 3.13: So sánh công suất phát tối đa 5 tiếng cao điểm của năm 85% đối với hai nhà máy CÁC TỪ VIẾT TẮT BCT : Bộ công thương BCN : Bộ công nghiệp BĐPT : Biểu đồ phụ tải CGM : Thị trường phát điện cạnh tranh ERAV : Cục Điều tiết điện lực EVN : Tập đoàn điện lực Việt Nam HTĐ : Hệ thống điện MNDBT : Mực nước dâng bình thường MNC : Mực nước chết NMTĐ : Nhà máy thủy điện IPP : Các công ty phát điện độc lập QĐ : Quyết định PPA : Hợp đồng mua bán điện dài hạn SB : Công ty Mua bán điện SMO : Đơn vị vận hành hệ thống TTĐ : Truyền tải điện TTĐ : Trạm thủy điện 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Đề tài Theo báo cáo tổng quan về hệ thống điện Việt Nam năm 2009 thì tổng công suất lắp đặt của các nguồn điện là 17.521MW, trong đó thủy điện chiếm 38%; công suất khả dụng đạt 16.831MW. Tổng sản lượng điện năm 2009 đạt 87.019 GWh, trong đó thủy điện chiếm 34,45% (29.977GWh). Hiện nay, các nhà máy thủy điện trên 30MW ký kết Hợp đồng mua bán điện với đầu mối duy nhất là Công ty Mua bán điện. Giá bán điện của các nhà máy này phụ thuộc vào việc tính toán chi phí xây dựng và chi phí vận hành nhà máy. Đối với các nhà máy thủy điện nhỏ, có công suất lắp đặt dưới 30MW thì Hợp đồng mua bán điện được ký kết với các Công ty điện lực và được áp dụng theo biểu giá chi phí tránh được theo quy định tại Quyết định số 18/2008/QĐ-BCT ngày 18 tháng 7 năm 2008. Biểu giá này sẽ được tính toán lại và thay đổi theo từng năm phụ thuộc vào các yếu tố giá đầu vào, đầu ra của việc sản xuất điện. Theo các quy hoạch đã được phê duyệt thì từ nay tới năm 2015 sẽ có gần 900 trạm thủy điện vừa và nhỏ với tổng công suất lắp máy hơn 6.600MW được xây dựng và đi vào vận hành. Việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện có thể được chuẩn xác trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Hiện nay, tại một số công trình, công suất lắp máy được xác định quá lớn, gây lãng phí vốn đầu tư. Trong khi đó, mộ t số công trình lại xác định công suất lắp máy quá nhỏ, gây lãng phí nguồn tài nguyên đất nước. Từ việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy các trạm thủy điện, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ đem lại tối ưu nhất đối với nền kinh tế quốc dân. 2 2. Mục đích của Đề tài Từ việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ đem lại tối ưu nhất đối với nền kinh tế quốc dân. [...]... tại một số công trình, công suất lắp máy được xác định quá lớn, gây lãng phí vốn đầu tư Trong khi đó, một số công trình lại xác định công suất lắp máy quá nhỏ, gây lãng phí nguồn tài nguyên đất nước Từ việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy các trạm thủy điện, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp 10 máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ đem... thấy rằng công suất lắp máy tối thiểu mà hệ thống phải có bằng công suất công tác lớn nhất cộng với công suất dự trữ: HT HT N lm = N cl max + N dHT Để đảm bảo cung cấp điện an toàn cho các hộ dùng điện, tổng công suất lắp máy của các trạm thuỷ điện và nhiệt điện của hệ thống không được nhỏ hơn công suất lắp máy tối thiểu Cho nên, trong thiết kế nếu ta giảm công suất lắp máy của TD ND trạm thuỷ điện (... ND trạm thuỷ điện ( N lm ) thì phải tăng công suất lắp máy của trạm nhiệt điện ( N lm ) và ngược lại Phần công suất lắp máy của trạm thuỷ điện không thể giảm nhỏ nếu như không có sự thay thế bằng công suất tương ứng của trạm nhiệt điện, được gọi là TD công suất tất yếu ( Nty ) Công suất tất yếu của trạm thuỷ điện bao gồm công suất công tác lớn nhất và công suất dự trữ: TD TD TD Nty = Ncl max + Nd ... phát điện cạnh tranh - Cấp độ 2 (2015 - 2022): thị trường bán buôn điện cạnh tranh - Cấp độ 3 (từ sau 2022): thị trường bán lẻ điện cạnh tranh 19 Mỗi cấp độ được thực hiện theo hai bước: thí điểm và hoàn chỉnh theo sơ đồ sau: Trong đồ án này, chúng ta chỉ nghiên cứu ảnh hưởng của chính sách giá điện đến việc xác định công suất lắp máy của các trạm thuỷ điện vừa và nhỏ, nghĩa là nghiên cứu ảnh hưởng của. .. Sông Đà Cty CP Thuỷ điện Miền Trung TCty IDICO Bảng 1.1 Danh mục các nhà máy thủy điện trên 30MW đang vận hành tính đến cuối năm 2011 Theo các quy hoạch đã được phê duyệt thì từ nay tới năm 2015 sẽ có gần 900 trạm thủy điện vừa và nhỏ với tổng công suất lắp máy hơn 6.600MW được xây dựng và đi vào vận hành Việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện có thể được chuẩn xác trong giai đoạn thiết... 2010 về việc Quy định phương pháp xác định giá phát điện; trình tự, thủ tục xây dựng, ban hành khung giá phát điện và phê duyệt hợp đồng mua bán điện Theo đó, bổ sung các nội dung liên quan đến giá bán điện của các nhà máy trong thị trường phát điện cạnh tranh 1.3.2 Đôi với các nhà máy thủy điện dưới 30 MW Đối với giá phát điện của các nhà máy thủy điện dưới 30 MW, Bộ Công Thương đã ra Quyết định số... giải quyết các vấn đề thứ yếu (được định nghĩa trong Market Rules), trong khi đó các vấn đề quan trọng hơn sẽ được giải quyết thông qua trình tự giải quyết tranh chấp của ERAV 23 CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT LẮP MÁY CỦA CÁC TRẠM THUỶ ĐIỆN 2.1 Đặc điểm của trạm thuỷ điện Đặc điểm quan trọng nhất của trạm thuỷ điện là chế độ làm việc phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn và luôn... tải của hộ dùng điện thứ k (k = 1, 2, 3, K) ở thời điểm t; ΔPlt - tổn thất trong thành phần thứ l (l = 1, 2, 3, L) của mạng điện ở thời điểm t Chúng ta sẽ lần lượt xét các thành phần chủ yếu của cân bằng công suất đó Tổng công suất định mức của các máy phát trong hệ thống điện được gọi là HT công suất lắp máy của hệ thống ( N tra ) Công suất này chính là tổng công suất giới hạn lớn nhất của các máy. .. nên tất cả các bản chào điện năng đều phải được khống chế bởi các giới hạn bản chào Các nhà máy nhiệt điện bị ràng buộc bởi các giới hạn chào cho từng loại công nghệ phát điện xác định, các giới hạn này được xác định dựa trên các giá nhiên liệu chuẩn cộng với các chi phí khởi động Bản chào điện năng cho các nhà máy thủy điện dựa trên các giá trị nước được SMO tính toán từ mô hình xác định giá trị nước... quyền trong khâu phát điện Các cá nhân, tập thể đầu tư xây dựng các nguồn điện sẽ ký hợp đồng mua bán điện với EVN mà đầu mối ở đây là Công ty Mua bán điện (đối với các nhà máy điện có công suất từ 30MW trở lên) hoặc các Tổng công ty điện lực miền (đối với các nhà máy điện có công suất dưới 30MW) 15 1.3.1 Đôi với các nhà máy thủy điện từ 30 MW trở lên Bộ Công nghiệp đã ban hành Quyết định 709/QĐ-NLDK ngày . nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy các trạm thủy điện, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp 10 máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ. đích của Đề tài Từ việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp máy. yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định công suất lắp máy các trạm thủy điện, qua đó đưa ra được các kiến nghị để việc xác định công suất lắp máy của các trạm thủy điện vừa và nhỏ đem lại tối ưu