Nghiên cứu đánh giá tiềm năng và các giải pháp khai thác hiệu quả nguồn thủy điện nhỏ có công suất n=1 30MW

Đề tài : Nghiên cứu đánh giá tiềm năng và các giải pháp khai thác hiệu quả nguồn thủy điện nhỏ có công suất n=1 30MW thuộc công trình nghiên cứu khoa học cấp bộ

KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KHẢ THI VÀ CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC HIỆU QUẢ NGUỒN THUỶ ĐIỆN NHỎ CÓ CÔNG SUẤT 1-30MW

MÃ SỐ ĐỀ TÀI: I160

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Năng lượng

Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Danh Oanh

Hà nội - 2009

KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KHẢ THI VÀ CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC HIỆU QUẢ NGUỒN THUỶ ĐIỆN NHỎ CÓ CÔNG SUẤT 1-30MW

MÃ SỐ ĐỀ TÀI: I160

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI VIỆN NĂNG LƯỢNG

7906

Hà nội - 2009

MỤC LỤC

Mở đầu 1

Chương 1 Tổng quan về thuỷ điện và thuỷ điện nhỏ 3

1.1 Đặc điểm tự nhiên, sông ngòi và chế độ thuỷ văn 3

1.2 Tình hình nghiên cứu và phát triển thuỷ điện nhỏ ở

Việt Nam

10

Chương 2 Tiềm năng khả thi thuỷ điện nhỏ 17

2.1 Nguồn tài liệu nghiên cứu về tiềm năng thuỷ điện và

thuỷ điện nhỏ

17

2.3 Dự kiến khai thác giai đoạn 2010-2015 và ước tính

vốn đầu tư

23

2.4 Hiện trạng khai thác thuỷ điện nhỏ 26

Chương 3 Giải pháp khai thác hiệu quả thuỷ điện nhỏ 33

3.2 Tiêu chuẩn thiết kế và bố trí công trình 36

3.4 Bùn cát và các giải pháp công trình xả cát 42

Phụ lục

DANH SÁCH THAM GIA THỰC HIỆN

1 Phòng Khoa học và Kỹ thuật- Viện Năng lượng

2 Phòng Thuỷ Điện- Viện Năng lượng

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Danh Oanh

Tham gia chính: Lê Nguyên Trung

Ngô Trúc Hà

MỞ ĐẦU

Thuỷ điện, sử dụng năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng thuỷ điện, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng thuỷ điện (hơn 70% nhu cầu của họ) Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng thuỷ điện lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ Điện năng (toàn cầu) từ: nhiên liệu hóa thạch 64%, năng lượng hạt nhân 17%, thủy điện 18%, năng lượng tái tạo 1%

Thủy điện nhỏ đã được xây dựng trên thế giới từ đầu thế kỷ 20, cho đến nay đã phát triển rộng rãi ở nhiều nước như ở Trung Quốc, thuỷ điện được xem như là giải pháp chính cho phát triển điện nông thôn miền núi Khai thác thuỷ điện nhỏ với nhiều mục đích, không chỉ là nguồn cung cấp điện mà còn chống lũ, cung cấp nước, du lịch… đem lại hiệu quả kinh tế tổng hợp cho vùng Thuỷ điện nhỏ

là nguồn năng lượng tái tạo, phát triển bền vững và thân thiện môi trường được rất nhiều nước và tổ chức quốc tế quan tâm đầu tư khai thác một cách hiệu quả Công nghệ thuỷ điện nhỏ đã có sự phát triển cao trong công nghệ xây dựng, quản lý vận hành, chế tạo thiết bị

Ở Việt Nam, với mạng lưới sông suối dày đặc, địa hình có độ dốc khá lớn nên

có tiềm năng thuỷ điện tương đối phong phú Thuỷ điện nhỏ được xây dựng trong những năm đầu sau khi hoà bình lập lại 1954 và được phát triển sau khi giải phóng miền Nam trong những năm 1975-1985 với quy mô công suất trạm chủ yếu là loại công suất thấp (<100kW), chỉ có một vài công trình có quy mô

>1MW, các thuỷ điện này có vai trò chính cung cấp điện cho một số vùng miền núi phía bắc, miền trung và tây nguyên Từ 1985-2000, do điều kiện khó khăn

về kinh tế, phát triển thuỷ điện chậm lại, chủ yếu là thiết bị cơ điện bị hỏng không có phụ tùng thay thế, lưới phân phối điện lúc đó chưa phát triển, các trạm thuỷ điện nhỏ hầu như làm việc độc lập, điện năng không ổn định, chất lượng điện không cao dẫn đến một số trạm thuỷ điện nhỏ hoạt động cầm chừng hoặc hỏng hẳn khi có lưới điện đi qua

Từ 2000 đến nay, điều kiện kinh tế tăng trưởng, đa dạng hoá đầu tư, các thành phần kinh tế có thể tham gia xây dựng và quản lý các công trình thuỷ điện Thuỷ điện nhỏ đã và đang phát triển nhanh chóng, với hàng trăm nhà máy có quy mô công suất từ 1-30MW, tập trung ở các tỉnh miền núi phía bắc và miền trung tây nguyên đang được triển khai xây dựng Khai thác hợp lý nguồn thuỷ điện nhỏ sẽ đem lại lợi ích to lớn, tiết kiệm năng lượng hoá thạch, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế -xã hội các vùng miền núi, hoà vào lưới điện quốc gia, góp

phần chuyển đổi cơ cấu kinh tế của địa phương theo hướng tăng dần tỷ trọng công nghiệp

Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050 [1], đặt mục tiêu là bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo đảm giữ vững an ninh, quốc phòng và phát triển nền kinh tế độc lập; cung cấp đầy đủ năng lượng với chất lượng cao cho phát triển kinh tế - xã hội; khai thác, sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng trong nước, đa dạng hóa phương thức đầu tư và kinh doanh trong lĩnh vực năng lượng, hình thành và phát triển thị trường năng lượng cạnh tranh lành mạnh Chiến lược này cũng đề cập việc phát triển các nguồn lưới điện, đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu điện cho phát triển kinh tế - xã hội Phát triển nguồn năng lượng tái tạo cũng được đề cập trong Chiến lược này, trong đó thuỷ điện nhỏ có vai trò quan trọng Theo đó, phấn đấu tăng tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và năng lượng tái tạo lên khoảng 3% tổng năng lượng thương mại sơ cấp vào năm 2010; khoảng 5% vào năm 2020 và 11% vào năm 2050, đồng thời tuyên truyền sử dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo đến các khu vực vùng sâu, vùng xa, biên giới, hải đảo; xây dựng cơ chế quản lý để duy trì và phát triển các nguồn điện ở những khu vực này

Mặc dầu được quan tâm, tiềm năng thuỷ điện nhỏ cho đến nay vẫn chưa có những số liệu chuẩn xác Trên cơ sở các tài liệu nghiên cứu, quy hoạch và thiết

kế hiện có, đề tài đánh giá tổng quát tiềm năng thuỷ điện nhỏ và các vấn đề trong quy hoạch, thiết kế, quản lý khai thác hiệu quả nguồn thuỷ điện nhỏ

