đặt vấn đề tìm hiểu các tiêu chí đánh giá khả năng tải và độ tin cậy của lƣới truyền tải điện, phƣơng pháp đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho các công trình điện cần đƣợc bổ dung. Các tính toán áp dụng sẽ đƣợc thực hiện với số liệu thực tế thu thập đƣợc đối với thiết kế và quy hoạch nhà máy điện tại Viện Năng lƣợng, Bộ Công thƣơng. Mục đích nghiên cứu của luận văn Đề tài luận văn dự kiến nghiên cứu các tiêu chí và phƣơng pháp để áp dụng vào quy trình phân tích và đánh giá kinh tế kỹ thuật phù hợp cho bài toán tối ƣu hoá hiệu quả kinh tế khi xây dựng và lựa chọn phƣơng án kết nối nhà máy điện với lƣới điện khu vực, trong khi bảo đảm đƣợc yêu cầu về khả năng tải và chế độ làm việc của lƣới điện. Tính toán mô phỏng với số liệu quy hoạch của lƣới điện 500/220kV và dự án nhiệt điện khí Nhơn Trạch 3&4, tỉnh Đồng Nai trong giai đoạn đến năm 2025 nhằm đề xuất phƣơng án kết nối tối ƣu với lƣới điện khu vực.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Luận văn thực hiên các nghiên cứu về tiêu chí đánh giá độ tin cậy truyền tải điện cho lƣới điện và phƣơng pháp so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật các phƣơng án kết nối lƣới điện trong giai đoạn thiết kế nhà máy điện. Các nghiên cứu và tính toán mô phỏng trong luận văn đƣợc thực hiện với đối tƣợng là dự án nhiệt điện Nhơn Trạch 3&4 dự kiến sẽ đƣợc thực hiện trong thời gian tới. Số liệu về lƣới điện khu vực và phụ tải điện dự báo giai đoạn 2020-2025 sử dụng nguồn từ Viện Năng lƣợng, Bộ Công thƣơng ([4,5,6]). Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đánh giá đƣợc các yếu tố bảo đảm kỹ thuật theo tiêu chuẩn N-1 và so sánh hiệu quả kinh tế các phƣơng án thiết kế nhà máy điện nhằm hỗ trợ ra quyết định vận hành luôn là mối quan tâm đối với công tác quy hoạch phát triển nguồn điện nói 11 riêng và quy hoạch hệ thống điện nói chung.
Các nội dung quy hoạch và quy trình đề xuất phƣơng án thiết kế nhà máy và kết lƣới tối ƣu tại Việt Nam hiện nay chủ yếu dựa trên các yêu cầu pháp lý, chiến lƣợc phát triển đã xây dựng và các ràng buộc địa lý trong lƣới điện của các địa phƣơng. Bên cạnh đó cơ sở lý thuyết tính toán và so sánh hiệu quả kinh tế các phƣơng án thƣờng dựa trên tra cứu số liệu chƣa thống nhất hoặc thiếu tính thực tế, do đó còn rất nhiều hạn chế cũng nhƣ chƣa thể có căn cứ để quyết định độ chính xác đối với điều kiện lƣới điện Việt Nam. Luận văn thực hiện các tính toán so sánh nhằm kiểm nghiệm một số bƣớc tính toán quan trọng cũng nhƣ kết quả tính toán theo các quy trình chuẩn khi tính toán thiết kế trong các dự án nhà máy điện thực tế. Dữ liệu đƣợc sử dụng để mô phỏng và phân tích là xử lý từ số liệu quy hoạch nguồn và lƣới điện tỉnh Đồng Nai và khu vực giai đoạn 2020-2025 từ đơn vi chịu trách nhiệm quy hoạch là Viện Năng lƣợng.
