Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị HTCCĐT của thị xã tuyên quang

Đề tài Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - k ỹ thuật khi áp dụng DSM trong Hệ thống cung cấp điện đô thị của thị xã Tuyên Quang là tài liệu cần thiết giúp thị xã Tuyên

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU

-

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH T Ế - KỸ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG

H Ệ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ (HTCCĐT)

C ỦA THỊ XÃ TUYÊN QUANG

MÃ S Ố:

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG QUỐC THỐNG

HÀ N ỘI - 2009

Tôi xin cam đoan đây là luận văn của riêng tôi Các kết quả tính toán nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ một bản luận văn nào khác

Hà nội, tháng 10 năm 2009 Tác giả luận văn

đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp

Trước tiên, tác giả vô cùng biết ơn và kính trọng tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đặng Quốc Thống đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn tôi trong suốt quá trình

học tập cũng như làm luận văn Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Hệ Thống Điện Trường ĐHBK Hà Nội đã tận tình dạy bảo, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý kiến chuyên môn giá trị của các đồng nghiệp ở Trung tâm nghiên cứu Hệ thống năng

lượng - Viện Khoa học năng lượng - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Bên cạnh đó tác giả xin chân thành cảm ơn các anh chị đang công tác tại Sở Công Thương tỉnh Tuyên Quang, Chi nhánh điện thị Xã Tuyên Quang đã tạo điều

kiện, cung cấp các số liệu để tác giả hoàn thành luận văn

Cuối cùng tác giả vô cùng biết ơn sự quan tâm, động viên của gia đình và

bạn bè trong thời gian qua Nhờ đó, tác giả có thêm nhiều thời gian và nghị lực để hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

M ỤC LỤC

Thuy ết minh 7

Tóm t ắt luận văn 8

Danh m ục chữ viết tắt 10

Danh m ục các bảng biểu 11

Danh m ục các hình vẽ 13

M Ở ĐẦU 14

1 Gi ới thiệu 14

2 Đối tượng, mục tiêu của luận văn 16

3 Tóm t ắt nội dung của luận văn 16

PH ẦN I: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THU ẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ 18

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DSM VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN Ở MỘT SỐ NƯỚC TRONG KHU VỰC 18

1.1 Gi ới thiệu tổng quan về DSM 18

1.1.1 Khái niệm DSM 18

1.1.2 Các mô hình thực hiện DSM 22

1.2 T ổng quan về các chương trình DSM được thực hiện trên thế giới 24

CHƯƠNG 2 CÁC CHƯƠNG TRÌNH DSM Ở VIỆT NAM 30

2.1 Gi ới thiệu chung các chương trình DSM đã thực hiện ở Việt Nam 30

2.1.1 Giá điện theo thời gian (Tập đoàn Điện lực Việt Nam) 30

2.1.2 Chương trình khuyến khích khách hàng 31

2.1.3 Điều khiển phụ tải bằng sóng tại hai thành phố Hà Nội và Hồ Chí Minh 31

2.1.4 Chương trình kiểm toán năng lượng 32

2.2 Hi ện trạng thực hiện các chương trình DSM ở Việt Nam 33

2.2.1 Chiếu sáng công cộng và chiếu sáng đường phố 33

2.2.2 Chương trình DSM giai đoạn 1 và giai đoạn 2 33

2.3 Đánh giá tiềm năng DSM 35

2.3.1 Khu vực dân dụng 37

2.3.2 Khu vực công nghiệp 38

2.3.3 Thương mại, dịch vụ 39

2.4 K ết luận 40

CHƯƠNG 3 42

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU 42

KINH T Ế-KỸ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ 42

3.1 Bài toán đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu Kinh tế-Kỹ thuật khi áp d ụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị 42

3.1.1 Đặt vấn đề 42

3.1.2 Phương pháp tính 43

3.2 Mô ph ỏng sự biến đổi của đồ thị phụ tải dưới tác động của DSM và các giả thi ết 44 3.2.1 Đặc trưng của sự biến đổi ĐTPT dưới tác động của DSM 44

3.2.2 Các gi ả thiết mô phỏng sự biến đổi đồ thị phụ tải dưới tác động của DSM 44

3.2.3 Biến đổi đẳng trị đồ thị phụ tải 45

3.2.4 Mô phỏng sự thay đổi của đồ thị phụ tải dưới tác động của DSM dựa trên đồ thị phụ tải thời gian kéo dài biến đổi đẳng trị 50

3.3 Đánh giá tác động của DSM đối với tổn thất điện năng trong HTCCĐT 54

3.3.1 Sự thay đổi tổn thất điện năng ngày trong HTCCĐT dưới tác động của DSM 55

3.3 2 Hiệu quả tác động DSM đến tổn thất điện năng trong HTCCĐT 62

3.3.3 Tóm tắt đánh giá tác động của DSM đến tổn thất điện năng trong HTCCĐT 63

3.4 Đánh giá tác động của DSM đến suất đầu tư công suất đặt và suất chi phí cung c ấp điện năng của HTCCĐT 63

3.4.1 Tác động của DSM đến suất đầu tư công suất đặt của HTCCĐT 63

3.4.2 Suất đầu tư công suất đặt trung bình của HTCCĐT 64

3.4.3 Suất chi phí cung cấp điện năng trung bình của HTCCĐT 65

3.4.4 Tác động của DSM đến suất chi phí cung cấp điện năng HTCCĐT 67

3.4.5 Tóm tắt các bước đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật

của HTCCĐT 70

PH ẦN II: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - K Ỹ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ 71 CHƯƠNG I: 71

T ỔNG QUAN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HIỆN TRẠNG 71

TH Ị XÃ TUYÊN QUANG 71

1.1 HI ỆN TRẠNG NGUỒN, LƯỚI ĐIỆN 71

1.1.1 Nguồn cấp điện 71

1.1.2 Lưới điện 72

1.2 TÌNH HÌNH CUNG C ẤP VÀ TIÊU THỤ ĐIỆN 77

1.2.1 Tình hình cung cấp điện 77

1.2.2 Tình hình tiêu thụ điện năng 81

1.3 NH ẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG 85

1.3.1 Nguồn điện 85

1.3.2 Lưới điện trung áp và hạ áp 85

CHƯƠNG II: 87

ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM VÀO HỆ TH ỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA THỊ XÃ TUYÊN QUANG 87

2.1 Thu th ập số liệu Đồ thị phụ tải điển hình trong vận hành của Hệ thống cung c ấp điện thị xã Tuyên Quang 87

2.2 Xác định hệ số tổn thất công suất của Hệ thống cung cấp điện thị xã Tuyên Quang 94

2.3 Xây d ựng quan hệ giữa tổn thất điện năng của hệ thống lưới điện cung cấp của th ị xã Tuyên Quang với các đặc trưng tác động của DSM 98

2.4 Đánh giá tác động của DSM đối với các chỉ tiêu kinh tế của Hệ thống lưới điện phân ph ối thị xã Tuyên Quang 104

PH ẦN III: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 115

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 117

PH Ụ LỤC 118

Ph ụ lục 1: Số liệu các trạm biến áp phân phối trên địa bàn thị xã Tuyên Quang 119

Ph ụ lục 2: Số liệu trạm biến áp trung gian trên địa bàn thị xã Tuyên Quang 122

Ph ụ lục 3: Số liệu đường dây trung áp trên địa bàn thị xã Tuyên Quang 123

Ph ụ lục 4: Kết quả tính toán trào lưu công suất và tổn thất công suất đường dây trung áp 131

Ph ụ lục 5: Thông số vận hành hai trạm biến áp trung gian 141

THUYẾT MINH

TÓM T ẮT LUẬN VĂN

Từ sự thiếu điện những năm vừa qua, mục tiêu quản lý công tác điều

độ, vận hành sao cho hiệu quả, an toàn, tiết kiệm, và chú trọng nâng cao chất lượng cung cấp điện năng bằng các biện pháp Quản lý nhu cầu điện năng (DSM) đã và đang được ngành điện và toàn xã hội quan tâm, nghiên cứu và

ứng dụng nhiều Đề tài Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế -

k ỹ thuật khi áp dụng DSM trong Hệ thống cung cấp điện đô thị của thị xã Tuyên Quang là tài liệu cần thiết giúp thị xã Tuyên Quang cũng như Điện lực Tuyên Quang có quyết định đúng đắn trong việc sử dụng các biện pháp điều

chỉnh nhu cầu điện năng, góp phần quan trọng làm giảm nhu cầu xây thêm các hạng mục lưới điện mới và nâng cao chất lượng điện năng Nội dung chính của luận văn gồm có ba phần như sau:

