Luận án tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu cơ sở khoa học nâng cao hiệu quả vận hành phát điện các hồ chứa bậc thang trong thị trường điện cạnh tranh, Áp dụng cho lưu vực sông Chu

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.48 MB, 170 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ QUOC HUNG

NGHIEN CUU CO SO KHOA HOC NANG CAO HIEU QUA

VAN HANH PHAT DIEN CAC HO CHUA BAC THANG

TRONG THI TRUONG ĐIỆN CẠNH TRANH, AP DUNG CHO LUU VUC SONG CHU

LUẬN AN TIEN SĨ KY THUAT

HA NOI, NAM 2019

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ QUOC HUNG

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HQC NANG CAO HIEU QUA

AN HANH PHAT DIEN CAC HO CHUA BAC THANG TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH,

AP DỤNG CHO LƯU VỰC SÔNG CHU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủyMã số: 9580202

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC 1. PGS. TS. Pha Ky Nam2. PGS. TS. Lê Văn Nghị

HÀ NỘI, NĂM 2019

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CAM ĐOAN

“ác giả xin cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tic gid, Các kết quả nghiên cứu va các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào và dưới bắt ky hình thức nào. Việc tham khảo, các nguồn tả liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghỉ nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định,

Hà Nội, ngày tháng - năm 2019“Tác giả luận án

Lê Quốc Hưng

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

LỜI CÁM ƠN

Luận án Tiến sĩ này, được thực hiện dui sự hướng din khoa học của PGS.TS. Phan Kỳ Nam và PGS.TS. Lê Văn Nghị. Tác giả xin bày 16 lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo đã rực tiếp hướng din, chỉ bảo tận tinh và giáp đỡ tác gid tong suốt qui

trình thực hiện và hồn thiện luận án.

“Tác gid xin cảm ơn các cấp ãnh đạo cia Trường Đại học Thủy lợi, Phòng Đảo tạoDi học và Sau Đại học, Khoa Công tinh, Khoa Năng lượng, lãnh đạo vi các thấy côgiáo của Bộ môn Thủy điện và Năng lượng ti tạo đã tạo điều kin thuận lợi, đồng gpkiến và chia sé kiến thúc, ur vẫn cho te giả trung suốt quá tình học tập và thực hiệnIgn án.

Đặc biệt, tác giả xin bay tô lông biết ơn chân thành nhất đến TS. Phan Trần Hồng Long thuộc Bộ môn Thủy điện và Năng lượng tái tạo đã dành thời gian, công sức hỗ.

trợ tác giả trong quá trình thực hiện luận án.

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đỉnh, bạn bẻ, người thân và các đồng nghiệp. tại Ban Đầu tư Xây dựng thuộc Tổng cơng ty Điện lực Dẫu khí Việt Nam đã cung cấp <a liệu đầu vào, tạo điều kiện về thời gian công tắc và sinh hoạt, là chỗ dựa ving chắc

inh thin cho tác giả trong các năm học tập và hoàn thiện luận án này.“Tác giả luận án

Lê Quốc Hưng

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

MỤC LỤC

MỤC LUC

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH. DANH MỤC BANG BIÊU

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ. x

1. Danh mục các từ x2. Giải thích các thuật ngữ. Xi

MỞ ĐÀU 1 1. Tính cắp thiết của để tài 1

2. Mục tiêu nghiên cứu 43. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 43.1 Đối tượng nghiên cứu 43.2 Phạm vi nghiên cứu 44. Nội dung nghiên cứu. 45, Phương pháp nghiên cứu 5

6. Ý nghĩa khoa học và thục ti của luận án 6

6.1 Ý nghĩa khoa học 6

62 Ý nghĩa thực tiễn 6 7. Cấu trúc của luận án. T CHUONG | TONG QUAN VE NGHIÊN CỨU VAN HANH BAC THANG HO CHUA VA THỊ TRUONG ĐIỆN CẠNH TRANH 8 1.1 Cúc nghiên cửu vé vận hành hỗ chứa trên thé git 8

1.1.1 Các bước xây dựng mơ hình tốn học. 8

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

L2 Các nghiên cửu vé vận hành hỗ chứa ti Việt Nam ụ

1.2.1 Một số nghiên cứu vận hành hỗ chứa ở Việt Nam, 3 1.2.2 Mội số nghiên cứu liên quan đến lưu vực sông Mã và sông Chu „

1.2.3 Các quy tinh vận hành liên hồ chứa rên hệ thống sông Mã. 19

1.3 Giới thiệu chung về thi trường phát điện cạnh tranh, 2

1.3.1 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh trên thể giới. 2i1.32 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh ở Việt Nam. 21.3.3 Tổng quan về giá ban điện trên thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam...251.34 Quá tình tham gia thị trường điện cạnh ranh của NMTĐ Hila Na và Cửa

CHUONG 2 __ XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN NANG CAO HIỆU QUA VAN HANH PHAT ĐIỆN CAC HO CHUA BAC THANG TRONG THI TRƯỞNG ĐIỆN CẠNH TRANH 3 2.1 Phương pháp giải bài toán tối ưu trong vận hành iện hỗ chứa 3

2.1.1 Phương pháp giải bài toán tối ưu a4

2.1.2 Các dang bài tốn vận hành liên hỗ chứa 36

2.2 Phương phíp giải bài oán QHD 372.2.1 Lựa chon cách tip cận 37

2.2.2 Các đặc tnmg của QHD 38

2.3 Tinh toán điều tiết tối ưu hỗ chứa nước của trạm thủy điện bằng QHĐ. 40 2.3.1 Mơ hình tính ton đơn hồ 40 2.3.2 Mơ hình tốn hai hd bậc thang. 44

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

2.4 Mơ hình tỗi tu cho các hỗ chứa bộc thang 45 2.4.1 Các vin dé cin gii quyết 45 2.5.1 Xây dựng bài toán ti wu vận hành bậc thang hd chứa phát điện trong điềnkiện tham gia thị trường điện cạnh trình, 33

2.5.2 Lựa chọn thời đoạn tính tốn, năm tinh tốn và giá bản điện. 54

2.6 Sơ đồ ki và các hệ phương trình tinh tốn thủy điện bậc thang 55 2.6.1 Các bước tính tốn khi biết mye nước đầu va cuối thời đoạn:

2.6.2 Thời đoạn tinh toán, 602.6.3 Giá bán điện 602.6.4 Cách chuyển giai đoạn tinh cho các thời đoạn k 612.7 Xây dựng chương trình tinh tốn. 52.7.1 Lựa chọn ngơn ngữ lập tình “

2.7.2 Mơ tả các khối tính tốn 6 2.7.3 Mơ tả khối tính tốn chính. 64 2.7.4 Mơ tả khối tinh tốn tạo biên mực nước 65

2.8 Kết luận chương 2 68

CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG TÍNH TỐN VÀ PHAN TÍCH KET QUA XÁC ĐỊNH XU HƯỚNG VẬN HANH CHO BAC THANG HO CHUA TREN SONG CHU ....69 3.1 Đặc điểm vận hành và các tồn tại trên lưu vực sông Chu. 69

3.1.1 Đặc điểm dong chảy. 69

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

3.13 Nhu cầu đùng nước trê lưu vưe sông Chú n

3.14 Các yêu tổ tức động đến vận hành hồ chứa trên lưu vực sông Chủ...72 3.2 Xây dựng BDDP kết hợp đảm bảo phát sản lượng hợp đồng hai hỗ chứa Hủa Na

và Cửa Đạt trong thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam 1

3⁄21 Hồ sơ thiết kế và quy trình hiện hành, 1 3.2.2 Đề xuất và áp dụng mơ hình tính toán liên hd chứa trong thị trường điện

cạnh tranh 783.2.3 Xây dụng và sử dung đường đảm bảo phát Qe để tạo biên mực nước thượng

lưu cho tính tốn iên hd chứa 19

3.3 Các kịch bản giá 84

3.3.1 Giá biến đội theo sản lượng (Kịch Bản 1) 84 3.3.2 Giá biến đổi theo lũy tích số giờ bán điện (Kịch Bản 2). 88 3.4 Kết quả tính tốn Kịch bản | (giá biển đổi theo sản lượng điện tháng) 93 3.4.1 Đường diễn biến mực nước thượng lưu. 94

3.42 Các tổ hợp mực nước div thing 9

3.43 Sir dụng kết quả dé vận hành đơn hỒ (trong mùa cạn) 102 3.44 Sử dụng kết qua để vận hành đơn hi (trong mùa lồ) l0 3.45 Sử dụng kết qua dé vận hành liên hỗ (trong mùa cạn) 105 3.4.6 Sử dụng kết quả để vận hành liên hỗ (trong mùa lũ) 106

3.4.7 Tổng doanh thu va sản lượng điện khi áp giá biển đổi theo Kịch bản 1...1083.4.8 So sánh kết quả của hai hàm mục tiêu tổng doanh thu liên hồ và đơn hồ lớn.

nhất 109 3.5 Kết qui tinh toán Kịch bản 2 (giá biến đổi theo lytic số giờ bán dign)....110 35.1 Din biển mực nước một số năm gin đây Hồ ¡ ưu liên hồ chứa với thực I2 3.5.2 So sinh kết quả vận hành

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

3.6 Chon kịch bản giá điện áp dụng cho bậc thang và chỉ din vận hành khi vận hành

trong tị trường điện cạnh tranh im

3.6.1 Chọn kịch ban giá điện. 114

3.6.2 Chi dẫn vận hành. 14 37 KẾtluận chương 3 is KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Hi 1- Những kết quả đạt được của luận án M7

2. Những đồng góp mới của luận án us3. Những hạn chế của luận án vàđịnh hướng nghiên cứu tếp theo us

4. Kiến nghị is CÁC CONG TRINH ĐÃ CONG BO. nọ “TÀI LIỆU THAM KHẢO. 121

PHU LUC. 126

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

._... DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hình 1.1 Cơng suất lắp máy thủy điện qua các năm [1]

Hình 1.2 KẾ hoạch phát trién các cấp độ thị trường điện [41]

Hình 1.3 Các mốc phát triển thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam 1.4 Công suất đặt và số lượng NMD tham gia VCGM.

inh 1.5 Thị phần công suất đặt của các NMD trên bệ thơng

Hình 1.6 Thị phần của các tập đồn, ting cơng ty trực tiếp tham gia VCGM.Hình L7 Giá tin thị tường điện qua các năm từ 2013 đến 2018

Hình 1.8 Giá CAN trung bình tháng từ 1/2017 đến 6/2018 Hình 1.9 Giá FMP từ 1/2017 đến 6/2018

Hình 1.10 Sơ đỗ thể hiện cúc bước nghiên cứu

Hình 2.1 Mơ hình bài tốn QHD tổng qt.

