Xây dựng cơ chế vận hành tối ưu nhà máy thủy điện trong điều kiện thị trường phát điện cạnh tranh ở việt nam

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT CAN Giá công suất thị trường CfD Hợp đồng sai khác ERAV Cục Điều tiết Điện lực EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam Genco Đơn vị phát điện NMTĐ Nhà máy thủy đi

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

-

NGUYỄN MAI LINH

XÂY DỰNG CƠ CHẾ VẬN HÀNH TỐI ƯU NHÀ MÁY

THỦY ĐIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN THỊ TRƯỜNG PHÁT ĐIỆN CẠNH TRANH

Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN TRỊ KINH DOANH

Hà Nội – 2017

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

-

NGUYỄN MAI LINH

XÂY DỰNG CƠ CHẾ VẬN HÀNH TỐI ƯU NHÀ MÁY

THỦY ĐIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN THỊ TRƯỜNG PHÁT ĐIỆN CẠNH TRANH

Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Quản trị kinh doanh

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN TRỊ KINH DOANH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI XUÂN HỒI

Hà Nội – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn này là

trung thực, là sản phẩm trí tuệ của tôi, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Bùi Xuân Hồi Các tài liệu, số liệu thực tế đều được thu thập từ Trung tâm Điều độ hệ thống

điện Quốc gia, Công ty thủy điện A Vương, Công ty Thủy điện Thác Mơ Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm mọi vấn đề liên quan đến tính trung thực của luận văn này

Người cam đoan

Nguyễn Mai Linh

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài " Xây dựng cơ chế vận hành tối ưu nhà máy

thủy điện trong điều kiện thị trường phát điện cạnh tranh ở Việt Nam" em đã nhận

được sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy giáo, PGS.TS Bùi Xuân Hồi, Thầy đã hướng

dẫn, tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành đề tài

Em xin trân trọng cảm ơn trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện đào tạo sau đại học, Viện Kinh tế và Quản lý đã tạo điều kiện trong thời gian học tập, nghiên cứu

và hoàn thành chương trình học tập của khóa học

Em xin chân thành cảm ơn các đồng chí lãnh đạo, các cán bộ, kỹ sư Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến bổ ích, tạo điều kiện về tài liệu trong quá trình nghiên cứu đề tài

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Do vậy tác giả mong nhận được sự góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 30 tháng 08 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Mai Linh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Phương pháp nghiên cứu và thu thâ ̣p số liê ̣u 2

3.1 Phương pháp thu thập thông tin 2

3.2 Phương pháp tổng hợp, xử lý thông tin 3

3.3 Phương pháp tính toán tối ưu 3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THI ̣ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH VÀ VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN 4

1.1 Tổ chức thị trường điê ̣n và vấn đề về tái cấu trúc 4

Mô hình độc quyền truyền thống và các lý do tái cấu trúc 4

Mục tiêu của thi ̣ trường điê ̣n cạnh tranh và chiến lược cải cách 5

Các mô hình thi ̣ trường điê ̣n 7

1.2 Các mô hình thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh trên thế giới 11

1.2.1 Thị trường điê ̣n PJM Mỹ 11

1.2.2 Thị trường điê ̣n Australia 15

1.2.3 Thị trường điê ̣n Singapore 17

1.3 Các vấn đề về vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n 20

1.3.1 Các vấn đề cơ bản về vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n 20

1.3.2 Các nô ̣i dung của vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n 21

1.3.3 Ảnh hưởng của cấu trúc thị trường đến vận hành tối ưu nhà máy 28

1.4 Kết luâ ̣n Chương 1 và nhiê ̣m vu ̣ Chương 2 29

CHƯƠNG 2: CƠ CHẾ VẬN HÀNH NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRONG THI ̣

TRƯỜNG PHÁT ĐIỆN CẠNH TRANH 31

2.1 Giớ i thiê ̣u chung về thủy điê ̣n 31

2.1.1 Nguyên lý cơ bản 32

2.1.2 Các đâ ̣p thủy điê ̣n 33

2.1.3 Tuabin thủ y lực 33

2.1.4 Nguyên tắc điều tiết thủy điê ̣n 35

2.2 Thị trường phát điê ̣n ca ̣nh tranh 36

2.2.1 Bản chào giá 37

2.2.2 Giá tri ̣ nước 38

2.2.3 Giá thi ̣ trường điê ̣n 38

2.2.4 Hợp đồng mua bán điê ̣n da ̣ng sai khác 39

2.3 Các vấn đề về vận hành NMTĐ theo mô hình tổ chức TTĐ 42

2.3.1 Vận hành NMTĐ trong mô hình độc quyền liên kết dọc 42

2.3.2 Vận hành NMTĐ trong mô hình thị trường điện một người mua 43 2.4 Kết luâ ̣n Chương 2 và nhiê ̣m vu ̣ Chương 3 48

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHẦN MỀM AIMMS TÍNH TOÁN VẬN HÀNH NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRONG VCGM 49

3.1 Công cụ xử lý 49

3.1.1 Hàm mục tiêu 50

3.1.2 Khai báo các hằng số 50

3.1.3 Khai báo ràng buô ̣c 50

3.1.4 Kết quả đầu ra 50

3.2 Vận dụng phần mềm AIMMS tính toán vận hành tối ưu cho một số NMTĐ trong thị trường phát điện cạnh tranh Việt nam 51

3.2.1 Các tính toán cho nhà máy thủy điện A Vương 51

3.2.2 Các tính toán cho hhà máy thủy điện Thác Mơ 69

KẾT LUẬN 86

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 88

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

CAN Giá công suất thị trường

CfD Hợp đồng sai khác

ERAV Cục Điều tiết Điện lực

EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Genco Đơn vị phát điện

NMTĐ Nhà máy thủy điện

SB Đơn vị mua buôn duy nhất

SMHP Nhà máy thủy điện đa mục tiêu

SMO Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện

SMP Giá điện năng thị trường

VCGM Thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 2.1 Phân tích quá trình lâ ̣p li ̣ch huy đô ̣ng SMHP……….45

Bảng 3.1 Số liê ̣u thống kê thủy văn quá khứ NMĐ A Vương……… 53

Bảng 3.2 Tần suất nước về của nhà máy điê ̣n A Vương……… 54

Bảng 3.3 Thống kê lưu lượng nước về các năm ít nước A Vương………55

Bảng 3.4 Thống kê lưu lượng nước về các năm nhiều nước A Vương……….55

Bảng 3.5 Mực nước đầu tháng hồ thủy điê ̣n A Vương năm 2016……….56

Bảng 3.6 Tính toán sản lượng điê ̣n năm đối với năm ít nước A Vương……….58

Bảng 3.7 Tính toán sản lượng điê ̣n năm đối với năm nhiều nước A Vương……….58

Bảng 3.8 Mức nước và thể tích ích hồ chứa các tháng, áp du ̣ng cho năm ít nước A Vương………60

Bảng 3.9 Mức nước và thể tích ích hồ chứa các tháng, áp du ̣ng cho năm nhiều nước A Vương………61

Bảng 3.10 Giới ha ̣n lượng nước sử du ̣ng từ 1/1/2016 đến cuối mỗi tháng, năm ít nước A Vương………62

Bảng 3.11 Giới ha ̣n lượng nước sử du ̣ng từ 1/1/2016 đến cuối mỗi tháng, năm nhiều nướ c A Vương……… 62

Bảng 3.12 Kết quả tính toán cho năm ít nước A Vương………68

Bảng 3.13 Kết quả tính toán cho năm nhiều nước A Vương……… 68

Bảng 3.14 Số liê ̣u thống kê thủy văn quá khứ NMĐ Thác Mơ………71

Bảng 3.15 Tần suất nước về của nhà máy điê ̣n Thác Mơ……… 72

Bảng 3.16 Thống kê lưu lượng nước về các năm ít nước Thác Mơ……… 72

Bảng 3.17 Thống kê lưu lượng nước về các năm nhiều nước Thác Mơ………73

Bảng 3.18 Mực nước đầu tháng hồ thủy điê ̣n Thác Mơ năm 2016………73

Bảng 3.19 Tính toán sản lượng điê ̣n năm đối với năm ít nước Thác Mơ………….75

Bảng 3.20 Tính toán sản lượng điê ̣n năm đối với năm nhiều nước Thác Mơ………75

Bảng 3.21 Mức nước và thể tích ích hồ chứa các tháng, áp du ̣ng cho năm ít nước Thác Mơ……… 77

Bảng 3.22 Mức nước và thể tích ích hồ chứa các tháng, áp du ̣ng cho năm nhiều nước Thác Mơ………78

Bảng 3.23 Giới ha ̣n lượng nước sử du ̣ng từ 1/1/2016 đến cuối mỗi tháng, năm ít nước Thác Mơ………79

Bảng 3.24 Giới ha ̣n lượng nước sử du ̣ng từ 1/1/2016 đến cuối mỗi tháng, năm nhiều nước Thác Mơ……… 79

Bảng 3.25 Kết quả tính toán cho năm ít nước Thác Mơ……….…… 85

Bảng 3.26 Kết quả tính toán cho năm nhiều nước Thác Mơ……….85

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1 Mô hình Thi ̣ trường phát điê ̣n ca ̣nh tranh ……… 8

Hình 1.2 Mô hình Thi ̣ trường bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh………9

Hình 1.3 Mô hình Thi ̣ trường bán lẻ điê ̣n ca ̣nh tranh………10

Hình 1.4 Mô hình PJM trước nỗ lực tái cơ cấu bắt đầu từ những năm 1990………11

Hình 1.5 Mô hình PJM được sử dụng bởi các tiểu bang sau năm 1990……….12

Hình 1.6 Tổng quan cơ cấu tổ chức ngành điện Úc hiện nay……….16

Hình 1.7 Cấu trúc ngành điện ở Singapore năm 1995……… 18

Hình 1.8 Cấu trúc ngành điê ̣n ở Singapore hiê ̣n nay………19

Hình 1.9 Điều đô ̣ thời gian thực………25

Hình 1.10 Tính toán giá SMP và lượng công suất trả CAN……….27

Hình 2.1 Sơ đồ minh ho ̣a cơ cấu của thủy điê ̣n………32

Hình 2.2 Nguyên tắc điều tiết thủy điê ̣n đơn hồ………36

Hình 2.3 Các đơn vị tham gia thị trường VCGM……….37

Hình 2.4 Nguyên tắc của hợp đồng CfD………40

Hình 2.5 Điều độ thuỷ điện chào giá theo giá trị nước……….47

Hình 3.1 Giao diện phần mềm lập lịch thị trường điện trên nền AIMMS…………49

Hình 3.2 Đă ̣c tính vâ ̣n hành của Tuabin A Vương………52

Hình 3.3 Dự kiến kế hoạch khai thác hồ chứa A Vương……… 56

Hình 3.4 Mô phỏng số liê ̣u đầu A Vương vào trong phần mềm………65

Hình 3.5 Kế hoa ̣ch khai thác hồ A Vương theo phương án tối ưu, năm ít nước……67

Hình 3.6 Kế hoa ̣ch khai thác hồ A Vương theo phương án tối ưu, năm nhiều nước 67