Ph ần I: Nêu lên tổng quan về kết quả thực hiện DSM của một số nước

trong khu vực, đánh giá các chương trình DSM sẽ được thực hiện ở Việt Nam

và giới thiệu bài toán đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị

Ph ần II: Giới thiệu tổng quan hệ thống cung cấp điện hiện trạng thị xã

Tuyên Quang Trên cơ sở các số liệu hiện trạng của Hệ thống lưới điện thị xã Tuyên Quaug, tiến hành đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế -

kỹ thuật khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện của thị xã Tuyên Quang

Ph ần III: Kết luận về hiệu quả tác động của DSM đối với Hệ thống

lưới điện thị xã Tuyên Quang, việc áp dụng DSM có hợp lý và nên làm ở thị

xã Tuyên Quang hay không Đưa ra một số khuyến nghị về các chương trình,

biện pháp áp dụng DSM ở thị xã Tuyên Quang

ABSTRACT

As the lack of electricity recent years, the goals of moderation management such as operation effectively, safely, save and considering to improve electricity quality by Demand Side Management (DSM) method have been researched, applied by Electricity sector and society Project

“Assessing the impacts of DSM to economic, technical standard when using DSM in power supply system of Tuyen Quang town” is essential document, which helps Tuyen Quang town and Tuyen Quang Power Company have correct decision in order to adjust electricity, reduce demand of building new grid and improve electricity quality Main contents of project consists of three parts:

Part I: Overview and overall results of allying DSM in some country

in area, evaluating DSM program using in Vietnam and introduce problem of evaluating the impacts of DSM of economic- technical standard in urban

power supply system

Part II: Overview of current situation power supply in Tuyen Quang

town Base on current situation of Tuyen Quang’s grid, evaluating impacts of DSM to economic, technical standard in Tuyen Quang

Part III: Conclusion about impacts of DSM of Tuyen Quang power

system, the application of DSM should be reasonable in Tuyen Quang town

or not Making some requirements about DSM program, application method

of DSM in Tuyen Quang town

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DSM Demand Side Management

ĐDTA Đường dây trung áp

ĐDTC Đường dây trục chính hạ áp

ĐTPT Đồ thị phụ tải

EE Hiệu quả năng lượng

EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam

GEF Quỹ môi trường toàn cầu

HTĐ Hệ thống điện

HTCCĐ Hệ thống cung cấp điện

HTCCĐT Hệ thống cung cấp điện đô thị

HTCSCC Hệ thống chiếu sáng công cộng

TCNA, HPM Đèn hơi thuỷ ngân cao áp (High Presure Mecury)

HPS Đèn hơi Natri cao áp (High Presure Sodium)

LTA Lưới điện trung áp

LHA Lưới điện hạ áp

LPP Lưới phân phối

LPS Đèn hơi Natri thấp áp (Low Presure Sodium)

MH Đèn Halogen Kim Loại (Metal Hallide)

TOU Thời điểm sử dụng (Time Of Use)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TBAPP Trạm biến áp phân phối

TBATG Trạm biến áp trung gian

VECP Chương trình sử dụng hiệu quả năng lượng

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.3.3: Các thành phần tổn thất công suất của HTCCĐT

Bảng 2.1.1: Tình trạng vận hành của trạm 110 kV Tuyên Quang

Bảng 2.1.2 Tình trạng vận hành của các trạm trung gian hiện có

Bảng 2.1.3: Khối lượng trạm biến áp hiện có (đến 01/2009)

Bảng 2.1.4: Khối lượng đường dây hiện có của thị xã Tuyên Quang (đến 01/2009)

Bảng 2.1.5 Thông số kỹ thuật của các lộ dây trung áp cấp điện cho thị xã (năm 2009)

Bảng 2.1.6 Điện năng tiêu thụ qua các năm của thị xã Tuyên Quang (triệu kWh)

Bảng 2.2.1: Thông số vận hành trạm trung gian Gò Chẩu và Hưng Thành

Bảng 2.2.2 Quan hệ giữa δPmax và ∆Ađ của Hệ thống cung cấp điện thị xã Tuyên Quang

Bảng 2.2.3: Tổn thất công suất và tổn thất điện năng hàng năm của trạm biến

áp phân phối

Bảng 2.2.4: Tổn thất công suất và tổn thất điện năng hàng năm của đường dây phân phối

Bảng 2.2.5: Tổn thất công suất và tổn thất điện năng hàng năm của trạm biến

áp trung gian (kqt = 0,85; ktải = 1)

Bảng 2.2.6 Kết quả tính toán đánh giá tác động của DSM đến tổn thất điện năng ngày của lưới điện phân phối thị xã Tuyên Quang

Bảng 2.2.7 Tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm của ĐDTA thuộc lưới điện phân phối thị xã Tuyên Quang

Bảng 2.2.8 Tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm của TBAPP thuộc lưới điện phân phối thị xã Tuyên Quang

Bảng 2.2.9 Tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm của TBATG thuộc lưới điện phân phối thị xã Tuyên Quang

Bảng 2.2.10 Tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm của TBATG thuộc lưới điện phân phối thị xã Tuyên Quang

Hình 1.3.2 Các dạng tiệm cận tuyến tính 2 đoạn của biến đổi đẳng trị ĐTPT

thời gian kéo dài

Hình 1.3.3: Sự biến đổi của ĐTPT thời gian kéo dài dưới tác động của DSM

Hình 1.3.4: Sự biến đổi của ĐTPT thời gian kéo dài dưới tác động của DSM

Hình 1.3.5 Xác định ∆Ađ theo δPmax dựa trên sự thay đổi của ĐTPT dưới tác động của DSM

Hình 2.1.1 Biểu đồ cơ cấu phụ tải các ngành của thị xã Tuyên Quang năm

2005, 2008

Hình 2.2.1: Biểu đồ phụ tải thị xã Tuyên Quang, kW

Hình 2.2.2: Biểu đồ phụ tải thị xã Tuyên Quang biến đổi đẳng trị, kW

Hình 2.2.3 Quan hệ giữa δPmax và ∆Ađ của Hệ thống cung cấp điện TX Tuyên Quang

Hình 2.2.4.a Mối quan hệ giữa tổn thất điện năng ∆A (kWh) và δPmax (kW) khi áp dụng DSM

Hình 2.2.4.b Mối quan hệ giữa tổn thất điện năng ∆A (kWh) và ∆Ađ (kWh) khi áp dụng DSM

Hình 2.2.5.a Mối quan hệ giữa Rp và δPmax (kW) khi áp dụng DSM

Hình 2.2.6.a Mối quan hệ giữa Cptb’ và δPmax (kW) khi áp dụng DSM

Hình 2.2.6.b Mối quan hệ giữa Cptb’ và ∆Ad (kW) khi áp dụng DSM

Hình 2.2.7.a Quan hệ giữa CEtb’ và δPmax khi áp dụng DSM

Hình 2.2.7.b Quan hệ giữa RPCE và δPmax khi áp dụng DSM

Hình 2.2.8.a Mối quan hệ CEtb’ và ∆Ađ khi áp dụng DSM

Hình 2.2.8.b Mối quan hệ RPCE và ∆Ađ khi áp dụng DSM

MỞ ĐẦU

1 Gi ới thiệu

Sự phát triển vượt bậc của ngành Điện trong 10 năm trở lại đây cả về

cơ sở vật chất lẫn trình độ và phương thức quản lý đều không nằm ngoài mong muốn và kế hoạch thực hiện nhiệm vụ đảm bảo cung cấp đủ điện cho phát triển kinh tế - xã hội đất nước Và thực tế cho đến tháng 8 năm 2009, với tổng công suất đặt toàn quốc đạt khoảng 13.800 – 14.100MW, ngành Điện vẫn liên tục đáp ứng nhu cầu tăng trưởng điện năng ở mức 13,2%/năm Tuy nhiên, 6 tháng đầu năm 2009 với hàng loạt khó khăn (mặc dù đã được dự báo song không tránh khỏi những diễn biến nằm ngoài dự kiến) đã ảnh hưởng đến khả năng cung cấp điện của Tổng công ty Điện lực (EVN) Cụ thể như: Hạn hán trên diện rộng dẫn đến thiếu nước phát điện, các hồ thuỷ điện phải xả nước cứu hạn làm giảm 113 triệu kWh điện dự trữ, đặc biệt phụ tải tăng đột biến với tốc độ rất cao (miền Nam: 19,17%, miền Bắc: 29%) Đồng thời do mới tiếp nhận lưới điện hạ áp nông thôn tại 1.156 xã với 1,25 triệu hộ dân nông thôn trên toàn quốc được mua điện trực tiếp từ EVN theo giá bậc thang như khu vực đô thị, đây cũng là nguyên nhân chính dẫn đến chỉ số tổn thất điện năng cao hơn kế hoạch (9,91%/ 8,85% kế hoạch) và giá bán điện bình quân thấp hơn kế hoạch giao nên dự kiến doanh thu lại bị giảm ước tính khoảng 388 tỷ đồng… EVN đã phải tìm mọi phương án nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng và khó khăn Bên cạnh việc khai thác tối đa các hồ thủy điện, EVN đang yêu cầu nhà máy thủy điện Hòa Bình giữ nước hồ Hòa Bình

