Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong dự báo nhu cầu điện năng

Giá trị của các biến đó được xác định trên cơ sở một số giả thiết về: - Ảnh hưởng của môi trường quốc tế: giá cả năng lượng, khủng hoảng kinh tế, tốc độ phát triển kinh tế thế giới và kh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

ĐINH PHƯỚC HUY

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM TRONG DỰ BÁO NHU CẦU

ĐIỆN NĂNG

Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN LÂN TRÁNG

Hà Nội - Năm 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu, kết quả tính toán trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình khác

Đinh Phước Huy

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn này, học viên xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN LÂN TRÁNG đã tận tình giúp đỡ để học viên hoàn thành các nội dung được trình bày trong luận văn

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo Trường Đại

đình đã tạo điều kiện cho học viên học tập và thực hiện đề tài này

Mặc dù được các thầy cô tận tình hướng dẫn và bản thân học viên

đã cố gắng trong học tập và nghiên cứu, song luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy

cô và người đọc

Môc lôc Trang

Trang phụ bìa ……… 1

Lời cam đoan ……… 2

Lời cảm ơn ……… 3

Mục lục 4

Lời mở đầu 7

Chương 1 - Tổng quan các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 9

1.1 Khái niệm chung ……… 9

1.2 Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 10

1.2.1 Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân 10

1.2.2 Phương pháp ngoại suy ……… 13

1.2.3 Phương pháp tương quan ……… 18

1.2.4 Phương pháp tính hệ số vượt trước 23

1.2.5 Phương pháp chuyên gia ……… 24

1.2.6 Phương pháp dự báo bằng phân tích quá trình 26

1.2.7 Dự báo nhu cầu điện năng trên cơ sở phân tích sự thay đổi công nghệ ……… 30

1.2.8 Phương pháp san bằng hàm mũ ……… 33

1.2.9 Phương pháp đàn hồi ……… 39

1.2.10 Phương pháp cường độ điện năng ……… 40

Chương 2 - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 42

2.1 Mở đầu ……… 42

2.2 Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm ……… 42

2.2.1 Các nguyên tắc cơ bản ……… 43

2.2.2 Các tiêu chuẩn tối ưu ……… 45

2.3 Phương pháp binh phương cực tiểu ……… 49

2.3.1 Đặt bài toán ……… 49

2.3.2 Trường hợp hàm tuyến tính ……… 51

2.3.3 Tuyến tính hóa một số hàm phi tuyến ……… 59

Chương 3 - Ứng dụng Matlab mô phỏng dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm ……… 62

3.1 Nghiên cứu phần mềm MATLAB để thực hiện chương trình tính toán ……… 62

3.1.1 Sơ lược về MATLAB ……… 62

3.1.2 Một số ứng dụng của MATLAB ……… 65

3.2 Lập trình mô phỏng một số thuật toán trong MATLAB và đánh giá

chất lượng thuật toán trên cơ sở số liệu quá khứ ……… 79

Chương 4 - Dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016 ……… 91

4.1 Đánh giá sự phát triển kinh tế của Thành phố Đà Nẵng và giới thiệu về Điện lực Đà Nẵng ……… 91

4.1.1 Sự phát triển kinh tế ……… 91

4.1.2 Đánh giá về sự gia tăng dân số ……… 93

4.1.3 Giới thiệu về Điện lực Đà Nẵng ……… 94

4.2 Dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016 97

4.2.1 Dự báo các số liệu đầu vào của Thành phố Đà Nẵng từ năm 2009 đến 2016 ……… 97

4.2.2 Kết quả dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016 98

Kết luận và kiến nghị ……… 99

Tài liệu tham khảo ……… 101

Phụ lục ……… 102

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay trên thế giới, hoà bình, hợp tác và phát triển vẫn là xu thế chung Kinh tế thế giới và khu vực tiếp tục phục hồi và phát triển nhưng vẫn tiềm ẩn những yếu tố bất định khó lường Toàn cầu hoá kinh tế tạo ra cơ hội phát triển nhưng cũng chứa đựng nhiều yếu tố bất bình đẳng, gây khó khăn, thách thức lớn cho các quốc gia, nhất là các nước đang phát triển Cạnh tranh kinh tế - thương mại, giành giật các nguồn tài nguyên, năng lượng, thị trường, nguồn vốn, công nghệ… giữa các nước ngày càng gay gắt Khoa học và công nghệ sẽ có bước tiến nhảy vọt và những đột phá lớn, nhất là công nghệ thông tin và công nghệ sinh học

Đối với Việt Nam, thời kỳ này là giai đoạn đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế, đạt được bước chuyển biến quan trọng về nâng cao hiệu quả

và tính bền vững của sự phát triển, sớm đưa nước ta ra khỏi tình trạng kém phát triển Cải thiện rõ rệt đời sống vật chất, văn hoá và tinh thần của nhân dân Đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế tri thức, tạo nền tảng để đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020 Trong sự phát triển kinh tế-xã hội của đất nước, ngành Điện lực giữ vai trò quan trọng

Với tốc độ tăng trưởng như trên, trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nước, việc nghiên cứu dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai là vấn đề cần thiết, làm cơ sở cho việc lập kế hoạch đầu tư xây dựng nguồn và lưới điện đạt hiệu quả cao, nhất là trước đòi hỏi rất lớn về nguồn vốn đầu tư xây dựng của ngành Điện hiện nay (mỗi năm riêng phần nguồn là trên 2,5 tỷ USD và toàn ngành là trên 4 tỷ USD) Nếu dự báo phụ tải quá thừa

so với nhu cầu sử dụng thì dẫn đến hậu quả làm tăng vốn đầu tư để xây dựng các nhà máy điện Ngược lại, nếu dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì

Xuất phát từ vấn đề trên, được sự chấp thuận của Bộ môn Hệ thống điện và Viện đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, tôi đã

thực hiện đề tài “Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong

dự báo nhu cầu điện năng”

Luận văn được trình bày trong 4 chương, bao gồm:

- Chương 1: Tổng quan các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng

- Chương 2: Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

- Chương 3: Ứng dụng Matlab mô phỏng dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm

- Chương 4: Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến 2016

Do thời gian nghiên cứu và khả năng bản thân có hạn, vì vậy không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và người đọc

