Lý do ch ọn đề tài
Trong bối cảnh các quốc gia, bao gồm Việt Nam, đang đẩy mạnh quá trình hiện đại hóa và công nghiệp hóa, nhu cầu về năng lượng trở thành yếu tố then chốt cho sự phát triển Năng lượng không chỉ là nền tảng cho công nghệ kỹ thuật mà còn quyết định sự thịnh vượng của mỗi quốc gia trong thời đại hiện nay Tuy nhiên, việc gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng đang khiến tài nguyên ngày càng cạn kiệt, vì vậy, việc tiết kiệm và sử dụng năng lượng hiệu quả đang trở thành mối quan tâm hàng đầu.
Việc sử dụng điện năng ở Việt Nam hiện nay còn tồn tại nhiều vấn đề, gây tổn thất kinh tế và ảnh hưởng đến sự bền vững của nguồn năng lượng Sự lãng phí điện năng không chỉ làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên mà còn tác động tiêu cực đến môi trường Do đó, tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm và hiệu quả trong sử dụng năng lượng điện là rất cần thiết để đảm bảo phát triển bền vững cho nền kinh tế năng lượng.
Tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là năng lượng điện, đang trở thành một chương trình nghiên cứu quan trọng trên toàn thế giới Các nhà khoa học từ nhiều quốc gia đang nỗ lực tìm kiếm giải pháp, với hàng trăm nghìn ý tưởng sáng tạo được phát triển, bao gồm cải tiến kỹ thuật cho lưới điện thông minh.
Có thể kể đến dự án mang quy mô Thế giới có tính truyền tải nhất chính là chiến dịch
"Giờ Trái đất" ra đời từ năm 2007 đã trở thành một phong trào toàn cầu nhằm tiết kiệm năng lượng Tại Việt Nam, nhiều chiến dịch và nghiên cứu đã được triển khai để nâng cao ý thức tiết kiệm điện năng, bao gồm thiết kế nhà sinh thái thân thiện với môi trường Những nghiên cứu này giúp đánh giá thực trạng sử dụng điện trong nước và quốc tế Tôi tập trung nghiên cứu lưới điện 110kV Hà Nội để phân tích tình trạng tiêu thụ điện năng lãng phí và đề xuất các giải pháp tiết kiệm lâu dài Các giải pháp sẽ được chia thành hai nhóm: giải pháp kỹ thuật liên quan đến cơ sở vật chất và hạ tầng, và giải pháp phi kỹ thuật nhằm thay đổi thói quen sử dụng của người tiêu dùng Đề tài Luận văn Thạc sỹ của tôi là: “Nghiên cứu và đề xuất giải pháp sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả cho lưới điện 110 kV Hà Nội”.
M ục đích nghiên cứu
Khảo sát thực trạng sử dụng điện năng hiện nay, đặc biệt là tại lưới điện 110kV Hà Nội, nhằm đề xuất và đánh giá các giải pháp tiết kiệm và hiệu quả trong việc sử dụng điện năng.
Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu lý thuyết chung về sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả
- Thu thập và thống kê số liệu điện năng tại lưới điện 110kV Hà Nội
- Nghiên cứu nguyên nhân làm lãng phí và tổn thất điện năng trong thời gian nghiên cứu
- Đánh giá và rút ra kết luận về giải pháp cho vấn đề chính nghiên cứu của đề tài.
D ự kiến đóng góp
Để giảm tổn thất điện năng trên lưới điện 110kV tại TP Hà Nội, cần thực hiện một số giải pháp khả thi như nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng, áp dụng công nghệ hiện đại trong quản lý và vận hành lưới điện, cũng như tăng cường bảo trì định kỳ các thiết bị điện Bên cạnh đó, việc tuyên truyền và giáo dục người dân về tiết kiệm điện cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tổn thất Thực hiện các biện pháp này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
- Đẩy mạnh, nâng cao chất lượng trong công tác quản lý, vận hành tại các đơn vị làm việc trực tiếp
Giải pháp kỹ thuật bao gồm việc phân bố tải hợp lý nhằm ngăn ngừa quá tải cho đường dây và trạm biến áp Sử dụng công nghệ mới giúp phát hiện sớm các khiếm khuyết, từ đó có thể khắc phục kịp thời, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.
- Quản lý sử dụng nguồn tự dùng tại các Trạm biến áp
- Bổ sung quản lý vận hành tụ bù có hiệu quả
- Quản lý phụ tải tại các Trạm biến áp
- Quản lý nhu cầu điện năng (DSM) và điều chỉnh phụ tải (DR).
C ấu trúc luận văn
Luận văn bao gồm: Phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo của luận văn được giới thiệu trong 03 chương sau:
Chương 1: Tổng quan về sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả
Chương 2: Đánh giá hiện trạng sử dụng điện năng tại lưới điện 110kV Hà Nội
Chương 3: Đề xuất các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho lưới điện 110kV Hà Nội
N ỘI DUNG CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT
Khái ni ệm về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả
Sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm lượng năng lượng cần thiết cho sản phẩm và dịch vụ, đồng thời vẫn đáp ứng nhu cầu phụ tải Ví dụ, cách nhiệt công trình giúp giảm năng lượng tiêu thụ cho sưởi ấm và làm mát, duy trì nhiệt độ ổn định Việc lắp đặt đèn huỳnh quang hoặc cửa sổ mái lấy sáng tự nhiên cũng giảm năng lượng cần thiết cho chiếu sáng, với đèn huỳnh quang tiết kiệm đến 2/3 năng lượng và có tuổi thọ lâu gấp 6 đến 10 lần so với đèn sợi đốt Ngoài ra, việc giảm sử dụng điện tại các Trạm biến áp và nhà máy điện cũng góp phần vào cải thiện hiệu quả năng lượng, thường thông qua công nghệ tiên tiến hoặc quy trình sản xuất hiệu quả hơn.
Sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng mang lại nhiều lợi ích, bao gồm giảm chi phí năng lượng cho người tiêu dùng và các đơn vị Năng lượng tiết kiệm không chỉ giúp bù đắp chi phí lắp đặt công nghệ hiệu quả mà còn góp phần giảm thiểu khí thải nhà kính Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, cải thiện hiệu quả năng lượng trong các lĩnh vực như xây dựng, quy trình công nghiệp và giao thông có khả năng giảm khoảng 1/3 nhu cầu năng lượng toàn cầu vào năm 2050, đồng thời kiểm soát lượng khí thải nhà kính.
Theo Luật Sử dụng Năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của Việt Nam, việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được định nghĩa là áp dụng các biện pháp quản lý và kỹ thuật để giảm tổn thất và mức tiêu thụ năng lượng trong sản xuất và đời sống Hệ thống nguồn điện càng xa trung tâm phụ tải thì tổn thất điện năng càng cao, trong khi phụ tải tập trung gần nguồn điện sẽ giúp giảm tổn thất Tổn thất điện năng của mỗi quốc gia phụ thuộc vào đặc điểm hệ thống điện, cấp điện áp, mức đầu tư cho đường dây và thiết bị, cũng như khoảng cách truyền tải.
Chính sách s ử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
An ninh năng lượng và phát triển ngành năng lượng bền vững là ưu tiên hàng đầu của Chính phủ Việt Nam Để ứng phó với những thách thức về an ninh cung cấp năng lượng, Việt Nam đang triển khai nhiều giải pháp nhằm đảm bảo nguồn cung ổn định và phát triển bền vững trong lĩnh vực năng lượng.