ở mức cao nhất theo khả năng nhằm tăng công suất khả dụng và chuẩn bị tích nước cho mùa khô năm sau Đồng thời, huy động các nhà máy nhiệt điện than, khí, nhiệt điện dầu theo tình hình nước và phụ tải Đối với các dự án nguồn điện dự kiến đưa vào vận hành trong năm nay, EVN khẩn trương đôn đốc các nhà thầu đẩy nhanh tiến độ thi công, hoàn thiện các công tác thí

nghiệm, hiệu chỉnh để đưa vào vận hành đúng tiến độ Trước mắt trong năm nay sẽ đóng điện 11 công trình lưới điện và khởi công 3 công trình khác Ngoài ra, EVN còn mua ngoài hơn 26,248 tỷ kWh điện (gấp năm lần so với cùng kỳ năm 2005) với giá lỗ vốn (từ 7 - 9 cents/kWh), đường dây 500kV luôn vận hành trong điều kiện quá tải, có giờ lên đến 1000 MW, đồng thời luôn tuyên truyền và thực hiện tiết kiệm điện tối đa Bên cạnh đó, do tốc độ phát triển công nghiệp quá nhanh nên các địa phương, các ngành chưa cung cấp kịp thời, chính xác nhu cầu phụ tải Đặc biệt hiện tượng nóng lên và kéo dài ở miền Bắc là đột biến và nằm ngoài dự báo Trước hàng loạt những biến

cố trên, EVN đã có những giải pháp kịp thời, tập trung mọi cố gắng và trong 7 tháng đầu năm 2009 đã tăng điện sản xuất lên 4,2%, sản lượng điện thương phẩm của cả nước đã đạt gần 41,1 tỷ kWh, tăng 8,83% so với cùng kỳ năm ngoái Những lỗ lực của EVN đã phần nào giảm bớt những căng thẳng, thiệt hại, nhất là trong thời điểm các tỉnh phía Bắc thiếu điện nghiêm trọng Song,

về tổng thể cho thấy, EVN vẫn chưa vượt qua thời kỳ khó khăn nhất, dẫn đến phải cắt điện luân phiên ở miền Bắc

Có cơ sở hạ tầng tốt mới có điều kiện, tiền đề cho sự phát triển kinh tế

xã hội Ngành Điện là một trong những ngành kinh tế kỹ thuật và luôn phải đi trước một bước trong công cuộc hiện đại hoá phát triển đất nước Do vậy việc đảm bảo cung cấp đủ và an toàn điện năng là vấn đề quan trọng nhất và EVN

phải luôn đảm bảo Từ sự thiếu điện những năm vừa qua, EVN đã rút kinh nghiệm trong việc dự báo tốc độ tăng trưởng phụ tải, trong công tác điều hành sản xuất, đồng thời hướng tới mục tiêu là quản lý công tác điều độ, vận hành sao cho hiệu quả, an toàn, tiết kiệm, và chú trọng nâng cao chất lượng cung

cấp điện Việc áp dụng bài toán Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của HTCCĐT là cần thiết được áp dụng rộng rãi nhằm giúp các địa phương cũng như ngành điện có những quyết định đúng đắn trong việc sử dụng các biện pháp điều chỉnh nhu cầu điện năng, góp phần quan

trọng làm giảm nhu cầu xây thêm các nhà máy điện liên tục như hiện nay trên toàn quốc Đặc biệt, EVN phải khẩn trương tính toán lại chiến lược phát triển nguồn điện, từng bước phân bổ cơ cấu nguồn điện hợp lý, đảm bảo an ninh năng lượng, đẩy mạnh chương trình DSM giai đoạn 2 Mặt khác, Chính phủ sẵn sàng ủng hộ và khuyến khích bằng cách đưa ra các cơ chế, chính sách,

những ưu đãi về thủ tục đầu tư xây dựng, vay vốn để ngành Điện đẩy nhanh, đẩy mạnh đầu tư, phát triển hệ thống nguồn, không chỉ đảm bảo điện cho phát triển kinh tế xã hội mà phải tính công suất dự phòng từ 15÷20%, nhằm thực hiện đúng nhiệm vụ điện đi trước một bước, làm đòn bẩy cho các ngành kinh tế phát triển và thu hút đầu tư nước ngoài

2 Đối tượng, mục tiêu của luận văn

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ứng dụng DSM trong hệ thống

cung cấp điện của Thị xã Tuyên Quang

M ục tiêu của luận văn: Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu

kinh tế - kỹ thuật khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị và áp

dụng đối với hệ thống cung cấp điện của Thị xã Tuyên Quang Kết quả tính toán trong luận văn giúp cho các nhà quản lý hệ thống cung cấp điện của Thị

xã Tuyên Quang có điều kiện thuận lợi khi đánh giá khả năng áp dụng và tiềm năng tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung

cấp điện trên địa bàn Thị xã Tuyên Quang, từ đó đưa ra quyết định áp dụng DSM cho hệ thống cung cấp điện của Thị xã Tuyên Quang hay không

3 Tóm t ắt nội dung của luận văn

Nội dung chính của luận văn gồm có ba phần như sau:

Ph ần I: Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị gồm:

- Nghiên cứu tổng quan về kết quả thực hiện DSM của một số nước trong khu vực

- Tổng quan và đánh giá các chương trình DSM sẽ được thực hiện ở

Việt Nam

- Bài toán đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện đô thị

Ph ần II: Đánh giá tác động của DSM đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

khi áp dụng DSM trong hệ thống cung cấp điện của Thị xã Tuyên Quang:

- Tổng quan hệ thống cung cấp điện hiện trạng thị xã Tuyên Quang

- Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi áp dụng DSM vào hệ thống cung cấp điện của Thị xã Tuyên Quang

Ph ần III: Kết luận, khuyến nghị

PHẦN I:

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ

TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DSM VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN Ở

MỘT SỐ NƯỚC TRONG KHU VỰC

1.1 Gi ới thiệu tổng quan về DSM

bởi các Công ty Điện lực (phía cung cấp) với mục tiêu giảm công suất phụ tải

cực đại (công suất đỉnh) và điện năng tiêu thụ của hệ thống

Những hoạt động này sẽ dẫn đến giảm chi phí đầu tư xây dựng nguồn, lưới truyền tải và phân phối trong quy hoạch phát triển hệ thống điện trong tương lai

DSM được mong đợi để sử dụng tối ưu các nguồn lực trong khi giảm thiểu các tác động môi trường, vốn đầu tư và thoả mãn các yêu cầu của khách hàng:

- Giảm được nhu cầu phụ tải nhờ chương trình DSM, ngành Điện có

thể trì hoãn chi phí xây dựng nhà máy điện mới, mở rộng lưới truyền tải và phân phối điện, vận hành và bảo dưỡng hệ thống cũng như chi phí mua nhiên

liệu cho các nhà máy Đầu tư vào DSM sẽ giảm nguy cơ xây dựng vội vã

hoặc thừa thãi các nhà máy điện Do đó, nguồn vốn khan hiếm được sử dụng

một cách tối ưu và có hiệu quả

- Các chương trình DSM sẽ giúp khách hàng tiết kiệm được một khoản tiền điện đáng kể để chi phí cho các kế hoạch thiết thực khác

