BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN TÌNH DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM 2008 ĐẾN 2015 Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TSKH TRẦN HOÀI LINH Hà Nội - Năm 2008 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả tính toán trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình khác. Nguyễn Văn Tình 2 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn này, học viên xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: PGS.TSKH TRẦN HOÀI LINH đã tận tình giúp đỡ để học viên hoàn thành các nội dung được trình bày trong luận văn. Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; sự hỗ trọ, giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện cho học viên học tập và thực hiện đề tài này. Mặc dù được các thầy cô tận tình hướng dẫn và bản thân học viên đã cố gắng trong học tập và nghiên cứu, song luận văn không trách khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và người đọc. 3 MỤC LỤC Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục LỜI MỞ ĐẦU Chương 1 - ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2000 - 2007 1.1. Sự phát triển kinh tế 1.2. Đánh giá về sự gia tăng dân số 1.3. Đánh giá về tình hình sử dụng điện năng từ 2000 đến 2007 1.3.1. Sơ bộ cơ cấu tổ chức của ngành Điện lực Việt Nam 1.3.2. Tóm lược tình hình sử dụng điện từ năm 2000-2007 1.4. Phân tích sự thay đổi về giá điện trong thời gian qua và các yếu tố ảnh hưởng tới việc huy động vốn đầu tư phát triển nguồn điện 1.4.1. Phân tích sự thay đổi về giá điện 1.4.2. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc huy động vốn đầu tư phát triển nguồn điện Chương 2 - MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG 2.1. Khái niệm chung 2.2. Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 2.2.1. Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân 2.2.2. Phương pháp ngoại suy 2.2.3. Phương pháp tương quan 2.2.4. Phương pháp tính hệ số vượt trước 2.2.5. Phương pháp chuyên gia 2.2.6. Phương pháp phân tích kinh tế 2.2.7. Phương pháp phân tích kinh tế - kỹ thuật 2.2.8. Phương pháp dự báo bằng phân tích quá trình 2.2.9. Dự báo nhu cầu điện năng trên cơ sở phân tích sự thay đổi công nghệ 2.2.10. Phương pháp san bằng hàm mũ 2.2.11. Xác định toán tử dự báo tối ưu 2.2.12. Phương pháp đàn hồi 2.2.13. Phương pháp cường độ điện nămg 2.2.14. Phương pháp đa hồi quy (Simple-E) 4 Chương 3 - ỨNG DỤNG MATLAB MÔ PHỎNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP CHO SỐ LIỆU QUÁ KHỨ 3.1. Nghiên cứu phần mềm MATLAB để thực hiện chương trình tính toán 3.1.1. Sơ lược về MATLAB 3.1.2. Một số ứng dụng của MATLAB 3.2. Lập trình mô phỏng một số thuật toán trong MATLAB và đánh giá chất lượng thuật toán trên cơ sở số liệu quá khứ 3.2.1. Đánh giá tương quan giữa các đại lượng trong mô hình dự báo 3.2.2. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2000 đến 2007 bằng phương pháp san bằng hàm mũ 3.2.3. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2000 đến 2007 bằng phương pháp xác định toán tử dự báo tối ưu 3.2.4. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2000 đến 2007 bằng phương pháp ngoại suy với phương trình dạng đa biến dạng y i = a 1 x i1 +a 2 x i2 + +a m x im +e i 3.2.5. So sánh chọn phương pháp dự báo tối ưu Chương 4 - DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM 2008 - 2015 4.1. Xác định khoảng thời gian quá khứ 4.2. Dự báo nhu cầu điện nămg Việt Nam từ năm 2008 đến 2015 bằng phương pháp xác định toán tử dự báo tối ưu với biến độc lập là Điện- GDP 4.3. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2008 đến 2015 bằng phương pháp ngoại suy với phương trình dạng đa biến dạng y i = a 1 x i1 +a 2 x i2 + +a m x im +e i 4.4. Tổng hợp kết quả 4.5. Đánh giá kết quả Chương 5 - KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 5 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay trên thế giới, hoà bình, hợp tác và phát triển vẫn là xu thế chung. Kinh tế thế giới và khu vực tiếp tục phục hồi và phát triển nhưng vấn tiềm ẩn những yếu tố bất trắc khó lường. Toàn cầu hóa kinh tế tạo ra cơ hội phát triển nhưng cũng chứa đựng nhiều yếu tố bất bình đẳng, gây khó khăn, thách thức lớn cho các quốc gia, nhất là các nước đang phát triển. Cạnh tranh kinh tế - thương mại, giành giật các nguồn tài nguyên, năng lượng, thị trường, nguồn vốn, công nghệ giữa các nước ngày càng gay gắt. Khoa học và công nghệ sẽ có bước tiến nhảy vọt và những đột phá lớn, nhất là công nghệ thông tin và công nghệ sinh học. Đối với Việt Nam, thời kỳ này là giai đoạn “Đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế, đạt được bước chuyển biến quan trọng về nâng cao hiệu quả và tính bền vững của sự phát triển, sớm đưa nước ta ra khỏi tình trạng kém phát triển. Cải thiện rõ rệt đời sống vật chất, văn hóa và tinh thần của nhân dân. Đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển kinh tế tri thức, tạo nền tảng để đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020” 1 . Trong sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, ngành Điện lực 1 : Văn kiện đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X của Đảng, nhà xuất bản chính trị quốc gia - Hà Nội - 2006 - trang 185, 186 6 giữ vai trò quan trọng. Cùng với sự tăng trưởng kinh tế, nhu cầu về điện năng của nước ta trong những năm qua tăng rất nhanh, cụ thể: - Năm 2003 sản lượng điện 34.906 GHh, tăng 15,3% so với năm 2002 - Năm 2004 sản lượng điện 39.695 GHh, tăng 13,7% so với năm 2003 - Năm 2005 sản lượng điện 44.922 GHh, tăng 13,2% so với năm 2004 - Năm 2006 sản lượng điện 51.318 GHh, tăng 14,2% so với năm 2005 - Năm 2007 sản lượng điện 58.412 GHh, tăng 13,8% so với năm 2006 Với tốc độ tăng trưởng như trên, trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, việc nghiên cứu dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai là vấn đề cần thiết, làm cơ sở cho việc lập kế hoạch đầu tư xây dựng nguồn và lưới điện đạt hiệu quả cao, nhất là trước đòi hỏi rất lớn về nguồn vốn đầu tư xây dựng của ngành Điện hiện nay (mỗi năm riêng phần nguồn là trên 2,5 tỷ USD và toàn ngành là trên 4 tỷ USD). Nếu dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu sử dụng thì dẫn đến hậu quả làm tăng vốn đầu tư để xây dựng các nhà máy điện cung cấp, gây thiệt hại cho nền kinh tế quốc dân. Xuất phát từ vấn đề trên, được sự chấp thuận của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, bản thân thực hiện đề tài “ Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2008 đến 2015”. Luận văn được trình bày trong 5 chương, bao gồm: Chương 1: Đánh giá sự phát triển kinh tế và tình hình sử dụng điện năng ở Việt Nam giai đoạn 2000-2007 