Lý thuyết trò chơi và giá đỉnh trong thị trường điện

Thị trường phát điện cạnh tranh một người mua đòi hỏi phải chia tách chức năng của các khâu truyền tải và phát điện trong mô hình liên kết dọc.. 1.3.2 Tái cấu trúc thị trường điện Califo

NGUYỄN HỮU KHOA

TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN

TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN

CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Hồ Phạm Huy Ánh

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Lê Minh Phương

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG Tp HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

- - o0o -

Tp HCM, ngày 02 tháng 7 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên:…… Nguyễn Hữu Khoa .Giới tính: Nam / Nữ X Ngày, tháng, năm sinh:… 21 – 10 – 1978 Nơi sinh: Thanh Hóa

Chuyên ngành:… Thiết bị, mạng và nhà máy điện MSHV: 01808304

Khoá (Năm trúng tuyển) : ….2008

I- TÊN ĐỀ TÀI: …… LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI VÀ GIÁ ĐỈNH TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN

II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: 1 Thị trường điện

2 Giá điện

3 Lý thuyết trò chơi

4 Áp dụng lý thuyết trò chơi vào phân tích giá đỉnh

5 Kết luận

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 25-01-2010

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02-7-2010

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS PHAN THỊ THANH BÌNH

………

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm

(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS PHAN THỊ THANH BÌNH

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô khoa Điện – Điện tử trường đại học Bách khoa TP HCM, đã dạy dỗ tôi trong suốt thời gian học cao học

Tôi xin trân trọng cảm ơn sâu sắc đến cô Phan Thị Thanh Bình, người

đã tận tình trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn

Xin cảm ơn các bạn khóa cao học 2008 và các đồng nghiệp tại trường Cao đẳng Điện lực Tp Hồ Chí Minh

Cuối cùng tôi xin cảm ơn đến cha mẹ và gia đình đã cho tôi sức mạnh tinh thần để tôi vượt qua các khó khăn trong công việc và trong học tập

TP HCM, tháng 7 năm 2010

Nguyễn Hữu Khoa

Thị trường điện song phương là mô hình khá phổ biến trên thế giới Giá đỉnh xảy ra trong thị trường này gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho khách hàng

Trên cơ sở kiến thức về thị trường điện, giá điện và lý thuyết trò chơi, tác giả phân tích giá đỉnh và xây dựng chương trình mô phỏng điều kiện xuất hiện giá đỉnh cũng như tính toán thiệt hại do giá đỉnh gây ra

MỤC LỤC

Giới thiệu đề tài 1

Chương 1: Thị trường điện 3

1.1 Tổng quan về thị trường điện 3

1.1.1 Mô hình công ty điện lực độc quyền liên kết dọc truyền thống 3

1.1.2 Xu hướng cấu trúc lại ngành công nghiệp điện 5

1.1.3 Thị trường điện-quy luật cung cầu 5

1.1.4 Các thành phần của thị trường điện 7

1.2 Các mô hình thị trường điện 8

1.2.1 Mô hình thị trường điện cạnh tranh phát điện có một đại lý mua buôn 8

1.2.2 Mô hình cạnh tranh phát điện và cạnh tranh bán buôn 10

1.2.3 Mô hình thị trường điện song phương 11

1.2.4 Mô hình thị trường điện cạnh tranh bán lẻ 12

1.3 Thị trường điện California 13

1.3.1 Mô tả tổng quan về thị trường điện bang California 14

1.3.2 Tái cấu trúc thị trường điện California 15

1.3.3 Khủng hoảng năng lượng 18

1.4 Thị trường điện Việt Nam 19

1.4.1 Hiện trạng thị trường điện Việt Nam 19

1.4.2 Định hướng phát triển 20

1.4.3 Tái cơ cấu ngành điện Việt nam 23

Chương 2: Giá điện 27

2.1 Định nghĩa giá điện 27

2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến giá điện 27

2.3 Giá điện trong thị trường điện cạnh tranh 29

2.3.1 Qui trình hình thành giá điện 29

2.3.2 Giá biên SMP 30

2.3.3 Các mô hình chào giá trong thị trường điện 30

2.3.4 Giá điện tại Anh 31

2.3.5 Giá điện cạnh tranh tại Mỹ 32

2.3.6 Giá điện cạnh tranh tại Nhật 33

2.3.7 Giá điện cạnh tranh tại Thái Lan 34

2.3.8 Giá điện trong thị trường phát điện cạnh tranh tại Việt nam 34

2.4 Giá đỉnh 36

2.5 Trò chơi và giá điện 39

Chương 3: Lý thuyết trò chơi……… 41

3.1 Giới thiệu lý thuyết trò chơi……….41

3.2 Mô hình trò chơi không hợp tác……… 42

3.2.1 Mô hình đơn giản……… 42

3.2.2 Mô hình mở rộng trò chơi……… 45

3.3 Chiến lược trội hơn và cân bằng Nash……… 46

3.3.1 Chiến lược trội hơn……… 46

3.3.2 Cân bằng Nash……… 47

Chương 4: Áp dụng lý thuyết trò chơi vào phân tích giá đỉnh……….51

4.1 Phân tích giá đỉnh trong thị trường điện ……….51

4.1.1 Phương pháp luận 52

4.1.2 Lưu đồ 69

4.1.3 Giải thuật 70

4.2 Giá đỉnh – cân bằng Nash trong thị trường điện song phương………74

4.2.1 Lý thuyết xây dựng giải thuật 74

4.2.2 Lưu đồ 79

4.2.3 Giải thuật 80

4.3 Ví dụ áp dụng……… 83

4.3.1 Ví dụ áp dụng phân tích giá đỉnh 83

4.3.2 Ví dụ áp dụng giá đỉnh trong thị trường điện song phương 91

Chương 5: Kết luận……… 99

5.1 Nhận xét………99

5.2 Hướng phát triển………100

Tài liệu tham khảo 102 Phụ lục PL1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

I Đặt vấn đề

Tính đến nay, hơn 120 nước trên thế giới đã có thị trường điện Đỉnh cao của thị trường điện là tính cạnh tranh sẽ được phát triển sâu đến cấp độ bán lẻ Người tiêu dùng sẽ có quyền lựa chọn nhà cung cấp điện phù hợp với nhu cầu của mình

Thị trường điện lực Việt Nam được định hướng phát triển theo ba cấp độ, trước tiên là hình thành thị trường phát điện cạnh tranh (2005 - 2014), sau đó là tạo thị trường bán buôn cạnh tranh (2015 - 2022), và cuối cùng sẽ đạt đến đích có thị trường bán lẻ điện cạnh tranh (sau 2024)

Theo lý thuyết kinh tế chuẩn, dưới sự cạnh tranh hoàn hảo, sự đặt giá của mỗi nhà máy điện thường cân bằng với giá cận biên của họ Do vậy giá đỉnh chỉ xảy

ra khi nhu cầu vượt quá cung

Tuy nhiên trên thị trường điện thực tế, giá đỉnh lại vượt trội chi phí cận biên Giá như vậy là nguy hiểm có thể gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng

Để hiểu rõ nguồn gốc và cơ chế của giá đỉnh, luận văn nghiên cứu về thị trường điện, lý thuyết trò chơi và áp dụng lý thuyết trò chơi vào phân tích giá đỉnh

và xác định giá đỉnh trong thị trường điên song phương

II Nhiệm vụ của luận văn

Dựa vào phần đặt vấn đề trên, nhiệm vụ của luận văn được đặt ra là:

III Phạm vi nghiên cứu

Khảo sát giá đỉnh trong thị trường điện Xây dựng chương trình để mô phỏng giá đỉnh

IV Giá trị thực tiễn của đề tài

Sử dụng lý thuyết trò chơi tìm hiểu nguyên nhân, cách thức xảy ra giá đỉnh, tìm hiểu cơ hội bắt tay ngầm trong việc chào giá của các nhà máy và xác định giá đỉnh trong thị trường điện song phương

V Nội dung luận văn

Chương 1: Thị trường điện

1.1 Tổng quan về thị trường điện

1.2 Các mô hình thị trường điện

1.3 Thị trường điện California

1.4 Thị trường điện Việt Nam

Chương 2: Giá điện

2.1 Định nghĩa giá điện

2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến giá điện

2.3 Giá điện trong thị trường điện cạnh tranh

2.4 Giá đỉnh

2.5 Trò chơi và giá điện

Chương 3: Lý thuyết trò chơi

3.1 Giới thiệu lý thuyết trò chơi

3.2 Mô hình trò chơi không hợp tác

3.3 Chiến lược trội hơn và cân bằng Nash

Chương 4: Áp dụng lý thuyết trò chơi vào phân tích giá đỉnh

4.1 Phân tích giá đỉnh trong thị trường điện

4.2 Giá đỉnh – cân bằng Nash trong thị trường điện song phương

4.3 Ví dụ áp dụng

Chương 5: Kết luận

5.1 Nhận xét

5.2 Hướng phát triển

CHƯƠNG I THỊ TRƯỜNG ĐIỆN 1.1 Tổng quan về thị trường điện

Điện năng là một loại hàng hoá đặc biệt Quá trình kinh doanh điện năng bao gồm 3 khâu liên hoàn: Sản xuất - Truyền tải - Phân phối điện năng xảy ra đồng thời,

từ khâu sản xuất đến khâu tiêu thụ không qua một khâu thương mại trung gian nào Điện năng được sản xuất ra khi đủ khả năng tiêu thụ vì đặc điểm của hệ thống điện

là ở bất kỳ thời điểm nào cũng có sự cân bằng giữa công suất phát ra và công suất tiêu thụ

Ngành điện của hầu hết các quốc gia đều xuất phát độc quyền

1.1.1 Mô hình công ty điện lực độc quyền liên kết dọc truyền thống

Mô hình công ty điện lực độc quyền liên kết dọc được hình thành và phát triển dựa trên những đặc trưng riêng của sản phẩm điện năng và lý thuyết về hiệu quả kinh tế theo quy mô của tổ chức, lý thuyết về chi phí giao dịch áp dụng vào ngành điện

Mô hình này về lý thuyết là giảm thiểu được các chi phí cố định, chi phí giao dịch, phối hợp tốt nhất giữa đầu tư, vận hành, khai thác, từ đó dẫn đến:

-Chi phí đầu tư phát triển là tối ưu nhất

-Công tác quản lý kỹ thuật, công tác điều độ, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng

hệ thống điện là ưu việt bởi cùng chịu sự điều hành, chi phối của một ông chủ

Các công ty điện lực có nghĩa vụ cung ứng điện đến mọi khách hàng trên địa bàn phục vụ kể cả các phụ tải ở xa như khu dân cư, miền núi, hải đảo hoặc vùng nông thôn

Ngược lại, khách hàng không có cơ hội về quyền lựa chọn người bán điện cho mình mà chỉ mua điện từ một công ty độc quyền

Trong cơ chế này, các công ty điện lực cũng chủ trì tham mưu, đề xuất về cơ chế chính sách quản lý nhà nước về các hoạt động điện lực

Hình 1 Mô hình công ty điện lực độc quyền liên kết dọc truyền thống

Tuy nhiên, cho đến những năm đầu thập niên 1970, mô hình công ty điện lực truyền thống đã bắt đầu bộc lộ các khuyết điểm:

-Giá bán điện bao gồm chi phí giá thành và chi phí đầu tư hệ thống điện đã làm cho khách hàng dùng điện phải trả giá cho những công trình đầu tư không hiệu quả hay sự lạc hậu của thiết bị và công nghệ

-Cơ chế độc quyền đã không tạo động lực để các công ty điện lực giảm giá thành, tăng lợi nhuận và nhất là không phải xây dựng các chiến lược cạnh tranh giành thị trường

-Các ngành công nghiệp được điều chỉnh theo truyền thống thường dẫn đến giá điện cao

-Trợ giá chéo giữa các loại khách hàng tạo nên sự hoạt động kém hiệu quả

Kết quả là ngành điện lực có hiệu quả sản xuất kinh doanh và hiệu quả đầu

tư không cao

1.1.2 Xu hướng cấu trúc lại ngành công nghiệp điện

Ở nhiều nước trên thế giới, công nghiệp điện đang chuyển dần về hướng cạnh tranh và thị trường điện đang thay thế phương pháp vận hành truyền thống Mục tiêu chính của thị trường điện là giảm giá điện thông qua

sự cạnh tranh Những công ty phát điện phụ thuộc những đề xuất sản xuất của những công ty giá cả và khách hàng của họ và vì thế thị trường điện được hình thành dưới môi trường thị trường cạnh tranh

Những nhân tố ảnh hưởng đến sự thay đổi là kỹ thuật công nghệ, sự thay đổi quan điểm chính trị, luật điện lực, thuế quan, điều kiện tài chính, chất lượng điện năng

1.1.3 Thị trường điện-quy luật cung cầu

Có nhiều định nghĩa khác nhau về thị trường, ở mức độ đơn giản, thị trường được hiểu như nơi tập hợp các sự thoả mãn lẫn nhau giữa những người có nhu cầu bán và nhu cầu mua Trong thị trường, người bán có thể là người trực tiếp làm ra sản phẩm, dịch vụ hoặc có người trung gian giữa người mua và người sản xuất

Chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy nếu vì lý do gì đó, một loại hàng hoá chỉ có một nhà cung ứng, người tiêu dùng không có cơ hội lựa chọn, nguyên nhân và động lực cạnh tranh không có, giá thành hàng hoá không giảm …

Thị trường điện cạnh tranh là thị trường mà trong đó sản phẩm điện năng phải được bán bởi nhiều nhà cung ứng khác nhau Như vậy, khâu sản xuất điện năng muốn có thị trường cạnh tranh thì các nhà máy điện phải thuộc sở hữu nhiều công ty khác nhau thay vì trực thuộc một công ty duy nhất quản lý và điều hành

Khâu truyền tải và phân phối có đặc điểm là : trên một mặt bằng địa lý không thể để nhiều công ty cùng xây dựng nhiều lưới điện truyền tải và phân phối, do dó

có thể chấp nhận một công ty độc quyền cung ứng dịch vụ này Khâu kinh doanh điện năng muốn có cạnh tranh thì phải tạo cơ chế để có nhiều nhà cung ứng cùng tham gia thị trường

Cơ chế cung cầu trong thị trường điện: phân tích cung cầu là một biện pháp

cơ bản và đầy hiệu quả, có thể áp dụng cho rất nhiều vấn đề quan trọng và thú vị, như là dự đoán được tình hình kinh tế thay đổi tác động lên giá cả thị trường và nền sản xuất như thế nào

Trong thị trường điện:

-Cầu là sản lượng điện năng cần thiết cung cấp cho các nhà truyền tải (cấp 1)- phân phối (cấp 2) và các nhà tiêu thụ

-Cung là tổng năng lượng điện mà nhà sản xuất cung ứng cho thị trường

Quy luật cung cầu trong thị trường điện:

Theo kinh tế học đặc tuyến cầu và cung cắt nhau tại một điểm gọi là điểm cân bằng giữa giá cả và số lượng Điểm này gọi là điểm cân bằng thị trường Cơ chế thị trường là xu hướng để cho giá cả thay đổi cho đến khi thị trường thăng bằng (có nghĩa là cho đến khi lượng cung cân bằng với lượng cầu)

Đường cung Đường cầu

Giá [ $/MWh ]

Cung cấp/nhu cầu

[ MW ] Công suất phát

Hình 2 đặc tuyến cung cầu

1.1.4 Các thành phần của thị trường điện

Tùy theo cấu trúc và điều kiện mà mỗi thị trường có thể có các thành phần sau:

-Công ty phát điện (Gencos): có trách nhiệm phát công suất lên hệ thống theo kế

hoạch được xác định bởi thị trường

-Công ty phân phối (Discos) và những nhà bán lẻ (Retailers): Discos sở hữu hệ

thống phân phối và cung cấp những dịch vụ phân phối điện, retailers xuất phát từ Discos và cung cấp điện đến khách hàng đầu cuối

-Công ty truyền tải (TOs – Transmission Operators): trong thị trường điện, hệ

thống truyền tải thường vẫn thuộc sở hữu của nhà nước ( hoặc những Công ty Quốc danh) Cơ quan vận hành hệ thống truyền tải đối xử công bằng với tất cả những người sử dụng mạng Ngoài ra cơ quan vận hành hệ thống truyền tải còn quản lý và cung cấp những dịch vụ phụ thuộc