- Giảm thiểu các tác động xấu tới môi trường

- Cải thiện hiệu suất sử dụng thiết bị (cả phía cung và phía cầu)

- Giảm chi tiêu ngoại tệ

DSM bao gồm nhiều hoạt động do chính phủ cũng như ngành điện đề xướng nhằm khuyến khích các hộ tiêu thụ tự nguyện thay đổi cách thức tiêu thụ của họ mà không cần đến những thoả hiệp về chất lượng dịch vụ cũng như

sự thoả mãn của hộ tiêu thụ

Nói chung, DSM thường được thực hiện thông qua sự kết hợp các chương trình quản lý (như quản lý thời gian xuất hiện các tiêu dùng về điện, quản lý phụ tải, nâng cao các công nghệ có hiệu quả về năng lượng, trợ giúp

kỹ thuật và khuyến khích tài chính), các bộ luật phạm vi quản lý của Nhà nước và các tiêu chuẩn thiết bị Nhằm mục đích đề ra những đòi hỏi đối với các hiệu suất năng lượng phải cải tiến trong các toà nhà mới và đối với những quyết định của nhà chế tạo, nhằm bán ra những trang thiết bị hoặc công nghệ kiểm tra quản lý năng lượng với hiệu suất năng lượng cao hơn

Các giải pháp DSM được thực hiện nhằm đạt được 6 mục tiêu cơ bản

về dạng đồ thị phụ tải như được mô tả trong Hình 1.1.1 sau:

Hình 1.1.1 Các mục tiêu về dạng đồ thị phụ tải khi thực hiện

các chương trình DSM

c Chuyển dịch phụ tải d Biện pháp bảo tồn

e Tăng trưởng dòng điện g Biểu đồ phụ tải linh hoạt

a) Cắt giảm đỉnh

Đây là biện pháp khá thông dụng để giảm phụ tải đỉnh trong các giờ cao điểm của hệ thống điện nhằm giảm nhu cầu gia tăng công suất phát và tổn thất điện năng Có thể điều khiển dòng điện của khách hàng để giảm đỉnh bằng các tín hiệu từ xa hoặc trực tiếp từ hộ tiêu thụ Ngoài ra bằng chính sách giá điện cũng có thể đạt được mục tiêu này Tuy nhiên khi áp dụng biện pháp này các khách hàng thường được thoả thuận hoặc được thông báo trước để tránh những thiệt hại do ngừng cung cấp điện

c) Chuyển dịch phụ tải

Chuyển dịch phụ tải từ thời gian cao điểm sang thời gian thấp điểm

Kết quả là giảm được công suất đỉnh song không làm thay đổi điện năng tiêu

thụ tổng Các ứng dụng phổ biến trong trường hợp này là các kho nhiệt, các thiết bị tích năng lượng và thiết lập hệ thống giá điện thật hợp lý

d) Biện pháp bảo tồn

Đây là biện pháp giảm tiêu thụ cuối cùng dẫn tới giảm điện năng tiêu

thụ tổng nhờ việc nâng cao hiệu năng của các thiết bị dùng điện

e) Tăng trưởng dòng điện

Tăng thêm khách hàng mới (Chương trình điện khí hoá nông thôn là một ví dụ) dẫn tới tăng cả công suất đỉnh và tổng điện năng tiêu thụ

f) Biểu đồ phụ tải linh hoạt

Biện pháp này xem độ tin cậy cung cấp điện như một biến số trong bài toán lập kế hoạch tiêu dùng và do vậy đương nhiên có thể cắt điện khi cần thiết Kết quả là công suất đỉnh và cả điện năng tiêu thụ tổng có thể suy giảm

1.1.2.Các mô hình thực hiện DSM

Có ba mô hình về quản lý phụ tải đã được áp dụng ở các nước khác nhau trên thế giới, nó biểu hiện trạng thái hệ thống điện của mỗi nước, đặc trưng của hệ thống điện nước đó Dưới đây là những mô hình thực hiện DSM cũng như phạm vi áp dụng

a) Mô hình những quy tắc

Đây là mô hình được áp dụng chủ yếu ở các nước mà Nhà nước giữ vai trò điều hoà lớn như Hoa Kỳ và Canada cũng như một số nước nhỏ ở Châu âu như Đan Mạch và Hà Lan Với mô hình này, người ta áp dụng hai từ "độc quyền" để đưa ra các nguyên tắc về tiêu dùng điện nhằm đạt được các mục tiêu khi thực hiện DSM Mô hình này có 4 đặc trưng chủ yếu sau:

- Nhà nước uỷ quyền cho các Công ty phân phối để các Công ty này

có thể quản lý phụ tải với chức năng là người đáp ứng phụ tải điện Các Công

ty phân phối phải thực hiện công việc quản lý phụ tải trên cơ sở định hướng

mà Nhà nước đã chỉ ra với mục tiêu lợi ích toàn cộng đồng là lớn nhất

- Để có thể giải quyết các khó khăn gặp phải khi các đơn vị điện lực

thực hiện công việc quản lý, Nhà nước cần xây dựng một kế hoạch thích hợp giữa khả năng cung cấp và phụ tải yêu cầu bằng việc buộc các Công ty phân phối điện thực hiện một chương trình cung cấp vì lợi ích tổng thể đi từ việc phân tích kinh tế của việc thực hiện DSM sẽ được áp dụng

- Nhà nước giữ vai trò là người điều hoà sẽ xây dựng các cơ chế và khuyến khích tài chính để có thể năng động hoá tính độc quyền của ngành điện khi thực hiện công việc quản lý phụ tải đối với các hộ tiêu thụ

- Trong quá trình thực hiện kế hoạch, phải có sự tham gia từ phía hộ tiêu thụ, nhóm các Công ty Điện lực phía Nhà nước và các chuyên gia trong lĩnh vực quản lý phụ tải điện

b) Mô hình hợp tác

Đây là mô hình thực hiện DSM với mục đích là các bên tham gia hệ

thống điện cùng nhau thực hiện vì lợi ích của hệ thống, của Nhà nước và của người tiêu dùng Mô hình này đang áp dụng ở một số nước Châu âu như Đức, Pháp, Tây Ban Nha hay Italia

Trong viễn cảnh mà chính sách bảo vệ môi trường đã trở thành một chính sách hết sức quan trọng, Nhà nước thường có những thương lượng với các bộ, ngành về việc giám sát thực hiện các mục tiêu của chương trình DSM

mà các ngành thực hiện Đồng thời, Nhà nước cũng muốn mở rộng việc nghiên cứu, sản xuất điện năng từ những nguồn năng lượng mới hoặc năng lượng tái tạo Còn về phía phụ tải là những chiến dịch vận động tiết kiệm năng lượng dưới nhiều hình thức khác nhau kết hợp với các chính sách về giá đánh vào các hộ sử dụng điện trong thời kỳ cao điểm

Sự phát triển của việc năng lượng điện chủ yếu phụ thuộc vào cơ cấu tổ chức của các Công ty Điện lực Bắt đầu từ giữa thập kỷ 80, các Công ty Điện lực bắt đầu đưa ra các chiến lược nhằm tăng cường hơn nữa mối quan hệ giữa nhà cung cấp và các khách hàng của họ

Ngoài ra, có một số những khuyến khích được đưa vào trong chương trình DSM xuất phát từ tính độc quyền của thị trường năng lượng, hộ tiêu thụ bắt buộc phải có những hợp tác với phía nhà sản xuất nếu như họ muốn có mặt trong hệ thống và điều đó cho phép thực hiện tốt DSM theo cả hai khía

cạnh là tiết kiệm điện năng và giảm công suất ở giờ cao điểm

c) Mô hình cạnh tranh

Trong mô hình này, các Công ty Điện lực được tự do trong hoạt động vận hành Đây là mô hình được áp dụng ở vương quốc Anh và Nauy Tại đây,

người ta đặt ra các cơ sở của mô hình DSM cạnh tranh theo những đặc trưng

của ngành công nghiệp tự do Ngành công nghiệp điện được tái cấu trúc và mang ba đặc trưng sau:

- Một thị trường mở trong sản xuất

- Một mạng lưới truyền tải mở, về nguyên tắc nó vận hành như một hệ

thống truyền tải chung trên cơ sở không phân tách với những điều kiện để được vào hệ thống và hiệu ứng giá