Hình 3.7 Đă ̣c tính vâ ̣n hành của Tuabin Thác Mơ……….70

Hình 3.8 Dự kiến kế hoạch khai thác hồ chứa Thác Mơ………74

Hình 3.9 Mô phỏng số liê ̣u đầu Thác Mơ vào trong phần mềm………82

Hình 3.10 Kế hoa ̣ch khai thác hồ Thác Mơ theo phương án tối ưu, năm ít nước….84

Hình 3.11 Kế hoa ̣ch khai thác hồ Thác Mơ theo phương án tối ưu, năm nhiều nước.84

MỞ ĐẦU

1 Ti ́nh cấp thiết của đề tài

Ngành điện của các quốc gia trên thế giới truớc đây hầu hết đều theo mô hình độc quyền tích hợp dọc: một tập đoàn hoặc công ty thuộc sở hữu nhà nước sẽ nắm giữ toàn bộ các khâu phát điện - truyền tải điện - phân phối, bán lẻ điện cho khách hàng

sử dụng Theo quan điểm truớc đây của các nhà kinh tế, quản lý, mô hình này tận dụng được ưu thế về mặt quy hoạch phát triển, quản lý vận hành ngành điện một các tập trung

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của nền kinh tế toàn cầu, các thành tựu vượt bậc của hệ thống cơ sở hạ tầng ngành điện (công nghệ phát điện, công nghệ điều khiển, đo đếm từ xa), các quan điểm về mô hình tổ chức ngành điện cũng dần dần có

sự thay đổi rõ rệt Theo đó, một số khâu trong ngành điện, bao gồm: phát điện, bán buôn điện, bán lẻ điện hoàn toàn có thể áp dụng các cơ chế thị trường cạnh tranh để nâng cao hiệu quả; còn các khâu truyền tải điện, phân phối điện thì nên giữ theo mô hình độc quyền tự nhiên để khai thác tối ưu mạng luới truyền tải- phân phối điện, tránh phải đầu tư trùng lặp gây lãng phí

Trên cơ sở đó, ngay từ thập kỷ 70 của thế kỷ XX, một làn sóng cải cách thị trường hoá ngành điện lực đã hình thành tại các nước châu Mỹ và châu Âu như Mỹ, Chi Lê, Argentina, Anh, New Zealand, sau đó lan rộng sang các quốc gia khác như: Úc, Thụy Ðiển, Na Uy, Ðức, Tây Ban Nha vào những năm 80-90, và trở thành xu huớng phát triển chung của toàn thế giới Những áp lực kinh tế - xã hội đã bắt buộc ngành điện phải cải cách nhằm các mục đích: (i) có giải pháp cung cấp năng lượng bền vững, vừa thoả mãn nhu cầu xã hội, đồng thời đảm bảo lợi ích về mặt kinh tế và môi truờng; (ii) thu hút dầu tư tư nhân vào các hoạt động đầu tư ngành điện; (iii) đưa cạnh tranh vào trong hoạt động điện lực, phát triển thị trường điện tạo môi truờng cạnh tranh một cách thực sự bình đẳng, nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện Thị trường điện cạnh tranh đã đuợc hình thành và hoạt động hiệu quả ở một số nuớc Bắc Âu, châu Âu, châu Mỹ, Úc Ngay trong khu vực Ðông Nam Á, một số quốc gia cũng đã áp dụng thành công mô hình thị trường điện như: Singapore, Philippines, Thái Lan

Trong giai đoạn trước năm 2000, ngành điện Việt Nam được tổ chức theo mô hình độc quyền tích hợp dọc Tổng Công ty Điện lực Việt Nam, nay là Tâ ̣p đoàn Điê ̣n

lực Viê ̣t Nam (EVN) vẫn là nhà cung cấp điện chính trong cả nước EVN vận hành

và kinh doanh toàn bộ hệ thống điện, từ sản xuất đến truyền tải và phân phối điện năng Buớc sang thế kỷ 21 khâu phát điện đã đuợc cởi mở hơn, có nhiều đơn vị phát

điện nằm ngoài EVN Tuy nhiên, EVN vẫn giữ vai trò chi phối khâu phát điện (hơn 60% tổng công suất phát điện toàn hệ thống thuộc các công ty phát điện do EVN sở hữu 100% hoặc nắm giữ cổ phần chi phối); khâu phân phối bán lẻ (hơn 90% thị phần);

và độc quyền trong các khâu truyền tải điện Cũng chính trong giai đoạn này, ngành điện Việt Nam đã phải đối mặt với một loạt những thách thức về việc đảm bảo cung ứng đủ điện cho nhu cầu phụ tải cũng như nhu cầu vốn đầu tư cho phát triển Theo số liệu thống kê trong giai đoạn 2000 - 2010, tốc độ tăng trưởng phụ tải điện hàng năm

ở Việt Nam nằm trong khoảng từ 12% đến 15%/năm Ðể đáp ứng nhu cầu điện tăng cao sẽ đòi hỏi một lượng vốn đầu tư rất lớn vào nguồn và lưới điện, ước tính sơ bộ khoảng 4 tỉ USD/năm (cho giai đoạn 2011-2015) Ðây sẽ là một áp lực rất lớn cho ngành điện nếu giữ nguyên cơ cấu tổ chức theo mô hình độc quyền tích hợp dọc Kinh nghiệm thực tế trên thế giới cho thấy, chỉ có thúc đẩy cạnh tranh trong các hoạt động điện lực mới có thể giải quyết đuợc vấn đề tăng hiệu quả sản xuất và kinh doanh điện, thu hút các nguồn vốn đầu tư cũng như sử dụng vốn đầu tư một cách hiệu quả Hiện nay, thị trường điện Việt Nam đã có những bước thay đổi đáng kể Để đảm

bảo vâ ̣n hành tối ưu nhà máy điê ̣n, mang la ̣i nguồn lợi kinh tế và đóng góp sản lượng điê ̣n hiê ̣u quả cho phát triển kinh tế của cả nước, các nhà máy điện phải thực sự chủ động trong việc tính toán lập kế hoạch vâ ̣n hành, chào giá bán điê ̣n trên thi ̣ trường Xuất phát từ thực tế trên, đề tài này nhằm hướng tới mục tiêu là xây dựng kế hoạch vận hành tối ưu nhà máy thủy điện, cụ thể là vận hành tối ưu hồ chứa thủy điện A Vương Đồng thời, sử dụng phần mềm tối ưu AIMMS để tính toán kế hoa ̣ch vâ ̣n hành cho nhà máy điê ̣n với mu ̣c tiêu tối đa hóa doanh thu

2 Mu ̣c đích nghiên cứu

Khảo sát và nghiên cứu thực trạng sử dụng nước trong hồ chứa thủy điện, tính toán sản lượng điê ̣n trung bình của nhà máy trong các ki ̣ch bản năm ít nước và năm nhiều nước Từ kế hoạch vận hành, sản lượng hợp đồng và dự báo giá thi ̣ trường điê ̣n,

sử du ̣ng phần mềm tối ưu AIMMS để đưa kế hoa ̣ch vâ ̣n hành với mu ̣c tiêu tối đa hóa doanh thu

3 Phương pha ́ p nghiên cứu và thu thâ ̣p số liê ̣u

3.1 Phương pháp thu thập thông tin

Phương pháp thu thâ ̣p dữ liê ̣u bàn giấy: được dùng để thu thập thông tin thứ cấp

về lưu lượng nước về của hồ thủy điê ̣n A Vương giai đoạn 1979 – 2015, các thông số

kỹ thuâ ̣t của nhà máy điê ̣n A Vương Thông tin được thu thâ ̣p qua các tài liê ̣u thiết

kế, kỹ thuâ ̣t và số liê ̣u thống kê hàng ngày do Công ty Thủy điê ̣n A Vương cung cấp

3.2 Phương pháp tổng hợp, xử lý thông tin

Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu: Là phương pháp sử dụng các nguồn tài

liệu đã thu thập để tính toán các thông số làm số liê ̣u đầu vào để tính toán mô phỏng

Phương pháp trình bày dữ liệu bằng bảng và biểu đồ: Dữ liệu định lượng sau khi

được xử lý được tổng hợp dưới dạng các bảng và các biểu đồ

3.3 Phương pháp ti ́nh toán tối ưu

Phương pháp mô hình: Sử dụng các số liê ̣u đầu vào để mô phỏng các ràng buô ̣c

và hàm mu ̣c tiêu

Ba ̀ i toán tối ưu phi tuyến: Các ràng buô ̣c và hàm mu ̣c tiêu được mô phỏng dưới

dạng phi tuyến và sử du ̣ng phần mềm AIMMS để tính toán

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THI ̣ TRƯỜNG ĐIỆN

CẠNH TRANH VÀ VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN

1.1 Tổ chức thi ̣ trường điê ̣n và vấn đề về tái cấu trúc

Mô hình độc quyền truyền thống và các lý do tái cấu trúc

Ngành điện của các quốc gia trên thế giới trước đây hầu hết đều theo mô hình độc quyền tích hợp dọc: một tập đoàn, công ty thuộc sở hữu nhà nước sẽ nắm giữ toàn bộ các khâu phát điện - truyền tải điện - phân phối/bán lẻ điện cho khách hàng sử dụng Theo quan điểm truớc đây của các nhà kinh tế, quản lý, mô hình này tận dụng được

ưu thế về mặt quy hoạch phát triển, quản lý vận hành ngành điện một các tập trung Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của nền kinh tế toàn cầu, nhu cầu sử du ̣ng điê ̣n tăng cao đã đă ̣t áp lực rất lớn lên ngành điê ̣n Với mô hình quản lý tâ ̣p trung, do thu nhập và lợi nhuâ ̣n đều bi ̣ nhà nước điều tiết vì vâ ̣y không ta ̣o được khuyến khích trong việc giảm chi phí Bên ca ̣nh đó, cùng với các thành tựu vượt bậc của hệ thống cơ sở

hạ tầng ngành điện (công nghệ phát điện, công nghệ điều khiển - đo đếm từ xa), các quan điểm về mô hình tổ chức ngành điện cũng dần dần có sự thay đổi rõ rệt, ngành điê ̣n đứng trước thách thức bắt buô ̣c phải cải tổ với mu ̣c tiêu đảm bảo cân bằng cung

cầu điê ̣n năng cho nền kinh tế theo cơ chế thi ̣ trường Theo đó, một số khâu trong ngành điện, bao gồm: phát điện, bán buôn điện, bán lẻ điện, hoàn toàn có thể áp dụng các cơ chế thị trường cạnh tranh để nâng cao hiệu quả; còn các khâu truyền tải điện, phân phối điện thì có thể giữ theo mô hình độc quyền tự nhiên để khai thác tối ưu mạng luới truyền tải/phân phối điện, tránh phải đầu tư trùng lặp gây lãng phí

