Luận văn thạc sĩ quản lý nhu cầu Điện năng trong hệ thống phân phối Điện Đô thị lựa chọn các hệ thống quản lý phụ tải tối Ưu nhất vấn Đề tiết kiệm Điện năng trong chiếu sáng

Đi lượng, mục liên của đề tài : Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ứng dung DSM trong IITCCĐT đang cố tốc độ tăng trưởng phụ tải nhanh HTCCĐ Quận Long Biên Hà Gi} Mục tiêu của để t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI NOC BACH KHOA HA NOL

LUẬN VĂN THẠC Si KHOA HOC

QUẦN LÝ NHƯ CẦU DIỆN NÂNG TRONG HỆ THỐNG PHÂN

PHOLDIEN DO THỊ, LỰA CHỌN CÁC HỆ THONG QUAN LY PHU

TAI TOI UU NILAT VAN DE TIT KIEM DIEN NANG TRONG

CHIẾU SÁNG

NGÀNH : MẠNG VÀ HỆ THỐNG DIỆN

MO S86 : 02.06.07

DOAN THI BANG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐĂNG QUỐC THONG

HÀ HỘI 2006

LỜI CẢM ƠN

Gia nhập tổ chức thương mại thế giới Việt Nam thực sự đã có một vị thế

mới trên trường quốc tế, với truyển thống lịch sử cách mạng, với nguồn lao động dồi dào và sáng tạo chúng ta hoàn toàn có thế tự hào và tin tưởng vào sự

thái triển kinh tế — xã hội của đất nước Đáp ứng sự phát kinh tế của đất nước

ngành điện cẩn nâng cau hơn nữa độ tin cậy và chất lượng điện năng Tuy nhiên, do nhu cẩu điện năng không đồng đều, đồ thị phụ tải điện của nước la

không bằng phẳng chênh lệch giữa giờ cao điểm và thấp điểm từ 2 - 2,5 % gây

khố khăn cho cung cấp điện vào giờ cao điểm đồng thời lại lãng phí vào gid

thấp điểm Vì vậy để đáp ứng được nhu cầu điện năng ngày một gia tăng ngành điện rất cần các biện pháp quản lý nhu cầu nhằm san bằng đồ thị để đảm bảo cung, cầu cân bằng hoặc chênh lệch không quá lớn Xuất phát từ tình hình thực

tiễn luận văn đã nghiên cứu phân tích các biện pháp dể quản lý nhu cầu điện

nang trong hệ thống cung cấp diện, vấn để tiết kiệm điện năng đặc biệt trong

chiếu sắng vì nhu cẩu diện dành cho chiếu sáng ở nước ta khá cao

Hoần thành bản luận văn này tác giả xin trân trọng cảm ơn PGS.TS

Đặng Quốc Thống cùng các thầy cô, các đồng nghiệp thuộc các đơn vị của ngành điện : Điện lực Quận l.ong Biên, Công ty chiếu sáng đồ thị, trường Đại

học Điện lực đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu

Tuy nhiên thời gian nghiên cứu có hạn vấn đề nghiên cứu đồi hồi khảo sất thực

tế rất rộng nến luận văn không thể tránh khổi những sai sót Rất mong sự chỉ bảo của các thầy cô và đồng nghiệp

Xin chân thành cảm ơn !

Hà nội -2006 Đoàn "Thị Hằng

1 Tính cấp thiết của để tài

2 Đối tượng, mục tiêu của để tài

3 Ý nghĩa khoa học của để tài

4 Tối tất nội dung của luận vân

PHAN I: QUAN LY NIIU CAU DIEN NANG (DSM) TRONG

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH DSM

1.1 Giới thiệu về DSM

4.1.1 Khái niệm DSM

1.1.2 Các mô hình thực hiện DXM

1.2 Kinh nghiệm thực hiện DSM trên thé giới

1.3 Tiểm năng ấp dụng DSM ở Việt Nam

4.3.1 Khu vực dân dụng

1.3.2 Khu vực công nghiệp

1.3.3 Khu vực thương mại - dịch vụ

1.4 Các chương trình DSM dược thực hiện ở Việt Nam:

4.4.1 Dự án quản lệ phía nhu cấu (DSMIEE) giải đoạn Ï

4.4.2 Dự án quản lệ phía nhu cấu (DSMIEE) giải đoạn II

1.5 Kết luận

Chương 2: HIỆN TRẠNG LUỔI ĐIỆN QUẬN LONG BIEN- HA NOL

2.1 Giới thiệu quận Long Hiên Hà Nội

2.2 Hiện trạng hệ thống điện quận Long Biên — Hà Nội

2.3 Quy hoạch hệ thống điện quận Long Hiên trong giai đoạn tới

2.4 Kết luận

20

20

21 22

Chương 3: PHÂN IÍCH CƠ CẤU THÀNH PHẦN PHỤ TẢI CỦA

TIỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN QUẬN LONG BIÊN-TÀ NỘI

3.1 Giới thiệu chung

3.2 Phương pháp phân tích đồ thị phụ tải

3.3 Trình bây phương pháp phân tích cơ cấu, thành phẩn phụ tải

3.3.1 Phương pháp luận

3.3.2 Cách lấy số liệu phụ tải

3.3.3 Thông tin đặc trưng của đồ thị phụ tải

3.3.4 Các giả thiết

3.3.5 Xác dịnh khoảng thời gian Pu «,, Pu, Puu

3.4 Phân tích cơ cấu thành phần phụ tải cũa biểu dồ phụ tải

hộ thống điện quận Long Biên

3.4.1 Số liệu và biểu đỗ phụ tải ngày của các khu vực

3.4.2 TÍnh Í say, Ï mà, T¿, k„„ Của từng khu vực

3.4.1 Đánh gid dé thị phụ tải vừa phân tích

Chương 4: CÁC BIỆN PHÁP QUẦN LÝ NHU CẦU DIỆN NĂNG

'TRONG HỆ THỐNG CUNG CAP ĐIỆN QUAN ILONG BIÊN- HÀ NỘI

4.1 Lựa chọn hệ thống quán lý và điều khiến phụ tải

4.1.1 Yêu cầu cơ bản dõi với một hệ thống quản lý phụ tải

4.1.2 Lựa chọn hệ thống quản lý phụ tâi

4.1.3 Hệ thống điều khiển phụ tải bằng sống

4.2 Lắp đặt công tơ ba giá

4.2.1 Cơ sở thực hiện

4.2.2 Lắn đặi công tơ ba giá cho khách hàng quận Long Biện

4.3 Bù công suất phản kháng cho các xí nghiệp

4.3.1 Các biện pháp bà công suất phần kháng cho xf nghiệp

4.3.2 Tính toán đặt bù cho các khách hàng quận Long Biên

4.4 Sử dụng các thiết bị có hiệu suất

4.4.1 Lắp đặt các bộ thiết bị

4.4.2, Sử dụng các thiết bị có hiệu suất cao

4.5, Tổng hợp hiệu quả chương trình quán lý nhu cầu DSM 4p dung cho

HTCCP quận Long Biên

iv

PHẨN II : VẤN ĐỀ TIẾT KIỆM ĐIỆN NÂNG TRONG

CHIẾU SÁNG

Chương 5: TIẾT KIỆM ĐIỆN NẴNG TRONG CHIẾU SÁNG

5.1 Hiện trạng chiến sáng ở nước ra

v

ĐANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT:

DSM Demand side management | Quản lý nhu cầu

EE Hffecian energy Hiệu quả năng lượng

EVN Electric of Viét Nam Tổng công ty Điện lực Việt Nam

RCS Ripple Control System TIệ thống điều khiển phụ tãi bằng sóng

TCOVN 'Tiêu chuẩn Việt Nam

TOU ‘Time of use

WTO World Trade Ôrganization | Tổ chức thương mại thế giới

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của để tài :

Đứng trước ngưỡng cửa WTO nên kinh tế Việt nam đang chuyển mình

để bước sang một trang mới với nhiều vận hội và cũng không ít thách thức

mới Sau nhiều năm cải cách và mở cửa nền kinh tế Việt nam đã trưởng thành

vượt bậc, hiện nay được xem là nên kinh tế nâng động nhất Châu Á Sau khi

gia nhập WTO chắc chấn nên kinh tế sẽ cồn phát triển mạnh mẽ hơn nữa với nhiễu thành phẩn kinh tế như công nghiệp thương mại dịch vụ, tử nhân vv Để đáp ứng dược sự phát triển của nên kinh tế nước nhà ngành điện cũng

có những cơ hội và khó khan mới Cơ hội là khả năng gia tăng phụ tải rất nhanh nhưng khó khăn lại gấp bội khi phải đảm báo cung cấp điện thường

xuyên liên tục với chất lượng cao

Tiện nay hệ thống điện của nước ta đang gặp phải sự mất cân bằng giữa

cung và cầu vào thời gian cao điểm Điện năng lại là nguồn năng lượng không

thể dự trữ với trữ lượng lớn mà thông thường điện phát ra đến đâu thì tiêu thụ

đến đó Do đó đời hỏi phải có tổng công suất nguồn cản bằng với phụ tải cực

đại (Pax) hé théng Tuy nhiên hiện nay khả năng cung cấp nguồn cũng đang

bị hạn chế do một số tiến độ nguồn đưa vào bị chậm và nguồn vốn trong nước cồn thiếu thốn, chủ yếu nguồn vến dâu tư phát triển nguồn và lưới diện là

nguồn vốn vay của các tổ chức tài chính trén thé gidi (WB, ADB ) dat ra cho ngành điện phải giải quyết một vấn để hết sức khó khăn: phái đáp ứng nhu cầu