Nội dung nghiên cứu của đề tài:

- Điều tra thu thập tài liệu, đánh giá tổng quát về hiện trạng và tiềm năng khả thi của nguồn thủy điện nhỏ đã được nghiên cứu tới nay;

- Phân tích các giải pháp công trình, thiết bị thủy điện, đấu nối hệ thống, quản

lý vận hành;

- Các giải pháp cần thiết trong thiết kế, quản lý xây dựng và khai thác;

- Tổng kết, kiến nghị khai thác hiệu quả nguồn thủy điện nhỏ

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THUỶ ĐIỆN VÀ THUỶ ĐIỆN NHỎ

1.1 Đặc điểm tự nhiên, sông ngòi và chế độ thuỷ văn

1.1.1 Đặc điểm tự nhiên và thuỷ văn

Việt Nam có diện tích tự nhiên 329.200 km2, 3/4 là đồi núi, hình thái nước ta hẹp chạy dài trên 1630km từ cực Bắc đến cực Nam, chiều rộng lớn nhất ở miền Bắc khoảng 500km, miền Nam 375km và hẹp nhất ở miền Trung là 50km Khí hậu Việt Nam ở vào khu vực nhiệt đới gió mùa, mưa nhiều, nóng và ẩm Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000mm, nơi nhiều nhất đạt tới 4000mm và thấp nhất đạt 1000mm Lượng mưa ở nước ta thay đổi hàng năm không nhiều nhưng thay đổi giữa mùa mưa và mùa khô tương đối lớn dẫn đến

lũ xuất hiện thường xuyên cùng với hạn hán Mùa mưa và mùa khô có khác nhau về thời gian

ở các vùng Bắc,

Trung và Nam

Nói chung, mùa

mưa thường kéo

Ở nước ta, lượng mưa phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian Một số vùng ven biển thuộc phía Đông Trường Sơn thuộc địa phận từ các tỉnh

Hà Tĩnh đến Khánh Hoà có mùa mưa xuất hiện muộn hơn so với các vùng còn lại, mùa mưa ở đây từ tháng 9 đến tháng 11 có khi kéo dài đến tháng 12 Mùa

1000m 3 /s

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

mùa khô thường xuất hiện từ tháng 1 đến tháng 9 hàng năm Tổng lượng mưa mùa khô chiếm khoảng 35-40% tổng lượng mưa năm Các vùng còn lại có mùa mưa xuất hiện từ tháng 5 đến tháng 9 Mùa mưa ở các khu vực này kéo dài khoảng 5 tháng với tổng lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 70-80% tổng lượng mưa năm Mùa khô kéo dài 7 tháng, mùa khô thường xuất hiện từ tháng

10 đến tháng 4 năm sau Tổng lượng mưa mùa khô chiếm khoảng 20-30% tổng lượng mưa năm

Phân phối dòng chảy năm từng vùng chịu ảnh hưởng của chế độ mưa từng vùng Mùa lũ thường bắt đầu chậm hơn mùa mưa 1 tháng, chiếm khoảng 70÷80% lượng dòng chảy năm Tương ứng với các vùng có mùa mưa trình bày

ở trên sẽ có mùa lũ tương ứng (hình 1.1)

Đối với các vùng thuộc khu vực ven biển miền trung có địa hình hẹp, dốc, lưu lượng lũ lên xuống rất nhanh Các tháng mùa lũ chỉ khoảng 3 tháng vì vậy rất cần thiết giữ lại lượng nước về mùa lũ để điều tiết cho mùa kiệt

Với đặc điểm khí hậu thuỷ văn như trên kết hợp với điều kiện địa hình địa chất tạo điều kiện rất thuận lợi để phát triển thuỷ điện Đặc biệt sự lệch mùa dòng chảy sẽ làm cho năng lượng đạt lớn nhất hay bé nhất ở các vùng cũng rơi vào những tháng khác nhau vì vậy có thể bổ sung điện năng giữa các vùng Tổng lượng dòng chảy tập trung 70-80% vào 3-5 tháng mùa lũ, mùa khô có thời gian kéo dài và lượng dòng chảy ít là khó khăn cho việc khai thác thuỷ điện nhỏ

1.1.2 Đặc điểm sông ngòi

Nước ta có hệ thống sông ngòi dày, tổng số có 2.360 sông suối Mật độ sông suối trung bình trên toàn lãnh thổ là 0,6km/km2, tính với những sông suối có nước chảy quanh năm thì mật độ sông suối đạt 0.2 ÷0.4km/km2, trong đó trên phần lớn lãnh thổ đạt đến 1÷1,5km/km2 Việt Nam được thiên nhiên ban tặng cho rất nhiều sông như sông Hồng ở miền Bắc và sông Mê Kông ở miền Nam, chúng đều thuộc trong số những sông lớn nhất trên thế giới Sông Hồng bắt nguồn từ Tây Tạng và có 1/2 diện tích lưu vực nằm ở Việt Nam Sông Mê Kông

là sông quốc tế, đi qua năm nước ở thượng lưu là Trung Quốc, Myanma, Thái Lan, Lào và Campuchia với hơn 90% diện tích lưu vực nằm ngoài lãnh thổ Việt Nam Việc phát triển thủy điện trên sông Hồng và sông Mê Kông bị hạn chế, do các dòng sông này chảy qua các vùng đồng bằng Bắc bộ và Nam bộ Các lưu vực sông chính có tiềm năng phát triển thuỷ điện là:

- Sông Hồng là con sông lớn nhất ở Miền Bắc nước ta bắt nguồn từ Vân Nam (Trung Quốc) dài 1149km, phần chảy trên lãnh thổ nước ta dài 510km, độ dốc trung bình đoạn Lào Cai - Việt Trì là 0,23m/km Diện tích toàn bộ lưu vực 145965km2, phần nằm trên lãnh thổ nước ta 70722 km2, chiếm 42% diện tích toàn Miền Bắc

- Sông Đà bắt nguồn từ vùng núi Ngụy Sơn thuộc tỉnh Vân Nam Trung Quốc với cao độ 2450m chảy qua Lai Châu vào Việt Nam Tổng chiều dài sông Đà khoảng 980km, trong đó trên lãnh thổ Việt Nam là 540km Lưu vực Sông Đà nằm trải dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam với tổng chiều dài lưu vực 690km, chiều rộng trung bình 76km Chiều rộng lớn nhất là phần trung lưu đạt

165 km Sông Đà nhập vào Sông Hồng tại Việt Trì

- Sông Lô bắt nguồn từ vùng núi cao Trung Quốc chảy vào Việt Nam ở cửa khẩu Thanh Thuỷ về đến Vĩnh Tuy và chảy vào Tuyên Quang nhập lưu với sông Hồng tại Việt Trì Các nhánh cấp 1 của sông Lô chảy trong địa phận tỉnh Hà Giang là sông Miện, suối Nậm Ngần, suối Nậm Mu, Ngòi Quang, suối Sảo…

