Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
235
TỐI ƯU DOANH THU VỚI THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH
XÉT CHO TRƯỜNG HỢP THỦY ĐIỆN HỦA NA
Lê Quốc Hưng1, Phan Trn Hng Long2
1Ban Xây dng, Tổng công ty Đin lc Du khí Vit Nam, email: quochungle@yahoo.com
2Đại hc Thy li, email: phanllq@tlu.edu.vn
Báoo gii thiệu phương án tính toán có
thời đoạn phù hp n vi yêu cu vn hành
chống lũ, phương pháp tính toán quy hoch
động cách chia ới không đều. Chương
trình tính toán đưc áp dng cho thy đin
Ha Na, với ba phương thc vn hành
khác nhau. Hàm mục tiêu đối vi thủy đin
phát đin cạnh tranh đ ngh hàm doanh
thu max.
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Thủy điện Hủa Na nằm trên sông Chu
thuộc địa phận Đồng Văn, huyện Quế
Phong, tỉnh Nghệ An các thông số chính
như sau: Nlm 90MW 2 tổ máy; MNDBT
240m; MNC 215m; Mực nước trước lũ 235m;
Dung tích phòng 100 triệu m3; Hmax
118,30m; Htt 100m; Hmin 85,43m (ứng với
công suất 70MW mỗi tổ); Lưu lượng lớn nhất
qua nhà máy 203,4m3/s; Sản lượng điện năm
trung bình nhiều năm 716,6 triệu kWh.
Công ty cổ phần Thủy điện Hủa Na đã
tham gia vào thị trường phát điện cạnh tranh
từ cuối năm 2013 ngay sau khi Thủ tướng
Chính phủ ban hành quyết định số
63/2013/QĐ-TTg “Quy định về lộ trình, các
điều kiện cấu ngành điện để hình
thành phát triển các cấp độ th trường
điện lực tại Việt Nam”. Sang năm 2014, Quy
trình vận nh liên h chứa trên u vực
sông đã được Thtướng Chính phủ phê
duyệt, có ghi theo Điều 5: Mực nước cao
nhất trước của h Hủa Na không được
vượt quá cao trình 235m kể từ ngày 1/7 đến
30/11 hàng m”.
Như vậy Công ty cổ phần Thủy điện Hủa
Na vừa phải tuân theo quy trình vận hành
mới (khác với quy trình của vấn thiết kế)
vừa tham gia vào thị trường phát điện cạnh
tranh. Đây một bài toán cần sự dự báo,
vận hành tốt để có thể tối ưu hóa được doanh
thu và hạn chế xả thừa.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thời đon tính toán: Theo Quy trình vn
hành mi, do quy đnh v mc ớc trước
235m trong thi gian t 01/07 đến
30/11 nên phương án tính toán tối ưu có
thời điểm bt đầu t 01/12 năm trước đến
30/11 m sau.
Giá điện tính toán: Qua nghiên cu s liu
thng v công sut bng thanh toán
ca Công ty c phn Thủy điện Ha Na, giá
bán đin theo sản lượng điện hàng tháng
giá công sut s đưc thay đổi theo mùa khô
hoặc mùa mưa.
Ba phương thc tính toán khác nhau đưc
la chn để so sánh:
Phương thức 1: thời đon tính toán t 1/11
u mùa kit), mực nước thượng lưu
(MNTL) = MNDBT đến 30/6 (cui mùa kit)
MNTL = MNC; t 1/7 đến 15/10 vẫn đảm
bo MNTL 235m. Cuối mùa 30/10, đưa
MNTL v MNDBT. Mực ớc thượng lưu
mùa kit gim dn, mùa lũ tăng dần.