điện năng theo tăng Irưởng của nền kinh tế nhưng lại rất khó khăn về nguồn

vốn đầu tư

Mặt khác, do nhu cầu tiêu thụ điện của phụ tải biến đổi liên tục theo thời gian, biểu đồ phụ tải không đồng đều do có sự chênh lệch lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm đã tạo ra rất nhiều kh khăn cho công tác vận hành hệ thống điện Vào mùa khô để "phñ” được nhu câu cao điểm hệ thống phải huy

động nhhững loại nguồn có chỉ phí nhiên liệu lớn như dicsel, các máy phát

chạy dầu v.v còn vào giờ thấp điểm mùa mưa, mặc dù đã ngừng hầu hết các nhà máy nhiệt diện, ở các nhà máy thuỷ điện vẫn phải dừng bớt một số tổ máy

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

và xả bớt nước xuống hạ lưu Tình trạng đó làm gia tăng tổn thất diện năng,

lãng phí vốn đầu tư cũng như năng lượng sơ cấp

Như vậy bên cạnh việc quy hoạch và cải tạo hệ thống diện một cách

hiệu quá và kinh tế chúng ta rất cần có các hệ thống quản lý phụ tải để quản lý nhu cầu điện năng của các hệ thống phân phối điện, tránh quá tải vào giờ cao điểm, lãng phí vào giờ thấp điểm Đồng thời cần có các biện pháp tiết kiệm

điện năng đặc biệt trong lĩnh vực chiếu sáng,

2 Đi

lượng, mục liên của đề tài :

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ứng dung DSM trong IITCCĐT

đang cố tốc độ tăng trưởng phụ tải nhanh (HTCCĐ Quận Long Biên Hà

Gi}

Mục tiêu của để tài: “Nghiên cứu chương trình quản lý nhu cầu điện

năng (DSM), lựa chợn hệ thống quần lý phụ tải cho lưới điện phân phối đô thị

Và các giải pháp tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng” Kết quả tính toán của

luận văn có thể giúp các hộ tiêu thụ điện áp dụng các biên pháp tiết kiệm điện năng, đồng thời về phía các nhà cung cấp có thể áp dụng phương pháp điều khiển nhu cầu điện năng hiệu quả và hợp lý

3 ¥ nghĩa khoa học và thực tiễn của đẻ tài :

Với hiện trạng nền kinh tế và hệ thống điện nước ta như hiện nay việc

đâm bảo cung cấp điện liên tục, đầy đủ cho các hộ tiêu thụ vào giờ cao điểm đang rất cảng thẳng Do vậy tất cả các cấp ngành, và người dân đều cẩn ý thức

tiết kiệm điện năng sẽ góp phần vào sự phát triển của bản thân mỗi gia đình,

doanh nghiệp và của cả đất nước Vậy có những biện pháp nào để tiết kiệm điện năng và đặc biệt là tiết kiệm điện năng vào giờ cao điểm và tránh dư thừa

lãng phí điện năng vào giờ thấp điểm của ĐTPT trong HTCCĐ Đó chính là

các biện pháp quản lý nhu cầu điện năng DSM nhằm san bằng ĐTPT sẽ được

đề cập trong nội dụng của luận văn

4 Nội dung nghiên cim trong lan van:

Nghiên cứu áp dụng chương trình IDSM cho HTCCĐ đang vận hành bao

gổm các nội dung :

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

- _ Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và mục tiêu của để tài

-_ Nghiên cứu tống quan về chương trình DSM, kinh nghiệm thực hiện DSM cia một số nước

-_ Nghiên cứu phương pháp phân tích cơ cấu, thành phần, phụ tải trong ĐTPT ngày của hệ thống điện Quận Long Biên thành phổ IIà Nội -_ Lựa chọn các hệ thống quản lý và điều khiến phụ tải hợp lý nhằm

giảm nhu cầu quá cao vào giờ cao điểm và tăng nhu cầu tiêu thụ

điện năng vào giờ thấp điểm

- Tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng

-_ Nhận xét và kiến nghị

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

PHẦN I: QUẦN 1Ý NHU CẦU ĐIỆN NANG (DSM) TRONG HE

THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ TIIỊ

Chương I

'TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH DSM 1.1 Giới thiệu về DSM :

1.1.1 Khải niệm DSM

DSM Ia tập hợp các giải pháp kỹ thuật - công nghệ - kinh tế - xã hội nhằm giúp đỡ khách hàng sử dụng điện năng hiệu quả và tiết kiệm

Chương trình DSM gồm các hoạt động giản tiếp hay trực tiếp của cấc

khách hàng sử dụng diện (phía cầu) với sự khuyến khích bởi các Công ty Điện lực (phía cung cấp) với mục tiêu giảm công suất phụ tải cực dại ( Pa công suất dỉnh) và diện năng tiêu thụ của hệ thống Những hoạt động này sẽ giảm

chỉ phí đầu tư xây dựng nguồn, lưới truyền tải

à phán phối trong quy hoạch

và phát triển hệ thống điện trong tương lai Giảm được phụ tải đỉnh ngành điện

có thể trì hoãn chỉ phí xây dựng nhà máy điện mới, mở rộng lưới truyền tải và phân phối điện, vận hành và bảo dưỡng hệ thống cũng như chỉ phí mưa nhiên

liệu cho cấc nhà mấy Đầu tư vào DSM sẽ giảm nguy cơ xây dựng vội vã hoặc

thừa thi các nhà máy điện l2o đó, nguồn vốn khan hiếm được sử dụng một cách tối ưu và có hiệu quả

Các chương trình DSM sẽ giúp khách hàng tiết kiệm được một khoản tiễn

điện đáng kể để chỉ phí cho các kế hoạch thiết thực khác DSM giúp giảm

thiểu tác dộng xấu lới môi trường, cải thiện hiệu suất sử dụng thiết bị ( cả phía

cung và phía cầu)

DSM được xây dựng đựa trên hai chiến lược chủ yếu sau:

- Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng cho các hộ tiêu thụ điện

- Điều khiển nhu cầu đừng điện cho phù hợp với khả năng cung cấp một

cách kinh lế nhất

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

Ngoài ra nó cồn cố những biện pháp hỗ trợ mang tính kinh tế — xã hội

thông qua thể chế của nhà nước

Các giải pháp DSM thực hiện nhằm đạt dược 6 mục tiêu cơ bản vé dang

ĐTPT như được mô tả dưới đây :

+ Cất giảm đình :

Biện nháp này diều khiển dòng diện của các hộ tiêu thụ bằng cách sử

dựng các kỹ thuật điều khiển phụ tải từ xa hoặc trực tiếp từ hộ tiêu thu, thay

đổi biểu giá .nhằm làm giảm phụ tải đỉnh trong các giờ cao điểm

+ Lap thấp diểm

Lấp thấp điểm sẽ tạo thêm các phụ tải vào giờ thấp điểm bằng cách

khuyến khích như thực hiện biểu giá thấp hơn giá điện trung bình Biện pháp

này làm tăng tổng điện năng tương phẩm nhưng không làm tăng công suất

đỉnh, tránh được hiện tượng xả nước ( thuỷ điện ) hoặc hơi thừa ( nhiệt điện )