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG 1.1 Khái niệm chung

Nhu cầu điện năng là số liệu đầu vào rất quan trọng, quyết định rất lớn chất lượng của việc qui hoạch hệ thống điện

Trên cơ sở định hướng phát triển ngành điện người ta xây dựng quy hoạch phát triển hệ thống điện cho từng giai đoạn 5 năm có xét đến triển vọng 10-15 năm sau Các quy hoạch phát triển này đôi khi còn có tên gọi là “tổng

sơ đồ phát triển điện lực” cho các giai đoạn nối tiếp nhau, trong đó phần triển vọng cho tương lai sẽ được cập nhật và hiệu chỉnh cho phù hợp với tình hình thực tế

Dữ liệu đầu vào quan trọng để lập qui hoạch hệ thống điện là dự báo nhu cầu điện năng cho từng mốc thời gian trong tương lai Thông thường khi

dự báo người ta xem xét ba kịch bản khác nhau: kịch bản cơ sở với mức tăng trưởng trung bình đã thống kê có xét đến xu thế phát triển trong tương lai; kịch bản cao (lạc quan) với giả định là tương lai sẽ có tình huống tốt đẹp hơn

dự kiến và kịch bản thấp (bi quan) đề phòng có những khả năng xấu hơn dự kiến

Vai trò của dự báo nhu cầu điện năng có tác dụng rất to lớn, nó liên quan đến quản lý kinh tế nói chung và qui hoạch hệ thống điện nói riêng Dự báo và qui hoạch là hai giai đoạn liên kết chặt chẽ với nhau của một quá trình quản lý Trong mối quan hệ ấy, phần dự báo sẽ góp phần giải quyết các vấn

đề cơ bản sau:

• Xác định xu thế phát triển của nhu cầu điện năng

• Đề xuất những yếu tố cụ thể quyết định những xu thế ấy

• Xác định quy luật và đặc điểm của sự phát triển của nhu cầu điện năng và phụ tải điện

Nếu công tác dự báo nói chung mà dựa trên lập luận khoa học thì sẽ trở thành cơ sở để xây dựng các kế hoạch phát triển nền kinh tế quốc dân Đặc biệt đối với ngành năng lượng, tác dụng của dự báo càng có ý nghĩa quan trọng, vì điện năng liên quan chặt chẽ với tất cả các ngành kinh tế quốc dân, cũng như đến mọi sinh hoạt bình thường của người dân Do đó, nếu dự báo không chính xác sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp, về nhu cầu điện năng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế Chẳng hạn, nếu chúng

ta dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu sử dụng dẫn đến hậu quả là huy động nguồn quá lớn, làm tăng vốn đầu tư, có thể gây tổn thất năng lượng lên Ngược lại, nếu chúng ta dự báo phụ tải qua thấp so với nhu cầu thì sẽ không

đủ điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ và tất nhiên sẽ dẫn đến việc cắt bỏ một số phụ tải một cách không có kế hoạch gây thiệt hại cho nền kinh tế quốc dân

Có ba loại dự báo theo thời gian: dự báo ngắn hạn (1-2 năm), dự báo trung hạn (3-10 năm) và dự báo dài hạn (15-20 năm) Riêng đối với dự báo dài hạn (còn gọi là dự báo triển vọng) thì mục đích chỉ là nêu ra các phương hướng phát triển có tính chất chiến lược về mặt kinh tế, về mặt khoa học kỹ thuật nói chung không yêu cầu xác định chỉ tiêu cụ thể

Để thực hiện được việc quy hoạch hệ thống điện cho tương lai 15-20 năm cần phải có số liệu dự báo của các ngành kinh tế quốc dân khác Nhưng việc qui hoạch của các ngành kinh tế quốc dân khác lại thường làm sau nên xác định một cách chính xác độ tăng của phụ tải điện là rất khó khăn

1.2 Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng

1.2.1 Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân

Phương pháp này còn được gọi là phương pháp tính trực tiếp Nội dung của nó gồm các bước như sau:

Bước 1: Chia các phụ tải điện thành các nhóm phụ tải có tính chất hoạt

động và nhu cầu tiêu thụ điện năng được xem là gần giống nhau (còn gọi là các môđun) như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt,.v.v… Các nhóm phụ tải này lại có thể chia thành các nhóm nhỏ hơn mà

ở đó các hộ tiêu thụ có đặc điểm tiêu thụ điện năng giống nhau hơn Ví dụ trong nông nghiệp có thể chia thành các nhóm phụ tải trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu, sinh hoạt

Bước 2: Xác định nhu cầu điện năng cần thiết cho năm thứ t được tính

theo công thức:

A t = A CNt + A NNt + A GTt + A SHt + A TD + ∆A t (1.1) trong đó:

A CNt là điện năng cho công nghiệp

A NNt là điện năng cho nông nghiệp

A GTt là điện năng cho giao thông

A SHt là điện năng cho sinh hoạt

A TD là điện năng cho tự dùng

∆A t là điện năng tổn thất Điện năng cho công nghiệp được tính như sau:

∑

=

= n

i it

A

1 it

Suất tiêu hao điện năng xác định dựa vào số liệu thống kê và quá trình công nghệ sản xuất ra loại sản phẩm đó Suất tiêu hao thay đổi theo thời gian

và phụ thuộc vào sự thay đổi công nghệ sản xuất và trình độ quản lý Khối lượng sản phẩm công nghiệp được xác định trong kế hoạch phát triển kinh tế quốc dân

Điện năng cho nông nghiệp bao gồm điện năng phục vụ cho trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu và sinh hoạt Điện năng cho trồng trọt và chăn nuôi có thể xác định theo suất tiêu hao điện năng, điện năng cho tưới tiêu có thể tính theo

kế hoạch xây dựng các trạm bơm, điện năng cho sinh hoạt ở nông thôn tính theo mức sử dụng bình quân của các hộ nông dân

Điện năng cho giao thông bao gồm điện năng cho đường bộ, đường sắt, đường thuỷ và hàng không Trong mỗi loại hình vận tải lại có thể chia nhỏ nữa Điện năng cho giao thông chủ yếu phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá đường sắt, chiếu sáng đường bộ và các cảng (hàng không, biển)

Điện năng cho sinh hoạt tính theo kế hoạch phân phối điện cho sinh hoạt, có thể tính theo mức sử dụng bình quân cho đầu người hoặc cho hộ gia đình

