Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ THỦY NĂNG VÀ NGUYÊN LÝ KHAI THÁC §1-1 THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG Thuỷ năng lượng tiềm tàng nước Môn thuỷ ngành khoa học nghiên cứu khai thác sử dụng nguồn lượng nước Nước thiên nhiên mang lượng tồn dạng: hoá năng, nhiệt năng, Hoá nước thể chủ yếu việc tạo thành dung dịch muối hoà tan loại đất đồi núi nước sông Nhiệt nước thể chênh lệch nhiệt độ lớp nước mặt đáy sông, nước mặt đất nước ngầm Hai dạng lượng nước nói có trữ lượng lớn, song phân tán, kỹ thuật sử dụng nhiều khó khăn, chưa khai thác Cơ nước thiên nhiên thể mưa rơi, dòng chảy sông suối, dòng nước thuỷ triều Dạng lượng lớn, ta có khả điều kiện sử dụng Trong dòng sông có nguồn lượng lớn khai thác dễ dàng Năng lượng tiềm tàng thường ngày bị tiêu hao cách vô ích vào việc khắc phục trở lực đường chuyển động, ma sát nội bộ, bào mòn xói lở bờ sông lòng sông, vận chuyển phù sa bùn cát vật rắn, công sản để vận chuyển khối nước Nước ta vùng nhiệt đới, mưa nhiều, lượng mưa thường từ 15002000 mm/năm Có vùng Hà Giang, dọc Hoàng Liên Sơn, Tây Côn Lĩnh , Tây Nguyên lượng mưa đến 4000-5000 mm/năm nên nguồn nước phong phú Năng lượng khai thác từ nguồn nước chủ yếu dòng chảy mặt (sông, suối), thuỷ triều dòng hải lưu Tuy nhiên môn học thủy điện I , tập trung nghiên cứu dòng chảy sông suối Trữ lượng thủy giới lớn Theo nghiên cứu công bố B Xlebinger hội nghị Năng lượng toàn giới lần thứ (Luân Đôn - 1950), trữ lượng thủy giới thống kê Bảng 1.3 By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Theo số tài liệu nghiên cứu, nước ta có 1000 sông suối (chiều dài > 10Km) với trữ tiềm tàng khoảng 260 - 280 tỷ Kwh Trong lưu vực sông Đà, Lô-Gâm sông Đồng Nai có nguồn lượng lớn Đánh giá trữ lý thuyết trữ kinh tế kỹ thuật Việt Nam thống kê Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.2 Trữ lý thuyết kinh tế-kỹ thuật số lưu vực lớn Việt Nam Bảng 1.3: Trữ kỹ thuật lưu vực lớn Việt Nam SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THỦY ĐIỆN VIỆT NAM Ở nước ta việc khai thác sử dụng dòng nước có từ lâu, từ đầu kỷ thứ XX phát triển mạnh mẽ Hàng nghìn năm trước, tổ tiên ta số dân tộc Aicập, Trung Quốc biết lợi dụng sông suối để xay lúa, giã gạo làm cọn nước để đưa nước lên cao phục vụ nông nghiệp Thời kỳ Pháp thuộc Đà Lạt xây dựng TTĐ Suối Vàng năm 1945 với công suất khoảng 3MW Trong thời gian trước năm 1960, Miền Bắc số TTĐ với quy mô công suất nhỏ xây dựng mà lớn TĐ Cấm Sơn sông Hóa (Lạng Sơn) với Nlm = 4800 KW (những năm 1980 bị tháo bỏ tổ máy không hiệu quả, có phương án lắp máy phục hồi lại), hồ chứa 250 triệu m3, số TTĐ nhỏ; TTĐ Bàn Thạch kênh gần đập Bái Thượng Thanh Hóa có Nlm = 960 KW xây By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version dựng từ năm 1959, đến 1963 khánh thành Một số TTĐ nhỏ (với Nlm khoảng vài trăm KW) có mặt rải rác tỉnh Lào Cai, Bắc Cạn, Lạng Sơn Những năm từ 1960 đến 1975 có TTĐ quy mô lớn xây dựng TTĐ Đa Nhim sông Đa Nhim (thượng nguồn dòng Đồng Nai) người Nhật xây dựng từ 4/1961 đến 1/1964 hoàn thành với Nlm = 160.000 KW, hồ chứa 165 triệu m3, cột nước phát điện 798 m TTĐ Thác Bà sông Chảy (Yên Bái) xây dựng từ năm 1960-1961 theo kế hoạch hoàn thành năm 1965, có Nlm = 108.000 KW, hồ chứa có tổng dung tích 3,94 tỷ m3 (Do chiến tranh, trình thi công gián đoạn, nên thực tế đến 5/1971 mưới hoàn thành phát tổ máy với công suất 108MW Năm 1986 thức nâng công suất trạm lên 120MW) Sau năm 1975, hàng loạt công trình thủy lợi - thủy điện lớn khắp miền đất nước xây dựng chuẩn bị xây dựng Hiện việc xây dựng TTĐ vừa nhỏ Việt Nam phát triển rầm rộ Sơn La, Tuyên Quang, Quảng Trị,… Có thể tham khảo số liệu thống kê Bảng 1.4 Bảng 1.4 Thống kê số TTĐ lớn Việt Nam By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version §1-2 ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIỀM TÀNG CỦA DÒNG NƯỚC I Tính công suất điện lượng cho đoạn sông Xét đoạn song giới hạn hai mặt cắt 1-1 2-2 hình vẽ 1-1: Muốn xác định lượng tiềm tàng dòng chảy sông thiên nhiên (hình 1-1) từ mặt cắt (1-1) đến (2-2) ta xét lượng mà khối nước W di chuyển đoạn tiêu hao đi, nghĩa tìm hiệu số lượng hai mặt cắt đó: Eđs = E1-E2 Dựa vào phương trình Becnuli biết lượng tiềm tàng chứa thể tích nước W(m3) chảy qua mặt cắt (1-1) mặt cắt (2-2) thời gian t(s) là: α V12 ).W1 γ (1-1) E1 = (Z1 + p1 + 2.g α V E2 = (Z2 + p2 + 2 ).W2 γ g (1-2) Trong đó: + Z1; Z2 - cao trình mặt nước mặt cắt 1-1 mặt cắt 2-2 + p1; p2 - áp suất mặt nước mặt cắt 1-1 mặt cắt 2-2 + γ - trọng lượng thể tích nước; γ= 9,81.103 N/m3 + V1; V2 - vận tốc dòng chảy mặt cắt 1-1 mặt cắt 2-2 + α1; α2 - hệ số xét đến phân bố lưu tốc mặt cắt 1-1 mặt cắt 2-2 + g - gia tốc trọng trường Giả thiết đoạn sông xét sông nhánh đổ vào, lượng nước ngầm bổ sung, tổn thất, nghĩa coi lượng nước W chảy qua mặt cắt (1-1) (2-2) không đổi Khi lượng đoạn song là: p − p α V12 − α V22 E1-2 = {(Z1- Z2) + + } γ W (1-3) γ 2.g Phân tích biểu thức (1-3) ta thấy E công sản t giây để di chuyển lượng nước W từ mặt cắt (1-1) sang (2-2) với cột nước toàn phần là: By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version H1-2 = (Z1- Z2) + p1 − p γ + Hydraulic lectrure – Version α V12 − α V22 g (1-4) Nghĩa là: E1-2 = γ.W.H1-2 (Jun) (1-5) Xét cột nước toàn phần, ta thấy gồm thành phần: - Cột nước địa hình: Hđh = (Z1 - Z2) - Cột nước áp suất: Has = p1 − p γ α V − α V22 - Cột nước lưu tốc: Hlt = 1 2.g Do H1-2 viết: H1-2 = Hđh + Has + Hlt Trong thực tế, trị số áp suất p1, p2 hai đầu đoạn sông nghiên cứu thường chênh lệch Mặt khác giả thiết lượng nước đoạn sông xét không đổi nên đặc trưng hình dạng hai mặt cắt sông gần giống dẫn p p α V α V đến v1 ≈ v2; α1 ≈ α2 Nghĩa coi ≈ ; 1 ≈ Bỏ qua sai số không đáng kể γ γ g g biểu thức (1-3) có thẻ viết thành: Eđs = γ.W.(Z1- Z2) (Jun) (1-6) Eđs = γ.W.H (Jun) với H = Z1 – Z2 (1-7) Công thức (1-7) công thức xác định lượng tiềm tàng đoạn song bất kỳ, thay γ = 9,81.103 (N/m3) vào công thức (1-7) ta có: Eđs = 9,81.103.W.H = 9,81.103.Q.H.t (J) (1-8) Nếu thay đơn vị điện lượng Jun kwh với 1kwh =3600.103 Jun (1W = 1J/s), ta có: E ds = 9,81.10 3.W.H W.H Q.H t = = (Kwh) 367,2 367,2 3600.10 (1-9) Ta có công suất sinh dòng nước khối nước chảy từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2 N = E ds t N = 9,81.103.Q.H (W) (1-10) N = 9,81.Q.H (kW) (1-11) Công thức (1-11) coi công thức để tính toán thuỷ hay phương trình để tính toán thủy Nó thường áp dụng nhiều công tác quy hoạch, khảo sát, điều tra trữ lượng thuỷ tiềm tàng sông ngòi II Tính trữ lượng thủy cho sông Muốn tính tữ lượng thuỷ nặng cho mọt sông, ta phân nhiều đoạn, dùng công thức (1-11) tính trữ lượng thuỷ cho đoạn sau cộng dồn lại Thực tế để dễ nhận thấy tiện sử dụng, người ta dùng số liệu khảo sát, tính toán vẽ thành biểu đồ hình (1-2) Các bước tiến hành sau: Điều tra, khảo sát thu thập tài liệu By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version a Nguyên tắc phân đoạn: Ta biết, muốn tính công suất, phải biết lưu lượng Q cột nước H đoạn Khi phân đoạn cần tuân theo số nguyên tắc như: - Phân đoạn từ nguồn đến cửa sông - Phân đoạn nơi Q H thay đổi đặc biệt nơi có sông nhánh suối lớn chảy vào làm cho lưu lượng tăng lên rõ rệt, nơi có độ dốc lòng sông bắt đầu thay đổi đặc biệt nơi có thác ghềnh thiên nhiên, nơi có địa chất thay đổi nơi xây dựng công trình Đó nguyên tắc chọn mặt cắt phận đoạn phải lưu ý vị trí thuận tiện có lợi cho việc khai thác, nơi có khả chọn làm tuyến xây dựng công trình thuỷ điện sau b Cách tiến hành điều tra khảo sát thu thập tài liệu Trước thực địa nên sơ nghiên cứu địa hình đồ tỉ lệ 1/100.000; 1/50.000 hay 1/25.000 Dự kiến sơ vị trí cần bố trí phân đoạn, định hành trình, bố trí kế hoạch tiến hành công tác chuẩn bị cần thiết khác Quá trình thực địa nhiều phải thay đổi định thêm số vị trí phân đoạn Nguyên nhân đồ đo đặc không đầy đủ chi tiết, lâu, tác động thiên nhiên người có thay đổi Tại mặt cắt phân đoạn phải tiến hành đo đạc cao tình mặt nước, vẽ quan hệ cao trình chiều dài sông L Đồng thời mặt cắt phân đoạn tiến hành đo đạc thủy văn, kết hợp với số liệu quan trắc khí tượng khác, nắm tình hình lưu vực, để tính lưu lượng bình quân chảy qua mặt cắt Ở xác định lưu lượng bình quân Q theo hai cách: Có thể trị số trung bình nhiều năm lấy lưu lượng bình quân năm trạm thủy văn có tần suất p=50% Ngoài cần thiết ta tính trữ lượng thủy cho năm nước vói tần suất 90%, 95% vv…Từ số liệu Q, ta vẽ quan hệ lưu lượng với chiều dài sông Q~L Tại vị trí thuận lợi cho việc xây dựng công trình thủy điện tài liệu thủy văn nói thiếu phải bố trí trạm quan trắc để giúp cho việc đánh giá trữ lượng thủy tính toán thiết kế sau xác Tính công suất cho đoạn ta dùng công thức (1-11) N = 9,81.Q.H (kW) Ví dụ ta tính cho đoạn thứ i: Ni = 9,81.Qi.Hi Ta xác định cho số hạng công thức Để xác định Hi ta lấy cao trình mặt nước đầu đoạn trừ cao trình mặt nước cuối đoạn: Hi = Z id − Z ic ; Qi tính trung bình theo lưu lượng đầu đoạn cuối Qid + Qic đoạn: Qi = By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Khi phân đoạn ta lưu ý cho sông nhánh đổ vào đoạn Song có mạch nước ngầm, rãnh suối nhỏ đổ vào, nên lưu lượng đầu cuối thường khác Do tính toán ta lấy trị số trung bình Sau có Qi, Hi việc tính toán công suất dòng nước Ni cho đoạn Li đơn giản Có trị số Ni Li tương ứng ta vẽ quan hệ Ni~Li cho đoạn sông Sau vẽ đường biểu diễn công suất đơn vị chiều dài đường biểu diễn tổng công suất theo chiều dài ΣNi ~Li (xem hình (1-2) Hình 1-2: Biểu đồ trữ lý thuyết Biểu đồ chưa kể lượng tiềm tàng sông nhánh Muốn tính lượng tiềm tàng sông có kể nhánh, ta tính riêng cho nhánh theo phương pháp nêu Sau cộng lượng nhánh, tuyến chúng nhận vào sông Xem xét biểu đồ trữ lượng thuỷ ta có số nhận xét sau: - Nhìn chung độ dốc mặt nước xuôi giảm (tức cột nước tính cho đơn vị chiều dài giảm) Trừ trường hợp ngoại lệ có thác thiên nhiên - Đường biểu diễn lưu lượng có chỗ tăng độ ngột tuyến có song nhánh đổ vào - Công suất tính cho đơn vị chiều dài đoạn đầu cuối sông nhỏ đoạn Nguyên nhân đoạn đầu có cột nước lớn song lưu