Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy điện vừa và nhỏ áp dụng cho trạm thủy điện tà cọ

Việc lựa chọn phương án điều tiết khi thiết kế trạm thủy điện có ảnh hưởng rấtlớn đên quy mô xây dựng công trình cũng như khả năng lợi dụng tổng hợp nguồn nướcPhát điện, phòng lũ, cung c

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài luận văn cao học “Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành

hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy điện vừa và nhỏ Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” của học viên đã được Nhà

trường giao nghiên cứu theo quyết định số 1321/QĐ-ĐHTL ngày 10 tháng 08 năm2015

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kếtquả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳmột nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào

Tác giả luận văn

Chữ ký

Nguyễn Thị Linh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn “Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa

(trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy điện vừa

và nhỏ Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” được hoàn thành ngoài sự cố gắng nỗ

lực của bản thân tác giả còn được sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô, cơ quan, bạn

bè và gia đình

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn: PGSTS NguyễnQuang Cường đã tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa họccần thiết cho luận văn

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Phòng đào tạo đại học và Sau đạihọc, khoa Công trình - Trường Đại học Thuỷ Lợi đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tácgiả trong suốt quá trình học tập, cũng như quá trình thực hiện luận văn này

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy, các Cô và các đồng nghiệp tại Viện kỹthuật công trình đã tận tìm giúp đỡ, cung cấp tài liệu để luận văn được chính xác và cótính cấp thiết

Để hoàn thành luận văn, tác giả còn được sự cổ vũ, động viên khích lệ thườngxuyên và giúp đỡ về nhiều mặt của gia đình và bạn bè

Trong khuôn khổ luận văn thạc sỹ, do điều kiện thời gian có hạn nên khôngthể tránh khỏi những khuyết điểm Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp, giúp đỡchân thành của các Thầy Cô

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2016 Tác giả luận văn

Chữ ký

NGUYỄN THỊ LINH

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

HTĐ Hệ thống điện viii

MNDBT Mực nước dâng bình thường viii

MNC Mực nước chết viii

TTĐ Trạm thủy điện viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN VÀ CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH HỒ CHỨA 4

1.1 Tổng quan về thủy điện 4

1.1.1 Tổng quan về thủy điện Việt Nam 4

1.1.2.Tình hình phát triển hồ chứa và thủy điện trên Thế giới 17

1.2 Chế độ điều tiết hồ chứa của trạm thủy điện vừa và nhỏ 20

1.2.1.Trạm thủy điện không điều tiết 21

1.2.2.Trạm thủy điện điều tiết ngày 22

1.2.3.Trạm thủy điện điều tiết tuần 24

1.3 Các nhiệm vụ và giải pháp liên quan đến hồ chứa nước đa mục tiêu của Việt Nam 24

1.3.1.Bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh 24

1.3.2 Đảm bảo tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước 24

1.3.3 Phát triển bền vững tài nguyên nước 25

1.3.4 Giảm thiểu tác hại do nước gây ra 26

1.3.5 Hoàn thiện thể chế, tổ chức 26

1.3.6 Tăng cường năng lực điều tra, nghiên cứu, phát triển công nghệ 26

CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU TIẾT HỢP LÝ VẬN HÀNH HỒ CHỨA 27

2.1 Những vấn đề nảy sinh và thách thức trong phát triển quản lý hồ chứa 27

2.1.1.Những lợi ích mang lại khi xây dựng hồ chứa thủy điện 27

2.1.2.Những bất cập khi xây dựng hồ chứa thủy điện 29

2.1.3 Vấn đề đặt ra khi lựa chọn phương án điều tiết xây dựng hồ chứa thủy điện 32

2.2 Cơ sở lý thuyết lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa 33

2.2.1.Mục đích lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa 33

2.2.2.Các căn cứ lựa chọn phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa 34

2.3 Phương pháp lựa chọn phương án điều tiết hợp lý để vận hành hồ chứa 34

2.3.1 Tiêu chí lựa chọn phương án 34

2.3.2.Tính toán thủy năng 35

2.3.4.Phân tích hiệu quả kinh tế năng lượng 36

2.3.5.Phân tích hiệu quả tài chính công trình 40

2.3.6.Các thông số dùng trong phân tích kinh tế - tài chính lựa chọn thông số MNDBT của hồ chứa 41

2.3.7.So sánh lựa chọn phương án tối ưu 43

CHƯƠNG III : VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU TIẾT VẬN HÀNH HỒ CHỨA CHO TRẠM THỦY ĐIỆN TÀ CỌ 44

3.1 Tổng quan về công trình Tà Cọ 44

3.1.1 Giới thiệu 44

3.1.2.Vị trí lưu vực tuyến công trình 44

3.1.3.Nhiệm vụ công trình 45

3.1.4.Tài liệu địa hình 45

3.1.5.Tài liệu thủy văn 47

3.1.6.Tài liệu tổn thất 50

3.1.7.Các hạng mục công trình 50

3.2.1 Cơ sở để chọn MDBT cho hồ thuỷ điện Tà Cọ 51

3.2.2.Xác định MNC 51

3.2.3 Kết quả tính toán thủy năng 51

3.2.4 Xác định doanh thu mang lại do bán điện 56

3.3 Xác định chi phí xây dựng công trình 65

3.4 Phân tích kinh tế lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa 68

3.4.1 Các thông số đầu vào cho phân tích kinh tế 68

3.4.2.Kết quả tính toán 69

3.5 Phân tích tài chính lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa 75

3.5.1 Các dữ liệu đầu vào dùng trong phân tích 75

3.5.2 Tính hiệu quả tài chính 77

3.6.Lựa chọn phương án điều tiết 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

1 Kết luận 86

2 Kiến nghị 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cân bằng công suất trên BĐPT năm 11

Hình 1.2: Sự phát triển của đập trong thế kỉ XX 19

Hình 1.3: Sự phân bố đập theo các vùng trên thế giới 19

Hình 1.4: Chức năng của các hồ chứa phân chia theo các nước có mức thu nhập khác nhau 20

Hình 1.5: Biểu đồ lưu lượng TTĐ không điều tiết 22

Hình 1.6: Biểu đồ lưu lượng TTĐ điều tiết ngày 23

Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện dung tích phát điện trong 1 ngày 52

Hình 3.2: Quan hệ giữa MNDBT và doanh thu hàng năm do bán điện của hồ không điều tiết 58

Hình 3.3: Quan hệ giữa MNDBT và doanh thu hàng năm do bán điện của hồ điều tiết ngày 61

Hình 3.4: Quan hệ giữa MNDBT và doanh thu hàng năm do bán điện của hồ điều tiết tuần 63

Hình 3.5: Quan hệ giữa MNDBT và doanh thu hàng năm do bán điện 64

Hình 3.6: Quan hệ giữa MNDBT với tổng chi phí của công trình 68

Hình 3.7: Quan hệ giữa hiệu quả kinh tế với MNDBT của hồ không điều tiết 71

Hình 3.8: Quan hệ giữa hiệu quả kinh tế với MNDBT của hồ điều tiết ngày 73

Hình 3.9: Quan hệ giữa hiệu quả kinh tế với MNDBT của hồ điều tiết tuần 75

Hình 3.10: Quan hệ giữa hiệu quả tài chính với MNDBT của hồ không điều tiết 79

Hình 3.11: Quan hệ giữa hiệu quả tài chính với MNDBT của hồ điều tiết ngày 81

Hình 3.12: Quan hệ giữa hiệu quả tài chính với MNDBT của hồ điều tiết tuần 83

Hình 3.13: Kết quả phân tích kinh tế các phương án điều tiết 84

Hình 3.14: Kết quả phân tích tài chính các phương án điều tiết 84

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Ước tính đầu tư hàng năm cho đập trong thập kỉ 90 (tỷ USD) 20

Bảng 2 1: Giá bán điện theo biểu giá chi phí tránh được 42

Bảng 3 1:Bảng toạ độ khống chế tuyến đập đầu mối 45

Bảng 3 2: Quan hệ hồ chứa Tà Cọ 46

Bảng 3 3: Quan hệ hạ lưu nhà máy 47

Bảng 3 4: Các trạm thủy văn trong và lân cận lưu vực sông Nậm Công 48

Bảng 3 5: Đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến công trình Tà Cọ 49

Bảng 3 6: Đường duy trì lưu lượng tuyến đập Tà Cọ 49

Bảng 3 7:Tổn thất bốc hơi mặt hồ Tà Cọ (Z), mm 50

Bảng 3 8: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ không điều tiết 53

Bảng 3 9: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ điều tiết ngày 54

Bảng 3 10: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ điều tiết tuần 55

Bảng 3 11: Giá bán điện theo biểu giá chi phí tránh được năm 2016 56

Bảng 3 12: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ không điều tiết 57

Bảng 3 13: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ điều tiết ngày 59

Bảng 3 14: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ điều tiết tuần 62

Bảng 3 15: Giá trị tổng dự toán phương án MNDBT=685.0m 66

Bảng 3 16: Sơ bộ tổng vốn đầu tư công trình cho các phương án MNDBT 67

Bảng 3 17: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ không điều tiết 70

Bảng 3 18: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ điều tiết ngày 72

Bảng 3 19: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ điều tiết tuần 74

