Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu về hệ thống điện tỉnh Lạng Sơn và thành phố Lạng Sơn 1. Giới thiệu về hệ thống điện tỉnh Lạng Sơn * Về nguồn điện: Lạng Sơn gồm có 05 nhà máy điện: NĐ Na Dương (110MVA); TĐ Cấm Sơn (4,5MW), TĐ Bản Quyền (1MW), TĐ Bắc Khê (2,4MW), TĐ Thác Xăng (20MW). Tổng công suất 137,9MVA, tuy nhiên chủ yếu phụ thuộc Nhà máy nhiệt điện Na Dương, các nguồn thủy điện tính ổn định không cao.
* Về lưới điện 110kV: Gồm 08 đoạn ĐZ 110kV, có liên kết với các tỉnh Bắc Giang, Quảng Ninh và Cao Bằng, giữa các trạm 110 đều có kết nối mạch vòng. Các đường dây 110kV trên địa bàn mang tải từ 50- 75% tải định mức, dây dẫn chủ yếu AC150, AC185. Công suất phụ tải toàn tỉnh đạt Pmax = 167 MW, không tính phụ tải chuyên dùng thì Pmax = 152 MW/công suất đặt 04 TBA là 250MVA (chiếm 61%). Trong đó riêng TBA 110kV Thành phố hiện đang vận hành đầy tải (95%), mặc dù đã được TBA Đồng Đăng san tải 2 huyện phía Bắc (Văn Lãng, Tràng Định) và thị trấn Đồng Đăng.1 CS đặt Pmax Mang tải Ghi chú TT Tên TBA (MVA) (MW) (%) 1 Đồng Mỏ (E13.7) 40 27 67,5 (Ước đến tháng 12/2020 tổng công suất đạt 175MW) Khu vực Lạng Sơn chưa có TBA 220kV, tổng công suất tiêu thu trên địa bàn là 167 MW lớn hơn công suất các nguồn phát.
Do đó phải nhận công suất từ cả 03 mạch liên kết 110kV Lạng Sơn – Quảng Ninh, Lạng Sơn – Bắc Giang, 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lạng Sơn – Cao Bằng. Điện áp nguồn cấp không ổn định, trong quá trình vận hành nhiều lần phải mở vòng phía Bắc Giang để tránh sự cố do quá tải dây AC150 đoạn Bắc Giang quản lý (4 tháng đầu năm mở vòng 10 lần), dẫn đến điện áp thấp 98kV÷105kV trên các TBA 110kV Hữu Lũng, Đồng Bành, Đồng Mỏ. Điện áp đầu các xuất tuyến 35kV đạt 33,5÷36kV (trong khi theo tiêu chuẩn vận hành thì yêu cầu giờ cao điểm là 37,5kV ÷ 38,5kV). - Lưới 110kV không ổn định, kết lưới yếu, phải nhận công suất từ cả 03 mạch liên kết 110kV Quảng Ninh, Bắc Giang, Cao Bằng.
- Ngoài ra thời gian tới triển khai dự án xuất tuyến sau TBA 220kV Lạng Sơn mở vòng mạch Lạng Sơn – Đồng Đăng (hướng Cao Bằng) 50 ngày. Mất nguồn Cao Bằng cấp sang, Bắc Giang sẽ phải cấp cho Lạng Sơn nhiều hơn, dẫn đến nguy cơ quá tải đoạn Bắc Giang, phải mở vòng để tránh sự cố. Khi đó điện áp vận hành dự kiến chỉ đạt 92÷94kV. * Lưới điện trung áp: - Lưới điện trung áp với khối lượng 2.813,9km trải dài trên địa bàn rộng với 19 xuất truyến 35kV, 07 xuất tuyến 22kV, 10 xuất tuyến 10kV, các đường dây trung áp mang tải 60-80%.
Có 05 điểm liên lạc liên tỉnh với cả 05 tỉnh tiếp giáp (Cao Bằng, Bắc Kạn, Bắc Giang, Quảng Ninh, Thái Nguyên) và 13 liên lạc nội tỉnh. - Có những đường dây trung áp dài liên huyện, nguồn cấp điện hiện phải phụ thuộc vào các Công ty lân cận, tính chủ động không cao, điện áp thấp. Mặc dù có các mạch vòng, nhưng đa số bán kính cấp điện lớn, điện áp thấp, truyền tải công suất hạn chế. Các đường dây 35kV trải dài liên huyện không khai thác được hết công suất đặt của các MBA 110kV.