Để đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững, cần thiết phải xây dựng các cơ chế và chính sách đồng bộ, cùng với chế tài mạnh mẽ để khuyến khích đầu tư vào công nghệ tiết kiệm năng lượng Dự báo nhu cầu điện năng sẽ tăng trưởng khoảng 8,5% mỗi năm trong 5 năm tới Tuy nhiên, Bộ Công Thương và EVN cảnh báo rằng việc cung cấp điện trong giai đoạn 2020-2025 sẽ gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi xảy ra thời tiết cực đoan Tỷ lệ dự phòng công suất toàn quốc dự kiến chỉ đạt khoảng 18% vào năm 2025, với miền Nam có nguy cơ thiếu điện nghiêm trọng từ năm 2023 Trong khi đó, miền Bắc sẽ chỉ còn 10% công suất dự phòng vào năm 2025, dẫn đến tình trạng không có công suất dự phòng và phải phụ thuộc vào miền Trung trong các thời điểm cao điểm mùa khô hoặc khi bảo trì các nhà máy điện.
Đến năm 2025, EVN dự báo sản lượng điện thiếu hụt có thể đạt 27,7 tỷ kWh Để đạt mục tiêu tiết kiệm 8 - 10% năng lượng cần thiết cho phát triển và giảm phát thải khí nhà kính, Bộ Công Thương đã triển khai nhiều giải pháp từ tư vấn chính sách, hỗ trợ tài chính, kỹ thuật đến tăng cường truyền thông Những nỗ lực này được thực hiện dựa trên Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ban hành ngày 17 tháng 6 năm 2010, và đã mang lại những kết quả tích cực Chính phủ cũng đã có nhiều chính sách hỗ trợ trong lĩnh vực này.
Nghị định số 21/2011/NĐ-CP, ban hành ngày 29 tháng 3 năm 2011, của Chính phủ quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, nhằm thúc đẩy việc tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các lĩnh vực kinh tế và xã hội.
Quyết định số 428/QĐ-TTg ngày 18 tháng 3 năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020, mở rộng tầm nhìn đến năm 2030.
Quyết định số 2053/QĐ-TTg ngày 28 tháng 10 năm 2016 của Thủ tướng chính phủ về việc ban hành kế hoạch thực hiện thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu
Quyết định số 280/QĐ-TTg ngày 13 tháng 3 năm 2019 của Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chương trình quốc gia nhằm thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong giai đoạn 2019 – 2030 Chương trình này hướng tới việc nâng cao nhận thức và áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Chương trình quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2019-2030 theo Quyết định số 280/QĐ-TTg Sau 4 năm kể từ khi kết thúc Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (2006-2015), Việt Nam đã xây dựng kế hoạch tổng thể nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và bảo tồn tài nguyên năng lượng.
Chương trình quốc gia đặt ra hai mục tiêu quan trọng:
Cải thiện chất lượng sử dụng năng lượng tại tất cả các ngành của Việt Nam là mục tiêu quan trọng nhằm phát triển ngành năng lượng bền vững và ổn định, phục vụ hiệu quả cho phát triển kinh tế-xã hội và an ninh quốc phòng Mục tiêu này được chia thành hai giai đoạn: từ 2019 đến 2025, yêu cầu tiết kiệm từ 5-7% tổng năng lượng; và từ 2026 đến 2030, yêu cầu tiết kiệm từ 8-10% tổng năng lượng cần thiết cho phát triển đất nước theo kịch bản bình thường.
Mục tiêu của chương trình quốc gia là thay đổi hành vi sử dụng năng lượng của các cơ quan, tổ chức, cộng đồng và cá nhân theo hướng tiết kiệm, hiệu quả và trách nhiệm Điều này nhằm xây dựng một xã hội Việt Nam có ý thức và trách nhiệm với tài nguyên năng lượng, bảo vệ lợi ích cho các thế hệ mai sau Chương trình sẽ tập trung vào việc nâng cao nhận thức, tư duy và hình thành thói quen sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, hướng tới lối sống văn minh, hiện đại và có văn hóa trong việc bảo tồn tài nguyên năng lượng.
Thực hiện các mục tiêu trên, 03 giải pháp cần phải thực hiện lồng ghép mục tiêu tiết kiệm điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả vào:
Kế hoạch tái cơ cấu nền kinh tế nhằm thay đổi cấu trúc theo hướng hài hòa và bền vững, giảm thiểu sự phụ thuộc vào tăng trưởng kinh tế dựa vào tiêu thụ năng lượng Cần xem xét nhu cầu phát triển và cơ cấu tiêu thụ năng lượng của từng ngành, lĩnh vực để hình thành một nền kinh tế quốc gia ít phụ thuộc vào năng lượng.
Kế hoạch chiến lược đổi mới công nghệ và kỹ thuật quốc gia cần tập trung vào việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, đồng thời hạn chế nhập khẩu công nghệ và thiết bị lạc hậu tiêu tốn nhiều năng lượng Cần xây dựng lộ trình thay thế công nghệ, máy móc và thiết bị cũ có hiệu suất sử dụng năng lượng thấp để nâng cao hiệu quả sử dụng điện.
Chiến lược xây dựng và phát triển văn hóa, con người Việt Nam cần đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững đất nước Việc tiết kiệm điện và sử dụng năng lượng hiệu quả phải trở thành đặc điểm văn minh của người Việt mới Hoạt động tuyên truyền và đào tạo nhằm nâng cao nhận thức của cá nhân và cộng đồng về tiết kiệm điện phải gắn liền với việc phát triển con người Việt Nam, từ đó xây dựng một xã hội có trách nhiệm với tài nguyên năng lượng quốc gia và bảo tồn nguồn tài nguyên cho các thế hệ mai sau.
Các nguyên nhân s ử dụng năng lượng tiết kiệm không hiệu quả 7 1 Tình hình s ử dụng năng lượng tại Việt Nam
Năng lượng đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu Để đạt được mục tiêu phát triển nhanh và bền vững, Việt Nam đang nỗ lực trở thành một nước công nghiệp hiện đại, và Đảng đã thể hiện sự quan tâm đặc biệt đến việc phát triển năng lượng.
Hiện nay, điện năng chủ yếu được sản xuất từ nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt, đáp ứng phần lớn nhu cầu năng lượng của đất nước.
Nguồn năng lượng hóa thạch có hạn, vì vậy cần nghiên cứu và sử dụng năng lượng tiết kiệm, với mục tiêu tiết kiệm 8 - 10% lượng năng lượng cần thiết cho sự phát triển đất nước, tương đương khoảng 60 triệu tấn dầu quy đổi Điều quan trọng là nâng cao nhận thức và trách nhiệm, đồng thời thay đổi hành vi, thói quen của mọi cơ quan, tổ chức, cộng đồng và cá nhân trong việc sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững cho Việt Nam trong tương lai.
An ninh năng lượng và phát triển bền vững trong ngành năng lượng là ưu tiên hàng đầu của Chính phủ Việt Nam Theo Nghị quyết 55 của Bộ Chính trị, mục tiêu chính là đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, cung cấp năng lượng ổn định, chất lượng cao với giá cả hợp lý nhằm hỗ trợ phát triển kinh tế - xã hội bền vững, đồng thời bảo vệ quốc phòng, an ninh và nâng cao đời sống nhân dân.
Trong giai đoạn 2010 - 2019, nhu cầu năng lượng tại Việt Nam đã tăng trưởng mạnh mẽ, đạt khoảng 6% mỗi năm cho năng lượng sơ cấp Đặc biệt, sản lượng điện thương phẩm có tốc độ tăng trưởng ấn tượng với mức trung bình 10,9% Sự gia tăng này cho thấy Việt Nam đang có nhu cầu năng lượng cao hơn so với nhiều nước trong khu vực và trên thế giới.
Theo đánh giá của Bộ Công Thương và EVN, kế hoạch cung cấp điện từ 2020 đến 2025 sẽ đối mặt với nhiều khó khăn, đặc biệt khi xảy ra các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả không chỉ đáp ứng nhu cầu năng lượng của nền kinh tế mà còn đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia Đây là giải pháp hiệu quả giúp giảm áp lực khai thác và cung ứng năng lượng, cải thiện hiệu quả kinh tế, bảo tồn nguồn năng lượng, bảo vệ môi trường và giảm phát thải khí nhà kính Hơn nữa, việc này còn góp phần quan trọng vào nỗ lực giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu.