lượng nhỏ đoạn cuối có lưu lượng lớn cột nước thấp Do công suất đơn vị không lớn Trên trình bày cách tính vẽ biểu đồ trữ lượng thuỷ cho song ngòi Đây tài liệu cần cho công tác nghiên cứu lập quy hoạch khai thác thuỷ điện sửa đổi quy hoạch cần thiết III Khả lợi dụng lượng tiềm tang hay trữ kỹ thuật Những hạn chế việc lợi dụng lượng tiềm tàng đoạn sông By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Về lý luận, ta tính lượng tiềm tàng đoạn sông Thực tế lợi dụng hết lượng đó, nguyên nhân sau: - Có thể đoạn sông lợi dụng khó khăn kỹ thuật, ngập lụt công trình, mỏ quý khu dân cư lớn, khu canh tác phì nhiêu… dẫn đến không thuận lợi mặt kinh tế - Mặt khác trình khai thác tránh khỏi tổn thất lưu lượng bốc hơi, rò rỉ thấm, tổn thất cột nước chảy qua công trình lấy nước dẫn nước máy móc thuỷ lực.vv… Cho nên đồng thời với việc tính toán trữ lượng thuỷ tiềm tàng, cần tiến hành tính toán trữ lượng thuỷ khai thác (thường gọi trữ kỹ thuật) Trữ kỹ thuật phụ thuộc điều kiện thiên nhiên dòng sông,mà phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật, hoàn cảnh kinh tế xã hội sơ đồ khai thác hợp lý hay chưa Phải thông qua tính toán kinh tế kỹ thuật định phương án hợp lý, lợi dụng tối đa nguồn lượng thiên nhiên Công suất điện lượng trạm thuỷ điện Muốn khai thác thuỷ để phát điện, phả xây dựng trạm thuỷ điện Công trình chủ yếu trạm thuỷ điện công trình dâng nước (đập), công trình tràn xả nước thừa, công trình lấy nước dẫn nước, thiết bị máy móc thuỷ lực điện nhà máy trạm thuỷ điện trình khai thác có tổn thất Tổn thất thuỷ trạm thuỷ điện thể ở: - Tổn thất lưu lượng bốc hơi, ngấm theo đường nước ngầm, thấm qua lòng hồ, vai đập thân đập rò rỉ qua công trình phần lưu lượng thừa phải xả bỏ lưu lượng đến nhiều mà công trình không đủ khả trữ, turbine không đủ khả tháo lưu lượng lớn - Tổn thất cột nước tượng nước dâng, tổn thất cột nước chảy qua cửa lấy nước, công trình dẫn nước turbine tổn thất khác máy phát điện hệ thống truyền động Vì công suất trạm thuỷ điện bé công suất thiên nhiên tính theo (1-11) Công suất trạm thuỷ điện xác định theo công thức: N = 9,81.η Q.H (1-12) Trong công thức (1-12) lưu lượng Q cột nước H trừ tổn thất lưu lượng cột nước Mặt khác để thể tổn thất qua máy móc thiết bị công thức có hệ số η Hệ số η gọi hiệu suất trạm thuỷ điện Hiệu suất nhỏ bằng: η =ηmf.ηtb.ηtrđ Trong đó: ηtb - Hiệu suất turbine ηmf - Hiệu suất máy phát ηtrđ - Hiệu suất truyền động Nếu turbine máy phát nối trực tiếp (liên tục ) ηtrđ = By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Công thức (1-12) viết dạng: N=K.Q.H (1-13); Trong đó: K=9,81.η Thông thường tính toán thuỷ năng, chưa chọn thiết bị, nên chưa xác định η cách cụ thể (vì η = f(Q,H), mà Q H thay đổi trình vận hành) Khi tính toán thường lấy theo kinh nghiệm - Trạm thủy điện lớn K= 8,5 - 8,9 - Trạm thủy điện vừa nhỏ K= – 8,5 - Trạm thủy điện nhỏ K= - Điện lượng E trạm thuỷ điện điện lượng thực tế mà trạm thuỷ điện phát đầu máy phát Trị số phụ thuộc vào công suất thời gian làm việc trạm Dạng chung để tính điện lượng trạm là: t E = ∫ N dt (1-14) E = ∑ N i t i Trong đó: ti - thời gian mà trạm làm việc với công suất Ni n - Số thời đoạn làm việc §1-3 NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THUỶ NĂNG Từ công thức N = 9,81.η Q.H hay N = K.Q.H, ta thấy N tỉ lệ thuận với Q, H, η Do muốn tăng công suất phải tìm cách tăng Q, H, η Việc tăng lưu lượng Q dùng biện pháp tập trung điều tiết dòng chảy, tăng lưu lượng mùa kiệt Mặt khác lấy nước từ lưu vực khác bổ sung cho lưu lượng trạm Cột nước H phân bố, phân tán dọc theo chiều dài sông Do muốn tăng H phải dùng biện pháp nhân tạo cách xây dựng công trình thuỷ lợi Ngoài ra, muốn cho công suất trạm thuỷ điện phát lớn, phải có máy móc thiết bị tốt, có hiệu suất cao Biện pháp nâng cao hiệu suất thiết bị máy móc học môn học “Tuabin thuỷ lực” đồng thời chọn phương thức vận hành TTĐ cách hợp lý đêm lại hiệu cao không mặt lượng mà hiệu suất Trong môn học “Thuỷ ” giải vấn đề tập trung cột nước tập trung điều tiết lưu lượng Vấn đề trình bày phần “ Biện pháp khai thác thuỷ năng”dưới §1-4 BIỆN PHÁP KHAI THÁC THUỶ NĂNG I Cách tập trung cột nước Tuỳ theo biện pháp tăng cột nước, mà ta có phương thức khai thác thuỷ sau đây: - Dùng đập để tạo thành cột nước - Dùng đường dẫn để tạo thành cột nước By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version - Dùng hỗn hợp đập đường dẫn để tạo thành cột nước Dùng đập để tạo thành cột nước Xây dựng đập tuyến thích hợp nơi cân khai thác Đập tạo cột nước chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập Đồng thời tạo nên hồ chứa có tác dụng tập trung điều tiết lưu lượng, làm tăng khả phát điện mùa kiệt, nâng cao hiệu lợi dụng tổng hợp nguồn nước cắt lũ chống lụt, cung cấp nước, nuôi cá, vận tải thuỷ… Phương thức tập trung cột nước sơ đồ hình (1-3) gọi phương thức khai thác kiểu đập Phương thức có ưu điểm vừa tập trung cột nước vừa tập trung điều tiết lưu lượng phục vụ cho việc lợi dụng tổng hợp nguồn nước Song có nhược điểm đập cao, khối