Bảng 3 20: Vốn đầu tư ban đầu trước thuế ứng với các phương án MNDBT 75

Bảng 3 21: Phân bổ vốn theo năm xây dựng 76

Bảng 3 22: Kết quả tính toán tài chính cho hồ không điều tiết 78

Bảng 3 23: Kết quả tính toán tài chính cho hồ điều tiết ngày 80

Bảng 3 24: Kết quả tính toán tài chính cho hồ điều tiết tuần 82

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước ta là nước nông nghiệp với nhu cầu nước từ nông nghiệp là rất lớn Trong nhữngnăm gần đây, thủy điện đóng vai trò chủ yếu trong cung cấp điện cho hệ thống với nhucầu điện tăng rất nhanh và dự báo khoảng 15%-17% trong những năm tới Điều nàyđòi hỏi cần xây dựng nhiều hồ chứa và công trình thủy điện đáp ứng nhu cầu cấp nước

và phát điện Với lợi thế thủy điện là năng lượng tái tạo ít ô nhiễm môi trường và cungcấp cho nhu cầu ở vùng sâu vùng xa thì trong những năm qua thủy điện đã được Chínhphủ ưu tiên xây dựng Tuy nhiên, với dân số có nhu cầu dùng nước và năng lượng tăngnhanh như hiện nay thì phát triển và quản lý hồ chứa đứng trước những thách thức vàcần có cách tiếp cận mới Vấn đề đặt ra là cần phải khai thác hiệu quả nguồn nước nóichung và các hồ chứa thủy điện - thủy lợi nói riêng theo hướng lợi dụng tổng hợp, đamục tiêu và hiệu quả nguồn nước

Nhiều hồ chứa được xây dựng, tuy nhiên quan tâm đến quản lý vận hành chưa đượcđầu tư thích đáng nhất là với các hồ chứa nhỏ, điều tiết ngắn hạn Do đó việc nghiênnâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước trong quá trình vận hành các hồ chứa này là rấtcần thiết, mang tính thực tiễn cao, làm cho hồ chứa đóng vai trò tích cực hơn nữa trongviệc phát triến vùng, cấp điện và nước tưới cho nông nghiệp, dân sinh, góp phần xóađói giảm nghèo cho các vùng sâu vùng xa

Tuy nhiên, để vận hành hồ chứa có hiệu quả thì phải có phương án điều tiết hồ chứahợp lý Việc lựa chọn phương án điều tiết khi thiết kế trạm thủy điện có ảnh hưởng rấtlớn đên quy mô xây dựng công trình cũng như khả năng lợi dụng tổng hợp nguồn nước(Phát điện, phòng lũ, cung cấp nước cho hạ du, bảo đảm môi trường…) Bởi lẽ việclựa chọn phương án điều tiết có liên quan trực tiếp đến việc lựa chọn mực nước dângbình thường (MNDBT) của hồ chứa Khi MNDBT càng cao thì khả năng phát điện vàcung cấp nước càng lớn nhưng quy mô công trình cũng càng lớn, mặt khác vùng ngậplụt cũng lớn, thiệt hại đền bù càng nhiều Vì vậy, yêu cầu đặt ra khi thiết kế là phải xácđịnh được khả năng điều tiết của hồ chứa đối với từng phương án

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu lựa chọn phương

án điều tiết vận hành hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh

tế cho trạm thủy điện vừa và nhỏ Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” làm luận văn

Thạc sỹ

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, phân tích, đánh giá tính hiệu quả vận hành hồ chứa thông qua việc xácđịnh phương án điều tiết hồ chứa hợp lý đem lại hiệu quả kinh tế nhất

Áp dụng lựa chọn phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa cho thủy điện Tà Cọ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Xác định phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa cho trạmthủy điện vừa và nhỏ

Đối tượng nghiên cứu: Hồ chứa thủy điện Tà Cọ

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận: Thông qua các công trình thực tế đã và các ấn phẩm đã phát hànhnghiên cứu, phân tích để giải đáp các mục tiêu đề ra của đề tài

Phương pháp nghiên cứu:

Tính toán thủy năng cho 3 phương án điều tiết: Không điều tiết, điều tiết ngày và điềutiết tuần ta xác định được doanh thu cụ thể của từng phương án khi tăng MNDBT.Đồng thời xác định chi phí xây dựng khi thay đổi MNDBT

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN VÀ CHẾ

ĐỘ VẬN HÀNH HỒ CHỨA

1.1 Tổng quan về thủy điện

1.1.1 Tổng quan về thủy điện Việt Nam

Vị trí nước ta nằm ở trung tâm vùng Đông Nam Á, có nguồn ẩm tương đối phong phútrên phần lớn lãnh thổ Hệ quả của sự tác động tổng hợp giữa các điều kiện khí hậunhiệt đới ẩm mưa nhiều và cấu trúc địa chất địa hình nên dòng chảy sông ngòi ViệtNam được hình thành rất thuận lợi là nguyên nhân khách quan cơ bản nhất tạo nên mộtmạng lưới sông suối dày đặc trên lãnh thổ nước ta Mật độ sông suối có sự dao độngkhá lớn giữa các vùng, tương đối phù hợp với sự phân hóa không gian của điều kiệnkhí hiệu và cấu trúc địa chất địa hình Lượng mưa thay đổi giữa các năm không lớnnhưng giữa các tháng và mùa trong năm lại khá lớn Vào mùa lũ, dòng chảy chiếm 70-80% tổng lượng dòng chảy cả năm và vì vậy lượng dòng chảy ở các tháng mùa khô chỉchiếm 20-30% Lãnh thổ nước ta hẹp và dài, có dãy núi Trường Sơn hầu như chạy dọcsuốt chiều dài đất nước và các dãy núi cao như Hoàng Liên Sơn, Tây Côn Lĩnh…tạonên độ dốc khá lớn cho các sông suối, nhất là những đoạn đầu nguồn Đây chính là thếnăng quan trọng có thể tận dụng để xây dựng các nhà máy thủy điện, trong đó có thểxây dựng được nhiều trạm thủy điện nhỏ có cột nước cao

Nhờ có mạng lưới sông suối phát triển và phân bố tương đối đều khắp trên lãnh thổnên rất thuận lợi về mặt kinh tế, đó là có thể dùng nguồn nước tại chỗ vào mục đíchcấp nước cho sinh hoạt, sản xuất, hoạt động giao thông và phát điện… Với đặc điểmđịa hình và nguồn nước như vậy, kết quả quy hoạch tiềm năng thủy điện Việt Namtrên 11 hệ thống sông lớn có tổng công suất đạt 15.390 MW và điện lượng trung bìnhhàng năm là 64.347 triệu KWh, trong đó đã xây dựng và đưa vào vận hành 3.393 MWvới điện lượng trung bình năm đạt 18.409 triệu KWh và một loạt các nhà máy thủyđiện đang được xây với tổng công suất là 2.066 MW

Theo thông tin trong hội thảo công bố kết quả nghiên cứu Kế hoạch phát triển nănglượng quốc gia Việt Nam do các nhà khoa học thuộc Liên hiệp Các hội khoa học kỹ

Tổng kết các nghiên cứu về quy hoạch thủy điện ở nước ta cho thấy tổng trữ năng kinh

tế thủy điện của các con sông được đánh giá khoảng từ 75 - 80 tỷ KWh/năm Nghiêncứu đánh giá tiềm năng thuỷ điện nhỏ, thuỷ điện kết hợp thuỷ lợi ở nước ta cho thấytổng trữ năng kinh tế của các sông nhánh, suối khoảng 30 tỷ kWh/năm (so với nhu cầudùng điện năm 2011 là 108 tỷ kWh) Đây là nguồn năng lượng tái tạo rất quan trọng,

rẻ và dễ khai thác (so với các nguồn năng lượng tái tạo khác như gió, mặt trời, địanhiệt …) cần tận dụng triệt để nhằm đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng (dự báonăm 2020 nhu cầu điện sẽ tăng gấp 3 so với năm 2010, năm 2030 tăng gấp 7 lần so vớinăm 2010) của các ngành kinh tế quốc dân Theo các quy hoạch đã được phê duyệt thì

từ nay tới năm 2020 sẽ có gần 900 TTĐ vừa và nhỏ với tổng công suất lắp máykhoảng 6.600MW được xây dựng và đi vào vận hành

Theo đánh giá của tổ chức Ngân hàng thế giới (World Bank), Việt Nam là một trongnăm nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi sự biến đổi khí hậu và hiện tượng nướcbiển dâng Những thay đổi về các yếu tố khí hậu đang tác động tiêu cực tới tài nguyênnước, gia tăng các dòng chảy kiệt cùng các đợt lũ hàng năm Với sự biến đổi khắcnghiệt của thời tiết, các dự báo đã chỉ ra rằng, tại khu vực vùng núi Tấy Bắc và ĐôngBắc dòng chảy trên các sông, nhất là dòng chảy kiệt có thể giảm đi mặc dù vẫn giatăng dòng chảy lũ trong một số năm nhất định, gây nhiều khó khăn cho sinh hoạt vàsản xuất

Sự chặn phá rừng, khai thác rừng bừa bãi, nhất là đối với rừng nguyên sinh, rừng nhiềutầng, rừng phòng hộ đầu nguồn làm thay đổi mặt đệm Điều này làm giảm khả nănggiữ nước, điều tiết nước của lưu vực sông dẫn đến chế độ dòng chảy trên các sông bịảnh hưởng Vào mùa mưa, lưu lượng nước sông lên nhanh gây ra lũ nguy hiểm cho hạ

du Mùa khô, lượng mưa ít hoặc không mưa dòng chảy bị cạn kiệt Ngoài ra, việc khaithác, sử dụng nguồn nước ngầm quá mức, đáy sông bị hạ thấp cũng là nguyên nhânlàm nguồn nước bị suy giảm nhanh Sự cạn kiệt của dòng chảy có ảnh hưởng rất lớn

