khái niệm chung về quy hoạch 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.. Mục đí

Chương 2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ

QUI HOẠCH HỆ THỐNG ĐIỆN

2.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống

2.1.1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống

2.1.2 Phương pháp phân tích hệ thống

2.1.1 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

2.1.1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống

2.1.2 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

2.2.1 Mục đích qui hoạch phát triển

hệ thống năng lượng

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

Sản phẩm khí

Than thương

mại

Thiết bị xử dụng năng lượng

Động lực Hơi nước Nhiệt

2.2.2 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

ợng mới

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

2.3 Nhiệm vụ của qui hoạch

- 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.

- 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 triển điện năng lên môi trường

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

 Gây ô nhiễm tầng khí quyển

Các chất thải độc hại từ các nhà máy nhiệt điện có thể liệt

kê ra như CO, CO2 , SO2 , NOx

Khi đốt 1 tấn than sẽ sinh ra 66 kg SO2, 11 kg bụi và nhiều khí độc hại khác Cụ thể là:

+ Lượng khí CO2 do con người đốt nhiên liệu khoáng phế

thải vào trong không khí là trên 5 tỉ tấn/ năm

+ Lượng SO2 là 200 triệu tấn / năm

+ Lượng NOx là 150 triệu tấn / năm

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

 Gây ô nhiễm tầng khí quyển

Các kết quả nghiên cứu về ô nhiễm do sunphua điôxyt

(SO2) và bụi thải cho thấy 50% dân số thành thị trên thế giới (khoảng 900 triệu người) đang sống trong môi trường không khí có hàm lượng SO2 vượt quá tiêu chuẩn cho

phép, trên 1 tỉ người đang sống trong môi trường có hàm lượng bụi vượt quá tiêu chuẩn cho phép, chính do nguyên nhân trên mà hàng năm trên thế giới có ít nhất khoảng

500.000 trẻ em bị chết yểu, từ 4 đến 5 triệu người bị mắc bệnh đường hô hấp và hàng triệu trường hợp mắc các bệnh tật khác

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

 Gây ô nhiễm tầng khí quyển

- Các nhà máy nhiệt điện chạy bằng than là nguồn thải

chính của các chất thải các bon Các nhà máy điện hiện

nay sản ra 36% chất thải các bon từ các sản phẩm năng lượng, 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

- 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

 Gây ô nhiễm tầng khí quyển

- Theo bỏo cỏo “Viờ̃n cảnh năng lượng quụ́c tờ́” do cơ

quan quản lý thụng tin năng lượng của bụ̣ năng lượng Mỹ, lượng khớ CO2 thải ra từ việc sử dụng năng lượng trờn

toàn cầu sẽ tăng khoảng 43% lờn 43,2 tỷ tấn trong thời

gian từ 2008 đến 2035 Bỏo cỏo dự kiến năng lượng hạt nhõn trờn toàn cầu sẽ tăng gần gấp đụi, từ 2.600 tỷ

KW/giờ năm 2008 lờn 4.900 tỷ KW/giờ vào năm 2035,

chưa tớnh tới tỏc động của sự cố nhà mỏy điện hạt nhõn tại Nhật Bản đối với nguồn năng lượng này

(TriÖu tÊn)

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

Nước của cỏc đại dương, hồ, ao, sụng, suối ngày càng bị ụ nhiễm nặng nề Cỏc nhà mỏy nhiệt điện vừa thải khúi ra mụi trường vừa thải cỏc chất độc hại xuống nguồn nước gõy ra sự axit húa chớnh mụi trường (ao, hồ, sụng, suối) chớnh là một nguy cơ gõy ụ nhiễm nguồn nước Hiện

tượng axit húa khụng phải bắt đầu từ nguồn gốc tự nhiờn

mà nú là kết quả của sự biến đổi thành axit của SO2 (tỉ lệ 2/3) và của khớ NOx (tỉ lệ 1/3) nhả ra từ cột ống khúi của cỏc nhà mỏy điện

(10-báo về nguy cơ ấm dần lên của hành tinh chúng ta.

- Các nhà máy nhiệt điện 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 lần so với khí CO2 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

Mức tăng nhiệt độ trên bề mặt trái đất

2.4 Quan hệ giữa năng lượng

và môi trường

Cỏc nhà khoa học dự đoỏn đến cuối TK XXI mực nước

biển sẽ tăng lờn từ 30-75 cm Những cựng dõn cư đụng đỳc như Băng-la-đột, Hà Lan, vựng Nouvelle-Orleans, lưu vực sụng Nil, lưu vực sụng Mờkong, sụng Indus sẽ là những

nơi trực tiếp bị đe dọa Ngoài ra những dũng hải lưu lớn

(El Nino ở Thỏi Bỡnh Dương, Gulf Stream ở Đại Tõy

Dương) cú thể bị dịch chuyển khiến cú những nơi hoàn

toàn biến thành sa mạc

hết chương 2