lượng xây lắp nhiều, kinh phí lớn, ngập lụt thiệt hại nhiều Khi thiết kế xây dựng phải thông qua tính toán kinh tế kỹ thuật, so sánh lựa chọn phương án có lợi Sơ đồ khai thác kiểu đập thường thích ứng với vùng trung du sông nơi có độ dốc lòng sông tương đối nhỏ, địa hình địa thuận lợi cho việc tạo nên hồ chứa có dung tích lớn tổn thất ngập lụt tương đối nhỏ Ngược lại vùng thượng lưu, lòng sông hẹp, độ dốc lòng sông lớn nên dù có làm đập cao khó tạo thành hồ chứa có dung tích lớn Ở hạ lưu, độ dốc lòng sông nhỏ, xây đập cao dẫn đến ngập lụt lớn thiệt hại nhiều Cho nên vùng có điều kiện khai thác kiểu đập Với sơ đồ khai thác kiểu đập, trạm thuỷ điện bố trí ngang đập hay sau đập (xem hình 1-4 1-5 ) thường thấy hớn loại trạm thuỷ điện sau đập Trạm thuỷ điện ngang đập thích ứng trường hợp cột nước thấp, nhà máy đủ sức chịu lực đoạn đập kết cấu kinh tế By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version + Biến động kinh tế làm cho sức mua đồng tiền giảm lạm phát, đồng tiền bị trượt giá,… + Bản thân đồng tiền sinh lãi Ví dụ: có khoản tiền mà không đầu tư vào dự án cho vay lấy lãi → Do phải xét đến giá trị thời gian đồng tiền để so sánh khoản tiền bỏ hay thu vào thời điểm khác Và để làm điều phải quy chúng thời điểm cách đánh giá giá trị thời gian đồng tiền Thời điểm dung để quy khoản tiền mặt tương lai - Phép tính để chuyển khoản tiền gọi phép tính khấu hao - Phép tính để chuyển khoản tiền tương lai gọi phép tính đa hợp II Phép tính đa hợp: Giả sử bỏ đồng tiền giá trị P, sau n năm với lãi suất i% thu khoản tiền F Tìm F = ? Sơ đồ: Giả sử đầu năm thứ bỏ khoản tiền P thì: Cuối năm thứ thu khoản tiền P + i.P = P.(1+i) Cuối năm thứ hai thu khoản tiền P.(1+i) = P.(1+i).i = P.(1+i)2 …………………… Cuối năm thứ N thu khoản tiền F = P.(1+i)N F giá trị tương lai đồng tiền không đổi P sau N năm III Phép tính khấu hao: Sơ đồ: Giả sử tương lai có khoản tiền F, với lãi suất đồng tiền i%, tìm gía trị P đồng tiền F Áp dụng công thức phép tính đa hợp ta có: P = F (1 + i )N IV Tính giá trị tương lai đồng tiền không đổi A Giả sử hang năm bỏ khoản tiền có giá trị A (từ năm thứ đến năm thứ N), tìm giá trị đồng tiền sau N năm Sơ đồ: Giả sử năm thứ bỏ khoản tiền A đến hết năm thứ N giá trị thu A.(1+i)N-1 Giả sử năm thứ hai bỏ khoản tiền A đến hết năm thứ N giá trị thu A.(1+i)N-2 …………… Đến năm thứ N bỏ khoản tiền A cuối năm thu A By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Như toàn giá trị đồng tiền không đổi A bỏ hang năm sau N (*) năm thu F = A.(1 + i )N −1 + A.(1 + i )N −2 + + A.(1 + i ) + A.(1 + i )0 Nhân hai vế PT (*) với (1+i) ta có: F i + F = A.(1 + i ) + A.(1 + i ) N N −1 + A.(1 + i ) N −2 Trừ vế với vế PT (**) cho PT (*) ta có: F i = A.(1 + i ) − A.(1 + i ) = A.(1 + i ) − A → F = N → A= N + + A.(1 + i ) + A.(1 + i ) [ (**) ] A (1 + i ) − i n i.F (1); (1 + i )N − (1) công thức tính giá trị tương lai đồng tiền không đổi A V Tính giá trị đồng tiền không đổi A tương lai Giả sử hang năm có khoản tiền không đổi (có thể lợi ích chi phí), tìm giá trị dòng tiền không đổi P Áp dụng phần ta có giá trị tương lai đồng tiền không đổi A [ ] A (1 + i ) − F F= Mặt khác theo công thức phép tính khấu hao P = Từ i (1 + i )N N ta xác định giá trị P dòng tiền không đổi A là: P = [ ] A (1 + i ) − N i.(i + 1) N §5.2 Các tiêu chí chọn phương án (Các tiêu chuẩn chọn phương án) I Thu nhập ròng (hay thu nhập tinh) NPV: NPV tổng lợi ích sau trừ chi phí quy thời điểm NPV = B − C ; đó: B - lợi ích quy thời điểm tại, tổng lợi ích năm quy thời điểm C - chi phí quy thời điểm tại, tổng chi phí năm quy thời điểm N NPV = ∑ t =1 N N bt − ct bt ct = − ; đó: ∑ ∑ t t (1 + i ) t =1 (1 + i ) t =1 (1 + i )t bt thu nhập (lợi ích) thu năm thứ t; ct chi phí bỏ năm thứ t - Đối với công trình thủy điện chi phí bỏ lượng vốn bỏ thời gian xây dựng chi phí vận hành hàng năm - Lợi ích: Đối với phân tích tài (FNPV) lợi ích tiền bán điện; phân tích kinh tế (ENPV) lợi ích chi phí vào công trình thay có công suất, điện lượng vị trí làm việc BĐPT By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version - Vốn đầu tư (K): tất nguồn lực tính thành tiền để tạo sở vật chất nhằm sinh lợi tương lai Vốn tổng số tiền phải bỏ thời gian xây dựng công trình Sơ đồ: - Chi phí Ct gồm: vốn bỏ hang năm thời gian thi công (Kt) chi phí vận hành hang năm (Chn) - Chn chi phí bỏ hang năm để công trình hoạt động bình thường, bao gồm: tiền lương, chi phí xăng dầu, chi phí nhiên liệu phụ,… - bt – lợi ích thu năm thứ t, tuỳ thuộc vào đặc điểm xây dựng công trình mà bt thu thời gian xây dựng Ví dụ: Khi xây dựng TTĐ thời gian thi công có số tổ máy vào vận hành →thu lợi ích Tiêu chuẩn NPV thường dung tính toán kinh tế để định dự án Giả sử có mối quan hệ NPV~i phương án Sơ đồ: (*) Khi vốn không hạn chế: Ở thời điểm i = r + Nếu ≤ i ≤ i03 : phương án chấp nhận có NPV>0 + Nếu i03 ≤ i ≤ i02 : phương án phương án chấp nhận + Nếu i02 ≤ i ≤ i01 : phương án chấp nhận + Nếu i01 ≤ i = r phương án không chấp nhận phương án có NPV < (*) Khi vốn bị hạn chế: Chúng ta phải xếp hạng dự án lựa chọn phương án cho giá trị NPV→max + Nếu ≤ i ≤ i23 phương án phương án tốt có NPVmax, tiếp đến phương án phương án + Nếu i23 ≤ i ≤ i13 phương án tốt tiếp đến phương án + Nếu i13 ≤ i ≤ i03 phương án tốt tiếp đến phương án + Nếu i03 ≤ i ≤ i12 loại phương án 3, chọn phương án sau đến PA + Nếu i12 ≤ i ≤ i02 loại phương án 3, phương án chọn + Nếu i02 ≤ i ≤ i01 phương án chấp nhận + Nếu i01 ≤ i phương án bị loại có NPV < Để việc dung tiêu chuẩn NPV hiệu việc đánh giá xác lợi ích B quan trọng, đồng thời phải xác định xác tỷ suất khấu hao i (hệ số lãi) Ở Việt Nam người ta thường lấy i* = 10% (hệ số lãi tiêu chuẩn), thường hệ số lãi i biến động việc xác định xác i quan trọng khó khăn Trong phân tích kinh tế B = Ctt , Ctt chi phí công trình thay quy thời điểm Với công trình thủy điện công trình thay nhiệt điện By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Ví dụ: Chi phí Năm Vốn 1,09 4,83 5,68 4,5 1,99 10÷30 Tổng Vận hành Sản bảo dưỡng xuất 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,33 0,63 0,96 1,28 1,63 Σ 1,09 4,83 5,68 4,50 1,99 0,67 0,97 1,30 1,62 1,97 Lợi ích (1 + i )t 0,893 0,797 0,712 0,636 0,567 0,507 0,452 0,404 0,361 2,405 C= Giá trị 0,973 3,850 4,043 2,860 1,129 0,339 0,439 0,525 0,584 5,320 20,063 Thu nhập 1,67 3,34 5,00 6,68 8,38 (1 + i )t Giá trị 0,893 0,797 0,712 0,636 0,567 0,507 0,452 0,404 0,361 2,405 B= 0,846 1,511 2,019 2,409 22,85 29,635 Như NPV = 29,635 – 20,063 = 9,58 > → có lợi Ghi chú: Từ năm thứ 10 đến năm thứ 30 chi phí không đổi, vốn không đổi → tính toán giá trị đồng tiền không đổi Dòng tiền không đổi 30 năm 8,055 Dòng tiền không đổi 10 năm 5,65 Như chênh lệch 20 năm 2,405 Nếu so sánh Thủy điện Nhiệt điện có thời gian xây dựng tuổi thọ kinh tế khác thường quy thời điểm bắt đầu xây dựng kết thúc xây dựng (tuổi thọ kinh tế TTĐ 50 năm TNĐ 25 năm) II Tỷ số nội hoàn vốn IRR (hệ số thu hồi vốn bên trong) IRR tỷ suất khấu hao i làm cho giá trị NPV = 0; IRR = i(NPV=0) N N N bt − ct bt ct = − =0 ∑ ∑ t t t t =1 (1 + IRR ) t =1 (1 + IRR ) t =1 (1 + IRR ) N N bt ct hay B = C ↔ ∑ = ∑ t t t =1 (1 + IRR ) t =1 (1 + IRR ) NPVIRR = ∑ Vậy IRR lãi suất tối đa mà án chấp nhận để hoà vốn, muốn dự án có lãi i < IRR (*) Khi sử dụng tiêu chuẩn IRR phải thận trọng chưa phương án cho IRR lớn phương án tốt tuỳ thuộc vào i, xét ví dụ sau: Sơ đồ: - Khi ≤ i = i * ≤ i12 phương án có IRRmax phương án lại chấp nhận có NPVmax - Khi i12 ≤ i = i * ≤ i13 phương án phương án tốt By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version - Khi i13 ≤ i = i * ≤ i23 phương án phương án tốt - Khi i23 ≤ i = i * ≤ IRR phương án phương án tốt Vậy không nên dùng tiêu chuẩn IRR làm tiêu chuẩn để định dự án mà coi tiêu chuẩn phụ trợ thêm, nhiên có ý nghĩa quan trọng chủ đầu tư, giúp cho chủ đầu tư có định đắn việc có đầu tư hay không đầu tư vào dự án (*) Để xác định IRR ta giả thiết giá trị i để tím NPV, giá trị i làm cho NPV = IRR Cụ thể: tìm giá trị i cho NPV lớn gần 0, tìm giá trị i cho NPV nhỏ gần Coi biến thiên NPV theo i tuyến tính tiến hành nội suy từ giá trị i để tìm IRR Sơ đồ: IRR − i1 NPV1 NPV1 = ⇒ IRR = (i2 − i1 ) + i1 i2 − i1 NPV1 + NPV2 NPV1 + NPV2 III Tỷ số lợi ích – chi phí ( N B = C B ): C bt ∑ (1 + i ) t =1 N t ct ∑ (1 + i ) t =1 t Tiêu chuẩn thường sử dụng phân tích kinh tế phân tích tài chính, nhiên có nhược điểm nói lên giá trị tương đối đồng chi phí (lợi ích) không phản ánh tổng lợi ích toàn dự án (thu nhập) → xem xét dự án cần ý để tránh mắc phải sai lầm B lớn C chưa NPV lớn Vậy tiêu chuẩn B tiêu chuẩn phụ trợ cho tiêu chuẩn NPVmax lựa C chọn phương án IV Hệ số hoàn vốn (tỷ số lợi nhuận/vốn đầu tư): N ∑ (1 + i ) t =1 N bt − ct ∑ (1 + i ) t =1 t bt − ct t Txd /∑ t =1 Kt (1 + i )t - xét thời gian vận hành (tuổi thọ kinh tế dự án) Thv Như gọi Thv thời gian hoàn vốn dự án thì: ∑ t =1 bt − ct (1 + i ) t Txd =∑ t =1 Kt (1 + i )t - Thv phân tích tài sử dụng nhiều phân tích kinh tế không sử dụng nhiều - Thv dùng để tính toán cho dự án chọn không dùng để lựa chọn phương án, tiêu chuẩn phụ trợ cho việc định phương án (đối với doanh nghiệp tư nhân) By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version V Hiệu chi phí: - Khi sử dụng tiêu chuẩn NPV, IRR, B để xác phải xác định C xác lợi ích B lãi suất i Tuy nhiên để đánh giá lợi ích chi phí khó khăn diễn tương lai, yếu tố rủi ro, giá, mặt khác số lợi ích đánh giá tiền trường hợp người ta sử dụng tiêu chuẩn hiệu chi phí (có nghĩa xét đến chi phí) việc đánh giá chi phí tương đối rõ ràng N - Công thức: C = ∑ t =1 ct (1 + i )t ⇒ - Khi phương án có lợi ích phương án có tổng chi phí quy thời điểm nhỏ phương án tốt Như điều kiện để sử dụng tiêu chuẩn phương án có lợi ích ENPV = B − C ⇒ max   ⇒ C ⇒ B = const  - Tiêu chuẩn dùng nhiều phân tích kinh tế phân tích tài người ta dùng - Đối với công trình có nhiều ngành tham gia LDTH mà có nhiều biện pháp kỹ thuật đưa dùng tiêu chuẩn C ⇒ tốt Ví dụ: Khi so sánh lựa chọn phương án TĐ NĐ TNĐ chọn phải có công suất điện lượng tương đương