Phương thức 2: thời đoạn tính toán t
15/10, MNTL = 235m. Tính tối ưu theo
doanh thu, vẫn đảm bo t 01/07 đến 15/10
MNTL 235m.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
236
Bảng 1. Doanh thu trung bình nhiều năm và điện lượng tương ứng
Kết qu tối ưu doanh thu bằng cách chia lưới đều, các bc cách nhau 1m
Đơn vị
Phương thức 1
Phương thức 2
Phương thức 3
Doanh thu trung bình nhiều năm
t đồng
784,2119
787,866
771,6881
Điện lượng trung bình nhiều năm
106 kWh
732,8717
735,0715
698,3375
Giá bán điện trung bình nhiều năm
VNĐ
1070,054
1071,822
1105,036
Kết qu tối ưu doanh thu bằng cách chia lưới không đều, các bc cách nhau 0,1m và 0,5m
T mực nước 240 xung mực nước 230 chia lưới 0,1m
T mực nước 230 xung mực nước 215 chia lưới 0,5m
Đơn vị
Phương thức 1
Phương thức 2
Phương thức 3
Doanh thu trung bình nhiều năm
t đồng
783,8224
788,3098
772,1083
Điện lượng trung bình nhiều năm
106 kWh
732,5963
735,211
698,5993
Giá bán điện trung bình nhiều năm
VNĐ
1069,924
1072,222
1105,223
Bảng 2. Doanh thu tối ưu năm kiệt thiết kế với quy trình mới
Kết qu tính toán năm kiệt thiết kế tn sut 90% với phương thức 3
Đơn vị
Chia lưới đều
Chia lưới
không đều
Chênh lch
t đồng
568,685
569,3131
0,6281
106 kWh
352,8634
353,3022
0,4388
VNĐ
1611,628
1611,628
0
Bảng 3. Diễn biến quá trình mực nước thượng lưu năm kiệt thiết kế
Mực nước thượng lưu [m] của năm kiệt thiết kế với phương thức 3
Ngày
1/12
1/1
1/2
1/3
1/4
1/5
1/6
1/7
1/8
1/9
1/10
1/11
30/11
Chia đều
235
236
235
234
232
230
229
222
223
231
235
235
235
Chia không đều
235
235,9
235,5
234,6
233
231,5
228,5
217
221
231,5
235
235
235
Chênh lch
0,0
-0,1
0,5
0,6
1
1,5
-0,5
-5
-2
0,5
0,0
0,0
0,0
Bảng 4. Doanh thu thực nhà máy thủy điện Hủa Na
Sản lượng thương mại và doanh thu thực qua các năm vận hành NMTĐ Hủa Na
Đơn
v
Năm
2013
Năm
2014
Tháng
1/2015
Tháng
2/2015
Tháng
3/2015
Tháng
4/2015
Tháng
5/2015
Sản lượng
thương mại
106
kWh
642,59
672,77
26,48
29,56
22,01
37,52
63,98
Giá bán điện
(bình quân)
đồng
931,8
941,6
1085,6
1087,6
977,3
1103,2
1236,2
Doanh thu
t
đồng
598,78
633,47
28,75
32,15
21,51
41,39
79,09
Phương thức 3: thời đoạn tính toán t
01/12, MNTL = 235m, tuân th theo Quy
trình vn hành liên h mi, t 01/07 đến
30/11 MNTL 235m.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Hàm doanh thu tối ưu được xác định theo
thuật toán sau:
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN 978-604-82-1710-5
237
If (tong_tien(i, j, k) < (tong_tien(i, j - 1, l)
+ doanh_thu_theo_thang(Hpd(i, j, k), j,
Qpd(i, j, k)))) Then
tong_tien(i, j, k) = tong_tien(i, j - 1, l) +
doanh_thu_theo_thang(Hpd(i, j, k), j, Qpd(i,
j, k))
E(i, j, k) = E(i, j - 1, l) + Etb(i, j, k)
End If
Tổng hợp kết quả tính toán được thể hiện
theo Bảng 1. Các đơn giá được áp dụng gồm
g công suất với mức trung bình
250đ/kW với mùa kiệt 100đ/kW với mùa
lũ. Điện lượng giờ cao điểm 2000đ/kWh
với mùa kiệt 1500đ/kWh với mùa lũ. Điện
lượng trung bình các giờ còn lại 900đ/kWh
mùa kiệt và 500đ/kWh mùa lũ.
