quy hoạch hệ thống năng lượng và hệ thống điện

Phương pháp phân tích hệ thốngCác bước phân tích hệ thống: Bước 1: Đặt bài toán: Lựa chọn hệ thống cần nghiên cứu, xác định các giới hạn của nó, xây dựng mục tiêu cần điều khiển.. Dự báo

Chương 2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ

QUI HOẠCH HTNL&HTĐ

2.1 PHƯƠNG PHÁP TiẾP CẬN HỆ THỐNG

1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống

2 Phương pháp phân tích hệ thống

1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống

- Quan điểm Duy vật biện chứng đã chỉ ra cách tiếp cận

hệ thống bằng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

+ Phân tích là phương pháp phân chia hệ thống thành các bộ phận cấu thành đơn giản hơn.

+ Nhưng muốn nhận thức được cấu tạo, tính chất, chức năng và qui luật phát triển thì phương pháp phân tích phải đi đôi với phương pháp tổng hợp.

- Để điều khiển tối ưu một hệ thống lớn cần phải xuất phát từ việc thoả mãn mục tiêu tối ưu chung và thoả mãn một loạt các mục tiêu cục bộ Như vậy các

mục tiêu cục bộ phải phù hợp với mục tiêu chung

hoặc ít ra là không mâu thuẫn với mục tiêu chung

- Để giải bài toán phức tạp này phải kết hợp các

phương pháp chính qui chặt chẽ với các phương

pháp không chính qui Đó chính là nội dung của

việc tổng hợp và phân tích hệ thống

1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống

2 Phương pháp phân tích hệ thống

Các bước phân tích hệ thống:

Bước 1: Đặt bài toán: Lựa chọn hệ thống cần nghiên cứu, xác định các giới hạn của nó, xây dựng mục tiêu cần điều khiển

Bước 2 Xây dựng mô hình toán học của hệ thống

Bước 3 Lựa chọn phương pháp giải mô hình toán học

đã chọn.

Bước 4 Dự báo các chiều hướng vận động của hệ thống, xây dựng các phương án phát triển của hệ thống tuỳ theo các khả năng điều khiển

Bước 5 Chọn phương án phát triển tối ưu theo các tiêu chuẩn đã được chấp nhận

2.2 NỘI DUNG QUI HOẠCH PHÁT TRIỂN

HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG

1 Mục đích qui hoạch phát triển hệ thống

năng lượng

2 Cấu trúc phân cấp của việc qui hoạch hệ

thống năng lượng

1 Mục đích qui hoạch phát triển HTNL

Qui hoạch phát triển hệ thống năng lượng nhằm mục đích đảm bảo một cách tối ưu nguồn năng lượng hữu ích cung cấp cho nhu cầu của xã hội Xuất phát từ định hướng phát triển kinh tế-xã hội của đất nước, các ngành trong nền kinh tế quốc dân xây dựng qui hoạch phát triển ngành

Năng lượng

sơ cấp

Năng lượng cuối cùng

Năng lượng hữu ích

Thuỷ năng

Hạt nhân

Dầu thô

Than đá

Khí thiên nhiên

Tæn thÊt Tæn thÊt

S¶n phÈm dÇu

Sản phẩm khí

Than thương

mại

Thiết bị xử dụng năng lượng

Động lực Hơi nước Nhiệt

ChiÕu s¸ng

Điện năng

Thông tin

Sản phẩm dầu

2 Cấu trúc phân cấp của việc qui hoạch hệ

thống năng lượng

 Để có thể qui hoạch phát triển hệ thống năng

lượng cần phải xét đến nhiều yếu tố khác nhau

 Nhu cầu sử dụng năng lượng một cách an toàn, hiệu quả và tiết kiệm trong tương lai chính là

mục đích cần đáp ứng của việc qui hoạch phát triển hệ thống năng lượng

 Việc qui hoạch hệ thống năng lượng có cấu trúc phân cấp như hình vẽ

Các chỉ tiêu kinh tế nhà nước và

chính sách năng lượng

Cân bằng năng lượng

Qui hoạch năng lượng Qui hoạch hệ thống điện

qui

hoạch

dầu khí

qui

hoạch

hoạch Năng lư

ợng mới

Dự báo phụ Tải điện Qui hoạch nguồn điện Qui hoạch lưới điện

2.3 NHIỆM VỤ QUI HOACH HTĐ

Qui hoạch phát triển hệ thống điện là một bộ phận quan trọng nhất trong qui hoạch năng lượng