Hình 22 Mơ tả các hướng đi tìm đường tố ưu trong diễn

Hình 2.3 Mơ hình bậc thang tập hợp hướng đi ví dụ hai hỗ

inh 2.4 Mơ tả hệ thơng cân bằng lưu lượng trên hệ thông Hủa Na ~ Cita ĐạtHình 2.5 Các khối nh tốn chính để

8 chứa.

dmg mơ hình

Hình 2,6 Sơ đồ khối tính tốn doanh thu max 2 hỗ,

Hình 2.7 Sơ đồ khối tạo biên rng buộc về mực nước cho đơn hồ

Hình 3.1 Sơ đỗ khai thác lưu vực sơng Chu

Hình 32 Nhu cầu dung nước hạ lưu của hai hỗ.

Hình 3.3 Hiện rạng vận hành hỗ chứa Hùa Na 6 thing đầu năm 2014.

inh 3.4 Sản lượng hợp đồng hai năm gin đây của NMTD Hủa Na [50]

Hình 3.5 BĐĐP năm thủy văn kết hợp đảm bảo phát Qe Hiia Na năm 2016-2017Hình 3.6 BDĐP năm thủy văn kết hợp đảm bảo phát Qe Hủa Na năm 2017-2018

inh 37 Sản lượng hợp đồng NMTĐ Cita Đạt 50].

inh 3.8 Tập hợp đường diễn bién để phát Qe Hùa Na yêu cầu theo năm (hủy văn

Tình 3.9 Tip hợp đường diễn biến một số nấm thủy văn điễn hình để phát Qc Hủa Na yeu cầu theo nam thủy văn83Hình 3.10 Tập hợp 46 đường mye nude để đảm bảo phát Qe Cửa Dat năm 2014-2015

Hình 3.11 Giá bán điện thing NMTĐ Ha Na [51]

85

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

inh 3.12 Giả bản điện thing của NMTD Cita Đại |52] S5Hình 3.13 Quan he giá bán và sản lượng điện các thắng mùa lũ NMTĐ Hủa Na...6Hình 3.14 Quan hệ giá và sản lượng các tháng trong mùa cạn NMTD Ha Na...86Hình 3.15 Quan hộ giá bán và sản lượng điện các thing mùa lũ NMTĐ Cita Đạt...87Hình 3.16 Quan hệ giá bán và sản lượng điện các tháng mùa cạn NMTĐ Cửa Đạt....87lh 3.17 Lay ích giá khớp nh theo giờ tháng 11/2013 của thị trường điện... 9Hình 3.18 Lũy ch gi bản điện theo giữ thing 11/2013 của NMTĐ Ha Na 89

Hình 3.19 Phân bé giờ bán điện NMTD Húa Na trong tháng 11/2013. 90 Hình 3.20 Xác định phạm vi nh hưởng của diện tích đường lũy ích đến giá tháng...90

Hình 3.21 Hệ số tương quan R của hàm tuyến tính giá giờ NMTD Hua Na. 91Hình 3.22 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Húa Na 46 năm 94

Hình 3.23 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTĐ Hua Na nhóm năm it nước. 94

fn 3.24 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Hua Na nhơm năm trung bình nước

inh 325 Diễn bién mục nước thượng lưu NMTD Húa Na nhơm năm nhiễu nước .95

Hình 326 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Cửa Đạt 46 năm 9

Hình 3.27 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTD Cita Đạt nhóm năm it nước...96

Hình 328 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTĐ Cửa Đạt nhóm năm trung bình

nước 96

ình 329 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTD Cửa Đạt nhóm năm nhiễu nước .96

Hình 3.30 Phạm vi vận hành 46 năm NMTD HủaNa KBI 9Hình 3.31 Phạm vi vận hành 46 năm NMTĐ Cửa Đạt KB] 97

Hình 3.32 Phạm vi vận hành tối tru Hủa Na có xét đến lưu lượng tối thiểu 98 Hình 3.33 Phạm vi vận hành tối ưu Cửa Đạt sau khi Hủa Na tối ưu doanh thu. 98

Hình 3.34 Xu hướng vận hành rong mùa cạn khi mực nước nằm đưới phạm vỉ tối vu

phát điện của BĐĐP hỗ Cửa Dat. 102 Hình 3.35 Hướng phối hop vận hành in hi trong mia cạn tos Hình 3.36 Hướng phối hợp vận hành liên Ồ trong mùa lũ. 107 Hình 3.37 Diễn biến mực nước hồ Hủa Na năm thủy văn 2015-2016 sử dụng ước

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Hình 3.38 Diễn biến mực nước hi Hỏa Na năm thủy văn 2016-2017 sử dung ước

lượng giá năm thủy văn 2015-2016. Hơ

Hình 3.39 Diễn biến mực nước hồ Hủa Na năm thủy văn 2017-2018 sử dụng ước

lượng giá năm thủy văn 2016-2017. ut

Hình 3.40 Diễn biển vận hành NMTĐ Cửa Dat 2016-2017 mm

ih 3.41 Tổng hop so sánh doanh thu (ty đồng) va điện lượng năm 2014-2015 theo

KB2. H3

"Hình 3.42 Tổng hợp so sánh doanh thu và điện lượng năm 2015-2016 theo KB2...!13Hình 3.43 Tơng hợp so sánh đoanh thu và điện lượng năm 2016-2017 theo KB2.... 114:

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 2.1 Mục nước thục do (m) ngày 01/7 các năm vận hành 2012-2018 sỉBảng 2.2 Giá bán điện tháng NMTP Hua Na (4/Wb) s4Bing 2.3 Giá bin điện thing NMTD Cửa Dat (kWh) 5sBảng 3.1 Đặc điểm lưu vực, 69Bang 3.2 Đặc điểm dịng chảy, 70

Bang 3.3 Các thơng số chính hai hd Hủa Na và Cửa Dat 7 Bảng 3.4 Các yêu cầu thiết kế ban đầu hai hồ Hùa Na và Cửa Đạt 15 Bảng 3.5 Mực nước thấp nhất nên có trong mùa lũ của NMTĐ Cửa Đạt 16 Bảng 3.6 Lưu lượng ti thiểu khi vận hành bình thường với các mực nước cho phép.78

Bảng 3.7 Giá tí hệ số tương quan R của NMTD Hùa Na KB2 91Bảng 3.7 Tơng hợp dang đường ly tích gid FULL khớp lệnh thị trường dig ...92Bảng 38 Tổ hợp 12 mực nước thượng lưu Hùa Na và Cửa Dat (46 năm) 9

Bảng 3.9 Mực nước thượng lưu thực tế hd Cita Đạt ngiy 01/1 các năm gin diy... 103 Bảng 3.10 Tổng hợp doanh thu và sản lượng bình quan hàng năm bai hd (KBI)... 108 Bảng 3.11 So sánh lợi ích khí phối hợp hai hd 109

Bảng 3.12 Điện lượng thực ban các năm gần đây (triệu kWh). H2

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

1. Danh mục các từ viết tắt

BDDP. Biểu đồ điều phối

BNE Nha máy điện mới tốt nhấtCAN Giá công suất thị trường.

cm. Hop đồng mua bin điện dang sai khác.

CGM. “Thị trường phát điện cạnh tranh (Competitive Generation Market)

CN Cửa lấy nước.

CSCB, Công suất công bổ.

CĐTPL Cục Điễu tiết điện lực (Bộ Công thương)

DATD. Dự án thủy điện

DDP. QHD vi phân (Differential Dynamie Programming)

DDDP QHD sai phân (Discrete Differential Dynamic Programming)

DPSA. QHD xắp xi liên tục (Dynamic Programming Successive

EPTC Công ty mua bán điện (Electricity Power Trading Company)

EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam (Vietnam Electricity)

FDP QHD gắp khúc (Folded Dynamic Programming)

FMP Giá th rường tồn phần (Full Market Price)

HBMO “Tối ưu hóa phối hop (Honcy-Bees Mating Optimization)

HHC Công ty cổ phần thủy điện Ha Na (Hua Na Hydropower Company) HTHC Hệ thống hồ chứa

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Mực nước ding bình thường,Mực nước thượng lưu

Mực nước lũ kiếm tra

Nha máy thủy điện

Giá hợp đồng (Contact Price) Công suất phát én định thấp hắt

Hop đồng mua bin điện (Power Purchase Agreement)“Tập đồn Diu khí Việt Nam (Petro Vietnam)

“Tổng cơng ty Điện lục Dầu khí Việt Nam Sin lượng hợp đồng giờ

Sản lượng hợp đồng năm Sản lượng hợp đồng tháng.

Quy hoạch động (Dynamic Programming)

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Quy hoạch tuyển tinh (Linear Programming)

Quy hoạch thủy lợiSản lượng điện giao nhận

“Tổng sản lượng điện giao ngay trên thị trường.

Quy trình liên hỗ số 214/QĐ-TTg, ngày 13 thing 02 năm 2018

hóa tối ưu (Shuffled Complex Evolution)

QHD ngẫu nhién (Stochastic Dynamic Programming)

Giá điện năng thị trường (Spot Market Pri)

Giá trần thị trườngThi trường điện

“Thuật toán di truyền (Genetic Algorithms)

“Thị trường phát điện cạnh tranh ở Việt Nam (Vietnam Competitive

Generation Market)

Thị trường bán lẻ cạnh tranh (Vietnam Competitive Retail Market)“Thị trường bán buôn cạnh tranh (Vi

inam Wholesale Electricity

‘Van hành hệ thống hồ chứa.

Dung ích phịng lũ

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Mức công suitsing lớn nhất của tổ máy phát điện được các đơn

vị chảo giá hoặc Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện và Đơn vi phát điện ky hợp đồng cung cấp dịch vụ phụ trợ công bổ

theo lich vận hành thị trường điện

Công suất phát ôn định thấp nhất của NMB được xác định bằng cơng sud phát Ơn định thấp nhất (Pmin) của một tổ máy của NMB

được lập lịch huy động trong mơ hình mơ phỏng thị trường điện của.

chu kỳ đồ

Phin dung tích nằm giữa cao trình mực nước trước lũ đến cao trình

mực nước lũ thiết kế

Phin bù dip cho các chỉ phí cổ định của NMB mới tốt nhất trong năm, drm bảo nhà máy này thụ ỗi đỏ chỉ phí sản xuất

Giá bán điện giao ngay - Mức giá chung áp dung cho tất cả cácNMP tham gia C

Mite gi bù đắp cho các chỉ phí cổ định và chỉ phí biển đội của

doanh nghiệp

Mức trần cho giá điện năng thị trường.

