Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống lưới điện truyền tải đóng vai trò huyết mạch trong việc đảm bảo an ninh năng lượng và duy trì sự ổn định của nền kinh tế quốc dân. Theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 (Quy hoạch điện VII Điều chỉnh) được phê duyệt tại Quyết định số 428/QĐ-TTg ngày 18/3/2016, mục tiêu tăng trưởng GDP bình quân của Việt Nam được xác định ở mức khoảng 7,0%/năm. Để đáp ứng nhu cầu này, ngành điện cần huy động lượng vốn đầu tư ước tính khoảng 130 nghìn tỷ đồng mỗi năm cho cả hệ thống nguồn và lưới điện.

Trong hệ thống đó, Truyền tải điện Ninh Bình, đơn vị trực thuộc Công ty Truyền tải điện 1 (PTC1) - Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT), đảm nhận nhiệm vụ quản lý vận hành lưới điện truyền tải trên địa bàn 4 tỉnh gồm Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, Hà Nam và 2 huyện Lạc Thủy, Yên Thủy thuộc tỉnh Hòa Bình. Quy mô quản lý của đơn vị gồm 1 trạm biến áp 500kV, 4 trạm biến áp 220kV với tổng dung lượng đạt 2.775 MVA, cùng 5 đường dây 500kV và 16 đường dây 220kV có tổng chiều dài 483 km.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ thực tế các công trình đường dây và trạm biến áp được đầu tư xây dựng ở nhiều thời điểm khác nhau, dẫn đến tình trạng công nghệ thiếu đồng bộ, nguy cơ sự cố tiềm ẩn và tỷ lệ tổn thất kỹ thuật cần tiếp tục tối ưu hóa. Luận văn tập trung đánh giá thực trạng đổi mới công nghệ giai đoạn 2010-2016 và xây dựng hệ thống giải pháp đẩy mạnh đổi mới công nghệ cho giai đoạn 2017-2020. Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc trong việc nâng cao năng suất lao động, giảm thời gian xử lý sự cố và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang mô hình trạm biến áp không người trực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết quản trị công nghệ hiện đại nhằm làm sáng tỏ bản chất của quá trình đổi mới công nghệ trong doanh nghiệp nhà nước đặc thù. Trước hết, luận văn tiếp cận khái niệm công nghệ theo quan điểm toàn diện bao gồm 4 thành phần tương hỗ: kỹ thuật (Hardware), con người (Humanware), thông tin (Inforware) và tổ chức (Orgaware). Đổi mới công nghệ được hiểu là quá trình thay thế toàn bộ hoặc từng phần quan trọng của công nghệ hiện hữu bằng công nghệ tiên tiến hơn nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất kinh doanh.

Luận văn phân tích hai mô hình đổi mới công nghệ căn bản gồm mô hình tuyến tính (sức đẩy của khoa học và sức kéo của thị trường) và mô hình mạng lưới liên kết hệ thống. Mối quan hệ giữa đổi mới công nghệ và tăng trưởng được soi chiếu qua hàm sản xuất Cobb-Douglas mở rộng, trong đó năng suất nhân tố tổng hợp (TFP) đóng vai trò quyết định chất lượng tăng trưởng. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới tại 38 quốc gia, tiến bộ công nghệ đóng góp khoảng 50% vào tăng trưởng kinh tế ở các nước phát triển, trong khi tại Việt Nam tỷ lệ này đạt khoảng 23%.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp khung năng lực công nghệ của Sanjaya Lall với 4 nhóm năng lực cốt lõi: năng lực vận hành, năng lực tiếp nhận, năng lực hỗ trợ tiếp nhận và năng lực đổi mới sáng tạo, tạo nền tảng vững chắc để đo lường trình độ công nghệ của doanh nghiệp truyền tải điện.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng với nguồn dữ liệu đa tầng:

Nguồn dữ liệu thứ cấp được tổng hợp từ các báo cáo kỹ thuật, thống kê sản xuất kinh doanh của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia, Công ty Truyền tải điện 1 giai đoạn 2010-2016, cùng các công trình khảo sát quy mô quốc gia của JICA, UNIDO và Ngân hàng Thế giới.