Trên cơ sở đó, ngay từ thập kỷ 70 của thế kỷ XX, một làn sóng cải cách thị trường hoá ngành điện lực đã hình thành tại các nước châu Mỹ và châu Âu như Mỹ, Chi Lê, Argentina, Anh, New Zealand, sau đó lan rộng sang các quốc gia khác như: Úc, Thụy Ðiển, Na Uy, Ðức, Tây Ban Nha vào những năm 80-90, và trở thành xu huớng phát triển chung của toàn thế giới Những áp lực kinh tế - xã hội đã bắt buộc ngành điện phải cải cách nhằm các mục đích: (1) có giải pháp cung cấp năng lượng bền vững, vừa thoả mãn nhu cầu xã hội, đồng thời đảm bảo lợi ích về mặt kinh tế và môi truờng; (2) thu hút đầu tư tư nhân vào các hoạt động đầu tư ngành điện; (3) đưa cạnh tranh vào trong hoạt động điện lực, phát triển thị trường điện tạo môi truờng cạnh tranh một cách thực sự bình đẳng, nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện

Thị trường điện cạnh tranh đã đuợc hình thành và đang hoạt động hiệu quả ở một

số nuớc Bắc Âu, châu Âu, châu Mỹ, Úc Theo kinh nghiệm từ các quốc gia trên thế giới, áp dụng mô hình thị truờng điện cạnh tranh đã và đang mang lại nhiều lợi ích: hiệu quả trong sản xuất kinh doanh điện tăng lên, đầu tư vào nguồn lưới điện được tối ưu hơn, giá điện phản ánh chi phí sản xuất thực tế của các đơn vị phát điện, chất lượng các dịch vụ về điện tăng lên rõ rệt, các nguồn năng lượng cho phát điện được

sử dụng tối ưu hơn theo hướng có lợi cho khách hàng và môi trường

Mu ̣c tiêu của thi ̣ trường điê ̣n cạnh tranh và chiến lược cải cách

Thị trường điê ̣n ca ̣nh tranh có 3 mu ̣c tiêu chính: (1) giảm giá thành; (2) thu hút đầu tư tư nhân vào các hoạt động đầu tư ngành điện; (3) đưa cạnh tranh vào trong hoạt động điện lực, phát triển thị trường điện tạo môi truờng cạnh tranh một cách thực

sự bình đẳng, nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện

Để thực hiê ̣n được các mu ̣c tiêu của thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh, ngành điê ̣n phải thực hiê ̣n chính sách cải cách tâ ̣p trung vào 4 nô ̣i dung: (1) tái cấu trúc và thương ma ̣i

hóa các doanh nghiê ̣p ngành điê ̣n; (2) xây dựng khung pháp lý và điều tiết áp du ̣ng cho ngành điê ̣n; (3) xây dựng quy đi ̣nh về phương pháp đi ̣nh giá điê ̣n; (4) xây dựng chương trình tiết kiê ̣m năng lượng:

1.1.2.1 Ta ́ i cấu trúc và thương mại hóa các doanh nghiê ̣p ngành điê ̣n

Mục tiêu đầu tiên của thi ̣ trường điê ̣n là chuyển đổi các doanh nghiệp ngành điện thành các công ty mang tính thương mại hoạt động hiệu quả, vững mạnh về tài chính, đáng tin cậy và có sự tự chủ về quản lý trong hoạt động Chiến lược chính bao gồm:

• Chuyển đổi các đơn vị phát điê ̣n, truyền tải điê ̣n, phân phối điê ̣n trực thuô ̣c nhà nước thành các công ty tự chủ về quản lý và tài chính, độc lập về pháp lý;

• Đưa cạnh tranh vào thị trường phát điện và tạo điều kiện thuận lợi cho các đơn vị phát điện mới, các đơn vị hoạt động bán buôn điện, bán lẻ điện tham gia vào thị trường này;

• Các khách hàng được phép lựa cho ̣n nhà cung cấp điê ̣n

1.1.2.2 Xây dư ̣ng khuôn khổ pháp lý và điều tiết

Thiết lập một cơ sở pháp lý đồng bộ nhằm tạo thuận lợi cho các hoạt động mang tính thương mại của ngành và sự giám sát của Chính phủ đối với ngành điện Đây

cũng là mô ̣t trong các giải pháp nhằm khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia

vào đầu tư hoa ̣t đô ̣ng ngành điê ̣n Các bước chính bao gồm:

• Ban hành Luật và các văn bản dưới luật nhằm quy định: i) phạm vi và cấu trúc của cơ quan điều tiết, ii) thủ tục định giá điện và điều tiết, và iii) các qui định

1.1.2.3 Xây dư ̣ng phương pháp đi ̣nh giá điê ̣n hiê ̣u quả

Trong thị trường điê ̣n đô ̣c quyền, công ty điê ̣n đô ̣c quyền chi ̣u trách nhiê ̣m đi ̣nh giá điê ̣n căn cứ trên chi phí và lợi nhuâ ̣n của ngành Các vấn đề về định giá điện chủ yếu tồn tại là: i) mức giá bán lẻ điện thấp hơn chi phí cung cấp điện; ii) giá bán điện không thúc đẩy tính hiệu quả, tin cậy và minh bạch của các hoạt động phát điện, truyền tải và phân phối điện; và iii) không có chính sách hoặc cơ chế (trợ giá) rõ ràng

và minh bạch để giải quyết sự khác biệt giữa giá điện bán lẻ với giá sản xuất điê ̣n dựa trên chi phí

Vì vâ ̣y, trong thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh, khi các khâu phát điê ̣n, truyền tải, phân phối được phân tách, phương pháp đi ̣nh giá điê ̣n sẽ thay đổi Mục tiêu là vận dụng nguyên tắc dựa trên chi phí để xác định giá bán lẻ nhằm tăng cường sử dụng điện hiệu quả, và sử dụng biểu giá chuyển nhượng nội bộ hiệu quả để khuyến khích các công

ty phân phối hoạt động hiệu quả và mua bán điện kinh tế Các chiến lược chính bao gồm:

• Định giá điện phải nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và sự công bằng, đồng thời thu hút đầu tư vào ngành điện;

• Để đạt được hiệu quả kinh tế, giá điện phải được xác định ở mức sát nhất với chi phí biên dài hạn cho các dịch vụ cung cấp điện;

• Giá điện phải được phân tách ra thành các mức giá cho phát điện, truyền tải

và phân phối điện nhằm thúc đẩy hiệu quả, tính tin cậy và minh bạch;

• Thiết lập thị trường điện cạnh tranh và cho phép giá phát điện được định giá bởi các đơn vị phát điện tham gia thị trường;

• Trong việc lập giá truyền tải và phân phối, cần áp dụng các nguyên tắc bù đắp chi phí (bao gồm cả lợi nhuận hợp lý từ vốn đầu tư) và nâng cao hiệu quả, sử

dụng chi phí biên dài hạn như là một chuẩn kinh tế và là giới hạn trên của biểu giá;

• Giá điện bán lẻ phải được thiết kế để khuyến khích sử dụng điện hiệu quả và kinh tế, cho phép sử dụng giá bán lẻ của từng khu vực (giá nút) thay cho biểu giá bán lẻ thống nhất trên toàn quốc;

• Các chính sách trợ giá điện nếu cần thiết thì phải rõ ràng và minh bạch và có

lộ trình giảm dần trợ giá một cách cụ thể

1.1.2.4 Tiết kiệm điện năng

Mục tiêu ở lĩnh vực này là tạo điều kiện thuận lợi cho sử dụng điện hiệu quả và khuyến khích tiết kiệm điện năng Để thực hiện được mục tiêu này thì chiến lược là xây dựng và thực hiện các chương trình quản lý phụ tải trong ngành điện

Ca ́ c mô hình thi ̣ trường điê ̣n

Vào cuối thế kỷ XX, ngành điện được phân chia thành 4 mô hình cơ bản và được các nước sử dụng dưới dạng này hoặc dạng khác: Mô hình 1, độc quyền điều tiết tự nhiên (không có cạnh tranh); Mô hình 2, phát điê ̣n ca ̣nh tranh; Mô hình 3, bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh và Mô hình 4, bán lẻ điê ̣n ca ̣nh tranh

1.1.3.1 Mô hi ̀nh độc quyền

Trong mô hình đô ̣c quyền điều tiết (không có cạnh tranh), những công ty độc quyền tự nhiên phân cấp theo ngành dọc, chiếm lĩnh toàn bộ lĩnh vực sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng Nhà nước điều khiển những công ty này để họ không lợi dụng được thế độc quyền của mình thông qua việc điều tiết về doanh thu (qua giá bán điê ̣n cho khách hàng tiêu thu ̣) và lợi nhuâ ̣n Sự phát triển của hệ thống điện được đảm bảo nhờ việc đưa thành phần vốn đầu tư vào giá đối với hộ tiêu thụ Giá điện được xác lập theo mức chi phí sản xuất điện trung bình của hê ̣ thống điê ̣n cộng với một thành phần vốn đầu tư mới trong giá thành Trong mô hình đô ̣c quyền, người bán điê ̣n và người mua điê ̣n không có sự lựa cho ̣n khách hàng Mô hình này được áp dụng ở hầu hết các nước trên thế giới trong giai đoa ̣n đầu phát triển ngành công nghiệp điê ̣n

1.1.3.2 Mô hi ̀nh Phát điê ̣n cạnh tranh

Trong mô hình Phát điê ̣n ca ̣nh tranh, các nhà sản xuất điện độc lập về tài chính cạnh tranh với nhau trong việc cung cấp điện năng cho một hãng mua duy nhất Các lĩnh vực còn lại của hê ̣ thống điê ̣n bao gồm truyền tải, phân phối được giữ nguyên cơ cấu phân ngành theo chiều dọc và đối với người tiêu thụ nó được giữ độc quyền như trước Hoạt động của Hãng mua điện (kể cả việc quyết định giá điện mua của nhà

sản xuất và bán cho hộ tiêu thụ) được điều tiết bởi Nhà nước Mô hình này sẽ hiện thực hóa hiệu quả cạnh tranh giữa các nhà sản xuất điện năng Khi có sự điều tiết đúng của nhà nước, giá điện cho các hộ tiêu dùng sẽ thấp hơn so với điều tiết độc quyền Đây chính là ưu thế cơ bản của mô hình này so với mô hình độc quyền

Ưu điểm: Đối với mô hình Thi ̣ trường phát điê ̣n ca ̣nh tranh, do các khâu truyền

tải, phân phối vẫn giữ nguyên cơ chế đô ̣c quyền, không có tác đô ̣ng lớn đối với ngành điê ̣n, có thêm thời gian cải thiện năng lực trong các lĩnh vực chủ chốt, nhờ đó, khả năng thành công cao