Chương 2: Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng Chương 3: Ứng dụng Matlab mô phỏng một số phương pháp dự báo và đánh giá chất lượng các phương pháp cho số liệu quá khứ Chương 4: Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2008 - 2015 Chương 5: Kết luận Do thời gian nghiên cứu và khả năng bản thân có hạn, vì vậy không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và người đọc. 7 Chương 1 ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2000-2007 1.1. Sự phát triển kinh tế [3] Ngày nay tất cả các quốc gia trên thế giới đều đề ra những mục tiêu phấn đấu cho sự tiến bộ của quốc gia mình. Tuy có những khía cạnh khác nhau trong quan niệm, nhưng sự tiến bộ trong một giai đoạn nào đó của một quốc gia thường được đánh giá dựa trên sự gia tăng về kinh tế và sự tiến hóa về xã hội. Phát triển kinh tế là một qúa trình tăng tiến về mọi mặt của nền kinh tế trong một giai đoạn nhất định, trong đó bao hàm các sự tăng trưởng kinh tế và sự tiến bộ về xã hội. Để phản ánh mức độ phát triển kinh tế, người ta thường dùng nhóm chỉ số: - Thể hiện sản lượng hàng hóa và dịch vụ tăng; - Thể hiện sự tiến bộ xã hội và cơ cấu kinh tế - xã hội. Cả hai chỉ số cơ bản phản ánh sản lượng hàng hóa và dịch vụ: tổng thu nhập và GDP bình quân đầu người. - Tổng thu nhập: Phản ánh một cách khái quát quy mô sản lượng hàng hóa và dịch vụ đã làm ra trong năm mà nhân dân một nước có thể thu được. Hiện 8 nay người ta dùng chỉ số tổng sản phẩm quốc dân (GNP), tổng sản phẩm quốc hội (GDP) hay thu nhập quốc dân (NI) để phản ánh tổng thu nhập của một nước. - GDP bình quân đầu người: Là tỉ số của tổng sản phẩm quốc nội với dân số quốc gia đó tại cùng thời điểm. Để làm rõ sự tiến bộ xã hội do tăng trưởng đưa lại, người ta sử dụng các chỉ số nói lên sự tiến bộ xã hội, mà xoay quanh là sự biến đổi của con người, bao gồm các chỉ số sau: - Tuổi thọ bình quân trong dân số: Sự tăng lên của tuổi thọ bình quân trong dân số ở một thời kỳ nhất định, phản ánh một cách tổng hợp về tình hình sức khoẻ của dân cư trong một nước. Các nước có sự văn minh trong đời sống và mức sinh sống thấp do kinh tế kém phát triển tuổi thọ bình quân dưới 50 tuổi. Ở các nước phát triển chỉ số đó khoảng 70 tuổi. - Mức tăng dân số hàng năm: Mức tăng dân số liên quan đến thu nhập bình quân trên đầu người của nền kinh tế quốc gia. Sự tăng dân số cao, sự bùng nổ dân số của các nước kém phát triển làm cho các nước này ngày càng nghèo đói thêm. Mức tăng dân số hàng năm còn liên quan đến mật độ dân số đó là: tổng dân số quốc gia/tổng diện tích quốc gia; tổng dân số quốc gia/tổng diện tích đất canh tác. Các nước đang phát triển mức tăng dân số hàng năm trên 2% còn các nước phát triển hiện nay mức tăng dân số hàng năm dưới 1%. Như vậy mức tăng dân số càng nhỏ thể hiện mức phát triển của quốc gia càng cao. - Số calo bình quân đầu người (calo/người/ngày): Chỉ số này phản ánh mức sống, mức nhu cầu về lương thực, thực phẩm của con người được qui đổi thành đơn vị năng lượng cần thiết cho con người là calo. Đối với các nước đang phát triển mức thu nhập bình quân trên người tăng lên thì số calo bình quân trên đầu người cũng tăng lên. Chỉ tiêu calo bình quân trên đầu người chỉ có ý nghĩa đối với các nước đang phát triển, thể hiện một nền kinh tế giải quyết được nhu cầu cơ bản về lương thực, thực