- Sông Gâm: Diện tích tập trung nước chủ yếu là huyện Bảo Lạc Sông cũng bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua biên giới vào huyện Bảo Lạc - Cao Bằng sau đó chảy sang Hà Giang và nhập lưu với sông Lô tại Tuyên Quang

- Sông Chảy bắt nguồn từ Tây Côn Lĩnh chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam qua Pà Vây Sủ sang Yên Bái và nhập với sông Lô tại Phú Thọ

- Sông Bằng có lưu vực tập trung nước là phần giữa tỉnh Cao Bằng Hướng chảy chính của sông này là Tây Bắc-Đông Nam Sông Bằng chảy qua Việt Nam sau

đó chảy sang Trung Quốc nhập lưu với sông Tả Giang tại Long Châu

- Sông Mã bắt nguồn từ vùng núi cao tỉnh Điện Biên và chảy vào Sơn La Từ ranh giới Điện Biên - Sơn La chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam qua Lào và

đổ vào Thanh Hoá và chảy ra biển Mạng lưới Sông Mã từ thượng nguồn đến ranh giới tỉnh Điện Biên - Sơn La phân bố theo dạng nan quạt, từ ranh giới Sơn

La - Điện Biên đến biên giới Lào - Việt phân bố theo dạng cành cây Sông Mã

có các phụ lưu lớn như: Nậm Hua, Nậm Công, Nậm Sọi, Nậm Ty, Nậm Con

- Sông Cả có mật độ lưới sông 0,7Km/Km2, sông chảy theo hướng Tây Đông Nam và đổ ra biển Đông tại Cửa Hội Sông Cả có 44 sông nhánh với đặc

Bắc-lớn nên dòng chảy lũ tập trung khá nhanh và gây nên mối uy hiếp mạnh đối với vùng hạ du sông Cả

- Sông Gianh bắt nguồn từ các dãy núi phía Bắc tỉnh Quảng Bình và chảy theo hướng Nam - Bắc rồi chuyển dần sang Tây - Đông và chuyển thành Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại cửa Gianh Sông Gianh gồm các phụ lưu chính như : Rào Trổ, Khe Nét, Khe Núng, A Man

- Sông Nhật Lệ gồm 2 phụ lưu chính là sông Long Đại và sông Kiến Giang, cả 2 sông này đều bắt nguồn từ các dãy núi cao phía nam của tỉnh Quảng Bình và chảy theo hướng Nam - Bắc rồi hợp lưu với nhau tại Phú Ninh và đổ ra biển tại cửa sông Nhật Lệ Sông Long Đại có diện tích lưu vực khá lớn, gồm các phụ lưu như : Rào Tràng, Song Cát, Lồ Ô, Rào Reng Sông Kiến Giang gồm các phụ lưu : Rào Con, Cao Dương, Khe Kích

- Sông Bồ là con sông nhỏ ở phía Bắc thành phố Huế, Việt Nam Sông Bồ là một phụ lưu quan trọng phía tả ngạn của sông Hương, chảy từ Trường Sơn qua các huyện A Lưới, Hương Trà, Phong Điền, Quảng Điền rồi đổ vào sông Hương

ở Ngã ba Sình

- Sông Hương có hai nguồn chính và đều bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn Dòng chính của Tả Trạch dài khoảng 67 km, bắt nguồn từ dãy Trường Sơn Đông, ven khu vực vườn quốc gia Bạch Mã chảy theo hướng tây bắc Hợp lưu với dòng Hữu Trạch tại ngã ba Bằng Lãng Hữu Trạch dài khoảng 60 km là nhánh phụ, chảy theo hướng bắc, nơi hai dòng này gặp nhau và tạo nên sông Hương

- Sông Vu Gia - Thu Bồn đều bắt nguồn từ dãy núi Ngok Linh của KonTum với cao độ trên 2000m Chảy qua tỉnh Quảng Nam và nhập lưu tại Duy Châu và đổ

ra biển

- Sông Trà Khúc là một sông thuộc Đông Trường Sơn bắt nguồn từ dãy núi cao phía tây tỉnh KonTum như dãy Ngok Tem với cao độ 1362m Sông chảy qua tỉnh Quảng Ngãi và đổ ra biển Công trình thuỷ điện trong quy hoạch được khai thác trên các phụ lưu Đắk Sê Lô, Đắk Drinh

- Sông Côn là dòng sông lớn nhất của tỉnh Bình Định, nhưng bắt nguồn ở độ cao 925 m từ khối núi Ngọc Roo ở các tỉnh Kon Tum, Gia Lai và từ vùng núi cao huyện An Lão, rồi chảy qua Vĩnh Thạnh nơi có hồ Vĩnh Sơn và thủy điện

Vĩnh Sơn Sông dài 171 km Lưu vực sông có diện tích 2980 km² thuộc các huyện An Khê (Gia Lai), An Lão, Vĩnh Thạnh, Tây Sơn, Vân Canh, An Nhơn và Tuy Phước (Bình Định) Đoạn thượng nguồn có tên là Đắc Cron Bung Và theo hướng đông nam nó chảy qua huyện Tây Sơn để rồi gặp các nhánh nhỏ bắt nguồn từ An Khê và Vân Canh tạo thành dòng lớn hơn Đoạn giữa ở huyện Tây Sơn có tên là sông Hà Giao Sau đó nó tiếp tục chảy qua huyện An Nhơn và gặp một nhánh khác từ hồ Núi Một (Vân Canh) chảy xuống Đoạn hạ lưu chia thành vài nhánh, đổ ra đầm Thị Nại, vịnh Quy Nhơn và có tên là sông Cái

- Sông Ba là một con sông khá lớn có diện tích lưu vực khoảng 14000 km2 Sông bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô thuộc dải Trường Sơn, đoạn thượng nguồn sông Ba chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đến An Khê sau đó sông chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam tiếp theo là hướng Bắc - Nam về đến Cheo Reo Từ Cheo Reo sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam về đến Sơn Hòa

và từ đây sông chảy theo hướng Tây Đông đổ ra biển Đông Độ cao trung bình lưu vực khoảng 500m, sông chính có chiều dài 388 km với mật độ lưới sông 0,25 km/km2

- Hệ thống sông Đồng Nai có sông chính dài trên 500 km, toàn bộ hệ thống sông này đều nằm trên lãnh thổ nước ta Bắt đầu từ cao nguyên Liang Biang là hai sông Đadung và Đanhim chảy theo hướng tây bắc - đông nam và hợp lưu lại Phần thượng lưu và hạ lưu, lòng sông rộng, độ đốc nhỏ, dòng chảy chậm, phần trung lưu dòng sông dốc có nhiều thác ghềnh Sau khi nhận thêm nước từ các phụ lưu La Ngà, sông Bé, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ, sông đổ ra biển bằng nhiều cửa