đến chế độ vận hành của các TTĐ, thậm trí có thể làm cho TTĐ phải ngừng làm việctrong một thời gian dài gây ra những thiệt hại lớn, nhất là những TTĐ không có khảnăng điều

Trong khi đó nhu cầu dùng điện lại tương đối lớn vào mùa khô và sự chênh lệch phụtải lớn giữa các giờ trong ngày đã gây lên sự căng thẳng trong cân bằng điện năng,nhất là cân bằng công suất vào mùa khô, đặc biệt là ở những giờ cao điểm Để giảmcăng thẳng cho hệ thống điện (HTĐ) và an toàn trong cung cấp điện, Bộ công thương

và Tổng công ty điện lực Việt Nam đã có những chính sách, cơ chế về giá điện nhằmkhuyến khích các TTĐ nâng cao khả năng phát vào mùa khô và giờ cao điểm, điều này

có thể thực hiện được khi các TTĐ có khả năng điều tiết, ít nhất là điều tiết ngày đêm.Theo đó, sự ra đời của Biểu giá chi phí tránh được áp dụng cho các TTĐ nhỏ (côngsuất lắp đặt nhỏ hơn 30MW) với ưu đãi giá đặc biệt vào giờ cao điểm mùa khô (gấpgần 4 lần cung giờ khác) là một minh chứng điển hình

Chính phủ đã ban hành Nghị định 112/2008-NĐ-CP, ngày 20/10/2008, quy định vềquản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa thủy điện,thủy lợi Theo đó, việc khai thác, sử dụng tài nguyên và môi trường các hồ chứa phảibảo đảm an toàn hồ chứa, dòng chảy tối thiểu, không ảnh hưởng đến các mục tiêu,nhiệm vụ của hồ chứa đã được các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt và đáp ứng cácyêu cầu về phòng, chống suy thoái, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước và phòng, chống táchại do nước gây ra trên lưu vực hồ chứa và hạ du hồ chứa Bộ Công thương đang tiếnhành ra soát lại rất nhiều dự án thủy điện vừa và nhỏ (trên 300 dự án) để đánh tính hiệuquả cũng như tác động của nó đến môi trường nhằm loại bỏ những dự án không thỏamãn những tiêu chuẩn, điều kiện đưa ra

1.1.1.1 Nhu cầu dùng điện của nước ta hiện nay

Trong thập kỷ vừa qua, nhu cầu điện của Việt Nam tăng nhanh do sự tăng trưởng kinh

tế và gia tăng dân số mãnh mẽ Nhiều nhà máy phát điện đã và đang xây dựng, tuynhiên do điều kiện tự nhiên và tiến độ xây dựng còn chậm nên những năm gần đâychúng ta liên tục phải thiếu điện, đặc biệt là vào mùa khô khi các dự án thủy điện thiếunước Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do giá điện thương phẩm hiện nay cònthấp, không khuyến khích được tư nhân đầu tư mạnh vào các dự án nhiệt điện mà tập

trung chủ yếu vào các dự án thủy điện với chi phí vận hành thấp nên ngành điện nước

ta hiện nay đang lệ thuộc rất lớn vào thủy điện

Theo Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0), tính đến hết tháng 6/2015, tổngcông suất đặt nguồn điện của hệ thống điện quốc gia đã lên tới 37.604 MW

Báo cáo gần đây nhất tại hội nghị giao ban do Bộ Công Thương tổ chức sáng3/9/2015, ông Ngô Sơn Hải Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam chobiết, trong khi thủy điện huy động khó khăn thì nhu cầu sử dụng điện trong 8 thángvừa qua đã tăng hơn so với dự báo

Thống kê cho thấy, sản lượng điện tháng 8 năm 2015 ước đạt 14,3 tỷ kWh, tăng 11,3%

so với tháng 8 năm 2014, tính chung 8 tháng ước đạt 105,1 tỷ kWh, tăng 11,7% so vớicùng kỳ năm 2014

Kế hoạch tăng trưởng điện cả năm 2015 của Bộ Công Thương chỉ tăng 10,24%, trongkhi nhu cầu sử dụng điện tăng hơn 11% đã gây áp lực cho EVN trong việc cân đốinguồn điện

1.1.1.2 Hệ thống điện của Việt Nam

Hệ thống điện Việt Nam gồm có các nhà máy điện, các lưới điện, các hộ tiêu thụ đượcliên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện 4 quá trình sản xuất, truyền tải, phânphối và tiêu thụ điện năng trong lãnh thổ Việt Nam

Các nhà máy trong hệ thống có nhiệm vụ biến đổi năng lượng thiên nhiên thành điệnnăng được gọi là nhà máy điện Năng lượng thiên nhiên dự trữ dưới nhiều dạng khácnhau và có thể biến đổi thành điện năng Từ các dạng năng lượng dự trữ này có thểcho phép ta xây dựng các loại nhà máy điện khác nhau:

+ Từ năng lượng của nhiên liệu hữu cơ có thể xây dựng nhà máy nhiệt điện.+ Từ năng lượng của dòng nước có thể xây dựng nhà máy thủy điện

+ Từ năng lượng gió có thể xây dựng nhà máy điện sức gió

+ Từ năng lượng sóng biển có thể xây dựng nhà máy điện thủy triều

+ Từ năng lượng mặt trời có thể xây dựng nhà máy điện mặt trời

+ Từ nguồn nóng trong lòng đất có thể xây dựng nhà máy điện địa nhiệt

+ Từ năng lượng hạt nhân có thể xây dựng nhà máy điện hạt nhân

Hiện nay ở nước ta có 2 nguồn sản xuất điện năng chủ yếu đó là thủy điện và nhiệtđiện Nhiệt điện hiện nay chủ yếu là 3 nguồn: nhiệt điện than, nhiệt điện khí và nhiệtđiện dầu Thời gian gần đây một số dự án sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo nhưgió và mặt trời được ứng dụng nhiều hơn, góp phần tạo thêm nguồn cung cấp điệnnăng Tổng công suất lắp đặt nguồn điện tính đến ngày 31/12/2010 là 21.250MW,trong đó thuỷ điện chiếm tỷ trọng là 38%, nhiệt điện là 56%, diesel và nguồn điện nhỏkhác là 2% và điện nhập khẩu là 4% Trong các nguồn cung cấp điện chính thì thủyđiện vẫn chiếm tỷ trọng cao, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu Năm 2010 tỷ trọngcác nguồn điện từ thủy điện vẫn chiếm mức cao nhất trong các nguồn sản xuất Tuynhiên trong kế hoạch phát triển nguồn điện theo Quy hoạch điện VI của chính phủ thì

tỷ trọng thủy điện sẽ giảm dần trong cơ cấu tổng nguồn điện sản xuất Điều đó đượcthể hiện khi từ 2006 đến 2010 tỷ trọng các nguồn thủy điện giảm từ 46.63% xuống còn38%, thay vào đó là sự gia tăng của các nguồn nhiệt điện bao gồm nhiệt điện than vànhiệt điện khí

Tuy nhiên, do các dự án thủy điện với chi phí vận hành thấp nên ngành điện nước tahiện nay đang lệ thuộc rất lớn vào thủy điện

1.1.1.3.Vai trò của các TTĐ làm việc trong hệ thống điện

a Đặc điểm chế độ làm việc của TTĐ

Để hiểu rõ vai trò của TTĐ làm việc trong HTĐ, trước hết cần phải xét các đặc điểmchủ yếu của nó:

Đặc điểm quan trọng nhất của TTĐ là chế độ làm việc phụ thuộc vào điều kiện thuỷvăn và luôn luôn thay đổi Để giảm bớt mức độ phụ thuộc vào chế độ dòng chảy thiênnhiên, cần tạo cho TTĐ có hồ điều tiết Thực tế, vì điều kiện kỹ thuật hoặc điều kiệnkinh tế không thể xây hồ tuỳ ý Cho nên, đối với TTĐ vẫn có những thời kỳ thừa nước

và thiếu nước so với lưu lượng tính toán Khi thừa nước TTĐ có thể phát thêm điệnlượng (điện lượng mùa), còn khi thiếu nước TTĐ không thể phát được công suất vàđiện lượng cần thiết tối thiểu, tức là chế độ làm việc bình thường bị phá hoại Lúc đó,

nếu các trạm phát điện khác của hệ thống không đủ khả năng thay thế phần công suất

và điện lượng thiếu của TTĐ thì buộc phải cắt điện của một số hộ dùng

Dòng chảy thiên nhiên luôn luôn thay đổi cả về tổng lượng cũng như về chế độ phânphối lưu lượng theo thời gian Hiện nay dự báo thuỷ văn dài hạn lại chưa đảm bảo độtin cậy cần thiết Vì thế, không thể biết trước khi nào TTĐ sẽ bị thiếu nước, không làmviệc được bình thường Tình hình đó gây nhiều khó khăn cho việc điều khiển chế độlàm việc của TTĐ lẫn của cả HTĐ Ngoài nguyên nhân thiếu nước, chế độ làm việcbình thường của một số TTĐ còn bị phá hoại do cột nước giảm quá nhiều Hiện tượngnày có thể xảy ra ở TTĐ cột nước thấp hay ở những trạm có yêu cầu phòng lũ khi đómực nước hồ ở cuối mùa kiệt và đầu mùa lũ thấp, lưu lượng chảy về hạ lưu rất lớnhoặc khi hồ rất cạn

Như vậy, ta thấy rằng chế độ làm việc bình thường của TTĐ luôn luôn có khả năng bịphá hoại, và điều này phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, khả năng điều tiết, đặc tínhcủa bản thân TTĐ và điều kiện làm việc của nó trong HTĐ