phẩm ở mức nào? 9 Còn đối với các nước đã phát triển vì mức sống cao nên chỉ tiêu này không có ý nghĩa nữa. - Tỷ lệ người có học (biết chữ) trong dân số: Cùng với chỉ số này, còn dùng chỉ số tỷ lệ trẻ em đến trường trong độ tuổi đi học, hay trình độ phổ cập văn hóa trong lao động và dân số. Các chỉ số này phản ánh trình độ phát triển của xã hội, sự biến đổi về chất của xã hội. Xã hội hiện đại đã coi việc đầu tư cho giáo dục và đào tạo là lĩnh vực đầu tư dài hạn cho phát triển kinh tế - xã hội. Tỷ lệ người biết chữ và trẻ em đi học cao, đồng nghĩa với sự văn minh của xã hội và nó thường đi đôi với nền kinh tế có mức tăng trưởng cao. Do vậy đây là một chỉ số quan trọng để đánh giá trình độ phát triển kinh tế - xã hội của một nước. - Các chỉ số khác về phát triển kinh tế - xã hội: Ngoài các chỉ số cơ bản nêu trên, người ta còn dùng các chỉ số đánh giá sự phát triển xã hội ở mặt bảo hiểm, chăm sóc sức khẻo như: số giường bệnh, số bệnh viện, viện an dưỡng, số bác sĩ, y sĩ tính bình quân cho một triệu dân. Về giáo dục và văn hóa thì có tổng số các bác học, giáo sư, tiến sĩ, trường đại học, viện nghiên cứu, nhà văn hóa, nhà bảo tàng, thư viện tính bình quân cho ngàn hoặc triệu dân. Sự phát triển kinh tế - xã hội còn biểu hiện trong biến đổi về cơ cấu của các ngành, các lĩnh vực sản xuất và các khu vực xã hội theo các chỉ số: - Chỉ số cơ cấu ngành trong tổng sản phẩm trong nước: Chỉ số này phản ánh tỷ lệ của các ngành công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ trong GDP. Nền kinh tế càng phát triển thì tỷ lệ sản lượng của công nghiệp và dịch vụ trong GDP ngày càng tăng, còn tỷ lệ của nông nghiệp trong GDP ngày càng giảm. - Chỉ số về sản phẩm xuất nhập khẩu: Tỷ lệ của sản lượng xuất khẩu và nhập khẩu thể hiện sự mở cửa của nền kinh tế đối với thế giới. Một nền kinh tế phát triển thường có mức xuất khẩu trong GDP tăng lên. 10 [...]... nhiều năm qua tại nước ta đạt thành tựu đáng kể, góp phần làm cho tỷ lệ dân số Việt Nam những năm qua dù vẫn còn cao nhưng đã có xu hướng giảm dần, số liệu cụ thể được thống kê ở phụ lục 2 1.3 Đánh giá về tình hình sử dụng điện năng từ năm 2000 đến 2007 1.3.1 Sơ bộ cơ cấu tổ chức của ngành điện lực Việt Nam 14 Tổng công ty Điện lực Việt Nam được thành lập năm 1994 (nay là Tập đoàn Điện lực Việt Nam, ... khả năng cung cấp, về nhu cầu điện năng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế Chẳng hạn, nếu chúng ta dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu sử dụng dẫn đến hậu quả là huy động nguồn quá lớn, làm tăng vốn đầu tư, có thể gây tổn thất năng lượng lên Ngược lại, nếu chúng ta dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ và tất nhiên sẽ dẫn đến. .. nuôi, tưới tiêu, sinh hoạt Bước 2: Xác định nhu cầu điện năng cần thiết cho năm thứ t được tính theo công thức: At = ACNt + ANNt + AGTt + ASHt + ATD + ∆At (2-1) Trong đó: ACNt là điện năng cho công nghiệp ANNt là điện năng cho nông nghiệp AGTt là điện năng cho giao thông ASHt là điện năng cho sinh hoạt ATD là điện năng cho tự dùng ∆At là điện năng tổn thất Điện năng cho công nghiệp được tính như sau: n... tổn thất điện năng từ năm 2000 đến 2007 Hình 1.1 Biểu đồ sản lượng điện thương phẩm Hình 1.2 Biểu đồ tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm 17 Hình 1.3 Cơ cấu tiêu thụ điện năng Hình 1.4 Biểu