-Cơ quan vận hành hệ thống độc lập (ISO – Independent System Operator): là tổ

chức tối cao điều khiển thị trường điện Điều kiện cơ bản của ISO không được liên kết với bất kỳ người tham gia thị trường điện và không được đầu tư tài chính vào hệ thống phát điện và hệ thống phân phối

Trong một số trường hợp, cơ quan vận hành hệ thống được tách khỏi cơ quan vận hành thị trường điện Tuy nhiên cung có nhiều trường hợp hai cơ quan này là một và do ISO quản lý

Ba đối tượng mà ISO hướng đến đó là: giữ an ninh hệ thống, đảm bảo chất lượng dịch vụ và nâng cao hiệu quả kinh tế Trên cơ sở đó người vận hành hệ thống độc lập có các chức năng như sau:

a- Chức năng vận hành hệ thống điện: vận hành hệ thống theo kế hoạch và điều khiển hệ thống theo thời gian thực

b- Chức năng quản trị thị trường điện: có hai dạng thị trường điện: thị trường chung

và thị trường theo hợp đồng (giao dịch song phương hoặc đa phương) Các giao dịch mua bán được thực hiện bởi trung tâm giao dịch (PX) hoặc trung tâm giao dịch

và vận hành hệ thống độc lập (PX-ISO)

c- Chức năng dự phòng những dịch vụ phụ thuộc

d- Chức năng dự phòng mức độ linh động truyền tải

-Trung tâm giao dịch (PX – Power Exchange): là nơi tập trung mọi thông tin về

điện, nơi những nhà cung cấp và nhu cầu về điện gặp gỡ và đặt giá điện Thông tin thị trường có thể thay đổi mỗi 5 phút đến 1 tuần hoặc lâu hơn, thường là thị trường định giá điện ngày hôm sau Thị trường ngày hôm sau này có lợi thế là dễ dàng cân bằng cung cầu trong thời gian ngắn

Chức năng và nhiệm vụ của PX:

-Tạo ra một môi trường cho những công ty phát và khách hàng đặt giá bán và mua điện và cũng tại đây lượng cung cầu sẽ cân bằng

-Đem lại một giá thị trường công bằng, những người tham gia chỉ phải trả tiền điện theo giá thị trường, giá điện sát với chi phí sản xuất biên

Quá trình hoạt động của trung tâm giao dịch PX gồm các bước sau:

1- Nhận thông tin đặt giá từ người sản xuất điện và khách hàng mua điện

2- Phân tích và tính toán giá thị trường

3- Cung cấp kế hoạch cho ISO hoặc người vận hành hệ thống truyền tải 4- Xây dựng sẵn kế hoạch điều chuyển hệ thống khi có tình trạng quá tải

-Công ty môi giới (SCs – Scheduling Coordinators): trung gian môi giới và tập

hợp những người tham gia giao dịch Tự do sử dụng những giao thức trong phạm vị luật

1.2 Các mô hình thị trường điện

Cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật và quản lý đã tạo điều kiện để nhiều công ty điện lực nghiên cứu xây dựng, phát triển các mô hình kinh doanh mới thay thế cho mô hình truyền thống trước đây Nhìn từ góc độ cạnh tranh của thị trường có thể phân chia thành các loại mô hình thị trường điện cơ bản và các biến thể đang được áp dụng tại các nước trên thế giới hiện nay như sau:

1.2.1 Mô hình thị trường điện cạnh tranh phát điện có một đại lý mua buôn

Mô hình này được coi là bước đầu của quá trình cải tổ tiến tới tự do hóa trong kinh doanh điện Mô hình một người mua cho phép các nhà đầu tư tư nhân

xây dựng, sở hữu và quản lý các nhà máy điện độc lập ( Independent power producer – IPP ) Các công ty phát điện phải cạnh tranh để bán điện cho đơn vị mua điện duy nhất Đơn vị mua duy nhất độc quyền mua điện từ các nguồn phát và bán điện đến các khách hàng sử dụng điện

Mô hình này bảo đảm rủi ro ít nhất cho các IPP, làm tăng trách nhiệm của các công ty điện lực mặc dù nó vẫn tạo động lực thu hút vốn đầu tư vào lĩnh vực phát điện Thị trường phát điện cạnh tranh một người mua đòi hỏi phải chia tách chức năng của các khâu truyền tải và phát điện trong mô hình liên kết dọc

+ Không gây ra những thay đổi đột biến và xáo trộn lớn

+Cơ hội thực hiện thành công cao

+Hình thành được môi trường cạnh tranh trong khâu phát điện

+Thu hút được đầu tư vào các nguồn điện mới

+Không gây ảnh hưởng lớn tới các hoạt động sản xuất kinh doanh của các công ty phân phối hiện tại

+Mô hình thị trường đơn giản nên hệ thống các quy định cho hoạt động của thị trường chưa phức tạp

+Nhu cầu đầu tư vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật cho vận hành thị trường không lớn

-Hạn chế

+Đơn vị mua duy nhất được độc quyền mua nguồn điện từ các đơn vị phát điện

+Mức độ cạnh tranh chưa cao, chỉ giới hạn cạnh tranh trong phát triển các nguồn điện mới

+Chưa có lựa chọn mua điện cho các công ty phân phối khách hàng

1.2.2 Mô hình cạnh tranh phát điện và cạnh tranh bán buôn

Mô hình này tạo ra sự cạnh tranh trong khâu phát và bán buôn điện Điểm khác biệt nổi bật đối với mô hình một người mua là các công ty phân phối được quyền lựa chọn mua điện trực tiếp từ bất cứ công ty phát điện nào, không nhất thiết phải từ đơn vị mua duy nhất Tuy nhiên khâu bán lẻ điện đến các khách hàng dùng điện vẫn độc quyền bởi các công ty phân phối quản lý địa bàn của mình

Trong mô hình thị trường bán buôn điện cạnh tranh, các công ty phát điện sẽ

tự do cạnh tranh và chịu các rủi ro trong đầu tư kinh doanh Các giao dịch mua bán điện năng được thực hiện thông qua các hợp đồng song phương hoặc thông qua thị truờng tức thời hoặc dưới cả hai hình thức

IPP

Đại lý mua buôn

IPP IPP IPP IPP IPP

Đại lý mua buôn

+Lượng điện mua bán qua thị trường ngắn hạn tăng lên đáng kể, tăng mức độ cạnh tranh

Thị trường điện bán buôn có ba mô hình hoạt động cơ bản:

- Mô hình thị trường điện tập trung (PoolCo)

- Mô hình hợp đồng song phương (Bilateral)

- Mô hình lai giữa thị trường chung và hợp đồng song phương (Hybrid)

1.2.3 Mô hình thị trường điện song phương

Trong thị trường này người mua và người bán có thể giao dịch trực tiếp với nhau không thông theo sự sắp xếp của thị trường bằng những hợp đồng song

phương

Các nhà cung cấp có trách nhiệm thanh toán chi phí truyền tải cho công ty sở hữu truyền tải để được tham gia vào lưới truyền tải cũng như trả chi phí cho công ty phân phối để được tham gia vào lưới phân phối

Giá điện được xác định theo từng hợp đồng, người mua và người bán điện sẽ thương thảo trực tiếp để thống nhất giá điện cho hợp đồng

Sau khi các bên tham gia hợp đồng song phương thống nhất các điều khoảng trong hợp đồng, công ty phát có nhiệm vụ thông báo các thông tin cần tếit cho ISO

để vận hành hệ thống

Giá truyền tải phải đảm bảo công bằng đối với tất cả những người tham gia vào hệ thống

Kế hoạch yêu cầu

Kế hoạch

yêu cầu

Hợp đồng song phương

Hợp đồng song phương Hợp đồng song phương

Người sở hữu truyền tải

Người vận hành lưới điện

Hình 5 Mô hình thị trường điện song phương

1.2.4 Mô hình thị trường điện cạnh tranh bán lẻ

Mô hình bán lẻ cạnh tranh là bước phát triển cao nhất, cuối cùng của cạnh tranh trong sản xuất kinh doanh điện

Là mô hình mà ở đó tất cả các khách hàng đều có quyền lựa chọn nhà cung cấp điện Giá cả hoàn toàn được xác định dựa trên mối quan hệ cung cầu điện năng