- Sông Sê San là một nhánh lớn của sông Mê Kông, là hợp lưu của 2 sông Đắk Bla và Krông Pơ Cô Đắk BLa là nhánh trái của sông Sê San bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Kring, diện tích lưu vực đến trạm thuỷ văn KonTum là 3.030km2, độ dài dòng sông 123km Krông Pơ Cô là nhánh phải của sông Sê San bắt nguồn từ dãy núi Ngok Pô Pin Pan với độ cao 1862m, diện tích lưu vực tính đến trạm thuỷ văn Trung Nghĩa là 3.224km2, chiều dài sông 125km Hai sông nhập với nhau tại Tà Vặt và chảy vào dòng Sê San, Từ đây sông chảy theo hướng Bắc - Nam đến thác Yaly, từ thác này đến biên giới Việt Nam - Campuchia sông chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam rồi đổ vào sông Mê Kông tại thị trấn Stung

- Sông Sêrêpốk cũng là một nhánh chính của sông Mê Kông, bắt nguồn từ

vùng núi phía Bắc và Đông Bắc của tỉnh Đắk Lắk nơi giáp với tỉnh Gia Lai có

độ cao 2000m Chiều dài dòng chính sông là 640 km với tổng diện tích lưu vực

là 29450km2, trong đó phần diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 18000

km2 bao gồm các phụ lưu của Sêrêpốk như Prek - Drang, YaHleo và Sêrêpốk

thượng

Tính theo số lượng các con sông thì sông ngòi nước ta đa số là sông nhỏ, chỉ có

9 hệ thống sông lớn và 2 nhánh lớn của sông Mê Kông là có diện tích lưu vực

lớn hơn 10.000km2 (bảng 1.1) Hàng năm mạng lưới sông của nước ta vận

chuyển ra biển một lượng nước lớn tới 869km3, tương ứng với lưu lượng bình

quân là 37.500m3/s, trong đó sông Hồng và sông Cửu Long chiếm 75% So với

các nước trong khu vực như Thái Lan, Philipin thì Việt Nam là nước có lượng

nước theo đầu người lớn hơn Danh sách và đặc trưng một số trạm thủy văn trên

các dòng sông lớn được ghi ở bảng 1.2

Bảng 1.1 Hệ thống sông lớn của Việt Nam

STT Tên Sông Diện tích lưu vực Flv (km2)

Bảng 1.2 Đặc trưng dòng chảy của một số trạm thuỷ văn trên sông lớn

Lưu lượng nước, m3/s Mô đun dòng chảy l/s/km2

TT Trạm Sông Thời kỳ quan trắc F (km2)

Năm Mùa cạn

ba tháng min

Tháng min

Nhỏ nhất Năm

mùa cạn

Ba tháng min

Tháng min

Nhỏ nhat

1.1.3 Các vùng lãnh thổ có tiềm năng thuỷ điện

Việt Nam gồm 64 tỉnh thành phố và được chia thành 8 khu vực kinh tế: Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng Bằng Sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng Bằng Sông Cửu Long (xem bản đồ hình 1.1) Do tính đặc thù của thuỷ điện nên không phải vùng, tỉnh nào cũng có thể phát triển thuỷ điện.Tiềm năng thuỷ điện tập trung ở các vùng: Đông Bắc, Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên

1.2 Tình hình nghiên cứu và phát triển thuỷ điện nhỏ Việt Nam

1.2.1 Trước giải phóng miền nam

Ở Việt Nam có nhiều sông suối và tiềm năng khá lớn về thuỷ điện, từ thời Pháp thuộc mặc dầu chưa nghiên cứu đánh giá tổng thể tiềm năng thuỷ điện cho toàn quốc nhưng đã bắt đầu nghiên cứu ở một vài vị trí để khai thác phục vụ cho sản suất Nhà máy thuỷ điện Tà Sa ở Cao Bằng được xây dựng rất sớm để phục vụ cho khai thác thiếc Tĩnh Túc Nhà máy thuỷ điện AnKroet (Suối Vàng) là nhà máy thuỷ điện đầu tiên ở miền Nam do Pháp xây dựng từ năm 1943, năm 1945 bắt đầu hoạt động Công suất khai thác ban đầu 500KW (2 tổ máy), sau đó cải tiến nâng công suất lên 600 KW Thời gian này chỉ cung cấp điện cho thành phố

Đà Lạt và phục vụ các quan chức người Pháp đến nghỉ mát Năm 1958, Nhật Bản mở rộng quy mô công suất lắp thêm 2 tổ máy 1250KW, đạt công suất tổng cộng 3100KW để chuẩn bị cho xây dựng nhà máy thuỷ điện Đa Nhim Từ năm

1941, nguời Pháp đã tiến hành thăm dò khảo sát thăm dò tuyến nhà máy thuỷ điện lớn Hoà Bình, nhưng đến năm 1944 phải dừng lại do chiến tranh thế giới thứ 2.Sau hoà bình lập lại năm 1954, nhà nước ta đã có chủ trương nghiên cứu đánh giá tiềm năng thuỷ điện một cách có hệ thống với quy mô lớn ở miền Bắc Năm 1956, với sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô (cũ), đã khảo sát tổng hợp trên 9000km sông ngòi Sau đó, với sự trợ giúp của chuyên gia Trung Quốc đã lập quy hoạch trị thuỷ và khai thác Sông Hồng và một số sông khác Ở miền Nam, Chính quyền Sài Gòn được sự tư vấn của Uỷ ban sông Mê Kông đã thuê một số hãng nước ngoài của Nhật, Pháp, Đài Loan vào nghiên cứu quy hoạch các hệ thống sông miền Nam như sông Đồng Nai, Sông Ba, Vũ Gia, Thu Bồn Trong giai đoạn này, ở miền Bắc đã xây dựng Nhà máy thuỷ điện Thác Bà có công suất 108MW (1972) và ở miền Nam đã xây dựng Nhà máy thuỷ điện Đa Nhim có công suất 160MW (1964)

Hình 1.1 Ranh giới các vùng trên lãnh thổ Việt Nam

1.2.2 Sau giải phóng miền nam 1975-1990

Sau giải phóng miền Nam năm 1975, do yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân, Bộ Thuỷ Lợi, Bộ Điện- Than đã tiếp tục triển khai lập quy hoạch tiềm năng, khai thác các dòng sông trong cả nước Tới 1980, về cơ bản tất cả các hệ thống sông lớn ở miền Bắc đã được nghiên cứu đánh giá tiềm năng một cách tương đối toàn diện, lập xong quy hoạch khai thác thuỷ điện bậc thang và bắt đầu xây dựng Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (1977÷1994) Tiếp theo từ 1981÷1985, để chủ động trong việc lập các Tổng Sơ phát triển điện lực, Bộ Điện lực đã lập thuyết minh tổng quan bậc thang thuỷ điện và các dự án đầu tư trên các sông Đồng Nai, Sông Ba, Vũ Gia, Thu Bồn, Cả, Sê San và bắt đầu xây dựng và đưa vào khai thác các công trình thuỷ điện Trị An, DrâyHlinh, Vĩnh Sơn

+ Kết quả nghiên cứu đánh giá tiềm năng thuỷ điện của Việt Nam được đánh giá tại thời điểm 1990 [11]:

- Tiềm năng lý thuyết toàn quốc: 300TWh, trong đó ở miền Bắc 181TWh, miền trung 89TWh, miền Nam 30TWh;