Ngoài các phụ tải trên còn một số phụ tải khác như trường học, bệnh viện, thương mại… thường được ghép vào điện năng sinh hoạt

Điện năng tự dùng và tổn thất tính gần đúng theo tiêu chuẩn

Trong các nhóm phụ tải trên thì phụ tải công nghiệp là chủ yếu, nó chiếm khoảng <50% tổng nhu cầu điện năng

Bước 3: Sau khi đánh giá nhu cầu điện năng tổng của toàn bộ hệ thống,

việc nghiên cứu biến động của nhu cầu điện năng được thực hiện theo phương pháp kịch bản Quá trình xây dựng kịch bản được chia làm 4 bước như sau:

• Phân tích nhu cầu điện năng, xác định tập các biến của kịch bản tức

là các thông số tham gia trực tiếp vào mô hình dự báo Giá trị của các biến đó được xác định trên cơ sở một số giả thiết về:

- Ảnh hưởng của môi trường quốc tế: giá cả năng lượng, khủng hoảng kinh tế, tốc độ phát triển kinh tế thế giới và khu vực…

- Khả năng phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, tốc độ tăng trưởng kinh tế, chính sách của nhà nước về năng lượng và môi trường, khả năng điều khiển nhu cầu năng lượng v.v…

• Sắp xếp các kịch bản, xác định mối liên hệ giữa các kịch bản

• Đối với mỗi kịch bản cần xác định dải biến thiên của các thông số trong khoảng thời gian dự báo Người ta thường chia các dải biến thiên này thành ba mức: thấp (bi quan), trung bình (cơ sở) và cao (lạc quan)

• Xây dựng cơ sở đầu vào cho mô hình dự báo căn cứ trên các giả thiết

về sự biến thiên có thể của các biến kịch bản

Ưu nhược điểm của phương pháp

Ưu điểm: Thuật toán đơn giản, giải đơn giản, chắc chắn có nghiệm Nhược điểm: Không dùng cho qui hoạch dài hạn vì số liệu đầu vào khi

đó sẽ không chính xác

1.2.2 Phương pháp ngoại suy

Phương pháp ngoại suy được xây dựng dựa trên mối quan hệ giữa điện năng và thời gian trong quá khứ Nội dung của phương pháp này là tìm ra luật

tăng trưởng của nhu cầu điện năng trong quá khứ dưới dạng hàm số A = f(t)

Sau đó trên cơ sở giả thiết rằng qui luật đó cũng đúng trong tương lai sẽ tính được nhu cầu điện năng tại bất cứ thời điểm nào trong tương lai Như vậy ta cần phải tiến hành theo hai bước như sau:

- Tìm dạng hàm mô tả đúng qui luật phát triển của phụ tải trong quá khứ

- Xác định các hệ số của hàm dự báo đó

Sau đây ta sẽ lần lượt nghiên cứu hai bước đó:

1.2.2.1 Xác định dạng hàm dự báo

Thường số liệu thống kê cho

ta mối quan hệ giữa điện năng và

thời gian là các điểm như hình 1.1

Cần áp đặt vào đó một hàm

số sao cho nó phản ánh đúng nhất

qui luật phát triển của phụ tải

Trước tiên ta giả thiết hàm dự

báo A = f(t) là hàm tuyến tính

(đường nét đứt trên hình 1.1) và

dùng phương pháp xác suất thống

kê để kiểm định giả thiết thống kê

này như sau:

Trước hết ta tính hệ số tương quan r giữa A và t theo biểu thức:

i i

n

i

i i

t t A

A

t t A A r

1

2 1

2

1

) ( ) (

) )(

(

(1.3)

trong đó: A i là điện năng đã cho ở năm ti

A là giá trị trung bình của điện năng

t là thời gian

t là giá trị trung bình của thời gian

n là số thông số đo được

Hình 1.1

=

= n

i i

A n

t n

Nếu ngược lại thì không thể sử dụng được quan hệ tuyến tính và phải

sử dụng quan hệ phi tuyến nào đó Ta tuyến tính hoá quan hệ phi tuyến đó bằng phương pháp lấy logarit rồi áp dụng các thủ tục trên để tính toán

1.2.2.2 Xác định các hệ số của hàm dự báo

Các hệ số của hàm dự báo được xác định bằng phương pháp bình

Thực chất của phương pháp bình phương cực tiểu là tìm các hệ số sao cho tổng bình phương các độ lệch giữa các giá trị tính được theo phương pháp hồi qui với giá trị thực tế của chúng là nhỏ nhất Phương pháp bình phương cực tiểu được ứng dụng rộng rãi vì tính chất đơn giản, tính toán ít phức tạp, có

cơ sở toán học vững chắc về xác suất và có chương trình mẫu trên máy tính rất tiện lợi

Trước hết hãy xét hàm dự báo tuyến tính:

i A t bt

a b

n

i

thi

i A bt a

n

i

i thi

i A t bt

i i n

i

at

1 1

2 1

=

− +

i i n

i i

n

i thi n

i i

t A t

b t a

A t b na

1 1

2 1

1 1

0 0

= +

i i n

i i

n

i thi n

i i

t A t

b t a

A t

b na

1 1

2 1

1

Giải hệ (1.13) ta xác định được các hệ số a, b của hàm dự báo

Đối với các hàm không tuyến tính, ta có thể dùng phương pháp lấy logarit để tuyến tính hoá rồi dùng các phương pháp trên đây để tính

Trong bài toán dự báo nhu cầu điện năng, hàm dự báo dùng phổ biến nhất là:

( 0 ) 100 1 )

t t

A t

trong đó: A 0 là năng lượng tiêu thụ ở năm cơ sở

β là độ tăng trung bình hàng năm

t 0 là năm cơ sở ở đó quan sát được A 0

Ví dụ logarit hoá hàm (1.13) ta có:

0

0 lg

100 1 lg ) ( )

t A

b

1.2.3 Phương pháp tương quan

Phương pháp tương quan dựa trên quan hệ giữa phụ tải điện (chủ yếu là điện năng) và các chỉ tiêu cơ bản của các ngành kinh tế quốc dân Ví dụ quan

hệ giữa điện và than, điện và thu nhập kinh tế quốc dân, điện và dân số…

Để dự báo theo phương pháp này phải tiến hành theo hai bước:

1- Xác định quan hệ tương quan giữa điện năng [A] và chỉ tiêu cần xét [x]

2- Xác định quan hệ giữa các chỉ tiêu đó với thời gian t Sau đó trên cơ

sở dự báo phát triển của chỉ tiêu trên theo thời gian, tính ra nhu cầu

điện theo quan hệ tương quan (hình 1.2)

x k

x

t

t k

Quan hệ tương quan giữa A và x được xác định tương tự như xác định

hàm dự báo điện năng theo thời gian đã trình bày ở trên

Trước hết hãy xét xem có thể sử dụng quan hệ tương quan tuyến tính hay không Để làm được việc đó ta phải tiến hành các bước như sau:

- Đầu tiên ta tính hệ số tương quan r:

Hình 1.2

[ ]

` ) ( ) (

) )(

(

1

2 1

2 1

x x A

A

x x A A

+

−

=

τ

Sau đó tra bảng Student ứng với mức ý nghĩa α và số bậc tự do f ta tra

ra giá trị τ αf So sánh τ và τ αf để kiểm tra quan hệ đó có thể chấp nhận là quan

hệ tuyến tính hay không Nếu quan hệ đó không phải là quan hệ tuyến tính thì

ta lại phải giả thiết nó là một quan hệ phi tuyến nào đó để rồi lại tuyến tính

hoá bằng cách lấy logarit Sau khi xác định được quan hệ giữa A và x, ta phải dựa vào quan hệ giữa x và t đã biết để tìm ra quan hệ giữa A và t

Trường hợp phương trình hàm dự báo có dạng đa biến:

Gọi Y=(y i ) với i=1, 2, , n là vectơ của biến phụ thuộc

X=(x ij ) là ma trận của biến độc lập, quy mô của ma trận xác định

theo số quan sát n và số biến m Tổng bình phương độ lệch bây giờ có

thể xác định như sau:

Xa X a Xa Y Y X a Y Y Ya Y Xa Y e e e

Q=∑ i2 = ' = ( − )'.( − ) = ' − ' ' − ' + ' ' trong đó dấu (‘) kí hiệu chuyển vị của ma trận

Vì a’X’Y=Y’Xa nên Q=Y’Y-2a’X’Y+a’X’Xa

Lấy đạo hàm của Q theo a ta được:

0 ) ' ( 2 '

i im i

i im

i im i i im i

i i i i i

i i i i i

x x

x x

x

x x

x x x

x x x

x x

X

X

2 2

1

2

1 2

2

2 1 1

2

2 1

i i i i i i

x y

x y

x y Y

Thường người ta giả thiết rằng phương trình hồi quy có thành phần tự

do và để tìm giá trị của nó chúng ta tăng thêm ma trận (1.19) bằng cách

đưa vào ma trận ấy biến X i0 =1 Lúc ấy ma trận X có thể viết một cách

chi tiết như sau:

n

m m

x x

x

x x

x

x x

x X

2 22

21

1 12

11

Từ đó rút ra:

2 1

1 1

i im

im i

im i

i i

x x

x x

x x

x x

x x

n X

i i i

x y

x y

y Y

1.2.3.1 Phương pháp phân tích kinh tế

Cơ sở để lập dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp kinh tế dựa trên sự phân tích mối tương quan giữa điện năng tiêu thụ trong quá khứ và một số đặc điểm của nền kinh tế Các đặc điểm này có thể là tổng sản phẩm

trong nước (GDP), thu nhập bình quân của người dân, giá cả, thị trường

vốn,… Người ta sử dụng chỉ số dự báo sự phát triển của các hoạt động kinh tế

để ước tính điện năng tiêu thụ Như vậy, bài toán dự báo điện năng được giải quyết dựa trên cơ sở dữ liệu dự báo kinh tế

Bước đầu tiên của phương pháp này là phân tích điện năng tiêu thụ trên tổng thu nhập trong nước hàng năm Có thể sử dụng hai mô hình sau:

1.2.3.1.1 Mô hình đơn hướng

Mô hình này nghiên cứu mối quan hệ giữa điện năng A và tổng sản

trong đó: B 1 là hằng số; B 2 là hệ số có đơn vị GWh

1.2.3.1.2 Mô hình đa hướng

Mô hình này nghiên cứu mối quan hệ giữa điện năng và nhiều biến khác:

A năm = C 1 + C 2 *GDP năm + C 3 *X + C 4 *Y + … (1.24)

trong đó: C 1 , C 2 , C 3 , C 4 … là các hằng số;

X, Y là các biến khác nhau như dân số, giá điện, giá nhiên

liệu, … Nếu có đủ các số liệu thống kê về điện năng và kinh tế, người ta có thể chia điện năng tiêu thụ theo các ngành chính và ngành phụ, số lượng ngành ít hay nhiều tuỳ thuộc vào chất lượng số liệu thống kê và độ chính xác mong muốn trong dự báo Hiện nay ngành điện Việt Nam chia phụ tải điện thành 5 nhóm sau: Nông-lâm nghiệp và thuỷ sản; công nghiệp và xây dựng; thương nghiệp và khách sạn nhà hàng (dịch vụ); quản lý, tiêu dùng dân cư và các hoạt động khác

Mô hình kinh tế yêu cầu khối lượng dữ liệu lớn, thông số nghiên cứu cần hàng loạt chuỗi số liệu thống kê lấy từ các cơ quan quản lý Nhà nước cấp quốc gia hoặc khu vực Mô hình này cung cấp dự báo điện năng hàng năm đáng tin cậy Tuy vậy, khi nền kinh tế và phụ tải phát triển nhanh hoặc dao động bất thường thì mô hình dạng này sẽ gặp khó khăn

1.2.3.2 Phương pháp đa hồi qui (Simple-E)

Nhu cầu điện năng của mỗi ngành công nghiệp, nông nghiệp, thương mại-dịch vụ, dân dụng và ngành khác trên phạm vi toàn quốc được dự báo trên cơ sở xây dựng hàm hồi quy biểu thị mối tương quan giữa tiêu thụ điện năng của mỗi ngành trong quá khứ với các biến phụ thuộc Cụ thể như sau:

- Nhu cầu điện cho ngành Công nghiệp = f(GDP công nghiệp, giá điện

cho công nghiệp, điện năng tiêu thụ cho công nghiệp năm trước, giá một số nhiên liệu thay thế như than, dầu DO, FO)

