PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ NGƯỠNG THÂM NHẬP điện GIÓ tại VIỆT NAM

doanh khác Điện năng cũng là một loại hàng hoá nhưng có những nét đặc thùriêng biệt do có sự ảnh hưởng và tác động toàn diện đến mọi mặt của toàn bộcác hoạt động sản xuất và kinh doanh,

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

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ NGƯỠNG THÂM

NHẬP ĐIỆN GIÓ TẠI VIỆT NAM

Ngành : QUẢN TRỊ KINH DOANH

Mã số :

NGUYỄN TUẤN ANH

HÀ NỘI, 2010

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 8

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ, TUỐC BIN GIÓ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH GIÁ ĐIỆN GIÓ 14

1.1 Lý thuyết về năng lượng gió 14

1.1.1 Khái niệm 14

1.1.2 Công suất gió 14

1.1.3 Công suất của máy phát điện gió 16

1.2 Tổng quan công nghệ tuốc bin gió 19 1.2.1 Phân loại 19

1.2.2 Công nghệ 21

1.2.3 Công suất điện và kích thước Rotor 22

1.2.4 Chiều cao trục Tuốc bin và chiều cao lớn nhất của Tuốc bin 22

1.2.5 Tỉ lệ công suất với diện tích quét 24

1.2.6 Ứng dụng 24

1.3 Phân tích tài chính và tính toán giá điện gió nối lưới 26 1.3.1 Phân tích tài chính 26

1.3.2 Các bước tính toán Giá sản xuất điện gió 30

CHƯƠNG 2 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG ĐIỆN GIÓ 36

TẠI VIỆT NAM 36

2.1 Bản đồ năng lượng gió tại Việt nam 36

2.2 Đánh giá tiềm năng gió tại Việt nam 41

2.2 Các rào cản đối với sự phát triển điện gió tại Việt nam 42

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN GIÁ ĐIỆN GIÓ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP HỖ TRỢ DỰ ÁN PHONG ĐIỆN 44

3.1 Lựa chọn suất đầu tư 44

3.2 Tính toán giá điện gió theo 3 phương án suất đầu tư 49

3.2.1 Các thông số, chỉ số đầu vào tính toán 49

3.2.2 Kết quả tính toán 50

3.3 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến giá thành sản xuất điện gió 52 3.3.1 Điều chỉnh giá ưu đãi 53

3.3.2 Giá điện thực tế hệ thống có thể mua 54

3.3.3 Giá bán CER và lượng giảm phát thải KNK 57

3.3.4 Khi đã áp dụng các điều kiện ưu đãi hiện hành 60

3.3.5 Mức trợ giá khi không áp dụng các điều kiện ưu đãi hiện hành 60

3.3.6 Đánh giá tác động 62

3.4 Đề xuất các chính sách hỗ trợ của nhà nước với các dự án điện gió 63 3.4.1 Cơ chế giá ưu đãi cố định (FIT) tại Trung Quốc 63 3.4.2 Kiến nghị đề xuất một số chính sách phát triển điện gió tại Việt nam65

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị, và các bạn Tôi xin được bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Viện Đào tạo sau đại học, Khoa Kinh tế và Quản lý cùng các thầy cô giáo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.

Đặc biệt, tôi xin trân trọng và cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo PGS TS.

Trần Văn Bình, đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, và tạo điều kiện thuận lợi

cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

Xin được cảm ơn Ban Thị trường điện - EVN đã cung cấp tài liệu và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình làm việc, thu thập số liệu

để tôi có thể hoàn thành được luận văn.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã chia sẻ, động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng, song bản luận văn này khó tránh khỏi những hạn chế, khiếm khuyết nhất định Kính mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp chân thành của các thầy giáo, cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp để bản luận văn này được hoàn thiện hơn nữa.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 26 tháng 10 năm 2010

Người thực hiện

Nguyễn Tuấn Anh

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

4 FIRR- Financial Internal

Rate of Return Chi phí hoàn vốn

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 Lý do chọn đề tài

Dù đã bắt đầu phát triển từ cuối những năm 90 của thế kỷ trước, nhưngngành công nghiệp điện gió tại Việt Nam tới nay vẫn chỉ giống như “người đi

bộ trên trường đua” Trong khi đó, trên thế giới ngành năng lượng này đangphát triển rất mạnh mẽ, thay thế phần nào cho nguồn năng lượng truyềnthống Theo dự báo của Bộ Công Thương, đến năm 2030, nhu cầu năng lượngtrong nước tăng khoảng 4 lần so với hiện nay Hiện nay chúng ta luôn ở trongtình trạng thiếu điện và đang phải nhập khẩu điện (chủ yếu từ Trung Quốc),

dự báo sau năm 2015, chúng ta sẽ phải nhập khẩu than để sản xuất điện.Trước tình hình trên, việc phát triển nguồn năng lượng tái tạo là hết sức cấpbách Nhưng một câu hỏi lớn đặt ra là làm thế nào để có thể phát huy tiềmnăng điện gió khá lớn của Việt nam khi mà các chính sách phát triển nănglượng của chúng ta chưa tạo ra sức hấp dẫn đối với các nhà đầu tư trong lĩnhvực điện nói chung và điện gió nói riêng

Đề tài này xác định ngưỡng giá thâm nhập của điện gió tại một số vùnggió tiềm năng của Việt nam và trên cơ sở áp dụng một số công nghệ turbingió, đồng thời xem xét các chính sách trợ giá của chính phủ và có một số đềxuất hỗ trợ phát triển điện gió tại Việt nam Đây là một trong những vấn đềđược quan tâm nhiều trong giai đoạn hiện nay

Trong những năm gần đây, chính sách mở cửa nền kinh tế của chínhphủ Việt Nam đã đem lại kết quả là tỉ lệ tăng trưởng GDP cao cũng như tăngcao nhu cầu về điện năng Nhu cầu về điện trên toàn quốc được dự báo sẽtăng 17% mỗi năm trong giai đoạn từ 2006 đến 2015 (theo TSĐ VI), vượt xa

tốc độ tăng trưởng GDP Thực tế này là một thách thức lớn với ngành Điệnlực Việt Nam (EVN) và các doanh nghiệp điện hoạt động trong lĩnh vực này.Nhu cầu về điện tăng cao dẫn đến gánh nặng lớn đối với việc đầu tư và mởrộng hệ thống điện mới, nhất là trong tình hình ngân sách nhà nước hạn hẹp.

Những năm qua, do khô hạn kéo dài và năng lực dự phòng biên phụthuộc lớn vào công suất thủy điện sẵn có, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu điệnnăng từ một số quốc gia láng giềng để bổ sung cho nhu cầu phụ tải ngày càngtăng cao Theo quy hoạch tổng thể phát triển ngành điện do Thủ tướng Chínhphủ phê duyệt, giai đoạn từ 2006-2015 sẽ có 54 dự án sản xuất điện được quyhoạch và xây mới Đến nay, mới có 7 dự án được hoàn thành, với công suấtxấp xỉ 2.000 MW và chỉ đạt 6% kế hoạch

Khó khăn thứ nhất trong việc phát triển nguồn điện là do: Với nguồnnhiệt điện thì nhiên liệu hóa thạch ngày càng khan hiếm; Với nguồn thủy điệnthì khô hạn kéo dài cộng với nguy cơ ảnh hưởng tới thay đổi môi trường;Nguồn điện hạt nhân có thể hồi sinh sau nhiều thập kỷ thoái trào nhưng sẽkhông thể ồ ạt để thay thế cho nhiên liệu hóa thạch bởi cũng chứa đựng rủi rotiềm ẩn Theo các số liệu khảo sát mới công bố thì nếu Việt nam biết quyhoạch và phát triển tốt nguồn năng lượng mới đầy tiềm năng như điện gió,điện mặt trời thì trong tương lai sẽ tạo ra một nguồn năng lượng bù đắp đáng

kể, bền vững

Khó khăn thứ hai là sự không hấp dẫn trong đầu tư vào sản xuất điện,hiện nay cơ chế giá điện của Việt nam chưa thu hút được các nhà đầu tư cónăng lực tham gia xây dựng các nguồn điện mới Ngoài ra việc mong muốnchỉ bỏ ra chi phí thấp để xây dựng nguồn điện mới dẫn đến việc mua sắmcông nghệ lạc hậu và thuê phải các nhà thầu có năng lực không tốt dẫn đếnchậm trễ trong đầu tư thi công, xây dựng các nguồn điện mới này Mọi hoạtđộng sản xuất, kinh doanh của bất cứ lĩnh vực nào cũng đều dựa trên kỳ vọng

doanh khác Điện năng cũng là một loại hàng hoá nhưng có những nét đặc thùriêng biệt do có sự ảnh hưởng và tác động toàn diện đến mọi mặt của toàn bộcác hoạt động sản xuất và kinh doanh, đời sống xã hội và văn hoá nên mỗithay đổi dù nhỏ nhất của nó cũng tác động đến toàn xã hội.

Trước yêu cầu phát triển bền vững ngành điện và khả năng sớm bù đắpđược một phần lượng điện thiếu hụt trong hiện tại và tương lai nhờ vào nguồnnăng lượng mới điện gió, Bộ Công thương cũng đang cố gắng ban hành quyđịnh về giá mua điện gió sau nhiều năm chậm trễ để có hướng dẫn và kíchthích nguồn điện mới tiềm năng này (trích số dự thảo quy định)

2 Mục tiêu

Tính toán giá thành sản xuất điện gió đảm bảo cho nhà đầu tư thu hồivốn đầu tư đồng thời có được phần lợi nhuận kì vọng trong điều kiện chínhsách giá điện nhà nước vẫn khống chế giá điện và xem xét các tác động củachính sách hỗ trợ của chính phủ Việt nam trong việc phát triển nguồn điệngió

Vấn đề tính toán đưa ra được mức giá điện gió có thể hấp dẫn các nhàđầu tư đòi hỏi nhiều nghiên cứu chuyên sâu, nhiều vấn đề cần được xem xét

và rất khó thực hiện trong khuôn khổ một luận văn Vì vậy, mục tiêu của luậnvăn này được giới hạn ở việc tính toán chi phí, giá thành sản xuất điện gió chomột dự án mẫu tương ứng với công nghệ tuốc bin gió lựa chọn, so sánh vớigiá mua điện gió dự kiến của chính phủ từ đó xem xét cơ hội và khả năng khaithác nguồn điện gió tiềm năng tại Việt nam

3 Phạm vi nghiên cứu của luận văn

- Luận văn chỉ tính toán và xem xét giá thành sản xuất điện gió cho một dự

án nhà máy phong điện nối lưới điển hình, với các suất đầu tư điển hình

- Xem xét các tác động ảnh hưởng đến giá bán điện gió

4 Cơ sở lý luận và các phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở của lý luận về phân tích tài chính và tính toán ngưỡng giá cạnh tranh, đề tài sẽ tính ra giá thành sản xuất điện gió lý thuyết, tuy nhiên việc có được mức giá điện gió hợp lý lại liên quan tới rất nhiều vấn đề, bao gồm tiềm năng gió của vùng có thể bù đắp được bao nhiêu sản lượng điện thiếu hụt, khung pháp lý, các chính sách về tài chính, thương mại, các chính sách của chính phủ

Trong phạm vi giới hạn của đề tài này, các phương pháp được sử dụng đểnghiên cứu là:

- Từ tiềm năng gió của dự án và công nghệ được lựa chọn xác định cácmức giá điện gió theo các suất đầu tư điển hình Phương pháp đề xuất xácđịnh giá điện gió từ giá thành và theo mô hình tài chính doanh thu phùhợp (đảm bảo thu hồi vốn đầu tư và đạt phần lợi nhuận kì vọng)

- So sánh giá thành đầu tư, sản xuất với thế giới

- Phân tích các hình thức trợ giá của chính phủ cho các dự án điện gió trên

5 Thu thập số liệu

Các số liệu sử dụng trong nghiên cứu được thu thập từ các tài liệu, báo cáo của EVN, Wind Resource Atlas of Southeast Asia trong báo cáo khảo sát WorldBank tài trợ Ngoài ra còn có số liệu lấy từ các tạp chí quốc tế, từ mạng internet

Chi tiết được liệt kê trong phần Tài liệu tham khảo

6 Giới thiệu bố cục của luận văn

Để thực hiện được mục đích của Luận văn, ngoài lời mở đầu, kết luận,danh mục tài liệu tham khảo; phần nội dung chính của Luận văn được chiathành 3 chương:

phương pháp tính toán giá điện gió.

- Chương 2 Thực trạng ứng dụng điện gió tại Việt nam.

- Chương 3 Tính toán giá sản xuất điện gió qua dự án mẫu và phân tính, đề xuất các chính sách hỗ trợ điện gió tại Việt nam

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ, TUỐC BIN GIÓ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH GIÁ ĐIỆN GIÓ

1.1 Lý thuyết về năng lượng gió

1.1.1 Khái niệm

Năng lượng chính là Công được lưu trữ trong một hệ thống hoặc là khả

năng của một hệ thống để thực hiện một Công nào đó (Ví dụ: năng lượng cơhọc dưới dạng động năng, thế năng, nhiệt năng, năng lượng dính kết) Đơn vịcủa hệ năng lượng theo hệ đơn vị chuẩn SI là Joule (J) Đối với các thiết bịphát điện bằng sức gió (tuốc bin gió) thì thường áp dụng các đơn vị sau đây

để biểu thị cho năng lượng như kWh hay MWh

Công suất là năng lượng hay Công trên một đơn vị thời gian Đơn vị của

công suất theo hệ đơn vị chuẩn SI là watt (W)

1.1.2 Công suất gió

Theo định luật về lực của Newton (Định luật 2 Newton) thì:

F = ma [N] (1)

Với F - Lực, m - Khối lượng và a - Gia tốc

Công chính là tích phân quãng đường của lực nên có công thức

Et = ½ m v² [Ws] (2)

Với v - vận tốcĐối với công suất gió thì công thức (2) có nghĩa là lượngkhông khí với khối lượng m chuyển động với vận tốc là v sẽ có mộtđộng năng Et trên một đơn vị thời gian

Từ hình 1 thì thể tích không khí V đi qua một tiết diện ngang A với vận

P0= ½ ρv3A [W] (6)

Từ công thức (5), (6) có thể rút ra một kết luận rất quan trọng là công suấtgió sẽ tỷ lệ với lũy thừa bậc 3 của vận tốc gió

Hình 2: Đường cong Công suất gió theo vận tốc gió

Hình 2 biểu đường cong công suất gió theo vận tốc gió trong trường

hợp mật độ không khí ρ =1,225 kg/m³ (Đây chính là mật độ không khíkhô tại áp suất khí quyển ở chiều cao mặt nước biển với nhiệt độ không khí

là 15°C)

1.1.3 Công suất của máy phát điện gió

Để xác định được công suất của thiết bị tuốc bin gió thì cần phải ápdụng các định luật sau:

 Phương trình về tính liên tục ở dạng phương trình (4)

v2 - Vận tốc gió sau khi gặp thiết bị tuốc bin gió.

v - Vận tốc gió khi gặp (tại) thiết bị tuốc bin gió

Phần năng lượng được sử dụng bởi thiết bị tuốc bin gió trên một đơn vịthời gian hay nói cách khác là công suất P được tạo ra bởi thiết bị tuốc bin gióchính là hiệu số giữa phần công suất gió trước khi gặp và sau khi gặp thiết bịtuốc bin gió

E = E1– E2 = P

[W] (10)

Hình 3: Bảo toàn động lượng

Từ phương trình (10) có thể thấy rằng E sẽ đạt giá trị lớn nhất nếu nhưv2 = 0, tuy nhiên điều này về mặt vật lý là không thể vì nếu như v2 = 0 thìtheo phương trình về tính liên tục thì v1 cũng phải bằng 0

Sẽ hợp lý hơn về mặt vật lý nếu như có được một tỷ lệ tối ưu giữa v1 vàv2 và với tỷ lệ tối ưu này thì công suất của thiết bị tuốc bin gió sẽ là lớn nhất.Nếu sử dụng các phương trình (7), (9) và (10) thì ta có:

P = ¼ρA (v1 + v2)(v1² - v2²) [W] (11)

Nếu như so sánh về mặt tỷ lệ giữa P với công suất tổng cộng P0 của gió

thổi qua một bề mặt có diện tích A mà không gặp phải một sự cản trở nào (6) thì ta có:

P / P0 = ¼ ρF(v1 + v2)(v1² - v2²)/(½ ρAv1³) (12)

Với một vài biến đổi đơn giản tiếp theo ta thu được:

P / P0 = ½ (1– (v2/v1)²)(1 + (v2/v1)) (13)

Nếu như biểu diễn P/P0 như là một hàm số của v2/v1 chúng ta thu được

đồ thị biểu diễn như ở hình 4.

Hình 4 Biểu diễn tỷ lệ công suất P/P0 theo tỷ lệ vận tốc gió v2/v1

Từ hình 4 có thể nhận thấy rằng giá trị lớn nhất tỷ lệ P/P0 là 16/27 đạt đượctại giá trị v2/v1 = 1/3 Điều này có nghĩa là, công suất lớn nhất có thể của 1 thiết

bị tuốc bin gió sẽ đạt được nếu như v2/v1 = 1/3, hiệu suất khoảng 59% Hệ số vềcông suất này trong thực tế không thể đạt được ở những thiết bị tuốc bin gió cỡ lớn(tuy nhiên trong những trường hợp này thì hệ số công suất cũng lớn hơn 0,5)

Việc rút ra những vấn đề trên dựa theo các công trình được công bố từ năm

1922 đến năm 1925 của Albert Betz (kỹ sư cơ khí người Đức) còn đượcgọi là định luật Betz`sches

Hình 5 Mô hình biến đổi năng lượng

1.2 Tổng quan công nghệ tuốc bin gió

Tuốc bin gió là máy dùng để biến đổi động năng của gió thành cơ năng Máynăng lượng này có thể được dùng trực tiếp như trong trường hợp của cối xay bằngsức gió, hay biến đổi tiếp thành điện năng như trong trường hợp máy phát điện

bằng sức gió.

1.2.1 Phân loại

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

Theo cấu tạo hiện nay có 2 kiểu turbine phổ biến, đó là loại trục ngang và loạitrục đứng Trục ngang là loại truyền thống, còn trục đứng là loại công nghệ mới,luôn quay ổn định với mọi chiều gió

Hình 6 Các hình dạng tuốc bin gió

Theo công suất thiết bị phát điện gió được phân loại thành ba loại:

Loại tuốc bin lớn (từ 900 kW đến 2 MW) tạo ra sản lượng điện lớn bán trênthị trường điện Chúng thường được lắp đặt nhiều trong dự án năng lượng gió vàtuân thủ quy định kết nối vào lưới điện

Loại tuốc bin quy mô công nghiệp, tương ứng với kích thước tuốc bin trungbình (50 kW đến 250 kW) thường dùng cho đơn vị sản xuất công nghiệp/thươngmại ở xa, thường kết hợp với máy phát diesel hoặc máy phát phụ tải để giảm chiphí tiêu thụ điện và có thể thậm chí làm giảm phụ tải đỉnh giờ cao điểm

Loại tuốc bin nhỏ cho hộ tiêu thụ nhỏ (400 watts to 50 kW) dành cho nhu cầuđiện ở xa, sạc ác qui Các tuốc bin nhỏ có thể được sử dụng kết hợp với điện mặttrời, ác qui và biến tần để cung cấp lượng điện liên tục không đổi tại các địa điểm ở

xa khó có thể được cấp điện từ hệ thống điện

Trang 19/68

1.2.2 Công nghệ

Cấu hình của Tuốc bin gió điển hình là loại trục ngang, rotor 3 cánh quạt,hướng gió định hướng nhờ đuôi lái gió để giữ định hướng rotor vào hướng gió baogồm một trục tốc độ thấp, kết nối các rotor với hộp số có 2 - 3 cấp tốc độ Trục tốc

độ cao kết nối các hộp số với máy phát điện Máy phát điện thông thường là kiểukhông đồng bộ, cảm ứng, điện áp đầu ra ở mức 550-690 V (AC) Một số Tuốc binđược trang bị một máy phát nhỏ để nâng cao sản lượng tại tốc độ gió thấp Máyphát thứ hai này có thể hoạt động riêng hoặc tích hợp với máy phát chính Mỗituốc bin dùng cho quy mô lớn được trang bị máy biến áp để nâng điện áp lên điện

áp hệ thống điện địa phương Mức điện áp từ 25 tới 35 kV Hình 5 chỉ ra các thànhphần chính của một Tuốc bin gió

Hình 7 Các thành phần chính Tuốc bin gió

Như được thể hiện trong hình 8, sản lượng điện sản xuất từ một Tuốc bin gió

là một hàm của tốc độ gió Mối quan hệ giữa tốc độ gió và năng lượng được xácđịnh bởi một đường cong công suất điện, đường cong này là duy nhất cho mỗi môhình Tuốc bin và, trong một số trường hợp, là duy nhất theo đặc trưng của vùng.Nhìn chung hầu hết các tuốc bin gió bắt đầu tạo ra điện ở tốc độ gió khoảng 4 m/s

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

(9 dặm/giờ), đạt được công suất định mức tại 13 m/s (29 mph), và ngừng sản xuấtđiện từ 25 m/s (56 mph) Sự thay đổi của nguồn gió khi vận hành Tuốc bin sẽ liêntục làm thay đổi sản lượng điện phát ra Tại các vùng có năng lượng gió tốt, côngsuất vận hành đạt xấp xỉ 35% công suất định mức trong 1 năm (dải công suấtthường từ 0.2-0.4)

Hình 8 Mối quan hệ giữa tốc độ gió và sản lượng điện

1.2.3 Công suất điện và kích thước Rotor

Các đường kính cánh quạt và công suất định mức của các Tuốc bin gió đã liêntục tăng trong 10 năm qua, do cải tiến công nghệ, công cụ thiết kế, và sự cần thiếtphải cải thiện khả năng thu gom được năng lượng gió và giảm chi phí sản xuấtnăng lượng tái tạo Để so sánh, ta thấy công suất trung bình cho Tuốc bin được càiđặt tại Hoa Kỳ năm 2001 là 908 kW, trong khi năm 2003 công suất trung bình là1,374 kW Từ năm 2005 đến nay, Tuốc bin có công suất từ 1.5 MW tới 2 MW

Các trang trại gió thương mại đầu tiên ở Anh, được xây dựng vào năm 1991tại Delabole tại Cornwall, sử dụng tuốc bin gió loại 400 kilowatt (kW), hiện nayngười ta đã thử nghiệm tuốc bin có công suất tới 5 megawatts (MW)

1.2.4 Chiều cao trục Tuốc bin và chiều cao lớn nhất của Tuốc bin

Khi đường kính cánh quạt và công suất định mức tăng lên, do đó, chiều caocủa các Tuốc bin gió cũng tăng lên Không có chiều cao tiêu chuẩn hoặc tỷ lệ chiềucao trung tâm Tuốc bin với đường kính cánh quạt Mà những đặc điểm về nguồn

Trang 21/68

gió, kích thước Tuốc bin, loại cần cẩu có thể sử dụng để xây dựng…là các tiêu chíđược dùng để xác định chiều cao của cột gió của dự án Tuốc bin gió hiện tại quy

mô lớn có thể sử dụng chiều cao trung tâm trục là từ 50 m (164 ft) đến 80 m (262ft) Chiều cao trung tâm thường được sử dụng trong hai năm 2004-2005 nằm trongdải từ 65 m (213 ft) đến 80 m (236 ft) Chiều cao tối đa đỉnh (điểm cao nhất củarotor) phụ thuộc vào chiều cao trung tâm và đường kính rotor cung cấp Bảng 1 làmột ví dụ, nếu chiều cao trục là 80m (230 ft) và đường kính rotor là 82m (279-ft)thì với chiều cao tối đa tuốc bin là 121m (397 ft) Hình 4 chỉ ra những đặc điểmchính của một Tuốc bin gió

Hình 9 Đặc điểm tuốc bin gió

Hub Height -Chiều cao trung tâm 80m (230 ft) 65 m (213 ft)

Rotor Diameter -Đường kính cánh quạt 77 m (231 ft) 47 m (154 ft)

Maximum Tip Height - Chiều cao tối đa 118.5 m (389 ft) 88.5 m (290 ft)

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

Bảng 1 Kích thước phổ biến cho Tuốc bin gió gió quy mô lớn

Kích thước tuốc bin tối ưu phụ thuộc nhiều vào điều kiện cụ thể của vùng.Nói chung, thường chọn chiều cao trung tâm tuốc bin bằng khoảng 1 đến 1,4 lầnđường kính rotor Để xác định các thiết bị Tuốc bin thường phải tối ưu kết quả vớikích thước cánh quạt, chiều cao trung tâm, công suất điện, khả năng vận chuyển,

và chi phí đầu tư

1.2.5 Tỉ lệ công suất với diện tích quét

Tỷ lệ của diện tích quét rotor tuốc bin với công suất tuốc bin được biết nhưmột tỉ lệ đặc trưng Không có mối quan hệ tốt nhất giữa đường kính rotor và côngsuất máy phát điện Người thiết kế các tuốc bin hiện đại ngày nay tuân theo tỉ lệđặc trưng từ 0,32 đến 0.47 kW/m2, tỉ lệ này đưa ra sự kết hợp tốt nhất về nănglượng thu được, tải thành phần và chi phí Tuốc bin gió tại các vùng với tốc độ gióthấp hơn (chẳng hạn như tốc độ gió trung bình hàng năm ở độ cao trung tâm là 7,0-7,5 m/s) có xu hướng có rotor lớn hơn và tỉ lệ đặc trưng thấp hơn để nâng cao khảnăng thu năng lượng Tuốc bin gió tại các vùng có tốc độ gió cao (trên 9 m/s) có xuhướng có rotor nhỏ hơn và tỉ lệ đặc trưng cao hơn Các cánh quạt rotor nhỏ hơngiúp giảm tải trên các thành phần và do đó cải thiện độ tin cậy trong các vùng cógió mạnh

1.2.6 Ứng dụng

Khu dân cư

Tuốc bin gió nhỏ có thể được kết nối lưới điện cho các vùng dân cư hoặc họ

có thể được sử dụng cho các ứng dụng không nối lưới như bơm nước hoặc pin sạc.Tuốc bin nhỏ thường được lắp đặt đơn lẻ hoặc với số lượng ít Các tuốc bin nhỏnhất (công suất nhỏ hơn 1 kW) thường được sử dụng để sạc pin cho thuyền buồm,cabin, và nhà nhỏ Tuốc bin có công suất điện từ 1 kW đến 20 kW thường được sửdụng cho việc bơm nước, buôn bán nhỏ, điện gia đình, trang trại, trạm thông tin

Trang 23/68

liên lạc ở xa Chúng thường được thiết kế như là một phần của một hệ thống lai cóthể bao gồm quang điện, kết nối lưới điện, ác qui lưu trữ, và hỗ trợ cho máy phátđiện diese Các tuốc bin nhỏ với công suất từ 1 kW đến 20 kW có thể được kết nốivới lưới điện 1 pha duy nhất nối đến các hộ gia đình Đối với các Tuốc bin trên 1

kW, chiều cao tháp Tuốc bin có thể từ 12 m (40 ft) đến 36 m (120 ft) Đường kínhrotor từ 1,1 m (3,5 ft) cho một Tuốc bin 400W đến 15 m (49 ft) cho một Tuốc bin

50 kW

Công nghiệp

Tuốc bin gió quy mô-công nghiệp có thể có công suất từ 50 kW đến 250 kW

và thường được sử dụng trong chiếu sáng thương mại/công nghiệp hay khu dân cư.Tuốc bin công nghiệp thường sử dụng rotor đường kính từ 15 m (50 ft) đến 30 m(100 ft) và trung tâm trục Tuốc bin cao từ 25 m (80 ft) đến 40 m (131 ft) Các Tuốcbin này yêu cầu kết nối điện 3 pha

Cộng đồng

Mặc dù các Tuốc bin gió lớn nhất thường được triển khai thành dãy nhiềutuốc bin để kết nối lưới nhưng chúng cũng có thể cài đặt phân tán riêng lẻ và kếtnối vào đường dây phân phối để bù đắp điện cho 1 khu dân cư, trường học khôngmua điện từ lưới

Bán điện thương mại cho thị trường điện

Ngày nay nhiều trang trại (nhà máy) điện gió công suất từ 20-300MW đượcđầu tư xây dựng để bán điện thương mại vào hệ thống điện Một dự án năng lượnggió điển hình gồm các thành phần: Tuốc bin gió, tháp gió, móng trụ, hệ thốngthanh cái gom điện gió từ các trụ, trạm biến áp và hệ thống kết nối lưới điện

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

Hình 10 Một dự án năng lượng gió điển hình

1.3 Phân tích tài chính và tính toán giá điện gió nối lưới

1.3.1 Phân tích tài chính

Phân tích tài chính là việc đánh giá tính khả thi của dự án trên quan điểm củaNhà đầu tư để định hướng cho Nhà đầu tư về phương thức huy động vốn, các cơ

Trang 25/68

chế về tài chính để dự án đạt được mức sinh lợi hợp lý, bảo đảm cho dự án hoạtđộng bền vững, lâu dài và hiệu quả Kết quả phân tích tài chính là cơ sở để xác lậptính ưu tiên khi quyết định đầu tư.

Tính kinh tế của một dự án được xác định qua chi phí đầu tư cũng như quátrình hoạt động của thiết bị trong nhưng năm sau đó Một chi phí đầu tư hợp lý sẽcho phép giảm được khấu hao hàng năm và ngược lại

Chí phí đầu tư gồm 2 phần: chi phí xuất phát từ giá cả của thiết bị (chiếm

khoảng 70% đến 80% chi phí đầu tư) và các chi phí đầu tư phụ khác Các phầncủa sự phân bố chi phí đầu tư thay đổi tuỳ vào từng dự án cụ thể, phụ thuộc vàokiểu thiết bị tuốc bin gió, địa điểm cụ thể (Bờ biển, khu vực nội địa, khu vực núi)cũng như số lượng thiết bị tuốc bin gió trong công viên gió

Hình 11: Cấu trúc giá thành của các thiết bị tuốc bin gió

có công suất 1,2 MW ở Đức.

Các chi phí phí đầu tư phụ khác như chi phí cho việc lập kế hoạch, nềnmóng, kết nối vào mạng lưới điện và khai thác khu đất có sự khác biệt so với chiphí về thiết bị (trung bình bằng 1/4 chi phí đầu tư) Từ quan điểm của người pháttriển dự án thì các phần chi phí cho việc kết nối cũng như nền móng rất quan trọng

do những rủi ro có thể có liên quan đến tính chất của nền đất Ở một chừng mựcnào đó thì hai thành phần chi phí quan trọng nhất của chi phí đầu tư phụ này phảiđược làm sáng tỏ một cách chính xác nhất

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

Việc xác định lỗ lãi được xác định từ lượng điện năng thu được (được xácnhận bởi các chuyên gia về năng lượng gió) cũng như từ các chi phí cho việc hoạtđộng vận hành của thiết bị Chi phí cho việc hoạt động vận hành của thiết bị baogồm các chi phí cho bảo trì bảo dưỡng thiết bị, chi phí cho sửa chữa cũng nhưthay thế các chi tiết bị mòn, chi phí cho bảo hiểm, chi phi thuê các mảnhđất thuộc quyền sở hữu cá nhân…Theo ước tính của hiệp hội năng lượng gióthì chi phí cho bảo trì bảo dưỡng và vận hành thiết bị chiếm từ 1.5 đến 2% chi phíđầu tư Trong khi các ngân hàng cho vay ước tính chi phí này vào khoảng 3%

Phương pháp xây dựng dòng tiền

Phân tích Kinh tế-Tài chính cho các dự án đứng trên quan điểm của chủ đầu

tư có hai loại:

1 Dự án nguồn vốn: tự có (100%)

2 Dự án có nguồn vốn: vay (vay và tự có)

Ta cần phải lập được bảng tính tác dụng của thuế thu nhập, biểu hiện bằng

“dòng tiền sau thuế” CFAT (Cash flow after taxtes)

Nguồn vốn tự có:

Nếu ta gọi:

+ “Dòng tiền trước thuế” là CFBT (Cash flow before taxtes)

+ “Thu nhập tính thuế ” là TI (Taxes income)

Khi đó sẽ có công thức sau:

 CFBT = Doanh thu + Thu nhập khác – Chi phí khai thác (đầu tư,

 CFBT = Doanh thu + Thu nhập khác – Chi phí khai thác (đầu tư,

 CFAT = CFBT – Trả vốn - Trả lãi - Thuế TNDN (21)

Các chỉ tiêu tài chính cần xác định lần lượt trong phân tích tài chính dự án gồm:

- Giá trị hiện tại ròng tài chính (NPVf);

- Thời gian hoàn vốn chủ sở hữu có chiết khấu (CFATf/Icsh);

- Tỷ suất sinh lợi nội tại về tài chính (FIRR %);

- Tỷ số Lợi ích/Chi phí tài chính (B/Cf);

Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả tài chính của dự án được tính trên cơ sở dòngtích luỹ tài chính (CFATf) của các năm trong thời hạn dự án và tỷ suất chiếtkhấu tài chính if% hay WACC (tỷ suất chiết khấu tài chính bình quân gia quyềncho các nguồn vốn góp)

Công thức xác định WACC như sau:

C: Tổng vốn đầu tư công trình (bao gồm vốn vay và vốn cổ phần)

rd: Lãi suất trung bình các nguồn vốn vay

re: Chi phí vốn cổ phần (lãi suất vốn cổ phần)

Vấn đề ở đây là xác định chi phí vốn cổ phần (Cost of equity): re

Thông dụng nhất là áp dụng phương pháp CAPM “Mô hình định giá tài sản vốn” là mô hình đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới, khi đó:

re = rf+ õe x (rm – rf) (24)

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

õe =

)1

rm: Lãi suất trung bình của thị trường

rf: Lãi suất phi rủi ro, là chi phí vay mượn của Chính phủ Đề xuất ở đâybằng lãi suất trái phiếu của Chính phủ, là lãi suất thấp nhất và thực tế không tínhđến lạm phát

1.3.2 Các bước tính toán Giá sản xuất điện gió

- Giả thiết khó có thể xác định giá chính xác của thiết bị tại Việt nam nênkhông cần thiết đưa phương án xuất xứ thiết bị, mà tính với 3 phương án

suất đầu tư: Cao, Trung bình và Thấp.

- Thu thập các thông số đầu vào để tính toán giá:

Bảng 2 Các thông số đầu vào cho tính toán giá điện gió nối lưới

1 Quy mô công

14 Suất đầu tư

+ P/A cao US$/kW

+P/A trung bình US$/kW

- Công thức giá bán điện: Phần lớn các nước phát triển điện gió đều áp dụngcông thức sau để tính toán và ban hành cơ chế giá, giá bán điện gió cho hệthống theo quy định - Feed in tariff

+ Đảm bảo cho nhà đầu tư đủ trang trải chi phí và có mức lợi nhuận hợp lý.

Giá bán điện quy định (FIT) =

Chi phí thực tế sản xuất

01 kWh

Mức lợi nhuận hợp lý/01 kWh

+

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

+ Kinh phí và mức hỗ trợ giá phải đảm bảo tính khả thi (ít nhất có thể), bền

vững trong điều kiện của Việt nam

Các nguyên tắc đề xuất để xác định giá điện gió

i) Biểu giá phải tạo ra dòng doanh thu ổn định để dự án có thể được cấp vốnvay đầu tư theo các điều kiện vay của cơ quan cho vay ưu đãi, đó là:

- Đảm bảo nhà đầu tư điện gió bù đắp đủ chi phí và có lợi nhuận ở mức độ hợp lý.

- Có biểu giá riêng theo hiệu quả tài chính đáp ứng được yêu cầu doanh thu

và về quy định đấu nối.

- Biểu giá phải đáp ứng được các điều kiện cho vay của cơ quan cho vay trên cơ sở dòng thu của dự án, đồng thời phải làm cho dòng thu của dự án ổn định và giảm thiểu rủi ro.

ii) Biểu giá phải gần nhất với chi phí cơ hội kinh tế

iii) Biểu giá cũng phải giảm thiểu các tác động về tài chính đối với ngườimua Tức là biểu giá không nên áp dụng với các chi phí không thể thu hồi củangười mua

iv) Các mức lợi nhuận hợp lý được xem xét cho các dự án điện gió trên cơ sởphụ thuộc vào các điều kiện kỹ thuật dự án như: hệ số công suất, vị trí, sản lượngđiện, suất vốn đầu tư và các điều kiện về tài chính chấp nhận được

Phương pháp xác định giá điện gió từ giá thành và theo mô hình tài chính doanh thu phù hợp

Do vậy Giá điện gió cần giải quyết được:

- Khuyến khích được đầu tư vào điện gió (đối với những vị trí có điều kiện tốt)

- Đảm bảo cho nhà đầu tư thu hồi được chi phí

- Khống chế mức lợi nhuận hợp lý (nhằm chia sẻ với nhà nước khi mà nhà nước vẫn phải áp dụng cơ chế ưu đãi giá mua và hỗ trợ giá bán)

Vì vậy, giá bán bình quân của các công trình điện gió cần được tính trên cơ

sở chi phí thực và đạt lợi nhuận ở mức hợp lý Do đó, phương pháp tính toán ở

đây sẽ dựa trên mô hình tài chính yêu cầu doanh thu đảm bảo cho nhà đầu tư thuhồi chi phí và có lợi nhuận hợp lý

Trang 31/68

Để xác định được giá bán, cần tính toán sao cho doanh thu đảm bảo thu hồicác chi phí (đầu tư và O&M ), đồng thời thu được một phần lợi nhuận từ đầu tưvốn cổ phần khi áp dụng cơ chế chính sách đối với dự án đầu tư theo cơ chế pháttriển sạch.

Như vậy, mức lợi nhuận hợp lý ở đây sẽ là mức lợi nhuận trần áp dụng chotất cả các chủ đầu tư điện gió và ứng với nó là mức giá bán trần (giá bán cao nhất)làm cơ sở cho chủ đầu tư tham chiếu để tham gia đấu thầu nhận mức trợ giá sảnphẩm

Các nội dung tính toán chi tiết liên quan

 Giá bán cao nhất được xác định trên cơ sở mô hình tài chính doanh thu chophép và mô hình tài chính này được xác định theo phương pháp kế toán quacông thức sau:

B = OM + KH + Return (27)

Trong đó:

B: Doanh thu của công trình từ giá bán bình quân và lượng điện năng

thương phẩm

OM: Là những chi phí về vận hành, bảo dưỡng, dịch vụ khác.

KH: Chi phí về khấu hao tài sản cố định (TSCĐ) của công trình.

Return: Phần lợi nhuận đã được điều tiết thu hồi từ đầu tư.

Như vậy phần lợi nhuận được điều tiết theo mức lợi nhuận hợp lý Ở đây xác

định mức lợi nhuận hợp lý để tính toán cho giá điện trên cơ sở hệ số hoàn vốn trên

vốn cổ phần (FIRR- Financial Internal Rate of Return) hợp lý Hệ số hoàn vốnFIRR hay ROE là giá trị của hệ số chiết khấu mà tại đó lợi nhuận sau thuế của nhàmáy bằng 0 Công thức tính hệ số hoàn vốn ROE như sau:

0 ) 1

Luận văn Thạc sỹ Quản trị kinh doanh

Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh

Cet: Vốn cổ phần năm thứ t (đồng)

Mt: Tổng chi phí sản xuất năm thứ t (đồng)

Rt: Lãi vay phải trả năm thứ t (đồng)

Lt: Trả vốn vay năm thứ t (đồng)

T: Thuế thu nhập doanh nghiệp

Như vậy giá bán điện của nhà máy là hàm của ROE (hay FIRR)

P = f (FIRR) (30)

Để cho hệ số hoàn vốn FIRR hay ROE là giá trị của hệ số chiết khấu mà tại

đó lợi nhuận sau thuế của nhà máy bằng 0, thì FIRR = WACC

WACC: Chi phí vốn bình quân của công trình (%)

i: Là hệ số chiết khấu tài chính công trình, với i = WACC

n: Đời sống công trình

t: Thời gian năm thứ t (t = 1_n)

Giá bán trần bình quân dự án điện gió được xác định trên cơ sở mô hình tàichính để lợi nhuận hợp lý theo các hàm số tính toán trên

Để xác định mức giá bán trần tại mức lợi nhuận trần cho phép hợp lý, cầnxác định chi phí vốn WACC theo cơ cấu vốn tài chính của công trình

Phân tích cơ cấu vốn và các điều kiện tài chính

Đẳng thức kế toán của doanh nghiệp:

Tổng tài sản = Nguồn vốn (C)

= Nợ phải trả D (Vốn vay) + Vốn chủ sở hữu (vốn cổ phần)

Trong vốn đầu tư, cơ cấu vốn được hình thành từ 2 nguồn chính:

(1) Vốn cổ phần đóng góp (phần tự có, vốn chủ sở hữu gồm 2 thành phần: cổ phiếu đại chúng và lợi nhuận giữ lại).

(2) Vốn đi vay (phần vốn nợ phải trả).

Cần thiết phải xác định chi phí vốn ước tính của tổ hợp vốn cổ phần và vốn

vay, để có hình thức tài chính với chi phí vốn rẻ, đáp ứng được tiêu chí về hệ số hoàn vốn (FIRR) lớn hơn chi phí vốn (WACC).

Trang 33/68

Trên cơ sở các số liệu về lãi suất thị trường, lãi suất trung bình các nguồnvốn vay, lãi suất phi rủi ro và các tỷ lệ về vốn vay, vốn cổ phần trong tổng vốn đầu

tư công trình, xác định được trị số re và WACC để tính giá bán Như vậy, trong cácthông số để xác định mức lợi nhuận hợp lý liên quan chính đến thông số re Vớicách đề cập trên, để đảm bảo quyền lợi của chủ đầu tư thì phần vốn góp cổ phầncủa chủ đầu tư sẽ được tính lãi suất ít nhất bằng lãi suất bình quân của thị trườngkhi lãi suất trái phiếu Chính phủ bằng lãi suất thị trường Đồng thời, khi lãi suấttrái phiếu Chính phủ thấp hơn lãi suất thị trường, để lãi suất cổ phần của chủ đầu tư

ở mức hợp lý không bị thiệt so với thị trường nhưng cũng không được đòi hỏi quácao trong trường hợp tính toán này, nên hệ số re chỉ đạt cao nhất bằng lãi suất tráiphiếu Chính phủ cộng với mức chênh lệch lãi suất thị trường và lãi suất trái phiếutheo hệ số beta vốn cổ phần

Căn cứ vào dữ liệu về mỗi công trình điện gió như: chi phí vốn, chi phí vậnhành, khấu hao… và điện năng thương phẩm, để xác định trần giá bán bình quâncủa công trình, đảm bảo thu hồi đủ chi phí và có lợi nhuận trần ở mức lãi suất re

trần tính được, đảm bảo dòng tiền theo bảng phân tích tài chính cho chủ đầu tư, cânđối nguồn thu - chi, trả nợ, xác định chỉ tiêu hệ số hoàn vốn nội tại tài chính theoWACC phù hợp theo các điều kiện đề xuất về tài chính ưu đãi của điện gió

Kết quả tính sẽ đưa ra giá trần theo chỉ tiêu hệ số hoàn vốn nội tại tài chính(FIRR), trên cơ sở mức trần tính được về mức lãi suất cổ phần Re, và đây cũngchính là mức lợi nhuận trần hợp lý đề xuất quy định để tính trợ giá cho dự án điệngió

Giá điện bình quân của các nhà máy điện gió là một hàm số phụ thuộc vào các yếu tố, P = f (hệ số công suất, vốn, ) Do đó, phân tích độ nhạy các yếu tố thayđổi chủ yếu xác định giá điện nhưng đảm bảo lợi nhuận trần hợp lý không thay đổi