‘Van bản thỏa thuận mua bin điện giữa Đơn vị mua buôn duy nhất vàcác đơn vị phát điện hoặc mua bản điện với nước ngồi

Hop đơng mua bán điện ký kết giữa Don vị mua buôn duy nhất với các đơn vị phát điện trục iếp giao dịch theo mẫu do Bộ Cơng

Thương ban hành

Cao trình mực nước hỗ cao nhất khi cắt lũ kiểm tra

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Mực nước. Cao trình mực nước hỗ chứa trước khi cắt lũ hạ du.

trước lũ

Nhà may điện Nha máy nhiệt điện mới đưa vào vận hành có giá phát điện bình

qn tính tốn cho năm tới thấp nhất và gid hợp dng mua bán di

được thỏa thuận căn cử theo khung giá phát điện cho NMĐ chuẩn do.

Bộ Công Thương ban hành. NMD mới tốt nhất được lựa chọn hing năm để sử dụng trong tính tốn giá công suất thị trường.

Sản lượng hợp Sin lượng điện năng tại điểm giao nhận điện năng và được phân bổ

đồng giờ cho timg chu kỳ giao dịch và được thanh toán theo hợp đồng muabắn điện dạng sai khác

Sản lượng hợp — Sản lượng điện năng năm cam kết hàng năm trong hợp đồng mua

đồng nim bán điện dạng sai khác

Sản lượng hợp Sin long điện năng được phin bé từ sản lượng hợp đồng năm cho

đồng thắng — từng thing

Tổng sin lượng Phin sin lượng điện năng sản xuất của doanh nghiệp được bin vớiđiện gio ngay gid SMP

trên thị trường.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

MỞ DAU

1. Tính cắp thiết của để tài

“Trong những năm gin đây, thủy điện đã được phát triển mạnh mẽ ở nước ta và Không ngừng được ting lên trong các năm tiếp theo. Theo quy hoạch. tổng công suất các nguồn thủy điện bao gồm cả thủy điện vừa và nhỏ, đã đạt 17.000 MW vào năm 2015;

vào năm 2020 tăng lên đến 21,600 MW; vào năm 2025 là 24.600 MW, trong đồ thủy

điện tích năng 1.200 MW và đến năm 2030 là khoảng 27.800 MW với thủy điện tích năng 2.400 MW. Điện năng sản xuất từ nguồn thủy điện chiểm ty trọng khoảng 29,5%,

vào năm 2020, khoảng 20.5% vio năm 2025 và khoảng 15.5% vào năm 2030 [1]

Theo thực t, tính đến năm 2018, cả nước có $18 dự án thủy điện (DATĐ) với tổng sông suất lắp đặt 23.182 MW. Trong đồ, đã đưa vào khai thie sử dụng 385 DATD với tổng công suất kip đặt 18.564 MW, đang xây dựng 143 DATĐ với tổng công suất lắp đặt 1.848 MW và dang nghiên cfu đầu tự 290 DATD với

MW. Xét chung trong hệ t gia năm 2017, các DATĐ dang vận hành

chiếm tỷ trọng Khoảng 40% về công suit lấp đặt và khoảng 42,87% vỗ điện ning, gốp

năm 2015 năm 2020 năm 2025 năm 2030

"Hình 1.1 Cơng sus lắp máy th điện qua các năm [1]

hát tri các nguẫn dig từ gd, than, năng lượng mặt tồi, kh

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

bot khổ khăn cung cấp điện cho sản xuất là một vn đỀ quan trong được đặt ra. Đi kèm

a3vige xây dựng quy tinh vận bành tích nước, xả lũ các hd chứa nhằm vận hành tôi tu các NMTD, đảm bảo hii hỏa các lợi ích sử dung nước, vita tận dụng tối đa nguồn,

thủy năng, giảm nhọ lũ và hạn han ở hạ lưu là bài tốn dang được xã hội quan tâm và

ln mang tính thời sự.

“Trước tình trang thiếu điện kéo đi trong những năm gin dây, chủ yêu xuất phát từ

những tổn tại của ngành điện hiện nay, cụ thé là: Tập đồn điện lực Việt Nam (EVN)khơng cổ khả năng huy động đủ vốn đều tơcác cơng trình điện theo quy hoạch;

Gia điện thấp nên khơng khuyến khích tiết kiệm điện và sử dụng điện hiệu quả, khó khăn trong việc đầm phán ký kết các hợp đồng mua bán điện làm cho việc đầu tư vào. ngành điện kém hip dn; Mơ hình tích hợp dọc, giá điện được thiết lập không thông

qua cơ chế cạnh tranh: Chưa tách bạch được chi phí các khâu, khó thuyết phục xã hội

inh mình bạch và tết kiệm chỉ phí

Trong khi đó, thị trường điện cạnh tranh với những bước đi thích hợp: Thủ hút đầu tư vào ngành điện, đặc bigt khẩu phát diện nhằm đáp ứng đủ đệ cho phát triển kinh

tế-xã hội; Giá điện được thiết lập thông qua cạnh tranh: Minh bạch và hợp lý, dim bio

lợi ích của khách hàng và nhà đầu tư; Tăng quyền lựa chọn đối tác giao dich của các

don vị hoạt động điện lực và khách hing; Khuyến khích các đơn vị nâng cao hiệu quả

hoạt động,

.Để phủ hợp với tình hình thực tế. thị trường phát diện cạnh tranh ở Việt Nam (VCGM)

43 chính thức vận hành từ ngày 01/7/2012, và dang tong giai đoạn đầu áp dụng một

phần cơ chế giá trị trường và từng bước phát triển lên thị trường cạnh tranh hồn tồn.Nhìn chung, các NMD tham gia VCGM đã tuân thủ theo đúng quy định của th trường.

điện, tìm kiểm các cơ hội trên thị trường điện dé tối đa hóa lợi nhuận, đồng thời phải

đảm bảo tuân thi các rằng buộc pháp lý khác như đảm bảo nước tưổi cho hạ du, phònglũ. Thị trường điện cạnh tranh, đãtụo cơ hội cho các NMTD có tinh tự chủ trong vận

hành điều tiết để nhá phải đảm bảo các mye tiê thiết kể của hồ chứa như phỏng lũ, cắp nước... Bên cạnh đó thị

n ới hiệu qua cao nhất vỀ doanh thu bắn điện, nhưng

trường điện của Việt Nam mang những đặc điểm riêng biệt ota nền kinh tế thị trường,inh hướng xã hội chủ nghĩa, mà khơng có trên thé giới

2

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

chứadù được tham gia thị trường điện cạnh tranh và chủ động điều,

khi đưa vào vận hành lại bị ràng buộc bởi các quy trình vận hành hoặc với hệ thơng

liên hỗ chứa thi có quy trình vận hành lên hồ chứa. Nhưng đây, là khung quy định 1 hồ đâm bảo da mục tiêu, nên với cấc chủ hỗ phát

tổng quất cho vige vận hành hệ

điện cẳn bỗ sung thêm một vài quy trình hay phương thức vận hành mang lại hiệu quả kinh ế cao hơn, để phù hợp các quy định vỀ mục tiêu của hồ chứa. Đặc biệt rong điều kiện thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam thì chưa có quy trình vận hành nào đề cập.

Đối với các hỗ chứa trên lưu vực sông Mã nói chung và sơng Chu nồi riêng, hiện đã có

quy trình vận hành liên hd chứa được ban hành kèm theo Quyết định số 214 QĐ/TTg.

ngày 13-02-2018 của Thủ trớng Chính phủ *VẺ việc ban hành Quy tinh vận hành liên hỗ chứa trên lưu vực sông Mã”. Tuy quy trình này đã quy định chỉ tiết về mực nước.

tối thiểu trong mùa kiệt của bai hd Cửa Đạt, Hủa Na: và yêu cầu dim bảo lượng nude

cấp cho hạ lưu sông Chu của từng hỗ với từng thời đoạn khác nhau nhưng chưa đưa ra các nguyên ắc vận hành phối hợp trong phát điện [2]

Mặc dù các kết quả nghiên cứu về vận hành hỗ chứa đã có lý thuyết chung, nhưng,

những kết quả đạt được lại khơng cho phép áp dụng cho nhau, vì những đặc điểm.

tiêng của từng hỗ. Bên cạnh đó, các nghiền cứu về vận hành nâng cao hiệu quả phát

điện thường hướng tới sản lượng, mã không hướng tới doanh thu lớn nhất trong khi giá bin điện biển đổi theo thị trường. Đặc bi, hi tị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam dang tiếp tục hoàn thiện và ngày cảng có thêm nhiều sự tham gia của các NMĐ

thì việc tính tốn, vận hành điều tết cằn có cơ sở dựa trên giá bán biển động theothị tườ

Do vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học nâng cao hiệu quả vận hành phát

điện các hồ chứa bắc thang trong thị trường điện cạnh tranh, áp dung cho lưu vựcsơng Chu” có tính cấp thiết và mang tính thời sự.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở khoa học. xây dựng mơ hình tố ru doanh thu bán diện cho hệ thống hỗ chứa bậc thang trong điều kiện phát điện cạnh tranh, dưa ra các chỉ dẫn vận hành bing BĐĐP kết hợp đảm bảo phát đủ sin lượng hop đồng hàng năm,

Phân tích mỗi quan hệ giữa độ giảm vả mite độ phân phối của giá bán điện giờ, theoIy tích thời gian từng thing với sản lượngn tháng và số giờ giao dịch tháng, đểim cơ sở tinh toán điều tiết năm nâng cao hiệu quả phát điện, dem lại doanh thu lớn

nhất cho các chủ đầu tư

Áp dung phương pháp QHD, để giải bai oán tối ưu xác định chế độ vận hành tôi ưu hệ thống liên hỗ chứa nói chung và hệ thống bổ chứa điều tiết năm nói riéng, trên lưu vực sơng Chu trong điều kiện phát điện cạnh tranh ở Việt Nam.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối lượng nghiên cứu của luận án là hệ thống hỗ chứa bậc thang điều tết năm kết hợp

phát điện trên lưu vực sông Chu, trong điều kiện phát điện cạnh tranh ở Việt Nam,

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hỗ chứa điều

tiết năm Hiia Na và Cửa Đạt, kết hợp phát điện trong diều kiện phát điện cạnh tranh ở.Việt Nam. Thời đoạn tinh toán của luận án là tháng.