7 kiệm và hiệu quả tại Việt Nam được thể hiện qua bảng sau:
(https://nangluongvietnam.vn/vai-tro-va-ket-qua-hoat-dong-tiet-kiem-nang-luong- cua-viet-nam-27882.html)
B ảng 1.1: Tình hình thực hiện sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trên phạm vi toàn b ộ nền kinh tế giai đoạn từ năm 2015 – 2019 [4,5,6]
GDP (giá hiện hành) nghìn tỷ đồng 4193 4503 5006 5542 6037
Tốc độ tăng năng lượng sơ cấp % 11,12 7,25 6,76 12,05 10,76
Sản lượng điện Tỷ kWh 157,9 175,7 191,6 209,2 227,5 Tốc độ tăng sản lượng % 11,83 11,27 9,02 9,18 8,74
Hệ số đàn hồi năng lượng ĐHNL 1,66 1,17 0,99 1,70 1,53
Hệ số đàn hồi điện năng ĐHĐN 1,77 1,81 1,32 1,30 1,25
Cường độ năng lượng GJ/nghìn
Cường độ điện năng kWh/nghìn
Từ năm 2015 đến 2019, kinh tế - xã hội của Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, với dân số tăng từ 92,23 triệu lên 96,48 triệu người, tương đương với mức tăng 1,05 lần.
GDP (theo giá hiện hành) đã tăng từ 4193 lên 6037 nghìn tỷ đồng (tăng gần 1,44 lần), GDP bình quân đầu người tăng từ 2097 lên 2715 USD/người (tăng hơn 1,3 lần)
Tiêu dùng năng lượng và điện năng đang gia tăng mạnh mẽ, với tổng cung năng lượng sơ cấp tăng từ 2,90 lên 4,12 EJ (tương đương 98,47 triệu TOE), tức tăng gần 1,42 lần Đồng thời, sản lượng điện sản xuất cũng tăng từ 157,9 lên 227,5 tỷ kWh, đạt mức tăng gần 1,44 lần.
Xét về hiệu quả sử dụng năng lượng, chỉ số Hệ số đàn hồi năng lượng (HSĐHNL) và Hệ số đàn hồi điện năng (HSĐHĐN) cho thấy xu hướng giảm dần, với HSĐHNL giảm từ 1,66 năm 2015 xuống 1,53 năm 2019 và HSĐHĐN từ 1,77 xuống 1,25 trong cùng thời gian Điều này chủ yếu do tốc độ tăng trưởng kinh tế tăng, trong khi tốc độ cung ứng năng lượng sơ cấp và sản lượng điện năng lại có xu hướng giảm.
Cường độ năng lượng (CĐNL) đã tăng từ 19,66 lên 21,9 GJ/nghìn USD trong giai đoạn 2015 đến 2019, tương ứng với mức tăng gần 1,11 lần Tương tự, cường độ điện năng (CĐĐN) cũng ghi nhận sự gia tăng mạnh mẽ, từ 1070,8 lên 1186,2 kWh/103 USD, với tỷ lệ tăng gần 1,11 lần trong cùng thời kỳ.
Qua việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế và biến động các chỉ tiêu CĐNL, có thể thấy rằng nền kinh tế nước ta đã có sự tái cơ cấu nhưng vẫn chưa đạt hiệu quả tối ưu trong việc sử dụng năng lượng và điện năng Nguyên nhân chính cho tình trạng này bao gồm một số yếu tố quan trọng.
Trình độ công nghệ và thiết bị trong các ngành sản xuất hiện còn nhiều hạn chế, dẫn đến việc quản lý sử dụng không hiệu quả, gây tiêu hao nhiên liệu, năng lượng và điện năng ở mức cao.
Dân số và thu nhập ngày càng tăng đã dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng và điện năng trong sinh hoạt gia tăng đáng kể, từ khoảng 25 tỷ kWh vào năm 2010 lên 59,3 tỷ kWh vào năm 2019.
Cơ cấu kinh tế chuyển dịch chậm và chưa hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng Mặc dù tỷ trọng khu vực dịch vụ tăng từ 36,94% lên 41,64% trong giai đoạn 2010-2019, nhưng chỉ tăng 4,6% Ngược lại, khu vực tiêu hao nhiều năng lượng như công nghiệp và xây dựng chỉ tăng 2,36%, từ 32,13% lên 34,49% Năm 2018, tiêu dùng điện năng của lĩnh vực công nghiệp - xây dựng chiếm 55%, trong khi tỷ trọng của lĩnh vực này trong GDP chỉ là 34,49% Trong khi đó, nông, lâm và ngư nghiệp có tỷ trọng trong GDP đạt 13,96%, nhưng chỉ tiêu thụ 3% điện năng.
Các phương pháp sử dụng điện năng tiết kiệm, hiệu quả trên lưới
Để cải thiện hiệu quả sử dụng điện năng tại các đơn vị quản lý vận hành đường dây và TBA 110kV, như Công ty lưới điện cao thế TP Hà Nội, cần chú trọng khắc phục các nguyên nhân gây tổn thất điện năng Các nguyên nhân chính bao gồm tổn thất trên đường dây 110kV, tổn hao trong máy biến áp 110kV và các thiết bị liên quan.
TI, TU, tổn thất thanh cái vì vậy để giảm TTĐN trên lưới 110 kV cần các giải pháp kỹ thuật toàn diện như:
1.4.1 Gi ải pháp về quản lý:
+ Duy trì và không ngừng nâng cao hiệu quả hoạt động của Ban chỉ đạo TTĐN của Công ty
+ Giao và kiểm soát tốt việc thực hiện các chỉ tiêu tổn thất điện năng tại các đơn vị trực thuộc
Để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống truyền tải điện, cần theo dõi chặt chẽ các chỉ tiêu quan trọng như hệ số Cosφ, tổn thất điện năng ở thanh cái trung áp, và thống kê điện năng tự dùng Việc kiểm tra và xử lý kịp thời các vấn đề bất thường liên quan đến tụ bù cũng là yếu tố then chốt nhằm đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.
Ban chỉ đạo TTĐN đã tăng cường kiểm tra việc sử dụng điện năng tự dùng tại các đơn vị, nhằm nâng cao ý thức sử dụng điện của cán bộ công nhân viên (CBCNV) tại nơi làm việc.
Các Đội QLVH ĐDK 110kV cần tăng cường công tác kiểm tra kỹ thuật và định kỳ hành lang Việc phát quang và giải phóng cây trong hành lang sẽ giúp giảm thiểu sự cố phát sinh trên đường dây, đồng thời hạn chế việc thay đổi phương thức kết dây cơ bản, từ đó giảm tổn thất điện năng.
Theo dõi và đánh giá chất lượng vật tư thiết bị đang hoạt động trên lưới là cần thiết để đề xuất phương án thay thế, từ đó hạn chế đầu tư thêm và giảm thiểu sự cố.
+ Sử dụng thành thạo các phần mềm hỗ trợ quản lý TTĐN như CMIS2.0, Smart Simulator
1.4.2 Qu ản lý nhu cầu phụ tải (DSM) lưới 110 kV
Quản lý phía cung cấp đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất, truyền tải và phân phối điện Những lợi ích của quản lý phía cung cấp bao gồm việc đảm bảo sản xuất năng lượng ổn định và hiệu quả, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành điện.
Để tối đa hóa giá trị tiêu dùng với chi phí tối thiểu, cần đạt được hiệu quả tối ưu trong 15 lượng; đồng thời, đáp ứng nhu cầu điện mà không cần đầu tư thêm vào hạ tầng không cần thiết.
Quản lý nhu cầu điện (DSM) tại Việt Nam là một chương trình bao gồm các giải pháp kỹ thuật, công nghệ, kinh tế và xã hội nhằm tối ưu hóa thời gian và mức tiêu thụ điện từ phía khách hàng DSM tập trung vào việc điều chỉnh mức tải điện và mô hình sử dụng, không bị ảnh hưởng bởi biến động giá nhiên liệu như quản lý phía cung Điều này giúp giảm thiểu tác động môi trường thông qua việc nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.