với TTĐ, đảm nhận vị trí làm việc BĐPT TTĐ ND TD ND TD Thông thường người ta lấy N LM = (1,06 ÷ 1,15).N LM ; E LM = (1,02 ÷ 1,10 ).E LM , TNĐ điện tự dùng nhiều sửa chữa cố lớn Ví dụ: So sánh phương án lợi ích Đơn vị: 106 đồng Chi phí Giá trị PA t Vốn Tổng hàng năm với i = 10% 46050 1800 47850 43500 46050 1800 47850 39545 I 46050 1800 47850 35950 46050 1800 47850 32682 46050 1800 47850 29711 Tổng 239250 181389 90700 21586 112286 102078.2 21534 21534 17797 II 25134 25134 18884 26277 26277 17948 26277 26277 16316 Tổng 211508 173022 By: Master Nguyen Van Nghia Giá trị với i = 25% 38280 30624 24499 19599 15679 128682 89829 13782 12869 10763 8610 135853 Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Khi không hạn chế vốn (được bao cấp) phương án tốt phương án Khi phải trả lãi thì: i = 10% phương án tốt hơn, i = 25% phương án tốt VI Một số ứng dụng tiêu chuẩn để đánh giá dự án phân tích kinh tế lựa chọn thông số TTĐ Tiêu chuẩn ENPVmax: Trong việc lựa chọn thông số TTĐ người ta phải tiến hành phân tích kinh tế (các công trình nhà nước đầu tư) - Với công trình TĐ: B chi phí vào công trình (nguồn điện) thay quy thời điểm tại: B = C tt - Đối với công trình LDTH: B TH tổng chi phí ngành (công trình) thay N cho ngành tham gia LDTH: B TH = ∑ C jTH j =1 Tiêu chuẩn ∆NPV (chênh lệch thu nhập ròng phương án): Giả sử đưa phương án MNDBT khác nhau, phương án có giá trị Nlm, E khác K, Chn khác → Phương án Nty Enn ∆Nty ∆E MNDBT1 Nty1 Enn1 MNDBT2 Nty2 Enn2 K TD TD C hn K1TD K 2TD K 3TD TD C hn TD C hn TD C hn ∆Nty2-1 ∆E2-1 ∆K TD TD ∆C hn ∆K ND ∆C hnND MNDBT3 Nty3 Enn3 ∆Nty3-2 ∆E3-2 ∆K 2TD−1 ∆K 3TD −2 TD ∆C hn −1 TD ∆Chn 3− ∆K 2ND −1 ∆K 3ND −2 ∆ChnND2−1 ∆C hnND3− TD TD ND ∆ENPV = ∆C ND − ∆C TD ; đó: ∆C jTD phần chi phí +1, j = C j +1 − C j , ∆C vào TNĐ thay có công suất điện lượng tương ứng với ∆Nty ∆Enn Nếu ∆ENPV ≥ phương án chọn phương án j + 1, ngược lại chọn phương án j Tiêu chuẩn C → : N C =∑ t =1 ct ⇒ (1 + i )t By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Do phương án không lợi ích nên phải quy phương án kết để so sánh Ta tính: C j = C jtructiep + ∆C jbu ⇒ C jtructiep tổng chi phí quy thời điểm phương án j ∆C jbu toàn chi phí vào dự án thay nhằm bù vào phần chênh lệch kết (lợi ích) phương án Như để sử dụng tiêu chuẩn người ta chọn phương án làm chuẩn (thường phương án có lợi ích lớn nhất) sau so sánh với phương án lại Ví dụ: sử dụng ví dụ Chọn phương án làm chuẩn thì: C3 = C3tructiep + ∆C3bu = C3tructiep + = C3tructiep C = C 2tructiep + ∆C 2bu = C 2tructiep + ∆C3ND −2 VII Phân tích độ nhạy - Việc đánh giá đầu tư (dự án) có liên quan đến nhiều kiện, nhiều yếu tố xảy tương lai Mà yếu tố đố thường mang tính chẩtủi ro không chắn, cần phải nghiên cứu xem xét ảnh hưởng rủi ro không chắn phân tích dự án - Mục đích việc phân tích độ nhạy nhằm nghiên cứu đưa yếu tố ảnh hưởng đén hiệu dự án đánh giá mức độ ảnh hưởng yêu tố ` - Việc phân tích độ nhạy việc đánh giá lại hiệu dự án số điều kiện dự án thay đổi hay nóí cách khác đánh giá lại tiêu chuẩn NPV, B/C; IRR,… điều kiện dự án thay đổi - Các yếu tố ảnh hưởng đến dự án thường đưa xem xét bao gồm: + Vốn tăng so với dự án (do i thay dổi); + Thời gian thi công: TxdTD > TxdND + Sản lượng (điện) + Giá sản phẩm (điện) - Đánh giá ảnh hưởng yếu tố rủi ro đến dự án NPV > dự án tốt ổn định, NPV < cần xem xét lại mà chưa vội đưa định CHƯƠNG VI: ĐÁNH GIÁ CHI PHÍ CỦA TTĐ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH THAY THẾ CÁC NGÀNH THAM GIA LỢI DỤNG TỔNG TỢP §6.1 Các phương án thay Đối với TTĐ công trình thay TNĐ, tuỳ thuộc vào vị trí đảm nhận phụ tải TTĐ mà TNĐ thay TNĐ than TNĐ khí đốt By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Đối với cấp nước công trình thay trạm cáp nước khai thác nước ngầm khai thác nước mặt Như phải xây dựng trạm cấp nước để tương đương với khả cấp nước hồ chứa Đối với tưới công trình thay trạm bơm tưới Đối với giao thong thuỷ thay phương tiện vận chuyển hang hoá khác Đối với phòng lũ công trình thay nạo vét long song hạ lưu, nâng cao đê,… … §6.2 Đánh giá chi phí I Đặc điểm kinh tế TTĐ so với TNĐ * Vốn đầu tư: khoản tiền bỏ thời gian xây dựng công trình đến vận hành * Chi phí vận hành hàng năm số tiền bỏ hàng năm để đảm bảo cho vận hành TTĐ Vốn đầu tư xây dựng (K) TTĐ lớn nhiều so với TNĐ vì: - Khối lượng công trình lớn (chủ yếu công trình thủy công) - Xử lý móng phức tạp - Ngập lụt lớn dẫn đến bồi thường thiệt hại nhiều - Đường dây truyền tải TTĐ xa TNĐ Chi phí vận hành hàng năm TTĐ nhỏ TNĐ vì: - Ở TTĐ sử dụng lượng nước thiên nhiên nên không tiền TNĐ để vận hành phải có nhiên liệu nên tiền nhiên liệu - Thiết bị TTĐ đơn giản dễ tự động hoá, hư hỏng cố TNĐ tiền lương cho công nhân chi phí cho sửa chữa quản lý TNĐ - Chi phi điện tự dùng TTĐ ơn TNĐ Ở TTĐ điện tự dùng chiếm 0,5 đến 2% công suất lắp máy Ở TNĐ điện tự dùng chiếm từ đến 10% công suất lắp máy Thời gian xây dựng Thời gian xây dựng TTĐ lớn TNĐ có công suất vốn ứ đọng nhiều Máy móc TTĐ làm việc linh hoạt, dễ thích ứng với thay đổi BĐPT