IPP IPP IPP IPP IPP IPP

-Ưu điểm

+Mức độ cạnh tranh tăng rất nhiều Khách hàng dùng điện được lựa chọn mua điện Xóa bỏ hoàn toàn độc quyền trong kinh doanh mua bán điện +Chất lượng dịch vụ, chất lượng điện năng sẽ được nâng lên đáng kể; giá điện do cạnh tranh cao nên có thể giảm đáng kể

+Giảm dần tiến tới loại bỏ bù chéo trong kinh doanh phân phối và bán lẻ điện giữa các vùng trong cả nước

+Mức độ điều tiết trong thị trường giảm đi rất nhiều so với hai cấp độ trước -Hạn chế

+Hoạt động giao dịch thị trường rất phức tạp, đòi hỏi hệ thống qui định cho hoạt động của thị trường phức tạp hơn;

+Nhu cầu đầu tư về cơ sở hạ tầng kỹ thuật cho vận hành thị trường lớn hơn rất nhiều so với thị trường buôn bán cạnh tranh

1.3 Thị trường điện California

Mỹ là nước liên bang (52 bang), mỗi bang hoạt động với hệ thống luật riêng, sự tự do hóa mang tính pháp lý tại quốc gia này Ngành điện tại Mỹ được đẩy mạnh tái cấu trúc vào những năm 1995

California là một bài học kinh nghiệm quý giá về tái cấu trúc ngành công nghiệp điện lực vì nhiều lý do:

- Phát triển ngành điện lực độc lập từ đầu những năm 1980

- Là một trong những bang của Mỹ mở ra thị trường cạnh tranh bán lẻ

- Phát triển một thị trường mở trong bán buôn điện năng

- Là một kinh nghiệm lâu đời và chi tiết nhất về thị trường điện cạnh tranh tại

Mỹ

Ngoài ra, vào đầu mùa hè năm 2000, cuộc khủng hoảng năng lượng đã xảy

ra tại Bang gây nên tình trạng giá điện bán buôn tăng cao Từ cuộc khủng hoảng này đã làm nảy sinh ra một cấu trúc ngành điện mới, khác với cấu trúc đã hình dung ban đầu khi thực hiện tái cấu trúc Các nhà phân tích và các nhà chính trị trên toàn

thế giới đã nghiên cứu về cuộc khủng hoảng năng lượng năm 2000 để xem xét lại

nguyên lý cơ bản của tái cấu trúc ngành điện và xu hướng tăng cường thị trường mở

về bán buôn và bán lẻ điện năng

1.3.1 Mô tả tổng quan về thị trường điện bang California

Bang California chính thức thông qua luật về tái cấu trúc lại ngành điện vào

cuối năm 1996; và chính thức áp dụng cạnh tranh bán lẻ đến người tiêu thụ điện kể

từ 31/03/1998 Trước tái cấu trúc ngành điện, phần lớn nguồn phát California thuộc

sở hữu của các công ty điện lực và các tổ chức chính phủ (1996, 81% nguồn phát

thuộc sở hữu của các công ty điện lực; 19% còn lại thuộc sở hữu các nhà phát điện

độc lập)

- 3 công ty tư nhân IOUs (Investor-Owned Utilities) lớn nhất là Pacific Gas

and Electric Company (PG&E), Southern California Edison (SCE) và San

Diego Gas and Electric Company (SDG&E); cung cấp khoảng 75% tổng

nhu cầu tải tại California

Thủy điện 20,1% Nguyên tử 16,2% Than đá 19,8% Gas và dầu 31,0% Năng lượng tái tạo và các loại khác 12,2%

Bảng 1 Cơ cấu nguồn điện bang California

Loại khách hàng Tỷ lệ phần

trăm

Southern California Edison 33,8%

Pacific Gas and Electric Company 33,5%

Los Angeles Department of Water &

Power

9,6%

San Diego Gas & Electric Company 7,2%

Sacramento Municipal Utility Distric 4,0%

Khác 11,9%

Tổng 100%

Bảng 2 Điện năng tiêu thụ của từng công ty

Các công ty điện California được liên kết thông qua một hệ thống đường dây

truyền tải rộng lớn Lưới truyền tải chính gồm các đường dây truyền tải cao áp 500

kV, một số 230 kV, và 500 kV DC

- Trước khi tái cấu trúc, 3 công ty tư nhân chính sở hữu và vận hành mạng

truyền tải chính tại California

- Sau khi tái cấu trúc, các IOUs vẫn tiếp tục sở hữu mạng truyền tải của họ và

có trách nhiệm bảo trì chúng Nhưng một ISO sẽ được thành lập để vận

hành hệ thống truyền tải chính của Bang

1.3.2 Tái cấu trúc thị trường điện California

Trung tâm trao đổi năng lượng California được thành lập dưới dạng một tổ chức

phi lợi nhuận, với mục tiêu cung cấp một thị trường điện cạnh tranh ngắn hạn, hiệu

quả, đáp ứng nhu cầu tải của các khách hàng PX tại các mức giá thị trường

Những đặc điểm chủ yếu của PX:

- Mở rộng cho tất cả các nhà cung cấp và người tiêu thụ, không phân biệt

- Tính toán giá điện năng hàng giờ cho các thị trường day-ahead và ahead, tuỳ thuộc vào các gói thầu cung và cầu của các thành phần tham gia thị trường

hour PG&E, SCE, và SDG&E, cung cấp khoảng 75% điện năng tại California, ban đầu được yêu cầu mua toàn bộ điện năng và bán toàn bộ công suất phát của họ thông qua thị trường Yêu cầu này là một trong những nguyên nhân gây ra khủng hoảng năng lượng, và đã được loại bỏ vào năm 2001

Để tham gia vào thị trường PX, người tham gia sau phải đáp ứng nhiều yêu cầu pháp lý, bao gồm uy tín, xác định các tổ chức dịch vụ đo lường, Khi được chấp nhận, thành phần tham gia thị trường được phép giao dịch trong các thị trường day-ahead và thị trường hour-ahead

Tổ chức vận hành hệ thống điện độc lập (ISO)

Tổ chức ISO được giao nhiệm vụ đảm bảo việc truy cập mở và duy trì độ tin cậy của mạng truyền tải ISO thực hiện:

* Điều khiển nghẽn mạch: Phối hợp các kế hoạch day-ahead và hour-ahead

của tất cả các nhà điều phối và quyết định các điều chỉnh để khai thông nghẽn

mạch

* Mua và bán các dịch vụ phụ trợ khi được yêu cầu

Với vai trò đảm bảo độ tin cậy về điện, ISO giám sát một thị trường các dịch

vụ phụ trợ (gồm có (1) điều khiển tự động nguồn phát, (2) dự trữ nóng, (3) dự trữ nguội, (4) dự trữ thay thế, (5) công suất phản kháng, và (6) dịch vụ khởi

động) và lập kế hoạch cho các dịch vụ phụ trợ cung cấp bởi các nhà điều phối

phát điện

* Kiểm soát và điều độ nguồn phát, cân đối tải và nguồn phát theo thời gian thực thông qua Thị trường thời gian thực:

ISO sử dụng thị trường thời gian thực để điều chỉnh nguồn phát phù hợp nhu

cầu tải trong thời gian thực

- Sử dụng các gói thầu điện năng bổ sung (nghĩa là công suất không nằm trong kế hoạch) và các tổ máy phát cung cấp các dịch vụ phụ trợ

- ISO sắp xếp các gói thầu theo thứ tự ưu tiên về giá và gọi thầu khi cần thiết

để điều chỉnh cân đối giữa phát và tải

Thị trường day-ahead (day-ahead market), có thủ tục thực hiện như sau:

-Các thành phần tham gia thị trường bỏ thầu cho PX về cung và cầu ứng với mỗi giờ trong ngày lập kế hoạch

-Khi nhận hồ sơ thầu, PX tiến hành phê chuẩn chúng, gồm có (1) xác nhận nội dung trong hồ sơ thầu đáp ứng các yêu cầu theo mẫu quy định, và (2) kiểm tra tính chắc chắn của dữ liệu trong file chính

