CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về công trình thủy điện Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, có lượng mưa trung bình hàng năm cao, khoảng 1. Với địa hình miền Bắc và biên giới miền Tây đồi núi cao, phía Đông là bờ biển dài trên 3.400km nên nước ta có hệ thống sông ngòi khá dày đặc với hơn 3. Và với điều kiện tự nhiên thuận lợi như vậy nên tiềm năng thuỷ điện của nước ta tương đối lớn.
Theo tính toán lý thuyết, tổng công suất thủy điện của nước ta vào khoảng 35.000MW, trong đó 60% tập trung tại miền Bắc, 27% phân bố ở miền Trung và 13% thuộc khu vực miền Nam. Tiềm năng kỹ thuật (tiềm năng có thể khai thác khả thi) vào khoảng 26.000MW, tương ứng với gần 970 dự án được quy hoạch, hàng năm có thể sản xuất hơn 100 tỷ kWh, trong đó nói riêng thuỷ điện nhỏ có tới 800 dự án, với tổng điện năng khoảng 15 - 20 tỉ kWh/năm. Đến năm 2013, tổng số dự án thủy điện đã đưa vào vận hành là 268, với tổng công suất 14. Hiện có 205 dự án với tổng công suất 6.1988,8 MW đang xây dựng và dự kiến đưa vào vận hành trong giai đoạn 2015-2017.
Như vậy, theo kế hoạch, đến năm 2017, có 473 dự án sẽ đưa vào khai thác vận hành, với tổng công suất là 21.229,3 MW, chiếm gần 82% tổng công suất tiềm năng kỹ thuật của thủy điện. Năm 2012, các nhà máy thủy điện đóng góp 48,26% (13.000 MW) và 43,9% (tương ứng 53 tỷ kWh) điện năng cho ngành điện. Có thể nói, cho đến nay các dự án thủy điện lớn có công suất trên 100MW hầu như đã được khai thác hết. Các dự án có vị trí thuận lợi, có chi phí đầu tư thấp cũng đã được triển khai thi công.
Còn lại trong tương lai gần, các dự án thủy điện công suất nhỏ sẽ được đầu tư khai thác. Hiện nay, ngoài các dự án lớn do EVN đầu tư, có nguồn vốn và kế hoạch thực hiện đúng tiến độ, thì các dự án vừa và nhỏ do chủ đầu tư ngoài ngành điện thường chậm tiến độ hoặc bị dừng. Lý do của tình trạng các dự án chậm tiến độ hoặc bị dừng là do; - Nền kinh tế nước ta trong thời gian qua gặp khó khăn. - Các dự án không hiệu quả, không đủ công suất như trong quy hoạch và nghiên cứu khả thi, hoặc chi phí đầu tư quá cao, khó khăn trong việc hoàn vốn.
3 - Các dự án chủ đầu tư không đủ năng lực tài chính, hoặc chủ đầu tư không có kinh nghiệm quản lý dự án, tự thi công dẫn đến chất lượng công trình kém và thời gian kéo dài. - Một số dự án gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái, chặt phá rừng trên diện rộng, ảnh hưởng đến hạ du. bị thu hồi, tạm loại ra khỏi quy hoạch. Ở nước ta, thủy điện chiếm một tỷ trọng cao trong cơ cấu sản xuất điện.
Hiện nay, mặc dù ngành điện đã phát triển đa dạng hóa nguồn điện, nhưng thủy điện vẫn đang chiếm một tỷ trọng đáng kể. Năm 2014, thủy điện chiếm khoảng 32% trong tổng sản xuất điện. Theo dự báo của Qui hoạch phát triển điện đến năm 2020 với tầm nhìn 2030 tỷ trọng thủy điện vẫn còn khá cao, tương ứng là 23%. Ngoài mục tiêu phát điện, các nhà máy thủy điện còn có nhiệm vụ cắt và chống lũ cho hạ du trong mùa mưa bão, đồng thời cung cấp nước phục vụ sản xuất và nhu cầu dân sinh trong mùa khô.