- Tiềm năng kinh tế kỹ thuật là năng lượng có thể khai thác được về phương diện kỹ thuật và có hiệu ích về kinh tế, được xác đinh khoảng có tổng công suất lắp máy trên toàn quốc khoảng 18.000MW, điện năng tổng cộng hàng năm 80÷100TWh, trong đó ở miền Bắc 51TWh, miền Trung 18.5TWh và ở Miền Nam 10.6TWh Theo quy mô công suất có thể phân thành:

o Thuỷ điện lớn và vừa có công suất N>10MW/ trạm, có công suất lắp máy khoảng 16.000÷16.500MW;

o Thuỷ điện nhỏ có quy mô công suất N≤10MW/ trạm, có công suất lắp máy tổng cộng 1500÷2000MW

1.2.3 Các nghiên cứu sau 1990-2005

+Theo đánh giá của chương trình KH&CN cấp nhà nước [9], giai đoạn 1996÷2000 "Xây dựng chiến lược và chính sách năng lượng bền vững" thực hiện 2001, trên cơ sở đánh giá lại tài nguyên năng lượng và khả năng đảm bảo

dữ trữ tài nguyên cho phát triển năng lượng có xét đến yếu tố kinh tế và môi trường, đã đưa ra: "tổng tiềm năng lý thuyết thuỷ điện Việt Nam là 308,6TWh, tiềm năng kỹ thuật là 72TWh, tiềm năng thuỷ điện có xét tới yếu tố kinh tế môi

trường là 51,6TWh Khả năng khai thác thuỷ điện dự kiến đạt 25÷30TWh vào

năm 2010 và 45÷50TWh vào năm 2020"

+ Trong các năm 1999÷2005 [16], [16], được sự tư vấn của các tổ chức quốc tế

SWECO, STATKRAFT, NORPLAN phối hợp với các cơ quan tư vấn của Việt

Nam (Công ty tư vấn xây dựng điện 1,2,3 và 4), Tổng Công ty điện lực Việt

Nam đã thực hiện dự án "Nghiên cứu Quy hoạch Thủy điện Quốc gia (NHP)"

Mục tiêu Nghiên cứu Quy hoạch Thủy điện quốc gia của Việt Nam là đưa ra

cho Chính phủ các chiến lược phát triển hệ thống điện khác nhau nhằm xác định

nhu cầu phát triển điện Kết quả nghiên cứu quy hoạch cho các dòng sông chính

được ghi ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Tiềm năng thuỷ điện Việt Nam

TT Lưu vực sông Số công trình Tổng công suất lắp máy MW

Điện năng trung bình năm (106.kWh)

+ Theo kết quả nghiên cứu quy hoạch thuỷ điện nhỏ toàn quốc của Công ty tư

vấn xây dựng điện 1[7], thực hiện năm 2001-2005, tiềm năng thuỷ điện nhỏ của

nước ta với quy mô công suất từ 1MW ≤Nlm≤30MW/trạm có 407 công trình,

tổng công suất lắp máy 2.873MW, điện lượng trung bình hằng năm 13,4TWh

(bảng 1.3) Tiềm năng thuỷ điện nhỏ phân bố tập trung ở các vùng miền núi

phía Bắc, miền Trung Nam bộ và Tây Nguyên Tiềm năng thuỷ điện nhỏ nêu

trên chưa tính đến hàng trăm trạm thuỷ điện nhỏ có quy mô công suất

0,1MW<Nlm<1MW/trạm và hàng trăm ngàn các tổ máy thuỷ điện cực nhỏ có

công suất từ 100W÷1.000W/tổ có thể lắp đặt được cho các vùng nông thôn

Bảng 1.4 Tiềm năng thuỷ điện nhỏ phân theo các tỉnh

TT Tên tỉnh Số dự án

Tổng công suất lắp máy (MW)

Tổng điện năng trung bình năm Eo (10 6 kwh)

Tiềm năng thuỷ điện nhỏ chiếm khoảng 15% tổng tiềm năng thuỷ điện của đất nước, nếu khai thác tốt nguồn thuỷ điện nhỏ này sẽ đóng góp một phần đáng kể trong sản xuất điện năng, góp phần bảo vệ môi trường, phát triển kinh tế miền núi, tiết kiệm nguồn nhiên liệu hoá thạch

Trên cơ sở đánh giá quy hoạch của Công ty tư vấn xây dựng điện 1, Bộ Công nghiệp đã phê duyệt trong quyết định số 3454/QĐ-BCN ngày 18/10/2005 danh mục 239 công trình của 24 tỉnh có tiềm năng thuỷ điện với quy mô công suất 1MW ≤Nlm≤30MW/trạm với tổng công suất lắp máy 1.521MW (bảng 1.4)

− Điều kiện tự nhiên, thuỷ văn và sông suối của Việt Nam có thuận lợi cho phát triển thuỷ điện nói chung và thuỷ điện nhỏ nói riêng Nghiên cứu và khai thác nguồn thuỷ điện nhỏ ở Việt Nam đã được thực hiện sớm, ngay từ sau cách mạng tháng tám, nguồn thuỷ điện nhỏ có vai trò quan trọng, gần như là nguồn điện chính ở một số địa phương vùng miền núi phía bắc, miền trung và tây nguyên trong những năm 1975-1990

− Tiềm năng thuỷ điện nhỏ của Việt Nam tương đối lớn, có nhiều nghiên cứu đánh giá, nhưng số liệu chuẩn xác vẫn còn thiếu Nhiều vấn đề đặt ra cho công tác quy hoạch, thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành đáp ứng yêu cầu khai thác đa mục tiêu cần thiết được nghiên cứu tiếp tục Hiện tại, nguồn thuỷ điện nhỏ đưa vào khai thác với tỉ lệ khiêm tốn, hầu hết đang ở giai đoạn đầu tư xây dựng và sẽ đưa vào vận hành từ 2010-2015

Chương 2 TIỀM NĂNG KHẢ THI THUỶ ĐIỆN NHỎ 2.1 Nguồn tài liệu nghiên cứu về tiềm năng thuỷ điện và thuỷ điện nhỏ 2.1.1 Nguồn tài liệu

Các tài liệu sử dụng cho đề tài được thu thập, điều tra từ nhiều nguồn khác nhau nghiên cứu từ 2000 trở lại đây, cụ thể:

− Tài liệu quy hoạch thuỷ điện vừa và nhỏ toàn quốc (QHTQ) do Công ty tư vấn xây dựng điện thực hiện 2000 -2005, được Bộ Công nghiệp phê duyệt tại quyết định số 3454/QĐ-BCN ký ngày 18/10/2005[7],

− Tài liệu quy hoạch thuỷ điện nhỏ các tỉnh (QHT), quy hoạc lưu vực sông (QHLV) do Vện năng lượng, Viện Khoa học thuỷ lợi, các đơn vị tư vấn khác… thực hiện 2000-2009 [13],

− Tài liệu quy hoạch điện lực các địa phương QHĐL (Viện năng lượng 2009),

2000-− Tài liệu quy hoạch, tính toán đấu nối các thuỷ điện nhỏ vào hệ thống điện (QHĐN) do Các công ty tư vấn xây dựng điện, Viện năng lượng lập 2000-2009, [8], [12],