Nhiệm vụ của qui hoạch phát triển hệ thống điện là:

- Dự báo nhu cầu điện năng của hệ thống cho tương lai có xét đến định hướng phát triển kinh tế - xã hội của đất nước

- Xác định tỉ lệ tối ưu giữa các loại nguồn năng lư ợng sơ cấp : thuỷ năng, nhiên liệu hoá thạch, hạt nhân, các dạng năng lượng mới và tái sinh dùng để chuyển hoá thành điện năng trong tương lai

2.3 NHIỆM VỤ QUI HOACH HTĐ

- Xác định khả năng xây dựng và lịch trình đưa vào hoạt động của các loại nhà máy điện khác nhau trong hệ thống điện sao cho đạt được hiệu quả tối ư u

- Xây dựng những nguyên tắc cơ bản về phát triển mạng điện khu vực và mạng điện địa phương: vấn đề liên kết hệ thống, tải điện đi xa, cấu trúc tối ưu của lưới điện, vấn đề sử dụng hợp lí và tiết kiệm điện năng, vấn đề giảm thiểu ảnh hưởng của việc phát

2.4 QUAN HỆ GiỮA NL VÀ MễI TRƯỜNG

- Các chất thải độc hại từ NĐ :CO, CO2 , SO2 , NOx

Các NĐ chạy than là nguồn thải chính của các chất thải các bon: hiện tại chiếm 36% từ các sản phẩm NL, và nó sẽ tăng lên đến 38% vào năm 2015 Hiện nay than chiếm 52% của tổng số các nhà máy

điện nhưng thải ra 87% các chất thải các bon CO2 thải ra từ việc sử dụng NL toàn cầu sẽ tăng khoảng 43% lờn 43,2 tỷ tấn trong thời gian từ 2008 đến 2035.

- Khí thải của các nhà máy điện lại góp phần làm thủng tầng ôzôn của trái đất, gây ra những hậu quả to lớn mà cho đến nay người ta cũng chưa thể đánh giá hết được.

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

1995 2000 2005 2010 2015

600

500

400

300

200

100

Than

Khí Dầu

(Triệu tấn)

2.4 QUAN HỆ GiỮA NL VÀ MÔI TRƯỜNG

Các nhà máy NĐ còn thải các chất độc hại xuống nguồn nước gây ra sự axit hóa , gây ô nhiễm nguồn nước Hiện tượng axit hóa không phải bắt đầu từ nguồn gốc tự nhiên mà nó là kết quả của sự biến đổi thành axit của SO2 (tỉ lệ 2/3) và của khí NOx (tỉ lệ 1/3) nhả

ra từ cột ống khói của các nhà máy điện.

Hiệu ứng lồng kính là hiệu ứng gây ra bởi ba chất khí thải chủ yếu

là cacbonic CO2, metan CH4 và đinitơ ôxit NO2 Những khí này tạo

ra một màng bọc bầu khí quyển và làm phản xạ lại bề mặt trái đất lượng nhiệt năng phát ra từ trái đất.

Các nhà máy NĐ có sử dụng khí thiên nhiên với hàm lượng chủ yếu là metan có khả năng gây ra hiêu ứng lồng kính nhiều gấp 20

2.4 QUAN HỆ GiỮA NL VÀ MÔI TRƯỜNG

∆ t, 0 C

2100 t

0,5 o C

1 o C 1-3,5 o C

2.4 QUAN HỆ GiỮA NL VÀ MÔI TRƯỜNG

tuyết, dẫn đến nâng cao mực nước biển.

Các nhà khoa học dự đoán đến cuối TK XXI mực nước biển sẽ tăng lên từ 30-75 cm Những cùng dân cư đông đúc như Băng-la-đét, Hà Lan, vùng Nouvelle-Orleans, lưu vực sông Nil, lưu vực sông Mêkong, sông Indus sẽ là những nơi trực tiếp bị đe dọa

Ngoài ra những dòng hải lưu lớn (El Nino ở Thái Bình Dương, Gulf Stream ở Đại Tây Dương) có thể bị dịch chuyển khiến có những nơi hoàn toàn biến thành sa mạc.

hết chương 2