Có thể lấp thấp diểm bằng các kho nhiệt (nống, lanh) xây đựng các nhà máy

thủy điện tích năng, nạp điện cho ăcqui, ô tô điện

+, Chuyển dịch phụ tải

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

Chuyển phụ tải từ thời gian cao điểm sang thời gian thấp điểm Kết quả

là giảm dược công suất đỉnh nhưng không làm thay đổi điện năng tiêu thụ tổng Các ứng dụng phổ biến trong trường hợp này là các kho nhiệt, các thiết

bị tích năng lượng và thiết lập hệ thống giá điện hợp lý

+ Biện pháp bảo lổn

Đây là biện pháp giảm tiêu thụ cuối cùng dẫn tới giảm diện năng liêu

thụ tổng nhờ việc nâng cao hiệu năng của các thiết bị sử dụng điện

+ Tăng trưởng đồng điện

Biện pháp này xem độ tin cậy cung cấp điện như một biến số trong bài

toán lập kế hoạch tiêu dùng và do vậy đương nhiên có thể cất điện khi cẩn

thiết Kết quả là công suất đỉnh và cả điện năng tiêu thụ tổng đều giảm xuống

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

1.12, Các mô hình thực hiện D&M

Có ba mô hình về quản lý phụ tải đã được áp dụng ở các nước khác nhau trên thế giới, nó biểu hiện trạng thái hệ thống điện của mỗi nước, đặc trưng cña hệ thống điện nước đó, Dưới đây là những rnô hình thực hiện D§M cũng như phạm vi ứng dụng

a Mô hình những quy tác

Đây là mnô hình được áp dụng chủ yếu ở các nước mà Nhà nước giữ vai trò điểu hoà lớn như Hoa Kỳ và Canada cũng như một số nước nhỏ ở Châu Âu

như Đan Mạch và Ilà Lan Với mô hình này, người ta áp dụng hai từ “ độc quyên” để đưa ra các nguyên tác về tiêu dùng điện nhằm đạt được các mục

tiêu khi thực hiện DSM Mô hình này có 4 đặc trưng chủ yếu sau:

Nhà nước uỷ quyền cho các Công ty phân phối để các Công ty này cố thể quản lý phụ tải với chức năng là người đấp ứng phụ tải điện Các công ty phân phối phải thực hiện công việc quản lý phụ tải trên cơ sở dịnh hướng mà Nhà nước dã chỉ ra với mục tiêu lợi ích toàn cộng déng

đi từ việc phân tích kinh tế cửa việc thực hiện DSM sẽ được áp dụng

Nhà nước giữ vai trò là người điều hoà sẽ xây dựng các cơ chế và

khuyến khích tài chính để có thể năng động hoá tính độc quyển của

ngành điện khi thực hiện công việc quản lý phụ tải đối với các hộ tiêu

thu

"Trong quá trình thực hiện kế hoạc, phải có sự tham gia từ phía hộ tiêu

thụ, nhốm các Công ly Điện lực phía Nhà nước và các chuyên gia trong lĩnh vực quán lý phụ tải điện

Mô hình hợp tác

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

Đây là mô hình thực hiện DSM với mục dích là các bén tham gia hệ thống điện cùng nhau thực hiện vì lợi ích của hệ thống, của Nhà nước và của người tiêu dùng, Mô hình này dang áp dụng ở một số nước Châu Âu như Đức,

Pháp, Tay Ban Nha hay Italia

Trong viễn cảnh mà chính sách bảo vệ môi trường đã trở thành một chính sách hết sức quan trọng, Nhà nước thường có những thương lượng với

các bộ, ngành về việc giám sát thực hiện các mục tiêu của chương trình DSM

mà các ngành thực hiện Đồng thời, Nhà nước cũng muốn mở rộng việc

nghiên cứu sản xuất điện năng từ những nguồn năng lượng mới hoặc năng

lượng tái tạo Còn về phía phụ tải là những chiến dịch vận động tiết kiệm năng lượng dưới nhiều hình thức khác nhau kết hợp với các chính sách về giá đánh

vào các hộ sử dựng điện trong thời kỳ cao điểm

Ngoài ra, có một số những khuyến khích được đưa vào trong chương trình DSM xuat phat từ tính độc quyền của thị trường năng lượng, hệ tiêu thụ

bắt buộc phải có những hẹp tác với phía nhà sản xuất nếu như họ muốn cổ mặt

troạn hệ thống và điểu đồ cho phép thực hiện tốt [25M theo cả hai khía cạnh là tiết kiệm điện năng và giảm công suất ở piờ cao điểm

c Mô hình cạnh tranh

Trong nô hình này, các Công ty Điện lực được tự dù trong hoạt động

vận hành Đây là mô hình được áp dụng ở vương quốc Anh và Nauy Tại đây,

người ta đặt ra các cơ sở của mô hình DSM cạnh tranh theo những đặc trưng của ngành công nghiệp tự do Ngành công nghiệp điện được tái cấu trúc và

mang ba đặc trưng sau:

-_ Một thị trường mở của trong sản xuất

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

-_ Một mạng lưới truyền tải mỡ, về nguyên tắc nó vận hành như một hệ thống truyền tải chung trên cơ sở không phân tách với những điển kiện

dễ dược vào hệ thống và hiện ứng giá

-_ Một hệ thống đắm bảo sự kết bợp về mặt kỹ thuật theo những thủ tục rnầ phía Nhà nước yêu cầu

Ưu điểm

- Sw cạnh tranh trên thị trường điện giúp chỉ ra những chi phí mà hộ tiêu

thụ điện phải trả cha công suất yêu cầu và lượng điện năng sử dụng

-_ Các hộ tiêu thụ tìm cách giảm những chi phí phải trả bằng cách tạo ra

sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp

-_ Các nhà phân phối buộc phải tiếp xúc với các hộ tiên thụ nhằm thuyết

phục họ ủng hộ các chương trình DSM nhất là ở những vùng có mật dộ dân cư trung bình hoặc thưa thớt

1.2, Kinh nghiệm lhực hiện DSM trên thế giới

Chương trình DSM đã được thực hiện tại các nước Bắc Mỹ và Châu Au

từ giữa đến cuối những năm 80 Các công ty điện của Bác Mỹ có kinh nghiệm day dan trong việc thực hiện chương trình DSM, và DSM đã tránh được yêu

cẩu phải xây dựng thêm nhà máy điện cung cấp hàng nghìn MIWh công suất phát điện Tại Mỹ, hiện nay nguồn tài chính của chương trình DSM chủ yếu đựa vào cơ chế biểu giá điện chẳng hạn như phí lợi ích công cộng (PBCS),

được hình thành để cung cấp tài chính cho chương trình JSM và các chương trình hiệu suất năng lượng

Chương trình DSM cũng dược thực hiện ở một số nước Châu Âu Đan

Mạch là quốc gia rất cổ kinh nghiệm trong việc thực hiện DSM và hiện nay Pan Mạch đành khoảng 50 triệu đôla Mỹ/ năm để triển khai các chương trình D§M Tại Dan Mạch, theo luật định các công ty phân phối điện bắt buộc phải

đầu chương trình DSM vào năm L994, Thái Lan đã giám mức nhu cầu đỉnh là

hơn 700MW thông qua việc thực hiện hàng loạt các chương trình chiếu sáng

hiệu suất năng lượng và dán nhãn thiết bị hiệu suất năng lượng Chi phí thu được từ nguồn năng lượng tiết kiệm được từ các chương trình của Thái Lan là

‘THB 0.49/kWh (tương đương với USD 0.013/KWh), so với mức chỉ phí bình

quân tương ứng để dấu tư cho các nhà máy điện mới là khoảng THB2/€Wh (

USD 0.05 /kWH)

1.3 Tiém nang ap dung DSM ở Việt Nam

Mội trong những nội dung rất quan trọng trong nghiên cứu ứng dung DSM

là nghiên cứu dánh giá tiêm năng tác động của DSM Tuy nhiên, phạm vỉ tác dụng của D§M rất rộng Nếu dựa trên góc dộ dánh giá kinh tế của các thành

phần tham gia ứng dụng DSM thì DSM tác động đến: Quản lý hệ thống điện, phụ tải ứng dụng DSM, phụ tải không tham gia ứng dụng DSM, thị trường

cung cấp năng lượng, chính sách xã hội Riêng đối với quản lý hệ thống điện, tứng đụng DSM làm biến đổi đồ thị phụ tải và do đó sẽ tác động đến quá trình thiết kế và vận hành hệ thống điện

"Trong quan hệ và DSM tác dộng lầm biến đổi phụ tải thì đặc trưng của DSM thufing là chỉ phí để thực hiện DSM, cdn su thay đổi của phụ tải dược

phản ánh thông qua các đạc trưng của đồ thị phụ tải Quan hệ này chỉ có thể

xây dựng được Irong những điều kiện rất cụ thể luỳ thuộc nhiều yếu tố chẳng

hạn như phương pháp và quản lý phụ tải, dặc điểm tiêu thụ diện của phụ tải,

cấu trúc lưới điện Các đạng này thường là:

-_ Chí phí cha DSM theo lượng giảm công suất đỉnh (cực đại) của đồ thị phụ tải,

-_ Chi phí cho D§M theo tổng lượng giảm điện năng của đồ thị phụ tải

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

11

Một trong các mục tiên cơ bản của chương trình DSM là cất giảm phụ tải đỉnh và trong một chừng mực nhất định nâng cao dược hiệu suất của các thiết

bị sản xuất, truyền tải điện, tiêu thụ điện .Các chương trình quản lý phụ tải

được thiết kế nhằm rnục đích cắt giảm phụ tải đỉnh và thường ft có ảnh hưởng

đến tổng năng lượng tiêu thụ Trong khi đố, các chương trình hiệu quả năng lượng Uuường bao gồm cả tác dụng giảm phụ tải đỉnh Qua phân tích các thành

phần tham gia vào phụ tải đỉnh của hệ thống (cao điểm tối) Tuy nhiên, theo kết quả đánh giá khả năng tham gia vào công suất đỉnh của các thành phẩn

phụ tải ở trên cho thấy: để giảm công suất đỉnh của hệ thống, chúng ta phải

tập trung vào các thành phần phụ tải chủ yếu là tiêu dùng dan dụng (chiếm 68% công suất đỉnh), tiếp đến là thành phẩn công nghiệp (chiếm 17% công

suất đỉnh), tiếp đến là thành phân thương mại (chiến 11% công suất dÌnh)

Như vậy, tiềm năng, DSM cao nhất về công suất trước tiên là thành phần dân

đụng, sau đó là công nghiệp và dịch vụ thương mại

1.3.1 Khu vuc dan dung

1à thành phần tiêu thụ năng lượng chủ yếu và vẫn giữ vai trò chủ dạo

trong tiêu thụ điện Vào thời gian cao điểm, phụ lải dân dựng ước tính chiếm tới hơn 68% phụ tải đỉnh Do điện năng tiêu thụ lính trên đầu người hiện nay

của Việt Nam cồn ở mức rấi thấp, chỉ khoảng 435kWh/năm, và do Ly trong

các hộ có điện đang ngày càng tăng, hiện nay là khoảng 70% tổng số hộ gia đình, nên theo tính toán khu vực điện gia dụng nông thôn sẽ là tương đối quan tam chủ yếu trong các dự ấn tương lai vì thành phần nay sé lam gia ting ty

trọng của khu vực dân dụng trong biểu đồ phụ tải đỉnh của Tổng Công ty Điện lực Việt Nam trong vòng 5-10 năm tới Thường nhu cầu của khu vực dân dụng

thường liên quan đến cao điểm tối, thiết bị tiêu thụ điện chủ yếu của khu vực

dan dung Ja thiết bị chiếu sáng Tuy nhiên cũng phải nhận thấy rằng, khi nên

kinh tế càng phát triển thì vai trò của một số thiết bị khác như quạt diện, tủ lạnh, diều hoà và bình nồng lạnh sẽ ngà y càng lăng

Đối với thành phần dân dụng có thể áp dụng các biện pháp sau

-_ Tủ lạnh cải tiến; Tủ lạnh hiệu suất cao

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

12

-_ Chiếu sáng hiệu quả: Đèn hiệu suất cao, choá chấn hưu, các bộ cảm

ứng,

- _ Xây dựng mới: Thiết bị và vật liệu xây dựng

-_ "Tuyên truyền trên các phương tiện thông tin để người dân có ÿ thức, thói quen sử dụng điện tiết kiệm

-_ "Thực hiện chương trình khuyến mại, dần nhãn để khuyến khích các hộ

sử dụng các loại đèn, điều hoà không khí, tủ lạnh, cố hiệu suất cao,

Đặc biệt ưu tiên cho các chương trình khuyến mại thiết bị chiếu sáng

- _ Khuyến cáo, tuyên truyền và xây dựng các quy chuẩn về tiết kiệm năng lượng cho các toà nhã dân dụng và sự sẵn có của các thiết bị công nghệ

add

hiệu suất năng lượng cao, hoặc hướng dẫn lựa chọn các thiết bị

dùng mới

1.3.2 Khu vực công nghiệp

Đối với thành phần công nghiệp chiếm khoảng 17% công suất đỉnh

Bên cạnh đó tỷ trọng lớn là các xí nghiệp quốc doanh tiêu thụ hơn 40% tổng

năng lượng trên cả nước, là khu vực kinh tế cổ tiểm năng tiết kiệm năng lượng

nhất Thông qua các chương trình kiểm Loán năng lượng đã được thực hiện ước

tính rằng có thé gid tới 30% nhụ cầu năng lượng nếu tiến hành cải tạo các

thiết bị hiện có, và có thé hoàn vốn đầu tư chỉ có 3-5 năm Các kiểm toán

năng lượng nốt trên đều cho thấy phần lớn các lồ hơi của các xí nghiệp quốc doanh đều chỉ đạt hiệu suấi khoảng 50% trong khi hiệu suất này hoàn toàn có thể được cải thiện lên 80-90%, và như vậy tiểm năng tiết kiệm năng lượng ở

đây là rất to lớn Xét trong từng phân ngành công nghiệp, ước tỉnh có thể tiết kiệm 50% năng lượng tiếu thụ trong ngành xi măng, 35% trong ngành gốm

sứ và 25% trong các nhà máy điện Tiểm năng DSM trong khu vực công nghiệp có thể là:

- lấp đặt công tơ 3 giá tối da với các khách hàng thuộc đối tượng ấp

dụng giá điện theo thời gian sử dụng Xây dựng biểu giá điện theo thời

gian sử dụng hợp lý dựa trên cơ sở kinh nghiệm của chương tinh

nghiên cứu phụ tải nhằm thúc đẩy việc sử dụng điện hợp lý, hiệu quả

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

13

- Khuyến khích khách hàng cơng nghiệp cố nguồn Diesel tự phát bù

trong giờ cao điểm

-_ Cải thiện hiệu suất các thiết bị như lị hơi, động cơ, điều hồ,

-_ Phát triển hiệu suất hơn nữa các chương trình giúp đỡ về kiếm tốn năng lượng, kỹ thuật, cơ cấu và cung cấp hoặc tăng cường về tài chính

để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư cơng nghiệp mở rộng về cải

tiến quản lý năng lượng hiệu qũa chỉ phí

~_ Thiết lập các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng tối thiểu cho các nhà

thiết bị cơng nghiệp chính

-_ Động cơ cải tiến: Dong co hiệu suất cao, động cơ biến đổi vận tốc

-_ Chiếu sáng hiệu quả: :Đèn hiệu suất cao, chố, chấn lưu,

át: Thiết bị

-_ Biểu giá cĩ thể iễn sốt phụ tải

1.3.3 Khu vực thương mọi, dịch vụ

"Tiêu thụ năng lượng trong khu vực thương mại và dịch vụ khơng phải là

thành phần chủ đạo trong tổng tiêu thụ và biểu đổ phụ tải dinh, mặc đầu ảnh hưởng của thành phần này đối với tổng nhu câu sẽ tăng gấp dơi trong IƯ năm

tới du tốc độ tăng trưởng 15% của việc xây dựng các tồ nhà cao tổng Các tồ

nhà cũ sử dụng kỳ thuật thiết kế truyền thống và rất ít sử dụng điều hồ trưng

tâm, vậy nên năng lượng tiêu thụ lương đối đL Trong khi đĩ, các Iộ nhà mới

yêu cầu năng lượng lớn hơn nhiều nhằm đấp ứng yêu cầu của cơng nghệ hiện đại, tiện nghỉ hồn hảo Trong thời gian ngắn trước mắt, thiết bị chiếu sáng trong các tồ nhà vẫn sẽ là đối tượng cĩ tiểm năng tiết kiệm năng lượng lớn nhất, tuy nhiên nếu nhìn dài hơn đến năm 2010 thì tiểm năng tiết kiệm từ hệ thống điểu hồ khơng khí sẽ lớn hơn từ thiết bị chiếu sáng Các tồ nhà sử

dụng ánh sáng và điểu hồ khơng khí hợp lý và hiệu quả, đã gĩp phần quan trọng trong việc sử dụng điện hiệu quả hơn Mục dích sử dụng các tồ nhà khác nhau thì việc tham gia biểu đổ phụ tải đỉnh của các tồ nhà cũng khác

nhau ví dụ: khu vực văn phịng thì chú yếu tiêu thụ điện vào ban ngày thì biểu

đồ phụ tải đính vào ban ngày Các khách sạn sử dụng điện vào thời điển tối

thì biểu đồ phụ tải đỉnh là vào buổi tối Khu vực bệnh viện tham gia đồ thị phụ

Đồn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

14

tải cả ngày và đêm, nhưng phụ tải đỉnh lại vào buổi ngày Nhìn một cách tổng thể thì khu vực thương mại địch vụ chiếm khoảng 11% công suất đỉnh của hệ thống Các biện pháp sau có tiểm năng trong khu vực này là:

- Lap đặt công tơ điện tứ nhiều giá cho các khách hằng thuộc đối tượng

áp dụng

-_ Đưa ra một biểu giá điện mới hợp lý nhằm (húc đấy việc sử dụng năng

lượng có hiệu quả, mức chênh lệch cao thấp sẽ hấp dẫn đối với khách hàng Đặc biệt là các khách sạn nhằm khuyến khích có nguồn diesel tự phát vào giờ cao điểm