TTĐ làm việc phần đỉnh BĐPT tạo điều kiện cho TNĐ làm việc phần gốc BĐPT cho hiệu suất cao tiết kiệm nhiên liệu Thuỷ điện có khả lợi dụng tổng hợp TNĐ đơn phát điện Phân phối lại lực lượng sản xuất, tạo điều kiện công ăn việc làm cho người dân II Các dạng chi phí TTĐ Vốn đầu tư xây dựng By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Là phần chi phí bỏ thời gian xây dựng để xây dựng công trình: KTD = K xd + K tb + K db + K ql + tv + K cfk + df Trong đó: KTĐ tổng vốn đầu tư xây dựng công trình theo dự toán Kxd vốn đầu tư xây dựng công trình phần xây dựng Ktb phần vốn đầu tư vào thiết bị thủy lực, thiết bị thủy công thiết bị điện + đường dây truyền tải Kdb phần chi phí vào việc đền bù giải phóng mặt Kql+tv phần chi phí quản lý dự án chi phí tư vấn xây dựng Kcfk+df phần chi phí khác chi phí dự phòng Chi phí vận hành hàng năm Chi phí vận hành hàng TTĐ không phụ thuộc vào lượng điện phát Đó phần chi phí phải bỏ hàng năm để đảm bảo cho công trình vận hành bình thường Chi phí vận hành hàng năm bao gồm hai loại chi phí trực tiếp chi phí gián tiếp a Chi phí trực tiếp: gồm khoản chi phí liên quan trực tiếp đến trình vận hành TTĐ, bao gồm: - Tiền lương cho cán công nhân viên theo quy định nhà nước - Chi phí sửa chữa nhỏ - Chi phí sửa chữa thường xuyên - Chi phí nhiên liệu phụ - Chi phí tiếp khách… b Chi phí gián tiếp: số tiền bỏ hang năm nhằm khấu hao thiết bị, khấu hao công trình đại tu sửa chữa lớn - Chi phí khấu hao: số tiền bỏ hàng năm để tái sản xuất giản đơn Thời gian khấu hao tài quy đinh - Tiền đại tu sửa chữa lớn số tiền bỏ hang năm để phục vụ cho việc sửa chữa định kỳ sửa chữa cố bất thường Thông thường thiết bị điện lấy 2% với thiết bị khí thủy công lấy 0,25% đến 0,5% III Các dạng chi phí TNĐ Vốn đầu tư xây dựng K ND = k N ND N lmND lm Chi phí vận hành hàng năm Gồm chi phí trực tiếp chi phí gián tiếp a Chi phí trục tiếp: Là phần chi phí lien quan trực tiếp đến trình vận hành TNĐ, phần phi phí chủ yếu chi phí nhiên liệu CnlND = b.g END ; By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version CnlND chi phí nhiên liệu TNĐ; b suất tiêu hao nhiên liệu TNĐ hay lượng nhiên liệu tiêu hao 1kWh; g giá đơn vị nhiên liệu; ENĐ điện TNĐ b Chi phí gián tiếp: phần chi phí khấu hao chi phí đại tu sửa chữa lớn CHƯƠNG VII: PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHI PHÍ GIỮA CÁC THÀNH PHẦN THAM GIA LỢI DỤNG TỔNG HỢP §7.1 Khái niệm (*) Nguồn nước thiếu phát triển kinh tế quốc dân Hầu hết ngành kinh tế sử dụng nguồn nước Các ngành dùng nước chủ yếu gồm: - Thủy điện - Thủy điện tích - Nhiệt điện - Sinh hoạt - Công nghiệp - Nông nghiệp (*) Do kinh tế phát triển nhu cầu dùng nước ngành tăng nguồn nước ngày cạn kiệt (*) Các ngành dùng nước có nhu cầu tính chất sử dụng nước khác nhau, có ngành tiêu thụ nước có ngành sử dụng nước môi trường mà không tiêu thụ nước Ví dụ: TTĐ TĐTN không tiêu thụ nước, TNĐ hay cấp nước ngành dùng nước tiêu thụ nước (*) Các ngành dùng nước mâu thuẫn với Ví dụ: Mâu thuẫn TĐ phòng lũ, TĐ giao thông thuỷ hạ lưu (*) Với công trình LDTH công trình tham gia vào công trình LDTH phải có trách nhiệm đóng góp vào chi phí chung công trình (gồm vốn đầu tư chi phí vận hành hàng năm) Còn bắt ngành trả tiền theo lượng nước sử dụng không hợp lý có ngành tiêu thụ nước có ngành không tiêu thụ nước §7.2 Các phương pháp phân chi phí I Mục đích: Mục đích việc phân chi phí nhằm: - Xác định nhiệm vụ công trình khẳng định nhiệm vụ công trình - Tránh tượng đầu tư chồng chéo - Đánh giá xác hiệu đầu tư ngành By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version - Để có sách hỗ trợ đầu tư II Nguyên lý (nguyên tắc) phân chi phí Với công trình LDTH gồm có chi phí chung chi phí riêng *> Chi phí vào ngành j tham gia LDTH - Chi phí chung: Chi phí vào đập, di dân tái định cư - Chi phí chuyên ngành: Là chi phí để tạo công trình phục vụ riêng cho ngành Vậy chi phí công trình LDTH CTH = Cc+Cn Gọi C TH j chi phí phân cho ngành thứ j tham gia vào công trình LDTH C TH = Ccj + C nj j M ; M số ngành LDTH C TH = ∑ C TH j J =1 *> Chi phí đơn mục đích(hay chi phí thay thế) Là phần chi phí để tạo phương án thay để phục vụ cho mục đích riêng thành phần thứ j : C tj / t VD: Với TĐ CT thay NĐ Cấp nước chọn thay nguồn nước xây dựng hồ chứa khác Phòng lũ làm đê cao lên *> Chi phí tách(Ctách) phần chênh lệch chi phí có ngành C tach = C +THj − C −THj j C +THj : Là chi phí vào CT LDTH có ngành j C −THj : Là chi phí vào CT LDTH ngành j Các nguyên tắc phân chi phí ≤ Bj - C TH j ≤ C tj / t - C TH j ≥ C tach - C TH j j Như tham gia vào CT LDTH chi phí giảm so với riêng rẽ.Khi tham gia vào CT LDTH việc đem lại lợi ích gây mâu thuẫn ngành III Một số phương pháp phân chi phí Phân chi phí theo lượng nước sử dụng C TH = j C TH W j n ∑W j =1 By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version W j - lượng nước sử dụng ngành thứ j ΣW j - tổng lượng nước sử dụng ngành VD: Có ngành A,B,C tham gia LDTH A B Wj 10.10 Ct/t 6,5 Chi phí vào dự án: CABC = 10,6 Ta có: 4,8.10 C 1,2.10 