Đặc điểm quan trọng thứ hai của TTĐ, có ý nghĩa rất quan trọng khi xác định chế độlàm việc của các trạm phát điện trong HTĐ, là chi phí vận hành không phụ thuộc vàođiện lượng phát ra Hơn nữa, chi phí vận hành của mỗi KWh ở TTĐ ít hơn nhiều sovới ở trạm nhiệt điện (TNĐ) Đối với TNĐ thì chi phí vận hành phụ thuộc vào điệnlượng Vì muốn sản xuất ra điện, TNĐ phải tiêu thụ nhiên liệu Muốn sản xuất nhiềuđiện thì phải có nhiều nhiên liệu, cơ sở khai thác, vận chuyển và tàng trữ

Như thế, để cho HTĐ có lợi, TTĐ nên đảm nhận phần phụ tải với mức có thể tối đa;còn TNĐ đảm nhận phần phụ tải còn lại Lượng nhiên liệu tiết kiệm được trong trườnghợp phân phối công suất như thế là lớn nhất Điều đó không những nâng cao hiệu íchkinh tế cho toàn HTĐ mà còn cho phép sử dụng lượng nhiên liệu tiết kiệm được vàonhững ngành công nghiệp không thể thiếu nó như nhà máy luyện kim, nhà máy hoáchất

Đặc điểm quan trọng thứ ba của TTĐ là thiết bị có tính linh hoạt cao, tuabin nước dễdàng đảm nhận phụ tải thay đổi đột ngột Thời gian cần thiết để đưa tổ máy thuỷ lực từtrạng thái đứng yên đến đầy tải không quá 40 - 50 giây Ngoài ra, trong quá trình thay

đổi chế độ làm việc, TTĐ không gây ra tổn thất Đối với TNĐ, do quá trình biến hoánăng lượng và thiết bị phức tạp nên quá trình đóng, mở máy kéo dài hàng giờ và haotổn nhiên liệu khá nhiều Muốn đảm nhận được phụ tải thay đổi nhanh, thiết bị củaTNĐ phải luôn luôn ở trạng thái sản sàng làm việc, có nghĩa là nồi hơi luôn luôn đượcgiữ nóng, vì thế một phần nhiên liệu sử dụng không kinh tế Thiết bị của TNĐ làmviệc trong điều kiện bất lợi (áp suất và nhiệt độ cao), nên việc thay đổi thường xuyênchế độ làm việc sẽ làm giảm tuổi thọ, làm mòn và giảm tính kinh tế của nó Ngoài ra,phạm vi điều chỉnh công suất của các tổ máy nhiệt điện không lớn vì chúng có giớihạn công suất kỹ thuật nhỏ nhất khá lớn

Từ những điều đã xét ở trên, ta thấy chế độ làm việc tốt nhất của TNĐ là chế độ đồngđều hoặc thay đổi ít và chậm, còn TTĐ thì đảm nhận phần phụ tải thay đổi đột ngột.Muốn thế TTĐ phải có hồ điều tiết, ít nhất là có hồ điều tiết ngày

b Vai trò của các TTĐ làm việc trong HTĐ

Đặc điểm sản xuất điện năng là quá trình phát điện, tải điện và dùng điện xảy ra đồngthời Cho nên đối với mỗi thời điểm cũng như đối với cả thời kỳ tính toán cần phải có

sự cân bằng giữa phát điện và tiêu thu điện Sự cân bằng đó phải được bảo đảm cả vềcông suất và điện lượng Cân bằng công suất của HTĐ có nghĩa là ở mỗi thời điểm (t)tổng công suất của các trạm phát điện phải bằng tổng phụ tải của các hộ dùng đòi hỏicộng với tổn thất trong mạng điện:

k kt I

i

N

1 1

1

Trong đó:

Nit - công suất của trạm phát điện thứ i (i = 1, 2 I) ở thời điểm t;

Pkt - phụ tải của hộ dùng điện thứ k (k = 1, 2, 3, K) ở thời điểm t;

Plt - tổn thất trong thành phần thứ l (l = 1, 2, 3, L) của mạng điện ở thờiđiểm t

Xét cân bằng công suất của hệ thống theo quan điểm thiết kế, công suất lắp máycủa HTĐ (N lm HT ) bằng tổng công suất lắp máy của các TTĐ ( N lm TD) và tổng công suấtlắp máy của các TNĐ (N lm ND):

ND lm

TD lm

ct TD

Trong đó:

+ N lm TD: bằng tổng công suất định mức của các máy phát điện lắp trên các TTĐ

+ NctmaxTĐ: công suất công tác là công suất TTĐ đảm nhận phụ tải ở thời điểm t Vìphụ tải luôn luôn thay đổi nên thành phần công suất này phải đảm nhận phụ tải lớnnhất giao cho thủy điện

+ NdfTĐ: công suất dự trữ phụ tải, là công suất lắp thêm cho các TTĐ để thỏa mãnnhu cầu dùng điện thay đổi không định kỳ và xảy ra trong thời gian ngắn Muốn đảmnhận được NdfTĐ đòi hỏi TTĐ phải nhanh chóng thay đổi công suất

+ NdsTĐ: công suất dự trữ sự cố, là công suất có tác dụng thay thế các tổ máy ở mộtTTĐ nào đó vừa bị sự cố nhằm bảo đảm an toàn cung cấp điện Phải có điều tiết nămtrở lên mới có khả năng đảm nhận một phần công suất dự trữ sự cố

ND ctmax

Hình 1 1: Cân bằng công suất trên BĐPT năm+ NdscTĐ: công suất dự trữ sửa chữa, là công suất có tác dụng thay thế các tổ máy ởmột TTĐ nào đó đi vào sửa chữa

+ Ntr : công suất trùng, là công suất lắp thêm ở TTĐ nhằm tận dụng nguồn nước đểtăng sản lượng điện vào mùa lũ, từ đó làm giảm chi phí nhiện liệu cho các TNĐ Côngsuất này không tham gia vào cân bằng công suất, không có khả năng thay thế côngsuất của TNĐ

+ NtyTĐ: là phần công suất lắp máy của TTĐ không thể giảm nhỏ nếu như không có

sự thay thế bằng công suất tương ứng của TNĐ

Trong vận hành không phải bao giờ cũng sử dụng hết công suất lắp máy của các trạmphát điện Xét các thành phần công suất của TTĐ theo quan điểm vận hành:

TD t bk

TD t hc

TD t d

TD t ct

+ ∑Nd(t)TĐ: tổng các công suất dự trữ tai thời điểm t nào đó

+ Nkd(t)TĐ: công suất khả dụng là phần công suất lắp máy đảm nhận phụ tải hoặc cókhả năng đảm nhận phụ tải

TD t hc

1.1.1.4 Hiện trạng thủy điện vừa và nhỏ ở nước ta

a Một số đặc điểm thuỷ điện vừa và nhỏ

* Phân loại Thủy điện vừa và nhỏ: Phân loại thuỷ điện vừa và nhỏ là một khái niệmtương đối, tuỳ theo điều kiện từng nước Ở nước ta, phân loại thuỷ điện được quy địnhtheo căn cứ theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, theo đó nhà máy thuỷ điện vừa và

nhỏ, có công suất dưới 100 MW, có cấp công trình là cấp IV, cấp III và một phần cấp

II Và cấp công trình đầu mối được coi là cấp của công trinh thủy lợi

Đối với công trình thủy điện đập bê tông trọng lực thì cấp công trình xác định theochiều cao đập

- Cấp IV: H ≤ (5-10)m, tùy thuộc vào nền công trình

- Công trình cấp III: H > (5-25)m, tùy thuộc vào nền công trình

- Công trình cấp II: H > (10-60)m, tùy thuộc vào nền công trình

* Quy mô thủy điện không lớn: Về công suất như đã nói ở trên, còn quy mô công trìnhthông thường là đập thấp, đường hầm nhỏ, khối lượng xây dựng không lớn Số lượng

tổ máy thông thường là 2-3 tổ máy, máy biến áp, trạm phân phối điện và đường dây tảiđiện thường là 35 kV hoặc 110 kV Từ đó, các nhà đầu tư thường đặt mục tiêu thi côngngắn, chừng khoảng 2-3 năm là đưa nhà máy vào vận hành

* Diện tích lưu vực nhỏ: Hồ chứa có dung tích bé hoặc không có hồ chứa Nhiều nhàmáy chạy bằng lưu lượng cơ bản của sông suối thông qua xây dựng đập dâng Nhàmáy có hồ chứa bé, điều tiết ngày hoặc tuần phát điện vào giờ cao điểm Và như vậythủy điện vừa và nhỏ không làm được nhiệm vụ chống lũ cho hạ du Một số công trìnhthuỷ điện lớn cũng không thể làm nhiệm vụ chống lũ cho hạ du vì công trình đó không

có dung tích hồ chứa đủ lớn để làm nhiệm vụ cắt lũ, phòng và chống lũ cho hạ du.Trong trường hợp đó, nó chỉ có khả năng chứa lại nước và làm chậm lũ lại, khi nước

hồ đạt đến mức nước dâng bình thường thì bắt buộc phải xả qua tràn để bảo đảm antoàn cho công trình Do vậy, thuỷ điện vừa và nhỏ xây dựng chỉ làm nhiệm vụ phátđiện

* Mặt bằng xây dựng: Thuỷ điện vừa và nhỏ không lớn, diện tích chiếm đất khôngnhiều do quy mô công trình và khối lượng xây dựng Cũng với lí do trên mà diện tíchrừng bị chặt phá phục vụ công trình không nhiều