-_ Biện pháp kỹ thuật điều khiển phụ tải bằng sống để cắt luán phiên các

thiết bị không thiết yếu: Bình nóng lạnh, máy điều hoà nhiệt độ, .cũng

có tiểm năng tương đối lớn trong khu vực này

-_ Xây dựng quy chuẩn hoặc cố các khuyến khích cho các toà nhà thương

mại, các thiết bị diện và chiếu sáng công cộng nhằm sử dụng diện hiệu quả và hợp lý

1.4, Cae chuong trinh DSM dược thực hiện ở Việt Nam

Đối với nước ta, DSM mới được chú ý tới từ năm 1994 — 1995, với sự tài

trợ của ngân hàng thế giới, chương tảnh DSM đã được triển khai bước đầu bảng việc nghiên cứu, dánh giá tiểm năng DSM ở Việt Nam và hiện nay

ngành điện đã có chuẩn bị tích cực để triển khai thí điểm áp dụng một số biện pháp trong khâu quản lý phụ tải

144.1, Dự ân quản lý nhía như cầu (DSM!EE) giai đoạn ï

Dự kiến sẽ có kết quả là giảm 166 MW phụ tải dỉnh vào năm 2005 bao

gồm nội dung sau:

- Nang cao năng lực diéu hanh DSM và thực hiện giám sát và đánh

giá các biện pháp DSM trong BVN -_ Nâng cao nâng lực nghiên cứu phụ tải của BVN

- Thiết kế và thực hiện chương trình nghiên cứu quấn lý phụ tải thí

điểm trong khoảng 100 đơn vị thương mại và công nghiệp lớn

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

15

-_ Chuẩn bị và thực hiện một luật xây dựng mang tính thương mại liên

quan đến hiệu quả năng lượng

- Phat triển các tiêu chuẩn quốc gia về động cơ và thiết bị chiếu sáng

có hiệu suất cao và một cơ chế thực hiện

- Thực hiện thí điểm chương trình chiếu sáng công cộng đường phố

theo DSM

-_ Thực hiện thí điểm kiểm toán năng lượng

-_ Chuẩn bị nghiên cứu khả thi chơ việc thực hiện giai đoạn II của kế

hoạch hành động I3SM toàn quốc

Sự tiến triển của giai đoạn I của DSM nói chung là đạt yêu cầu tuy đã bị

chậm mất 2 năm do sự chậm trễ của hiệu lực tín dụng IDA, quá trình thổa

thuận tài trợ và quá trình thương thảo của bốn bên hợp đồng về tư vấn Do đó

giai đoạn Ï cửa dự án vữa mới bắt dấu cuối năm 2000, và diến nay chưa có một

kế quả hay một chương trình thí điểm nào đã hoàn thành để có thể triển khai trên diện rộng

1.4.2, Dự án quản lý phía nhủ cầu (DSMIEE) giai doan IT

Dự án DSM/EE gián đoạn II bao gồm 2 thành phần

= Chương trình DSM/BR gian doạn II da EVN quản lý: nhằm tiếp tạc

triển khai các hoại động DSM của EVN v

thị trường, thử nghiệm các mô hình chương trình DSM mới, trợ giúp

c hoạt động chuyển đổi

cho việc giám sắt và đánh giá các kết quá đạt được, khám phá thêm các

co héi kinh doanh DSM cho LVN

® Triển khai các chương trình FIZ đo bộ công nghiệp quần lý

142.1, Chương trình DSM giai đoạn 1Ï do EVN thực hiện

Các nhiệm vụ chính của DSM giai đoạn II được xây đựng trên cơ sở cá kết quả của giai đoạn I, và DSM được sử dụng như một công cụ để giúp đỡ EVN quan Lý phụ tải, cải thiện biểu đồ phụ tải và hệ số diễn kín phụ tải DSM

dược nhìn nhận như một công cụ làm giảm nhẹ của quá trình thay dổi giá

diện Giai đoạn thực È

16

Dự án giai doạn 1T của EVN gồm 4 chương trình chính và các chương

trình bổ trợ sau:

1 Chương tình giá điện theo thời gian TOU: EVN sẽ lấp đặt 5600 công

tử điện theo thời gian TOU cho khách hàng lớn và trung bình

2 Chương trình thí điển điều khiển phụ tải trực tiếp (DLC): Thí điểm DLC bang hệ thống điêu khiển sóng điển để cất tái của khoảng 2000

điểm phụ tải của khách hàng tại thành phố Hồ Chí Minh với lượng công suất đỉnh cắt được khoảng 2700 KW Chương trình này sẽ cho phép

EVN cắt cương bức các thiết bị trong một số khoảng thời gian đã định mỗi năm { cắt đỉnh 15 phút / lần trang giờ cao điểm trên rổng số không quá 120h) trong thời gian cao điểm của hệ thống

3 Chương trình đèn Compact (CFL): Hiện nay, các hộ gia dình ở nông

thôn và thành thị đếu sử dụng đèn sợi đốt có công suất tir 60-100 W

Việc thúc đẩy sứ dụng đèn compact công suất 12-8 W và có công suất

chiếu sáng tương đương với đèn sợi đốt, có thể giám đáng kể lượng điện

năng tiêu thụ cho chiếu sáng, tiếp kiện tiến điện cho người sử dụng Tuy

nhiên, giá của đèn compact thông thường cao gấp 10 lần đèn sợi đốt 'Trong chương trình này, [VN sẽ ấp dụng viẹc giảm giá kết hợp với các

hoạt động quảng bá đề bản khoảng 1 triệu bóng đèn CIL cho các hộ gia

đình trong khu vực phụ tải lớn và quá tải của hệ thông diện Việc giảm giá sẽ giảm dần theo thời gian thực hiện chương trình (1.5 L/8D/đền cho

200 000 đèn CFL, đầu tiên, L USD/đèn cho 300 000 đèn CFL tiép theo

và 0,6 SD/đèn cho 500 000 đền cồn lại)

4 Chương trình bóng đèn huỳnh quang gây (luýp gây T-8): Đẩy mạnh

việc sử dụng đèn tuýp gầy hiệu suất cao 36W, với công suất chiếu sáng

và giá thành tương đương như T-!2 40W nhưng tiêu thụ điện it hơn

khoảng 10% Vì các nhà sản xuất bóng gầy ở Việt Nam mới chỉ sản xuất số lượng nhỏ 'I-8, l7VN sẽ trợ cấp tiếp thị cho các nhà sản xuất

tham gia chương trình hỗ trợ chỉ phí cho họ trong việc quảng bá tích

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

17

cực loại đền tiết kiệm năng lượng và BVN sẽ thực hiện chiến dịch song song để chỉ dẫn khách hàng về đèn T-8 và chấn lưu hiệu suất cao

5 Các chương trình bổ trợ: EVN cũng sẽ triển khai các hoạt động phụ trợ

để giúp cho các chương trình lrên, bao gồm nghiên cứu phụ lái để xác định loại khách hàng và tiểm nang/léc động liết kiệm năng lượng, quy hoạch chương trình DSM, phát triển thực hiện!-3 chương trình thí điểm:

DSM mới và trợ giúp cho trung tâm DSM

1.4.2.2, Chương trình tiết kiệm năng lượng thương mại thí điểm

Chương trình thí điểm nhằm thử nghiệm các mô hình kinh doanh và cơ chế phù hợp áp dụng vao I thi trường nhỏ, chắc chắn để trợ giúp việc đầu tư tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam Các cơ quan thực hiện chương trình này có

thể bao gồm các công ty Thiết kế và Kiểm toán năng lượng, các công Ly dịch

vụ năng lượng Chương trình thí diễm sẽ bước dầu tập trung vào các toà nhà

thương mại, khách sạn và các tòa nhà công sở của tư nhân có khả năng tài chính Chương trình sẽ được giới hạn thực hiện ở 4 thành phố chinh ( lai phòng, Hà nội, Đà nấng và thành phố I1ồ Chỉ Minh) Các biện pháp tiết kiệm

năng lượng sẽ được giới hạn trong chiếu sáng, điều khiển động cơ, làm mát/sưởi ấm, và hệ thống cung cấp điện Từ giới hạn này dần xây dựng khả