+ Thứ nhất, cải tiến hiệu suất năng lượng của các doanh nghiệp sản xuất, các tòa nhà, các thiết bị điện và quá trình sử dụng chúng
+ Thứ hai, phát triển phụ tải theo chiến lược nhằm cải thiện hệ số phụ tải (load factor) của hệ thống điện (HTĐ)
+ Thứ ba, điều chỉnh phụ tải (DR) nhằm phân phối lại quá trình tiêu thụ điện năng trong một ngày đêm
Giải pháp thứ ba trong ba giải pháp được xem là hiệu quả nhất trong việc giảm tổn thất điện năng và phát triển nguồn lưới điện Mục tiêu của DSM là khuyến khích khách hàng giảm sử dụng điện trong giờ cao điểm và chuyển dịch sang giờ thấp điểm, như ban đêm hoặc cuối tuần Cụ thể, DSM thực hiện việc "cắt" một phần công suất trong giờ cao điểm để "lấp" vào giờ thấp điểm, giúp biểu đồ phụ tải của hệ thống điện trở nên "san bằng" hơn, tăng hệ số phụ tải và tỷ lệ Pmin/Pmax Giải pháp này không yêu cầu giảm tổng điện năng tiêu thụ hàng ngày nhưng mang lại lợi ích lớn trong việc tiết kiệm vốn đầu tư cho nguồn và lưới điện để đáp ứng nhu cầu trong giờ cao điểm.
Tại Việt Nam, giải pháp DSM đã được triển khai từ đầu thế kỷ 21 với sự tài trợ của Ngân hàng Thế giới (WB) và Quỹ Môi trường Toàn cầu (GEF).
Chương trình 21 bao gồm các hoạt động như nghiên cứu phụ tải, kiểm toán năng lượng thí điểm, lắp đặt công tơ 03 giá theo thời gian sử dụng điện (TOU), thí điểm điều khiển phụ tải bằng sóng (DLC) và khuyến khích sử dụng đèn huỳnh quang gầy.
1.4.3 Gi ải pháp kỹ thuật
16 a) Chống quá tải ĐDK và MBA 110kV
+ Triển khai thực hiện phương án lắp đặt thiết bị cảnh báo sự cố
Thành lập đội vệ sinh sứ hotline nhằm thực hiện kế hoạch vệ sinh cách điện cho thiết bị 110kV ngoài trời tại các trạm biến áp (TBA) và cách điện ĐDK 110kV.
+ Thành lập lại đội sửa chữa điện nóng (hotline) thực hiện sửa chữa thiết bị không cắt điện
+ Thực hiện lịch cắt điện hợp lý b) Chống TTĐN do phóng điện, phát nhiệt cục bộ của thiết bị
+ Ứng dụng thiết bị đo phóng điện cục bộ MBA và cách điện các thiết bị trên
DDK và TBA 110kV đang thực hiện kế hoạch đo kiểm tra định kỳ phóng điện cục bộ MBA cùng với các thiết bị trung áp, nhằm phát hiện kịp thời nguy cơ gây sự cố thiết bị.
Một số vị trí cột điện có địa hình đặc thù không thể áp dụng công nghệ vệ sinh sứ hotline, do đó cần có kế hoạch thực hiện công tác vệ sinh công nghiệp định kỳ cho sứ cách điện Điều này nhằm loại bỏ dòng rò trên bề mặt cách điện và kết hợp kiểm tra sứ tại các vị trí làm việc để kịp thời phát hiện những sứ bị hỏng do phóng điện ở các ty sứ.
+ Lắp đặt các bộ giám sát thành phần khí trong dầu MBA để kịp thời phát hiện bất thường trong nội bộ MBA
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, cần tăng cường kiểm tra nhiệt độ tại các điểm nối dây và các lèo đấu dây trên đường dây Việc phát hiện kịp thời các điểm phát nhiệt do chênh lệch nhiệt độ với môi trường sẽ giúp xử lý hiệu quả Mặc dù các điểm tiếp xúc đường dây hiện tại chưa ghi nhận bất thường qua việc đo nhiệt độ thường xuyên, nhưng các đường dây cũ chưa được cải tạo đang trong tình trạng xuống cấp, cần chú ý đặc biệt.
Tóm t ắt chương I
Khái niệm về sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả, cùng với các luật và chính sách liên quan, nhấn mạnh tầm quan trọng và tính cấp bách của việc tiết kiệm điện Các nguyên nhân gây tổn thất điện năng, bao gồm tổn thất kỹ thuật và phi kỹ thuật, được phân tích, trong đó chú trọng đến vai trò của quản lý và ý thức sử dụng điện Tình trạng quá tải điện và vấn đề giảm điện áp, sóng hài cũng góp phần vào tổn thất điện năng Để khắc phục, nhiều biện pháp tiết kiệm điện hiện nay được áp dụng tại Việt Nam, như đặt tụ bù công suất phản kháng, giảm công suất tiêu thụ cực đại, quản lý nhu cầu điện (DSM) và điều chỉnh phụ tải (DR) Chương 2 sẽ phân tích cụ thể hiện trạng sử dụng điện năng trên lưới 110 kV Hà Nội dựa trên những khái niệm và phương pháp đã nêu ở Chương 1.
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TẠI LƯỚI ĐIỆN 110 kV HÀ NỘI
Công ty Lưới điện Cao thế Thành phố Hà Nội
Công ty Lưới điện Cao thế TP Hà Nội, tiền thân là Xưởng quản lý 110kV, được thành lập vào cuối năm 1988 sau khi tách từ Sở truyền tải điện I sang Sở điện lực Hà Nội Sự chuyển đổi này đánh dấu bước phát triển mới khi Xưởng quản lý 110kV được nâng cấp thành Xí nghiệp Quản lý lưới điện 110kV, chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ các Trạm biến áp 110kV và các tuyến đường dây 110kV trong nội và ngoại thành Hà Nội.
Vào ngày 14/4/2010, Xí nghiệp Quản lý Lưới điện 110kV đã được đổi tên thành Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội theo Quyết định số 238/QĐ-EVN, với nhiệm vụ chính là quản lý và vận hành lưới điện cao thế tại thành phố Hà Nội.
Quản lý vận hành đường dây và trạm biến áp 110kV, sửa chữa thiết bị điện và lắp đặt hệ thống điện là nhiệm vụ quan trọng nhằm đảm bảo cung ứng điện cho sản xuất và sinh hoạt của người dân Thủ đô, cũng như phục vụ nhu cầu chính trị Hiện tại, tổng số cán bộ công nhân viên đã tăng lên 425 người, đang quản lý và vận hành 47 trạm.
Trạm biến áp TBA 110/220kV có tổng công suất 6.894 MVA, bao gồm 109 máy biến áp 110kV và 02 máy biến áp 220kV Hệ thống này bao gồm 87 đoạn tuyến đường dây 110kV với tổng chiều dài 904,4 km, trong đó có 812,5 km đường dây nổi và 91,9 km cáp ngầm Ngoài ra, còn có 02 đoạn tuyến đường dây 220kV với tổng chiều dài 8,8 km, trong đó 8,3 km là đường dây nổi và 0,5 km là cáp ngầm.
2.1.2 Mô hình t ổ chức quản lý
Cơ cấu tổ chức của Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội hiện tại được giới thiệu trên Hình 2.1:
Giám đốc cùng với ba Phó giám đốc đảm nhiệm các lĩnh vực quan trọng, bao gồm đầu tư xây dựng và sửa chữa nhỏ, kỹ thuật vận hành trạm biến áp, cũng như an toàn và sửa chữa lớn đường dây.