* Hiệu quả đầu tư: Thuỷ điện vừa và nhỏ không cao bằng thuỷ điện lớn Theo thống

kê, từ 25 công trình thuỷ điện lớn đã được xây dựng và đưa vào vận hành, tính theomặt bằng giá năm 2010 thì các thuỷ điện lớn có suất đầu tư vào khoảng 20 - 25 tỉđồng/MW, trừ những công trình đặc biệt như: Sơn La, Tuyên Quang, Bản Vẽ… có

nhiệm vụ chống lũ và cấp nước cho hạ du, xây dựng các khu tái định cư với quy môlớn Trong khi đó, suất đầu tư của các thuỷ điện vừa và nhỏ vào khoảng 25 - 30 tỉđồng/MW, có dự án còn lớn hơn

b Tiềm năng thủy điện nhỏ ở nước ta

Với lợi thế nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mật độ sông suối dày đặc,phân bố tương đối đồng đều lại bị phân cách mạnh tạo độ dốc lớn nên Việt Nam đượcđánh giá có tiềm năng lớn về thủy điện vừa và nhỏ Nguồn tiềm năng này khi được kaithác không chỉ tạo thu nhập cho người dân, giải quyết nhu cầu năng lượng ở quy mônhỏ mà còn góp phần bổ sung nguồn năng lượng thiếu hụt cho Nhà nước

Bên cạnh việc tiếp tục triển khai xây dựng các nhà máy thủy điện có công suất lớn, doTập đoàn Ðiện lực Việt Nam làm chủ đầu tư như nhà máy thủy điện Sơn La, nhà máythủy điện tại Bản Vẽ, Ðại Ninh, nhiều doanh nghiệp trong và ngoài ngành điện cũngmạnh dạn đầu tư xây dựng các nhà máy thủy điện công suất vừa và nhỏ Theo thống

kê mới đây nhất của Thạc sỹ Nguyễn Minh Việt (Viện Thủy điện và Năng lượng táitạo) trong khuôn khổ triễn lãm ENEREXPO Việt Nam 2010, hiện tại, thủy điện nhỏ vàvừa chiếm khoảng 40% tổng công suất của hệ thống Trên cả nước đã có khoảng 800

dự án thủy điện vừa và nhỏ được quy hoạch, trong số đó có trên 200 nhà máy đã vàđang triển khai

Khác với các nhà máy thủy điện công suất lớn, thủy điện nhỏ đa phần được đầu tưbằng nguồn kinh phí tự có hoặc vay của cá nhân, công ty cổ phần nên việc thực hiện

dự án cũng có phần nhanh chóng, gọn nhẹ hơn do không quá phụ thuộc vào nguồnngân sách Nhà nước Bên cạnh đó, các trạm thủy điện nhỏ hầu hết không cần hồ điềutiết lớn, sơ đồ khai thác lại đơn giản, công nghệ thi công và thiết bị cũng không mấyphức tạp, phần lớn các đơn vị trong nước có thể thực hiện nên thời gian thực hiện dự

án nhanh lại có thể chủ động trong việc khai thác nguồn tiềm năng sẵn có

Mặc dù đa phần các nhà máy thủy điện nhỏ chỉ ở cấp độ địa phương nhưng được đánhgiá là có tiềm năng lớn, khả năng khai thác cao, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hộicủa Việt Nam và chủ trương khai thác năng lượng nói chung của Chính phủ nên nhữngnăm gần đây lĩnh vực này đã nhận được nhiều sự quan tâm và đầu tư lớn Thực tế

chứng minh cho thấy, thủy điện vừa và nhỏ đang phát triển rất nhanh cả về số lượng

và chất lượng các dự án

c Các hạn chế và chính sách phát triển thủy điện nhỏ.

Có thể khẳng định, thuỷ điện nhỏ không thể thiếu được trong dự án phát triển nguồnnăng lượng mới của quốc gia Song cho đến nay, loại năng lượng này vẫn còn gặpnhiều bất cập trong thực tế

Thứ nhất là về điều kiện tự nhiên của nước ta, do phân bố lượng nước đến trạm khôngđều nên nguồn nước thuận lợi để sử dụng thuỷ điện nhỏ chỉ được 8 - 9 tháng/năm, cònlại là mùa lũ nước dâng ngập cả máy, thậm chí máy còn bị cuốn trôi, nếu không tháo

về kịp hoặc ngược lại do hồ chứa thường nhỏ và điều tiết ngắn hạn nên một số thángmùa kiệt quá ít nước không thể phát điện theo yêu cầu

Khâu quản lý thuỷ điện nhỏ cũng còn tồn tại nhiều bất cập Hầu hết các trạm thuỷ điệnnhỏ hiện nay là do địa phương tự đầu tư, quản lý và vận hành, các tổ máy thuỷ điệnmini do các hộ gia đình tự đầu tư và quản lý Vì vậy, đã xảy ra tình trạng chung làhỏng hóc nhiều không xử lý kịp, đành bỏ đi… Phổ biến là nhiều hộ gia đình tự muamáy về lắp đặt, hiểu biết về an toàn điện chưa có, cột điện dựng nghiêng ngả tạm bợ,phần đông sử dụng dây trần để kéo điện nên nguy cơ bị điện giật có thể xảy ra bất cứlúc nào Với các trạm thủy điện lớn hơn thì quản lý dựa trên kinh nghiệm mà chưa cóquy trình quản lý phù hợp hay tối ưu nhất áp dụng công nghệ dự báo và hệ điều hànhhiện đại

Trên thị trường Việt Nam hiện nay, hầu hết các máy phát thuỷ điện nhỏ được nhậpcủa Trung Quốc, qua đường tiểu ngạch Giá tuy rẻ, nhưng công nghệ chế tạo lạc hậu,lại được sử dụng với điều kiện vượt hơn công suất thiết kế, nên cho hiệu quả thấp Hơnnữa, thiết bị thay thế, sửa chữa không có, nên cứ trạm nào hỏng là bị bỏ luôn Trướcđây, cũng đã có một số tua bin được sản suất trong nước, nhưng lại làm từ vật liệu gỗ,tuổi thọ thấp, hiệu suất không cao, hiện đã không còn sử dụng được nữa Sau đó, nhiềunơi có cải tiến từ các tổ máy phát diezel không có điều tốc, hoặc điều tốc tay hiệu suấtlàm việc cũng vẫn bị hạn chế…Ở nhiều trạm thì tính ra hiệu suất trung bình của toàn

tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước để thuỷ điện nhỏ thực sự mang lại hiệu quả lớncho kinh tế của đất nước

Hiện nay, thủy điện nhỏ cũng đã được hỗ trợ từ phía Nhà nước như ưu đãi về thuế vàcác nguồn vay nên được phát triển và đầu tư mạnh mẽ từ nhiều doanh nghiệp Tuynhiên với trượt giá cao như mấy năm gần đây làm tăng đột biến các chi phí trong khigiá điện chưa điều chỉnh đã gây ảnh hưởng đến tính khả thi và lợi nhuận từ dự án.Điều này đòi hỏi công tác tư vấn, lập dự án, đầu tư xây dựng cần được cân nhắc kỹlưỡng để giảm thiểu tối đa rủi ro do điều kiện tự nhiên và kinh tế gây ra Đồng thời ưuđãi về các chính sách như thuế, giá bán điện…của Nhà nước và Tổng công ty điện lựcViệt Nam cũng hết sức quan trọng để các dự án là sự lựa chọn hấp dẫn của các nhà đầu

tư Với quy trình quản lý và vận hành hợp lý sẽ đảm bảo đem lại bảo toàn vốn và lợinhuận cho Chủ đầu tư như đã lập trong báo cáo đầu

1.1.1.5 Quy hoạch thủy điện ở nước ta

Theo Quyết định số 1208/QĐ-TT ngày 21 tháng 7 năm 2011 của Thủ tướng Chính phủ

về việc Phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xétđến năm 2030:

- Sản lượng điện sản xuất và nhập khẩu năm 2015 khoảng 194-210 tỷ kWh, năm 2020khoảng 330 – 363 tỷ kWh, năm 2030 khoảng 695 – 834 tỷ kWh

- Ưu tiên phát triển các nguồn thuỷ điện, nhất là các dự án lợi ích tổng hợp: Chống lũ,cấp nước, sản xuất điện; đưa tổng công suất các nguồn thuỷ điện từ 9.200MW hiệnnay lên 17.400 MW vào năm 2020

- Năm 2020: Tổng công suất các nhà máy điện khoảng 75.000 MW, trong đó thuỷ điệnchiếm 23,1% với tổng công suất vào khoảng 17.325 MW

- Năm 2030: Tổng công suất các nhà máy điện khoảng 146.800 MW trong đó thuỷđiện chiếm 11,8% với tổng công suất lắp đặt vào khoảng 17.322 MW

Hiện nay, các nhà máy thủy điện trên 30MW ký kết Hợp đồng mua bán điện với đầumối duy nhất là Công ty Mua bán điện Giá bán điện của các nhà máy này phụ thuộcvào việc tính toán chi phí xây dựng và chi phí vận hành nhà máy

1.1.2.Tình hình phát triển hồ chứa và thủy điện trên Thế giới

Từ hơn 2.000 năm trước, người Hy Lạp cổ đại đã biết khai thác sức nước bằng việc sửdụng các bánh xe guồng nước để xay gạo Năm 1880, nhà phát minh người Mỹ Lester

A Pelton khám phá ra nguyên lý phát điện từ sức nước trong một chuyến thăm mỏkhai thác vàng gần nhà Những người thợ mỏ đã đặt các guồng quay bằng gỗ bên dòngsuối Nước chảy làm quay trục guồng, từ đó làm quay những chiếc cối xay đá sakhoáng chứa vàng