Đối với phương thức 1, do đặt điều kiện
biên MNDBT tại đầu mùa kiệt nên kết quả
tính toán sẽ bị thiên lớn, do 7/47 năm
không tích đầy nước vào cuối mùa lũ.
Đối với phương thức 2, do được tích nước
sớm từ 15/10 nên doanh thu bình quân nhiều
năm cao nhất (trong ba phương án xét),
đây cũng là kiến nghị của NMTĐ Hủa Na với
Tổng cục Năng lượng đề nghị xem xét, nếu
dự báo tốt, xét thấy thượng lưu không khả
năng xảy ra lớn thì được phép tích sớm (có
thể từ 15/9), tránh xả thừa.
Đối với phương thức 3, vận hành theo quy
trình mới, sẽ làm giảm doanh thu bình quân
đi 16 tỷ VNĐ một năm, tuy nhiên phần điện
lượng bình quân thiếu hụt so với phương
thức 2 gần 38 triệu KWh, một thiệt hại
lớn đối với nền kinh tế.
Doanh thu tối ưu cho năm kiệt thiết kế theo
phương thức 3 được thể hiện trên bảng 2.
Giá trị mực nước thượng lưu theo doanh
thu lớn nhất phương thức 3 được thể hiện
trên Bảng 3.
Việc phân mùa dòng chảy của dòng sông
hay trạm thủy điện (trường hợp Hủa Na 4
tháng mùa từ tháng 7 đến tháng 10) tuy
trùng với phân chia mùa của bên mua điện
(theo khu vực Trung Bộ) nhưng do trạm thủy
điện này nằm Bắc Trung Bộ, tương đối gần
Bắc Bộ nên các đơn giá áp dụng đề nghị phân
biệt theo tháng cụ thể.
4. KẾT LUẬN
Việc tuân theo quy định vn hành liên h
mi tuy nhiều khó khăn nhưng với vic
đưa vào vận hành th trường điện cnh tranh
s giúp cho doanh nghip phát điện bán được
giá cao vào nhiu thi điểm thiếu nước, thiếu
đin. về tổng thể doanh thu chia cho một
đơn vị điện lượng cao hơn so với giá bán
cố định.
Việc sử dụng phương pháp chia lưới
không đều tuy m tăng số lượng thời gian
tính toán nhưng sẽ cho kết quả tính toán phù
hợp hơn, việc chia lưới mau phần trên
thưa phần dưới sẽ tương ứng với việc chia
dung tích hồ ra các phần đều nhau hơn.
Việc lựa chọn thời đoạn tính toán sẽ không
còn phụ thuộc vào năm thủy văn, mà nên dựa
vào quy trình vận hành, vào việc phân biệt
mùa khô mùa mưa của thị trường điện,
việc này thể sẽ khác với việc phân mùa
của dòng sông đang áp dụng.
Đối với các nhà máy phát điện cạnh tranh,
mục tiêu của chủ đầu doanh thu lớn
nhất, điều này đôi khi sẽ không phù hợp với
việc tính toán điện lượng năm (hoặc mùa
kiệt) lớn nhất nữa.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] B Công thương, 2014, Thông “Quy định
vn hành th tng phát đin cnh tranh”.
[2] Công ty c phn Thủy điện Ha Na, 2015,
Báo cáo v việc “Đánh giá sự thay đổi điện
ợng trung bình năm của NMTĐ Hủa Na
khi vn nh theo quy trình vn hành liên
h chứa trên lưu vực sông Mã”.
[3] Công ty Tư vấn xây dng Đin 1, 2002,
Công trình thủy điện Ha Na Thiết kế k
thut giai đoạn 1, Hà Ni.
[4] Th ng Chính ph, 2013, Quyết định
“Quy đnh v l trình, các điu kin và cơ cấu
ngành điện để nh thành phát trin các
cp đ th trường đin lc ti Vit Nam”.
[5] Th ng Chính ph, 2014, Quyết định
“V vic ban hành Quy trình vn hành liên
h chứa trên lưu vực sông trong mùa
hàng năm”./.