− Các tài liệu điều tra khác

2.1.2 Các căn cứ xác định tiềm năng khả thi

− Tiêu chí kỹ thuật, xem xét các công trình có khả năng lắp đặt có quy mô công suất trong khoảng 1-30MW/công trình, các công trình có cột nước cao hoặc có khả năng xây dựng nhà máy kiểu sau đập, xem xét đến yếu tố môi trường, các ảnh hưởng đến môi trường ở mức cho phép,

− Hiệu quả kính tế của công trình, các điều kiện tự nhiên, xã hội, giao thông và thi công xây dựng, khả năng đấu nối vào lưới điện quốc gia…,

− Các công trình đã được nghiên cứu trong các tài liệu nêu trên, đã nghiên cứu trong quy hoạch thuỷ điện nhỏ, quy hoạch đấu nối, một số công trình đã được nghiên cứu dự án đầu tư, thiết kế cơ sở, đang ở giai đoạn xây dựng, hoặc đã đăng ký dầu tư,

− Các công trình trong các vùng nhạy cảm như khu bảo tồn thiên nhiên, khu

di tích, xa lưới điện quốc gia sẽ đánh giá không có tính khả thi,

− Tiêu chuẩn thiết kế theo TCXD VN 285:2002,

− Tiêu chí môi trường xem xét đến các yếu tố làm ngập khu dân cư, diện tích

đất canh tác Diện tích ngập không quá 5kW/1ha ngập, 7kW/1người di

chuyển…

Bảng 2.1 Danh mục các tài liệu sử dụng đánh giá tiềm năng khả thi

Nhận xét về tài liệu:

− Các tài liệu QHTQ, QHĐL, QHLV, QHĐN… mỗi tài liệu có những mục

đích khác nhau, nhìn chung là chưa tập hợp đánh giá hết tiềm năng,

− QHTQ có tính vĩ mô xem xét hầu hết các tỉnh có tiềm năng, tuy nhiên là đề

án có tính vĩ mô, do vậy các số liệu ở mức sơ bộ, số liệu quy hoạch khác xa với

thực tế,

− QHT, đánh giá chi tiết hơn, nhưng cũng không xem xét toàn diện tiềm

năng mà tập trung quy hoạch xem xét một số công trình cụ thể để đưa vào đầu

tư từng giai đoạn,

− QHĐN, được thực hiện gần đây cho 2 khu vực miền bắc và miền

trung-miền nam, số liệu nhìn chung đầy đủ, quy mô có xem xét đến các công trình có

công suất N>30MW/trạm

− Trên cơ sở phân tích, điều tra, đánh giá các tài liệu hiện có (bảng 2.1), đề

tài đã đánh giá tiềm năng khả thi đã được nghiên cứu đến hiện nay

2.2 Đánh giá tiềm năng khả thi thuỷ điện nhỏ

2.2.1 Tiềm năng khả thi

Trên cơ sở thu thập, phân tích tài liệu, có thể đánh giá tổng hợp tiềm năng khả

thi nguồn năng lượng thuỷ điện ở bảng 2.2 Tiềm năng thuỷ điện có ở 32/64 tỉnh

của toàn quốc, với quy mô công suất từ 1÷30MW/trạm, có khoảng 900 công

trình, tổng công suất lắp đặt xấp xỉ 7000MW, điện năng ước tính khoảng 30

tỉkWh/ năm Đây là nguồn năng lượng khá lớn cung cấp cho hệ thống điện quốc

gia, thúc đẩy phát triển kinh tế các tỉnh miền núi, nơi điều kiện kinh tế- văn hoá

và xã hội đang còn kém phát triển

Bảng 2.2 Đánh giá tiềm năng khả thi của các địa phương

Bảng 2.3 Đánh giá tiềm năng khả thi theo các vùng

T

T Vùng

Tỉnh có nguồn thuỷ điện nhỏ

Số công trình

Công suất (MW)

Tỉ lệ

% Ghi chú

1 ĐÔNG BẮC

Hà Giang,Cao Bằng, Lào Cai, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Yên Bái, Bắc Giang, Quảng Ninh

294 1891 28

Vùng tiềm năng rất lớn và tập trung ở 4 tỉnh:

Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái,

ở 3 tỉnh: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La,

T Vùng Tỉnh có nguồn thuỷ điện nhỏ

Số công trình

Công suất (MW)

105 728 11

Vùng tiềm năng

ít, phân bố tương đối đều ở các tỉnh

114 1038 15

Tiềm năng lớn

và tập trung ở 2 tỉnh: Quảng Nam, Quảng Ngãi

212 1520 22

Vùng tiềm năng rất lớn và phân

bố đều trên các tỉnh

6 ĐÔNG NAM

BỘ

Ninh Thuận, Bình Phước, Bình Thuận 20 209 3

Vùng ít tiềm năng, chủ yếu ở Bình Phước, Bình Thuận

Tổng cộng 909 6817 100

Với 32 tỉnh có tiềm năng thuỷ điện nhỏ, tập trung các vùng: Đông Bắc, Tây Bắc, Tây Nguyên và Duyên hải nam trung bộ chiếm khoảng 90% tiềm năng của

cả nước

2.2.3 Quy mô tiềm năng thuỷ điện nhỏ theo công suất

Kết quả phân loại tiềm năng thuỷ điện nhỏ theo quy mô công suất được ghi ở bảng 2.4 Vế số lượng công trình chiếm trên 40% là các trạm có quy mô 1MW ≤

N <5MW, với công suất chỉ khoảng 15% Loại chiếm tỉ trọng công suất lớn là các trạm có quy mô 10MW ≤ N <30MW, trên 200 trạm chiếm công suất trên 60% tổng tiềm năng

Tây bắc Bắc

trung bộ

Duyên hải nam trung bộ

Tây nguyên

Đông nam bộ

Hình 3.1 Phân bố thuỷ điện nhỏ theo các vùng

Hình 2.1 Phân bố thuỷ điện nhỏ theo vùng

Hình 2.2 Thuỷ điện nhỏ theo quy mô công suất nhà máy

Bảng 2.4 Quy mô theo công suất

Số công trình Tổng công suất lắp đặt

công suất

trạm (MW) Số lượng Tỉ lệ %

Công suất (MW) Tỉ lệ %

2.3 Dự kiến khai thác giai đoạn 2010-2015 và ước tính vốn đầu tư

2.3.1 Dự kiến kế hoạch khai thác

Trên cơ sở thống kê đăng ký đầu tư và kế hoạch đưa vào khai thác các thuỷ điện

nhỏ của các chủ đầu tư và các địa phương, dự kiến kế hoạch khai thác giai đoạn

2009-2015 như bảng 2.5 Số liệu trên cho thấy, tiềm năng thuỷ điện nhỏ được

khai thác rất lớn trong những năm tới đây, mỗi năm có thêm khoảng 1000MW

công suất tham gia vào lưới điện quốc gia

2.3.2 Uớc tính nguồn vốn đầu tư

Thống kê vốn đầu tư ở giai đoạn quy hoạch, thiết kế và phê duyệt đầu tư cho

thấy, suất đầu tư cho 1kW công suất lắp máy của thuỷ điện nhỏ trung bình

Hình 2.3 Công suất theo quy mô nhà máy

các số liệu tính toán từ các dự án đầu tư cho đấu nối các thuỷ điện nhỏ vào hệ thống điện gồm các trạm biến áp, đường dây truyền tải- phân phối từ 220kV trở xuống, cho thấy cần một khối lượng vốn đầu tư “rất lớn” cho xây dựng thuỷ điện nhỏ khoảng 200 ngàn tỉ đồng đến 2015 (bảng 2.6),