4,2 ; CAB = 10,3 Σ 16.106 1,5 ; CAC = 8,0 12,2 ; CBC = 5,3 10,6.10.106 = 6,625 ; C Atach = 10,6 − 5,3 = 5,3 16.106 10,6.4,8.106 = = 3,18 ; CBtach = 10,6 − 8,0 = 2,6 16.106 10,6.1,2.106 = = 0,65 ; CCtach = 10,6 − 10,3 = 0,3 16.10 C ATH = CBTH CCTH → C ATH > C Atach → không đảm bảo nguyên tắc phân chi phí → Phương pháp đơn giản không bảo đảm nguyên tắc phân chi phí.Do p2 dùng ngành có t/c sử dụng nước Phân chi phí theo chi phí đơn mục tiêu (chi phí thay thế) C TH = j C TH C tj / t n ∑C t /t j j =1 Ví dụ: Sử dụng ví dụ ta có: C ATH = 10,6.6,5 C TH C At / t t/t = = 5,65 ; C Atach < C TH A < C A → thoả mãn t /t t /t t /t 12,2 C A + CB + CC CBTH = C TH C Bt / t 10,6.4,2 = = 3,65 ; CBtach < CBTH < CBt / t → thoả mãn t /t t /t C + CB + CC 12,2 CCTH = C TH CCt / t 10,6.1,5 = = 1,3 ; CCtach < CCTH < CCt / t → thoả mãn t /t t /t t /t C A + CB + CC 12,2 t /t A (*) Phương pháp có ý nghĩa mặt kinh tế nhiên khối lượng công việc lớn tốn nhiều thời gian phải tìm thiết kế công trình thay Trong phân tích kinh tế bị hạn chế khối lượng công việc lớn Phân theo chi phí bình quân (Ct/t; Ctách; Ccb) Giả sử có ngành A; B; C tham gia LDTH có phương án kỹ thuật sau: PA Chi phí thay t /t A Chí phí tách Chi phí cân tach B CCcb = C TH − C At / t − CBtach C C At / t CCtach CBcb = C TH − C At / t − CCtach CBt / t C Atach CCcb ' = C TH − CBt / t − C Atach By: Master Nguyen Van Nghia C Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version CBt / t CCtach C Acb = C TH − CBt / t − CCtach CCt / t C Atach CBcb ' = C TH − CCt / t − C Atach CCt / t CBtach C Acb ' = C TH − CCt / t − CBtach 2.C At / t + 2.C Atach + C Acb + C Acb` ' t /t tach 2.CB + 2.CB + CBcb + CBcb` ' = t /t tach 2.CC + 2.CC + CCcb + CCcb` ' = C ATH = → CBTH CCTH Ví dụ: Áp dụng ví dụ CCcb = C TH − C At / t − C Btach = 10,6 − 6,5 − 2,6 = 1,5  cb ' CC = C TH − C Atach − CBt / t = 10,6 − 5,3 − 4,2 = 1,1 CBcb = 10,6 − 6,5 − 0,3 = 3,8  cb ' CB = 10,6 − 5,3 − 1,5 = 3,8 cb C A = 10,6 − 2,6 − 1,5 = 6,5  cb ' C A = 10,6 − 4,2 − 0,3 = 6,1 2.1,5 + 2.0,3 + 1,5 + 1,1 = 1,03 → CCTH = 2.4,2 + 2.2,6 + 3,8 + 3,8 → CBTH = = 3,53 2.6,5 + 2.5,3 + 6,5 + 6,1 = 6,03 → C TH A = Kiểm tra lại thấy hoàn toàn phù hợp với nguyên tắc phân chi phí (*)Ý nghĩa kinh tế: Không thực rõ ràng đạt công phân phối vốn (chi phí) Tuy nhiên nhiều ngành tham gia (>3) khối lượng tính toán lớn Phương pháp nên dùng có ngành tham gia LDTH Phân chi phí theo chí phí tách lợi ích dư C TH = C tach + ∆C Lid j j j ; đó: ∆C Lid phần cho phí phân thêm cho ngành thứ j theo lợi ích dư chúng j Điều kiện để phân chi phí là: ≤ Bj - C TH j ≤ C tj / t - C TH j ≥ C tach - C TH j j n ∑C n tach j = C TH − ∆C TH → ∆C TH = C TH − ∑ C tach ; đó: j j =1 j =1 ∆C TH phần chi phí công trình LDTH lại sau phân cho ngành theo chi phí tách By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Gọi C cj.n.d phần chi phí phân cho ngành thứ j mà ngành j chấp nhận → C cj.n.d = min(B j ; C tj / t ) Lợi ích dư ngành thứ j ∆B j = C cj.n.d − C tach ( ∆B j phần lợi ích thu j = ngành thứ j tham gia công trình LDTH) ∆C Lid j ∆C TH ∆B j n ∑ ∆B j j =1 Ví dụ: Sử dụng ví dụ Chọn C cj.n.d = C tj / t ∆BA = C Ac.n.d − C Atach = C At / t − C Atach = 6,5 − 5,3 = 1,2 ∆BB = CBc.n.d − CBtach = CBt / t − CBtach = 4,2 − 2,6 = 1,6 ∆BC = CCc.n.d − CCtach = CCt / t − CCtach = 1,5 − 0,3 = 1,2 → ∑ ∆B j = 1,2 + 1,6 + 1,2 = 4,0 ; ∑C tach j = 5,3 + 2,6 + 0,3 = 8,2 n → ∆C TH = C TH − ∑ C tach = 10,6 − 8,2 = 2,4 j j =1 → ∆C ALid = ∆C TH ∆BA 2,4.1,2 = = 0,72 ∆BA + ∆BB + ∆BC 4,0 → ∆CBLid = ∆C TH ∆BB 2,4.1,6 = = 0,92 ∆BA + ∆BB + ∆BC 4,0 → ∆CCLid = ∆C TH ∆BC 2,4.1,2 = = 0,72 ∆BA + ∆BB + ∆BC 4,0 → C ATH = C Atach + ∆C ALid = 5,3 + 0,72 = 6,02 ; CBTH = 3,56 ; CCTH = 1,02 Kiểm tra thấy hoàn toàn phù hợp với nguyên tắc phân chi phí (*) Phương pháp tính toán phức tạp nhiên hay sử dụng tính rõ ràng công IV Phân chi phí cho công trình bậc thang Sơ đồ: Đối với công trình làm việc độc lập (TTĐ) muốn tăng lợi ích tăng điện bảo đảm điều đồng nghĩa với việc phải sử dụng số biện pháp công trình làm cho chi phí vào công trình tăng, TTĐ làm việc bậc thang có công trình thượng lưu làm tằng sản lượng điện bảo đảm TTĐ phía bậc thang mà TTĐ phía không cần phải sử dụng biện pháp công trình Do lơị ích TTĐ phía tăng để công TTĐ phải chia sẻ phần lợi ích tăng thêm cho TTĐ phía bậc thang cách đòng góp phần chi phí cho TTĐ By: Master Nguyen Van Nghia Hydropower and Renewable Energy ... thuỷ triều lớn Trạm thủy điện - thủy điện tích Đây mô hình kết hợp thủy điện thủy điện tích Vào thời gian nhu cầu dung điện ít, nước bơm từ hồ chứa thủy điện lên hồ chứa trạm thủy điện tích cao... Hydropower and Renewable Energy Bài giảng Thủy – Version Hydraulic lectrure – Version Công thức (1-12) viết dạng: N=K.Q.H (1-13); Trong đó: K=9,81.η Thông thường tính toán thuỷ năng, chưa chọn thiết bị,... nên giá thành cao - Có thể thay đổi số kết câu thủy công để dùng lúc triều lên triều xuống Do ta có thêm số trạm thủy điện thủy triều sau: b Trạm thủy điện hồ chiều Các công trình trạm thuỷ điện