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua điều tra bằng bảng hỏi và phỏng vấn chuyên sâu. Tác giả tiến hành khảo sát với cỡ mẫu gồm 40 phiếu gửi đến đội ngũ cán bộ chủ chốt, kỹ sư và quản lý tại đơn vị, kết quả thu về 35 phiếu hợp lệ (tỷ lệ phản hồi đạt 87,5%). Mẫu khảo sát bao gồm 2 phiếu từ Ban Lãnh đạo, 11 phiếu từ các phòng chuyên môn, 12 phiếu từ các Đội truyền tải và 15 phiếu từ các tổ vận hành trạm biến áp. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích được áp dụng nhằm đảm bảo người tham gia có chuyên môn sâu và thâm niên quản lý vận hành lưới điện. Đồng thời, nghiên cứu thực hiện 5 cuộc phỏng vấn sâu với Giám đốc, Phó Giám đốc, Trưởng phòng Kỹ thuật, Trưởng phòng Kế hoạch và Trạm trưởng Trạm 500kV Nho Quan.

Dữ liệu được xử lý bằng các phương pháp thống kê mô tả, phân tích so sánh đối chứng và tổng kết thực tiễn, giúp phản ánh khách quan bức tranh công nghệ của đơn vị trong mốc thời gian từ 2010 đến 2016 và dự báo cho chu kỳ 2017-2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích bối cảnh chung cho thấy trình độ công nghệ tại Việt Nam còn nhiều hạn chế. Theo báo cáo của UNIDO, có đến 58,7% doanh nghiệp sản xuất sử dụng công nghệ thấp, 20,7% công nghệ trung bình và chỉ 20,6% đạt trình độ tiên tiến. Khảo sát của JICA trên 10.994 doanh nghiệp nhỏ và vừa phía Bắc ghi nhận 42% doanh nghiệp lạc hậu và chỉ 8% đạt mức tiên tiến. Chi phí đầu tư cho đổi mới công nghệ của doanh nghiệp Việt Nam chỉ chiếm khoảng 0,1% doanh thu hàng năm, thấp hơn nhiều so với mức 5% của Ấn Độ và 10% của Hàn Quốc.

Tại Truyền tải điện Ninh Bình, công tác đổi mới công nghệ giai đoạn 2010-2016 đã đạt được nhiều bước tiến rõ rệt:

Thứ nhất, đơn vị đã hoàn thành nâng công suất và cải tạo hệ thống nhất thứ, nhị thứ tại 4 trạm biến áp 220kV và 1 trạm biến áp 500kV, đưa tổng dung lượng đạt 2.775 MVA. Dự án cải tạo nâng khả năng tải đường dây 220kV Nho Quan - Ninh Bình đã giải tỏa công suất hiệu quả cho nguồn điện khu vực.

Thứ hai, việc hiện đại hóa hệ thống điều khiển tích hợp máy tính và kết nối SCADA tại trạm 220kV Nam Định, trạm 500kV Nho Quan đã rút ngắn thời gian thao tác đóng cắt, hỗ trợ giám sát thông số vận hành tự động theo thời gian thực.

Thứ ba, các chỉ tiêu vận hành kỹ thuật được cải thiện đáng kể: suất sự cố đường dây và trạm biến áp giảm trên 15% qua các năm, thời gian xử lý sự cố bình quân giảm rõ rệt, năng suất lao động tính theo sản lượng điện truyền tải và số km đường dây quản lý trên đầu người tăng trưởng ổn định.

Thảo luận kết quả

Thành công trong công tác đổi mới công nghệ tại đơn vị xuất phát từ định hướng chỉ đạo xuyên suốt của EVNNPT và PTC1, cùng tinh thần chủ động làm chủ thiết bị của đội ngũ kỹ sư. Tuy nhiên, đơn vị vẫn đối mặt với những thách thức: nguồn vốn đầu tư chủ yếu phụ thuộc vào ngân sách cấp trên, việc ứng dụng các công nghệ bảo dưỡng hiện đại chưa đồng đều trên toàn bộ 483 km đường dây, và năng lực nghiên cứu phát triển nội bộ còn khiêm tốn.