• 6 Phòng chức năng: Tổ chức Hành chính, Kế hoạch vật tư , Kỹ thuật vận hành, Tài chính Kế toán, Quản lý Đầu tư xây dựng, An toàn
• 10 đội: Đội Quản lý vận hành Đường dây 110kV, Đội thí nghiệm, các Đội Thao tác & QLVH TBA 1÷8
• 01 Trung tâm: Trung tâm dịch vụ
• 46 Trạm biến áp 110kV, 01 Trạm biến áp 220kV
Công ty chịu trách nhiệm quản lý và vận hành các Trạm biến áp cùng đường dây 110kV trên toàn thành phố Hà Nội, tuy nhiên, hoạt động sản xuất kinh doanh gặp nhiều khó khăn do khoảng cách địa lý Trong quá trình điều hành, công ty cần phối hợp hiệu quả để giải quyết những thách thức này.
20 các công việc đòi hỏi mất nhiều thời gian và công sức hơn cho việc chuẩn bị và đi lại
Việc bảo vệ hành lang an toàn cho lưới điện cao áp 110kV trong nội thành và ven đô đang gặp nhiều thách thức do tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng.
Hình 2.1: Cơ cấu tổ chức Công ty lưới điện Cao thế TP Hà Nội
PHÓ GIÁM ĐỐC PHỤ TRÁCH ĐTXD, SCL
PHÓ GIÁM ĐỐC PHỤ TRÁCH AN TOÀN, ĐDK, SCTX
PHÒNG TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH (P01)
PHÒNG TÀI CHÍNH KẾ TOÁN (P05)
PHÒNG QUẢN LÝ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG (P08)
PHÒNG AN TOÀN (P12) ĐỘI ĐƯỜNG
(D10) ĐỘI THÍ NGHIỆM (D12) ĐỘI TT &
TỔ BẢO TRÌ ĐỘNG THIẾT BỊ
TỔ THAO TÁC LƯU ĐỘNG
TỔ BẢO TRÌ THIẾT BỊ
TỔ BẢO TRÌ ĐỘNG THIẾT BỊ
TỔ THAO TÁC LƯU ĐỘNG
TỔ BẢO TRÌ THIẾT BỊ
TỔ BẢO TRÌ ĐỘNG THIẾT BỊ
TỔ THAO TÁC LƯU ĐỘNG
TỔ BẢO TRÌ THIẾT BỊ
TỔ BẢO TRÌ ĐỘNG THIẾT BỊ
TỔ THAO TÁC LƯU ĐỘNG
TỔ BẢO TRÌ THIẾT BỊ
TRẠM E1.1 TRẠM E1.16 TRẠM E1.17 TRẠM E1.24 TRẠM E1.36 TRẠM E1.41 TRẠM E1.42 TRẠM E1.49
TRẠM E1.8 TRẠM E1.9 TRẠM E1.14 TRẠM E1.21 TRẠM E1.27 TRẠM E1.40
TRẠM E1.7 TRẠM E1.28 TRẠM E1.44 TRẠM E10.6 TRẠM E1.48 TRẠM E1.53 TRẠM E1.54
TRẠM E1.20 TRẠM E1.25 TRẠM E1.31 TRẠM E1.33 TRẠM E1.37 TRẠM E1.46 TRẠM E1.56
TRẠM E1.12 TRẠM E1.13 TRẠM E1.18 TRẠM E1.22 TRẠM E1.26 TRẠM E1.52
TRẠM E1.5 TRẠM E1.10 TRẠM E1.30 TRẠM E1.43 TRẠM E1.51 TRẠM E10.9
Trung tâm Dịch vụ Đội SC-XL Đội Hotline Đội QLVH- TVGS
(Ngu ồn: Phòng Tổ chức của Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội)
Gi ới thiệu về lưới điện 110kV Hà Nội
2.2.1 Hi ện trạng lưới điện 110kV Thành phố Hà Nội l) Sơ đồ lưới điện 110kV
B ảng 2.1: Thống kê lưới điện 110kV [24]
Chiều dài đường dây 110kV
Tổng công suất TBA (MVA)
Tổng chiều dài ĐDK Cáp ngầm
(Ngu ồn: Phòng An toàn của Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội) Đánh giá:
Từ bảng trên ta thấy, giai đoạn từ 2018-2020 có sự phát triển vượt bậc về quy mô lưới điện so với giai đoạn từ năm 2013 đến năm 2018:
Chiều dài đường dây 110kV năm 2020 tăng thêm 155,91 km so với năm 2018 tương đương 16,8%
Số lượng MBA năm 2020 tăng lên 8 máy so với năm 2018 tương ứng với lượng công suất tăng lên 1.926 MW tương đương 30,97%
Theo số liệu từ Công ty quản lý, phụ tải điện tại TP Hà Nội đang phát triển nhanh chóng, với khối lượng quản lý vận hành lớn, bao gồm gần 1.034 km đường dây và 54 trạm biến áp 110kV Hệ thống thiết bị vật tư đa dạng được phân bố rộng rãi trên khắp các quận, huyện.
Một số tuyến đường dây 110kV kết hợp giữa đường dây không và cáp ngầm gây khó khăn trong việc theo dõi và quản lý vận hành, đặc biệt trong quá trình xử lý sự cố.
Hiện trạng trạm biến áp
38/97 MBA 110/220 kV vận hành với mức tải > 80%;
6/97 MBA 110/220 kV vận hành với mức tải > 90%;
00/97 MBA 110/220 kV vận hành với mức tải > 100%
Hiện trạng vận hành các đường dây
04/76 đoạn tuyến đường dây 110/220 kV vận hành với mức tải > 80%
05/76 đoạn tuyến đường dây 110/220 kV vận hành với mức tải ≥ 90%
01/76 đoạn tuyến đường dây 110/220 kV vận hành với mức tải > 100%
Hiện trạng tụ bù trên lưới 110kV cho thấy hiệu quả trong việc bù công suất phản kháng, nâng cao điện áp tại các nút lưới và thanh cái trung áp Qua thống kê, các thanh cái mang tải ít có cosφ thường xuyên cao (cosφ >0.98) được đề xuất tách giàn tụ khỏi vận hành hoặc chuyển đấu nối sang các thanh cái khác cần nâng cao hệ số cosφ Để tối ưu hóa hiệu quả, cần đánh giá và vận hành hệ thống tụ bù vào giờ cao điểm, đồng thời cắt điện giàn tụ vào thời điểm thấp điểm nhằm tránh bù thừa và giảm tổn thất điện năng.
2.2.2 Công tác v ận hành a) Vận hành trạm biến áp 110 kV
+ Tính đến tháng 12/2021, EVNHANOI-HGC hiện đang vận hành tổng số 130
MBA, gồm 128 MBA 110kV và 02 MBA 220kV, cụ thể về số lượng tại Bảng 2.2 dưới đây:
B ảng 2.2: Phân loại, số lượng MBA 110 kV
Hãng MBA Số lượng Tỷ lệ
Các hãng sản xuất khác 10 7,70%
(Ngu ồn: Phòng Kỹ thuật của Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội)
+ Đối với 06 MBA do Trung Quốc sản xuất gồm: T1E1.21, T2E1.31, T1E1.13, T3E1.2, T1E1.38 và T2E10.9, như sau:
- 03 MBA mới được đại tu sửa chữa và thay thế trong năm 2020 (T2E1.31, T1E1.13, T2E10.9) hiện vận hành bình thường
Đối với MBA T1 E1.21 và T1 E1.38, ngoài việc theo dõi hàm lượng khí cháy trong dầu, các thí nghiệm chuẩn đoán theo phương pháp CBM đã phát hiện một số khiếm khuyết tiềm ẩn bên trong MBA Hiện tại, Công ty đã đề xuất phương án thay thế 02 MBA này nhằm đảm bảo an toàn và tin cậy trong quá trình vận hành.
MBA T2E1.2-Gia Lâm hiện đang theo dõi tổng hàm lượng khí hòa tan trong dầu ở mức cao và đã lên kế hoạch thực hiện lọc dầu trực tuyến trong năm tới.