Nhược điểm: Cạnh tranh ban đầu bị hạn chế, đòi hỏi cơ quan mua duy nhất có vị thế tín dụng mạnh (thông thườ ng vẫn thuô ̣c nhà nước), các công ty phân phối không

có cơ hội lựa chọn đối tác cung cấp điện, Các biê ̣n pháp cắt giảm các chi phí cung cấp điện sẽ bị hạn chế do khâu truyền tải, phân phối vẫn thuô ̣c nhà nước

1.1.3.3 Mô hi ̀nh Bán buôn điê ̣n cạnh tranh

Lĩnh vực phân phối và tiêu thụ điện năng được chia theo vùng với sự thành lập một số công ty phân phối - tiêu thụ điện, độc quyền cung cấp điện cho tất cả các hộ tiêu dùng trong khu vực của mình

Thị trường bán buôn điện được tổ chức với một Nhà điều hành hệ thống thương

và như vậy sẽ chấm dứt tình trạng điều tiết giá bán buôn Đồng thời, cũng thành lập Nhà điều độ hệ thống độc lập thực thi nhiệm vụ điều độ vận hành hê ̣ thống điê ̣n Mô hình này vận hành khá phức tạp do có hai nhà điều hành hệ thống điện, một nhà điều hành thương mại và một nhà điều độ kỹ thuật hệ thống điện Trong quá trình hoạt động dễ gặp rủi ro gây mất ổn định và độ tin cậy cung cấp điện Hơn nữa việc thêm

1 nhà điều hành hệ thống thương mại sẽ có thể làm tăng thêm giá bán điện

Ưu điểm: Các công ty phân phối có cơ hội lựa chọn đơn vị cung ứng điện, cạnh tranh phát triển khiến các đơn vị phát điện phải nâng cao hiệu năng, giảm chi phí, các khách hàng lớn có thể lựa chọn các đối tác cung cấp điện cho mình

Nhược điểm: Sẽ có thay đổi lớn đối với cải cách ngành điê ̣n, xây dựng và vận hành thị trường này sẽ tốn kém và phức tạp hơn mô hình phát điê ̣n ca ̣nh tranh, Các khách hàng vừa và nhỏ có thể không thu được lợi ích từ thị trường

1.1.3.4 Mô hi ̀nh bán lẻ điê ̣n cạnh tranh

Lĩnh vực phân phối và tiêu thụ điện năng được chia tách thêm với sự hình thành những công ty điều tiết lưới phân phối (theo vùng lãnh thổ) và nhiều công ty bán lẻ điện Thị trường bán lẻ điện được tổ chức, trong đó các công ty bán lẻ điện (mua điện trên thị trường bán buôn) cạnh tranh với nhau Chấm dứt việc điều tiết giá bán lẻ

Thi Thi ̣ trường bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh ̣ trường bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh

Ưu điểm: Hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí, cạnh tranh hơn bắt đầu với các khách hàng lớn, sau đó đến các khách hàng nhỏ hơn, tất cả các khách hàng có thể thu được lợi ích trực tiếp từ cạnh tranh hoàn toàn và mở rộng quyền lựa chọn

Nhược điểm: Các khách hàng vừa và nhỏ sẽ mất nhiều thời gian hơn để hiện thực hóa tiết kiệm chi phí và hiệu năng thị trường, so với Mô hình cạnh tranh bán buôn, cần đầu tư nhiều hơn về cơ sở ha ̣ tầng và hê ̣ thống pháp lý, phát sinh các chi phí bổ sung, yêu cầu thông tin tới khach hàng rộng rãi

Cần nhấn mạnh rằng, tất cả các mô hình nêu trên đều là mô hình thị trường, hai

mô hình 1 và 2 là mô hình thị trường điều tiết giá mặc dù thị trường phát điện ca ̣nh tranh có sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất điện, tuy nhiên giá bán buôn điê ̣n và giá

bán lẻ điê ̣n vẫn do nhà nước điều tiết Giá điện được hình thành trên cơ sở chi phí sản xuất trung bình toàn hệ thống và đảm bảo sự phát triển hợp lý, kịp thời của hệ thống điện cũng như độ tin cậy cung cấp điện

Điều quan trọng và đáng chú ý nhất là việc chuyển từ thị trường điều tiết sang thị trường cạnh tranh (từ mô hình 1 và 2 sang mô hình 3 và 4) sẽ chỉ mang lại hiệu quả cho những nhà sản xuất điện, việc phi điều tiết hóa được tiến hành vì mục tiêu của những nhà sản xuất điê ̣n Những hộ tiêu dùng điện (các ngành kinh tế khác và toàn

bộ nhân dân) có thể phải hứng chịu thiệt hại do việc tăng giá, thiếu hụt điện và sự cố

Thi ̣ trường bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh

Thi ̣ trường bán lẻ điê ̣n ca ̣nh tranh

1.2 Ca ́ c mô hình thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh trên thế giới

1.2.1 Thi ̣ trường điê ̣n PJM Mỹ

Ngành điện của Mỹ bắt đầu tái cấu trúc vào những năm 1990 và đã đạt được rất nhiều thành công đáng kể Sự phát triển của ngành điện Mỹ là nguồn cảm hứng cho các nước khác trên thế giới học hỏi kinh nghiệm

Thị trường điện của Mỹ được chia ra làm hai giai đoạn với mốc chia là năm 1990 Trước năm 1990 thị trường điện Mỹ hoạt động theo mô hình độc quyền với nhà nước đóng vai trò chi phí phối, đến sau năm 1990 thì Mỹ bắt đầu mở cửa tự do thị trường điện

Hình dưới đây mô tả hai mô hình cho hai giai đoạn thị trường:

Hình 1.4 Mô hình PJM trước nỗ lực tái cơ cấu bắt đầu từ những năm 1990

Hình 1.5 Mô hình PJM được sử dụng sau năm 1990

Thị trường điện ban đầu hoạt động chủ yếu tại khu vực Đông Nam, Tây Nam và Tây Bắc nơi có các công ty tích hợp do ̣c (sở hữu sản xuất, truyền tải và phân phối) chịu trách nhiệm về hoạt động vận hành và quản lý hệ thống và cung cấp năng lượng cho khách hàng Việc bán điện vật lý thường diễn ra thông qua những giao dịch song phương

Từ năm 1927, thị trường PJM bắt đầu thành lập giữa Pennsylvania, New Jersey, Maryland thực hiện việc chào giá thông qua bản chào Sau đó vào năm 1956, 1965,

1981, các đơn vị phát điện và mua điện thành viên tại các vùng lân cận tham gia vào thị trường PJM Vào năm 1993, PJM Interconnection Association chính thức thành lập Cơ quan điều tiết điện lực Mỹ (FERC) chính thức công nhận PJM trở thành đơn

vị điều hành, quản lý hệ thống và thị trường điện độc lập vào năm 1997 Với tổng số hơn 960 đơn vị thành viên, PJM là thị trường điện đầu tiên và lớn nhất thế giới Mười bảy tiểu bang và Quận Columbia hiện nay cho phép khách hàng điện mua

từ các nhà cung cấp bán lẻ cạnh tranh chứ không phải từ các công ty phân phối chuẩn Khái niệm này được gọi là cạnh tranh bán lẻ hoặc lựa chọn bán lẻ Sức mạnh bán ra của các nhà cung cấp cạnh tranh vẫn còn chảy vào các dòng thuộc sở hữu của công

ty phân phối, nhưng cạnh tranh bán lẻ cho phép khách hàng lựa chọn để ký hợp đồng với một nhà cung cấp bên thứ ba khiến cho quyền lực bán trên cơ sở hạ tầng là như nhau

Các nhà cung cấp cạnh tranh thường cung cấp một loạt các lựa chọn dịch vụ; như các kế hoạch rào chắn để chống lại sự biến động giá hoặc thúc đẩy hiệu quả năng lượng Trước khi bước vào một thị trường mới, các nhà cung cấp bán lẻ cạnh tranh đầu tiên phải nhận được sự đồng tình từ các hội đồng (uỷ ban) dịch vụ công cộng Vào năm 2010, các nhà cung cấp bán lẻ cạnh tranh đã cung cấp 16% trên tổng doanh

số bán lẻ của Mỹ Phần lớn các khách hàng tận dụng lợi thế của các nhà cung cấp bán

lẻ cạnh tranh trong các lĩnh vực thương mại và công nghiệp, đối với các bang Đông Bắc, các bang trung Đại Tây Dương, và Texas dẫn đầu về chi phí Nhìn chung, sự cạnh tranh bán lẻ đã có một vài kết quả một số hỗn hợp – một vài giá điện làm tăng các chính sách lựa chọn bán lẻ mới, trong khi những cái khác lại bác bỏ lý lẽ này Giá trên thị trường bán buôn được xác định theo hai mô hình Đấu giá mức thanh toán bù trừ và Đấu giá mức giá bỏ thầu

1.2.1.1 Mô hình ba ́ n buôn 1: Đấu giá mức giá thanh toán bù trừ

ISO/RTO sử dụng cách đấu giá mức giá thanh toán bù trừ hoặc đơn lẻ một cách thống nhất, trong đó các công ty phát điện bỏ thầu với một tổ chức quản trị thị trường độc lập cho một khoảng thời gian cụ thể Tổ chức quản trị độc lập sẽ sắp xếp phát điện từ giá thấp đến giá cao nhất cho đến khi tất cả các nhu cầu về điện được đáp ứng Mỗi công ty phát điện có điện được bán sẽ được trả giá bằng giá của đơn vị điện cuối cùng cần thiết để đáp ứng tổng nhu cầu

Việc đấu giá mức giá thống nhất được sử dụng cho thị trường "tại chỗ" (hoặc thời gian thực) đối với tất cả các thị trường được liên bang phê duyệt và các thị trường khu vực vận hành độc lập Trong thực tế, thị trường giao ngay chỉ phục vụ một phần của nhu cầu về điện Giống như một quỹ tương hỗ, các nhà cung cấp điện bán lẻ phục

vụ khách hàng của mình thông qua một danh mục đa dạng bao gồm các hợp đồng dài hạn, trung hạn, ngắn hạn, cũng như trên các thị trường giao ngay

Việc đấu giá mức giá thống nhất thanh toán bù trừ thúc đẩy các công ty phát điện thực hiện giảm chi phí vận hành để giá bỏ thầu có thể thấp hơn và, do đó, sẽ bán được điện – các công ty phát điện đặt giá thanh toán bù trừ, do đó đáp ứng mức cuối cùng của nhu cầu, sẽ thu được ít lợi nhuận hoặc không trang trải được chi phí cố định của mình Theo thiết kế của việc đấu giá này, các công ty phát điện với chi phí thấp lại có thể trang trải một số khoản nợ dài hạn và các chi phí khác

Bởi vì mức cuối cùng của nhu cầu sẽ được sử dụng để đặt giá thanh toán bù trừ,

do đó giá điện được xác lập một cách rõ ràng Đối với một số khách hàng có thể chủ động giảm nhu cầu của của mình, họ có thể thấy rõ lợi ích về giá có thể đạt được