Do nắm rõ nguyên lý phát điện từ những chiếc trục quay, không khó để nhà khoa họcnày thay chiếc guồng gỗ bằng một máy phát điện Chỉ hai năm sau, nhà máy thủy điệnđầu tiên trên thế giới được H.J Rogers xây dựng tại bang Wisconsin (Hoa Kỳ), mở ra một kỷ nguyên thủy điện cho nhân loại

Nếu như nhiệt điện phải đốt nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí đốt) gây ônhiễm môi trường, còn điện hạt nhân luôn khiến con người vừa dùng vừa run vì lý do

an toàn, thì thủy điện được coi là nguồn năng lượng sạch nhất và an toàn nhất Lợidụng sức mạnh của dòng nước đổ xuống từ trên cao để làm quay các tua bin, từ đó sảnsinh ra điện, thủy điện không cần đến nhiên liệu hay chất phóng xạ Do đó, nhữngquốc gia có địa hình thuận lợi cho việc phát triển thủy điện đều tận dụng tối đa cơ hội

Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là không tiêu thụ nhiên liệu và xả ra khí thải độc hại.Điều đó khiến chúng không hề bị ảnh hưởng bởi sự tăng giá không ngừng của nhiênliệu hóa thạch như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá Các nhà máy thuỷ điện cũng

có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện

Một số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động hiện nay trên thế giới đã được xây dựng từ

50 - 100 năm trước Chi phí nhân công thấp vì các nhà máy này được tự động hoá gầnnhư hoàn toàn, có rất ít người làm việc tại chỗ trong quá trình vận hành thông thường

Có nhiều định nghĩa khác nhau về đập lớn Theo định nghĩa của Ủy ban quốc tế về đậplớn thì đập lớn có chiều cao từ 15 m trở lên tính tự nền hoặc hồ chứa có dung tích từ 3triệu m3 trở lên Hình 1.1 thể hiện sự phát triển của đập trong những thập kỉ vừa qua

Sự xây dựng các hồ chứa tăng nhanh ở châu Á sau đại chiến thế giới lần thứ 2 Sựphân bố các đập trên thế giới cho từng vùng được thể hiện ở Hình 1.2 Như vậy, TrungQuốc là nước đứng đầu về số hồ chứa và chiếm phần nửa tổng số đập đã được xâydựng trên toàn cầu

Hình 1 2 Sự phát triển của đập trong thế kỉ XX

Hình 1 3 Sự phân bố đập theo các vùng trên thế giới

Hình vẽ chỉ rõ 1/3 các đập lớn trên thế giới có chức năng đa mục tiêu Chức năng củacác hồ chứa khác nhau theo vùng và theo thời gian cũng khác nhau Ở các nước pháttriển thì hầu hết nước được sử dụng cho công nghiệp Bên cạnh đó thì hầu hết nướcđược sử dụng trong nông nghiệp ở các nước đang phát triển (Hình 1.3) Xu thế hiện

Bảng 1 1 Ước tính đầu tư hàng năm cho đập trong thập kỉ 90 (tỷ USD)

Mục đích Các nước đang phát triển Các nước phát triển Tổng

1.2 Chế độ điều tiết hồ chứa của trạm thủy điện vừa và nhỏ

Điều tiết dòng chảy là quá trình phân phối lại dòng chảy theo không gian và thời giancho phù hợp với yêu cầu dung nước của các ngành Muốn điều tiết được dòng chảyphải có hồ chứa (mục đích là trữ nước trong mùa nhiều nước để cấp thêm cho mùa ítnước) Tùy theo yêu cầu dùng nước và chế độ phát điện mà có những cách tập trung vàđiều tiết lưu lượng khác nhau Có nhiều cách phân loại điều tiết dòng chảy, ở đây chỉ

đề cập cách phân loại theo thời gian kéo dài của chu kỳ điều tiết Tùy theo thời gian

điều tiết (hay chu kỳ điều tiêt) mà người ta phân ra các dạng điều tiết của TTĐ nhưsau: Không điều tiết, điều tiết ngày đêm, điều tiết tuần, điều tiết năm, điều tiết nhiềunăm

Trong phạm vi nghiên cứu của TTĐ vừa và nhỏ thông thường sẽ có 3 khả năng điềutiết của hồ là: không điều tiết, điều tiết ngày hoặc điều tiết tuần

1.2.1.Trạm thủy điện không điều tiết

TTĐ không điều tiết không có khả năng can thiệp vào lưu lượng thiên nhiên Lưulượng nước dùng luôn luôn bằng lưu lượng thiên nhiên, mực nước thượng lưu luônbằng MNDBT Không có khả năng thay đổi công suất cho phù hợp với yêu cầu dùngđiện hay nói cách khác công suất phát điện của TTĐ luôn luôn bằng công suất củadòng nước tạo ra Loại này chỉ thích hợp đảm nhận phần phụ tải không thay đổi

Phát điện với lưu lượng thiên nhiên Ta có:

Td

t hl t

t l

t

t n t

Tđ

H Q

K N

Z MND BT

H

MNDB T Z

Q Q

.

) ( )

(

) ( )

(

Trong đó:

- Qtn: Lưu lượng thiên nhiên đến

- Qtd: Lưu lượng phát điện

Q Q,Z

MNDBT

TD (t)

Hình 1 5 Biểu đồ lưu lượng TTĐ không điều tiết

1.2.2.Trạm thủy điện điều tiết ngày

Trong sông thiên nhiên đa số trường hợp lưu lượng ít thay đổi trong ngày, còn phụ tải

hệ thống trong một ngày đêm lại dao động khá lớn Dùng hồ chứa điều tiết lưu lượngtrong một ngày, phân phối lại theo phụ tải trong hệ thống tức là điều tiết ngày củaTTĐ

Điều tiết ngày nhằm mục đích đảm bảo nhu cầu nước không đều trong ngày của trạmthuỷ điện do phụ tải của trạm dao động rất lớn, khi đó dòng nước trên sông hầu nhưkhông thay đổi mấy trong phạm vi một ngày đêm về mùa kiệt

Q

h l hl

tl t

tn t

Tđ

H Q K N

Z MNC MNDBT

Z Z

H

const Q

Q

td

.

)

(

) (

Trong đó:

- Qtn: Lưu lượng thiên nhiên đến

- Qtd: Lưu lượng phát điện

- MNC: Mực nước chết

- Ntd: Công suất phát điện

- Kn: Hệ số công suất

Hình 1.6 Biểu đồ lưu lượng TTĐ điều tiết ngày

- t2 < t < t3: QTĐ = Qtn – Qh : thời gian cấp nước (Qh: lưu lượng hồ điều tiết)

- t1 < t < t2 và t3 < t < t4 : QTĐ = Qtn + Qh : thời gian trữ nước

Từ hình vẽ ta thấy : trong thời gian từ t1÷ t2 và t3÷ t4 lưu lượng thiên nhiên lớn hơn lưulượng dùng của trạm, nước thừa Dung tích thừa tương ứng với diện tích (1) và (3) sẽđược trữ lại trong hồ, làm cho mực nước trong hồ ở thời kỳ đó tăng lên Thời gian từ

t2÷ t3 lưu lượng dùng của trạm lớn hơn lưu lượng thiên nhiên đến Lượngnước được trữ lại hồ trước đây sẽ cấp thêm cho trạm tương ứng diện tích (2) và làmcho mực nước trong hồ giảm xuống Dung tích nước trữ lại hồ sẽ vừa bằng dung tíchnước từ hồ cấp thêm cho trạm Sau một ngày đêm mực nước trong hồ sẽ trở lại vị tríban đầu và hoàn thành một chu kỳ điều tiết

1.2.3.Trạm thủy điện điều tiết tuần

Điều tiết tuần cũng nhằm mục đích tương tự như điều tiết ngày nhưng chu kỳ điều tiết

là một tuần Người ta thực hiện điều tiết tuần khi nhu cầu nước thay đổi theo các ngàytrong tuần như trường hợp TTĐ có nhu cầu điện nhỏ trong ngày nghỉ

1.3 Các nhiệm vụ và giải pháp liên quan đến hồ chứa nước đa mục tiêu của Việt Nam

1.3.1.Bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh

Tăng cường bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh Thực hiện đồng bộ các biệnpháp phòng, chống ô nhiễm nguồn nước mặt và nguồn nước dưới đất, đảm bảo dòngchảy tối thiểu của các song, ngăn chặn và xử lý tình trạng khai thác tài nguyên nướcquá mức làm suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, bảo vệ tính toàn vẹn của hệ sinh thái thủysinh, các vùng đất ngập nước, vùng cửa song, ven biển

1.3.2 Đảm bảo tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước.