Khi tính cho thời đoạn tháng, hồn tồn có thể loại trừ ảnh hưởng của các thủy điện

ngày đêm do lượng nước điều tiết của các hồ này chi gây ảnh hưởng trong ngày, không gây ảnh hướng trong thing như các hỗ điề tiết năm. Như vậy có thẻ thấy rõ đổi

tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu là phù hợp và tương thích với nhau,4, Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về nghiên cứu vận hành hồ chứa và hệ thống hồ chứa trên thể giới, ở Việt

Nam và tại lưu vực sơng Chu. Từ đó đánh giá những thành tựu, tồn ti và chỉ ra vẫn đề

mà luận dn edn tập rung giải quyết

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

- Nghiên cứu đặc điểm vận hành của hệ thống hỗ chứa kết hợp phát điện trên lưu vực sơng Chu, q trình tham gia CGM va các yếu tổ ảnh hưởng đến vận hành của hai hd

điều tiết năm Húa Na ~ Cửa Đạt

= Xác định và xây dụng cơ sở khoa học, để vận hành hệ thống hd chứa bậc thang kết

hợp phát điện nhằm nâng cao hiệu quả bán điện tạo doanh thu tốt nhất, khi tham gia thị

trường điện cạnh tranh ở Việt Nam và đảm bảo các mục tiêu đã có của hỗ chứa.

~ Xây dựng các kịch bản giá bán điện theo giá lịch sử và độ giảm lịch sử để phục vụ

tính doanh thu phát điện lớn nhất.

~ Xây đựng và áp dụng mơ hình phối hợp phát điện, vio hệ thống bậc thang hd chứa

lưu vực sơng Chu, nhằm mục đích tăng hiệu quả phát điện, tăng doanh thu chotự và đảm bảo các yêu cầu phông lũ va cấp nước cho ha du theo quy trình vận

hành 214 QD/TTg ngày 13 tháng 2 năm 2018.

5. Phuong pháp nghiên cứu.

"ĐỂ đạt được mục tiêu nghiên cứu của luận án, các phương pháp sau đây được sử dung:

- Phương pháp ké thừa: Nghiên cứu tổng quan, các cơng trình đã có để đánh giá các ưu điễm, hạn chế, nhằm kể thừa các thành tu và đỀ xuất hướng nghiễn cứu của luận án, giúp luận án rút ngắn thời gian nghiên cứu và thu được kết quả tốt hơn. Luận án kế thừa phương pháp QHD, trong giải quyết bài toán điều tiết hỗ chứa' hệ thống h chứa,

từ d6 phát triển để giải bai toán mã luận án đặt ra là doanh thu bán điện lớn nhất rong,

thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam, cũng như kể thừa các

trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Chu.

~ Phương pháp mơ phỏng tốn học: Mơ hình hệ thing hỗ chứa, được mơ hình hóa và giải bằng phương phập QHD: được biéu diễn bởi phương trình hàm mục tiêu doanh, thu bán điện với các ring buộc là yêu cầu cắt giảm lũ, cắp nước cho hạ du, Mé hình

xắc định các đặc tring của hệ thống hỗ chứa, doanh thu bản điện theo các thời đoạn

Kết quả tính tốn là các biểu đồ vận hành kết hợp hàng năm, đường dẫn tối tu cho diễn biến mực nước thượng lưu, chiến lược vận hành và chào giá tốt nhất cho từng.

tháng phát điện trong thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Phương pháp phân tich, wing hop: Phương phấp này được sử dụng để xử lý, phântích tổng hợp các số liệu đầu vào, đầu ra để di đến các kết luận và kết quả chính củaluận án.

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Hiện nay, hầu hết các tram thủy điện lớn đều được xây dụng và đưa vào khai thác vận hành, các hệ thống bậc thang hiện nay đều đã có quy trình vận hành li n hỗ chứa, tuyhiền các quy tinh này mới đề cập đến điều kiện rằng buộc vỀ lưu lượng, mục nước ở

ha du, vận hành an tồn cơng trình. Do vậy, việc vận hành các hỗ chứa dé nâng cao

hiệu quả đầut là có ý nghĩa học thuật, kinh tẾ và thực tổ, mang nh thôi sự

6.1 Ý nghĩa khoa học

quả thu được của luận án, đã góp phần hồn thicác luận cứ khoa học vận hành.

liên hồ chứa đa mục tiêu với doanh thu phát điện lớn nhất. Lập được chương nh tính

tốn và BĐĐP vận hành hd chứa nâng cao hiệu quả phát điện trong thị trường điệncạnh tranh ở Việt Nam,

Luận án đã cải tiến được một số mơ hình vận hành tối ưu theo những mục tiêu vận hành phối hop hoặc riêng rẽ từng hỗ, với him mục tiêu là doanh thư lớn nhất cho hồ

“chứa kết hợp phát điện, trong điều kiện thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam.

Phuong pháp tính tốn tối wu, được xây dựng dựa trên thuật toán QHD với sự trợ giúp cửa máy tính điệ tứ, đã xá định được phương án vận hành hỖ chữa nhằm nâng cao hiệu quả phát điện (doanh thu lớn nhất) trong thị trường điện cạnh tranh, cho hd chứa/

hệ thông hồ chứa điều it năm trên km vục sông Chu là sơ sở, để phát tin đắp cơng

‘cy tính tốn vận hành hồ: liên hỗ trong các giai đoạn phát triển hoàn thiện hơn của thị

trường điện ở Việt Nam.6.2 ¥ nghĩa thực tiễn

Kết quả tinh toán phương án điều tiết và chỉ dẫn vận hành phát điện từng thing của timg hỗ và liên hỗ được cúc chủ hỗ tham khảo, áp dụng trong vận bình hệ thống hồ

chứa với các rùng buộc là phạm vi mực nước phòng lũ, lưu lượng cắp nước và mục

tiêu là Gi đa lợi ich doanh thu.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

biểu đồi

Luận dn cũng đưa ra, phối (BĐĐP) kết hợp mục tiêu đảm bảo phát đủ sản lượng điện theo hợp đồng hàng năm được giao; nhim mục đích đảm bảo các yêu clu của điễu động hệ thống điện.

Kết quả luận án à tải iệu tham khảo tốt cho thực ế vận hành, sản xuất của hai NMTĐ Hua Na và Cửa Đạt về cách phối hợp vận hành để đưa đến tổng doanh thu lớn nhất

cho đơn hoặc liên

7. Cu trúc của luận án

[Noi dung luận án được trình bay gồm phần mở đầu, kết luận - kiến nghị và 03 chương ‘eu thể như sau:

“Chương 1. Tổng quan về nghiên cứu vận hảnh bậc thang hỗ chứa và thị trường điện cạnh tranh: Chương này giới thiệu về hỒ chứa và bậc thang hi chứa phat điện nổi chung và thông tin ea bản vé bậc thang hỗ chứa trên lưu vực sông Chu. Giới thiệu về

quáinh phát triển của thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam và các dự báo phát triển

theo. Tổng quan các nghiên cứu lý thuyết cũng như thực tế về vận hành hồ chứa và một số nghiên cứu khác với đối tượng là lưu vực sông Chu.

Chương 2. Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn nâng cao hiệu quả vận hành phát điện các hỗ chứa bậc thang trong thị trường điện cạnh tranh: Chương này đẻ xuất ham mục tiêu, tình bày cách xây dựng mơ hình tốn, các phương pháp giải, các sơ đổ khối tạo biên và cách tinh toán hướng đến doanh thu lớn nhất. Các số iệu đầu vào, ee rằng thực tiễn tham gia thị trường,

“Chương 3. Ap dung tính tốn và phân tích kết quả, xác định xu hướng vận hình cho bậc thang hỗ chứa trên lưu vực sông Chu: Chương này áp dụng mô hình tốn. đã xây dựng trong chương 2 dé vận hành liên hồ chứa cho hai cơng trình Hủa Na và Cửa Đạt. Kết quả tinh tốn, theo mơ hình trên được so sinh với kết quà vận hành thực tế vải

năm gin đây cũng như kết quả thu được khi tính tốn tối ưu theo điện năng lớn nhất

Dựa vio kết quả đầu ra để đánh gi, phân tích cách điều tết phát điện, cách phối hợp

vân hành, đề ra được chiến lược chảo gia tốt nhất cho các thời điểm khác nhau trong

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE NGHIÊN CỨU VAN HANH BAC

THANG HO CHỨA VA THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH

1.1 Các nghiên cứu về vận hành hồ chứa trên th gì

Hồ chứa phát điện đồng một vai trò quan trọng trong an ninh năng lượng và đảm bio

cung cấp năng lượng liên te, không bị gián đoạn trong hệ thống điện của các quốc

gia. Việc khai thác vận hành hỗ chứa và bậc thang hồ chứa phát điện luôn là vẫn

phúc tạp rong kỹ thuật điều tiết vận hành phối hợp các hồ chứa trong cùng một hệ thông.

hai hoặc nhiều hơn hai hỗ chứa, có thể là dạng bậc hồ.

Hệ thống hồ chứa có thể bao gi

thang nối tiếp hoặc cũng có thé là dang bậc thang song song kết hợp nổi tiếp nhỉ

Nghiên cứu vận bảnh hệ thẳng hỗ chứa đã được các nhà khoa học, các cơ quan quản lý

khai thác lưu vục sông trên thể giới đầu tư nghiên cứu từ giữa thé ky XX. Tuy quá trình nghiên cứu lâu đãi và được đầu tw khá công phu, nhưng cho đến nay vin chưa có cơng cụ và phương pháp chung cho các hệ thống. Mỗi hệ thống sông, lưu vực có đặc

điểm vận hành khác nhau, nên phải sử dụng một phương pháp và công cụ riêng khi

mục tiêu vận hành hoặc điều kiện vận hành thay đổi. Sau đây điểm lại một số phương.

pháp và kết quả nỗi bật

1.1.1 Các bước xây dựng mơ hình tốn học

Do tinh chất ngẫu nhiên của dòng chảy, sự đa dạng và phúc tạp của địn hình lịng hỗvà phải thỏa mãn tốt nhất nhiều mục tiêu đồng thời, nên công cụ được sử dụng có hiệu.