1.2.1.2 Mô hình ba ́ n buôn 2: Đấu giá mức giá bỏ thầu

Ngược lại, theo mô hình đấu giá mà công ty phát điện được trả tiền bằng giá bỏ thầu, quá trình lựa chọn công ty phát điện sẽ được thực hiện trong một khung thời gian nhất định, giống như việc đấu giá mức giá thanh toán bù trừ thống nhất, chỉ khác

ở chỗ mỗi công ty trúng đấu giá được thanh toán đúng bằng mức giá công ty đó bỏ thầu Đây là một sự khác biệt đáng kể

Theo mô hình đấu giá mà công ty phát điện được trả tiền bằng giá bỏ thầu, công

ty phát điện gộp tất cả các chi phí của họ vào giá thầu và cố gắng đoán xem mức giá cao nhất được lựa chọn sẽ là gì, và sau đó đặt giá để phù hợp với mức giá dự đoán

đó Chắc chắn, một số công ty phát điện chi phí thấp sẽ chào giá quá cao - bởi vì tất

cả các công ty phát điện sẽ chào giá cao hơn giá chi phí vận hành, từ đó dẫn đến mất tính minh bạch của thị trường và tăng nguy cơ cố tình nâng cao chi phí

Vì những lý do trên, các nhà kinh tế học và các nhà phân tích thống nhất rằng mô hình đấu giá thanh toán bù trừ thống nhất thường mang lại mức giá thấp hơn cho người tiêu dùng so với mô hình đấu giá thanh toán bằng giá bỏ thầu

Trong mỗi bang, bất kể là thị trường điện bán lẻ có cạnh tranh hay không, nguồn cung cấp điện cho khách hàng sử dụng cuối cùng là từ thị trường bán buôn cạnh tranh

mở của, từ các nhà máy điện do các công ty phân phối sở hữu, với mức giá tính dựa trên chi phí, hoặc sự kết hợp của cả hai

1.2.1.3 Mô hình ba ́ n lẻ 1: Bán lẻ theo lựa chọn

Trong các bang có thị trường bán lẻ cạnh tranh đầy đủ (thường được gọi là "bán

lẻ theo lựa chọn"), khách hàng có thể lựa chọn giữa nhà cung cấp điện hiện nay của

họ và một loạt các nhà cung cấp cạnh tranh, chư không bị bắt buộc phải dùng một nhà cung cấp duy nhất Các nhà phân phối điện bán lẻ cạnh tranh cung cấp một loạt các kế hoạch dịch vụ với mức giá khác nhau cho người tiêu dùng và các doanh nghiệp

để họ có thể linh hoạt trong việc mua năng lượng Các nhà phân phối cũng có thể cung cấp dịch vụ tự bảo hiểm chống lại sự biến động giá cả, nhiều sự lựa chọn cho các nguồn năng lượng thay thế, và các dự án tiết kiệm năng lượng mới, và nhiều dịch

vụ khác Những cơ hội này cho phép người tiêu dùng và các doanh nghiệp lựa chọn các dịch vụ đáp ứng tốt nhất nhu cầu của họ

Trong hầu hết các bang có thị trường bán lẻ cạnh tranh, nếu khách hàng không tự lựa chọn một nhà cung cấp sẽ được phục vụ thông qua một dịch vụ gọi là "nhà cung cấp các giải pháp cuối cùng" (Provider of last resource - POLR - cũng được gọi là dịch vụ tiêu chuẩn tiêu chuẩn – Standard Offer Service - SOS) Các nhà cung cấp POLR hoặc SOS sẽ đảm bảo năng lượng cần thiết để cung cấp cho khách hàng bằng việc mua điện trên thị trường bán buôn thông qua đấu thầu cạnh tranh

Thị trường bán lẻ được quản lý ở cấp bang Cơ quan chủ quản tại các bang thường được gọi là "Ủy ban Tiện ích công" hoặc "Ủy ban Dịch vụ công” Trong tất cả các bang, các ủy ban này điều tiết chi phí và tỷ lệ lợi nhuận cho việc sử dụng và bảo trì các hệ thống phân phối

Trong các bang có thị trường “bán lẻ theo lựa chọn”, các ủy ban này sẽ thực hiện phê duyệt cho các nhà cung cấp cạnh tranh trước khi họ có thể phục vụ khách hàng Các ủy ban này cũng giám sát việc mua điện từ thị trường bán buôn của các POLR

và SOS, và phê duyệt kết quả của quy trình này nếu đánh giá là quy trình này đã được thực hiện một cách công bằng

1.2.1.4 Mô hình ba ́ n lẻ 2: Bán lẻ độc quyền

Đối với các bang không thực hiện thị trường “bán lẻ theo lựa chọn”, các ủy ban quản lý các khoản chi phí của các nhà phân phối độc quyền bằng cách cho phép một

tỷ lệ lợi nhuận nhất định trên hầu hết chi phí Trong các bang này, các công ty sản xuất và phân phối điện tích hợp theo ngành dọc có thể xây dựng, sở hữu và vận hành các nhà máy điện - với chi phí lấy từ nguồn đóng thuế Để kiềm chế tính kém hiệu quả có thể xảy ra trong các hệ thống độc quyền, nhiều bang yêu cầu việc mua nguyên nhiên liệu sản xuất điện phải được thực hiện thông qua một quy trình đấu thầu cạnh tranh - tương tự như cách các hợp đồng mua sắm công của chính phủ

1.2.2 Thi ̣ trường điê ̣n Australia

Quá trình tái cơ cấu ngành điện Úc bắt đầu từ năm 1991, bằng viê ̣c chia tách các khâu phát điện, truyền tải và phân phối Khi chưa thực hiện quá trình tái cơ cấu, các đơn vị trong ngành điện Úc đều thuộc sở hữu của nhà nước Quá trình tái cơ cấu ở

Úc được tiến hành đồng thời từ cấp bang và cấp liên bang

Năm 1994, Ủy ban quản lý lưới điện liên bang ban hành quy định “Tái cơ cấu ngành điện Úc” trong đó đưa ra mục tiêu cho phát triển thị trường điện tại Úc Năm 1996, Úc đã chính thức đi vào vận hành thị trường phát điện cạnh tranh toàn diện, tiếp sau đó là hàng loạt các quyết định xây dựng các đường dây liên kết giữa các các vùng

Năm 1998, Hai bang Victoria và New South Wale tiến hành đi dầu trong việc xây dựng và phát triển mô hình thị trường điện bán buôn tại Úc, cùng lúc đó thì NEMMCO được thành lập để điều hành hệ thống điện và các hoạt động trên thị trường cho những đơn vị tham gia

Hiện tại NEM đang phát triển ở cấp độ thị trường điện bán buôn giao ngay (Wholesale spot market), áp dụng quy mô toàn phần (Gross pool), chào giá tự do (Price-based) và giá theo giá biên vùng (regional price settlement) với 5 nút chính là

Queensland, New South Wales, the Australian Capital Territory, Victoria và South Australia

Hình 1.6 Tổng quan cơ cấu tổ chức ngành điện Úc hiện nay

Giá trần thị trường là 12500$/MWh để đảm bảo cân bằng toàn bộ điện năng giữa nguồn phát và phụ tải Giá sàn thị trường là -1000$/MWh Chu kì thanh toán là

1 tháng

Các thành viên tham gia thị trường bán buôn giao ngay gồm có:

• Các đơn vị phát điện

• Các công ty phân phối

• Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện (AEMO)

• Tổ chức chính phủ quản lý trực tiếp các hoạt động điện lực (ACCC) AEMO sẽ tính toán thanh toán theo giá biên từng vùng và thực hiện thanh toán cho các đơn vị theo từng tuần AEMO sẽ trực tiếp thu tiền từ các công ty phân phối

và thanh toán các đơn vị phát điện cũng như đơn vị truyền tải điện

Để đảm bảo không bị gián đoạn dòng tiền trong quá trình thanh toán, AEMO

sẽ phải đưa ra các chính sách nghiêm khắc để quản lý các rủi ro tài chính AEMO sẽ phải yêu cầu một khoản đặt cọc tín dụng áp đặt cho tất cả các đơn vị tham gia thị trường và giám sát khung thời gian và quá trình thanh toán trên thị trường Nếu đơn

vị nào trì hoãn quá trình thanh toán theo khung thời gian cố định sẽ được thông báo

và yêu cầu thực hiện ngay quá trình thanh toán kèm theo mức phạt theo khung thời gian trì hoãn đã cam kết khi tham gia thị trường Mức độ cao hơn nữa sẽ là sự can thiệp trực tiếp cơ quan chính phủ trực tiếp quản lý hoạt động điện lực Úc ACCC

Thị trường toàn phần chào giá tự do (Price-based) có thể tạo nên xu hướng giá điện ngày càng tăng mà không tạo ra được động lực thu hút thêm vốn đầu tư phát triển nguồn điện Về mặt vận hành các nhà máy không muốn chào tối đa công suất khả phát để nâng cao giá điện khi cung không đủ đáp ứng cầu Về mặt đầu tư, các công ty phát điện không muốn đầu tư bổ sung để nâng công suất phát cũng để tạo nên tình trạng thiếu cung, nâng giá bán để tăng lợi nhuận Như vậy, mô hình thị trường toàn phần chào giá tự do có thể tạo xu hướng hạn chế phát triển công suất nguồn mới

cả về ngắn hạn và dài hạn vì động lực lớn nhất của các công ty phát điện là đạt được giá bán điện cao nhất để có được lợi nhuận cao bù đắp tài chính trước mắt và những rủi ro thị trường Thực tế, với tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện tại Úc ở mức 4%/năm thì trong vòng 7 năm trở lại đây gần như không có thêm nguồn mới nào Hệ quả là giá điện bán buôn đã tăng xấp xỉ 80%

1.2.3 Thi ̣ trường điê ̣n Singapore

Quá trình tái cơ cấu ngành điện Singapore bắt đầu từ năm 1995 với viê ̣c thành lập

Uỷ ban quản lý ngành điện và khí để chuẩn bị cho việc xây dựng thị trường điện Năm 1991, Thiết kế thị trường điện singapore (Singapore Electricity Pool-SEP) Năm 1998, Bắt đầu vận hành thị trường SEP

Năm 2001, Thành lập Cơ quan điều tiết thi ̣ trường năng lương EMA và Công ty

vận hành thi ̣ trường điê ̣n EMC (ban đầu trực thuộc EMA)

Năm 2003, Bắt đầu vận hành thị trường điện bán buôn (National Electricity Market of Singapore-NEMS)

Năm 2004, Áp dụng Hợp đồng Vesting Contract (để tránh các hành vi lũng đoạn thị trường)

Năm 2008, Tư hữu hóa các Công ty Phát điê ̣n nhà nước (Tuas Power được bán cho China Huaneng - Trung Quốc, Senoko Power được bán cho Lion Consortium - Pháp và Power Seraya được bán cho YTL - Malaysia)

Năm 2010, Các hợp đồng vesting được thực hiện thêm cho các khách hàng lớn ngoài phần đã ký cho các khách hàng nhỏ