- Lập quy hoạch lưu vực sông, quy hoạch tài nguyên nước các vùng lãnh thổ và quản

lý việc thực hiện quy hoạch Thực hiện điều hòa và phân phối nguồn nước trên các lưuvực sông bảo đảm phân bố, khai thác, sử dụng tài nguyên nước hợp lý giữa các ngành,các địa phương Ưu tiên đảm bảo nguồn nước cho cấp nước sinh hoạt, các đô thị lớn,khu công nghiệp, khu kinh tế tập trung và các ngành sản xuất có giá trị kinh tế cao.Bảo đảm nước tưới hợp lý cho cây trồng

- Cụ thể hóa chính sách ưu tiên sử dụng nước sinh hoạt trong việc cung cấp nước,trong xây dựng và vận hành các công trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước

- Xác định lượng nước cần duy trì để đảm bảo yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt đối vớitất cả các sông, các hồ chứa, các tầng chứa nước trên toàn quốc, chú trọng các khu vựcTrung Bộ, Tây Nguyên và các vùng khan hiếm nước

- Tăng cường kiểm soát việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước Đẩy mạnh phối hợptrong việc xây dựng và vận hành các công trình khai thác tài nguyên nước trên lưu vực

sông theo hướng khai thác, sử dụng tổng hợp, đa mục tiêu, ưu tiên nguồn nước chosinh hoạt, đảm bảo yêu cầu chống hạn, phát điện và vận tải thủy theo quy định đối vớicác hồ chứa nước quan trọng

- Quản lý nhu cầu sử dụng nước, khuyến khích sử dụng tiết kiệm và tái sử dụng nước.Tạo dụng cơ sở pháp lý cho việc hìn thành, phát triển thị trường dịch vụ về nước vàchuyển nhượng, trao đổi giấy phép tài nguyên nước

1.3.3 Phát triển bền vững tài nguyên nước

- Tăng cường bảo vệ và phát triển rừng, trước hết là rừng phòng hộ đầu nguồn Duy trì

và phát triển nguồn sinh thủy của các dòng sông, các hồ chứa nước

- Nâng cao mức bảo đảm an toàn công trình và tăng khả năng trữ nước của các hồchứa hiện có

- Đẩy mạnh quy hoạch phát triển tài nguyên nước ở các lưu vực sông trên cơ sở gắnkết với quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển rừng, quy hoạch phát triển kinh tế

xã hội của các nước, vùng địa phương

- Phát triển nguồn nước trên cơ sở nâng cai giá trị của tài nguyên nước kết hợp vớiviệc tăng cường xây dựng hồ chứa, đập dâng để tăng khả năng điều tiết dòng chảy, chútrọng phát triển các công trình khai thác, sử dụng tổng hợp, đa mục tiêu, các công trìnhchứa nước ở khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên, các công trình ngăn mặn giữngọt ở vùng đồng bằng sông Cửu Long

- Tăng cường các biện pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất, chú trọng ở những vùngthiếu nước Thực hiện việc chuyển nước tới các lưu vực sông khan hiếm nước

1.3.4 Giảm thiểu tác hại do nước gây ra

Xây dựng và thực hiện quy hoạch phòng, chống và giảm thiểu tác hại do nước gây racho các lưu vực sông lớn và các sông ven biển Trung Bộ, kết hợp hài hòa giữa cácbiện pháp công trình và phi công trình nhằm đảm bảo an toàn cho người, giảm thiệt hạiđến mức thấp nhất

1.3.6 Tăng cường năng lực điều tra, nghiên cứu, phát triển công nghệ

Tăng cường điều tra, đánh giá số lượng, chất lượng nước, hình thành khai thác, sửdụng tài nguyên nước, ô nhiễm nguồn nước, các yếu tố ảnh hưởng tới tài nguyên nước.Đẩy mạnh nghiên cứu khoa học – kỹ thuật, phát triển công nghệ và ứng dụng tiến bộkhoa học – kỹ thuật trong quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, phòng,chống, giảm thiểu tác hại do nước gây ra

Từng bước tự động hóa và áp dụng rộng rãi công nghệ số các hoạt động quan trắc,giám sát việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước và thải vào nguồn nước

Định kỳ kiểm kê tài nguyên nước, kiểm kê hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyênnước, xả thải vào nguồn nước Đẩy mạnh việc xây dựng và khai thác có hiệu quả hệthống thông tin, dữ liệu tài nguyên nước quốc gia

CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU TIẾT HỢP LÝ VẬN HÀNH HỒ CHỨA

2.1 Những vấn đề nảy sinh và thách thức trong phát triển quản lý hồ chứa

2.1.1.Những lợi ích mang lại khi xây dựng hồ chứa thủy điện

2.1.1.1 Cung cấp năng lượng điện

Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước Đa số năng lượng thủy điện cóđược từ thế năng của nước được tích tại các hồ chứa nước làm quay một tuốc binnước và máy phát điện Phát triển năng lượng thủy điện là hướng đi đúng và mang lạihiệu quả kinh tế cao Là năng lượng tái tạo, sạch, không sản sinh ra các chất thải nguyhại cho cộng đồng, dễ khai thác và vận hành an toàn; giá thành sản xuất điện từ cácnhà máy thủy điện thấp hơn rất nhiều so với các nhà máy điện có dạng năng lượngkhác Trong điều kiện nền kinh tế nước ta còn nhiều khó khăn, phải duy trì giá điện ởmức thấp để đảm bảo phát triển dân sinh và các ngành kinh tế khác, thì việc lựa chọnđầu tư thủy điện là hợp lý

Mặt khác, so với nhiệt điện, thủy điện cung cấp một nguồn năng lượng sạch, hầu nhưkhông phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính Bằng cách sử dụng nguồn nước thay vì cácloại nhiên liệu hoá thạch (đặc biệt là than), thuỷ điện giảm bớt ô nhiễm môi trường,giảm bớt các trận mưa axít, giảm axit hoá đất và các hệ thống thủy sinh Thuỷ điện thải

ra rất ít khí hiệu ứng nhà kính so với các phương án phát điện quy mô lớn khác, do vậylàm giảm sự nóng lên của trái đất

2.1.1.2 Phân phối dòng chảy không đáp ứng nhu cầu dùng nước

Trong thực tế, lượng nước phân phối theo không gian thời gian không đều, nơi nhiềunước gấp 15- 20 lần nơi ít nước, mùa lũ chiếm 70- 80%, còn mùa cạn kéo dài chỉchiếm 20- 30% tổng lượng nước trong năm mà nhu cầu dùng nước trong mùa khô hạnthường rất nhiều Cùng với sự phát triển của xã hội, yêu cầu dùng nước ngày càng tăng

mà các trạng thái tự nhiên của dòng chảy sông ngòi không đáp ứng được các yêu cầunày Vì vậy, hiện nay đã có rất nhiều hồ chứa đã được xây dựng ngoài chức năng phátđiện thì hồ chứa còn có nhiệm vụ dự trữ và điều tiết dòng chảy tự nhiên đáp ứng các

nhu cầu về tưới, tiêu, phát điện, vận hành, bảo vệ công trình, trữ nước trong mùa lũ vàđiều tiết, cấp nước, sản xuất điện trong mùa cạn

2.1.1.3 Sử dụng nước đa mục tiêu

Ngoài nhiệm vụ chính của hồ chứa là cung cấp nước phát điện thì hồ chứa còn cónhiệm vụ cấp nước cho sinh hoạt, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và vận tải thủy

2.1.1.4 Khả năng phủ đỉnh hệ thống điện

Trong cung cấp điện năng, thủy điện là nguồn cung ứng linh hoạt, bởi khả năng điềuchỉnh công suất Nhờ công suất phủ đỉnh của thủy điện, có thể tối ưu hóa biểu đồ phụtải chạy nền bởi các nguồn kém linh hoạt hơn (như các nhà máy nhiệt điện hoặc điệnhạt nhân)

Một ưu điểm của thủy điện là có thể khởi động và phát đến công suất tối đa chỉ trongvòng vài phút, trong khi nhiệt điện (trừ tuốc bin khí - gas turbine) phải mất vài giờ haynhiều hơn trong trường hợp điện nguyên tử Do đó, thủy điện thường dùng để đáp ứngphần đỉnh là phần có yêu cầu cao về tính linh hoạt mang tải

2.1.1.5 Cắt lũ phòng lũ cho hạ du

Đây là loại công trình lớn Khi thiết kế đã có một dung tích để dành cho việc cắt lũ.Trong mùa lũ phải điều hành sao cho dung tích đó sẵn sàng chứa được trận lũ thiết kế.Nói cách khác mực nước hồ phải giữ ở mức quy định như thiết kế Nếu lũ về phải xả

đi để mực nước luôn bằng hoặc thấp hơn mực nước quy định Mực nước này gọi làmực nước trước lũ Nếu có một trận lũ lớn (dự báo được) trong khi ở hạ du mực nướcđang cao, đang đe doạ nghiêm trọng cần được bảo vệ Cửa xả được đóng lại để chứa lũtrong hồ không cho chảy xuống hạ du Khi mực nước hạ du đã rút xuống sẽ xả nước từ

hồ xuống, thời gian xả có thể ở hạ du duy trì mực nước cao kéo dài nhưng không cònnguy hiểm nữa

2.1.1.6 Phát triển bền vững

Ngoài mục tiêu chủ yếu là cấp nước tưới, phát điện, các hồ chứa này cũng đã tạo nênnhững rừng cây xanh tốt quanh hồ, là nơi trú ngụ của nhiều loài chim thú, tạo nên mộtbức tranh phong cảnh đẹp với môi trường khí hậu trong lành đã làm cân bằng lại hệsinh thái vốn đang bị tác động chưa hợp lý của con người Như vậy có thể nói đặc

trưng sinh thái của hệ thống các hồ chứa đã xây dựng (hồ nhân tạo) ở nước ta là mangtính tự nhiên, chẳng hạn hồ chứa được xây dựng sẽ nâng cao mực thủy cấp, độ ẩmđảm bảo ổn định đã thúc đẩy hệ sinh vật phát triển, thu hút động thực vật đến sinhsống (do đó mà người ta nhất trí rằng sinh thái - một đặc trưng tự nhiên của hồ chứanước, hồ chứa không ô nhiễm)

2.1.1.7 Phát triển kinh tế, cơ sở hạ tầng

Khi hồ chứa được xây dựng, cảnh quan thay đổi có thể làm nơi phát triển du lịch tạocông ăn việc làm cho dân sinh xung quanh