đồ tổn thất điện năng 1.4 Phân tích sự thay đổi về giá điện trong thời gian qua và các yếu tố ảnh hưởng tới việc huy động vốn đầu tư phát triển nguồn điện 1.4.1 Phân tích sự thay đổi về giá điện Từ năm 1999 đến nay... Có ba loại dự báo theo thời gian: dự báo ngắn hạn (1-2 năm) , dự báo trung hạn (3-10 năm) và dự báo dài hạn (15-20 năm) Riêng đối với dự báo dài hạn (còn gọi là dự báo triển vọng) thì mục đích chỉ là nêu ra các phương hướng phát triển có tính chất chiến lược về mặt kinh tế, về mặt khoa học kỹ thuật nói chung không yêu cầu xác định chỉ tiêu cụ thể Để thực hiện được việc quy hoạch hệ thống điện cho tương... của nhu cầu điện năng và phụ tải điện Nếu công tác dự báo nói chung mà dựa trên lập luận khoa học thì sẽ trở thành cơ sở để xây dựng các kế hoạch phát triển nền kinh tế quốc dân Đặc biệt đối với ngành năng lượng, tác dụng của dự báo càng có ý nghĩa quan trọng, vì điện năng liên quan chặt chẽ với tất cả các ngành kinh tế quốc dân, cũng như đến mọi sinh hoạt bình thường của người dân Do đó, nếu dự báo. .. quốc dân Điện năng cho công nghiệp bao gồm điện năng phục vụ cho trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu và sinh hoạt Điện năng cho trồng trọt và chăn nuôi có thể xác định theo suất tiêu hao điện năng, điện năng cho tưới tiêu có thể tính theo kế hoạch xây dựng các trạm bơm, điện năng cho sinh hoạt ở nông thôn tính theo mức sử dụng bình quân của các hộ nông dân Điện năng cho giao tông bao gồm điện năng cho... được việc quy hoạch hệ thống điện cho tương lai 15-20 năm cần phải có số liệu dự báo của các ngành kinh tế quốc dân khác Nhưng việc quy hoạch của các ngành kinh tế quốc dân khác lại thương làm sau nên xác định một cách chính xác độ tăng của phụ tải điện là rất khó khăn 2.2 Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 27 2.2.1 Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân [5] Phương... xấu hơn dự kiến Vai trò của dự báo nhu cầu điện năng có tác dụng rất to lớn, nó liên quan đến quản lý kinh tế nói chung và quy hoạch hệ thống điện nói riêng Dự báo và quy hoạch là hai giai đoạn liên kết chặt chẽ với nhau của một quá trình quản lý 26 Trong mối quan hệ ấy, phần dự báo sẽ góp phần giải quyết các vấn đề cơ bản sau: - Xác định xu thế phát triển của nhu cầu điện năng - Đề xuất những yếu tố... tổng đầu tư của các dự án xây dựng các cơ sở sản xuất điện năng Đầu tư 20 xây dựng nguồn điện có nhu cầu rất lớn về vốn Hoạt động của doanh nghiệp đòi hỏi phải có vốn Huy động vốn và sử dụng nguồn vốn như thế nào có vai trò và ý nghĩa đặc biệt trong hoạt động kinh doanh của doanh nghiệp Khảo sát của các cơ quan chức năng cho thấy, nhu cầu điện năng của Việt Nam đã tăng mạnh trong những năm gần đây, trung . phương pháp dự báo tối ưu Chương 4 - DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM 2008 - 2015 4.1. Xác định khoảng thời gian quá khứ 4.2. Dự báo nhu cầu điện nămg Việt Nam từ năm 2008 đến 2015 bằng. lượng trong mô hình dự báo 3.2.2. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2000 đến 2007 bằng phương pháp san bằng hàm mũ 3.2.3. Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2000 đến 2007 bằng phương. VĂN TÌNH DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM 2008 ĐẾN 2015 Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TSKH TRẦN HOÀI LINH Hà Nội - Năm 2008 1 LỜI