Năm 2015, Hội thảo họp bàn về tương lai thị trường điện Singapore ngày 1/4/2015 Định hướng phát triển thị trường bán buôn nhiều cạnh tranh hơn và thị trường bán lẻ cho các khách hàng

Hình 1.7 Cấu trúc ngành điện ở Singapore năm 1995

NEMS là thị trường bán buôn điện cạnh tranh theo mô hình thị trường chào giá toàn phần (Gross pool), chu kỳ chào giá là nửa giờ với giờ đóng cửa là 65 phút trước chu kỳ giao dịch

Hình 1.8 Cấu tru ́ c ngành điê ̣n ở Singapore hiê ̣n nay

Trong thị trường NEMS áp dụng dụng các loại giá sau:

• Giá nút (nodal price): xác định cho 720 nút trên lưới truyền tải, phản ánh mức độ hạn chế công suất tải điện và tổn thất điện năng trên đường dây Giá nút được áp dụng để thanh toán cho lượng điện năng phát các công ty phát điện, và tạo tín hiệu địa điểm cho các nhà đầu tư

• Giá bình quân hệ thống (Uniform Singapore Energy Price – USEP): giá trị bình quân gia quyền của giá tại các nút phụ tải, áp dụng cho bên mua điện, đảm bảo tính bình đẳng cho tất cả các khách hàng của NEMS

• Giá công suất dự phòng

• Giá công suất điều tần

Các mức giá điện trên được xác định trên thị trường theo chu kỳ nửa giờ, dựa trên các bản chào giá của phía phát điện và nhu cầu tải của hệ thống Giá công suất dự phòng và công suất điều tần được tính toán theo phương pháp đồng tối ưu với giá năng lượng (giá nút)

Nhằm mục đích hạn chế khả năng lũng đoạn thị trường của các đơn vị phát điện lớn và đảm bảo để Công ty cung cấp dịch vụ thị trường MSSL bán điện cho các khách hàng được điều tiết (non-contestable consumers) theo mức giá ổn định, không biến động theo giá thị trường giao ngay nên MSSL đã thiết lập các Vesting Contract

Vesting Contract là hợp đồng mua bán điện giữa các công ty phát điện và Công ty dịch vụ điện lực Singapore MSSL Nội dung các hợp đồng vesting bao gồm cả sản lượng và giá điện do EMA điều tiết

Giá các hợp đồng vesting (S$/MWh) được MSSL tính toán điều chỉnh hàng quý

để áp dụng cố định cho quý tới, bằng giá biên dài hạn (LRMC) của 1 tổ máy tuabin khí chu trình hỗn hợp CCGT chuẩn, hoạt động hiệu quả nhất Tổ máy CCGT chuẩn

do EMA xác định và phê duyệt

Về sản lượng các hợp đồng Vesting, EMA đã xây dựng và công bố một lộ trình giảm dần sản lượng điện ký qua các hợp đồng Vesting của các công ty phát điện theo

độ mở của thị trường bán lẻ cạnh tranh và khả năng hạn chế lũng đoạn thị trường của thị trường bán buôn NEMS

Sản lượng điện theo hợp đồng của các công ty phát điện được phân bổ theo tỷ lệ thuận với công suất khả dụng Sản lượng hợp đồng theo giờ phụ thuộc vào các chu

kỳ phụ tải cao, thấp điểm và bình thường, với trọng số tương ứng là 1,14; 0,86 và 1,00

Những khách hàng có có lượng tiêu thụ điện hàng năm lớn hơn 10MWh sẽ được phép tham gia thị trường Hiện tại 75% lượng phụ tải (tương đương với khoảng 13000 khách hàng) của hệ thống được giao dịch qua thị trường (25% còn lại được thanh toán theo giá điều tiết của chính phủ)

1.3 Ca ́ c vấn đề về vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n

1.3.1 Ca ́ c vấn đề cơ bản về vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n

Hệ thống điê ̣n là mô ̣t bô ̣ phâ ̣n của hê ̣ thống năng lượng, bao gồm các nhà máy điện, ma ̣ng lưới điê ̣n và hô ̣ tiêu thu ̣ điê ̣n Trong đó, các nhà máy điê ̣n có nhiê ̣m vu ̣ biến đổi năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí, thủy năng… thành điê ̣n năng Viê ̣c vâ ̣n

hành nhà máy điê ̣n phải đảm bảo các mu ̣c tiêu về kinh tế- kỹ thuâ ̣t

Vớ i mu ̣c tiêu vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n an toàn, tin câ ̣y, chất lượng điê ̣n năng của phụ tải là mô ̣t yêu cầu quan tro ̣ng, thể hiê ̣n qua tần số và điê ̣n áp sử du ̣ng điê ̣n Để đảm bảo chất lượng điê ̣n năng, ta ̣i mỗi thời điểm, điê ̣n năng do các nhà máy điê ̣n phát

ra phải cân bằng với điê ̣n năng của các hô ̣ tiêu thu ̣, bao gồm cả tổn thất Ngoài ra, việc vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n phải đảm bảo thông số kỹ thuâ ̣t của tổ máy, các thiết bi ̣

và công trình phu ̣ trợ, đảm bảo tuân thủ theo đúng các quy trình, quy đi ̣nh chă ̣t chẽ

về chế đô ̣ sửa chữa, trình tự thao tác trên các thiết bi ̣, chế đô ̣ báo cáo…

Khác với mu ̣c tiêu kỹ thuâ ̣t, viê ̣c vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n để đảm bảo lợi ích về kinh tế có thể thay đổi khác nhau tùy thuô ̣c theo góc đô ̣ đánh giá (đơn vi ̣ phát điê ̣n,

đơn vi ̣ truyền tải điê ̣n, đơn vi ̣ mua điê ̣n…), đă ̣c điểm của hê ̣ thống điê ̣n (phu ̣ tải, giới

hạn truyền tải, cơ cấu nguồn điê ̣n…) và môi trường vâ ̣n hành thi ̣ trường điê ̣n

1.3.2 Ca ́ c nô ̣i dung của vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n

1.3.2.1 Lâ ̣p kế hoạch vận hành

Mục đích chung của quá trình lập kế hoạch vận hành năm tới, tháng tới, tuần tới

là để thiết lập/điều chỉnh các thông số chính của hê ̣ thống điê ̣n và thị trường điê ̣n cho chu kỳ tính toán (năm, tháng, tuần) tiếp theo và đi ̣nh hướng vâ ̣n hành cho thời gian

tớ i Thông thường, đối với kế hoa ̣ch tháng, người ta sẽ câ ̣p nhâ ̣t số liê ̣u và tính toán

kế hoa ̣ch đến hết mùa (mùa khô, mùa lũ) hoă ̣c hết năm, đối với kế hoa ̣ch tuần sẽ câ ̣p nhật và tính toán trong 2 tuần, 4 tuần hoă ̣c 8 tuần Đối với kế hoa ̣ch dài ha ̣n (năm và nhiều năm), viê ̣c cân bằng năng lượng sẽ mang tính quan tro ̣ng hơn, trong khi đó, với

các khung thời gian ngắn ha ̣n, người ta la ̣i quan tâm nhiều hơn tới cân bằng về công suất Do vâ ̣y, trong bài toán tối ưu thủy nhiê ̣t điê ̣n ngắn ha ̣n, các chu kỳ tính toán sẽ ngắn hơn, các số liê ̣u đầu vào có thể được mô phỏng chi tiết hơn, ví du ̣ người ta có thể xem xét mô phỏng chi phí khởi đô ̣ng, tốc đô ̣ tăng giảm tải của tổ máy trong tính toán kế hoa ̣ch ngắn ha ̣n

Quá trình lập kế hoạch được thực hiện thông qua việc mô phỏng hê ̣ thống điê ̣n và thị trường điê ̣n dựa trên bài toán tối ưu thủy nhiê ̣t điê ̣n Trong đó, số liê ̣u đầu vào bao

gồ m:

• Dự báo nhu cầu phụ tải điện

• Kế hoạch phát triển nguồn điện

• Kế hoạch phát triển lưới điện (xây mới và cải tạo)

• Thông số thủy văn

• Kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa lưới điện và nhà máy điện

• Kế hoạch xuất, nhập khẩu điện

• Các thông số, ràng buộc về nhiên liệu sơ cấp cho các nhà máy nhiệt điện

• Các thông số, ràng buộc về hợp đồng mua bán điện

• Giá điện của các tổ máy phát điện

• Phương thức giao nhận điện năng

• Các số liệu chung của nhà máy điê ̣n, hê ̣ thống điê ̣n, thị trường điê ̣n

Nội dung kế hoa ̣ch vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n năm bao gồm:

• Li ̣ch sửa chữa các tổ máy của các nhà máy điê ̣n

• Mức nước các hồ chứa thủy điê ̣n trong các tháng

• Sản lượng điê ̣n từng tháng và cả năm của các nhà máy điê ̣n

• Các yêu cầu và cảnh báo khác (nếu có)

Căn cứ trên các kết quả vâ ̣n hành nguồn điê ̣n, các đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n, truyền tải điê ̣n, phân phối điê ̣n sẽ có trách nhiê ̣m tính toán và đánh giá kế hoa ̣ch vâ ̣n

hành lưới điê ̣n bao gồm các nô ̣i dung: (i) đánh giá an ninh hê ̣ thống điê ̣n dài ha ̣n, cân

bằng công suất và sản lượng; (ii) tính toán dòng ngắn ma ̣ch và lâ ̣p sơ đồ kết dây cơ

bản cho các giai đoa ̣n vâ ̣n hành; (iii) tính toán chế đô ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n trong

các giai đoa ̣n, cảnh báo các phần tử mang tải cao, đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu phụ tải của lưới điê ̣n; (iv) tính toán các chế đô ̣ vâ ̣n hành sự cố và đưa ra giải pháp khắc phu ̣c; (v) đề xuất các giải pháp nâng cao đô ̣ ổn đi ̣nh, tin câ ̣y của lưới điê ̣n Trong thị trường điê ̣n đô ̣c quyền, bài toán lâ ̣p kế hoa ̣ch vâ ̣n hành sẽ do công ty điê ̣n đô ̣c quyền tính toán căn cứ trên các thông số hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n,

từ đó đưa ra kế hoa ̣ch vâ ̣n hành cho các đơn vi ̣ (phát điê ̣n, truyền tải, phân phối, điều

đô ̣) để đảm bảo các mu ̣c tiêu của công ty điê ̣n đô ̣c quyền

Trong thị trường điê ̣n ca ̣nh tranh, mục đích chung của quá trình lập kế hoạch vận hành năm tới là để thiết lập/điều chỉnh các thông số chính của thị trường điện, bao

gồ m mức giá trần của thi ̣ trường điê ̣n, mức giá trần của các loa ̣i hình nhà máy, mức phí công suất, sản lượng hợp đồng cho chu kỳ tiếp theo