Các đường dây có chiều dài từ 500km÷600km, bán kính cấp điện trên 100km, điện áp cuối nguồn thấp 32÷33kV. * Lưới điện hạ áp: Tổng chiều dài đường dây hạ áp bán lẻ là 5.266,32km trong đó khu vực thành thị là 769,9 km, khu vực nông thôn là 4498,46km. Thuận lợi: Lưới hạ áp khu vực thành thị đường dây đảm bảo kỹ thuật. Giai đoạn 2010 - 2019, một số khu vực lưới điện hạ thế tỉnh Lạng Sơn đã được đầu tư 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com và cải tạo bởi các chương trình sửa chữa thường xuyên, sửa chữa lớn, cải tạo chống quá tải.
Đặc biệt là các năm từ 2013 đến 2016 các dự án công trình đầu tư, cải tạo được đẩy mạnh (theo các nguồn vốn thuộc dự án DEP 1, DEP 2, ĐTXD, ADB, cải tạo lưới điện hạ áp nông thôn). Khó khăn: Lưới điện khu vực thị trấn, thành Phố hiện nay có hiện tượng đầy tải dây dẫn. Lưới hạ áp khu vực nông thôn bán kính lớn (trung bình 1,7km, cá biệt có nơi 3-5km). Lưới điện hạ áp sau tiếp nhận cũ nát, dây dẫn trần, tiết diện nhỏ và nhiều mối nối, chưa có nguồn vốn đầu tư, cải tạo sửa chữa.
Trong đó riêng phần lưới không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tối thiểu còn 584,3km. Giới thiệu khái quát về Điện lực Thành phố Lạng Sơn - Nguồn điện: Thành phố Lạng Sơn hiện đang được cấp điện trực tiếp từ lưới điện Quốc Gia thông qua chủ yếu 01 trạm biến áp 110kV E13.2 thành phố Lạng Sơn, với 02 máy biến áp, tổng công suất là 80MVA. Ngoài ra, thành phố còn được cấp điện từ phía trạm biến áp 110 KV E13.6 Đồng Đăng bởi các mạch trung thế liên lạc. Tuy nhiên, các điểm liên lạc hầu như không đóng điện, chỉ sử dụng trong trường hợp thay đổi phương thức để sửa chữa, bảo dưỡng hoặc sự cố.
- Về lưới điện: lưới điện thành phố gồm có cấp điện áp trung thế 22kV, 35kV và hạ thế 0,4kV. Trong đó: + Lưới 35KV: Gồm 01 lộ đường dây trung thế 35kV (373 E13.2) được cấp điện từ trạm 110kV E13.2 thành phố Lạng Sơn. Đây là lộ có bán kính cấp điện dài, cấp điện cho thành phố Lạng Sơn, cấp đến huyện Cao Lộc, Lộc Bình và Đình Lập, với bán kính cấp điện là hơn 70km. Do bán kính cấp điện lớn nên xác suất xảy ra sự cố mất điện lớn, ảnh hưởng đến tình hình cấp điện cho các hộ tiêu thụ.
+ Lưới 22KV: Gồm 04 lộ đường dây trung thế 22kV (471, 473, 474, 476 E13.2) được cấp điện từ trạm 110kV E13.2 thành phố Lạng Sơn. Các lộ đã được xây dựng và vận hành từ nhiều năm, hiện tại đều đang đầy tải. 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Lưới điện hạ thế 0,4KV: toàn địa bàn thành phố có gần 200 trạm biến áp công cộng và gần 100 trạm biến áp chuyên dùng của khách hàng. Trong đó, tại các trạm biến áp công cộng, cơ bản lưới điện hạ thế đều đã được đầu tư, cải tạo nên chất lượng điện năng đảm bảo tiêu chuẩn vận hành, cung cấp điện ổn định, tin cậy.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều lưới điện của trạm biến áp có bán kính cấp điện lớn hơn tiêu chuẩn (>500m), nhiều lưới điện hạ thế đã đầy tải, một số có hiện tượng quá tải cục bộ và giờ cao điểm tối. Nhu cầu sử dụng điện trong thành phố đạt 34% so với toàn tỉnh Lạng Sơn, tiêu chuẩn cấp điện sinh hoạt khu vực nội thị đạt khoảng 228kWh/người/năm. - Chiếu sáng công cộng: Điện chiếu sáng công cộng địa bàn thành phố Lạng Sơn được cấp chủ yếu qua các trạm biến áp chiếu sáng đô thị, dưới sự quản lý của UBND thành phố Lạng Sơn. Việc chiếu sáng công cộng từ nguồn điện khác hầu như rất ít.