- Một hệ thống đảm bảo sự kết hợp về mặt kỹ thuật theo những thủ tục

mà phía Nhà nước yêu cầu

Ưu điểm:

- Sự cạnh tranh trên thị trường điện giúp chỉ ra những chi phí mà hộ tiêu thụ phải trả cho công suất yêu cầu và lượng điện năng sử dụng

- Các hộ tiêu thụ tìm cách giảm những chi phí phải trả bằng cách tạo ra

sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp

- Các nhà phân phối buộc phải tiếp xúc với các hộ tiêu thụ nhằm thuyết phục họ ủng hộ các chương trình DSM nhất là ở những vùng có mật độ dân cư trung bình hoặc thưa thớt

1.2 T ổng quan về các chương trình DSM được thực hiện trên thế giới

Hơn 30 nước, trên thế giới đã áp dụng thành công DSM để nâng cao

hiệu quả tiết kiệm năng lượng, giảm nhu cầu tăng thêm các nhà máy điện

mới, cải thiện tính kinh tế và độ ổn định vận hành hệ thống điện, kiểm soát trượt giá biểu giá điện, tiết kiệm nguồn tài nguyên và cải thiện môi trường DSM đã trở thành một chiến lược quan trọng nhằm đạt được phát triển bền

vững Tuy nhiên, việc áp dụng và sự thành công của các chương trình DSM

phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng nước Sau đây là một số tổng kết sơ lược

về các chương trình DSM đã được thực hiện thành công ở một số nước điển hình trên thế giới

Nh ật Bản: Nhật Bản lệ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch (52%) và

nguyên tử (40%) cho sản xuất điện Hiện tại, những mối lo ngại chính của

Nhật Bản là giảm chi phí và giảm phát thải khí nhà kính Do vậy chuyển dịch phụ tải đỉnh và các hoạt động quản lý phụ tải được xem là cần thiết Các công

ty Điện lực thường sử dụng doanh thu của nó để cung cấp dịch vụ tư vấn hiệu

suất năng lượng Mục tiêu của các hoạt động này là để cải thiện cả hệ số phụ

tải và hình ảnh công cộng về các Công ty Điện lực

Năm 1998, Nhật Bản chọn lựa ngẫu nhiên 800 hộ tiêu thụ để lắp công

tơ thời gian thực để hiển thị cả tiêu thụ điện và chi phí Những hộ này đã giảm tiêu thụ điện trung bình 20% so với năm trước Dựa trên thành công này, Nhật

Bản đã thiết lập uỷ ban DSM để nghiên cứu các biện pháp khả thi, đặc biệt dành cho khu vực dân dụng và thương mại Ủy ban này đang nghiên cứu những biện pháp để khuyến khích hộ tiêu thụ lắp đặt các công tơ chính xác hơn, những hệ thống khuyến khích bảo tồn năng lượng, như chính sách biểu giá theo thời gian và chính sách khuyến khích đầu tư vào thiết bị tiết kiệm năng lượng

Achentina: Achentina phi điều tiết và tư nhân hoá ngành điện năm

1992 Các Công ty phân phối tự nhiên là động lực cho DSM, với việc liên hệ trực tiếp với khách hàng và tìm kiếm tài trợ Một thành công lớn trong việc

thực hiện DSM là nâng cấp hệ thống chiếu sáng ở thủ đô Buenos Aires mà không tăng năng lượng tiêu thụ

Brazil: Brazil đã cải tổ ngành điện để cung cấp cạnh tranh (cho phát điện và bán lẻ trong khi vẫn điều tiết chức năng truyền tải và phân phối Luật pháp kêu gọi các công ty đầu tư 1% doanh thu thuần vào các dự án hiệu quả năng lượng Chính phủ thiết lập một cơ quan chuyên trách để quản lý các chương trình DSM, bao gồm các dự án thí điểm của các Công ty Điện lực Tổng đầu tư DSM trong hai năm 1998 - 1999 là 112,7 triệu USD

Đan mạch: Đan Mạch sản xuất 72% lượng điện từ than, và đang

chuyển đổi từ than sang khí và các nguồn năng lượng tái tạo Các Công ty Điện lực phải thực hiện IRP và chuẩn bị các kế hoạch DSM hàng hai năm, cũng như là kế hoạch 20 năm cho việc sử dụng hiệu quả điện năng Đan Mạch

đã thiết lập quỹ tiết kiệm điện (Electricity Savings Fund), được cấp vốn từ

phần trích (DKK 0,006/kWh) từ giá điện sinh hoạt và thương mại Quỹ này,

với tổng 90 triệu DKK một năm với mục tiêu là nhận dạng và hỗ trợ các dự

án hiệu quả năng lượng

Liên minh Châu âu: Hội đồng Liên minh Châu âu đang soạn thảo một hướng dẫn về hiệu suất năng lượng - quản lý nhu cầu (EE-DSM) Hướng dẫn này đòi hỏi các nước thành viên đạt được một lượng tối thiểu hiệu quả năng lượng nhất định thông qua các chương trình EE-DSM Hướng dẫn khuyến nghị các nước thành viên mỗi năm phải giảm được tiêu thụ năng lượng ở mức 1% so với năm trước và phải dành tối thiểu 2% doanh thu của các Công ty điện lực và khí đốt để đầu tư vào các chương trình DSM

Pháp: Pháp đã thực hiện 19 chương trình DSM thí điểm ở cấp vùng và

3 chương trình ở cấp quốc gia Những chương trình này xúc tiến các thiết bị hiệu suất năng lượng và bóng đèn compact, kiểm toán năng lượng trong công nghiệp, chiếu sáng công cộng và động cơ hiệu suất cao

H ồng Kông: Chính phủ thiết lập một cơ chế cho việc thực hiện DSM

vào tháng 5/2000 Mục tiêu của chương trình này là để tác động mức và thời gian của nhu cầu điện công cộng và tối ưu hoá sử dụng các nhà máy điện: Hồng Kông nhận thức được việc giảm nhu cầu đỉnh sẽ làm giảm nhu cầu các nhà máy mới, biểu giá điện thấp hơn trong dài hạn và giúp bảo vệ môi trường

Có ba chương trình DSM chính ở Hồng Kông là chương trình hiệu suất năng lượng khuyến khích khách hàng giảm nhu cầu đỉnh và tiêu thụ năng lượng thông qua chế độ sử dụng các thiết bị hiệu suất cao, chương trình cắt đỉnh khuyến khích giảm phụ tải đỉnh, và các chương trình chuyển dịch phụ tải

tiêu thụ từ cao điểm sang thấp điểm Các hoạt động DSM cũng bao gồm các chương trình giáo dục và thông tin và biểu giá TOU cho các khách hàng thương mại lớn Các chương trình này được chuẩn bị thực hiện theo các kế hoạch 3 năm một lần

Ấn Độ: Ấn Độ hiện giờ đang phải đối mặt với thiếu hụt công suất đỉnh

13% và xấp xỉ 10% tổng nhu cầu điện không thể cung cấp được Do vậy Nước này xem DSM như một động lực để có thêm công suất phát cho khách hàng, mặc dù một số các Công ty điện lực ở Ấn Độ mới bắt đầu thực hiện DSM, kinh nghiệm và khả năng thực hiện DSM rất hạn chế Kế hoạch hành động DSM của Ấn Độ bao gồm cả việc nâng cao năng lực và các báo cáo nghiên cứu khả thi để nhận dạng các dự án DSM và mở rộng các chương trình này ra cả nước

Indonesia: Chương trình DSM của Indonesia tập trung vào cắt giảm phụ tải đỉnh, chủ yếu do sự đóng góp của chiếu sáng dân dụng chiếu sáng đường phố và thiết bị dân dụng Chính phủ tin rằng việc thực hiện DSM và dán nhãn sản phẩm sẽ tiết kiệm hơn việc xây dựng công suất phát điện Tuy nhiên những vướng mắc về tài chính đã hạn chế DSM Bộ Công thương đang

dự định và thực hiện các chương trình để lắp đặt đèn hiệu suất cao ở các hộ gia đình và chiếu sáng đường phố đồng thời nâng cao nhận thức công cộng về DSM Dự tính lượng công suất tránh được trong 5 năm là 160 MW