1.3.2.2 Lập kế li ̣ch huy động

Mục đích của lịch huy động ngày tới là đưa ra định hướng huy động các tổ máy

và là cơ sở để các tổ máy tự lên kế hoạch vận hành cho ngày tới Nếu trong lâ ̣p kế hoạch vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n trung và dài ha ̣n, để đảm bảo vâ ̣n hành tối ưu hê ̣ thống điê ̣n trên cơ sở hài hòa các lợi ích xã hô ̣i lâu dài, thông thường người ta sẽ sử du ̣ng

bài toán tối ưu thủy nhiê ̣t điê ̣n trên cơ sở tối ưu chi phí phát điê ̣n toàn hê ̣ thống (global optimization), tứ c là các nguồn thủy điê ̣n sẽ được huy đô ̣ng tối ưu về nước, không

xét đến giá bán điê ̣n thực tế, các nguồn nhiê ̣t điê ̣n sẽ được huy đô ̣ng căn cứ trên tối

ưu về chi phí nhiên liê ̣u Trong khi đó, đối với lâ ̣p kế hoa ̣ch ngắn ha ̣n và huy đô ̣ng thực tế, bài toán được xem xét là bài toán tối thiểu hóa chí phí mua điê ̣n trong từng chu kỳ tính toán, có xét đến tổn thất và ràng buô ̣c lưới truyền tải

Trong môi trườ ng thi ̣ trường điê ̣n đô ̣c quyền, chiến lược điều tiết thủy điê ̣n và chi phí phát điê ̣n sẽ được đưa vào làm số liê ̣u đầu vào trong tính toán kế hoa ̣ch ngắn ha ̣n

và vâ ̣n hành thời gian thực Viê ̣c huy đô ̣ng, lên xuống tổ máy, vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n truyền tải, phân phối được thực hiê ̣n bởi đơn vi ̣ đơn vi ̣ điều đô ̣ (theo phân cấp) nhằm

đảm bảo các mu ̣c tiêu an toàn hê ̣ thống điê ̣n, chất lượng điê ̣n năng, kinh tế và các

mục tiêu khác của công ty đô ̣c quyền

Trong môi trường thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh, viê ̣c lâ ̣p kế hoa ̣ch ngắn ha ̣n và thời gian gian thực sẽ được thực hiê ̣n trên cơ sở giá chào bán điê ̣n của các nhà máy điê ̣n

và giá chào mua điê ̣n của các đơn vi ̣ mua điê ̣n

Bản chào giá bán điện của các đơn vị phát điê ̣n và bản chào giá mua điê ̣n của các đơn vi ̣ mua điê ̣n phải đảm bảo tuân thủ theo đúng các quy định về giá trần và giá sàn,

và là dữ liệu đầu vào cho quy trình lập lịch huy động ngày tới và giờ tới Các đơn vị phát điê ̣n và các đơn vi ̣ mua điê ̣n sẽ chào giá cho điện năng, viê ̣c chào giá cho dịch

vụ phụ trợ sẽ được quy đi ̣nh tùy thuô ̣c theo thiết kế thi ̣ trường điê ̣n

Đối với các dịch vụ điều tần, dự phòng quay, điều chỉnh điện áp, cung cấp các dịch vụ phụ trợ này là được thực hiê ̣n qua thi ̣ trường giao ngay Các dịch vụ dự phòng khởi động nhanh, dự phòng nguội, phải phát do ràng buộc, khởi động đen được mua qua hợp đồng dài hạn và không cần phải chào giá Dịch vụ dự phòng khởi động nhanh,

dự phòng nguội, và phải phát do ràng buộc chủ yếu cung cấp điện năng nên được đơn

vị vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n lập lịch và điều độ dựa trên giá hợp đồng

và không phải chào giá vào thị trường

Thông thường, bản chào dùng cho lập lịch ngày tới cũng sẽ được sử dụng để lập lịch thờ i gian thực Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt cần phải kiểm tra lại bản chào sau thời điểm đóng của thị trường Khi hệ thống điê ̣n có cảnh báo về nguy

cơ vi phạm an ninh hệ thống – do thiếu công suất phát – các đơn vi ̣ chào giá có thể hiệu chỉnh lại bản chào Bản chào cũng có thể được hiệu chỉnh sau thời điểm đóng cửa thị trường trong trường hợp phát sinh nguy cơ vi phạm an ninh hệ thống khi vận hành thời gian thực, ví dụ: khi xảy ra tình huống không đủ công suất phát , có cảnh báo nguy cơ vi phạm an ninh hệ thống Trong trường hợp đó, Đơn vị phát điê ̣n được phép hiệu chỉnh tăng, đơn vị mua điê ̣n điều chỉnh giảm mức công suất trong bản chào

1.3.2.3 Huy động thực tế

Nguyên tắc vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n trong thời gian thực không

có nhiều thay đổi giữa thi ̣ trường điê ̣n đô ̣c quyền và thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh Đơn

vị vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n được phép can thiê ̣p thi ̣ trường điê ̣n trong tất cả các trường

hợp vi pha ̣m hoă ̣c có nguy cơ vi pha ̣m an ninh hê ̣ thống điê ̣n căn cứ trên các đánh giá, phân tích của hê ̣ thống giám sát vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n

Trong thị trường điê ̣n ca ̣nh tranh, đơn vi ̣ phát điê ̣n có thể chủ động lập kế hoạch vận hành và tự hoà lưới theo lịch huy động ngày tới Nếu tổ máy hòa lưới không đúng thời gian quy định, tổ máy đó sẽ không thực hiện được lệnh điều độ, và phải chịu trách nhiệm về vi phạm đó

Trong trường hợp các nguồn khả dụng, bao gồm cả điều tần, dự phòng quay, dự phòng khởi động nhanh, đều đã được huy động nhưng vẫn không đảm bảo cân bằng cung – cầu, hệ thống sẽ được xem là trong tình trạng sự cố (hê ̣ thống điê ̣n vâ ̣n hành trong chế đô ̣ khẩn cấp hoă ̣c cực kỳ khẩn cấp), đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống có thể ra lệnh

sa thải phụ tải để phục hồi lại trạng thái cân bằng cho hệ thống Ngoài ra cần lưu ý là đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống không được phép ra lệnh sa thải phụ tải để phục hồi lại dự phòng quay và dự phòng điều tần Khi ra lệnh sa thải phụ tải, đơn vị vâ ̣n hành hê ̣ thống phải tuân thủ theo các quy trình sa thải phụ tải với mục tiêu là khôi phục lại trạng thái vận hành bình thường của hệ thống nhanh nhất có thể

Hi ̀nh 1.9 Điều đô ̣ thời gian thực

1.3.2.4 Thanh toa ́ n sau vận hành

Việc tính toán thanh toán cho các nhà máy điê ̣n sẽ được thực hiê ̣n theo kỳ thanh toán với sản lượng điê ̣n phát thực tế, giá bán điê ̣n theo hợp đồng mua bán điê ̣n và các khoản thanh toán khác quy đi ̣nh theo hợp đồng

Trong thị trường điê ̣n đô ̣c quyền, có 2 cơ chế giá chủ yếu là cơ chế giá toàn phần

và cơ chế chi phí điê ̣n năng- công suất Đối với cơ chế giá toàn phần, nhà máy điê ̣n được hưởng 1 giá điê ̣n (có thể thay đổi theo mùa khô, mùa lũ, cao điểm, thấp điểm) Đối với cơ chế chi phí điê ̣n năng- công suất, nhà máy điê ̣n được hưởng 2 khoản doanh thu, 1 khoản theo điê ̣n năng huy đô ̣ng thực tế căn cứ trên suất tiêu hao nhiên liê ̣u và giá nhiên liê ̣u thực tế, 1 khoản chi phí công suất căn cứ trên khả năng cung cấp công suất của nhà máy điê ̣n

Trong thị trường điê ̣n ca ̣nh tranh, nhà máy điê ̣n được thanh toán các khoản doanh thu bao gồ m khoản doanh thu trên thi ̣ trường điê ̣n căn cứ trên giá thi ̣ trường điê ̣n (giá điê ̣n năng SMP và giá công suất CAN) và khoản doanh thu theo hợp đồng Trong thi ̣

Quy trình: Điều độ thời gian thực (Quy định HTĐ

truyền tải)

Dữ liệu đầu vào: Lịch huy động giờ tới, Phụ tải thực tế,

Tình trạng vận hành các tổ máy điện và đường dây

Đơn vị thực hiện: SMO

Thời gian: Trong chu kỳ giao dịch

Trạng thái vận hành thời gian thưc của nhà máy và đường dây (từ

hệ thống SCADA)

Lệnh điều

độ gửi cho các Genco Phụ tải thời thực (từ hệ

trường điê ̣n ca ̣nh tranh sẽ phát sinh nhiều da ̣ng hợp đồng: hợp đồng mua bán điê ̣n song phương, hợp đồng mua bán điê ̣n da ̣ng CfD, hợp đồng mua bán điê ̣n da ̣ng Vesting, hợp đồng di ̣ch vu ̣ phu ̣ trợ Tuy nhiên, trừ hợp đồng di ̣ch vu ̣ phu ̣ trợ, nguyên

tắc chung của các da ̣ng hợp đồng mua bán điê ̣n khác đều có chung mô ̣t nguyên tắc là thanh toán khoản chênh lê ̣ch giá (giá hợp đồng và giá thi ̣ trường) với sản lượng cam kết (Qc)

Giá SMP và lượng công suất trả CAN được xác định sau thời điểm vận hành và

là cơ sở để thanh toán cho các giao dịch trên thị trường giao ngay Thanh toán điện năng giao dịch trên thị trường giao ngay cho các đơn vi ̣ phát điê ̣n dựa trên giá SMP

và sản lượng điện năng đo đếm Thanh toán công suất trong thị trường giao ngay dựa trên lượng công suất được trả CAN và giá CAN trong giờ (đã được xác định thông

số vâ ̣n hành thi ̣ trường điê ̣n trong tính toán kế hoạch vận hành năm tới)

Các nhà máy khởi động nhanh (FSR), khởi động nguội (CSR) hoặc phải chạy vì

an ninh hệ thống (RMR) không được phép chào; nhưng sản lượng của họ sẽ được tính vào xếp lịch nguồn cho mục đích xác định SMP Các tổ máy di ̣ch vu ̣ phu ̣ trợ này

ký hợp đồng cung cấp di ̣ch vu ̣ phu ̣ trợ với đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n, các khoản thanh toán này được xem là chi phí di ̣ch vu ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n

và thi ̣ trường điê ̣n

Giá SMP được xác định theo phương pháp như sau:

• Xây dựng đường cung phát điện dựa trên việc sắp xếp các bản chào của các tổ máy phát điê ̣n, trong đó bản chào được sử dụng là các bản chào hợp lệ đã được dùng dể lập lịch giờ tới cho Chu kỳ giao dịch đó Các bản chào này được sắp xếp theo thứ tự lần lượt từ giá thấp nhất đến cao nhất