{qua nhất để tính tốn tối uu cho hồ chứa là mơ hình tốn.

Mơ hình toán học được xây dựng qua các bước sau:

- Xây dưng mơ hình định tinh cho vn để thực Ế, tức là xác định các y tổ có ý nghĩa

‘quan trọng nhất và xác lập các quy luật ma chúng phải tuân theo, Hay nói một cáchkh là phát biểu mơ hình bằng lồi và bằng biểu đồ với các điều kiện về kính tế - kỹ

thuật, tự nhiên, xã hội và các mục tiêu cần đạt được.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

+ Xây đựng mơ hình tốn cho vin đề đang xét túc là diễn tả lại dưới dạng ngôn ngữ

tốn học cho mơ hình định tinh. Mơ hình tốn học thiết lập mới liên hệ giữa các biến

số và các hệ số điều khiển hiện tượng.

- Sử dung các cơng cụ tốn học để khảo sát và giải quyết bai tốn, căn cứ vào mơ hình.

.đã xây dựng cin phải chọn hoặc xây dựng phương pháp giải cho phủ hợp. Sau đỏ cụ thé hóa bằng các thuật tốn tối ưu.

~ Phân tích va kiểm định lại các kết qua đạt được.

1.1.2 Các nghiên cửu tối tr và mô hình hóa hệ thẳng hỏ chứa

Đối với các hệ thơng hồ chứa lớn, phúc tạp, hầu như không thé mô phỏng bằng mơ hình vật lý với các kích thước thực. Mơ hình tốn học với các đối tượng có diy đủ đặc điểm như một hỗ chứa phát điện thường được lựa chọn. Các mơ hình tốn có thể cung cấp chỉ iết các diễn bién vận hành và các u cu tính tốn từ đơn giản đến phúc tap.

Miguel A. Marino và Behzad Mohammadi (1984) [3] dựa trên cơ sở mơ hình vận hànhhang tháng của Becker và Yeh là tối đa hóa cơng suất phát từ hệ thống liên hồ chứa,

sau đỗ tiếp tục mở rộng ra cho phép tối đa hóa lượng nước cung cấp cho công nghiệp, sinh hoạt và sản xuất điện năng tong hệ thống. Mơ hình được tổ hợp giữa quy hoạch tuyến tính (QHTT) và quy hoạch động (QHD) sử dụng để tối ưu trên tồn miễn. Ap ‘dung mơ hình tinh cho hồ chứa Shasta ở California Central Valley Project. Hiệu quả

của thuật toán là giảm thời gian tinh toán và các yêu cầu lưa tet, cho phép sử dụngmáy tính nhỏinh tốn.

Chaweng Changchit và M. P. Terell (1993) [4] đã nghiên cứu mơ hình vận hành hỗ chứa da mục tiêu với đồng chảy đến ngẫu nhiên. Bài toán bao gdm Gm kiểm lượng xả

thích hợp ừ sự thay đổi của các hỗ chứa trong hệ thống nhằm thỏa mãn nhiều mục tiêu

khác nhau. Các mục tiêu này bao gồm cấp nước cho thành phố và khu công nghiệp, cấp nước hạ ưa, phịng lũ, phát điện, giả trí và các mục khác, Tác giả đã trìnhbay mơ hình toán, phân ảnh ba đặc trưng quan trong của vin đ là da mục tiêu, dong

chy ngẫu nhiên và hệ thống quy mơ lớn. Mơ hình ứng dung quy hoạch mục tiêu để

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Dai T. và Labadie J.W (2001) [5] ngi dong chay mang lưới songMODSIM được mở rộng dé trực tiếp kết hop các ring buộc về nơng độ các thành phần.

chit lượng nước. Mơ hình mở rộng MODSIMQ được liên kết với mơ hình chất lượng

nước đồng chiy QUAL2E của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỹ và một mơ hình

đánh giá chất lượng của dòng chảy sau tưới (irrigation return flows). Một hàm lặp lại

dđựa trên thuật tốn lập trình phi tuyến Frank-Wolfe liên kết MODSIMQ và các mơ Hình chất lượng nước để đảm bảo hội tụ với các thỏa mãn mu tiên về nước, trong khi cổ duy tử các yêu cầu chất lượng nước tối thiểu. Ding chảy sau tưới, kênh thắm,

thắm qua hỗ chứa, thắm sâu, va sông do bơm nước ngầm được mơ hình hóa bằng cách

sử đụng các yếu tổ suy giãm đồng từ Khảo sit Dia chất Hoa Kỷ. Ap dụng MODSIMQ

vào lưu vực sông Arkansas ở Colorado, mơ hình được đánh giá cao khi thỏa mãn các

vấn dé pháp lý và hành chính theo luật nước Colorado và sông nhỏ Arkansas, bao gm nhiều co chế quản lý trao đổi việc sử dụng các hd chứa điều hỏa (offstream

reservoirs) trong lưu vực. Các hiệu chuẳn mơ hình được tiền hành cho khu vực nghiên

cứu trường hợp xác nhận ring MODSIMO tải ạo hợp lý cả lưu lượng lịch sử và độ

mặn trong giai đoạn hiệu chuẩn. Kết quả từ các kịch bản quản lý khác nhau cho thấy

việc sử dụng kết hợp thích hợp của bề mặt và nước n; thể đồng thời đáp ứng nhu.

cầu nước cho người dùng trong khi tăng cường kiểm sốt sự xâm nhập mặn.

Huang và nnk, (2002) [6] trình bay mơ hình QHD ngẫu nhiên dựa trên giải thuật gen

để ki

để giải quyết i lượng tính tốn lớn cho HTHC. Trường hợp nghiên cứu là

vân hành dài hạn kết hợp của hai hỗ chứa song song ở Đài Loan. Nghiên cứu kết luận ng giải thuật gen khá hữu dụng hỗ trợ tối ưu hóa, và mơ hình QHD ngẫu nhiên dựa

trên giải thuật gen có thé khắc phục được khối lượngtốn lớn trong việc tìm kiếm.lời giải

B. Haddad và nnk, (2006) [7] đã nghiên cứu sử dụng phương pháp tối ưu HBMO

(Honey Bee Mating Optimization ~ tối wu kết hợp kiểu đàn ong) trong xây dựng quy trình vận hành hệ thơng hỗ chứa thuỷ điện. Thuật tốn HBMO là một sơ đồ thực tẾ

‘gilta q trình tích hợp và các cơng thức tốn học. Khả năng áp dụng và hiệu quả củathuật toán HBMO trong linh vie quy hoạch và quản ý tải nguyên nước đã được thử

nghiệm rong tối ưu hoá hoạt động của các hỗ chứa đơn hay hệ thống hỒ chứa. Kết quả

10

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

nghiên cứu chỉ ra ring phương pháp HBMO cho kết quả khả thi và đáng tin cây, hiện vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát trién trong việc tối ưu hoá hoạt động của hồ

“chứa thu điện.

Kumar (2007) |8] đã sử dạng thuật toán tối ưu SWARM vào nghiên cứu vận hành hệ

thống liên hồ chứa gồm 4 hỗ mà trước đây Larson đã sử dụng QHD dé giải quyết. Hai

nhà Thủy văn Kumar và Singh cũng đã áp dụng các thuật toin GA - giải thuật gen.

Tiếp đó Giáo sư Kumar lại thử nghiệm áp dụng cho hệ thống hỗ chứa Bhadra của An Độ. Kết qui cho thấy thuật tốn ối ưu SWARM có khá năng áp dụng rit tt vào gii

“quyết bai toán vận hành liên hồ chứa.

CChaves,P. và Chang F. J. (2008) [9] đã nghiên cứu áp đụng mạng tr tuệ nhận ạo tiến

hóa (ENNIS) vào vận hình hỗ chứa Shibmen ở Đài Loan với Š biển ra quyết định. Kết quả đạt được cho thấy mạng ENNIS sử dụng cho việc vận hành hồ chứa Shihmen này. có nhiều thuận lợi hơn nhi xi có ít thơng sổ, dễ đăng xử lý các biển điều khiển, dễ Kết hợp giữamơ hình van hành với các mơ hình dự báo đồng chảy đến, Kết quả nghiên

cứu cũng chi raring mạng ENNIS hoàn tồn cỏ khả năng kiểm sốt nhiều biển để đưa

ra các quyết định hợp Lý khi vận hành hỖ chứa đa mục tiêu.

Afzali và nnk, (2008) [10] đã nghiên cứu vận hành phối hợp hệ thống hỗ thủy điện

Khersan, iran bằng việc kết hợp mơ hình mơ phỏng và thuật toán tối ưu với ham mục.

tác giả đã áp dụng QHTT cho riêng

timg hi và cho cả 4 hỗ để so sinh, Kết quả đạt được cho thấy nếu phối hợp vận hành tiêu là tổng sản lượng điện của hệ thống 4 hồ. C

hệ thông 4 hỗ chứa theo ham mục tiêu để ra sẽ cho sản lượng điện cao hơn khoảng,

74 6 so với tổng sin lượng điện của 4 hồ khi vận hành riêng rễ.

Daniel De Ladurantaye (2009) [11] đã nghiên cứu về Tối ưu hóa lợi nhuận từ vận hành

thủy điện. Nghinhiên để

cứu đã trình bày một mơ hình tốn học kết hợp xác định và ngã

i đa hóa lợi nhuận thu được bằng cách bán sản lượng điện thông qua các

dap và hỗ chứa bậc thang tại một thị trưởng giao ngay (trả tiền ngay). Mơ hình đầu dựa trên gi điện xác định trong khi mơ hình khác ích hợp ngẫu nhiên thơng quaviệc quản lý một cây các kịch bản giá tiém năng. Những kết quả bằng số dựa tên dữliệu lịch sử chứng minh tính ưu việt của mơ hình ngẫu nhiễn trên mơ hình xác định.

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Né cũng cho thấy rằng biển động giá ảnh hưởng đến lợi nhuận thu được từ mơ hình ngẫu nhiên

D.N. Kumar và nnk, (2010) [12] đã nghiên cứu sử dung phương pháp QUB gap khúc. (FDP) trong xây dựng quy trình vận hành chống lũ cho cơng trình hi chứa Hirakud,

An Độ với số liệu dòng chảy được thu thập trong 37 năm (1958 + 1995). Nghiên

mã cịn có thể

đã chỉ raring phương phip FDP không chỉ cỏ thể áp dụng cho đơn

4p dung cho hệ thống hồ chứa chống lũ và đã xây dựng quỹ đạo vận hành tôi ưu cho

hỗ chứa Hữnkud.