Italia: Các Công ty phân phối bắt buộc thực hiện biện pháp cải thiện hiệu suất tiêu thụ để đạt được những mục tiêu tiết kiệm năng lượng Năng lượng tiết kiệm được bởi một nhà phân phối đơn lẻ tỷ lệ với tỷ trọng điện năng nhà phân phối đó phân phối trên tổng điện năng quốc gia Nếu nhà phân

phối không thực hiện được mục tiêu sẽ phải chịu phạt

Italia cũng đang phát triển khái niệm giao dịch hiệu suất năng lượng, một cơ chế thị trường được lập ra để kết hợp lợi ích của điều tiết và hiệu quả kinh tế của cơ chế thị trường Bao gồm trong đó là các tiêu chuẩn thực hiện

DSM và các điều kiện để cấp phép DSM, có thể dẫn tới sự phát triển của các đơn vị tiết kiệm năng lượng có thể giao dịch trên thị trường

Malaysia: Các hoạt động DSM do các công ty điện lực tài trợ, đặc biệt

là những khuyến khích về biểu giá, có những ảnh hưởng hiệu quả đến sử dụng

và tiêu thụ năng lượng Các chương trình DSM hiện nay dựa trên các nguyên

tắc thương mại tập trung vào các dịch vụ thông tin, làm việc với khách hàng

và nhận những lợi ích từ dịch vụ DSM Công ty Điện lực quốc gia Tenaga National Berhad (TNB) thực hiện một chương trình DSM hướng đến nâng cấp các ngành kinh tế sử dụng các công nghệ hiệu suất năng lượng tiên tiến nhất, xây dựng lòng tin của công chúng và tạo một thị trường có các thiết bị

và dịch vụ hiệu suất năng lượng cao, phát triển các doanh nghiệp vừa và nhỏ

để cung cấp các sản phẩm hiệu suất cao để hỗ trợ và duy trì chương trình, và chuyển giao các lợi ích từ DSM đến các ngành thích hợp

Singapore định ra một chương trình thuế tăng tốc khấu hao một năm Chương trình này tập trung vào thay thế các thiết bị toà nhà cơ bản như hệ thống làm mát, nồi hơi và bơm Các doanh nghiệp có thể tăng tốc khấu hao các thiết bị này và hưởng lợi từ việc tiết kiệm thuế

điện nguyên tử (27%) cho sản xuất điện Chính phủ đặt trọng tâm vào các chính sách bảo tồn năng lượng để cải thiện cán cân thương mại và giảm sự lệ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu Hàn quốc đang đưa cạnh tranh vào một số bộ phận của ngành điện Điều này khuyến khích các hoạt động DSM bằng cách cho phép các công ty phân phối điện coi chi phí DSM như là phần chi phí trong vận hành nhằm bù đắp phần doanh thu tổn thất

KEPCO (Korea Electric Power Corporation) đã thực hiện một số chương trình quản lý phụ tải bao gồm cắt đỉnh, chuyển dịch phụ tải và hệ thống giá DSM KEPCO đã tổ chức thành công các hệ thống giảm giá cho các

thiết bị hiệu suất cao, ngoài ra cũng có một số chương trình để khuyến khích

hiệu quả tiêu thụ như: kiểm toán, dịch vụ thông tin và các khảo sát chính

Đài Loan: Các chương trình quản lý phụ tải của Đài Loan cho phép

giảm phụ tải đỉnh 436 MW vào năm 2000 Đài Loan cung cấp các khuyến khích tài chính cho các đầu tư vào các thiết bị hiệu suất cao, bảo tồn năng lượng bao gồm tín dụng thuế, các khoản vay lãi suất thấp và tăng tốc khấu hao

Thái Lan: Từ 1993 - 2000, chương trình DSM với sự tài trợ của Quỹ môi trường toàn cầu (GEF Australia và Nhật Bản và một phần từ cơ chế điều chỉnh giá, đã thành công trong việc giảm phụ tải đỉnh 556 MW với năng lượng tiết kiệm là 3.140 GWh, gấp đôi mục tiêu dự kiến

Dự án DSM đã giúp xây dựng thị trường đèn huỳnh quang, tăng thị phần từ 40% đến 100% trong thời gian dự án Ngoài ra thị phần tủ lạnh hiệu suất cao cũng tăng từ 12% lên 96%, điều hoà hiệu suất từ 19% lên 38%

Ngoài các chương trình hướng đến khách hàng, văn phòng DSM đã đề

xuất ba chương trình phụ trợ: (1) nghiên cứu phụ tải, (2) quy hoạch nguồn

tổng thể (IRP) và (3) cơ sở dữ liệu thông tin DSM

CHƯƠNG 2 CÁC CHƯƠNG TRÌNH DSM Ở VIỆT NAM

2.1 Gi ới thiệu chung các chương trình DSM đã thực hiện ở Việt Nam

Năm 1997, EVN với sự trợ giúp của ngân hàng thế giới, đã hoàn thành

dự án "Đánh giá tiềm năng quản lý nhu cầu ở Việt Nam”, nhằm xác định tiềm năng DSM để hỗ trợ cho công nghiệp năng lượng đáp ứng nhu cầu điện tương lai của đất nước Dự án trên đã đi đến kết luận rằng DSM có tiềm năng lớn trong việc giải quyết vấn đề tăng trưởng nhu cầu điện ở Việt Nam, đồng thời

dự án cũng chỉ ra những khả năng tiết kiệm điện hiệu quả trong một số khu

vực kinh tế và thiết bị tiêu thụ điện Báo cáo của Công ty tư vấn Hagler Bailey cũng khuyến nghị phương thức triển khai một chương trình DSM gồm

2 - 3 giai đoạn, chương trình sẽ cho phép, cho đến năm 2010, cắt giảm 770

MW công suất đỉnh và hơn 3.550 GWh điện năng mỗi năm Giai đoạn thứ

nhất do SIDA Thụy Điển tài trợ với tổng giá trị là 29 triệu SEK (khoảng 2,96 triệu USD) và nằm trong dự án truyền tải, phân phối và khắc phục hậu quả thiên tai Trong giai đoạn này, nhóm DSM của EVN được thành lập, hình thành năng lực nghiên cứu phụ tải, triển khai thí điểm một chương trình quản

lý phụ tải và một số chương trình DSM thí điểm khác, xây dựng khả năng

thực hiện kiểm toán năng lượng trong EVN, báo cáo nghiên cứu khả thi cho giai đoạn 2 của chương trình DSM, Bộ Xây dựng sẽ xây dựng quy chuẩn hiệu quả năng lượng đối với các toà nhà và Bộ Khoa học Công nghệ sẽ giới thiệu các tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng đối với các thiết bị chiếu sáng và động cơ công nghiệp Bộ Công thương chịu trách nhiệm quản lý điều hành toàn bộ dự

án

2.1.1 Giá điện theo thời gian (Tập đoàn Điện lực Việt Nam)

Giá điện theo thời gian cho các khách hàng lớn bắt đầu được triển khai

từ năm 1995, tuy nhiên trên thực tế mới chỉ được áp dụng từ năm 1998 do

việc lắp đặt công tơ bị chậm trễ Biểu giá điện được áp dụng hiện nay dựa trên nghị định 05/1999/TT-LT/BVGCP-BCN ra ngày 24 tháng 9 năm 1999 Biểu giá điện này là chưa phù hợp với chi phí biến cung cấp điện EVN đã tiến hành lắp đặt công tơ đo đếm theo thời gian (TOU) cho các khu công nghiệp chế xuất, khách sạn và các khách hàng tiêu thụ điện lớn Một số khách hàng

