
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
3
BÀI BÁO KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NÂNG CAO CÔNG SUẤT KHẢ DỤNG
CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Hoàng Công Tuấn
1
, Nguyễn Thế Tiến
2
Tóm tắt: Những ngày đầu tháng 6 năm 2023, mực nước hồ chứa của hầu hết các NMTĐ lớn ở miền
Bắc đã xuống tiệm cận mực nước chết làm cho công suất khả dụng giảm mạnh. Trong khi đó, tháng 6
thường là tháng có nhu cầu phụ tải điện cao nhất trong năm nên đã gây ra thiếu hụt công suất, dẫn đến
phải cắt điện một số khu vực ở miền Bắc. Để đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định, an toàn khi tích
hợp tỷ trọng nguồn năng lượng tái tạo ngày càng tăng đòi hỏi phải bổ sung thêm nguồn điện có tính
linh hoạt cao như thủy điện. Bài báo đưa ra cơ sở và phân tích đánh giá những ảnh hưởng đến công
suất khả dụng, từ đó nghiên cứu đưa ra khả năng nâng cao công suất khả dụng các nhà máy thủy điện
nhằm tăng khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong cân bằng công suất của hệ thống. Kết quả áp
dụng tính toán cho thủy điện Tuyên Quang đã minh chứng được tính hiệu quả của phương pháp luận
đưa ra.
Từ khóa: Thủy điện, công suất khả dụng, hệ thống điện.
1. MỞ ĐẦU
*
Trong cơ cấu nguồn điện của Việt Nam, tỷ
trọng nguồn thủy điện sẽ ngày càng giảm, còn
nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) ngày càng tăng
(Chính phủ, 2023). Việc nguồn NLTT chiếm tỷ
trọng cao sẽ gây khó khăn cho vận hành hệ thống
điện (HTĐ). Mặt khác, nhu cầu sử dụng điện thay
đổi theo hướng bất lợi cho thủy điện và HTĐ.
Trong bối cảnh đó, để đảm bảo an ninh năng
lượng, HTĐ vận hành ổn định và an toàn thì giải
pháp hữu hiệu và cũng là xu thế trên thế giới là
tăng nguồn điện tích trữ có tính linh hoạt cao như
pin lưu trữ, tăng thêm công suất khả dụng (N
kd
)
của nguồn thủy điện như: xây dựng mới các nhà
máy thủy điện (NMTĐ), làm thủy điện tích năng
(TĐTN), mở rộng NMTĐ và các giải pháp nâng
cao N
kd
cho NMTĐ.
Trước đây, do nguồn thủy điện chiếm tỷ trọng
cao trong HTĐ nên vài trò đảm nhận phụ tải của
thủy điện gồm cả phần đáy, thân và đỉnh của biểu
đồ phụ tải. Khi tỷ trọng của nguồn này và tỷ trọng
nguồn NLTT tăng thì thủy điện sẽ có xu thế
chuyển sang chế độ phủ đỉnh biểu đồ phụ tải.
Thủy điện với ưu điểm vượt trội, so với các nguồn
1
Trường Đại học Thủy lợi
2
Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo
điện khác, như thiết bị có linh hoạt rất cao (thay
đổi công suất rất nhanh, phạm vi thay đổi lớn), giá
thành rẻ, phát thải carbon thấp sẽ là lựa chọn phù
hợp nhất hiện nay và cũng đóng vai trò rất quan
trọng trong việc phủ đỉnh biểu đồ phụ tải nhằm ổn
định hệ thống, điều tần, dự phòng công suất, giúp
HTĐ được vận hành an toàn, tin cậy.
Hiện nay, hầu hết các NMTĐ thủy điện vừa và
lớn của nước ta đã được xây dựng đưa vào vận
hành, chỉ còn các dự án thủy điện nhỏ đang tiếp
tục triển khai nghiên cứu xây dựng. Để tăng thêm
khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong cân
bằng năng lượng của HTĐ, đã và đang có nhiều
NMTĐ mở rộng công suất được xây dựng như:
thủy điện Thác Mơ, Đa Nhim, Hòa Bình, Ialy,…
và nhiều dự án mở rộng NMTĐ đang được nghiên
cứu (EVN-PECC1, 2021). Về thủy điện tích năng
(TĐTN), theo kết quả đánh giá tiềm năng TĐTN
cho thấy, có 11 vị trí tiềm năng, với tổng công
suất 12.500MW (Chính phủ, 2023). Trong đó,
TĐTN Bác Ái, công suất 1.200 MW, là TĐTN
đầu tiên được khởi công xây dựng đầu năm 2020
và dự kiến hoàn thành vào năm 2028.
Việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả vận hành
phát điện các NMTĐ nói chung đã được nhiều nhà
khoa học quan tâm theo các cách tiếp cận khác