Raje và Majumdar (2010) [13] đã nghiên cứu tác động của biển đổi khí hậu trong việc dua ra các chính sách vận hành tối ưu bằng cách sử đụng SDP (thuật toán QHD ngẫu. nhiên) cho hồ chứa Hirakud ở Ấn Độ với mục tiê tối da hóa độ tn cậy với nhiều mục tiêu, gồm: thủy điện, thủy lợi và kiểm sốt dịng chảy. Họ để xuất rằng các quy tắc vận hành hỗ chứa liên quan đến hoạt động kiểm soát ding chảy sẽ được xem xét lại khi dự báo khi hậu trong tương lai chỉ ra sự gia ting các điều kiện hạn bản trong khu vực

nghiên cứu.

Vehbi Karaeren (2014) [14] nghiên cứu về tối đa hóa phát điện của hệ thống thủy điện "bậc thang cho thấy kịch bản MATLABW® phát triển có thể hội tụ think một giải pháp.

tối ưu dap ứng các rằng buộc. Nghiên cứu so sánh được thực hiện với hoại động đơn lẻ

của từng NMTD, cho thấy rằng sản lượng điện cao hơn 5% đã đạt được với các hệ thing bậc thang, Nhược điểm là thời gian tính tốn nhiều hơn (tuy vẫn nằm trong giới

hạn có thé so sánh), có thể được cải tiến hơn nữa bằng cách thực hiện các thuật toánhiệu quả hơn.

Juho Saari (2016) [15] nghiên cứu phân tích lợi nhuận gia tang của thủy điện bậc

thang bing mơ hình tối wu, Nghiên cứu sử dụng một phương pháp mới đã được phát triển bằng cách sử dụng phần mềm lập kế hoạch và tơi ưu hóa thủy điện trong thời

đoạn ngắn để chính xác hóa các phân tích lợi nhuận gia tăng cơng suất. Ở phương

phấp tăng thu nhập được tính tốn theo tháng, trong khi lưu lượng trung bình thay đổivà giá điện biển động, Thu nhập hàng thing được sử dụng để xây dựng các kịch bảnnăm và từ các kịch bản khác nhau của năm, có thể thực hiện phân tích lợi nhuận lâu

2

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

dải, Phất triển giá trung bình dang được sử dụng ở cấp số nhân. Phương pháp này được

áp dung cho các NMTP Oulyjoki và đã chỉ ra ring việc ting công suất trong trườnghợp này không tăng thêm donnh thu. Tuy nhiên, phương pháp luận khá lnh hoạt và

hữu ich, Kết qua cho thấy trong thời đoạn ngắn của giá cao diém đóng vai rồ quan

trọng với khả năng sinh lời khi tăng công suất. Việc tăng thêm lưu lượng phát điện.

(discharge capacity) cho các NMTĐ đường dẫn thường chỉ ra những cải tiền tốt nhất cả v8 doanh tha và độlnh hoạt khi phát điện

Aida Tayebiyan (2016) [16] đã

bằng that tin di tuyển dé tối da hóa sản lượng điện. Nghiên cứu này phát triển mô

i uu h6a hoạt động của hệ thống thủy điện bậc thang

hình tối ưu hóa mơ phỏng phản ánh chính sách bảo hi n rủi ro rời rac dé quan lý và

vân hành hệ thống hỗ chứa thủy điện và phân tích trong cả hệ thống đơn và đa ấp. ‘Theo đó, ba mơ hình hoạt động (2 hệ thống hồ chứa đơn và 1 hệ thông nhiều hỗ chứa) được xây dụng và tối ưu hồa ing thuật tốn di truyền. Tối đa hóa tổng công suất phátđiện theo thời gian tăng dẫn được chon làm chức năng khách quan nhằm nâng cao hiệu

đến c

quả sản xuất của NMTĐ, xem giới hạn vận hành và các điều kiện biên.

Cac mơ hình xây dig, đó là một hệ thống hỗ chứa thủy điện bậc thang đã được thứnghiệm và định giá ở Cameron Highland và Batang Padang ở Malaysia

1.2 Các nghiên cứu về vận hành hỗ chứa tại Việt Nam.

1.2.1 Một số nghiên cứu vận hành hd chứa ở Việt Nam

C6 nhiều thuật toán đã được áp dụng như kẻ trên, trong đồ có nhiễu thuật tốn được

chứng minh và kiểm chứng là tìđược nghiệm tối ưu, tuy nhiên việc tối ưu toàn cục

hay cục bộ vẫn đang là vin dé cần xem xét trên nhiều khía cạnh và phụ thuộc vào đặc. điểm riêng của từng hệ thing khác nhau. Nhiều nghiên cứu mang tính lý thuyết khi ấp cdụng vào thực tế tương đối khó khan, Một số nghiên cứu tiêu biề tại Việt Nam được

kế ra đưới day:

Nguyễn Viet Thanh (1971) [I7] nghiên cứu một số vẫn để tơi wu hóa ch độ làm việc

ngày của trạm thủy điện trong hệ thống điện. Tác giả sử dụng mơ hình tốn kết hợp.

phương pháp tối ưu QHD với biển trang thai là thời đoạn ngày khi xét tram thủy điện trong hệ thông

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Đăng Trọng Khánh (1980) [IS] sử dụng mô hình QHD nhằm lựa chọn các thơng sổ tối

ưu cho hệ thống hồ chứa nước lợi dụng tổng hợp. Mô hình đã biến đổi bài tốn tối ưu

hàm nhiều ign thành các bài tốn tối vu hầm một biển có quan hệ nỗi iếp nhau.

Hoàng Đỉnh Dũng (1985) [19] nghiên cửu vin 48 sử dung hợp lý dung tích của hồ chứa để phục vụ chống lũ và phat điện ứng dụng cho các hồ chứa thuộc hệ thông sông. Hồng. Nghiên cứu đã coi đồng chảy đến hỗ mang tinh ngẫu nhiên và sử đụng phương

pháp Monte Carlo để tính tốn dịng chảy lũ đến. Tác giá đã thiết lập mơ hình QHD

hợp với phân tích nội uy và thống kế để tìm dung tích kết hợp (dung ích kết hợp

hai nhiệm vụ phòng ld và phát điện) hợp lý, phục vụ nhiệm vụ phòng lũ và phát điện

trong các thắng mùa lũ là khác nhau,

Nguyễn Thượng Bằng và Phạm Hồng Nhật (1997) [20] áp dụng mơ hình QHTT xác định dung tích nhỏ nhất của hỗ nhằm thỏa mãn được các nhiệm vụ đặt ra như phòng. Ii, phát điện, cắp nước ha du. Mơ hình được kiểm tra với hb chứa Sơn La tại thời điểm nghiên cứu khả thi. Him mye tiêu của mơ hình là tối thiểu hóa tổng chỉ phí xây dựng. hỗ, thỏa min các rằng buộc vé nhiệm vụ khai thác tổng hợp, phương trinh cân bằng

nước, dung tích hd khống chế, khả năng thốt nước của sơng hạ lưu.

Nguyễn Thượng Bằng (2002) [21] thành lập mơ hình tng qt cho bài toán tối ưu hệ

thống thủy lợi, khai thác tổng hợp nguồn nước. Nghiên cứu dé xuất cách lượng hóa

mỗi quan hệ giữa hệ thống thủy lợi với phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi

trường. Nghiên cứu đã xác lập bài tốn tối ưu và him hóa các mục tiêu là điện năngmùa cấp dựa trên các phương trình tương quan mục nước thượng lưu ~ dung tich;,mực nước (bượng lưu ~ diện tích; mye nước bạ lưu ~ lưu lượng xa... Luận én áp dụng

mơ hình cho hệ thống gồm 08 hỗ thủy điện (01 bồ đã xây dựng, còn lại là đang quy

hoạch) trên lưu vực Lô Gâm - Cháy với hai mục tiêu: (1) điện năng mùa kiệt lớnnhất, 2) diện

tham khảo chương trình mẫu, Kết quả cho ra dung tích hợp lý của các hồ chứa, sử

mặt hồ tối thiểu. Thuật giải sử dụng Excel và lập trình Pascal có.

‘dung cho giai đoạn quy hoạch HTHC.

Ringler và Huy (2004) [22] nghiên cứu cân bằng nước tối ưu hệ thông sông Đồng Nai ứng dụng phần mễm GAMS nhằm giải quyết các mâu thuẫn giữa các ngành trong sử

4

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

dung và khai thác tii nguyên nước rên lưu vục. Các tác giả đã tiễn hành mơ hình hồn

bai tốn phân phối chia sẻ nguồn nước có kể đến sự điều tết của các hỗ chứa với hảm

mục tiêu là lợi nhuận kính tẾ mang lại tồn cụ lớn nhất Bài tin sử dụng thuật giải

GAMS để tinh toán và cho kết quả lượng nước ding với từng ngành. Tuy nhign,

GAMS thích hợp cho bai toán phân bỏ nguồn nước theo thủy văn — kinh tế, nhưng.

khơng phủ hợp với bài tốn VHHTHC.

Ngô Lê Long và nnk, (2007) [23] đã tiếp cận kết hợp mơ hình mơ phỏng với các kỹ

là hồ Hịa Bình. Nghiênthuật tối ưu trong ngcứu vận hành hé chứa đa mục tii

cứu nhằm giải quyết vin đề giữa điều tiết lũ, phát điện, và cắp nước của hồ chứa. Do

vậy bai toán tối ưu đa mục tiêu trong trường hợp nảy sẽ khơng chỉ có một giải pháp.

duy nhất mà sẽ tồn tại một tập các giải pháp ngang bằng nhau (Pareto). Theo đồ, nếu đi dọc theo dai Pareto, bất cứ sự thay đôi theo chiều hướng. lên của một mục tiêu. nào dé đều phải trả giá bởi sie“kém" đi của mục tiêu khác và gia phip cho bài ton tối

ưu da mục tiêu có thể quyết định khi người ra quyết định lựa chọn giải pháp ưa thích

phủ hợp nhất. Nghiên cứu đã kết hợp mơ hình mơ phịng và mơ hình tối tu để vận hành hỗ Hịa trong giải quyết xung đột chính giữa phòng lũ và phát điện ở

đoạn cuỗi mùa lũ và đẫu mùa kiệt khi mực nước cồn đãng lên cao chuỗn bị ich dy

cho mùa can sắp tới Tác giả đã sử dung phần mém MIKE 11 để mô phỏng bệ thống

sông và hỗ chứa kết hợp với các thuật tốn tối ưu SCE (shuffled complex evolution) để tìm ra quỹ đạo tối ưu (Pareto) khi xem xét cả hai ưu tiên giãn phòng lĩ và phit điện Kết quả đạt được cho thấy hồn tồn có thé ding mơ hình mơ phỏng để giải quyết vin

có Š duy tì mực nước cao 6 cuối

hing lũ cho cơng trình và cho hạ du mà

mùa lũ để đảm bảo hiệu ích cao trong phát điện ở mùa kiệt kể tiếp. Dang thời nghiên cứu cũng cho thấy thuật toán tối ưu SCE la một công cụ hữu hiệu trong giải quyết các

bai toán hệ thống phức tạp.