- Nhu cầu điện cho dân dụng = f(GDP tổng/dân số, dân số, giá điện sinh

hoạt, điện năng tiêu thụ cho năm trước)

- Nhu cầu điện cho ngành thương mại-dịch vụ = f(GDP tổng/dân số,

dân số, giá điện cho dịch vụ, điện năng tiêu thụ năm trước cho dịch vụ-thương mại)

- Nhu cầu điện cho ngành nông nghiệp = f(GDP nông nghiệp, giá điện

nông nghiệp, điện năng tiêu thụ cho nông nghiệp năm trước)

- Nhu cầu điện cho các ngành khác = f(GDP tổng, dân số, giá điện bình

quân, tiêu thụ điện cho ngành khác năm trước)

Nhu cầu điện năng toàn quốc sẽ bằng tổng nhu cầu điện năng của các ngành

Nhu cầu điện năng của từng ngành, từng vùng sẽ được dự báo trên cơ

sở tỉ trọng tiêu thụ điện của mỗi vùng/ toàn quốc theo từng ngành và tỉ trọng

GDP của từng vùng/ toàn quốc theo từng ngành

Sau khi đã dự báo tổng nhu cầu điện thương phẩm, đánh giá % tỉ lệ tổn thất và tự dùng sẽ tính được tổng nhu cầu điện sản xuất

1.2.4 Phương pháp tính hệ số vượt trước

Phương pháp này giúp ta thấy được khuynh hướng phát triển của nhu cầu và sơ bộ cân đối nhu cầu này với nhịp độ phát triển của nền kinh tế quốc dân nói chung Người ta đưa ra một hệ số gọi là hệ số vượt trước Nó chính là

tỉ số giữa nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của toàn

bộ nền kinh tế quốc dân

Ví dụ trong 5 năm từ 1950 đến 1955 sản lượng công nghiệp của Liên

Xô (cũ) tăng từ 100 lên 185% còn sản lượng điện năng cũng cùng thời gian

đó tăng 186,5%

Như vậy hệ số vượt trước sẽ là:

01 , 1

% 101

% 100 185

5 ,

Nói chung, phương pháp này chỉ nói lên một xu thế phát triển với một

độ chính xác nào đó để tham khảo Xu thế đó còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác làm cho nó thay đổi như sau:

- Do đổi mới công nghệ và đổi mới quản lý nên suất tiêu hao điện năng đối với nhiều sản phẩm công nghiệp ngày càng giảm xuống

- Do điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh

tế quốc dân và ở các địa phương nên nhu cầu lại có thể tăng nhanh

- Do cơ cấu kinh tế không ngừng thay đổi

1.2.5 Phương pháp chuyên gia

Trong những năm gần đây nhiều nước đã áp dụng phương pháp chuyên gia có trọng số, dựa trên cơ sở hiểu biết sâu sắc của các chuyên gia về các lĩnh vực của các ngành để dự báo các chỉ tiêu kinh tế

Trong ngành năng lượng, người ta cũng dùng phương pháp này để dự báo nhu cầu điện năng của nước mình

Đây là bài toán cần phải lựa chọn lời giải trong điều kiện đa chỉ tiêu và bất định nên thường được thực hiện bởi cá nhân quyết định có tham khảo ý

kiến của hội đồng tư vấn Việc lấy ý kiến của từng chuyên gia và đánh giá tổng hợp các ý kiến đó phải tiến hành theo những thủ tục như sau:

Các chuyên gia cho điểm theo từng tiêu chuẩn (mỗi tiêu chuẩn có hệ số riêng) theo một thang điểm thống nhất Sau đó cán bộ nghiên cứu có trách nhiệm xử lý tổng hợp các đánh giá của các chuyên gia theo một qui tắc nhất định Dưới đây nêu một vài qui tắc:

a- Nếu tất cả các chuyên gia đều có trình độ được coi như ngang nhau Trong trường hợp này, đánh giá tổng hợp sẽ trung bình số học

b- Nếu mỗi chuyên gia đánh giá bằng cho điểm về trình độ thành thạo của các chuyên gia theo hai cách:

- Chỉ đánh giá về mình

- Đánh giá về mọi người trừ mình

Trong trường hợp b ta sẽ lấy các đánh giá trung bình Điểm các tiêu chuẩn của các chuyên gia sẽ được nhân lên với trọng số về sự thành thạo của các chuyên gia và sau đó sẽ được đánh giá tổng hợp

Để loại bớt các sai số, khi cộng điểm đánh giá đối với các tiêu chuẩn, người ta loại bỏ các đánh giá cực đoan cao nhất và thấp nhất đối với mỗi tiêu chuẩn

Phương pháp cho điểm này thường được ứng dụng trong các trường hợp so sánh các tiêu chuẩn đơn giản, không cần phải phân nhỏ thành các tiêu chuẩn cấp thấp hơn Nếu các tiêu chuẩn mà phức tạp (ví dụ tiêu chuẩn độ tin cậy) thì trước hết phải phân thành các tiêu chuẩn đơn giản hơn và sẽ đánh giá đối với các tiêu chuẩn này Sau đó sẽ chuyển về đánh giá các tiêu chuẩn ban đầu

1.2.6 Phương pháp dự báo bằng phân tích quá trình

Trong phương pháp này nhu cầu điện năng được xác định trên cơ sở phân tích quan hệ giữa điện năng tiêu thụ và các hoạt động kinh tế Quá trình này gồm 2 phần:

- Phân tích xu thế: Trên cơ sở phân tích và dự báo tỷ lệ tăng trưởng hàng năm và mức tăng trưởng tuyệt đối của điện năng tiêu thụ hoặc cường độ điện năng chung hay của từng ngành cũng như độ đàn hồi của nhu cầu điện năng theo GDP

- Xác định các yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến mức tiêu thụ điện năng

1.2.6.1 Phân tích xu thế

Dãy số liệu thống kê và điện năng tiêu thụ trong quá khứ cho phép đánh giá xu thế biến đổi của nhu cầu điện năng chung hoặc của từng ngành kinh tế Khi phân tích và gia công các số liệu cần lưu ý đến những đặc điểm của quá khứ: thời kỳ phát triển bình thường của nền kinh tế, những giai đoạn khủng hoảng, chiến tranh,…