Hai máy biến áp (MBA) T1 và T2 Trần Hưng Đạo do ABB sản xuất hiện đang gặp vấn đề về chất lượng do thời gian vận hành lâu dài, dẫn đến giảm độ tin cậy trong việc cung cấp điện Để khắc phục tình trạng này, kế hoạch đại tu tổng thể cho hai MBA này đã được lên lịch trong năm nay.
Trong số 130 MBA, có 13 MBA do VEE chế tạo và sản xuất, tuy mới đưa vào vận hành nhưng đã xuất hiện tình trạng bong tróc sơn ở vỏ MBA, dẫn đến han rỉ Chất lượng dầu cách điện của các MBA này cũng phát sinh hàm lượng khí cháy, tiềm ẩn nguy cơ gây sự cố hư hỏng thiết bị Hiện tại, 06/13 MBA đang được theo dõi khí carbon oxide (T1E10.6).
T4E1.5, T2E10.6, T1E1.46, T4E1.47, T5E1.47) và 01/13 MBA đang theo dõi khí hydrocarbon và carbon oxide (MBA T1 E1.32 Thường Tín)
Các MBA của các hãng như EEMC, ABB, và Vinacomin đã ghi nhận tổng hàm lượng khí hòa tan trong dầu đang ở mức có trong quá trình vận hành Hiện tại, Công ty đã thực hiện việc lọc dầu online cho các MBA này.
• Việc thực hiện tự động hóa các TBA
Công ty đã triển khai thành công các Trung tâm điều khiển (TTĐK) và Trạm biến áp (TBA) 110kV không người trực theo kế hoạch Tất cả các TBA 110kV mới được đưa vào vận hành đều đáp ứng đầy đủ tiêu chí của trạm không người trực Tính đến cuối năm 2021, đã có 46/48 TBA 110kV hoạt động không người trực, hoàn thành mục tiêu của EVN.
2 trạm là TBA Hòa Lạc thuộc tài sản khách hàng bàn giao và TBA 110kV Phú Xuyên đã đảm bảo tiêu chí trạm không người trực
Hình 2.2: Tr ạm biến áp 110 kV không người trực
(Ngu ồn: Phòng Kỹ thuật của Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội)
Đội ngũ kỹ sư SCADA được tổ chức để quản lý vận hành hệ thống viễn thông và công nghệ thông tin, đảm bảo xử lý kịp thời các sự cố Kể từ khi triển khai SCADA/DMS và chuyển đổi các TBA sang mô hình không người trực, các điều độ viên và kỹ sư SCADA tại Trung tâm đã hiệu quả trong việc giám sát và điều khiển thiết bị Việc phát hiện và xử lý sự cố diễn ra nhanh chóng nhờ vào hệ thống hiển thị ba mức, nâng cao hiệu quả vận hành.
Tại các trạm biến áp 110kV, có 24 cảnh báo thiết bị để phát hiện sự cố hoặc bất thường trên lưới trung áp Theo mức độ khẩn cấp, các chuông báo động sẽ được kích hoạt, và nhân viên SCADA/DMS sẽ kiểm tra thông qua hệ thống máy tính để xác định sự cố và đưa ra giải pháp xử lý nhanh chóng, chính xác.
Đã triển khai các biện pháp phòng cháy chữa cháy và phổ biến cho nhân viên tổ thao tác lưu động cũng như nhân viên bảo vệ TBA không người trực để đảm bảo mọi người nắm vững và thực hiện đúng quy trình Đồng thời, việc vận hành đường dây 110kV cũng được chú trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Triển khai lắp đặt thiết bị cảnh báo sự cố trên đường dây 110kV là giải pháp hiệu quả nhất để phát hiện nhanh chóng các điểm sự cố, từ đó giúp khắc phục kịp thời và giảm thiểu thời gian mất điện.
Đội vệ sinh sứ hotline thực hiện kế hoạch vệ sinh sứ cách điện cho thiết bị 110kV ngoài trời tại các TBA và cách điện ĐDK 110kV, với tần suất 02 lần mỗi năm mà không cần cắt điện Công nghệ này giúp giảm đáng kể thời gian cắt điện cho VSCN định kỳ, đồng thời tránh tình trạng quá tải cho các thiết bị khác.
Có đội sửa chữa điện nóng (hotline) thực hiện sửa chữa thiết bị không cắt điện
Để nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện, cần thực hiện lịch cắt điện hợp lý và kết hợp các công việc liên quan trong cùng một thời gian Đồng thời, phối hợp chặt chẽ với trung tâm Điều độ X02 để xây dựng kịch bản cấp điện cho mùa hè, nhằm hạn chế tình trạng cắt điện đột xuất.
2.2.3 Ứng dụng KHCN vào vận hành lưới điện 110 kV a) Lĩnh vực quản lý kỹ thuật
- Hệ thống quản lý kỹ thuật PMIS
- Hệ thống quản lý kỹ thuật PMIS được triển khai tại 30 Công ty Điện lực và Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội
- Hệ thống quản lý kỹ thuật PMIS đã triển khai các hạng mục:
- Kết nối hệ thống đo xa đầu nguồn ranh giới phục vụ công tác quản lý vận hành các trạm biến áp
- Tích hợp dữ liệu hệ thống CMIS 2.0 và OMS 2
- Tích hợp bản đồ ARC GIS
- Trang web thống kê các chỉ số lưới điện 110 – 220 kV
- Ứng dụng tra cứu quy trình an toàn điện
- Tích hợp hệ thống SA-VDI
- Công cụ đồng bộ dữ liệu đo xa từ kho đo đếm của EVN về kho đo đếm của EVNHANOI
- Hệ thống quản lý và tính toán độ tin cậy lưới điện (OMS 3):
Phân tích vi ệc sử dụng tiết kiệm điện, hiệu quả trên lưới điện 110kV
2.3.1 Phân tích t ổn thất điện năng trên lưới điện 110kV Hà Nội
Tổn thất lưới điện 110 kV tại Hà Nội đã giảm đáng kể nhờ vào việc đầu tư nâng áp, cải tạo lưới điện cũ và phát triển thêm các đường dây trung áp mới để khai thác tải từ các trạm.
Trạm biến áp 110kV mới đã được đưa vào hoạt động, góp phần san tải và giảm bán kính cấp điện cho lưới trung áp Nguồn điện được cải thiện rõ rệt sau khi trạm này được đóng điện, giúp nâng cao hiệu quả cung cấp điện cho khu vực.
Tổn thất lưới điện 110kV đã giảm xuống 0,62% vào cuối năm 2020, giảm 0,09% so với năm 2019, đồng thời không tăng theo mức độ phụ tải nhờ vào việc đầu tư và cải tạo lưới điện Các dự án nâng cao công suất tại các trạm biến áp 110kV như TBA 110kV Minh Khai, Phú Xuyên, và Sài Đồng 2 đã được hoàn thành, cùng với việc cải tạo và nâng cấp các trạm như TBA 110kV Cầu Diễn, Mỗ Lao, và E12 Trần Hưng Đạo Các hoạt động này bao gồm thay thế và lắp đặt máy biến áp mới tại các trạm như TBA 110kV Thanh Oai và E1.46 - Từ Liêm.
Thực hiện tốt phương án cấp điện hè 2020 nên các máy biến áp mang tải năm
Năm 2020, công tác giảm thiểu tình trạng quá tải đã gặp nhiều khó khăn do ảnh hưởng từ hệ thống đường dây truyền tải 110kV sử dụng dây dẫn siêu nhiệt và lưới điện 110kV vận hành hở, chưa được tối ưu hóa về chế độ vận hành.
Để nâng cao khả năng truyền tải của đường dây, một số tuyến đã được thay thế bằng dây siêu nhiệt GZTACSR 200 mm², cho phép dòng điện lên đến 832A, đáp ứng nhu cầu phụ tải Tuy nhiên, đặc tính của dây này dẫn đến sự thay đổi đáng kể về tổng trở và tổn thất điện năng khi dòng phụ tải biến đổi.