Khi phân tích dữ liệu kỹ thuật, các kết quả này có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ cột so sánh năng suất lao động theo MVA và sản lượng điện truyền tải giai đoạn 2010-2016. Đồng thời, bảng tổng hợp phân loại suất sự cố và thời gian khắc phục sự cố đường dây 220-500kV giúp các nhà quản lý nhận diện chính xác điểm nghẽn kỹ thuật tại từng địa bàn quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

Để nâng cao hiệu quả vận hành và đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa lưới điện đến năm 2020, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

Thứ nhất, đẩy mạnh hiện đại hóa thiết bị nhất thứ và nhị thứ, chuyển đổi các trạm biến áp 220kV sang mô hình vận hành không người trực và bán người trực. Ban Lãnh đạo đơn vị cùng Phòng Kỹ thuật cần lập lộ trình hoàn thành nâng cấp hệ thống điều khiển máy tính, tích hợp SCADA cho 100% trạm biến áp trực thuộc trước năm 2020, hướng tới mục tiêu giảm 30% định biên lao động trực ca tại trạm.

Thứ hai, ứng dụng đồng bộ công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa tiên tiến không cắt điện. Đơn vị cần triển khai rộng rãi công nghệ rửa sứ hotline, sửa chữa đường dây đang mang điện (hotline repair), sử dụng thiết bị bay không người lái (Flycam) kiểm tra hành lang 483 km đường dây và lắp đặt hệ thống giám sát khí hòa tan trong dầu (online DGA) cho toàn bộ máy biến áp 220-500kV. Mục tiêu cụ thể là giảm 20% suất sự cố do nhiễm bẩn cách điện trong giai đoạn 2017-2020.

Thứ ba, nâng cao năng lực tiếp nhận và làm chủ công nghệ của nguồn nhân lực. Phòng Kế hoạch và Kỹ thuật phối hợp tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về tự động hóa, kỹ thuật số hóa lưới điện cho 100% kỹ sư và công nhân quản lý vận hành. Chỉ tiêu đặt ra là 100% cán bộ kỹ thuật vận hành thành thạo các phần mềm quản lý kỹ thuật và phần mềm ghi sự cố tự động trước quý IV/2019.

Thứ tư, tối ưu hóa cơ cấu nguồn vốn và khuyến khích sáng kiến cải tiến kỹ thuật. Đơn vị cần trích lập và sử dụng hiệu quả quỹ khoa học công nghệ, phấn đấu nâng tỷ lệ kinh phí dành cho các giải pháp sáng kiến, hợp lý hóa sản xuất lên mức 1,5% - 2,0% tổng chi phí sản xuất kinh doanh hàng năm, gắn trách nhiệm đổi mới với công tác thi đua khen thưởng của các Đội truyền tải.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Cán bộ quản lý và kỹ sư tại các Đơn vị Truyền tải điện: Tài liệu cung cấp kinh nghiệm thực tế trong việc lập kế hoạch nâng công suất máy biến áp, cải tạo mạch nhị thứ, triển khai công nghệ hotline và xây dựng trạm biến áp không người trực.

  2. Học viên cao học và nhà nghiên cứu chuyên ngành Quản trị công nghệ, Quản trị kinh doanh: Cung cấp khung lý thuyết hoàn chỉnh về đánh giá năng lực công nghệ theo mô hình Sanjaya Lall kết hợp hàm sản xuất Cobb-Douglas trong ngành công nghiệp hạ tầng kỹ thuật.

  3. Cơ quan quản lý ngành và đơn vị hoạch định chính sách năng lượng: Giúp các chuyên viên tại Bộ Công thương, EVN và EVNNPT có thêm cơ sở thực tiễn để đánh giá hiệu quả vốn đầu tư công nghệ và hoàn thiện các quy định, định mức kinh tế kỹ thuật.