Số liệu về điện năng tiêu thụ theo thời gian được biểu diễn dưới dạng

đồ thị của giá trị tuyệt đối hoặc theo chỉ số mà năm cơ sở được lấy bằng 100% Nhìn vào đồ thị có thể xác định được các thời kỳ đồng nhất, các xu thế dài hạn, các điểm uốn, các điểm đột biến v.v… trong quá khứ của quá trình tiêu thụ điện năng Tỷ lệ tăng trưởng hàng năm về nhu cầu điện năng được tính theo công thức:

t

t l t t t

E

E E

+1

trong đó: a%: tỷ lệ tăng trưởng hàng năm;

E: chỉ số điện năng tiêu thụ;

t: chỉ số thời gian

Với một giai đoạn [T 0 , T] tỷ lệ tăng trung bình hàng năm được tính:

1

%

1 / 0 ⎟⎟ −

E

Mức độ tiêu thụ điện năng cũng có thể đánh giá thông qua cường độ

điện năng Cường độ điện năng có thể tính cho tổng thể nền kinh tế (GDP)

hoặc có thể tính theo ngành: công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, giao thông vận tải

Cường độ điện năng như đã nói, là một chỉ số tổng quát để đánh giá nhu cầu điện năng, có chỉ ra mối tương quan giữa nhu cầu điện năng và các hoạt động kinh tế, mức sống cũng như tiện nghi trong sử dụng điện năng Xu thế thay đổi của cường độ điện năng phản ánh xu thế thay đổi cơ cấu kinh tế, của trình độ công nghệ, giá cả và chính sách của nền kinh tế nói chung cũng như của từng ngành kinh tế

Cùng với cường độ điện năng, người ta còn sử dụng hệ số đàn hồi điện

năng để đánh giá sự biến thiên của nhu cầu điện năng Hệ số đàn hồi của nhu

cầu điện năng chằng hạn theo GDP cho thấy tỷ lệ phần trăm biến đổi của nhu cầu điện năng khi GDP thay đổi 1%

GDP GDP

E E Y

Y

E E I

/

/ /

/ ) (

(

i

i i

X

E I

trong đó X i : chỉ số kinh tế được xem xét

Hệ số đàn hồi cũng có thể được xác định bằng cách sử dụng hệ số tăng trưởng trung bình của tiêu thụ điện năng và chỉ số kinh tế:

1 /

%

% )

) /(

1 /

To T To T To T

To T

X X

E E X

a

E a I

trong đó: a%E T/To: hệ số tăng trưởng trung bình của tiêu thụ điện

năng trong giai đoạn [T, T o]

a%X T/To: hệ số tăng trưởng trung bình của biến kinh tế trong giai đoạn tương ứng

1.2.6.2 Phân tích ảnh hưởng của các yêu tố đến nhu cầu điện năng

Nhu cầu điện năng phụ thuộc vào cơ cấu của nền kinh tế Để xác định nhu cầu điện năng tổng của quốc gia cần xác định mức tăng trưởng của từng ngành (thành phần) và những thay đổi có thể xảy ra trong cơ cấu kinh tế Có nhiều phương pháp để phân tích và đánh giá các yếu tố tác động đến nhu cầu điện năng (LASPEYRE, PAASCHE, DIVISIA,…) Chẳng hạn theo DIVISIA

ta có:

Cường độ điện năng I của ngành kinh tế:

GDP

VA VA

E GDP

E

i i

i i

trong đó: E i : Tiêu thụ điện năng của ngành i;

VA i : Giá trị gia tăng (Value Added) của ngành i;

GDP VA

i I

VA E = , chính là cường độ điện năng của ngành i (1.32)

Gọi Si là tỷ trọng của giá trị gia tăng của ngành i trong GDP, ta có:

i S I

Lấy vi phân 2 vế ta có:

=

i i i i

i

i dS S dI I

Như vậy mỗi biến của cường độ điện năng có thể được chia làm hai thành phần, một thành phần liên quan đến sự biến đổi của cường độ điện năng

trong từng ngành (dI i) và thành phần kia liên quan đến sự biến đổi tỷ trọng

của mỗi ngành trong GDP của cả nền kinh tế

i i i

i i i i

i i i

i

VA

E E

E dS

GDP

VA E

E dI

I

S dS

I

I I

dS I

LnS d LnI

Đối với khoảng thời gian [T o , T] ta có:

To

T To

T To

I Ln LnI LnI

Với phương pháp tương tự, ta có thể lý giải sự thay đổi về tiêu thụ

điện năng cuối cùng như sau:

GDP GDP

VA VA

E E

i i

i i

i

i i

i i i

E / / Hiệu ứng tăng trưởng kinh tế

∑ ∆

+

i

To T

Như vậy sự biến đổi của tổng tiêu thụ điện năng cuối cùng có thể được xem như do ảnh hưởng tổng hợp của 3 yếu tố sau:

- Sự phát triển của hoạt động kinh tế, tăng trưởng của GDP;

- Sự thay đổi trong cơ cấu kinh tế, thay đổi tỷ trọng S i của các thành phần kinh tế;

- Sự thay đổi của cường độ điện năng của từng thành phần kinh tế I i

Việc phân tích sự biến đổi của nhu cầu điện năng có thể được tiến hành

cho từng năm hoặc cho một giai đoạn [T,T o] bao gồm nhiều năm

1.2.7 Dự báo nhu cầu điện năng trên cơ sở phân tích sự thay đổi công nghệ

Phân tích kinh tế-kỹ thuật cho thấy sự thay đổi trong tiêu thụ điện năng giữa hai mốc thời gian khác nhau nhằm đánh giá những yếu tố về kinh tế (như giá điện và hiệu ứng thay thế giữa các dạng năng lượng, tiết kiệm điện năng

và quản lý nhu cầu tiêu thụ điện năng) và về công nghệ (như nâng cao hiệu suất của máy móc thiết bị tiêu thụ điện năng, nâng cao hiệu suất của quá trình chuyển hoá và sản xuất năng lượng, sự hình thành những công nghệ cao của tiêu thụ ít năng lượng,…) lên tổng tiêu thụ điện năng của toàn quốc

Để phân tích kinh tế-kỹ thuật, người ta xem xét 2 ảnh hưởng chính sau đây:

- Sản lượng của từng ngành kinh tế;

- Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm Suất tiêu hao điện năng lại phụ thuộc vào hiệu ứng thay thế, hiệu ứng cải tiến công nghệ

và hiệu ứng quản lý (điều khiển) nhu cầu điện năng

1.2.7.1 Sự thay đổi sản lượng của từng ngành kinh tế

Xét cho một giai đoạn [T, T 0 ] sản lượng của ngành kinh tế thứ i sẽ thay

đổi sản lượng của ngành:

)(

Q To : sản lượng của năm được chọn làm gốc T o;

Q T : sản lượng dự báo (hoặc kế hoạch) cho năm T

1.2.7.2 Sự thay đổi của suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm của ngành kinh tế thứ

i có thể thay đổi trong giai đoạn [T, T 0] do những nguyên nhân như trên đã nêu:

oiTo oiT

Sự thay đổi về mức tiêu thụ điện năng ở năm thứ T của một ngành kinh

tế do thay đổi suất tiêu hao điện năng được xác định:

To oiT iT oiTo

oiT iT To

∆E iT/To là tổng các biến động gây ra bởi sự thay thế lẫn nhau giữ

a các dạng năng lượng, do cải tiến công nghệ và cải tiến quản lý quá trình sử dụng năng lượng

a Hiệu ứng thay thế giữa các dạng năng lượng

Ngành kinh tế i có sản lượng ở năm T là Q iT , các dạng năng lượng k

dùng để làm nên các sản phầm của ngành có thể thay đổi trong khoảng thời

gian [T, T o] Biến động gây ra bởi sự thay thế (S) lẫn nhau giữa các dạng năng lượng k với hiệu suất sử dụng η k được xác định như sau:

E

η η

1 1 )

trong đó: η o, η k -hiệu suất chung của sử dụng năng lượng tương ứng

với năm T o và năm T;

e oiTo - suất tiêu hao năng lượng chung ở năm T o đối với

E

E η

trong đó: E kT - mức tiêu thụ dạng năng lượng k ở năm thứ T;

η T - hiệu suất của thiết bị sử dụng năng lượng dạng k, được

xem là không đổi;

E T - mức tiêu thụ năng lượng tổng ở năm T

b Hiệu ứng công nghệ

Biến động của nhu cầu năng lượng gây ra bởi việc ứng dụng các công

nghệ mới hoặc cải tiến công nghệ trong giai đoạn [T, T o] được xác định như sau:

( /

oiTo

oiT T

k k

kT oiTo

iT To

T

e E E

e Q T

Biến động về tiêu thụ năng lượng do cải tiến quản lý sử dụng năng lượng

trong giai đoạn [T o , T]

oiT T

k k

kT oiT

iT To

lượng tổng cho một đơn vị sản phẩm e oiT

Sự biến động về tiêu thụ năng lượng tổng của một hoạt động hoặc một

ngành kinh tế trong giai đoạn [T o , T] do sự thay đổi suất tiêu hao năng lượng gây ra bằng:

To T i To

T i To

T i To

số không đổi của mô hình dự báo trên cơ sở những số liệu quan sát trong quá khứ Sử dụng mô hình này để tính toán dự báo cho tương lai với các hệ số hằng sẽ phạm một sai số nào đó tuỳ thuộc vào khoảng thời gian dự báo Nếu tầm dự báo càng xa thì sai số càng lớn Ngoài ra nhận thấy rằng những số liệu gần hiện tại có ảnh hưởng đến giá trị dự báo nhiều hơn số liệu ở quá khứ xa Nói cách khác tỉ trọng của các số liệu đối với giá trị dự báo giảm theo hàm

mũ khi lùi về quá khứ

Nội dung cơ bản của phương pháp này là tính toán sự hiệu chỉnh các hệ

số của toán tử dự báo theo phương pháp truy chứng

Sự phụ thuộc của sai số dự báo trung bình vào thời kỳ quá khứ và thời

++

+

i

t i i t

p p

i

a t

p

a t

a t a a

y

0

2 2 1 0

Dựa vào đây cần dự báo giá trị y t tại thời điểm (n+l) với l = 1, 2, …, L

Dự báo giá trị y t tại thời điểm (t+l) (với t=n) có thể thực hiện theo phương

pháp phân tích chuỗi Taylơ

) ( )

( )

2 (

2 ) 1 ( ) 0 ( 1

p t

p k

t

k t

t t

p

l y

k

l y

l ly y

trong đó yt (k) là đạo hàm bậc k tại thời điểm t và bất cứ đạo hàm bậc k nào (với k=0, 1, 2, …, p) của phương trình (1.53) đều có thể biểu diễn bằng một tổ hợp tuyến tính của trung bình mũ đến bậc (p+1), cần xác định trung

trong quá khứ

Giá trị trung bình mũ bậc k của chuỗi y được biểu diễn theo bậc [k-1]

trong đó: S[ ]k (y)

t là trung bình mũ bậc k tại thời điểm t

1.2.8.1 Xác định các giá trị của hệ số mô hình dự báo

Bây giờ ta xét một mô hình tuyến tính có dạng

Giải hệ thống phương trình trên, tìm được:

Như vậy hàm dự báo lúc này sẽ có dạng

t a a

1

l l

t

α

α σ

yt = + + 2+ ε

2 1

1 0

1

2

)2)(

1(1

)

( = ∧− − ∧+ − − ∧

a a

a y

S t

α

α

α α

α

[ ]

2 2

1 0

)

( = ∧− − ∧+ − − ∧

a a

a y

S t

α

α

α α

α

(1.64)

[ ]

2 2

1 0

3

2

)34)(

1(3)1(3)

a a

a y

S t

α

α

α α

1(

2

3 2

1 2

(

3 2

1 2

Và hàm dự báo có dạng:

2 2 1

0 1

2

1

t a t a a

∧

++

2 2

32

1.2.8.2 Xác định điều kiện đầu

Từ công thức (1.56) ở trên nhận thấy rằng, muốn xác định thủ tục san

bằng cần phải quy định đại lượng ban đầu (điều kiện ban đầu ký hiệu là S 0 (y))

Điều kiện ban đầu đối với mô hình (1.58) có dạng:

[ ]

1 0

1

0

1)

2

0

)1(2)

[ ]

2 2

1 0

1

0

2

)2)(

1(1

1 0

2

0

)23)(

1()1(2)