Ngoài ra, thu nhập nhờ bán điện còn cho phép tài trợ cho các nhu cầu hạ tầng cơ sở cơbản khác, cũng như để xoá đói giảm nghèo cho những người dân bị ảnh hưởng bởiviệc xây dựng thuỷ điện, và cộng đồng dân cư nói chung

2.1.2.Những bất cập khi xây dựng hồ chứa thủy điện

Phát triển thủy điện sẽ góp phần mang lại nhiều lợi ích như: Thúc đẩy các khả năngkinh tế, bảo tồn các hệ sinh thái, cung cấp một nguồn năng lượng sạch, góp phần vàophát triển bền vững, sử dụng nước đa mục tiêu, phát triển cơ sở hạ tầng và cải thiệncông bằng xã hội… tuy nhiên, việc xây dựng hồ chứa thủy điện cũng mang lại nhiềubất cập

2.1.2.1 Nhấn chìm rừng đầu nguồn

Theo các chuyên gia, để tạo 1MW công suất thủy điện, phải mất đi từ 10 - 30 ha rừng,

và để có 1.000 ha hồ chứa nước cũng cần san phẳng, giải phóng từ 1.000 - 2.000 hađất ở phía thượng nguồn

Như chúng ta đã biết, những chức năng sinh thái quan trọng nhất của rừng là điều hoàkhí hậu, giữ và điều tiết nguồn nước, bảo vệ đất Rừng được xem là nhân tố tự nhiênquan trọng, góp phần bảo vệ và cải thiện môi trường sống của cả hành tinh Việc phárừng trong những thập kỉ gần đây đã gây ra những hậu quả sinh thái nghiêm trọng trênphạm vi toàn cầu Biểu hiện rõ rệt nhất là sự gia tăng của nhiệt độ trái đất, hoạt độngcủa bão lụt, hạn hán, cháy rừng, dịch bệnh… Bên cạnh đó, diện tích rừng ngày càngthu hẹp, dẫn đến đa dạng sinh học (ĐDSH ) rừng ngày càng bị suy giảm, các giống

2.1.2.3.Thay đổi dòng chảy

Việc xây dựng đập làm thay đổi dòng chảy đến các cửa sông, được coi là nguyên nhânlàm sụt giảm nghiêm trọng nguồn cá Cũng theo các nhà sinh học, khoảng 20% loàisinh vật nước ngọt trên bờ vực tuyệt chủng do tác động của những con đập ngăn cácdòng sông

Tác động trước tiên của các dự án thủy điện đó là làm biến đổi số lượng và chế độdòng chảy của sông, ảnh hưởng không tốt đến hệ sinh thái thủy sinh trong sông ở hạlưu các công trình

Bên cạnh đó, nhiều công trình thuỷ điện dùng đường ống áp lực để dẫn nước từ hồchứa đến nhà máy thuỷ điện, để tạo nguồn nước lớn, nâng cao hiệu quả phát điện, nênđoạn sông từ đập đến nhà máy không có nước trở thành một đoạn sông chết, có chiềudài từ vài km đến hàng chục km ngay sau tuyến đập chính

2.1.2.4.Hạn chế cấp nước cho các mục tiêu khác

Trong mùa cạn, do chủ yếu chú ý đến sản lượng điện, nhiều hồ chứa thuỷ điện tăngcường việc tích nước để dự trữ phát điện, nên lượng nước xả xuống hạ lưu không đáng

kể, đôi khi ngừng hoàn toàn Từ đó, gây ảnh hưởng bất lợi đến việc cung cấp nước chocác mục đích sử dụng khác ở hạ du như: cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu, giao thông, thuỷsản đồng thời làm biến đổi chế độ dòng chảy và suy thoái hệ sinh thái thủy sinh

2.1.2.5.Thay đổi xấu chất lượng nước

Ngoài ra, việc sử dụng nước của thuỷ điện làm biến đổi rất nhiều chất lượng nướctrong thời gian đầu tích nước vào lòng hồ do quá trình phân huỷ thực vật trong lòng

hồ Do thay đổi chế độ dòng chảy nên lượng các chất hữu cơ trong nước của các côngtrình thuỷ điện bị giảm, sự đa dạng và số lượng các loài cá và các loài thuỷ sinh bị thay

đổi rõ rệt, đặc biệt là những loại di trú theo mùa, hoặc làm mất đi các bãi đẻ trong mùasinh sản

2.1.2.6.Gây tác động xã hội như di dân, mất đất và di sản văn hóa.

Tại một số dự án thủy điện, việc xây dựng nhà tái định cư củacác dự án thủy điện chấtlượng không đảm bảo, không phù hợp với phong tục, tập quán củangười dân địaphương nên người dân ít sử dụng nhà mà phải khai thác gỗ xây dựng lại nhà cửa mới

để ở, gây lãng phí và mất rừng rất nhiều

Việc tạo hồ chứa có thể làm ngập các di sản văn hóa của địa phương, thậm trí di sảnmang tầm cỡ quốc gia

2.1.2.7.Những vấn đề về ổn định công trình như an toàn đập, bồi lắng và nhiễm mặn…

Vấn đề phòng chống lũ cho công trình luôn luôn được đặt ra rất cao Vì bản thân nókhông an toàn sẽ ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến hạ du, vì công trình thuỷ điện nàocũng thiết kế với giá trị lưu lượng (hoặc mực nước) ứng với tần suất thiết kế nào đó.Người ta không thể dự báo trước năm nào sẽ xuất hiện trận lũ có lưu lượng vượt quálưu lượng thiết kế, vì vậy bản thân đập cũng là một mối đe dọa cho hạ du

Xây dựng các hồ thủy điện lớn với mục tiêu tích nước sản xuất điện, trong những giờthấp điểm chỉ xả lưu lượng tối thiểu dẫn đến dòng chảy không đảm bảo đủ để đẩy mặntại các tỉnh ven sông biển của đồng bằng sông Cửu Long Điều này càng đặc biệt tệ hạitrong bối cảnh biến đối khí hậu và mức nước biển ngày càng dâng cao!

Sự ổn định hai bờ sông cùng sinh thái hạ du bị huỷ hoại nghiêm trọng vì sự dao độngmực nước trong ngày quá lớn do chế độ vận hành kiễu điều tiết ngày đêm và xảy rahàng ngày

2.1.2.8 Một trong những nguyên nhân gây lũ lụt

Ngoài lý do thiên nhiên là mưa nhiều tạo nên lũ lụt, đôi lúc tác động của con người lại

là nguyên nhân chính Đối với các hồ chứa lớn còn có tác dụng phòng chống lũ nếukhông vận hành lũ và cắt lũ đúng thời điểm thì hồ chứa có thể phản tác dụng, thậm chícòn tăng mức nguy hiểm cho hạ du

2.1.3 Vấn đề đặt ra khi lựa chọn phương án điều tiết xây dựng hồ chứa thủy điện.

Với phân tích giữa lợi ích to lớn cũng như thiệt hại có thể có từ việc xây dựng các hồchứa thủy điện thì vấn đề đưa ra là xây dựng hồ chứa thủy điện sao cho hợp lý, dunghòa giữa lợi ích và tác hại, chúng ta phải cố gắng phát huy tối đa các lợi ích của côngtrình và giảm thiểu các tác hại của chúng Điều này có thể thực hiện được nếu chúng

ta vận dụng một cách khoa học bài toán đa mục tiêu trong đánh giá hiệu quả dự án đầu

tư thủy điện

Sự cân nhắc tính toán giữa lợi ích và tác hại khi xây dựng công trình thủy điện phảiđược thực hiện đầy đủ và khoa học, trên cơ sở quyền lợi chung của cộng đồng, quốcgia và sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến nhất Xây dựng một cái đập trênmột con sông cũng giống như xây một xa lộ qua một vùng hoang dã, nó sẽ chia cắtmôi trường thiên nhiên thành hai không gian khác nhau Trong trường hợp đập có hồchứa để điều hòa dòng nước thì dòng chảy tự nhiên của con sông sẽ thay đổi Sự thayđổi sẽ nhiều hay ít tùy theo hồ chứa được vận hành như thế nào Khi dòng chảy tựnhiên của một con sông thay đổi, thì hệ sinh thái trong lưu vực con sông đó cũng bịảnh hưởng và có thể mất một thời gian khá lâu mới tìm được sự cân bằng mới, hoặcthậm chí không tìm lại được lại cân bằng ban đầu

Các dự án thủy điện thường nằm ở những vùng rừng núi nên khi xây dựng cần phảikhai quang một diện tích lớn để xây các công trình như: đường sá, đập, nhà máy,đường dây dẫn điện Phần lòng hồ sẽ bị ngập nước cũng phải được khai quang, vàdân cư trong vùng phải được dời đi chỗ khác Những hoạt động này sẽ ảnh hưởng lênmôi trường thiên nhiên đã có sẵn trước đó và tác động lên hệ sinh thái của khu vực.Đời sống của dân cư trong vùng cũng như các giá trị văn hóa lịch sử của khu vực dự

án cũng sẽ bị thay đổi hoặc biến mất hoàn toàn Để có thể đánh giá đúng đắn lợi íchcủa một dự án thủy điện, tất cả các yếu tố nêu trên cần được phân tích đầy đủ, kể cảnhững thiệt hại hay lợi ích không thể hoặc rất khó định lượng theo các chỉ tiêu giá trị

Do đó, các trung tâm vấn đề cần được giải quyết là:

- Các phương án lựa chọn với đập và điều tiết hồ chứa

- Hiệu quả: Chi phí và lợi ích

- Hiệu quả kinh tế