Qua đó nhằm đƣa ra một đánh giá về các quy trình và phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng rộng rãi cũng nhƣ đề xuất áp dụng các hiệu chỉnh cần thiết trong các bài toán quy hoạch thiết kế nguồn và lƣới điện tại đơn vị. Nội dung nghiên cứu Nhằm đạt đƣợc mục đích nghiên cứu trên, các nội dung sau đã đƣợc thực hiện trong luận văn: - Nghiên cứu tổng quan về vận hành tối ƣu lƣới điện truyền tải và các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nhà máy nhiệt điện. - Tìm hiểu phƣơng pháp và công cụ tính toán chế độ xác lập và tính toán ngắn mạch cho lƣới điện truyền tải. - Tìm hiểu bài toán tối ƣu hoá chế độ của lƣới điện và phƣơng pháp phân tích hiệu quả kinh tế của dự án công nghiệp.
- Nghiên cứu quy trình xây dựng các phƣơng án kết nối nhà máy nhiệt điện và lựa chọn phƣơng án tối ƣu về kinh tế kỹ thuật. 12 - Thu thập số liệu kỹ thuật, số liệu dự báo của dự án nhiệt điện Nhơn Trạch, Đồng Nai. Áp dụng để mô phỏng và phân tích các phƣơng án kết nối lƣới điện 220kV khu vực để lựa chọn phƣơng án tối ƣu. Trên cơ sở đó, nội dung bản thuyết minh của luận văn với đề tài “Phân tích hiệu quả kinh tế kỹ thuật của các phƣơng án kết nối nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 3&4 nhằm tối ƣu hóa hoạt động của lƣới điện khu vực” đƣợc chia thành các phần nhƣ sau: - Chƣơng 1.
Tổng quan về các yêu cầu đối với vận hành lƣới điện và quy hoạch nguồn điện. Phân tích kỹ thuật phƣơng án thiết kế nhà máy điện Nhơn Trạch 3&4 khi kết nối với lƣới điện khu vực. So sánh hiệu quả kinh tế các phƣơng án thiết kế nhà máy điện Nhơn Trạch 3&4. - Kết luận chung và kiến nghị.
TỔNG QUAN VỀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI VẬN HÀNH LƢỚI ĐIỆN VÀ QUY HOẠCH NGUỒN ĐIỆN 1.1 Một số khái niệm về quy hoạch hệ thống điện Quy hoạch là việc sắp xếp, phân bố không gian các hoạt động kinh tế – xã hội, quốc phòng, an ninh gắn với phát triển kết cấu hạ tầng, sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng trên lãnh thổ xác định để sử dụng hiệu quả các nguồn lực của đất nƣớc phục vụ mục tiêu phát triển bền vững cho thời kỳ xác định (theo Khoản 1 Điều 3 Luật Quy hoạch 2017) 1. Từ khái niệm trên có thể thấy quy hoạch là một công việc khá quan trọng, mang tính chiến lƣợc của nhà nƣớc góp phần thúc đẩy sự phát triển ổn định, bền vững trên mọi lĩnh vực. Do đó, cơ quan có thẩm quyền phải căn cứ vào tiềm năng của quốc gia và từng địa phƣơng và khả năng đáp ứng của từng đối tƣợng đƣợc quy hoạch để đƣa ra các quyết định và chính sách quy hoạch phù hợp. Quy hoạch ngành quốc gia là quy hoạch theo ngành trên cơ sở kết nối các ngành, các vùng có liên quan đến kết cấu hạ tầng, sử dụng tài nguyên, bảo vệ môi trƣờng.
Trong đó hoạt động đƣợc tổ chức và thực hiện mang tính chiến lƣợc, đƣợc xây dựng trên kế hoạch cụ thể. Đảm bảo cho các quy hoạch mang đến hiệu quả và phản ánh tính thống nhất trong từng giai đoạn. Các cơ quan thực hiện trong các phạm vi và địa giới hành chính có tính chất phân công, phối hợp. Quy hoạch phát triển điện lực là quy hoạch ngành quốc gia đặc biệt quan trọng trong hệ thống các quy hoạch ngành quốc gia, đơn vị trƣc tiếp tổ chức lập, cũng hoàn thiện quy hoạch là Viện Năng lƣợng, Bộ Công thƣơng theo các chỉ đạo của Thủ tƣớng Chính phủ.