Lê Hùng (2012) [24] nghiên cứu áp dụng phương pháp QHĐ và thuật toán di truyền. cho bai toán tố ru vận hành điều tết hỗ chữa đơn và đa mục dich, xây đựng thuật tin

và chương tinh tinh cho cả hai phương pháp này. Nghiên cứu bước đầu áp dụng chonhiên

một số hỗ chứu cô nhiệm vụ phát điện kết hợp cắp nước, xây dựng BĐĐP ngã

cho hỗ chứa đơn có nhiệm vụ phát điện là chính. Nghiên cứu cũng đưa ra các trường

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

hợp tính tốn với mục tiêu và thuật toán khác nhau. Luận án đã sử dung các trọng sốcho tối ưu tưới và phát điện để gộp lại thành hàm mục tiêu chung, Kết quả cho thấy

phương pháp DP truyễn thống có tu điểm hơn và cổ nghiệm tối tu tồn cục, tích bop

với bai tốn vận hành hồ chứa hơn là thuật toán di truyền. Nghiên cứu khuyến nghị

cẳn nghiên cứu vận hành theo thời gian thực.

Hoàng Thanh Tùng và unk, (2013) 25] ứng dụng phần mém Crystal Ball xác định chế đđộ vận hành tối ưu phát điện cho hỗ chứa Thác Bà, Tuyên Quang và bậc thang hỗ chứa

Sơn La, His Bình

mơ phỏng (mơ phỏng dịng chảy ngẫu nhiên đến hd theo Monte Carlo, mô phỏngvận én nhu cầu cấp nước ha du. Mơ hình vận hành kết hợp giữa hành hỗ và bậc thang hỗ chứa) và mơ hình tối wu(téi ưu phi tuyển). Mơ hình bước đầu

cho phép phân tích độ tin cậy và đưa ra chế độ vận hành tối ưu với các mức đảm bảo

khác nhau nhằm hỗ trợ ra quyết định vận hành hỗ chứa.

Nguyễn Thị Thu Nga (2017) [26] áp dụng mơ hình GAMS cho lưu vực sông Ba, vớife thông số đầu vào, giá cả đã được đánh giá và nhập vào cho mơ hình, từ đồ tìm ra

phân bổ nước cho ác ngành nhằm trợ giúp cho quan lý lưu vục. Nạiiu cũng đưa

ra cúc bỗi cảnh để xem xét. Tuy nhiên việ biển động của các thông số ngẫu nhiên như giá trị nước cho phát điện, cho tưới, các quan hệ của HTHC, sẽ là các khó khăn khi áp.

cdụng kết quả mơ hình vào vận hành thực của HTHC. Mơ hình cịn có một số đặc điểm

hạn chế của một mơ hình tối ưu như nhiều quan hệ vật lý trong mô hình được giản lược bằng các him số đơn giản, thời đoạn tỉnh tn cho mơ hình là một năm với bước thời gian một tháng, Điễu này làm hạn chế khả năng của mơ hình trong việc đánh giá thud ấy ra rong thời đoạn ngắn như giữa thủy điện và tui, giữa thượng lưu

và hạ lưu,

Hỗ Ngọc Dung (2017) [27] nghiên cứu tính tốn chế độ vận hành theo lợi ích lớn nhất

cho hai hd Sơn La và Hỏa Bình trong mùa cạn, xác định tập hợp đường vận hinh tối

uu, và sử dụng kết hợp BĐĐP để tập trung vào nghiên cứu cơ sử khoa học, xây dựng,

thuật tốn và mơ hình bài tốn ối wu điều tiết các hỗ chứa của bậc thang thủy điện. Kết qua có thể phục vụ việc xây dựng quy trình vận hành hợp lý và bền vững của hệ thống liên hồ chứa đảm bảo tối ưu khai thác năng lượng. cấp nước hạ lưu ổn định và „ hệ thống hỗ chứa được chia lưới với mực nước

16bền vững trong mùa cạn. Tuy nhí

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

thượng lưu của Sơn La là 0.5m và Ha Bình là 02m sẽ khô phù hợp với các hồ chứa Kết hợp phát điện có dung tích và cơng suất nhỏ hơn. Nghiên cứu ctự mới chỉ dừng

lại ở nghiên cứu chế độ vận hình tối ưu cho hai hỗ chứa Som La và Hịa Bình, cịn hai

hồ chứa điều tit năm phía thượng lưu Sơn La là thủy điện Bản Chat và thủy điện Lai

Chau chưa đưa vào tham gia tối ưu hệ thống mà sử dụng kết quả tính tốn của chúng

như một di

trong gai đoạn thết kiện biên để xét nh hưởng

Lê Ngọc Sơn (2017) [28] nghiên cứu xác lập cơ sử khoa học kết hợp mơ hình mơi tuệ nhân ạo, xây dựng được chương tỉnh mơ hình ti ưu QHD để

phòng ~ tối ưu —

48 xuất phương án vận hành cận ối ưu cho hệ thống hồ chứa có kể đến biến đổi thực KẾ của nguồn nude vả nhu cầu sử dụng nước nhằm nâng cao hiệu quả phát điện, đáp ‘img các yêu cầu cấp nước hạ lưu cho lưu vực sông Ba. Két qua tính tốn mơ phỏng được kiếm chứng với kết quả vận hành thực của tram thủy điện Sông Hinh cho thấy mơ hình mà tác giá đề xuất mang lại hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên, thời đoạn tính tốn

trong mơ hình khơng chia nhỏ hơn thời đoạn tháng khó phủ hợp với chủ kỳ dự báo

thủy văn ngắn hạn trong 10 ngày. Nghiên cứu cũng chưa xem xét được tinh ngẫu

nhiên của các nhu cầu ding nước và hệ thống điện ma chỉ đưa vào các rằng buộc phải

thỏa min, Các ring buộc vận hành về nhu cầu dùng nước và hệ thống điện trong thị trường điện cạnh tranh cần tiếp tục nghiên cứu để đưa mơ hình có thé thích ứng tốt hơn nữa khi mà nhu cầu nước cho kinh tế - xã hội và các yếu tổ thị trường thay đổi.

1.2.2 Một số nghiên cứu liên quan đến lưu vực sông Mã và sống Chu

Hiện nay, các hồ chứa và nhà máy đã xây dụng và dang di vào vận hành, nên vin để đặt ra là nghiên cứu về các quá trình vận hành, các cách phối hợp phòng chồng, cắt

giảm châm lĩ cần được kiểm chứng và nghiên cứu thêm. Các hồ ở phía thượng lưu

phối hợp để mực nước ở bạ lưu không quả thấp hoặc quá cao trong quá tinh vận hành

bình thường.

‘Ba số các nghiên cứu liên quan đến vin đề thủy văn, thủy lực, phân bổ dòng chảy mat. Số lượng nghiên cứu về thủy điện cịn ít. Một số nghiên cứu phục vụ cho quy trình vận. hành liên hồ chứa thường thiên về đảm bảo an toàn cung cấp nước và an toin phòng chống lũ ở hạ du

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Nguyễn Quang Trung và Nguyễn Xuân Lâm (2014) [29] nghiên cứu đánh giá tắc độngđiều tiết hồ chứa đến chế độ dong chủy kiệt hạ du lưu vực sông Mã. Các tác giả sử

dạng mô hình MIKE 11 lâm cơng eu và đưa ra một số kết quả đánh giá tác động của

vân hành hỗ chứa đến dòng chảy ki Các kịch bản ding chảy kiệt với các tin suất thiết kế 759 85% và 90% được tính tốn. Kết q của nghiên cứu lả cơ sở để xuất những giải pháp phù hợp với timg ving nhằm dip ứng sự phát triển kinh tế xã hội vũng bạ du và khai thác bên vững nguồn nước lưu vực sơng Mã

L. T. Bình (2010) [30] đã t

sông Chu hiện trang (năm 2005) và dy báo xu thé biến đổi của chúng giai đoạn tir2010 ~ 2020. Trên cơ sở tính tốn được nhu

hành nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước trên lưu vực.

du nước hiện tại và dự báo nhu cầu nước ii đoạn 2010 ~ 2020, tác gi đã thiết lập sơ đồ tính tốn cân bằng nước trên lưi vực bằng mơ hình Mike Basin để tiến hành đánh giá vả dé xuất các biện pháp quan lý tổng

hợp ải nguyên nước, các ngun th xây dưng mơ hình quản ý và tổ chức qui ý lưu

ve sông cho phủ hợp với yêu cầu thực ế

Va Ngọc Dương (2017) [31] đã nghiên cứu dự báo và tinh toán vận hành hỗ chứa Cửa

"Đạt bằng cách tạo ra chuỗi số iệu dòng chảy đến từ mơ hình thơng kê, sau đồ tính tin đưa ra các đường tham chiếu vận hành với các tan suất khác nhau cho don hỗ. Tuy

nhiên, người vận hành sẽ phải lên tục chọn đường tham chiếu vận hành khi mã đồng

“chảy đến trong năm là biến động và tin suất có thể khác nhiều với tin suất của đường tham chiếu. Nghiên cứu mới chỉ tinh toán cho hồ đơn chit chưa phải là HTHC trên toàn bộ lưu vực sông Chu hoặc hệ thong sông Mã, Nghiên cứu cũng chưa tính đến việc

vận hành thích nghĩ hỗ chứa Cita Đạt trong mùa lũ.