đã phản ứng bằng cách lắp đặt các tổ máy phát diezen và sẽ cắt khỏi lưới điện trong thời gian cao điểm để đảm bảo cung cấp điện liên tục và ổn định cho

sản xuất kinh doanh và cũng nhằm tránh phải trả mức giá cao điểm EVN và các Công ty Điện lực cũng đã vấp phải một vài phản ứng của khách hàng đối với việc lắp đặt công tơ TOU và đồng thời cũng gặp khó khăn do thiếu vốn đầu tư để có thể thực hiện lắp đặt loại công tơ này cho tất cả các khách hàng

có nhu cầu như đã quy định trong biểu giá điện hiện hành

Tuy nhiên theo báo cáo của các Công ty Điện lực, doanh thu của một số Công ty Điện lực đã bị giảm đi do nhiều khách hàng đã chuyển phụ tải của họ sang giờ bình thường hoặc giờ thấp điểm Điều đó chứng tỏ rằng biểu đồ phụ

tải công nghiệp đã được san bằng và đã có tác dụng giảm phụ tải đỉnh

2.1.3 Điều khiển phụ tải bằng sóng tại hai thành phố Hà Nội và Hồ Chí Minh

Hai Công ty Điện lực có sản lượng điện năng lớn đã thử nghiệm khả thi chương trình lắp đặt điều khiển phụ tải bằng sóng cho các khách hàng lớn

nhằm xác định khả năng áp dụng của thiết bị này trong các giờ cao điểm và trong những thời điểm thiếu hụt công suất phát Các khách hàng chủ yếu là các cơ quan Nhà nước, khách sạn, nhà hàng có các thiết bị làm nóng lạnh (máy điều hoà, bình đun nước nóng, quạt thông gió) Tập đoàn Điện lực can thiệp vào quy trình hoặc kiểm soát việc sử dụng năng lượng, đặc biệt trong trường hợp thiếu các khuyến khích về giá điện Cho đến nay việc áp dụng chương trình điều khiển phụ tải bằng sóng chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu

vì chưa có bất cứ một biện pháp khuyến khích nào được áp dụng cho khách hàng tham gia chương trình

2.1.4 Chương trình kiểm toán năng lượng

Trong khuôn khổ chương trình về sử dụng hiệu quả năng lượng (VECP) của Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, công tác đào tạo và tiến hành kiểm toán thí điểm một số cơ sở công nghiệp và thương mại tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và Cần Thơ đã được tiến hành với sự phối hợp chặt chẽ của các trường đại học ở địa phương

với các Công ty tư vấn tư nhân Bên cạnh đó một số nhà tài trợ bao gồm Nhật

và Pháp cũng đã tài trợ cho một số dự án kiểm toán năng lượng xí nghiệp công nghiệp và đi đến kết luận rằng cơ hội đầu tư cho các dự án tiết kiệm năng lượng là hoàn toàn khả thi về tài chính mặc dù họ không ước tính tiềm năng hiệu quả năng lượng (EE) cho cả phạm vi quốc gia hay toàn bộ khu vực công nghiệp Ngân hàng thế giới và Quỹ môi trường toàn cầu (GEF) đã khảo sát một số xí nghiệp công nghiệp và có nhận định rằng, tình trạng công nghệ lạc hậu, thiết bị già cỗi, tiềm năng tiết kiệm năng lượng thực tế là rất lớn và cũng chỉ ra các đối tượng thiết bị hàng đầu cần cải tạo hoặc thay thế như lò hơi, động cơ, hệ thống quản lý điều khiển năng lượng với thời gian thu hồi

vốn tương đối ngắn và lợi nhuận cao Tuy nhiên, những khảo sát trên cũng kết luận rằng mức độ ổn định của các quá trình đổi mới thiết bị nói trên có thể

còn chưa được xác định, do tiến trình đổi mới các xí nghiệp công nghiệp quốc doanh hiện nay và các thiết bị phải được hiện đại hoá hoặc phải bỏ hẳn

2.2 Hi ện trạng thực hiện các chương trình DSM ở Việt Nam

2.2.1.Chiếu sáng công cộng và chiếu sáng đường phố

Cho đến nay nhiều dự án thí điểm về chiếu sáng đường phố đã và đang được tiến hành ở Việt Nam Năm 2001 đã bắt đầu một chương trình lớn về

hiệu quả sử dụng năng lượng trong chiếu sáng công cộng, phần thứ nhất trị giá 400.000 USD được tài trợ bởi quỹ môi trường toàn cầu của UNDP (GEF)

Mục tiêu của chương trình này là:

- Giúp Chính phủ thúc đẩy và thực hiện hệ thống chiếu sáng mới và có

hiệu suất cao thông qua việc đổi mới hệ thống phân phối

- Nhằm điều chỉnh việc tiết kiệm năng lượng qua xem xét tác động của mục tiêu trên

- Tạo cơ sở cho việc thiết lập tiêu chuẩn quốc gia về chiếu sáng đường

phố và chiếu sáng ngoài trời

- Thiết lập chương trình trợ giúp nhà sản xuất, đào tạo và quản lý chiếu sáng

- Tạo cơ chế hợp lý đáp ứng cho nhu cầu chiếu sáng hiện tại bằng cách đánh giá tiềm năng của thị trường để có thể áp dụng rộng rãi

2.2.2.Chương trình DSM giai đoạn 1 và giai đoạn 2

Giai đoạn 1:

Giảm 166 MW phụ tải đỉnh vào năm 2005 bao gồm nội dung sau:

- Nâng cao năng lực điều hành DSM và thực hiện giám sát và đánh giá các biện pháp DSM trong EVN

- Nâng cao năng lực nghiên cứu phụ tải của EVN

- Thiết kế và thực hiện chương trình nghiên cứu quản lý phụ tải thí điểm trong khoảng 100 đơn vị thương mại và công nghiệp lớn

- Chuẩn bị và thực hiện một luật xây dựng mang tính thương mại liên quan đến hiệu quả năng lượng

- Phát triển các tiêu chuẩn quốc gia về động cơ và thiết bị chiếu sáng

có hiệu suất cao và một cơ chế thực hiện

- Thực hiện thí điểm chương trình chiếu sáng công cộng thành phố theo DSM

- Thực hiện thí điểm kiểm toán năng lượng

- Chuẩn bị nghiên cứu khả thi cho việc thực hiện Giai đoạn 2 của kế hoạch hành động DSM toàn quốc

Sự tiến triển giai đoạn 1 của chương trình DSM nói chung là đạt yêu

cầu tuy đã bị chậm mất 4 năm do sự chậm trễ của hiệu lực tín dụng IDA, quá trình thoả thuận tài trợ, và quá trình thương thảo của 4 hợp đồng tư vấn Do

đó, giai đoạn 1 của dự án bắt đầu cuối năm 2000, và đến nay chưa có một kết quả hay một chương trình thí điểm nào đã hoàn thành để có thể triển khai trên diện rộng

Giai đoạn 2:

Các nhiệm vụ chính của giai đoạn 2 chương trình DSM được xây dựng trên cơ sở các kết quả của giai đoạn 1, và DSM sẽ được sử dụng như một công cụ để thực hiện quản lý phụ tải, cải thiện biểu đồ phụ tải và hệ số điền kín phụ tải Giai đoạn 2 của chương trình cũng sẽ tài trợ cho nhu cầu của EVN nhằm cải thiện cơ sở thông tin và dữ liệu, xác định các biện pháp hiệu chỉnh hệ số công suất, thực hiện các chương trình bảo tồn năng lượng khi các biện pháp quản lý phụ tải truyền thống không đem lại mức cắt giảm phụ tải mong muốn, giảm thiểu tác động của quá trình hợp lý hoá biểu giá đang diễn

ra thông qua dịch vụ tư vấn cho các khách hàng về các biện pháp EE, tăng cường các dịch vụ DSM có khả năng đem lại lợi nhuận và cải tạo tình hình sử dụng năng lượng của chính bản thân EVN

Trong khuôn khổ giai đoạn 1, EVN chuẩn bị các chương trình quản lý

phụ tải và DSM thí điểm nhằm thử nghiệm các cơ chế về thể chế và biện pháp khuyến khích thúc đẩy các khách hàng quan tâm cải thiện tình hình tiêu thụ điện của họ, trên cơ sở đó giúp EVN cải thiện tình trạng và hiệu suất làm việc của hệ thống sản xuất và cung cấp điện Như vậy, nội dung cơ bản của giai đoạn 2 là phát triển và thực hiện thành công ở quy mô lớn các chương trình đã được xem xét đánh giá là có triển vọng trong giai đoạn 1 EVN đã và đang triển khai ít nhất là 3-4 chương trình DSM quản lý phụ tải trên quy mô lớn có thể gồm: Lắp đặt công tơ TOU cho tất cả các khách hàng, tận dụng hệ thống máy phát phụ trợ, điều khiển phụ tải, quản lý phụ tải, các chương trình về đèn compact cho khu vực dân dụng Giai đoạn 2 cũng sẽ tài trợ cho EVN xây

dựng biểu đồ phụ tải của các loại hộ tiêu thụ và thiết bị sử dụng điện cuối cùng, cải thiện khả năng thực hiện kiểm toán năng lượng và khả năng cung cấp tư vấn cho khách hàng, cải thiện khả năng lập kế hoạch, triển khai và đánh giá DSM, triển khai thí điểm thêm một số biện pháp DSM (ngoài các

biện pháp đã xem xét trong giai đoạn 1)