năng của các cơ quan thực hiện chương trình, tạo điều kiện thuận lợi cho việc

phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật chương trình

Các hoạt động trong chương trình thí điểm sẽ bao pầm

® Chương trình dào tạo tổng bợp cho cơ quan thực hiện đự án: Chương

trình sẽ trợ giúp I chương trình đào tạo chính để cung cấp những kiến

thức kỹ thuật, tài chính và kinh doanh cơ bản cho cấc cơ quan thực hiện

dự án Tạo thuận lợi cho việc thực hiện các để xuất của dự án cũng như

một vài trợ giúp kỹ thuật chợn lọc để phát triển các kế hoạch kinh

doanh và quáng bá của họ

+ Kiến toán và đầu tư không hoàn lại: Chương trình sẽ cũng cấp khoản

trợ giúp không hoàn lại cho kiểm toán năng lượng và các khoản trợ giúp

cho các cơ quan thực hiện dự án và các khách hàng.Để đảm bảo các cơ

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

18

quan thực hiện dự án và khách hàng có tiền khuyến khích để thực hiện

và góp ý cho các báo cáo kiểm toán, một phẩn tiễn cho việc kiểm toán

năng lượng sẽ dược giữ cho đến khi thực hiện dự ấn

Quảng bá giám sát và điều hành chương trình: Chương trình sẽ cũng

cấp kinh phí và hỗ trợ cho: quảng bá, giám sát và điều hành dự án Chỉ

phí quản lý và trợ giúp kỹ thuật cho Bộ công nghiệp, các nghiên cứu

khả thi cho việc mổ rộng thành công dự ấn

Ngoài ra còn các dự áp tiết kiệm năng lượng qơu:

srr “lên maym dự ai tiến hành hiện quản jý | th PM Kinh phí

D lự án sử đụng năng ir a 4năm - Bộ Cô @ Công lot

cầu Việt

"Tăng Kiên điện năn cường liết 5 na Bộ Khoa

Đèn Sền chiếu sáng - chiếu sá 18 háng nang 374.900

Quy hoach long thé có

ty điện lực chủ động quản lý và điểu khiển nhu cấu điện năng phù hợp với cung cấn một cách hợp lý nhất tĐể thấy được nhu cẩu điện năng trong

HTCCĐT thay đổi rất nhiều theo thời gian nhằm tìm ra biện pháp điều khiển phụ tải phù hợp, ta cần phân tích đổ thị phụ tải của một HTCCĐT cụ thể,

"Trong luận văn này tác giả lựa chọn 1ITCCĐ của quận Long Biên - Hà Nội để

phân tích đồ thị phụ tải ngày điển hình vào tháng 7 mùa hè, do đây là một

quận mới và có tốc độ phụ tải tăng khá nhanh

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

20

Chương 2 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN QUẬN LONG BIÊN

2.1, Giới thiệu Quận Long Biên

long Biên là một quận mới thành lập ngày 1/4/2004 dược tách ra từ huyện Gia lâm Hà nội Phía Tây Bắc giáp huyện Đông Anh, phía Tây giáp

Quan Tây IIồ, Ba Đình, Hai Bà Trưng; các phía cồn lại giáp hu yên Gia Lâm

Diện tích toàn quận là 6.038,24ha, dân số 170.706 người với 14 phường (Thượng Thanh, Giang Biên, Ngọc Thuy, Việt Hưng, Thạch Bàn, Cự Khối,

Đức Giang, Sài Đồng, Phúc Lợi, Ngọc Lâm, Bổ Đề, Phúc Đồng, Gia Thuy)

gồm 183 tổ dân phổ, tỷ lệ hộ phi nông nghiệp chiếm 81,63%, mật độ dân số

bình quân 2,83 nghìn người/km?

Về hạ tầng, quận Long Hiên có hơn 336km đường liên huyện, liên xã,

đường đô thị ngõ xóm Trên 106 đường ống cấp nước: 88,3km đường ống dẫn

chuyển tải với 63,1% s

đạo Trong sản xuất nông nghiệp đã hình thành một số mô hình tốt về chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi, gắn sản xuất với hoạt động dịch vụ Kinh tế

của quận đang phát triển rất mạnh mẽ với nền kinh tế đa dạng nhiều thành

phẩn Nhiễu khu công nghiệp lớn như Sài Đồng, Phú THị dang thu hút

nguồn vốn đầu tư rất lớn từ nước ngoài Các nhà máy, xí nghiệp, công ty cũng

đang ngày một phát triển như : Công ty Sumi hanel, Công ty DAIRWOO Sài

đổng, Công ty May 10, Nhà máy nhựa cao cấp, nhà máy hoá chất Đức

Giang Nhiễu khu đô thị mới xuất hiện như khu đô thị Sài Đồng, khu đô thị Việt Hưng

Quận Long Biên có vị trí địa lý quan trọng và thuận lợi, có truyền thống

21

Biên thực sự có lợi thế và tiểm năng to lớn để phát triển thành đô thị lớn văn mình, hiện đại và bển vững của thành phố Hà Nội

Để góp phần vào sự phát triển kinh tế của quận Lang Biên cẩn có sự

đồng góp không nhỏ của ngành Điện cụ thể là Điện lực quận Long Biên Can

đấm bảo cung cấp điện thường xuyên với chất lượng Lốt đáp ứng được nhủ cầu của phụ tải tiện tại và Lương lai Tuy nhiên sắp tới đây phụ tải lãng trưởng rất

mạnh đặc biệt sau khi Việt Nam gia nhập WTO (ngày 7/11/2006 ) rất nhiều doanh nghiệp nước ngoài sẽ đầu tư vào Việt Nam nói chung và đầu tư vào quận Long Biên nói riêng, nhưng biện tại cơ sở hạ tầng của ngành điện còn nhiều bất cập như tiến độ xây dựng nguồn chậm, cơ sở hạ tầng cñ nát nên đảm bảo dung cấp điện đầu đủ vào giờ cao điểm là một vấn để rất khó khăn Do đó

ta cần có các biện pháp DSM dể quản lý phụ tải hay quản lý nhu cầu diện

năng của hệ thống để tránh gây cảng thẳng cho hệ thống cung cấp điện vào

giờ cao điểm

2.2, Hiện trạng lưới điện quận Long Biên L] Ià nội

Quận Long Biên mới được (hành lập từ huyện Gia Lâm nên lưới điện gần như là được tách ra từ lưới điện huyện Gia Lâm với các đường day trên

không và một số đường cáp ngầm Điện áp trung thế của quận sử đụng các cấp 10,22, 35 kV được phân bổ thành 3 vùng phụ tải như sau :

Vững 1: Các phường Ngọc Lâm, Đức Giang, lhượng Thanh, Ngọc

Thuy, Bồ Để và một phần phường Giang Biên, Việt lưng được cấp điện chủ yếu lừ các trạm I10KV Gia Lâm và trạn 110kV Đông Anh

Vùng 2: Các phường Phúc Lợi, Phúc Đồng và một phần phường Việt

Hưng, Sài Đông, Giang Biên dược cấp điện từ trạm 110kV Long Biên và 110kV Sài Đồng B Đây là vùng có tốc dộ đô thị hóa khá cao vì có khu công nghiệp tập trung là Sài Đồng B và Đài Tư

Vâng 3 : Các phường Long Biên, Thạch Bàn, Cự Khối và mội phần phường Sài Đồng được cấp điện từ trạm 1IUkV Sài Đồng B

Hiện nay hệ thống điện quận Long Hiên có : 95 trạm biến áp; 65,5 km

đường dây cao thế, 189,16 kim đường dây hạ thế Hiện trạng HTCCĐ quận

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

và năm 2020 chiếm 13,1% Đây là con số cao so với 13 quận, huyện cồn lại

và có đặc điểm khác với các quận nội thành cũ là tỷ lệ diện tương phẩm ngày

cảng tăng Chỉ liêu điện năng thương phẩm trung bình cho người dân trang quận vàn năm 2010 và 2020 cũng cao hơn so với điện năng bình quân đầu

người toàn thành phố

Căn cứ vào (ính toán công suất, trong giai đoạn 2006-2010, khu vực

quận Long Biên sẽ được xây dựng trạm 220 KV Long Biên với công suất 2 x

250 MVA, trước mắt tới 2010 sẽ lắp đặt một máy 250MVA; trong trường hợp

khu đô thị Việt Hưng có nhu cầu công suất lớn hơn, thì sẽ đặt trạm 1 LOKV nối

cấp tại trạm 220KV 1.ong Biên vào vận hành để đáp ting nhu edu

Theo quy hoạch cải tạo và phát triển lưới điện giai doạn 2006-2010, có xét tới năm 2020, cáo trạm 1 1ÖKV cấp điện cho quận Tong Biên sẽ dược nâng

công suất để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng phụ lải ở mức cao cho quận ven đô;

các đường dây 22KV sẽ được thiết kế ruạch vòng, vận hành hở để giảm tổn thất, cấp điện lĩnh hoạt, liên tục, tiện lợi khi thao tác và liết kiệm thiết bị đồng,

ngất, bẢo vệ, có dự phòng 100% Tại các khu đô thị mới, để bảo đảm mỹ quan

sẽ dùng cáp ngầm khô; khu vực ngoài đê sông Hồng, sông Đuống, thiết kế

trục chính loại dảy trên không bọc cách điện; xây dựng tuyến liên thông trung,

thế giữa các trạm LIOKV để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện trong trường,

hợp sự cố các tuyến dây LI0KV,

Quan Long Biên sẽ xây dựng 4 loại Trạm biến áp phân phối: loại trạm trong nhà, ngdm (tram xây) nhằm hạn chế tối thiểu ảnh hưởng của máy biến