Vai trò, đặc điểm và hiện trạng cấp điện của các tỉnh Đông Bắc và thành phố Lạng Sơn 1. Vai trò và đặc điểm Vai trò: việc cấp điện ở các tỉnh Đông Bắc, đặc biệt là tỉnh có biên giới như Lạng Sơn có vai trò nhất định như sau: - Thứ nhất, là cấp điện phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh của người dân, doanh nghiệp, góp phần phát triển kinh tế, xã hội, xây dựng đất nước giàu đẹp. - Thứ hai, là cấp điện phục vụ cho cơ quan, chính quyền quản lý nhà nước (UBND, các Sở, ban, ngành của tỉnh…) nhằm đảm bảo duy trì các hoạt động quản lý của Nhà nước. - Thứ ba, là cấp điện cho người dân, các cơ sở vật chất khu vực biên giới, phục vụ mục đích an ninh, kinh tế.
Đây cũng là một trong những vai trò trọng tâm của cấp điện. Đặc điểm: Các tỉnh thuộc Đông Bắc (gồm Lạng Sơn) chủ yếu có đặc điểm cấp điện tương đồng. Lưới điện đa số là hình tia, số lượng trạm biến áp 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 220kV, 110kV ít. Đường dây trung thế thường hình tia, kéo dài, chất lượng điện năng ở cuối nguồn có nhiều thời điểm không đảm bảo tiêu chuẩn vận hành.
Hiện trạng cấp điện cho khu vực Đông Bắc và tỉnh Lạng Sơn Với số lượng trạm biến áp truyền tải 110kV ít, lưới điện chủ yếu hình tia, vào giờ cao điểm tối trong ngày, nhiều hộ tiêu dùng ở cuối nguồn phải sử dụng điện năng với chất lượng không đảm bảo tiêu chuẩn. Một số khu vực lưới điện quá tải cục bộ vào giờ cao điểm tối, đặc biệt là khu vực thành phố, thị trấn. Khi lưới điện quá tải, Aptomat tác động cắt gây mất điện, ảnh hưởng đến sinh hoạt, kinh doanh, sản xuất của các hộ tiêu dùng. Bên cạnh đó, tại khu vực nông thôn, vùng sâu, vùng xa, do đặc thù sử dụng điện của hộ tiêu thụ, tình trạng non tải máy biến áp vẫn còn phổ biến và kéo dài trong ngày.
Tại đây, dân cư thưa thớt, rải rác, chủ yếu sinh sống bằng nghề nông, lâm nghiệp, nhu cầu tiêu thụ điện ít cả về thời gian và công suất. Đa số các máy biến áp phân phối chỉ đạt tối đa khoảng 70% tải vào giờ cao điểm tối. Vào các thời điểm khác, công suất sử dụng của trạm chủ yếu chỉ <30% công suất định mức. Hầu hết các tỉnh miền núi Đông Bắc vẫn còn khu vực vùng sâu, vùng xa khó khăn, các hộ dân chưa có điện lưới quốc gia, phải sử dụng máy phát điện nhỏ lẻ, Acquy tích điện để phục vụ sinh hoạt (chủ yếu là chiếu sáng).
Nhìn chung, việc cấp điện ở khu vực Đông Bắc, trong đó có tỉnh Lạng Sơn, vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Tiềm năng năng lượng mặt trời tại các tỉnh Đông Bắc Tiềm năng điện năng lượng mặt trời ở các tỉnh Đông Bắc khá phong phú với số giờ nắng trong năm cao (khoảng 1.800 giờ), lượng bức xạ mặt trời khoảng 4 - 4,5 kWh/m2/ngày. Trong đó, ở khu vực Đông Bắc, số giờ nắng trong năm khoảng 1.750 giờ, nắng nhiều từ khoảng tháng 5 trở đi với khoảng 6 - 7 giờ/ngày, duy trì ở mức cao từ tháng 7. Nhờ có tổng số giờ nắng và lượng bức xạ mặt trời cao, việc lắp đặt điện mặt trời tại Đông Bắc mang lại giá trị kinh tế rất khả quan.
Đông Bắc có hai mùa ít nắng (mùa thu và mùa đông) nhưng điện mặt trời là quang điện, cứ có ánh sáng thì pin năng lượng mặt trời sẽ tạo ra điện năng.