-Khi các hồ sơ thầu được phê chuẩn, PX xây dựng các đường phối hợp cung cầu từ tất cả các hồ sơ thầu để thiết lập một giá thị trường tường minh (MCP) ứng với mỗi giờ của ngày lập kế hoạch MCP được đặt tại giao điểm của cung và cầu -PX cũng xác định xem các hồ sơ dự thầu có thể tạo ra tình trạng phát điện vượt quá hay không Nếu xảy ra tình trạng này, PX sẽ yêu cầu ISO cung cấp thông tin PX phải tuân theo một số quy định để giải quyết tình trạng quá phát khi nó xảy

-Kế đó ISO xác định, dựa trên tất cả các gói thầu cung theo từng tổ máy và các gói thầu cầu theo vị trí, có thể xảy ra nghẽn mạch không Nếu có thể xảy ra, ISO sẽ

sử dụng các gói thầu điều chỉnh để đưa ra kế hoạch điều chỉnh cho PX và các nhà điều phối khác

-Các kế hoạch điều phối này và các phí sử dụng do ISO xác định là cơ sở cho giá thị trường tường minh theo vùng và kế hoạch phát điện cuối cùng đệ trình cho ISO

-Các kế hoạch phát điện có thể bao gồm cả nhập khẩu, xuất khẩu, chuyển đổi, hoặc phát điện Các kế hoạch của nhà phát điện được điều chỉnh để phù hợp với tổn thất truyền tải

Thương mại song phương

Từ khi có cạnh tranh bán lẻ năm 1998, giao dịch bán buôn điện năng tại California có thể thực hiện trong PX hoặc thông qua các hợp đồng song phương (hoặc qua ISO trong thị trường thời gian thực) Trong tất cả các trường hợp, các giao dịch đều phải được lên kế hoạch với ISO

1.3.3 Khủng hoảng năng lượng

Bắt đầu từ mùa hè năm 2000 và tiếp tục đến nửa năm 2001, hệ thống điện California gặp khủng hoảng, thể hiện qua:

• Giá điện bán buôn tăng cao

Từ 06/2000 đến nửa năm 2001, giá bán buôn tăng rất cao Ví dụ, tổng chi phí

mua buôn điện để đáp ứng nhu cầu điều khiển của ISO trong năm 1999 là 7,4 tỷ USD Năm 2000, chi phí này tăng lên gần gấp 4 lần là 28 tỷ USD Giá điện bán buôn, như trong thị trường PX day-ahead và thị trường thời gian thực của ISO, duy trì tại mức giá cao hơn $100/MWh và trong vài tháng giá bình quân lên đến

-Mất cân bằng cung - cầu Sự tăng trưởng nhu cầu về điện trong khu vực miền Tây US đã vượt xa đầu tư nhà máy mới trong những năm 1990s, gây ra tình trạng căng thẳng về cân bằng cung - cầu Tốc độ tăng trưởng nhu cầu trung bình tại California từ 1996-2000 là 2,5%/năm Đặc biệt, sự phát triển nhu cầu rộng khắp các vùng và sự thiếu hụt nguồn cung cấp thủy điện từ Pacific Northwest đã cắt giảm một lượng lớn điện năng mà California thường nhập khẩu trong những tháng hè

- Điều kiện mua - bán qua PX Các công ty điện lực, ban đầu được yêu cầu

phải mua điện từ thị trường spot của PX, trong khi lại bán điện với giá điều chỉnh trần, không thể thực hiện các hợp đồng dài hạn để hạn chế sự bất ổn về giá và để tránh giá thị trường spot cao

- Từ bỏ nguồn phát mà không có hợp đồng mua lại Các công ty điện lực đã

từ bỏ một khối lượng lớn nguồn phát của họ, mà không có các hợp đồng mua lại dài hạn nào Điều này đã làm tăng việc khai thác quyền lực chi phối thị trường của các nhà phát điện và không tạo được sự ổn định về giá mua điện của các công ty điện lực

- Giá bán lẻ cố định và sự đáp ứng nhu cầu kém Một thị trường cạnh tranh

thường đòi hỏi phải có sự đáp ứng cung cầu Với một mức giá bán lẻ cố định và với các nguyên tắc thị trường được thiết lập tại ISO, thì ít có cơ hội để đáp ứng nhu cầu thị trường

Cuộc khủng hoảng năng lượng California xảy ra do nhiều nguyên nhân Dù nguyên nhân nào và cách giải quyết ra sao, thì cuộc khủng hoảng này cũng liên quan mật thiết đến việc thiết kế thị trường điện trong tương lai Các nhà thiết kế thị trường cần phải hiểu rõ kinh nghiệm thực tiễn tại California trước khi muốn thực hiện quá trình tái cấu trúc ngành điện điều chỉnh tại một nơi khác

1.4 Thị trường điện Việt Nam

1.4.1 Hiện trạng thị trường điện Việt Nam

Hệ thống điện Việt nam Hệ thống điện quốc gia được hình thành trên cơ sở đấu nối các nhà máy điện trong toàn quốc, thông qua lưới điện gồm: 2 đường dây 500kV, các đường dây và trạm biến áp 110/220kV và Hệ thống phân phối điện Cùng với việc hợp nhất HTĐ Việt nam, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia được thành lập, nhằm mục tiêu điều khiển an toàn, liên tục và kinh tế HTĐ.

Dự báo, đến năm 2015, tổng công suất được tăng gấp đôi, khoảng 32.000

MW, sản lượng điện có thể đạt 190 tỷ Kwh Tuy nhiên, lúc đó, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) vẫn chiếm tỉ lệ 60%, Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam khoảng 10%, Tập đoàn công nghiệp Than và khoáng sản khoảng 10%; ngoài ra, các Tổng công ty Sông Đà, Lilama, Vinaconex, Licogi, một số công ty và các nhà đầu tư trong và ngoài nước khác chiếm khoảng 20%

Như vậy, tính đến năm 2015, nếu cơ cấu mua bán điện không thay đổi thì EVN vẫn chiếm vị trí độc quyền về thị trường cũng như có quyền quyết định giá mua điện (do EVN nắm 51% vốn điều lệ của công ty mua bán điện) Trong khi, hiện nay xuất hiện ngày càng nhiều nhà đầu tư vào ngành điện, thị phần cung cấp điện của các doanh nghiệp ngoài EVN ngày càng tăng, điều đó kéo theo mâu thuẫn giữa EVN và các doanh nghiệp bán điện ngoài EVN nhiều hơn Bởi vì, người mua (EVN) luôn muốn trả giá thấp, người bán (các công ty phát điện ngoài EVN) lại muốn bán giá cao Nếu không cải thiện tình hình này việc xây dựng một thị trường điện cạnh tranh đúng nghĩa khó có thể hình thành

1.4.2 Định hướng phát triển

Thị trường điện lực Việt Nam được định hướng phát triển theo ba cấp độ:

-Giai đoạn 1: Thị trường phát điện cạnh tranh giữa các nguồn máy phát (2005-2014)

-Giai đoạn 2: Thị trường bán buôn điện cạnh tranh (2015-2022)

-Giai đoạn 3: Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh (từ sau 2022)

Mô hình trong giai đoạn 1 sẽ là mô hình cạnh tranh chào giá giữa các nhà

máy điện, công ty phát điện với một người mua duy nhất là EVN trong giai đoạn này

Các giai đoạn 2 và 3 tiếp theo sẽ là bước phát triển tiếp theo để hình thành thị trường bán buôn phân hoá mạnh mẽ hơn các thành phần và cuối cùng là thị trường bán lẻ tự do

Trong quá trình thị trường hoá ngành điện sẽ nảy sinh ra các vấn đề khó khăn, nhất là về quản lỷ, cơ chế, thủ tục chào giá bán và mua điện, và đảm bảo an ninh cho hệ thống điện

Tuy có những bước khó khăn phía trước nhưng thị trường hoá là một xu hướng tất yếu để định hình lại hiện trạng ngành điện của Việt Nam hiện nay

Qua tham khảo một số mô hình quản lý kinh doanh điện năng của các nước trên thế giới gắn liền với việc xem xét thực trạng mô hình quản lý độc quyền nhà nước cũng như hoạt động sản xuất kinh doanh ngành Điện Việt Nam Với những định hướng phát triển của ngành Điện trong thời gian tới cần thiết phải xây dựng một mô hình quản lý phù hợp nhằm đáp ứng được yêu cầu phát triển thị trường điện lực và nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh Có thể xem xét biến động của từng đối tượng tham gia vào thị trường điện trong giai đoạn 2005-2014 để xây dựng mô hình hợp lý, cụ thể như sau:

- Đối với EVN: do đặc thù của ngành điện Việt Nam trong điều kiện hiện nay là mức cung khó có thể đáp ứng được cầu điện năng trong giai đoạn này EVN cần chủ động điều tiết các nguồn phát đảm bảo cân bằng hệ thống, do vậy có thể trở thành người mua duy nhất của các nhà máy điện

- Đối với các nhà máy điện: từng bước thực hiện cổ phần hoá các nhà máy điện, chuyển các nhà máy điện thuộc EVN thành các nhà máy điện độc lập Các nhà máy điện chỉ bán điện trực tiếp cho EVN thông qua chào giá cạnh tranh Tuy nhiên trong điều kiện phát triển hơn của hệ thống lưới điện, các khách hàng lớn cũng có thể mua trực tiếp từ các nhà máy điện

- Đối với các công ty truyền tải: với bản chất là độc quyền tự nhiên, do vậy Nhà nước vẫn nắm giữ thực hiện các hoạt động truyền tải điện từ người mua duy nhất (EVN) đến các công ty điện lực

- Đối với các công ty phân phối điện năng: thực hiện chuyển đổi trở thành đơn vị độc lập với EVN dưới hình thức Công ty mẹ - Công ty con Do việc chuyển đổi thị trường điện thực tế không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của các công ty phân phối điện do vậy vẫn giữ nguyên chức năng kinh doanh là độc quyền phân phối điện năng cho khách hàng

- Do cần đảm bảo tính phù hợp của một số hoạt động độc quyền trong mô hình như: EVN độc quyền mua điện từ các nhà máy điện độc lập, độc quyền bán điện cho các công ty phân phối điện năng, các công ty phân phối độc quyền bán điện cho khách hàng cuối cùng do vậy cần thiết phải có một cơ quan đứng ra kiểm soát hoạt động này với tư cách hoàn toàn độc lập

- Đối với khách hàng: Tiếp tục chịu mua điện từ một công ty phân phối điện duy nhất trong phạm vi địa lý do bởi các cơ sở hạ tầng của ngành điện trong giai đoạn này có thể chưa đáp ứng được yêu cầu của khách hàng mua điện trực tiếp từ nhà sản xuất theo mô hình của thị trường điện cạnh tranh hoàn toàn Tuy nhiên đối với các khách hàng có phụ tải lớn có thể mua điện trực tiếp từ các nhà máy điện hoặc thông qua lưới truyền tải của EVN

Đối với cấp độ thị trường phát điện cạnh tranh, trên thế giới đang áp dụng phổ biến hai mô hình là thị trường điện chào giá theo chi phí chào giá theo chi phí (Cost Based Pool - CBP) và thị trường điện chào giá tự do (Price Based Pool - PBP) Nguyên tắc cơ bản của CBP là các đơn vị phát điện sẽ được điều tiết trên cơ

sở đảm bảo thu hồi vốn đầu tư xây dựng nhà máy điện, chi phí sản xuất điện (chi phí về nhiên liệu, vận hành bảo dưỡng) và có mức lợi nhuận hợp lý Đối với PBP, các đơn vị phát điện sẽ tự do chào giá (không theo chi phí sản xuất điện) và được thanh toán với cùng một mức giá được xác định trên thị trường

Mô hình thị trường chào giá theo chi phí (Cost Based Pool - CBP) là mô hình phù hợp với điều kiện và đặc thù của Việt Nam Bởi lẽ sẽ đảm bảo tỷ lệ thu hồi vốn hợp lý, khuyến khích hơn đối với đầu tư phát triển nguồn điện mới trong điều kiện nhu cầu điện ở Việt Nam có xu hướng tăng trưởng ở mức cao trên 15%/năm; đồng thời cũng giữ được giá điện ổn định trên thị trường, đảm bảo vấn đề cân bằng tài chính đối với đơn vị mua điện Với cơ chế thanh toán theo công suất sẵn sàng, CBP

sẽ nâng cao độ sẵn sàng cung cấp điện của các nhà máy cho hệ thống điện; đồng thời giúp cho hệ thống điện vận hành dài hạn với chi phí thất nhất

Trong thị trường phát điện cạnh tranh, Bộ Công Thương yêu cầu tất cả các nhà máy điện có công suất từ 30MW trở lên, đấu nối vào lưới truyền tải điện, trừ các nhà máy BOT, các nhà máy phong điện, sẽ phải tham gia thị trường Các đơn vị phát điện này sẽ phải chào giá trong giới hạn giá trần và giá sàn

Thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh được thiết kế đảm bảo các nguyên tắc như cung cấp điện ổn định, đầy đủ với giá điện hợp lý, không gây xáo trộn đến các hoạt động mua - bán buôn điện; giảm thiểu được rủi ro cho các nhà đầu

tư nhằm thu hút đầu tư phát triển nguồn điện mới; đảm bảo tính cạnh tranh bình đẳng, không đơn vị phát điện nào có khả năng chi phối thị trường

Với mong muốn cải tổ, phát hiện và khắc phục một số "lỗ hổng" trong ngành điện, Bộ Công Thương đã xây dựng đề án thiết kế tổng thể thị trường điện cạnh tranh và tái cơ cấu ngành điện

1.4.3 Tái cơ cấu ngành điện Việt nam

Mỗi một khu vực trên thế giới sẽ có mô hình cấu trúc ngành riêng, phụ thuộc vào thể chế kinh tế - chính trị - xã hội của khu vực đó Mặc dù có sự khác nhau về cấu trúc tại mỗi khu vực, nhưng đều có một số yếu tố chung như sau:

Sự tái lập cơ cấu tổ chức ngành điện dẫn đến những công ty có cơ cấu ngành dọc được tổ chức lại thành 3 công ty độc lập quan hệ hàng ngang là: nguồn

phát- truyền tải và phân phối Điều này bao hàm việc loại trừ phần nguồn phát ra khỏi định hướng hoạt động của hệ truyền tải để sự cạnh tranh được phát huy dễ dàng Thứ hai, do cơ cấu của quá trình cạnh tranh có thể quá đa dạng nên chúng ta sẽ tách sự cạnh tranh nguồn phát thành một cấp riêng để xem xét Cuối cùng, yếu tố tư nhân hóa thường xuyên được kết hợp với việc tái lập cơ cấu Sự quan trọng của sở hữu tư nhân làm cho quá trình tái lập cơ cấu chức năng càng thêm phức tạp ở những lĩnh vực buộc phải có sự quản lý của nhà nước Có khá nhiều ràng buộc có thể cản trở tiến trình này Khi yếu tố kỹ thuật bị môi trường hay những tác động kinh tế xã hội bên ngoài ràng buộc, như khu vực nhà máy thủy điện hay hạt nhân, thì cơ chế công hữu vẫn được khuyến khích do thị trường

tư nhân không thể dễ dàng dung hòa được tất cả các yếu tố đó

Những ràng buộc quan trọng khác bao gồm tính khách quan của thị trường nhiên liệu và khả năng của mạng truyền tải Mạng truyền tải là phương tiện mà qua nó diễn ra sự cạnh tranh điện lực Khả năng của mạng truyền tải thể hiện bằng giới hạn quá tải của mạng Khi mạng bị tắc nghẽn, thị trường bị phân rã về mặt địa lý, sự cạnh tranh bị giới hạn

Tại Quyết định số 26/2006/QĐ-TTg ngày 26/1/2006 chỉ rõ các điều kiện tiên quyết hình thành thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh, trong đó “Các nhà máy điện thuộc EVN được tách thành các đơn vị phát điện độc lập dưới dạng các công ty nhà nước độc lập hoặc công ty cổ phần Tổng công suất đặt của một đơn vị phát điện không được vượt quá 25% công suất đặt của toàn hệ thống”

Bộ Công Thương đã chọn phương án tái cơ cấu ngành điện trình Chính phủ Theo đó, dự kiến gom các nhà máy điện thuộc EVN thành lập một số tổng công ty phát điện hoạt động độc lập, tách khỏi EVN, dự kiến công suất mỗi tổng công ty (tính đến 2015) khoảng 7.000- 8.000 MW, với tổng số vốn khoảng 150.000 tỷ đồng Mỗi tổng công ty hàng năm sẽ có đủ vốn xây dựng một nhà máy điện mới có công suất khoảng 1.000 MW