Lương Ngọc Chung (2016) [32] mô tả diễn biến xâm nhập mặn trong mia kiệt ving

hạ du sông Mã và sông Cả ứng với các in sut thiết kế (75%, 85%, 909%) gi đoạnhiện tại và năm 2020. Tác gid cũng đánh giá tác động xâm nhập mặn đến khả năng

khai thác nguồn nước các cơng trình thủy lợi khu vực hạ du trong mùa kiệt

Nguyễn Van Tai và Vũ Minh Cường (2017) [33] đã ứng dụng mơ hình tốn dng chiymột chiều (phần mém MIKE 11) để tính tốn thuỷ lực hệ thống sơng Chu - Mã chảy <q địa phân inh Thanh Hóa, Nghiên cứu đã đính giá hiệu quả cất ũ của các hỗ chứa

18

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

thượng nguồn và dé xuất các giải pháp tổng thé nhằm phòng chống lũ, đảm bảo an toàn cho ving hạ lưu hệ thống sơng trong tinh Thanh Hóa

1.2.3 Các quy trình vận hành liên hỗ chứa trên hệ thẳng sông Mã

“rong những năm gin đây, do tác động của biễn đổi khí hậu và khai the tải nguyên

«qua mức, thiên tai xây ra nhiều hơn, mức độ thiệt hại ngày càng lớn hơn. Ngồi cácngun nhân khách quan cịn cỏ những nguyễn nhân chủ quan như khả năng dự báo

mưa lũ, sự phối hợp quản lý, vận hinh các hd chứa hiện có trên lưu vực chưa hợp lý.

“Trước thực trạng nguy cấp đó, Chính phủ và các Bộ ngảnh liên quan đã ban hành quy.

trinh vận hành liễn quan cho các lưu vực sơng chính trén tồn quốc, trong đồ cổ lưu"vực sông Mã, cụ thể như sau:

= _ Năm 2008, Bộ Cơng thương đã có quyết định số 5482/QĐ-BCT, ngày 10 tháng 10

năm 2008, về việc ban hành Quy trình vận hành hồ chứa Hủa Na. Tuy nhiên, đây là<q tình được ban hành rong giai đoạn thiết kể với các yêu cầu chỉnh là phòng lũ

100 triệu m và cách vận hành cửa van xi lũ đảm bảo an toàn tut đối cho cơng

trình với các trận lũ có chu kỳ lặp lại nhỏ hon hoặc bằng 1.000 năm [34]

= Nam 2014, Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định số 1341/QĐ-TTg, ngày 12

thing 8 năm 2014, về việc ban hành Quy trinh vận hành liên hỗ chứa trên lưu vựcsơng Mã trong mùa là bàng năm. Quy trình mới, đã cập nhật lại các thông số củahai hồ chứa Ha Na và Cita Đạt, đảm bảo các yêu cầu cấp thết về phối hợp phịng

I và tích nước cuối mùa lũ cho hai hỗ (được phép tích nước đầy hỗ từ 15/10) [39).

= Cling trong năm 2014, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành quyết

định số 3944/QD-BNN-TCTL, ngày 16 thing 9 năm 2014, về việc Quy trình vận. hành hỗ chúa Của Đạt, Đây là quy trình quy định cụ thể nhiệm vụ vận hành hỗ Cửa Dat trong cả mùa lũ, mùa kiệt, và vận hành trong trường hợp khẩn cấp, Quy trình dua ra BĐĐP quy định giới hạn trên và giới hạn dưới cia mye nước hi theo thỏi

cđoạn tháng [36]

- Năm 2015, Thủ tướng Chinh phủ đã có quyết định số 1911/QĐ-TTg, ngày 05 thắng 1 năm 2015, về việc ban hành Quy trinh vận hình liên hd chứa trên lưu vực

sơng Mã. Đây là quy tình quy định vận hành liên hỗ theo cả năm thủy văn, đưa rà

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

những quy định vận hành phối hợp giữa hồ Hãa Na và hỗ Cửa Đạt trong cả mùa lũ

và mùa kiệt tong đó mùa lũ có quy định phối hợp vận hành giữa 2 hỗ để phòng

chống lũ, mùa kiệt chỉ quy định chế độ vận hành của hỗ Cửa Dat theo 5 thời kỳ từ 01/12 đến 30/6 và theo thời đoạn 10 ngày. Trong dé hai hd được phép tích nước đầy hồ từ 15/10. Quy trình cũng bỏ sung mực nước tối thiểu của các hồ Hùa Na và

Cita Đạt trong mùa cạn [37]

~ _ Năm 2018, Thủ trớng Chính phủ đã có quyết định số 214/QĐ-TTg, ngày 13 tháng02 năm 2018, về vi "ban hành Quy trình vận hành lên hỗ chứa trên lưu vực sơng

Mã có các mục tiêu ứng phó với tinh hướng lũ lụt, bạn han, xâm nhập mặn trong

446 bổ sung thêm các thủy điện mới xây như Trung Sơn, Thành Sơn, Xuân Minh

"Đây là một trong những quy định quan trọng liên quan đến việc vận hành liên hồ

“hứa trên sơng Mã — sơng Chu trong đó có hai hỗ chứa điều tiết năm trên lưu vực. sông Chu là Ha Na và Của Đạt. Quy trình cũng thay đổi về lưu lượng tối thiểu Hai hồ Hủa Na va của Hủa Na, đa số các tháng giảm từ 45 m”/s xuống 25

Cita Đạt cũng được được phép tích nước sớm hơn: đối với Hủa Na là từ 235m ngày 1/0 đến 237m ngày 15/10 và từ 15/10 đến 30/11 thì được phép tích đầy hỗ lên mực nước sau lũ là 240m cho Hủa Na và 112m cho Cửa Đạt, Ngồi mye nước tơi thiểu của các hỗ Húa Na và Cửa Đạt côn bổ sung thêm mực nước tối thiểu hồ

Trung Son trong mùa cạn [2],

trong mùa lũ và mùa cạn của các hỗ chứa: Hua Na, Đồng Văn, Cửa Đạt, Xuân Minh,

cơ bản, quy trình mới nhất (năm 2018) đã đưa ra nguyên tic vận nh lên hồ chứa

‘Trung Son, Thành Son Héi Xuân, Bá Thước 1, Ba Thước 2, Cẩm Thủy 1, Đập Bái“Thượng trên toin bộ lưu vực sông Mã. Tuy nhiễn, vận hành theo quy trình mới là đảm,

bao các mực nước tối thiểu trong mùa cạn, đảm bảo vận hành an toản, chồng lũ và đồng chảy nhỏ nhất, chưa làm rỡ việc vận hành phối hợp, hoặc chủ động phát điện của các hồ chứa nhằm thu được doanh thu lớn nhất trong thị trường điện cạnh tranh

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

1.3 Giới thiệu chung về thị trường phát điện cạnh tranh.1.3.1 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh trên thé giới

Ngay từ thập ky 70 của thé ky XX, một làn sóng cải cách thị trường hố ngành điện

lực đã hình thành tại các nước châu Mỹ và châu Âu như Mỹ, Chỉ Lê, Argentina, Anh,

Now Zealand, sau đồ lan rộng sang các quốc gia khác như: Uc, Thụy Điễn, Na Uy,

Đức, Tây Ban Nha vào những năm 80-90, và trở thành xu huớng phát triển chung của

oàn th giới. Những áp lự kinh t - xã hội đã bắt bude ngành điện phải ải cách nhằm các mục đích: (1) có giải pháp cung cắp năng lượng bền vững, vừa thoả mãn nhu cầu xã hội, đồng thời đảm bảo lợi ích vé mặt kính tế và mơi tuờng: (2) thu hắt đẫu tư tư

nhân vào cúc hoạt động đầu tr ngành diện: (3) đưa cạnh tranh vào trong hoạt động

điện lực, phát triển thị trường điện tạo mơi trường cạnh tranh một cách thực sự bình.

‘dang, nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện [38], [39]

Singapore đã xây dựng thị trường điện cạnh tranh từ 2001, cơ chế thị trường cạnh

tranh đã phát triển, mở rộng đến tận khâu bán lẻ. Từ sau 01/11/2018, tắt cả khách hang,

tiêu thụ điện được quyền tự do lựa chọn đơn vị cung cấp điện cho mình.

Philippines cũng dang áp dụng thị trường bin buôn điện cạnh tranh với sự tham giaca sắc đơn vị phát dign (bên bản) và các dom vị phân phốybán lẻ điện (bên mua)

Philippines có chính sách từng bước mở rộng đối tượng tham gia thị truờng điện là các

khách hing lớn nhằm tiệm cận dẫn đến khâu bán Ie điện cạnh tranh trong những năm sip

Tại Thái Lan, từ năm 2003, co chế du thâu cạnh tranh đã được áp dụng để thú hit vin đầu ne phát iển các nguồn điện mới. Theo kinh nghiệm từ các quốc gia trên thể giới,

áp dụng mơ hình thị tường điện cạnh tranh đã và đang mang lại nhiều lợi ích: hiệu

“quả tong sản xuất kinh doanh điện tăng lên; đầu ne vảo nguồn lưới diện được tối ưu hơn; giá điện phản ánh chỉ phí sản xuất thực tế của các đơn vị phát điện, chất lượng.

sắc dich vụ về diện tăng lên rỡ 16; các nguồn năng lượng cho phát điện được sử dụng

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

1.3.2 Tầng quan về thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam <a) Lộ trình phát triển thị trường điện ở Việt Nam

“Mục dich phát tiễn của thị trường điện:

“Từng bước phát trién thị trường điện lực cạnh tranh; Thu hút vốn đầu tư từ mọi thành phần kính tế trong và ngồi nước tham gia hoạt động điện lực; Tăng cường hiệu quả hoạt động sin xuất kinh doanh của ngành điện, giảm áp lực tăng giá điện; Dim bảo ccung cấp điện ôn định. tin cậy và chất lượng ngày cảng cao; Đảm bảo phát triển ngành

điện bên vững.

Các cấp độ phát tiễn

‘Theo kế hoạch thị trường điện ở Việt Nam sẽ phát triển qua ba cắp độ và tiếp tục được.

"hoàn thiện sau mỗi lần thử nghiệm.

“Thi trường phát điện cạnh tranh ( VCGM)

+ Thừ nghiệm; 2009 - 2012

~Vận hành: 2012 - 2019

+ Cễ phan héa các đơn vị phát điện của EVN, đơn vị tư nhân được.tham gian sản xuất điện và chảo giá cạnh tranh. EVN vẫn độc quyền

thu mua điện.

"Thị trường ban buôn cạnh tranh ( VWEM)

+ Vận hành: 2019 - 2021

phản héa 6 đơn vị mua buôn này, các KCN được quyền mua trực tiếp