− Các chủ đầu tư là các Tập đoàn kinh tế lớn, Tổng công ty, doanh nghiệp nhà nước, địa phương hay các chủ đầu tư khác…sẽ đầu tư xây dựng công trình thuỷ điện bao gồm các hạng mục công trình thuỷ công, nhà máy thuỷ điện, thiết bị thuỷ công, thiết bị cơ điện và các chi khác (khảo sát, tư vấn, môi trường…)

− Đối với các công trình đấu nối vào hệ thống, về nguyên tắc các chủ đầu tư xây dựng thuỷ điện đầu tư xây dựng các hạng mục lưới điện tính từ nhà máy đến điểm đấu nối,

+ Các hạng mục đường dây và tram biến áp 220kV do Tập đoàn Điện lực Việt Nam đầu tư

+ Các đường dây trục, trạm 110kV vừa đóng vai trò cấp điện cho khu vực, vừa gom các thuỷ điện nhỏ do Công ty điện lực các vùng đầu tư

+ Các hạng mục đường dây 110kV, các trạm biến áp nâng, trạm 110kV phục vụ đấu nối cụm thuỷ điện sẽ do các chủ thuỷ điện đầu tư,

+ Các hạng mục lưới trung thế đấu nối thuỷ điện do chủ thuỷ điện đầu tư Trong trường hợp lưới điện đấu nối nhiều trạm thuỷ điện, vốn đầu tư sẽ được chia sẻ giữa các nhà đầu tư,

Bảng 2.5 Dự kiến kế hoạch xây dựng thuỷ điện nhỏ

Dự kiến khai thác đưa vào vận

Đến 2010 2010- 2015

STT Tỉnh

Số công trình

Công suất

Số công trình

Công suất

Số công trình

Tổng công suất (MW)

tư xây dựng cho các

công việc: khảo sát, tư

40.000

2.4 Hiện trạng khai thác thuỷ điện nhỏ

Thuỷ điện nhỏ Việt Nam có lịch sử phát triển trong thời kỳ sau cách mạng tháng

8, nhưng thực sự được ghi nhận là sau năm 1954 và mãi tới sau khi đất nước thống nhất 1975 thì thuỷ điện nhỏ mới thực sự được quan tâm đầu tư Trước

1985, do lưới điện quốc gia chưa phát triển nên hầu hết các tỉnh lỵ, huyện lỵ miền núi đều được cấp điện chủ yếu bằng nguồn Diesel và thuỷ điện nhỏ như ở

Hà Giang, Cao Bằng, Lai Châu, Sơn La, Bắc Cạn, Gia Lai, KonTum, Lâm Đồng

Các trạm thuỷ điện nhỏ trong giai đoạn này chủ yếu có quy mô nhỏ, được đầu

tư từ ngân sách nhà nước để xây dựng công trình, còn phần thiết bị hầu như là nhập ngoại thông qua viện trợ của nước ngoài như: Liên Xô, Trung Quốc

Từ sau 1985÷1990, các nhà máy cơ khí lớn của Việt Nam như Công ty sửa chữa thiết bị điện Đông Anh, Nhà máy cơ khí Hà Nội, đã nghiên cứu chế tạo thành công các tổ máy tuabin thuỷ lực đến 1MW/tổ máy, đây là giai đoạn đánh dấu bước phát triển của ngành cơ khí trong sản xuất thiết bị thuỷ điện Một số trạm thuỷ điện nhỏ được xây dựng trong giai đoạn này như: Thông gót 1.8MW (Cao Bằng), Nậm Má 3MW, Thác Thuý 1.5MW (Hà Giang), Chiềng Ngàm 1.8MW (Sơn La), Thác Bay 2.4MW (Lai Châu), Sông Mực 1.8MW (Thanh Hoá), An Điềm 5.4MW, Phú Ninh 2MW (Quảng Nam), Sông Pha 7.5MW (Ninh Thuận)

Từ 1990÷2000, do khó khăn về nguồn vốn, sự phát triển thuỷ điện nhỏ dường như chững lại, chỉ có rất ít trạm thuỷ điện nhỏ được xây dựng trong giai đoạn này Trong giai đoạn này, một dạng mới về khai thác thuỷ điện nhỏ được ứng dụng là lcác tổ máy thuỷ điện cực nhỏ, quy mô hộ gia đình có công suất 0,1÷1kW/tổ máy, thiết bị được nhập khẩu từ Trung Quốc, giá thành các tổ máy thấp và lắp đặt đơn giản Có tới hàng trăm ngàn hộ gia đình nông thôn vùng miền núi phía Bắc đã lắp đặt loại thiết bị này Các thủy điện nhỏ dạng mini này chủ yếu được lắp đặt tự phát, thiếu hiểu biết kỹ thuật và hầu hết không đảm bảo

an toàn nên đang là hiểm họa với tính mạng người dân Nhiều tai nạn gây chết người đã sảy ra (xem các ảnh minh hoạ)

Từ 2000 đến nay, phong trào xây dựng các công trình thuỷ điện nhỏ phát triển mạnh, hầu hết các vị trí công trình có tiềm năng và khả thi được các nhà đầu tư đăng ký xây dựng ở tất cả các địa phương có tiềm năng Các nhà đầu tư bao gồm các doanh nghiệp, tổ chức kinh tế nhà nước, địa phương, các nhà đầu tư

ngoài quốc doanh…Mặc dầu vậy đến thời điểm hiện nay, số công trình đưa vào vận hành mới rất ít, hầu hết các công trình đăng ký đều chậm so với tiến độ hoặc chưa triển khai được

Tới 2008, trên toàn quốc đã xây dựng và đưa vào vận hành thuỷ điện nhỏ với tổng công suất lắp máy khoảng 200MW, hiện nay đang hoạt động 180MW, điện lượng bình quân uớc tính 600 trkWh/năm (bảng 2.7)