Cùng với đó, EVN cũng tách điều độ hệ thống điện quốc gia (Ao) và Tổng công ty Truyền tải điện quốc gia ra khỏi EVN; hợp nhất các công ty điện lực (các công ty phân phối điện) của EVN thành 5 tổng công ty điện lực trực thuộc EVN

Phương án đề xuất, cần thành lập tổng công ty mua bán điện quốc gia hoạt động độc lập, có thể trực thuộc Bộ Tài chính hoặc Công ty quản lý vốn nhà nước Tổng công ty mua bán điện sẽ ký hợp đồng mua điện trực tiếp với các nhà máy điện hoặc các tổng công ty bán điện (bán buôn) Sau khi hoàn thành hợp đồng với tổng công ty phát điện, tổng công ty mua bán điện sẽ ký hợp đồng dịch vụ với Tổng công

ty truyền tải điện quốc gia để truyền tải nguồn điện qua hệ thống đường dây 500 và 220KV Tổng công ty truyền tải điện quốc gia được hưởng các phí dịch vụ vận hành, phí bảo dưỡng, sửa chữa đường dây và trạm biến thế, phí để thành lập quỹ đầu tư phát triển…

Tổng công ty mua bán điện ký hợp đồng với các tổng công ty phân phối điện (có 5 tổng công ty trực thuộc EVN) để bán buôn và bán lẻ đến các hộ tiêu dùng

Song song với đó, cơ cấu lại hệ thống điều độ điện quốc gia (Ao) thành Tổng công ty điều độ điện lực quốc gia, là đơn vị hoạt động và hạch toán độc lập do Chính phủ quản lý (có thể giao Bộ Công Thương) Dưới Tổng công ty điều độ điện quốc gia có các công ty thành viên chịu trách nhiệm điều độ hệ thống điện trong từng miền, từng vùng và một số thành phố lớn (nâng cấp thành các công ty điều độ khu vực)

Mối quan hệ giữa tổng công ty mua bán điện và tổng công ty điều độ điện lực quốc gia là mối quan hệ chặt chẽ, tất cả các hợp đồng kinh tế mua bán điện được cập nhật với Tổng công ty điều độ điện quốc gia để có cơ sở xây dựng chi tiết biểu

đồ phụ tải, xây dựng kế hoạch vận hành để đưa các nguồn điện vào hệ thống nhằm phát huy hết công suất của các nhà máy đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả nhất,

an toàn nhất

Việc tách khâu điều độ và mua bán điện ra khỏi EVN nhằm mục đích xây dựng một thị trường điện cạnh tranh, vì lợi ích chung của đất nước, của nhân dân và

sự công bằng lợi ích của từng tổng công ty bán điện trong hệ thống

Các tổng công ty phát điện ngoài EVN, như Tổng công ty Điện thuộc Tập đoàn Dầu khí VN, Tập đoàn công nghiệp Than và Khoáng sản, Tổng công ty Lắp máy Việt Nam, Tổng công ty Sông Đà và các đơn vị khác kể cả nhà đầu tư trong và ngoài nước có nhà máy phát điện bán điện cho hệ thống đều được chào bán cạnh tranh với nhau trên thị trường qua các tổ chức cơ cấu lại như trên

CHƯƠNG 2 GIÁ ĐIỆN 2.1 Định nghĩa giá điện

Giá cả là biểu hiện bằng tiền của giá trị hàng hoá, nghĩa là số lượng tiền phải trả cho hàng hoá đó Về nghĩa rộng đó là số tiền phải trả cho một hàng hoá, một dịch vụ, hay một tài sản nào đó Giá cả của hàng hoá nói chung là đại lượng thay đổi xoay quanh giá trị

Giá điện phản ánh đầy đủ và chi tiết chi phí sản xuất/ 1 đơn vị điện năng và ít lợi nhuận: Tiền điện cần bao hàm yếu tố quan hệ hợp lý giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ, thúc đẩy độ tải hợp lý của nhà máy điện, khen thưởng tiết kiệm điện, đảm bảo tin cậy cung cấp điện

2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến giá điện

Giá điện trong thị trường điện không cố định, biến động không ngừng, nó thay đổi theo thời điểm, phụ thuộc vào nhiều yếu tố Các yếu tố tác động chủ yếu đến giá điện thường được xem xét đến như sau:

Giá nhiên liệu trên thị trường: Điện năng được sản xuất từ các nhiên liệu sơ cấp

như dầu lửa, khí gas, than đá khi các loại nhiên liệu này thay đổi giá dẫn đến giá nhiên liệu đầu vào thay đổi, chi phí sản xuất điện thay đổi dẫn đến giá điện trên thị trường cũng thay đổi tương ứng

Các điều kiện về khí hậu và thời tiết: Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến mức độ sử dụng

điện của phụ tải, lượng mưa ảnh hưởng đến mực nước tại các hồ, đập của thủy điện cũng

là một yếu tố ảnh hưởng, ngoài ra còn có nhiều yếu tố thời tiết khác ảnh hưởng đến giá điện

Định mức giá điện qui định của nhà nước: Nhà nước tác động ở một mức độ nào

đó trong việc kiểm soát giá điện để điều tiết nền kinh tế cũng sẽ ảnh hưởng đến giá điện trên thị trường

Khả năng khai thác các nguồn điện giá rẻ (Thuỷ điện, điện hạt nhân): Thông

thường, các nhà máy điện này sẽ chạy liên tục để cung cấp công suất nền cho hệ thống và

có giá bán điện rẻ Các nhà máy điện khác sẽ làm nhiệm vụ phủ công suất đỉnh và thường

có giá thành bán điện cao hơn Do đó, tỉ lệ sủ dụng điện từ các nhà máy này sẽ ảnh hưởng đến giá điện của thị trường

Kế hoạch cắt điện: Việc cắt điện một hay nhiều nhà máy ra khỏi hệ thống làm cho

rủi ro trong việc thiếu nguồn tăng cao, do đó, giá điện được đẩy lên cao để bù đắp lại rủi

ro có thể xảy ra

Nhu cầu phụ tải: Cũng như các hàng hoá khác trên thị trường, điện năng bị ảnh

hưởng bởi qui luật cung cầu Do đó, khi phụ tải thay đổi (nhu cầu thay đổi) cũng dẫn đến giá điện thay đổi

Khả năng đưa vào các nguồn phát điện mới: Việc đưa vào một nguồn phát điện

mới sẽ làm gia tăng độ dự trữ của hệ thống, dẫn đến lưới điện có độ tin cậy cao hơn Do

đó, khả năng đưa vào các nguồn phát điện mới sẽ làm ảnh hưởng đến chiến lược hoạt động của các đơn vị tham gia thị trường dẫn đến việc thay đổi giá điện

Quản lý hệ thống: Độ linh hoạt của hệ thống càng cao cũng sẽ làm tăng tính ổn

định và độ tin cậy của hệ thống, gián tiếp tác động vào giá điện

Điều kiện lưới truyền tải: Khả năng tải và dự phòng của lưới truyền tải là một

trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến giá điện giữa các vùng Khi xảy ra sự cố giảm khả năng truyền tải của lưới trong trường hợp lưới truyền tải có dự phòng thì giá điện sẽ thay đổi tương đối thấp Tuy nhiên, trong trường hợp sự cố hoặc tắc ngẽn xảy ra trên lưới thì giá điện sẽ tăng rất cao

Lợi nhuận biên của các bộ phận trong thị trường: Giá mua bán điện phụ thuộc

vào chi phí sản xuất, truyền tải và mức lợi nhuận của các đơn vị tham gia vào thị trường Lợi nhuận biên của thị trường cao dẫn đến giá điện tăng cao và ngược lại

Tính chất trò chơi trong thị trường điện: Các đơn vị tham gia thị trường mua bán

điện năng thông qua việc đấu thầu Do đó, các đơn vị này đưa ra các quyết định chào giá dựa trên sự phân tích và ước đoán, dựa trên cảm tính rất lớn, trong đó bao hàm rất nhiều yếu tố rủi ro dẫn đến giá điện trong thị trường điện mang tính chất của một trò chơi