Theo phân cấp của Việt Nam, các nguồn thủy điện có công suất đến 30MW thì được phân loại là thủy điện nhỏ. Các nguồn thủy điện có công suất lớn hơn gọi là thủy điện lớn. Tuy nhiên, theo Tổ chức thủy điện của Liên hiệp quốc (Small Hydropower UNIDO), thì các nguồn thủy điện có công suất từ 200 kW - 10 MW gọi là thủy điện nhỏ, còn các nhà máy có công suất từ 10 MW - 100 MW là thủy điện vừa. Như vậy, theo phân loại của Việt Nam thì thủy điện nhỏ (công suất lắp máy ≤ 30MW) đã bao gồm các thủy điện loại vừa của thế giới.
Điều này có nghĩa là đối với các dự án thủy điện nhỏ có công suất trên 15MW cũng cần phải chú ý thẩm định nghiêm túc về qui hoạch, thiết kế, xây dựng và về các tác động môi trường và xã hội. Khác với thủy điện lớn, thủy điện nhỏ có qui mô nhỏ, các tác động về môi trường và xã hội thường không lớn nên nó được xếp vào các nguồn năng lượng tái tạo. Ở các công trình thủy điện nhỏ, quy mô công trình thường là đập thấp, đường dẫn nhỏ, khối lượng xây dựng không lớn, diện tích chiếm đất không nhiều và vì vậy mà diện tích rừng bị chặt phá phục vụ công trình cũng không lớn. Mỗi trạm thủy điện nhỏ thường chỉ có 2-3 tổ máy, máy biến áp, trạm phân phối điện và đường dây tải điện 35 kV hoặc 110 kV.
Các nhà máy thủy điện nhỏ nếu có hồ chứa thì dung tích cũng bé hoặc không 4 có hồ chứa. Nhiều nhà máy chạy bằng lưu lượng cơ bản của sông suối thông qua xây dựng đập dâng. Vì lý do đó nên thủy điện nhỏ không làm được nhiệm vụ chống lũ cho hạ lưu. Theo đánh giá, tiềm năng thủy điện nhỏ của Việt Nam vào khoảng 4.000MW, trong đó loại nguồn có công suất từ 100kW-30MW chiếm 93 - 95%, còn loại nguồn có công suất dưới 100kW chỉ chiếm 5 - 7%, với tổng công suất trên 200MW.
Theo phân cấp hiện nay, việc cấp phép đầu tư các dự án thủy điện nhỏ thuộc thẩm quyền của Ủy ban nhân dân các tỉnh. Và cũng do qui mô nhỏ nên trong nhiều năm qua, nhiều địa phương đã buông lỏng quản lý, dẫn đến việc quy hoạch, thiết kế, thẩm định và vận hành không phù hợp nên nhiều dự án thủy điện đã gây ra các tác động tiêu cực về môi trường xã hội không nhỏ cho người dân xung quanh các dự án. Sự cân nhắc tính toán này phải được thực hiện đầy đủ và khoa học, trên cơ sở quyền lợi chung của cộng đồng, quốc gia và sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến nhất. Xây dựng đập trên một con sông cũng giống như xây một xa lộ qua một vùng hoang dã, nó sẽ chia cắt môi trường thiên nhiên thành hai không gian khác nhau.
Trong trường hợp đập có hồ chứa để điều hòa dòng nước thì dòng chảy tự nhiên của con sông sẽ thay đổi. Sự thay đổi sẽ nhiều hay ít tùy theo hồ chứa được vận hành như thế nào. Khi dòng chảy tự nhiên của một con sông thay đổi, thì hệ sinh thái trong lưu vực con sông đó cũng bị ảnh hưởng và có thể mất một thời gian khá lâu mới tìm được sự cân bằng mới, hoặc thậm chí không tìm lại được lại cân bằng ban đầu. Các dự án thủy điện thường nằm ở những vùng rừng núi nên khi xây dựng cần phải khai quang một diện tích lớn để xây các công trình như: đường sá, đập, nhà máy, đường dây dẫn điện.