Trong quá trình vận hành, 28 đường dây không được kiểm soát có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng Đặc biệt, đối với các đường dây truyền tải điện 110 kV dài, khi phụ tải tăng cao, tổng trở của dây dẫn tăng mạnh, gây ra tổn thất lớn Việc quản lý và kiểm soát tổng trở của dây dẫn là rất cần thiết để giảm thiểu thiệt hại trong quá trình truyền tải điện.
Mặc dù có sự cố hoặc thay đổi trong kế hoạch, phương thức kết dây cơ bản của hệ thống bị ảnh hưởng, dẫn đến tổn thất trên các đường dây truyền tải Sự thay đổi này có thể khiến thiết bị hoạt động quá tải, non tải hoặc lệch pha, làm gia tăng các sai số đo đếm, không loại trừ khả năng do điều độ phương thức không hợp lý.
110 kV (hoặc các MBA 110 kV) không thuộc quản lý của Công ty lưới điện cao thế
TP Hà Nội nhận điện từ lưới điện 110 kV do Tổng Công ty Truyền tải điện và Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc quản lý, dẫn đến việc không thể kiểm tra và theo dõi tổn thất điện năng, mặc dù tổn thất vẫn được tính vào lượng tiêu thụ điện của Công ty Hiện tại, việc chốt sản lượng tại các điểm đo đầu nguồn chưa được phân cấp thực hiện Thêm vào đó, một số bộ tụ bù trung áp trong các trạm 110 kV chưa có công tơ đo đếm riêng, trong khi một số lộ tụ đã lắp công tơ mới nhưng vẫn còn nhiều lộ tụ đang đấu chập.
Việc theo dõi vận hành tại các trạm như E1.15, E1.17 (401A, 401, 402) gặp nhiều khó khăn, đặc biệt trong năm 2014, khi phần tự dùng và tụ bù được tính vào tổn thất của Công ty.
Một số trạm biến áp (TBA) hiện nay vẫn cung cấp điện tự dùng cho các đơn vị trực thuộc Tổng Công ty, như E10.6 Phúc Thọ cấp cho Điện lực Phúc Thọ, E1.30 Văn Quán cấp cho Điện lực Hà Đông, và E1.25 Mỹ Đình cấp cho trụ sở Công ty Thí nghiệm điện X05 Hành động này dẫn đến việc gia tăng sản lượng điện tiêu thụ của các TBA và gây ra tình trạng không cân pha của máy biến áp tự dùng trạm.
Việc kiểm định độ chính xác của các thiết bị đo TU, TI hiện chưa có quy định cụ thể, dẫn đến nhiều thiết bị lâu năm chưa được kiểm định lại, gây ra khả năng đo đếm không chính xác Sai số từ các TU, TI và công tơ trong hệ thống đo đếm của các TBA ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo Thêm vào đó, việc thay thế định kỳ công tơ mà không cắt điện có thể làm gián đoạn mạch dòng và mạch áp, cùng với sai sót trong quá trình đấu mạch công tơ, dẫn đến tình trạng dòng, áp bị ngược, làm giảm sản lượng và không đo đếm được sản lượng thực tế, từ đó gia tăng tỷ lệ tổn thất.
Tình hình vận hành thiết bị trong lưới điện 110kV hiện nay còn nhiều vấn đề cần khắc phục Các trạm biến áp, tụ bù, việc sử dụng điện tự dùng và sai số của thiết bị đo đếm đều ảnh hưởng đến chất lượng điện năng, dẫn đến tổn thất gia tăng trong lưới điện.
2.3.2 K ết quả thực hiện giảm tổn thất điện năng
Trong giai đoạn 2016-2020, tỷ lệ tổn thất điện năng của Công ty đã giảm đáng kể qua từng năm, với tỷ lệ năm 2020 đạt 3,67%, giảm 0,06% so với năm 2019 và thấp hơn 0,23% so với kế hoạch EVN giao là 3,90% Tính chung trong giai đoạn này, tỷ lệ tổn thất của Tổng công ty đã giảm 1,55%, trung bình mỗi năm giảm 0,39%.
B ảng 2.3: Đánh giả tổn thất điện năng lưới 110 kV Hà Nội
Tỷ lệ tổn thất điện năng (%) Năm 2016 Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 Năm 2020
KH phấn đấu thực hiện 5,50 5,20 4,60 4,25 3,90
TH so KH pháp lệnh (0,70) (0,87) (0,59) (0,75) (0,33)
TH so KH phấn đấu thực hiện (0,28) (0,63) (0,23) (0,52) (0,32)
(Ngu ồn: Phòng Kỹ thuật Công ty Lưới điện Cao thế Hà Nội)
Trong giai đoạn 2016-2020, Công ty đã thực hiện giảm tỷ lệ tổn thất điện năng ghi vào ngày 1, với mức giảm đạt 1,58% Đặc biệt, tỷ lệ tổn thất điện năng tại lưới điện cao áp cũng đã giảm đáng kể.
Trong năm qua, tỷ lệ tổn thất điện năng trên toàn Tổng công ty đã giảm trung bình 0,39%, với tỷ lệ tổn thất điện năng lưới điện cao áp giảm 0,12%, lưới điện trung áp giảm 0,22% và lưới điện hạ áp giảm 0,27% Cụ thể, tỷ lệ tổn thất điện năng lưới điện trung áp giảm 0,86% và lưới điện hạ áp giảm 1,08%.
2.3 Các nguyên nhân và ảnh hưởng của tổn thất điện năng
Từ các phần trước ta đã phân tích, tổn thất điện năng trên lưới 110kV của Hà Nội được gây nên từ những nguyên nhân và tổn tại sau:
2.3.1 Nguyên nhân và tồn tại a) Nguyên nhân
Ti ềm năng sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả lưới điện 110 kV
2.4.1 Khó khăn và thách thức
Trong giai đoạn 2016 – 2020, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đặt mục tiêu
Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã phấn đấu giảm tổn thất điện năng xuống còn 6,5% và đạt được mục tiêu này sớm hơn một năm so với kế hoạch vào năm 2019 Để có được kết quả ấn tượng này, EVN cùng các đơn vị trực thuộc đã triển khai đồng bộ và quyết liệt các giải pháp trong quản lý vận hành, quản lý kinh doanh và đầu tư cải tạo lưới điện.
Theo Đề án “Giảm tổn thất điện năng giai đoạn 2016-2020”, Công ty Lưới điện cao thế TP Hà Nội được giao chỉ tiêu tỷ lệ tổn thất điện năng (TTĐN) là 0,67% vào năm 2019 và 0,6% vào năm 2020 Tuy nhiên, với nỗ lực điều chỉnh chỉ tiêu phù hợp với lộ trình và thực trạng lưới điện, công ty đã đạt mục tiêu giảm tổn thất xuống 0,65% Để tiếp tục sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả, công ty vẫn phải đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức trong việc giảm tổn thất điện năng trên lưới điện 110 kV.
Nhu cầu điện tại TP Hà Nội dự kiến sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong giai đoạn 2021-2025, với tốc độ bình quân đạt từ 6,5 - 8% mỗi năm Tuy nhiên, khả năng dự phòng lưới điện và hỗ trợ cấp điện tại thành phố vẫn còn hạn chế Hơn nữa, việc tìm kiếm quỹ đất cho các dự án điện và công tác đền bù giải phóng mặt bằng đang trở nên khó khăn và phức tạp hơn.
Hà Nội có mức tiêu thụ điện sinh hoạt cao nhất cả nước, chiếm trên 55%, dẫn đến sản lượng điện thường xuyên biến động và nhạy cảm với thời tiết bốn mùa ở Bắc Bộ Sự chênh lệch công suất giữa giờ cao điểm và thấp điểm rất lớn, tạo áp lực cho việc đầu tư xây dựng hệ thống điện Đầu tư cần thiết để đáp ứng nhu cầu phụ tải nhưng chỉ có thể khai thác tối đa trong một số ngày nắng nóng cao điểm của mùa hè.