Bảng 2.7 Hiện trạng các trạm thuỷ điện nhỏ có công suất ≤30 MW/trạm (đến

2008) Công suất kW STT Tên tỉnh Số

trạm Lắp

máy

Còn hoạt động

Kết luận chương 2

− Nghiên cứu, quy hoạch và đánh giá về tiềm năng thuỷ điện nhỏ đã được nghiên cứu khá nhiều; mặc dầu vậy số liệu khẳng định tiềm năng chuẩn xác còn chưa đầy đủ Nghiên cứu quy hoạch toàn diện về thuỷ điện nhỏ có sự khó khăn

và phức tạp, đòi hỏi đầu tư nhiều về thời gian và kinh phí Thuỷ điện nhỏ thường ở vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa, nằm ở các sông nhánh, thượng nguồn của các sông lớn, nơi điều kiện dân sinh kinh tế còn thấp, hầu hết chưa có đường giao thông, chưa có lưới điện đi qua, thiếu tài liệu chuẩn xác về thuỷ văn, địa hình, địa chất Để đánh giá chuẩn xác tiềm năng thuỷ điện nhỏ yêu cầu phải có những điều tra khảo sát, đo đạc trực tiếp Các tài liệu nêu trên cũng mới đáp ứng mục tiêu trước mắt là xác định những vị trí thuỷ điện nhỏ có tính khả thi cao hơn để đưa vào xây dựng sớm trong những năm tới;

− Tiềm năng thuỷ điện có ở 32/64 tỉnh của toàn quốc, với khoảng 900 công trình, tổng công suất lắp đặt xấp xỉ 7000MW, điện năng ước tính khoảng 30 tỉkWh/ năm Tập trung các vùng: Đông Bắc, Tây Bắc, Tây Nguyên và Duyên hải nam trung bộ chiếm khoảng 90% tiềm năng của cả nước Đây là nguồn năng lượng khá lớn cung cấp cho hệ thống điện quốc gia, thúc đẩy phát triển kinh tế các tỉnh miền núi, nơi điều kiện kinh tế- văn hoá và xã hội;

− Theo đăng ký đầu tư và kế hoạch đưa vào khai thác các thuỷ điện nhỏ giai đoạn 2009-2015 với khoảng 600 công trình, 6000MW công suất lắp máy, vốn đầu tư cần khoảng 200 ngàn tỉ đồng Mỗi năm có thêm khoảng 1000MW công suất tham gia vào lưới điện quốc giacho thấy tiềm năng thuỷ điện nhỏ được khai thác rất lớn trong những năm tới đây;

− Khai thác thuỷ điện nhỏ kinh tế, hiệu quả nhưng hiện nay nay cũng mới đưa vào hoạt động khoảng 180MW Hầu hết các thuỷ điện nhỏ đang ở giai đoạn đầu

tư xây dựng và sẽ đưa vào vận hành trong các năm tới đây

Ảnh 14 Các tổ

máy thuỷ điện

nhỏ 200-500W

Ảnh 12 Nhà máy thuỷ điện Đa Nhim, công suất

160MW (ảnh trên) và thuỷ điện nhỏ Sông Pha, công

suất 7,5MW (ảnh dưới)

Ảnh 13

Thuỷ điện nhỏ Nà Tra 120KW (Sơn La)

Một số hình ảnh về thuỷ điện nhỏ

Mường Báng - Điện Biên - NLm=24kw

Nà Lơi - Điện Biên - NLm=9,3MW

Thác Bay - Điện Biên - NLm=2,4MW

Chương 3 GIẢI PHÁP KHAI THÁC HIỆU QUẢ THUỶ ĐIỆN NHỎ 3.1 Sơ đồ bố trí trạm thuỷ điện nhỏ

Ưu điểm của sơ đồ này:

- Có hồ chứa nước với dung tích lớn, có thể sử dụng để điều tiết nâng cao hiệu quả phát điện, tận dụng được năng lưu lượng nước về mùa lũ,

- Tận dụng lưu lượng của dòng sông

Với sơ đồ thuỷ điện kiểu đường dẫn là kênh dẫn có ưu điểm: vốn đầu tư nhỏ,

dễ quản lý, hỏng hóc dễ sửa chữa Nhược điểm: hồ chứa thường chỉ là điều tiết ngày đêm nên khả năng điều tiết không cao, không tận dụng được năng lượng dòng nước về mùa lũ, đường dẫn trong thời gian vận hành dễ bị hỏng hóc do sạt

lở đất

Với sơ đồ thuỷ điện kiểu đường dẫn là đường hầm có ưu điểm: dễ vận hành, dễ quản lý, thời gian thi công ít ảnh hưởng đến môi trường, diện tích đất chiếm dụng ít Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn, địa hình thuận lợi thì mới có thể thi công được

Kênh dẫn Hầm dẫn Hình 3.2 Sơ đồ khai thác kiểu đường dẫn +Trạm thủy điện kiểu kết hợp đập – đường dẫn

Các công trình và hình thức bố trí về cơ bản cũng giống như trạm thuỷ điện kiểu đường dẫn, chỉ khác là đập ngăn sông tương đối cao, cột nước hình thành một phần do đập và một phần do đường dẫn Kiểu kết hợp này tổ hợp được các ưu điểm của 2 sơ đồ trên và hạn chế các nhược điểm

3.1.2 Các hạng mục công trình chính của trạm thủy điện nhỏ

a Đập

Đập có thể là đập tràn, đập không tràn, hoặc hai loại nối tiếp với nhau

- Đập không tràn của trạm TĐ thường dùng loại đập đất đá, đá đất hỗn hợp, cũng có khi bằng bê tông hoặc đá xây

- Đập tràn: Đối với các sông suối nhỏ miền núi lòng sông hẹp, lưu lượng lũ lớn, thông thường toàn bộ đập ngăn dòng chảy là đập tràn Đập tràn có thể là bê tông hoặc đá xây, đặc biệt cũng có thể bằng cao su (Trung Quốc đã dùng) Mặt cắt của đập tràn thường làm theo kiểu WES, Crigeôfixêrốp và đỉnh rộng có hệ

số lưu lượng lớn

b Tuyến năng lượng (đường dẫn của trạm TĐ)

Đường dẫn có tác dụng tạo ra cột nước cho trạm thủy điện và dẫn lưu lượng nước cần thiết đến trạm

Có 2 loại :

- Đường dẫn không áp : kênh, máng, đường hầm không áp

- Đường dẫn có áp : ống dẫn có áp hoặc đường hầm có áp

Kênh dẫn là loại được áp dụng rộng rãi nhất vì giá thành rẻ, thi công đơn giản, quản lý dễ.nó

c Nhà máy thủy điện

Nhà máy là bộ phận chủ yếu của trạm thủy điện Tất cả các thiết bị thủy lực, cơ khí, thiết bị điện và một số thiết bị phụ đều được lắp đặt trong nhà máy Có 2 loại nhà máy

+ Nhà máy cột nước thấp: thường áp dụng trạm TĐ kiểu đập với cột nước từ 8m

÷ 12m Loại này chịu áp lực nước thượng lưu, làm việc như một đập ngăn không tràn, do đó trong tính toán yêu cầu tính ổn định của nhà máy giống tính toán đập trọng lực không tràn

+ Nhà máy cột nước cao: thường áp dụng trạm TĐ kiểu đường dẫn, nhà máy

sau đập, dùng ống dẫn có áp đưa nước vào tuabin, nhà máy không chịu áp lực nước phía thượng lưu do đó kết cấu đơn giản và kinh tế hơn

Nhà máy thủy điện nói chung thường gồm 2 phần (phần dưới nước và phần trên nhà máy)

- Phần trên nhà máy (ranh giới là sàn máy phát) được lắp máy phát điện, thiết bị