ẩp và các thiết bị đồng ngất đến mỹ quan chung; Trạm Ki-ốt dùng cho các

khu vực chật hẹn và yêu cầu cao về mỹ quan đô thị; Trạm L cột giái quyết vấn

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

bộ o

để tiết kiệm đất và ngầm hoá lưới điện và Trạm treo dùng cho các khu vực ngoài đê

Vốn dầu tư cân xây dựng mới và cải tạo lưới điện cho quận Long Biên

giai đoạn 2006-2010 là 424.000 triệu đồng Đây là con số đầu tư quá lớn so với một quận, trong điều kiện hiện nay ngành: điện đang khổ khăn vê vốn đầu

tư chơ các công trình trọng điểm Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng kinh:

tế cho quận Long Biên, cần được sự hỗ trợ của Nhà nước về cơ chế huy động vốn như: Đối với đường dãy trung thế, trạm biến áp và công tơ đo đếm điện được sử dụng kinh phí từ nguồn vốn cấp phát ngân sách, phần cồn lại vốn khẩu hao cơ bản và vốn vay tín dụng ưu đãi theo kế hoạch Nhà nước hàng năm, đối với lưới hạ thế tại các phường, sử dụng nguồn vốn từ ngân sách

“Thành phố hỗ trợ dể dầu tư bổ sung nâng cấp trạm biến áp phân phối, cải tạo đường trục và dường nhánh lạ thế dến trước hồm công tơ của dân; dường dây

hạ thế từ sau công tơ đến nhà dân do nhân dân tự đầu tư

2.4, Kết luận

Với tốc độ đô thị hóa và kinh tế phát triển nhanh như hiện nay điện lực

quận Long Biên cẩn phải nỗ lực hết sức để tiết kiệm điện nang đâm bảo cung

cấp điện năng tin cậy và chất lượng tốt nhất Để tìm ra được các giải pháp quản lý phụ tải và tiết kiệm điện năng ta cần phân tích cơ cấu thành phần phụ

tải trong phụ tải tổng của quận Long Biên và tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ

thuật của các giải pháp nhằm san bằng iTIPI' làm cho nhu cầu tiêu thụ điện

năng đồng đều hơn

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH ĐỒ THỊ PHỤ TẢI HỆ THỐNG CUNG CAP ĐIỆN QUẬN LONG BIEN 0 HA NOL

3.1 Giới thiệu chung :

Điện năng là ruột loại hàng hoá đặc biệt, điện năng không thể dự trữ

với công suất lớn Do đó muốn đảm bảu chất lượng điện nrảng cẩn có sự cân

bằng giữa công suất phát và nơi tiêu thụ Các hộ tiêu thụ luôn làm việc thay

đổi theo thời gian trong ngày, trong tuần, tháng và mùa của mỗi năm Sự tiêu thụ điện năng của phụ tải điện theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị và

được gọi là đố thị phụ tải ( ĐIPL)

"Trong hệ thống điện DIF! c6 mét vai trò đặc biệt quan trọng, LPL rất cần thiết cho thiết kế và vận hành các HIC

}Ð, các nhà máy điện, trạm biến

áp và đặc biệt ĐTPT có thể cho phép ta tính toán được tn thal điện năng

trong quá trình vận hành, từ đố ta có thể sử dụng các biện pháp cải thiện mức

độ tổn hao công suất, điện năng bằng nhiều biện pháp khác nhau như : phân

bố lại luồng công suất, áp dụng IDSM ( các biện pháp tiết kiệm điện, điểu

khiển phụ tải )

ĐTPT bằng phẳng sẽ phần nào phản ánh lượng công suất phat dip ứng

đủ yêu cầu sử dụng tránh dư thừa, lãng phí vào giờ thấp điểm và thiếu thốn vào giờ cao điểm Nhưng thực tế ĐTPT điện lại rất không bằng phẳng do có

những giờ “cao diểm” vã những giờ "thấp diểm” Do vay dé san bing PTPT tải ta cần phân tích dược cơ cấu thành phân của ĐTPT để có thể lựa chọn dược phương pháp DSM hợp lý

3.2 Phương pháp phân tích đồ thị phụ tải :

Tác động nhằm biến đổi san bằng ĐTPT hệ thống là một trong các mục tiêu chính của DSM Vấn để dạt ra là phải cổ một cơ sở và định hướng cụ thể

để lựa chọn và thực hiện chương trình này Đó chính là phải phân tích được cơ

cấu thành phần phụ tải tham gia vàu phụ tãi hệ thống

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

bo a

Để phân tích cơ cấu thành phân phụ tải trong ĐTPT ngày của hệ thống diện cổ các phương pháp sau

+ Phương pháp đồng hồ tự ghi ( hay công tơ nhiều biéu gid ) dat tai các

nút phụ tải của hệ thống Xây dựng hệ thống truyền dẫn th6ng tin nham thu

thập và Lổng hợp số liệu đồng hồ tự ghi, từ đó xây dựng ĐTPT tổng của hệ thống Tuy nhiên hiện nay ở nước ta chưa thể thực hiện được do đồi hồi vốn

để lắp đặt hệ thống rất lớn Mặt khác tại các nút lớn, việc phân biệt ranh giới

giữa các loại hộ tiêu thụ rất tương đối nén số liệu đem vào phân tích sẽ không,

đủ tin cây Một nhược điểm nữa là khi hệ thống truy cập thông tin bị sự cố hoặc bị lỗi thì toàn bộ số liệu sẽ bị phá huý, toàn bộ số liệu nghiên cứu sẽ bị

mất

+ Phương pháp so sánh đối chiếu : phương pháp này không xét đến die điểm riêng của từng phụ lãi và các ảnh hưởng khách quan lên phụ tải, do dé

độ tin cậy thấp

+ Phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải của ĐTPT hệ thống

nhằm tính toán và tìm ra các thành phần tham gia vào những điểm “ lôi “,

“lõm” của ĐTPT để cố biện phấp DSM nhằm san bảng, lấp thấp điểm hay

chuyển dịch .ĐTPT ( Điều khiến nhu cầu ) cho hợp lý

3.3, Trình bày phương pháp phân tích cư cấu, (hành phần phụ tải:

3.3.1, Phương phấp luận

Phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải là kết hợp các phương

pháp tính toán các đặt trng của ‡YLPT ngày với lý thuyết xác suất và thống kê

vực phụ tải Sau đó tổng hợp các phụ tải điển hình cho từng khu vực phụ tải ta

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

26

sẽ xây dựng được ĐTPT của hệ thống Việc tính toán gần dúng các phụ tải điển hình cho các khu vực phụ tải dựa trên thông số đặc trưng của ĐTPT gồm: các thời đoạn công suất cực đại, trung bình, cực tiểu; giá trị công suất cực đại,

trung bình, cực Liểu hoặc các hệ số công suất Lương ứng Từ các số liệu thống

kê ĐTPT đã thu thập được, các đặc Irưng nêu trên được tính toán theo xác

xuấi Cách tính này sẽ Iránh được sự rnất tñnh lổng quát do hạn chế số lượng

số liệu đầu vào Kết quả thu được có thể tin cậy được Cụ thể theo lý thuyết

xác suất với một biến ngẫu nhiên rời rạc X cố phân phối xác suất là

Pi =P@X=x0; ¡ = L,2, ,N Thì vọng số của X là số dược tính theo

Các vợng số này được xo như là các đặc trưng thời gian công suất cực

trị của ĐTPT khu vực đang xót

Trinh tự các bước của phương pháp tóm tất như sau :

1 Thu thập và phân loại số liệu từng khu vực

2 Xác định các đặc trưng của DIPT riéng biét ( lau Ti Taưm } ;

mi, Km )

3 Xác định các đặc trưng của ĐVIPT điển hình ( Vousi Tại Tai ) |

(Kai, Kmin:) cho ec khu vise phy tai theo xác suất

4 Tính các đặc tring céng suét ca DTPT dién hinh ( Pax 5 Piss Pmio) Xây dựng ĐTPT các khu vực điển hình

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

27

6 Xác định các thành phẩn phụ tải khu vực tham gia vào ĐTPT hệ

thống

3.3.2, Cách lấy số liệu phụ tải :

Phụ tải được xây dựng dựa trên các phương thức sau :