Phần lòng hồ sẽ bị ngập nước cũng phải được khai quang, và dân cư trong vùng phải được dời đi chỗ khác. Những hoạt động này sẽ ảnh hưởng lên môi trường thiên nhiên đã có sẵn trước đó và tác động lên hệ sinh thái của khu vực. Đời sống của dân cư trong vùng cũng như các giá trị văn hóa lịch sử của khu vực dự án cũng sẽ bị thay đổi hoặc biến mất hoàn toàn. Để có thể đánh giá đúng đắn lợi ích của một dự án thủy điện, tất cả các yếu tố nêu trên cần được phân tích đầy đủ, kể cả những thiệt hại hay lợi ích không thể hoặc rất khó định lượng theo các chỉ tiêu giá trị.
Tiềm năng thủy điện ở Việt Nam Theo quy ước, trong quy hoạch thủy điện, phải xác định nguồn trữ năng lý thuyết, trữ năng kỹ thuật và nhất là trữ năng kinh tế. Trữ năng lý thuyết Trữ năng lý thuyết là nguồn năng lượng tiềm tàng của dòng nước chảy từ thượng nguồn đến cửa sông được đánh giá trung bình cho hàng năm. Ta gọi năng lượng đó là E 0 (đơn vị kWh/năm) và có thể thay đổi theo mức độ chính xác của tài liệu cơ bản chủ yếu là thủy văn, địa hình và một phần do mức độ chi tiết của phương pháp tính toán. Tài liệu cơ bản được sử dụng trong nghiên cứu trữ năng lý thuyết là bản đồ tỷ lệ 1/50.000; tài liệu thủy văn sử dụng bản đồ đẳng trị mô phỏng số dòng chảy kết hợp với các tài liệu thực đo, mức độ tính toán.
Toàn bộ các dòng chính và dòng nhánh có chiều dài sông (suối) từ 10 km trở lên. Trữ năng kỹ thuật Trữ năng kỹ thuật là nguồn năng lượng mà trình độ kỹ thuật hiện nay cho phép khai thác được tại các vị trí lựa chọn. Kinh nghiệm một số nước cho thấy trữ năng kỹ thuật khoảng bằng 40 – 50% của trữ năng lý thuyết. Trữ năng kinh tế ( hay gọi là kinh tế - kỹ thuật ) Trữ năng kinh tế kỹ thuật là nguồn năng lượng thủy điện hợp lý có thể khai thác một cách chắc chắn và kinh tế trong giai đoạn hiện tại.
Qua nghiên cứu một số nước cho thấy trữ năng kinh tế thường bằng khoảng 60 – 70% của nguồn trữ năng kỹ thuật. Tính toán thủy năng cho các công trình dựa theo các nguyên tắc cơ bản sau đây: Công thức tính toán cơ bản N = 9,81 x Q x H x η (kW) Trong đó: N: Công suất trạm thủy điện, (kW) Q: Lưu lượng dòng chảy qua turbin, (m3/s) H: Chiều cao cột nước tính toán, (m) 6 η: Hiệu suất trạm thủy điện. Trong giai đoạn tính toán sơ bộ có thể dùng công thức: N = k x Q x H k = 9,81 x η tb x η mf Nước ta có tiềm năng thủy điện dồi dào và phân bố trên hầu khắp các vùng lãnh thổ. Với trên 2200 sông suối lớn nhỏ có chiều dài từ 10 km trở lên, tổng tiềm năng lý thuyết nguồn thủy điện nước ta khoảng trên 300 tỷ kWh/năm, nhưng hiện nay ta mới chỉ sử dụng một phần tiềm năng thủy điện này.
Các nghiên cứu đánh giá tiềm năng thủy điện trước đây Theo đánh giá của trung tâm nghiên cứu và thiết kế thủy điện Năm 1980, Trung tâm này đã nghiên cứu tính toán cho 2.171 sông suối đã xác định được trữ năng lý thuyết và kinh tế của các lưu vực ghi trong bảng 1. Tiềm năng lý thuyết của các sông lớn Diện tích lưu Công suất Điện năng STT Tên sông, khu vực vực (km2) 106kw 106kw Toàn quốc 263.982,80 3 Sông Hồng, Thái Bình 57.