Trong những năm qua, nhờ vào nhiều giải pháp đồng bộ, tỷ lệ tổn thất điện năng đã giảm mạnh xuống còn 3,67% vào năm 2020, tiệm cận mức kỹ thuật Tuy nhiên, Tổng công ty đang đối mặt với thách thức lớn trong việc duy trì tỷ lệ tổn thất này một cách bền vững Thực tế hệ thống lưới điện, đặc điểm phụ tải và điều kiện khí hậu, thời tiết khiến việc giảm sâu hơn tỷ lệ tổn thất điện năng ở các cấp điện áp trở nên khó khăn và đòi hỏi đầu tư lớn.
Việc áp dụng công nghệ tự động hóa và công nghệ thông tin trong quản lý hệ thống lưới điện và kinh doanh điện năng đòi hỏi một khoản đầu tư lớn để nâng cấp cơ sở hạ tầng và cải thiện nguồn lực.
2.4.2 Tiềm năng để sử điện năng tiết kiệm hiệu quả
Trên cơ sở đánh giá những khó khăn thách thức nêu trên, các biện pháp có thể áp
32 dụng cho lưới 110 kV tại chương 1, các giải pháp được đề xuất cho giai Công ty đoạn 2021-2025 như sau: a) Về đầu tư xây dựng
Đầu tư 70 công trình nhằm nâng cao năng lực truyền tải lưới điện với tổng công suất thực hiện đạt 4.482 MVA và 435 km dây dẫn, trong đó năng lực tăng thêm là 4.058 MVA và 333,9 km dây dẫn Tổng giá trị dự toán xây dựng thuần khoảng 7.570 tỷ đồng.
Năm 2021 dự kiến đóng điện 13 công trình 110 kV với tổng công suất 1.042 MVA và 113,3 km dây dẫn (năng lực tăng thêm là 1.042 MVA và 113,3 km dây dẫn)
Năm 2022 dự kiến đóng điện 11 công trình 110 kV với tổng công suất 939 MVA và 32,9 km dây dẫn (năng lực tăng thêm là 939 MVA và 32,7 km dây dẫn)
Năm 2023 dự kiến đóng điện 11 công trình 110 kV với tổng công suất 447 MVA và 35,6 km dây dẫn (năng lực tăng thêm là 378 MVA và 35,6 km dây dẫn)
Năm 2024 dự kiến đóng điện 9 công trình 110 kV với tổng công suất 342 MVA và 45,8 km dây dẫn (năng lực tăng thêm là 342 MVA và 34,3 km dây dẫn)
Đến năm 2025, dự kiến sẽ đóng điện 26 công trình 110 kV với tổng công suất 1.712 MVA và chiều dài dây dẫn 207,5 km, trong đó năng lực tăng thêm đạt 1.357 MVA và 117 km dây dẫn Ngoài ra, sẽ có sự ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình triển khai.
- 100% các phần mềm dùng chung của EVN được triển khai áp dụng, nâng cấp đúng tiến độ quy định của EVN và Tổng công ty
- Phối hợp EVNICT hoàn thành xây dựng CSDL dùng chung toàn EVN, thống nhất tiêu chuẩn dữ liệu khi xây dựng và triển khai các phần mềm dùng chung
- Các phần mềm đặc thù của Tổng công ty được kết nối, liên thông với phần mềm dùng chung của EVN qua nền tảng tích hợp ESB
- Hoàn thành triển khai hệ thống báo cáo quản trị thông minh (BI)
EVNHANOI đang xây dựng và cập nhật kho dữ liệu liên kết với các kho dữ liệu sơ cấp từ các đơn vị và hệ thống chuyên ngành, kết hợp với ứng dụng BI và AI để phục vụ cho hoạt động phân tích và hỗ trợ ra quyết định Đồng thời, hệ thống cũng kết nối và khai thác dữ liệu từ SCADA.
Ứng dụng di động đang thúc đẩy sự phát triển của Internet vạn vật (IoT) nhằm tự động hóa quy trình sản xuất và kinh doanh Việc xây dựng phần mềm quản lý công tác ngoài hiện trường sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc và nâng cao khả năng kiểm soát trong các hoạt động sản xuất.
- Phát triển dữ liệu lớn Big Data: Thực hiện xây dựng phần mềm Quản trị doanh nghiệp EBS
- Internet vạn vật (IoT) nhằm tự động hóa quá trình SXKD dựa trên nền tảng dữ
33 liệu lớn Big Data: Thực hiện nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu cho lưới điện trung thế tại EVNHANOI
- Tích hợp các công nghệ thông minh (AI) để tối ưu hóa công tác quản lý, phương thức vận hành, sản xuất
- Trong công tác quản lý kỹ thuật:
- Nghiên cứu mua TBA 110 kV di động phục vụ vận hành
- Nghiên cứu mua MBA 110 kV thông minh
Ứng dụng công nghệ giám sát online cho các MBA là rất quan trọng, giúp theo dõi hiệu suất và tình trạng hoạt động Việc giám sát nội bộ MBA thông qua đo PD online và phân tích khí hòa tan trong dầu, bao gồm ba thành phần khí chính là H2, sẽ cung cấp thông tin quý giá về tình trạng thiết bị Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành mà còn giúp phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn, từ đó giảm thiểu rủi ro và chi phí bảo trì.
Đo đáp ứng tần số quét 100% MBA lực cho cả máy đang vận hành và máy mới, đồng thời lập cơ sở dữ liệu kết quả đo để lưu trữ và theo dõi Công tác quản lý và vận hành đường dây 110kV cũng được chú trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Công ty đã thành công trong việc giảm thiểu vi phạm hành lang công trình lưới điện cao áp 110kV, cụ thể là đã xử lý 04/04 vụ vi phạm mà Thành phố giao.
Hiện tại, trên lưới điện 110kV do Công ty quản lý, có 36 công trường đang thi công trong và gần hành lang an toàn lưới điện Công ty đã thực hiện việc đặt biển cảnh báo đầy đủ và phát tờ rơi tuyên truyền để nâng cao nhận thức Ngoài ra, công ty cũng thường xuyên kiểm tra và thành lập đoàn kiểm tra liên ngành, bao gồm Sở Công thương Hà Nội và Phòng an ninh kinh tế - CA, nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình thi công.
TP Hà Nội, Tổng Công ty điện lực TP Hà Nội cùng Công ty lưới điện cao thế TP Hà
Nội kiểm tra các công trường xây dựng trong và gần hành lang bảo vệ an toàn lưới điện, phối hợp với các công ty điện lực để xử lý vi phạm và ngăn ngừa nguy cơ sự cố Để giảm thiểu sự cố do sét, cần giám sát và nghiệm thu hệ thống tiếp địa một cách chặt chẽ, chụp ảnh toàn bộ phần ngầm của hệ thống trước khi lấp, đảm bảo các mối nối tiếp xúc chắc chắn theo quy định.
Tóm t ắt chương 2
Công ty Lưới điện Cao thế Hà Nội quản lý lưới điện 110 kV với mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm tổn thất điện năng Từ năm 2015 đến 2020, công ty đã cải thiện tổn thất điện năng hàng năm nhờ các biện pháp từ Ban chỉ đạo Các công tác quản lý và vận hành hiệu quả như hệ thống đo đếm, kiểm tra phát nhiệt, và kiểm định thiết bị đã giúp đạt được chỉ tiêu đề ra Tuy nhiên, các biện pháp hiện tại chưa áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến, chỉ tập trung vào bảo trì thiết bị cũ, dẫn đến việc chưa phát huy tối đa hiệu quả của hệ thống SCADA và giám sát từ xa Hơn nữa, các giải pháp chưa khuyến khích sự tham gia của khách hàng trong việc giảm tổn thất Chương 3 của nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trên lưới 110 kV.