1 0

3

0

2

)34)(

1(3)1(3)

1.2.8.3 Xác định thông số san bằng α tối ưu

Khi xây dựng toán tử dự báo theo phương pháp san bằng hàm mũ một

vấn đề quan trọng cần quan tâm là xác định thông số san bằng tối ưu α Rõ ràng là với mỗi giá trị α khác nhau thì kết quả dự báo sẽ khác nhau Có thể xác định giá trị α xuất phát từ khoảng thời gian san bằng và tính theo công

thức sau:

2+

=

m

trong đó m là số quan sát được trong khoảng san bằng

1.2.8.4 Sai số dự báo trung bình

Một trong những nhiệm vụ quan trọng của công tác dự báo là nâng cao

độ chính xác trong tính toán Sai số dự báo trung bình có thể xem là một chỉ tiêu về tính chính xác của dự báo và được tính theo công thức sau:

1 1

y

y y l

y là giá trị điện năng dự báo theo thời gian

n là giai đoạn quá khứ (n = 1, 2, …, N)

l là giai đoạn dự báo (l = N+1, N+2, …, T)

Như đã biết độ chính xác dự báo phụ thuộc vào khoảng thời gian của thời kỳ quá khứ, cũng như phụ thuộc vào độ dài của giai đoạn dự báo Vì vậy

có thể xây dựng mô hình đặc trưng cho sự phụ thuộc của sai số dự báo trung

bình vào hai thông số n và l:

) , ( n l

db =

Thủ tục để xây dựng mô hình (1.72) được tiến hành như sau Tất cả

chuỗi thời gian t (t = 1, 2, …, T) được chia ra hai phần:

- Phần thứ nhất: n phần tử (n = 1, 2, …, N) gọi là giai đoạn quá khứ

- Phần thứ hai: l phần tử (l = N+1, N+2, …, T) gọi là giai đoạn dự báo Đối với giai đoạn n chúng ta xây dựng mô hình dự báo; giả thiết có dạng y t =a 0 +a 1 t Dựa vào mô hình này xác định kết quả dự báo ở giai đoạn l

Nói khác đi chúng ta liên tục đặt giá trị t bằng N+1, N+2, …, T (tức số thứ tự

năm của giai đoạn dự báo) vào mô hình dự báo trên và tất nhiên sẽ nhận được

mức dự báo của chuỗi thời gian ở giai đoạn l

Như vậy giá trị thực của chuỗi thời gian ở giai đoạn l là đã biết và có

thể xác định được đại lượng sai số dự báo trung bình ở giai đoạn ấy Nếu giai

đoạn quá khứ tăng lên một đơn vị thời gian tức (N+1) thì giai đoạn dự báo sẽ

giảm đi một đơn vị Mô hình dự báo lại được xây dựng với chuỗi thời gian dài

thêm một đơn vị (n+1) và theo mô hình này xác định kết quả dự báo ở giai đoạn (l-1) nghĩa là N+2, N+3, …, T Sau cùng xác định được sai số dự báo

trung bình

Các kết quả tính có thể thành lập bảng, bao gồm các số liệu để xây dựng mô hình, sự phụ thuộc giữa sai số dự báo trung bình vào giai đoạn quá khứ và giai đoạn dự báo

1.2.9 Phương pháp đàn hồi

Nhu cầu điện dự báo theo phương pháp “mô phỏng kịch bản”, hiện đang được áp dụng rộng rãi trong khu vực và trên thế giới Phương pháp luận

dự báo là: trên cơ sở dự báo các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội trung hạn

và dài hạn, nhu cầu điện năng cũng như các nhu cầu tiêu thụ năng lượng khác được mô phỏng theo quan hệ đàn hồi với tốc độ tăng trưởng kinh tế Phương pháp này thích hợp với các dự báo trung hạn và dài hạn

Hệ số đàn hồi thu nhập được tính như sau:

Hệ số đàn hồi theo thu nhập = Tốc độ tăng trưởng điện năng (%) /Tốc

độ tăng trưởng GDP (%)

Các hệ số đàn hồi được xác định cho từng ngành và từng vùng lãnh thổ Việc xác định hệ số đàn hồi trong tương lai được dựa trên chuỗi hệ số đàn hồi trong quá khứ, ngoài ra các hệ số này cũng được tham khảo từ kinh nghiệm các nước trên thế giới và trong khu vực

Ngoài ra, các yếu tố quan trọng khác tác động đến nhu cầu điện cũng được xét đến là: hệ số đàn hồi giá điện, hệ số tiết kiệm năng lượng

- Hệ số đàn hồi giá điện: Khi giá điện tăng lên, một số hộ tiêu thụ sẽ có

hướng chuyển sang sử dụng các nhiên liệu, năng lượng khác hoặc ngược lại Như vậy về mặt thị trường, giá cả mỗi loại năng lượng dẫn đến tính cạnh tranh của loại đó Hệ số phản ánh sự thay đổi nhu cầu điện của một ngành hay lĩnh vực nào đó khi giá điện thay đổi được gọi là hệ số đàn hồi giá Đối với Việt Nam, trong thời gian dài do giá điện được bao cấp và đến hiện nay một

số lĩnh vực vẫn được trợ giá điện từ nhà nước nên việc nghiên cứu quan hệ giá cả với thay đổi nhu cầu điện trong quá khứ không thực hiện được Việc áp dụng các hệ số đàn hồi giá điện được tham khảo từ một số nước đang phát triển khu vực Châu Á trong thập kỷ 80 và 90;

- Hệ số tiết kiệm năng lượng: tính tới việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ

thuật, thực hiện tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là triển khai các chương trình quản lý phía nhu cầu (DSM)

Hàm số dự báo là hàm tổng hợp, dự báo nhu cầu điện năng toàn quốc được tổ hợp từ nhu cầu điện cho các ngành kinh tế, các khu vực dân dụng và

từ các vùng lãnh thổ

1.2.10 Phương pháp cường độ điện năng

Dự báo nhu cầu điện năng dựa trên cường độ tiêu thụ điện năng đối với từng miền

Các bước tiến hành như sau:

- Lập bộ số liệu cường độ điện năng trên GDP đối với tất cả các miền

trong quá khứ

- Dự báo cường độ điện năng trong tương lai bằng phương pháp hồi quy