- Đồng hồ tự ghỉ: Cho phép theo đổi liên tục công suất truyền tải qua thiết bị

đo

- Các thiết bị đo điện tự động ghi giá trị công suất và điện năng qua nố trong

một đơn vị thời gian đã lập trình trước

- Số liệu lấy nhờ sự theo dõi vã ghi chép của các nhân viên vận hành tại cắc nơi đặt thiết bị do công suất

3.3.3, Thông tìm đặc trưng của ĐTPT+

'Từ các số liệu của II các đặc trưng luôn luôn biết được :

- Điện năng đơn vị : là lượng điện năng phát, truyền hoặc tiểu thu trong mét đơn vị thời gian Ví dụ điện năng ngày Ausy

- Công suất cực đại, cực tiểu trong một chu kỳ thời gian dược xem xét Ví dụ

công suất cực đại, cực tiểu trong ngày Pung, Phúnng

Chỉ tiết hơn gồm các số liệu như công suất tại từng đơn vị thời gian lấy

số liệu Ví dụ công suất từng giờ

3.3.4, Các giả thiết :

Giả thiết 1 : Tỷ trọng tiêu thụ điện năng của thành phố tập trưng chủ yếu ở các khu vực công nghiệp, ánh sáng sinh Hoạt và thương rnai Các số liệu thống kê sẽ dược lấy cho tất cả các phụ tải thuộc khu vực đó

Giả thiết 2 : Các số liệu thống kê cho thấy đính của ĐTPT thường xuất

hiện từ 1mội đến Hai lần Đỉnh thứ nhất thường xuất hiện trung nửa đầu từ 8 đến 10 giờ sáng khi các nhà máy công nghiệp hoạt động với công suất cao

Đỉnh thứ hai thường xuất hiện trong nửa ngày sau từ L8 đến 22 giờ tối do phụ tải sinh hoạt tăng Khi phân tích tính toán ta giả thiết rằng các ĐTPT có hai

đỉnh trong hai thời đoạn 0 +12 giờ và 13 + 24 giờ

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

28

Giả thiết 3 : Đồ thị diển bình xấp xỉ sẽ cổ dạng bậc thang cấp tng với thời đoạn công suất cực đại, trung bình và cực tiểu Việc chia ra thành nhiễu cấp sẽ làm cho đạng đồ thị diển hình được mịn và chỉ tiết hơn, Tuy nhiên khối

lượng tính loán sẽ tăng lên nhiều và có kếi quả khác thường giảm đáng kể ý nghĩa thu được

Giả thiết 4 : Các ĐTPT trong từng nghành nhỏ cổ dạng tương tự nhau

Các thời đoạn công suất phụ tải cực trị gần trùng nhau Trong tính toán không xét đến độ lớn của công suất các phụ tải mà chỉ quan tâm đến các thời đoạn

các phụ tải có cực trị Hay ta chỉ xem xét ĐTPT với trục công suất lấy giá trị

tương đối

3.3.5, Xúc dịnh khoảng thời gian công xuất cực dại, trưng bình và cực tiểu :

3.3.5.1, Xác định các thời đoạn Twœ, Tmn và Te của ĐTPT các ngành nhỏ

'Từ ĐTPT tổng của từng ngành nhỏ, xác định các thông số trên như sau :

-_ Thời gian công suất cực dai ( Traut, Tmo )

Cho thời đoạn từ | : 12 giờ

Trent = Wti {Pi Prin an + 0,67.( Pmm 1212) - Pruin ica, it 1412 } (3.2)

Cho thời doạn 13 dến 24 giờ

Trax = Wt; {P.> Pain c132245 + 0,67.( Prax 13:24 - Prin tse, 2 13:24} (3.3)

- _ Thời gian công suat cuc ti€u ( Teint, Trine ) :

Cho thai doan tir 1 + 12 giờ

“Tân = 6 (Pi Phần 4212) + 0.53.( Pras tt2) ~ Prin sia), 12 1212} (3.4)

Cho thời đoạn I3 đến 24 giờ

Thy = Vti {PS Pamn d3:20 + Ö,39.( Pạ (132209 - Prin (1322, 1: [3224 } (3.5)

-_ Thời gian công suất trung bình ( Tạ ) :

Thị = 24- Tamj - Tring, j= 1 hoae2 (3.6)

Trong đó : P,: công suất phụ tải giờ thứ ¡

Ti: gid thứ ¡ tương ứng với công suất phụ tải P¡

Praag (1212), Prox (13:24), Pasin i212, Pein 15-24 công suất cực đại và cực tiểu

trong các thời đoạn từ 1 + 12 giờ và 14+ 24 giờ

3.3.3.2 Tính toán Tu» Tụ Tuu của ĐTPT các khu vực,

———-k—T—T—— Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

29

Các giá trị Tous, Te Tin cba ĐTPT sáo khu vực kinh tế tính theo ede cơng thức ở trên Tuy nhiên mỗi khu vực kinh tế gầm nhiễu ngành nhỏ khác nhan, trong mỗi ngành nhỏ số liệu lại thu thập được trên một số lượng phụ tải

nhất định Nếu Irong một ngành kinh tế cĩ n ngành nhỏ được lấy số liệu Đối với ngành nhỗ thứ ¡ số liệu được lấy từ Ni phụ tải, nếu xét đến giả thiết 4 thầ cdc gid Ui Tam Te, Tain của ĐTPT các khu vực kinh tế đĩ được tính gần

đúng theo cách sau :

"Trong một khu vực kinh tế, nếu ngành ¡ cố N¡ phụ tải, thời đoạn cơng suất cực đại là 'lei thì một gần đúng xác xuất Pnà¡ thời đoạn cơng suất cực đại của khu vực kinh tế đang xét nhận giá trị Tawa TR:

Mv

aM Ni: A sé lugng c4c phy tải trong ngành thứ ¡ trong khu vực kinh tế đang xét Prma‹¡ căng chính xác nếu thu thập được đầy đủ số liệu phụ tải cho một phạm

vi đã định theo giả thiết 1

+ Tori, Tani : Thời đoạn cơng suất cực đại và cực tiểu ngành thứ ¡

-_ Chỉ số ] hoặc 2 ứng với thời đoạn từ 1 + 12 giờ và từ 13 + 24

4.3.5.3, TY 86 Phin! Pausx „ Pa/Pma, của từng khu vực kinh tế

Đối với từng khu vực kinh tế ta cổ :

Đồn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

Ẳ¡ : Số lượng phụ tải trong ngành thứ ¡

Chỉ số l hoặc 2 ứng với các thời đoạn từ 1 + 12 giờ và từ L3 + 24

Đối với một ngành con : Kui: = nh

Ky = Ze = Fie 205 Con Poe} 0.5 +05, Kem (3.12)

3.3.5.4, Tính công suất cực đại, trung bình và cực tiểu cho các khu vực kinh tế

Aany = Pam cm + Ph, Tự † Pin Tàn

= Prax «Tmax + Pmay áo Tế tPnax ‹ Kmn La

= Pạmx.(Imax + Km Tát Kmia an) (3.13)

> Prax = ——_ ew Kala taal (3.14)

Pina, Traox , Keb, Tit, Kmin , Tmin 14 cic giá trị được tính trong các thời

doan tir 1 + 12 giờ và từ L3 + 24 giờ cho từng khu vực kinh tế, nên giá trị điện

niăng lương ứng t 1 + 12 gid (Ais 2 ) va lir 13 + 24 giờ ( As:z)

Các giá trị điện năng được tính như sau :

P, : La gid tri cong suat tai gid thik cla DLP ngay trung bình của hệ

thống lấy trong một thời gian nhất định

Sau khi tính dược Pa ta sẽ tính dược các giá tri Pi , Pain

3.3.5.5, Tính toán thành phần công suất phụ tải của các khu vực tham gia vào

biểu đồ phụ tải Lổng

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006

31

Sau khi tính dược Pro, Tax » Pa, Tà , Pma , Tma của biểu đố phụ tải ngày trong từng khu vực kinh tế Từ đó lập biểu đổ phụ tải ngày cho từng khu

vực kinh tế tiếp thco tính phần trăm của công suất phụ tải các khu vực kinh tế

tham gia vào biểu đồ phụ tải tổng theo giờ Tổng hợp lại ta sẽ lập được ĐTPT tổng của IITCCP

3.4, Phân iích ĐTPT của hệ thống cung cấp điện Quận Long Biên -

Thanh phố Hà nội:

3.4.1 Số liệu thu thập và ĐTPT của các khu vực :

a, Khu vực công nghiệp :

Khu vực công nghiệp L khối xáy dựng, khai thác ( tính theo kW)

( Bảng 3.1)

t(h) a Thi công cầu | Viện KI' | Công ty xây Tổng

_.~PŒW) Thanh Tri dia chat dựng số 4

z thực phẩm X22 bánh kẹo giống cây ăn| Tổng

Đoàn Thị Bằng — Lớp CH Kỹ thuật điện 2004 -2006