  4. Doanh nghiệp cung cấp giải pháp thiết bị điện và tự động hóa công nghiệp: Giúp các nhà cung cấp nắm bắt chính xác nhu cầu chuyển đổi số, yêu cầu kỹ thuật của hệ thống SCADA và thiết bị kiểm tra lưới điện tại thị trường Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Đổi mới công nghệ tại Truyền tải điện Ninh Bình có ý nghĩa như thế nào đối với việc giảm tổn thất điện năng?
Đổi mới công nghệ thông qua việc thay thế dây dẫn siêu nhiệt, nâng công suất máy biến áp và hiện đại hóa hệ thống tụ bù giúp giảm điện trở đường dây và nâng cao chất lượng điện áp. Trong giai đoạn 2010-2016, việc tối ưu hóa sơ đồ vận hành và cải tạo trạm 220kV đã góp phần giảm đáng kể tỷ lệ tổn thất kỹ thuật trên 483 km lưới truyền tải.

Vì sao việc chuyển đổi trạm biến áp sang mô hình không người trực là xu thế tất yếu?
Mô hình trạm không người trực áp dụng hệ thống điều khiển tích hợp máy tính và SCADA cho phép điều khiển, giám sát thiết bị từ xa qua trung tâm điều độ. Giải pháp này giúp cắt giảm 50% đến 70% nhân lực trực ca tại trạm, nâng cao năng suất lao động và loại bỏ các sai sót do yếu tố chủ quan của con người.

Công nghệ vệ sinh cách điện hotline mang lại lợi ích kinh tế kỹ thuật gì nổi bật?
Công nghệ rửa sứ hotline sử dụng nước áp lực cao để vệ sinh chuỗi cách điện đang mang điện áp 220-500kV mà không cần cắt điện đường dây. Phương pháp này ngăn ngừa triệt để hiện tượng phóng điện do nhiễm bẩn công nghiệp, giúp giảm hơn 15% nguy cơ sự cố và đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải trọng điểm.

Mô hình năng lực công nghệ của Sanjaya Lall được ứng dụng như thế nào trong luận văn?
Khung lý thuyết của Sanjaya Lall được vận dụng để lượng hóa 4 nhóm năng lực: vận hành ổn định trạm biến áp và đường dây, tiếp nhận chuyển giao hệ thống SCADA mới, hỗ trợ đào tạo nhân lực tiếp thu công nghệ và năng lực tự cải tiến, phát huy sáng kiến kỹ thuật của đội ngũ kỹ sư tại 5 trạm biến áp và các đội truyền tải.

Trở ngại lớn nhất trong công tác đổi mới công nghệ tại đơn vị là gì và hướng khắc phục ra sao?
Trở ngại lớn nhất là nhu cầu vốn đầu tư thiết bị mới rất cao trong khi tỷ suất lợi nhuận ngành điện còn giới hạn. Đơn vị khắc phục bằng cách ưu tiên các hạng mục trọng điểm, kết hợp cải tạo từng phần công nghệ hiện hữu với đầu tư mới đồng bộ, đồng thời phát huy tối đa phong trào sáng kiến cải tiến kỹ thuật nội bộ.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về quản trị công nghệ, khẳng định vai trò sống còn của đổi mới công nghệ đối với sự phát triển bền vững của doanh nghiệp truyền tải điện.
  • Đánh giá trung thực, khách quan thực trạng lưới điện gồm 2.775 MVA dung lượng máy biến áp và 483 km đường dây do Truyền tải điện Ninh Bình quản lý trong giai đoạn 2010-2016.
  • Chỉ rõ những thành tựu trong việc giảm suất sự cố, nâng cao năng suất lao động và nhận diện các điểm nghẽn về vốn, công nghệ và nguồn nhân lực.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp có tính khả thi cao cho lộ trình 2017-2020, trọng tâm là tự động hóa trạm biến áp, áp dụng công nghệ sửa chữa hotline và ứng dụng thiết bị bay kiểm tra đường dây.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý và kỹ sư trong ngành truyền tải điện chủ động nghiên cứu, áp dụng các giải pháp kỹ thuật số để đón đầu cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, góp phần đảm bảo vận hành lưới điện an toàn, liên tục và kinh tế.