• Đường cung phát điện sau đó sẽ được so sánh, theo MW, với phụ tải hệ thống (tính bằng tổng của sản lượng điện năng đo đếm cộng với lượng điện tự dùng của NMĐ và tổn thất máy biến áp tăng áp) trong Chu kỳ giao dịch lấy từ hệ thống thu thập số liê ̣u đo đếm Về mặt nguyên tắc,

tổ máy biên trong lịch huy động không ràng buộc này chính là tổ máy định giá SMP

• Giá SMP bằng giá chào của tổ máy đắt nhất được huy động để đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu phụ tải hệ thống; trừ trường hợp tổ máy đó là tổ máy chạy đỉnh đắt tiền (bao gồm cả các tổ máy dùng nhiên liệu nhập khẩu) có giá trần bản chào cao hơn giá trần SMP Trong trường hợp đó, giá SMP sẽ bằng giá trần SMP

Hình 1.10 Tính toán giá SMP và lượng công suất trả CAN

Trong trường hợp mô ̣t tổ máy có giá chào cao được huy đô ̣ng theo 1 phần hoă ̣c toàn bô ̣ sản lượng do ràng buộc hệ thống theo lệnh điều độ của SMO, lượng điện năng phát do ràng buộc Qcon trong chu kỳ giao dịch đó được xác định như sau:

ConMW = Công suất phát theo lệnh điều độ (MW)– Công suất theo lịch huy động không ràng buộc (MW)

Lượng điện năng phát do ràng buộc được thanh toán theo giá chào của tổ máy trong Chu kỳ giao dịch đó

Trong trường hợp các tổ máy phát cao hơn hoă ̣c thấp hơn lê ̣nh điều đô ̣ đều có thể dẫn tớ i phát sinh chi phí cho hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n nếu không có các chế

tài xử lý Các tổ máy phát cao hơn lê ̣nh điều đô ̣, phần sản lượng phát cao hơn lê ̣nh

Các tổ máy được thanh toán theo giá SMP

Nếu bản chào của tổ máy đắt tiền (> giá trần SMP) được xếp lịch, tổ máy này được thanh toán theo giá chào, các tổ máy còn lại thanh toán theo giá SMP trần

điều đô ̣ sẽ không được thanh toán hoă ̣c chỉ được thanh toán chi phí công suất CAN

Các tổ máy phát thấp hơn lê ̣nh điều đô ̣, phần sản lượng phát thấp hơn lê ̣nh điều đô ̣ sẽ phải bù đắp chi phí phát điê ̣n của tổ máy cao nhất được huy đô ̣ng do viê ̣c phát thiếu Đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n và thi ̣ trường điê ̣n điều độ các tổ máy phát điện

và cung cấp dịch vụ phụ trợ, bao gồm cả công suất lập lịch trong Lịch huy động giờ tới và các hiệu chỉnh theo lệnh điều độ thờ i gian thực trong Chu kỳ giao dịch Các tổ máy phải đạt mức công suất điều độ trước khi kết thúc chu kỳ giao dịch Do các dịch

vụ FSR, CSR và RMR cũng nhằm cung cấp điện năng cho hệ thống, lệnh điều độ các

tổ máy loại này cũng cần được xử lý như các tổ máy bình thường khác Lệnh điều độ

tổ máy dự phòng quay và điều tần sẽ yêu cầu mức công suất cần sẵn sàng/huy động (MW) trước khi kết thúc chu kỳ giao dịch Lệnh điều độ dịch vụ điều chỉnh điện áp

sẽ yêu cầu mức công suất (MVAr) cần đạt đến trước khi kết thúc chu kỳ giao dịch Tất cả các lệnh điều độ tổ máy trong thời gian thực sau đó sẽ được công bố qua

hệ thống thông tin thị trường

Sai số điều độ được tính bằng độ sai khác cho phép giữa công suất điều độ và công suất phát thực tế Giá trị này phụ thuộc vào công suất đặt và công nghệ của tổ máy Sai số điều độ cho của từng tổ máy sẽ do SMO công bố SMO có trách nhiệm giám sát việc tuân thủ lệnh điều độ

1.3.3 Ảnh hưởng của cấu trúc thị trường đến vận hành tối ưu nhà máy

1.3.3.1 Vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n trong thi ̣ trường điê ̣n độc quyền liên kết dọc

Trong mô hình thi ̣ trường điê ̣n đô ̣c quyền liên kết do ̣c, do toàn bô ̣ khâu phát điê ̣n, truyền tải, phân phối điê ̣n đều do mô ̣t công ty nhà nước sở hữu Viê ̣c vâ ̣n hành các nhà máy điê ̣n trong thi ̣ trường đô ̣c quyền liên kết do ̣c do mô ̣t đơn vi ̣ điều hành hê ̣ thống điê ̣n (trực thuô ̣c công ty đô ̣c quyền) chỉ huy điều đô ̣ với mu ̣c tiêu tối thiểu hóa chi phi ́ phát điê ̣n

Do các nhà máy điê ̣n đều trực thuô ̣c công ty đô ̣c quyền, để đảm bảo tối ưu lợi ích

củ a công ty đô ̣c quyền, các nhà máy điê ̣n không chủ đô ̣ng can thiê ̣p vào kế hoa ̣ch vâ ̣n

hành mà tuân thủ theo kế hoa ̣ch do công ty đô ̣c quyền phân bổ (thông qua đơn vi ̣ vâ ̣n

hành hê ̣ thống điê ̣n)

Các bài toán lâ ̣p kế hoa ̣ch vâ ̣n hành năm tới, tháng tới, tuần tới, ngày tới là các

bài toán tối ưu thủy nhiê ̣t điê ̣n với mu ̣c tiêu huy đô ̣ng tối ưu nguồn năng lượng nước

và tối thiểu hóa chi phí phát điê ̣n biến đổi Trong thi ̣ trường điê ̣n đô ̣c quyền, khi xây

dựng kế hoa ̣ch vâ ̣n hành, đối với chi phí trong khâu phát điê ̣n, thông thường, người

ta không mô phỏng chi phí cố đi ̣nh do chi phí này được xem như chi phí bắt buô ̣c,

không ảnh hưởng tới sản lượng phát điê ̣n của nhà máy điê ̣n Chi phí cố đi ̣nh của các khâu được tính là chi phí sản xuất của công ty đô ̣c quyền

1.3.3.2 Vận hành nhà máy điện trong thị trường điện cạnh tranh

Trong thị trường phát điê ̣n ca ̣nh tranh, tùy từng cấp đô ̣ phát triển thi ̣ trường điê ̣n,

các khâu phát điê ̣n, phân phối, truyền tải, điều đô ̣ lần lượt tách đô ̣c lâ ̣p với công ty

đô ̣c quyền, trong đó khâu phát điê ̣n sẽ là khâu tách đô ̣c lâ ̣p đầu tiên Theo đó, các nhà

máy điê ̣n sẽ có các công cu ̣ tính toán để thông qua bản chào giá điê ̣n, chủ đô ̣ng tác

đô ̣ng vào kế hoa ̣ch vâ ̣n hành của nhà máy nhằm mang la ̣i lợi ích kinh tế cho đơn vi ̣

Các nhà máy điê ̣n căn cứ trên giá phát điê ̣n của nhà máy, ràng buô ̣c hợp đồng mua bán điện đã ký kết, ràng buô ̣c kỹ thuâ ̣t, dự báo về phu ̣ tải, giá thi ̣ trường điê ̣n và

các yếu tố ảnh hưởng khác để xây dựng bản chào giá bán điê ̣n nhằm đem la ̣i kỳ vo ̣ng

về doanh thu- lợi nhuâ ̣n

Trong thị trường ca ̣nh tranh, đơn vi ̣ vâ ̣n hành hê ̣ thống điê ̣n (đô ̣c lâ ̣p hoă ̣c phu ̣ thuộc công ty đô ̣c quyền tùy từng giai đoa ̣n phát triển của thi ̣ trường) tính toán kế hoạch vâ ̣n hành với mu ̣c tiêu tối thiểu hóa chi phí mua điê ̣n Đối với kế hoa ̣ch trung

và dài ha ̣n, người ta vẫn sử du ̣ng bài toán tối ưu thủy nhiê ̣t điê ̣n để có đánh giá về cân

bằng năng lượng, tính toán ổn đi ̣nh hê ̣ thống điê ̣n… Tuy nhiên, trong tính toán kế hoạch trung ha ̣n và dài ha ̣n, chi phí phát điê ̣n được mô phỏng là chi phí toàn phần, do toàn bô ̣ chi phí phát điê ̣n sẽ được chuyển đến người mua cuối cùng Đối với kế hoa ̣ch ngắn ha ̣n, người ta sử du ̣ng bản chào giá của các nhà máy điê ̣n để lâ ̣p li ̣ch huy đô ̣ng cho các nhà máy điê ̣n

1.4 Kết luâ ̣n Chương 1 và nhiê ̣m vu ̣ Chương 2

Vớ i nhu cầu phát triển của nền kinh tế, cải cách thị trường hoá ngành điện lực đã trở thành mô ̣t xu thế chung của thế giới với mu ̣c tiêu có giải pháp cung cấp năng lượng bền vững nhằm thoả mãn nhu cầu xã hội, đồng thời đảm bảo lợi ích về mặt kinh tế và môi truờng, thu hút đầu tư củ a các thành phần kinh tế vào hoạt động ngành điện, tạo môi truờng cạnh tranh một cách thực sự bình đẳng để nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện

Sự phát triển của thi ̣ trường điê ̣n phân chia làm 4 giai đoa ̣n phát triển: thi ̣ trường điê ̣n đô ̣c quyền, thi ̣ trường phát điê ̣n ca ̣nh tranh, thi ̣ trường bán buôn điê ̣n ca ̣nh tranh

và thi ̣ trường bán lẻ điê ̣n ca ̣nh tranh

Cù ng với sự phát triển của thi ̣ trường điê ̣n, viê ̣c vâ ̣n hành nhà máy điê ̣n cũng có những thay đổi Nhà máy điê ̣n có quyền chủ đô ̣ng hơn trong viê ̣c huy đô ̣ng các tổ

máy thông qua công tác chào giá bán điê ̣n trên thi ̣ trường Đồng thời, viê ̣c thay đổi

cơ chế thanh toán từ da ̣ng hợp đồng mua bán điê ̣n truyền thống sang hợp đồng mua

bán điê ̣n da ̣ng sai khác sẽ ta ̣o đô ̣ng lực cho các đơn vi ̣ phát điê ̣n chủ đô ̣ng hơn trong công tác vâ ̣n hành và nâng cao hoa ̣t đô ̣ng sản xuất- kinh doanh

Trong nội dung Chương 2, luâ ̣n văn sẽ trình bày các vấn đề về vâ ̣n hành nhà máy thủ y điê ̣n trong môi trường thi ̣ trường điê ̣n ca ̣nh tranh ở giai đoa ̣n thi ̣ trường phát điê ̣n

cạnh tranh