Nội dung của quy hoạch phát triển điện lực bao gồm các công việc chính nhƣ sau: 1 Luật Quy hoạch 21/2017/QH14 ban hành ngày 24/11/2017. 14 - Dự báo nhu cầu tiêu thụ điện trong giai đoạn quy hoạch tƣơng ứng, có xét tới tốc độ phát triển của nhu cầu điện năng trong giai đoạn tiếp theo; - Nghiên cứu các phƣơng án phát triển nguồn và lƣới điện: đƣa ra quyết định lựa chọn phƣơng án có chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật tốt và có tính khả thi cao, đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục cho phát triển kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng của đất nƣớc; - Đánh giá về tác động môi trƣờng và lập báo cáo môi trƣờng chiến lƣợc trong phát triển điện lực; - Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chủ yếu về cơ chế, chính sách phát triển ngành Điện, tổ chức thực hiện quy hoạch, đảm bảo phát triển bền vững ngành Điện. Ngày 1/10/2019, Thủ tƣớng Chính phủ ra Quyết định 1264/QĐ-TTg phê duyệt nhiệm vụ lập Quy hoạch điện VIII. Trong đó so với Quy hoạch điện VII thì Quy hoạch điện VIII phải đảm bảo các yếu tố sau: - Phát triển cân đối giữa các vùng, miền, cân đối giữa nguồn và phụ tải; - Ƣu tiên phát triển hợp lý năng lƣợng tái tạo; - Sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả; - Phát triển lƣới điện hiện đại, thông minh và lƣới điện liên kết với các quốc gia láng giềng; - Phát triển thị trƣờng điện và khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia đầu tƣ phát triển điện lực; - Phát triển điện lực thích ứng với biến đổi khí hậu, đảm bảo sự phát triển bền vững và phù hợp với chiến lƣợc quốc gia về tăng trƣởng xanh.2 Quy hoạch nguồn và yêu cầu đối với thiết kế nhà máy điện 1.1 Khái niệm về quy hoạch nguồn điện Quy hoạch nguồn điện là để trả lời các câu hỏi: Khi nào đƣa nguồn điện mới vào vận hành? Sử dụng nguồn năng lƣợng sơ cấp gì? Ở đâu? Công suất bao nhiêu? (theo [10]).
Mục đích của quy hoạch nguồn là phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tối ƣu cho hệ thống điện, thông qua dự trữ công suất và dự trữ năng lƣợng phù hợp đảm bảo cân bằng công suất trong hệ thống điện và giữa các khu vực ([2]). Một số ràng buộc trong quy hoạch phát triển các nhà máy điện bao gồm: đầu tƣ cân đối giữa các vùng miền, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên sơ cấp của mỗi vùng, hạn chế truyền tải điện liên miền, ƣu tiên phát triển công nghệ mới, giảm tối đa mức phát thải CO2,… Trên cơ sở các phân tích kinh tế kỹ thuật phù hợp, báo cáo quy hoạch nguồn điện bao gồm các nội dung sau: 1. Sự cần thiết đầu tƣ Căn cứ vào nhu cầu phụ tải và kế hoạch phát triển điện lực Quốc gia, nhà máy phát điện cần chứng minh đƣợc tầm quan trọng, vai trò và sự phù hợp với mục tiêu phát triển điện lực của Quốc gia, khu vực và địa phƣơng. Quy mô công suất và thời điểm xuất hiện Nhà máy phát điện cần xác định rõ quy mô công suất và thời điểm bắt đầu vận hành thƣơng mại (COD) để đáp ứng đƣợc nhu cầu phụ tải của khu vực.
Khả năng kết nối với hệ thống điện Quốc gia Nhà máy phát điện cần phải có vị trí phù hợp với quy hoach phát triển công nghiệp của địa phƣơng, có khả năng giải tỏa hết công suất khi kết nối với Hệ thống điện trong khu vực, tránh truyền tải đi xa để giảm tổn thất và chất lƣợng điện năng.2 Yêu cầu về thiết kế nhà máy phát điện 1. Lựa chọn cấp điện áp đấu nối Để giải tỏa hết công suất của Nhà máy điện cần có phƣơng án đấu nối phù hợp và khả thi vào lƣới điện Quốc gia.