2.3 Đánh giá tiềm năng DSM

Một trong những nội dung rất quan trọng trong nghiên cứu ứng dụng DSM là nghiên cứu đánh giá tiềm năng tác động của DSM Tuy nhiên, phạm

vi tác động của DSM rất rộng lớn nếu dựa trên góc độ đánh giá kinh tế của các thành phần tham gia ứng dụng DSM thì DSM tác động đến: Quản lý hệ thống điện, phụ tải ứng dụng DSM, phụ tải không tham gia ứng dụng DSM, thị trường cung cấp năng lượng, chính sách xã hội Riêng đối với quản lý hệ

thống điện, ứng dụng DSM làm biến đổi đồ thị phụ tải và do đó sẽ tác động đến quá trình thiết kế và vận hành hệ thống điện

Trong quan hệ về DSM tác động làm biến đổi phụ tải thì đặc trưng của DSM thường là chi phí để thực hiện DSM, còn sự thay đổi của phụ tải được

phản ánh thông qua các đặc trưng của đồ thị phụ tải Quan hệ này chỉ có thể xây dựng được trong những điều kiện rất cụ thể tuỳ thuộc nhiều yếu tố chẳng

hạn như phương pháp và quản lý phụ tải, đặc điểm tiêu thụ điện của phụ tải, cấu trúc lưới điện Các dạng này thường là:

- Chi phí cho DSM theo lượng giảm công suất đỉnh (cực đại) của đồ

thị phụ tải

- Chi phí cho DSM theo tổng lượng giảm điện năng của đồ thị phụ tải

- Chi phí cho DSM theo lượng dịch chuyển công suất (từ cao sang thấp điểm)

Một trong các mục tiêu cơ bản của chương trình DSM là cắt giảm phụ

tải đỉnh và trong một chừng mực nhất định nâng cao được hiệu suất của các thiết bị sản xuất, truyền tải điện Các chương trình quản lý phụ tải được thiết

kế nhằm mục đích cắt giảm phụ tải đỉnh và thường ít có ảnh hưởng đến tổng năng lượng tiêu thụ Trong khi đó, các chương trình hiệu quả năng lượng thường bao gồm cả tác dụng giảm phụ tải đỉnh Qua phân tích các thành phần tham gia vào phụ tải đỉnh của đồ thị phụ tải Việt Nam, trước hết thấy rõ rằng

mọi thành phần phụ tải trong cơ cấu tiêu thụ điện đều có khả năng tham gia vào phụ tải đỉnh của hệ thống (cao điểm tối) Tuy nhiên, theo kết quả đánh giá khả năng tham gia vào công suất đỉnh của các thành phần phụ tải ở trên cho

thấy: để giảm công suất đỉnh của hệ thống, chúng ta phải tập trung vào các thành phần phụ tải chủ yếu là tiêu dùng dân cư (chiếm 68% công suất đỉnh),

tiếp đến là thành phần công nghiệp (chiếm 17% công suất đỉnh), thành phần dịch vụ thương mại (chiếm 11% công suất đỉnh) Như vậy, tiềm năng DSM cao nhất về công suất trước tiên là thành phần dân dụng, sau đó là công nghiệp và dịch vụ thương mại

2.3.1 Khu vực dân dụng

Là thành phần tiêu thụ năng lượng chủ yếu và vẫn giữ vai trò chủ đạo trong tiêu thụ điện Vào thời gian cao điểm, phụ tải dân dụng ước tính chiếm tới hơn 68% phụ tải đỉnh Do điện năng tiêu thụ tính trên đầu người hiện nay của Việt Nam còn ở mức rất thấp, chỉ khoảng 435 kWh/năm, và do tỷ trọng các hộ có điện đang ngày càng tăng, hiện nay là khoảng 70% tổng số hộ gia đình, nên theo tính toán khu vực điện gia dụng nông thôn sẽ là đối tượng quan tâm chủ yếu trong các dự án tương lai vì thành phần này sẽ làm gia tăng tỷ trọng của khu vực dân dụng trong biểu đồ phụ tải đỉnh của Tập đoàn Điện lực Việt Nam trong vòng 5-10 năm tới Nhu cầu của khu vực dân dụng thường liên quan đến cao điểm tối, thiết bị tiêu thụ điện chủ yếu của khu vực dân

dụng là thiết bị chiếu sáng Tuy nhiên cũng phải nhận thấy rằng, khi nền kinh

tế càng phát triển thì vai trò của một số thiết bị khác như quạt điện, tủ lạnh, điều hoà và bình nóng lạnh sẽ ngày càng tăng

Đối với thành phần dân dụng có thể áp dụng các biện pháp sau:

- Tủ lạnh cải tiến: Tủ lạnh hiệu suất cao

- Chiếu sáng hiệu quả: Đèn hiệu suất cao, chấn lưu, các bộ cảm ứng

- Xây dựng mới: Thiết bị và vật liệu xây dựng

- Tuyên truyền trên các phương tiện thông tin để người dân có ý thức, thói quen sử dụng điện tiết kiệm

- Thực hiện chương trình khuyến mại, dán nhãn để khuyến khích các

hộ sử dụng các loại đèn, điều hoà không khí, tủ lạnh có hiệu suất cao Đặc biệt ưu tiên cho các chương trình khuyến mại thiết bị chiếu sáng

- Khuyến cáo, tuyên truyền và xây dựng các quy chuẩn về tiết kiệm năng lượng cho các toà nhà dân dụng và sự sẵn có của các thiết bị công nghệ

hiệu suất năng lượng cao, hoặc hướng dẫn lựa chọn các thiết bị và đồ dùng mới

2.3.2 Khu vực công nghiệp

Đối với thành phần công nghiệp chiếm khoảng 17% công suất đỉnh Bên cạnh đó tỷ trọng lớn là các xí nghiệp quốc doanh, tiêu thụ hơn 40% tổng năng lượng trên cả nước, là khu vực kinh tế có tiềm năng tiết kiệm năng lượng nhất Thông qua các chương trình kiểm toán năng lượng đã được thực

hiện ước tính rằng có thể giảm tới 30% nhu cầu năng lượng nếu tiến hành cải

tạo các thiết bị hiện có, và có thể hoàn vốn đầu tư, chỉ sau 3-5 năm Các kiểm toán năng lượng nói trên đều cho thấy phần lớn các lò hơi của các xí nghiệp quốc doanh đều chỉ đạt hiệu suất khoảng 50% trong khi hiệu suất này hoàn toàn có thể được cải thiện lên 80-90%, và như vậy tiềm năng tiết kiệm năng lượng ở đây là rất to lớn Xét trong từng phân ngành công nghiệp, ước tính có

thể tiết kiệm 50% năng lượng tiêu thụ trong ngành xi măng, 35% trong ngành gốm sứ và 25% trong các nhà máy điện Tiềm năng DSM trong khu vực công nghiệp có thể là:

- Lắp đặt công tơ 3 giá đối với các khách hàng thuộc đối tượng áp

dụng giá điện theo thời gian sử dụng Xây dựng biểu giá điện theo thời gian

sử dụng hợp lý dựa trên cơ sở kinh nghiệm của chương trình nghiên cứu phụ tải nhằm thúc đẩy việc sử dụng điện hợp lý, hiệu quả

- Khuyến khích khách hàng công nghiệp có nguồn Diesel tự phát bù trong giờ cao điểm

- Cải thiện hiệu suất các thiết bị như lò hơi, động cơ, điều hoà

- Phát triển hơn nữa các chương trình giúp đỡ về kiểm toán năng lượng, kỹ thuật, cơ cấu và cung cấp hoặc tăng cường về tài chính để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư công nghiệp mở rộng về cải tiến quản lý năng lượng hiệu quả chi phí

- Thiết lập các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng tối thiểu cho các máy thiết bị công nghiệp chính

- Động cơ cải tiến: Động cơ hiệu suất cao, động cơ biến đổi vận tốc