Ngoài ra còn rất nhiều nguyên nhân khác gián tiếp tác động đến giá điện

2.3 Giá điện trong thị trường điện cạnh tranh

Trong thị trường điện cạnh tranh, quan hệ giữa các thành viên tham gia thị trường được xác định thông qua các hợp đồng mua bán điện Giá điện được hình thành trên cơ

sở nhà cung cấp và nhà tiêu thụ đưa ra giá chào để mua và bán điện năng Sự chào giá, nói chung, theo hình thức bảng dự kê giá và công suất, định rõ cách thức mà nhà cung cấp hoặc nhà tiêu thụ sẽ mua hoặc bán điện năng tại một mức giá Sau khi bản chào giá

đã sẵn sàng gửi đến đơn vị điều hành thị trường, nó ổn định thị trường trên cơ sở vài tiêu chuẩn Một khi thị trường được minh bạch, tất cả những người tham gia bán điện sẽ nhận cùng mức giá đối với lượng công suất đã bán, nghĩa là giá thị trường từ những người tham gia mua điện năng

2.3.1 Qui trình hình thành giá điện

- Xác định lịch huy động của các tổ máy, trên cơ sở tối ưu hóa thủy-nhiệt điện có xét đến các ràng buộc của lưới điện, các yêu cầu của hợp đồng mua điện dài hạn và các giao dịch song phương của các nhà máy điện với các phụ tải

- Nhận các bản chào giá

- Tính toán giá thị trường trên cơ sở các bản chào giá của các nhà máy điện bằng phương pháp tối ưu với hàm mục tiêu là tối thiểu giá toàn bộ hệ thống trên cơ sở các ràng buộc là dự báo phụ tải, an toàn lưới điện, hợp đồng mua điện dài hạn, giao dịch song phương, tối ưu việc sử dụng các loại nguồn sơ cấp

- Công bố và thông báo tình hình thị trường cho tất cả các đối tượng tham gia

- Quản lý đo đếm và thanh toán điện năng cho các nhà máy điện

- Đánh giá kết quả vận hành thị trường và lưu trữ dữ liệu vận hành phục vụ công tác nghiên cứu và hậu kiểm

2.3.2 Giá biên SMP

Giá biên của hệ thống SMP (System Marginal Price) là giá của tổ máy hay nhà máy cuối cùng tham gia phát điện vào hệ thống.Giả sử hệ thống có n tổ máy độc lập nhau (thuộc n công ty), giá điện mà mỗi công ty bán vào lưới là p1, p2, , pn; Không làm mất tính tổng quát, ta giả sử : p1 < p2 < < pn Giả sử đơn vị vận hành thị trường chỉ

cần huy động đến tổ máy thứ h nào đó (1 nhỏ hơn h nhỏ hơn n), vậy ph chính là giá biên

tại thời điểm xem xét : ph = SMP

Trong trường hợp tồn tại 2 nhà máy có giá chào như nhau, công ty lưới sẽ chia đều phần công suất yêu cầu cho mỗi nhà máy nếu điều kiện kỹ thuật cho phép, ngược lại ta sẽ

ưu tiên cho nhà máy nào có đăng ký trước

2.3.3 Các mô hình chào giá trong thị trường điện

Trong thị trường điện điều độ tập trung (thị trường toàn phần – Gross Pool) có 02

mô hình chào giá chính là mô hình chào giá tự do (Price Based Pool - PBP) và mô hình chào giá theo chi phí (Cost Based Pool - CBP) Cả 2 đều sử dụng giá biên hệ thống

(System Marginal Price – SMP) là giá thị trường Dạng thị trường này là thị trường ngày tới (Day –Ahead) và được thanh toán theo hợp đồng

- Mô hình chào giá theo chi phí (Cost Based Pool - CBP): Giá chào bị giới hạn theo chi phí biến đổi Chi phí cố định thu hồi qua cơ chế riêng

- Mô hình chào giá tự do (Price Based Pool - PBP): Bên bán tự đưa mức giá chào hợp

lý (thường có chiến lược tối ưu nhằm thu hồi tổng chi phí cố định - biến đối)

Có các quan điểm sau đây khi xác định chi phí SX điện ở các nước phát triển:

Quan điểm chi phí cận biên dài hạn (Long run marginal costs) Giá tiền điện cần

tính tới chi phí cho xây dựng và vận hành nguồn phát mới (Pháp)

Quan điểm dựa trên chi phí cận biên ngắn hạn(Short run marginal costs) Được

xác định như tổng chi phí để tăng việc cung cấp điện trong phạm vi nguồn, lưới hiện có

Và trên quan điểm này ở Mỹ có giá “spot price”

Nhược điểm của hai quan điểm cuối : Khó khăn trong dự báo nhu cầu điện

2.3.4 Giá điện cạnh tranh tại Anh

Thị trường điện tại Anh được gọi là Pool, bao gồm các nhà sản xuất cạnh tranh với nhau để bán điện vào lưới và bán cho các hộ tiêu thụ lớn Các công ty phân phối cạnh tranh nhau bán điện cho những người tiêu thụ nhỏ và cũng có thể cả một vài hộ tiêu thụ lớn nữa Giá điện được hình thnh như sau:

Giá đầu vào PIP: Để tính toán giá này, ta cần tính 2 đại lượng sau đây : Xác suất

mất tải và giá trị của lượng tải đó bị mất Xác suất mất tải LOLP (Loss of Load Probability): Xác suất này được đo bằng phần thời gian công suất của hệ thống phát không đủ đáp ứng được nhu cầu Thực chất là xác suất giảm điện áp hoặc tần số của lưới (đương nhiên trong trường hợp cực đoan là tải bị cắt khỏi lưới), do đó ta có:

Nếu tải bị cắt khỏi lưới, xác suất này bằng 1, tức LOPT = 1 Trong trường hợp ngược lại thì LOPT = 0

Nếu điện áp và tần số bị giảm, nhưng tải khơng bị cắt, xác suất này nằm giữa 0 v

1, tức l 0 nhỏ hơn LOPT nhỏ hơn 1

Giá trị của 1 đơn vị tải bị mất VOLL (Value of Lost Load): Giá trị 1 đơn vị điện năng bị mất thường được chọn tương đương với giá lớn nhất mà khách hàng sẵn sàng trả cho công ty, có thể gấp từ 5 - 10 lần giá trung bình của hệ thống, ví dụ tại nước Anh giá này là 2bảng/kwh

PIP = (Chi phí cung cấp năng lượng, SMP)(Xác suất thoả mãn nhu cầu tổng, LOPT)+(Chi phí do cung cấp bị thiếu hụt, VOLL)(Xác suất khơng thoả mãn nhu cầu tổng) Hay : PIP = SMP (1 - LOPT) + VOLL LOPT.PIP = SMP + LOPT (VOLL - SMP)

1-Giá đầu ra POP: Đó chính là giá sẽ bán trên thị trường Nó bao gồm giá đầu vào cộng

thêm với chi phí điều chỉnh, ta ký hiệu l Uplift , tức l :POP = PIP + Uplift = SMP + LOPT (VOLL - SMP) + Uplift2

2.3.5 Giá điện cạnh tranh tại Mỹ

Để tính biểu giá cạnh tranh ở Mỹ, người ta chia nhu cầu về điện năng thành các mức khác nhau, cụ thể là 108 mức, dựa trên cơ sở thay đổi theo mùa, ngày, giờ, … (6 biến mùa, 3 biến ngày, 3 biến thời gian trong ngày, 2 mức trong một thời kỳ) Trong mỗi mức thời gian, các nhà máy được huy động theo thứ tự từ chi phí thấp nhất đến chi phí cao nhất để thoả mãn nhu cầu điện của khách hàng Chi phí cận biên trong mỗi thời kỳ bằng chi phí vận hành của nhà máy được huy động cuối cùng trong mỗi thời kỳ Trong thời kỳ mà năng lực sản xuất vượt quá nhu cầu, thì giá điện sản xuất được tính bằng chi phí vận hành biên Ngược lại, khi nhu cầu đạt gần tới công suất thiết kế thì rủi ro phải ngừng hoạt động tăng lên (độ tin cậy giảm xuống) Về mặt toán học, giá điện điều chỉnh được tính như sau: Cryt = V(UE) Trong đó: