đồ án kỹ thuật điện điện tử Nghiên cứu, tính toán áp dụng DSM vào phụ tải chiếu sáng

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Phát điện, truyền tải và phân phối điện là vấn đề thiết yếu của toàn xã
hội. Nếu không có điện, sẽ rất khó hoặc thậm chí không thể tạo ra các sản
phẩm hoặc nhiều cơ sở vật chất khác cho con người
Mặc dù việc khai thác các nguồn năng lượng đã trở nên khó khăn hơn,
đặc biết là nhiên liệu hóa thạch nhưng do nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày
càng tăng nhanh buộc ngành Điện phải xây dựng thêm nhiều nhà máy mới. Vì
thế, việc quy hoạch phát triển nguồn Điện đóng vai trò rất quan trọng.
Một trong những giải pháp tiết kiệm năng lượng nói chung và năng
lượng điện nói riêng mà nhiều nước trên thế giới và Việt Nam áp dụng đó là
chương trình quản lý nhu cầu điện năng DSM (Demand Side Managent).
DSM là tập hợp các giải pháp Kỹ thuật – Công nghệ - Kinh tế - Xã hội
nhằm sử dụng điện năng một cách hiệu quả và tiết kiệm. DSM nằm trong
chương trình tổng thể Quản lý nguồn cung cấp (SSM) - Quản lý nhu cầu sử
dụng điện năng (DSM). DSM được xem như một nguồn cung cấp điện rẻ và
sạch nhất.
Chính vì vậy em đã chọn đề tài “Nghiên cứu, tính toán áp dụng DSM
vào phụ tải chiếu sáng” làm tiểu luận kết thúc môn học “Quản lý nhu cầu
điện năng” của mình.
Do trình độ và khả năng còn hạn chế nên tiểu luận không tránh khỏi
những thiếu xót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của Thầy cũng như
của các bạn đồng môn để tiểu luận được hoàn chỉnh hơn.
Em xin trân thành cảm ơn!
Học viên
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DSM
1.1Khái niệm về DSM:
DSM là tập hợp các giải pháp Kỹ thuật – Công nghệ - Kinh tế - Xã hội
nhằm sử dụng điện năng một cách hiệu quả và tiết kiệm. DSM nằm trong
chương trình tổng thể Quản lý nguồn cung cấp (SSM) - Quản lý nhu cầu sử

dụng điện năng (DSM).
DSM được xem như một nguồn cung cấp điện rẻ và sạch nhất. Bởi DSM
giúp chúng ta giảm nhẹ vốn đầu tư xây dựng them các nhà máy điện, tiết kiệm
tài nguyên, giảm bớt sự ô nhiễm môi trường. Không chỉ vậy, nhờ DSM, người
tiêu thụ có thể được cung cấp điện năng với giá rẻ và chất lượng cao
hơn.Thực tế, kết quả thực hiện DSM tại các nước trên thế giới đã đưa ra kết
luận là DSM có thể giảm >10% nhu cầu dùng điện với mức phí chỉ vào
khoảng (0,3: 0,5) chi phí cần thiết xây dựng nguồn và lưới để đáp ứng lượng
điện năng tương ứng.
1.2 Chiến lược của DSM:
DSM được xây dựng trên cơ sở hai chiến lược chủ yếu sau:
• Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của các hộ dùng điện.
• Điều khiển nhu cầu dùng điện cho phù hợp với khả năng cung cấp
một cách kinh tế nhất.
Dưới đây sẽ trình bày tóm tắt các nội dung của 2 chiến lược này.
1.2.1. Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của các hộ tiêu thụ:
Chiến lược nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của các hộ dung điện
nhằm làm giảm nhu cầu tiêu thụ điện một cách hợp lý. Nhờ đó có thể giảm
vốn đầu tư phát triển nguồn và lưới đồng thời khách hang sẽ phải trả ít tiền
điện hơn. Ngành điện có điều kiện nâng cấp thiết bị, chủ động trong việc đáp
ứng nhu cầu của phụ tải điện, giảm thiểu tổn thất và nâng cao chất lượng điện
năng. Chiến lượng này bao gồm các nội dung chủ yếu sau:
2
• Sử dụng các thiết bị điện có hiệu suất cao.
• Giảm thiểu sự tiệu phí năng lượng một cách vô ích
1.2.2. Điều khiển nhu cầu dùng điện cho phù hợp với khả năng cung
cấp một cách kinh thế nhất:
Chiến lược này bao gồm các giải pháp chủ yếu sau:
• Điều khiển trực tiếp dòng điện: Cắt giảm đỉnh, lấp thấp điểm, chuyển
dịch phụ tải, biện pháp bảo tồn, tăng trưởng dòng điện, biểu đồ phụ tải linh

hoạt.
• Lưu trữ nhiệt
• Điện khí hóa
• Đổi mới hóa
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
ÁP DỤNG DSM VÀO PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG
3
Cụ thể là tính toán hiệu quả dự án khi sử dụng đèn chiếu sáng tiết kiệm
điện (TKĐ). Lượng nhu cầu công suất đỉnh có thể tránh được chính bằng hiệu
của lượng công suất đỉnh khi không áp dụng và khi có áp dụng các biện pháp
DSM. Công suất và điện năng tiết kiệm do áp dụng DSN sẽ được đưa vào tính
toán trong quá trình. Qui hoạch tổng thể nguồn lực (IRP), sau đó đưa ra các
phương án để lựa chọn giải pháp tối ưu cho quy hoạch điện. Để phục vụ tính
toán, số liệu phụ tải chiếu sáng sẽ được thu nhập trong quá trình đi khảo sát
thực tế và từ các phòng ban chức năng. Mặt khác thường sử dụng chương
trình máy tính để tính toán và trong đề án này sử dụng chương trình WASP –
3 tính toán qui hoạch lưới điện.
2.1. Các tài liệu cho điều tra số liệu:
Để xác định được điện năng tiêu thụ nói chung và nhu cầu điện năng cho
phụ tải chiếu sáng nói riêng cần lập bảng điều tra số liệu. Bảng mẫu điều tra
phải gồm các câu hỏi dễ hiểu, từ đó sẽ có nhiều câu trả lời có chất lượng và
tập hợp được những thông tin hữu ích nhất.
Việc điều tra, khảo sát phải cung cấp được những thông tin sau:
a. Những thông tin chung về hộ gia đình:
• Tên, địa chỉ, số người trong 1 hộ
• Nhà kiểu gì (vì kiểu, loại nhà sẽ chỉ ra loại đèn và số lượng đèn sử
dụng).
b. Những thông tin về đèn điện:
• Các loại đèn sử dụng, số lượng từng loại đèn, công suất đèn và vị trí
lắp.

• Thu thập những thông tin rải rác để xác minh và dự đoán cách thức sử
dụng đèn. Thời gian sử dụng của từng loại đèn cụ thể
• Kiểu loại và công suất của ballast
c. Những thông tin về thói quen của khách hàng:
• Những thiết bị điện khác: Kiểu và số lượng mỗi loại, công suất và
4
thời gian sử dụng mỗi loại
• Hoá đơn điện hoặc là % của tổng chi phí
• Tìm hiểu về nhãn mác các thiết bị điện hiện đang sử dụng trong gia
đình
• Các khía cạnh có tính giáo dục khách hàng (Ví dụ: Ý thức tiết kiệm
năng lượng nói chung và DSM nói riêng cũng như tinh thần tham gia vào các
chương trình DSM thí điểm….)
Ngoài ra việc khảo sát và thu thập dữ liệu còn cung cấp thông tin về:
• Sự gia tăng dân số và số lượng khách hàng.
• Số người trung bình trong từng loại hộ gia đình
• Thông tin liên quan đến các nhà sản xuất đèn
• Chi phí, nhãn hiệu hãng chế tạo và các đặc tính kỹ thuật khác
Kết quả khảo sát cho chúng ta biết đầy đủ về đặc điểm các loại đèn trong
các hộ hiện nay, thói quen sử dụng đèn của các khách hàng cũng như cung
cấp cho chúng ta dữ liệu về phụ tải chiếu sáng. Những thông tin ban đầu về
mức độ nhiệt tình tham gia vào chương trình DSM thí điểm cũng có thể nhận
được từ kết quả khảo sát.
2.2. Phân tích số liệu khảo sát và xây dựng cách thức tiêu thụ điện
2.2.1. Xây dựng biểu đồ phụ tải chiếu sáng theo trình tự thời gian
Xây dựng biểu đồ phụ tải chiếu sáng theo trình tự thời gian là một phần
quan trọng của kết quả điều tra khảo sát. Đầu tiên là dựng biểu đồ phụ tải của
hộ gia đình mẫu. Từ những người được phỏng vấn, chúng ta có thể biết số
lượng đèn theo từng chủng loại trong mỗi giờ, mỗi ngày đối với từng hộ gia
đình được khảo sát.

Sau đó, công suất đèn chiếu sáng mỗi giờ của những hộ được khảo sát có
thể tính bằng cách cộng tổng số công suất đèn và ballast của tất cả các chủng
loại đèn trong hộ. Đối với mỗi loại đèn, tổng công suất sơ bộ là một hàm số,
5
của số hộ gia đình, số lượng đèn và chấn lưu trung bình trong 1 hộ, công suất
của đèn và của ballast (đối với trường hợp đèn sợi đốt công suất của chấn lưu
bằng 0). Phương trình tổng quát có thể viết như sau:
Tổng số P
i
= P
i
* (Pl
i
+ Pb
i
)
Trong đó: N
i
: Số lượng đèn loại i
Pl
i
: Công suất của đèn loại i
Pb
i
: Công suất ballast của đèn loại i (= 0 đối với đèn tròn)
Dựa vào các câu trả lời khảo sát về thời gian sử dụng, chúng ta có thể vẽ
được biểu đồ phụ tải của phụ tải chiếu sáng cho các hộ mẫu khác nhau. Việc
phân loại hộ gia đình thành một vài nhóm khác nhau (Thành thị, nông thôn,
miền núi, hộ giàu, trung bình, nghèo…), nhằm xây dựng được một bức tranh
chính xác hơn về phụ tải toàn quốc từ số lượng không lớn các hộ khách hàng

được khảo sát. Bước này sẽ cung cấp thông tin về thời gian phụ tải chiếu sáng
đạt đỉnh, tỷ trọng của công suất chiếu sáng trong giờ cao điểm.
2.2.2. Tổng hợp biểu đồ phụ tải của các hộ dùng điện
Từ khảo sát, cách thức sử dụng của một hộ cụ thể nói chung được xác
định bằng một loạt các hệ số sử dụng. Nhu cầu sử dụng ở một giờ nhất định
có thể được suy ra bằng phương trình sau:
D
ij
= N
i*
F
ij*
F
ij
:
D
ij
: Nhu cầu tại giờ j của loại phụ tải i
N
i
: số lượng các phụ tải loại i
C
i
: Độ tham gia của mỗi phụ tải loại i
F
ij
: Số phần trăm tham gia hoạt động của phụ tải i ở giờ j
Do đó: E
i
=

j
∑
D
ij
E
i
: Điện năng yêu cầu của loại phụ tải i trong một khoảng thời gian nhất
định
D
ij
: Nhu cầu tại giờ j của các thành phần phụ tải i
6
Lượng tiêu thụ điện năng hàng tháng được tính qua tỉ lệ phần trăm tham
gia hàng tháng trong lượng tiêu thụ điện năng hàng năm, có nghĩa là:
ME
ij
= AE
i
* M
ij
Trong đó: ME
ij
: Lượng tiêu điện năng của ngành i trong tháng j
AE
i
: Lượng tiêu thụ điện năng hằng năm trong ngành i
M
ij
: Phần trăm điện năng tiêu thụ hằng năm của ngành i trong tháng j.
Khi mà điện năng hàng năm được tính toán và phân bố theo các giờ

trong ngày tuỳ theo cách thức sử dụng điện, cách sử dụng là một dãy các hệ
số sử dụng chỉ ra số phần trăm của điện năng tiêu thụ hàng tháng trong một
giờ nhất định. Do đó, nhu cầu phụ tải có thể tính theo công thức:
d
d
ij ijh
ijh
ME * UE
D
=
Trong đó:
d
ijh
D
: Nhu cầu của ngành i trong tháng j, giờ h và kiểu ngày d
d
ijh
UF
: Hệ số sử dụng định ra phần trăm của điện năng tiêu thụ hàng
tháng của ngành i trong tháng j, giờ h và kiểu ngày d.
Các hệ số sử dụng này được xác định từ hoá đơn điện hiện có của các
khách hàng chính trong mỗi ngành. Phụ tải giờ điển hình sau đó được tính
trung bình cho từng kiểu ngày và giờ trong ngày. Các giá trị này được chia
cho lượng tiêu thụ điện năng hàng tháng thông thường để đạt được các hệ số
sử dụng tương ứng. Một khi đã biết được phụ tải tổng và các hệ số sử dụng
này thì có thể xây dựng được biểu đồ phụ tải của điện năng tiêu thụ theo
ngành.
Bước đầu tiên trong việc lựa chọn các chương trình DSM thích hợp là
xác định và lựa chọn công nghệ DSM đối với từng loại khách hàng. Có thể
dùng một biểu đồ lựa chọn để loại trừ các phương án DSM kém hiệu quả. Với

cách tiếp cận này thì trước tiên cần xác định hệ số bảo toàn phụ tải (CLF) của
tất cả các chương trình DSM để dựng đồ thị của nguồn lực phía nhu cầu trong
7
biểu đồ sàng lọc. CLF là tỉ lệ của lượng tiết kiệm phụ tải hàng trăm so với
lượng tiết kiệm phụ tải đỉnh. CLF của mỗi chương trình được dựng đồ thị
theo chi phí tính hàng trăm cùng với đường cong chi phí của các phương án
phía cung cấp. Sau đó thì các chương trình DSM nằm dưới đường cong chi
phí cung cấp sẽ được lựa chọn để tính toán áp dụng.
2.3. Các phương án DSM đối với chương trình chiếu sáng.
2.3.1. Các chiến lược cơ bản của chương trình DSM chiếu sáng.
• Thay thế đèn sợi đốt bằng đèn compact mới: Các loại đèn tròn hoặc
Halogen có công suất: 25, 40, 60, 75, 100 W được thay thế bằng các loại đèn
compact 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 20 W…
• Thay thế đèn huỳnh quang bằng đèn huỳnh quang tiết kiệm hơn (đèn
tuýp gầy).
 Đèn tuýp 20 W thay bằng đèn tuýp gầy 18 W
 Đèn tuýp 40 W thay bằng đèn gầy 36 W
 Thay ballast điện từ đang dùng – 12 W bằng loại điện tử - 5W
2.3.2. Thiết lập các kịch bản chiếu sáng để tính toán
Từ số liệu thu được, ta nhận thấy đèn sợi đốt đang dùng chủ yếu là loại
100 W. Phần lớn các đèn huỳnh quang là loại 40 W (dài n1.2m) với công suất
ballast là 12W. Vì thế trong đề án này chủ yếu tính về hai loại bóng đèn phổ
biến kể trên ở Việt Nam. Đồng thời đề xuất hai kịch bản chiếu sáng DSM có
tính khả thi cao.
• Trường hợp DSM1: Giả định tất cả các đèn TKĐ đều phải nhập
khẩu. Vì thế, chi phí của đèn TKĐ sẽ khá cao, khó mà thuyết phục được
khách hàng sử dụng các loại đèn này thay cho loại đèn truyền thống. Trường
hợp này được gọi là trường hợp nhập khẩu.
• Trường hợp DSM2: Giả định tình hình sẽ thay đổi: Sau 5 năm
triển khai chương trình chiếu sáng DSM (từ 2010 đến 2015), do ngành điện

8
nhận thấy lợi ích của dự án đối với cả khách hàng và Điện lực, đã quyết định
đầu tư để thành lập các nhà máy sản xuất Đèn TKĐ trong nước. Giả sử từ
năm 2016 tất cả đèn TKĐ đều sử dụng loại một địa, giá của đèn TKĐ giảm
nhiều so với giá đèn nhập khẩu. Trường hợp này được gọi là trường hợp sản
xuất trong nước.
2.4. Dự đoán mức độ thâm nhập thị trường của các kịch bản
2.4.1. Thị phần
Để tính thị phần của chương trình DSM, phải tính toán được chi phí cho
cả đời sống dự án được quy về hằng năm (annualized life cycle cost) của
khách hàng trong cả 2 trường hợp áp dụng DSM và không áp dụng DSM.
Chi phí này bao gồm vốn đầu tư, chi phí khuyến khích, chi phí điện năng, chi
phí vận hành và chi phí bảo trì. Thị phần của sản phẩm DSM có thể tính:
Thị phần j: SH = (1/cost(j))
a
/
i
∑
(1/cost(i))
a
Trong đó j là sản phẩm của chương trình DSM và i đại diện cho các sản
phẩm DSM cạnh tranh khác trên thị trường, i bao gồm cả j. Giá trị “a” tương
ứng với tầm quan trọng tương đối của chi phí trong việc xác định thị phần.
Nếu 0<a<2, chi phí là không quan trọng. Nếu a>3, chi phí là quan trọng.
2.4.2. Mức độ thâm nhập thị trường
Trong đề án này, sử dụng một mô hình chung (Harrel và Lavone, 1991)
để ước tính mức độ thâm nhập thị trường của chương trình chiếu sáng DSM.
Mức độ thâm nhập trong năm n + 1 khi biết mức độ thâm nhập năm n là:
PN
n + 1

= PN
n
+ { SH – PN
n
} (F) (R) (E)/3.
Trong đó PN
n
: Mức độ thâm nhập vào thị trường của sản phẩm trong
năm n, (n = 0, 1, 2…)
SH: thị phần sau cùng của sản phẩm
F: độ chấp nhận công nghệ mới của thị trường, tính theo hàm của PN
i/
F=exp(PN
n
– 1.
9
R: độ rủi ro của sản phẩm (là 1: Không có rủi ro, 0: chắc chắn có rủi ro)
R = R
0
+ (1- R
0
) PN
n
với R
0
là độ rủi ro giả định trong năm 0.
F = 1 – 1/exp {0.5 (POI/H)
2
}
ROI/H: độ hấp dẫn của chương trình

2.5. Lợi ích của chương trình chiếu sáng DSM
Chúng ta sẽ nghiên cứu lợi ích của chương trình DSM chiếu sáng về cả
tiết kiệm nhu cầu công suất và tiết kiệm nhu cầu điện năng.
2.5.1. Tiết kiệm công suất nhờ chương trình DSM
+ Mỗi đèn sợi đốt (loại 100 W) được thay thế bằng đèn compact (loại 20
W), sẽ tiết kiệm lượng công suất là: 100 – 20 = 80 (W).
+ Mỗi đèn huỳnh quang (loại 40W) là ballast của nó (12 W) được thay
thế bằng đèn tuýp gầy (36 W) và ballas của nó (5 W) sẽ tiết kiệm được công
suất là: (40 + 11) – (36 + 5) = 11 (W).
Tổng công suất tiết kiệm được nhờ thay thế đèn TKĐ được tính:
NoLL(n)*PnCL(n)*80 NoFL(n)* PnHEFL(n)*11
PS(n)
1.000.000.
+
=
(MW)
PS(n): Lượng công suất tiết kiệm trong năm n (Power saving)
No IL(n): Số lượng đèn sợi đốt trong năm n
No EL(n): số lượng đèn huỳnh quang trong năm n.
PnCL(n): Mức độ thâm nhập thị trường đối với đèn compact 20 W trong
năm n.
PnHEFL(n): Độ thâm nhập thị trường của đèn huỳnh quang HE trong
năm n.
2.5.2. Tiết kiệm năng tiêu thụ nhờ chương trình DSM
Đề cập đến tiêu thụ điện trong chiếu sáng, chúng ta đã biết giữa khu vực
nông thôn và khu vực thành phố cũng như giữa khu vực dân cư, thương mại
10
và công nghiệp thời gian sử dụng đèn chiếu sáng khác nhau. Khách hàng ở
thành phố có thời gian sử dụng đèn chiếu sáng lớn hơn ở nông thôn…Do đó,
để xác định điện năng tiết kiệm nhờ đèn TKĐ, chúng ta phải giả định một giá

trị trung bình cho thời gian chiếu sáng hằng ngày. Ở đây giả định các loại đèn
đều thắp 5 giờ mỗi ngày, thì thời gian hoạt động của mỗi đèn trong một năm
là: 5h*365ngày = 1825 (giờ/năm)
Tổng điện năng tiết kiệm được:
ES(n) = 1825*[NoLL(n) * 80 + NoFL(n) * PnHEFL(n) * 11]/1000
(KWh).
Trong đó: ES(n): Điện năng tiết kiệm trong năm n (Energy saving)
No IL(n): số lượng đèn sợi đốt trong năm n
No FL(n): số lượng đèn huỳnh quang trong năm n
PnCL(n): Mức độ thâm nhập thị trường của đèn Compact 20W trong
năm n.
PnHEFL(n): Mức độ thâm nhập thị trường của đèn huỳnh quang TKĐ
trong năm n.
2.6. Đánh giá dự án DSM
Chúng ta sẽ xác định vốn đầu tư cho dự án trong hai trường hợp: a) Nhập
khẩu toàn bộ đèn TKĐ và b) Sản xuất đèn TKĐ trong nước kể từ năm 2006.
Từng trường hợp sẽ được tính toán với 3 mức chiết khấu: 10%, 12% và 14%.
2.6.1. Đầu tư dự án DSM
Để xác định được giá trị đầu tư, trước tiên chúng ta phải tính được vốn
đầu tư hằng năm cho từng loại đèn. Trong phương án truyền thống, không có
DSM, đèn sợi đốt và đèn tuýp có giá thấp: Chỉ 0.32 $ một bóng sợi đốt – 100
W và 3.15 $ cho một đèn tuýp + ballast, mặc dù tuổi thọ của chúng thấp, đèn
sợi đốt chỉ được 1 năm và đèn tuýp được 3 năm.
Khi chương trình DSM cho chiếu sáng được áp dụng, đèn Compact và
đèn tuýp TKĐ (thin tube – đèn gầy) sẽ được dùng thay thế với công suất thấp
11
hơn nhưng tuổi thọ lớn hơn và giá cao hơn.
Trong trường hợp nhập khẩu, giá 1 bóng đèn compact- 20W là 3$US và
giá 1 bộ đèn tuýp và ballast TKĐ là 5$US, không thay đổi từ năm 2000 đến
năm 2020. Còn trong trường hợp sản xuất được đèn TKĐ trong nước, từ năm

2016 giá đèn sẽ giảm xuống còn: 2,26$US mỗi bóng đèn Compact 20W và
4$US mỗi bộ bóng đèn tuýp + ballast TKĐ.
Đầu tư cho dự án được xác định là phần chênh lệch giữa chi phí cho đèn
TKĐ và chi phí cho đèn thường dùng.
Ainv = Ainv (đèn TKĐ) – Ainv (đèn thường)
• Vốn đầu tư cho đèn TKĐ:
a) Vốn đầu tư hằng năm trong trường hợp DSM 1:
Ainv(n) =
[NoCL(n)* 6,78 + NoHEFL(n)*4,78]
1.000.000
(10^6$)
Trong đó: Ainv(n): Đầu tư hằng năm trong năm thứ n
NoCL(n): Số lượng đèn Compact 20W sử dụng năm n.
NoHEFL(n): Số lượng đèn đèn huỳnh quang TKĐ năm n.
n: năm n trong giai đoạn tính toán (n = 2000,…,2020)
Tổng đầu tư (được tính có chiết khấu) bằng:
Ainv (trường hợp DSM1) =
2030
2010
( ) * ( )
n
Ainv n DF n
=
∑
DF (n): Hệ số chiết khấu cho năm thứ n (n=200,…,2020)
b) Vốn đầu tư hằng năm trong trường hợp DSM2:
Ain1(n) =
[NoCL(k)*6,78 + NoHEFL(k)*4,78
1.000.000
(10^6$)

Ain2 (m) =
[NoCL(m)*6,78 + NoHEFL(m)*4,78]
1.000.000
(10^6$)
Trong đó: k = 2000,…,2005; m = 2006,…,2020
Ainv 1(k): đầu tư hằng năm trong năm k
12
Ainv2(m): đầu tư hằng năm trong năm
NoCL(k): Số lượng đèn compact 20W hằng năm (năm k)
NoCL(m): Số lượng đèn compact 20W hằng năm (năm m)
NoHEFL(k): Số lượng đèn tuýp TKĐ được lắp đặt (năm k)
NoHEFL(m): Số lượng đèn tuýp TKĐ được lắp đặt (năm m)
Tổng đầu tư bằng:
Ainv (trường hợp DSM2) =
2015 2030
2010 2016
1( ) * ( ) 2( )* ( )
n n
Ainv k DF k Ainv m DF m
= =
+
∑ ∑
DF(k): Hệ số chiết khấu đối với năm k; k = 2010,…,2015
DF(m): Hệ số chiết khấu đối với năm m; m = 2016,…,2030
Chú ý: Vì đèn có tuổi thọ khác nhau, thời gian tính toán dài hơn tuổi thọ
của đèn (1 năm đối với đèn sợi đốt, 3 năm đối với đèn tuýp thường và 5 năm
đối với đèn TKĐ, trong khi thời gian triển khai dự án là từ 2010 đến 2030,
chúng ta phải tính chi phí cho đèn kể cả chi phí bổ sung tại thời điểm khi các
bóng đèn bị cháy.
2.6.2. Chi phí điện năng tiết kiệm được

Trong phần này, chúng ta sẽ xác định chi phí trung bình chi cho chương
trình DSM chiếu sáng để có thể tiết kiệm 1kWh. Nếu dự án khả thi và có hiệu
quả, chi phí điện năng tiết kiệm được sẽ thấp hơn Chi phí phát điện trung bình
(chi phí AEG) được tính toán trong quá trình quy hoạch lưới điện.
Chi phí điện năng tiết kiệm được có thể tính bằng công thức sau:
CSE =
Wh tiet kiem
Vondautu DSM
So K
($US/kWh)
Nếu giá trị đầu tư DSM qui về năm 2019, chúng ta có:
Vốn đầu tư DSM =
2030
2010n=
∑
CSE *So KW tiet kiem (t) * DF(t)
13
= CSE *
2030
2010t
=
∑
So KWh tiet kiem(t) *DF(t)
Với CSE: là chi phí cho điện năng tiết kiệm được qui về năm 2010
DF(t): là hệ số chiết khấu đối với năm t khi tất cả các giá trị được qui về
năm 2010.
Vì vậy, CSE qui về năm 2010 có thể được tính như sau:
CSE
2000
=

2030
2010
( 2010)
Wh tiet kiem (t)* DF (T)
t
TongvondautuDSM theonam
SoK
=
∑
2.7. Tiến trình quy hoạch hệ thống điện: (TRP và IRP)
Hai trường hợp quy hoạch nguồn được tiến hành trong nghiên cứu này:
* TRP: Quy hoạch nguồn truyền thống (không có DSM)
* IRP: Quy hoạch nguồn hợp nhất (có DSM)
Trong quá trình IRP, các phương án DSM cũng cần được xem xét đồng
thời với qui hoạch hệ thống cung cấp điện, do đó thời gian sử dụng có tầm
quan trọng đặc biệt. Nhu cầu điện trong cùng giờ có thể bao gồm các thành
phần phụ tải khác nhau của các khách hàng khác nhau. Chúng ta xem xét hai
trường hợp có cùng giờ sử dụng trong thời gian ban ngày và ban đêm. Phụ tải
ban ngày chủ yếu bao gồm ngành thương mại và công nghiệp và 1 phần rất
nhỏ của phụ tải chiếu sáng sinh hoạt, trong khi vào ban đêm, phụ tải chiếu
sáng sinh hoạt lại chiếm tỷ trọng lớn. Do đó, chi phí trên một KWh tiết kiệm
sẽ khác.
Kế hoạch phát triển mở rộng nguồn điện tối ưu và nhu cầu nhiên liệu
tương ứng sẽ được tính toán trong 2 trường hợp trên.
Cụ thể là sẽ tiến hành tính toán để so sánh tổng chi phí cho việc quy
hoạch hệ thống điện trong ba trường hợp: i) trường hợp truyền thống – không
có DSM, ii) có DSM- trường hợp sản xuất bóng đèn TKĐ trong nước. Trong
cả ba trường hợp trên sẽ tính toán với các tỉ lệ chiết khấu khác nhau (lần lượt
14
là 10%, 12% và 14%). Để so sánh tổng chi phí quy hoạch, tất cả các giá trị

được qui về năm 2010 và thời gian tính toán từ năm 2005 đến năm.
2.7.1. Quy hoạch nguồn lực truyền thống (TRP) – không có DSM.
Hình 1: Sơ đồ quy hoạch nguồn lực truyền thống
15
Số liệu về các nhà
máy điện hiện có
Số liệu về các nhà
máy điện được chọn
Biểu đồ phụ tải hệ thống và dự
báo phụ tải (chưa có DSM)
Mô hình quy hoạch phát
triển nguồn điện tối ưu
Kết hợp vận hành
các nhà máy Kết hợp phát điện
Tác động đến môi
trường Tổng chi phí
2.7.2. Quy hoạch nguồn lực hợp nhất (IRP) – có áp dụng DSM
Hình 2: Quy hoạch nguồn lực hợp nhất
Trong trường hợp có áp dụng các phương án DSM, chúng ta tính đến
một số đặc điểm như:
• Các phương án DSM sẽ làm thay đổi biểu đồ phụ tải: Có thể xác định
bằng tính toán và ước đoán.
• Vốn đầu tư DSM bằng chênh lệch giữa vốn đầu tư cho đèn thường và
vốn đầu tư cho đèn TKĐ thay thế.
• Cả chi phí cho đèn thường và chi phí cho đèn TKĐ phải được tính qui
về giá trị hiện tại.
• Tổng vốn đầu tư toàn bộ bằng vốn đầu tư DSM và vốn đầu tư cho các
nhà máy điện.
16
Số liệu về các

nhà máy điện
hiện có
Số liệu về các nhà
máy điện dự kiến
Biểu đồ phụ tải hệ thống và dự
báo phụ tải (chưa có DSM)
Mô hình quy hoạch phát
triển nguồn điện tối ưu
Kết hợp vận
hành các nhà
máy
Kết hợp
phát điện
Tác động
đến môi
trường
Tổng chi
phí qui
hoạch
Chi phí
DSM
Tổng vốn đầu tư
2.7.3. Chi phí phát điện trung bình (Chi phí AEG)
Để xác định chi phí trung bình cho mỗi KWh điện năng sản xuất, chúng
ta sử dụng một đại lượng gọi là chi phí phát điện trung bình (AGE).
Chi phí AEG = Tổng vốn ĐT quy hoạch điện / tổng điện năng sản xuất
($/kWh)
Tổng vốn đầu tư quy hoạch điện bao gồm chi phí xây dựng, chi phí vận
hành (chi phí cho nhiên liệu), chi phí bảo dưỡng, chi phí tổn thất điện năng và
chi phí tiết kiệm điện (DSM). Điện năng tổng là sản lượng điện năng sản xuất

luỹ kế từ 2015 đến 2030. Cả hai giá trị này được quy về năm 2010 và chúng
ta sẽ xem xét chi phí AEG trong các trường hợp (trường hợp cơ bản, trường
hợp nhập khẩu đèn và trường hợp sản xuất đèn trong nước) với các mức chiết
khấu khác nhau (10%, 12% và 14%).
Chúng ta có thể tính chi phí AEG bằng công thức:
Chi phí AEG =
Tổng chi phí quy hoạch điện (qui về năm 2010)
2030
n 2010=
∑
Dien nang san xuat (t)* DF(t)
17
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ CỦA CHƯƠNG TRÌNH DSM CHIẾU SÁNG
ĐỐI VỚI HTĐ VIỆT NAM
3.1. Phân tích tác động của chương trình DSM chiếu sáng đến quy
hoạch hệ thống điện
Việc đánh giá sẽ được tính toán trong giai đoạn 2010-2030 đã nêu ra
trong chương 2:
+ Trường hợp truyền thống (không có DSM): Tất cả chi phí sẽ được tính
đến như chi phí xây dựng, chi phí vận hành. Ngoài ra còn có các vấn đề liên
quan cần được giải quyết để đáp ứng yêu cầu phát điện.
+ Trường hợp DSM 1: Giả định tất cả các đèn TKĐ được nhập khẩu. Vì
thế, chi phí của đèn TKĐ sẽ khá cao và sẽ khó thuyết phục khách hàng sử
dụng các thiết bị này thay vì thiết bị tiêu chuẩn. Do đó, mức độ thâm nhập thị
trường đối với đèn TKĐ khá hạn chế. Chúng ta sẽ tính toán lương điện năng
tiết kiệm là bao nhiêu và chi phí tiết kiệm được trong trường hợp quy hoạch
dài hạn là bao nhiêu.
+ Trường hợp DSM 2: Giá định tình hình sẽ thay đổi: Sau 5 năm đầu
tiên triển khai chương trình DSM chiếu sáng (từ 2010 đến 2015), do ngành
điện nhận ra lợi ích của dự án đối với cả khách hàng và ngành điện đã quyết

định đầu tư để xây dựng một nhà máy sản xuất đèn TKĐ trong nước. Nhà
máy này sẽ hoạt động và bắt đầu bán đèn TKĐ từ 2016, giá đèn TKĐ sẽ giảm
từ năm 2016 so với trường hợp nhập khẩu. Chắc chắn mức độ thâm nhập thị
trường đối với đèn TKĐ sẽ cao lên. Chúng ta tính toán lượng điện năng tiết
kiệm và tác động của nó đến quy hoạch hệ thống điện ra sao.
Cả ba trường hợp trên đều được tính toán với các mức chiết khấu khác
nhau (10%, 12% và 14%), chưa xét đến các yếu tố môi trường. Tất cả chi phí
và đầu tư đều được dựa trên năm 2010 và đơn vị tính là USD. Mục đích kiểm
nghiệm cả ba trường hợp là nhằm xác định được lựa chọn tối ưu của dự án
DSM, công suất và điện năng tiết kiệm được. Trong hai trường hợp có áp
18
dụng chương trình DSM, chúng ta sẽ so sánh giữa chi phí cho 1 kWh tiết
kiệm được và chi phí trung bình cho sản xuất 1kWh (AEG).
3.2. Tóm tắt các kết quả tính toán được và nhận xét:
Bảng 3: Tóm tắt các kết quả tính toán
Mục 10% 12% 14%
Tổng chi phí quy
hoạch hệ thống
điên (10
A
6 $)’
Trường hợp truyền thống 17206,318 15042,113 13380,5
DSM1 (nhập khẩu) 15964,657 14121,201 12711,673
DSM2 (Sản xuất trong nước) 15415,472 13684,706 12363,766
Đầu tư DSM
(10
A
6 $)
Trường hợp truyền thống 0 0 0
DSM1 (nhập khẩu) 79,297 66,401 56,323

DSM2 (Sản xuất trong nước) 45,862 38,106 32,066
Chi phí điện
năng tiết kiêm
đươc ($/kWh)
Trường hợp truyền thống 0 0 0
DSM1 (nhập khẩu) 0,01085 0,011126 0,011408
DSM2 (Sản xuất trong nước) 0,005108 0,052480 0,053956
Chi phí AEG
($/kWh)
Trường hợp truyền thống 0,02289 0,02268 0,22350
DSM1 (nhập khẩu) 0,02174 0,02176 0,02175
DSM2 (Sản xuất trong nước) 0,02112 0,02120 0,02124
Biểu đồ 4: So sánh chi phí điện năng tiết kiệm và chi phí điện năng SX
19
Nhân xét:
Dựa vào kết quả tính toán chúng ta có thể đưa ra một số nhận xét như sau:
• Trong cả hai trường hợp có áp dụng DSM, tổng chi phí cho IRP thấp
hơn rất nhiều so với trường hợp không áp dụng DSMđó là do các dự án DSM
đã giúp tiết kiệm nhu cầu công suất cũng như điện năng.
• Đầu tư DSM là rất nhỏ so với tổng chi phí quy hoạch. Điều này có
nghĩa rằng nếu chúng ta dùng một lượng nhỏ tiền cho DSM, chúng ta có thể
tiết kiệm được rất nhiều chi phí trong quy hoạch nguồn điện.
• Mặt khác, chi phí của năng lượng tiết kiệm được (khi áp dụng DSM) thấp
hơn nhiều so với chi phí AEG được xác định bằng quy hoạch hệ thống điện
trong dài hạn. Điều này cũng cho chúng ta thấy rằng chi phí dùng đầu tư cho
DSM có hiệu quả hơn là phát điện bằng các nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện
• Ngoài ra, giữa hai trường hợp có áp dụng DSM là nhập khẩu đèn TKĐ
và sản xuất đèn TKĐ trong nước (từ năm 2016), chúng ta nhận thấy:
• Rõ ràng là tổng chi phí cho quy hoạch lưới điện trong trường hợp sản
xuất trong nước là thấp hơn so với trường hợp nhập khẩu vì nhu cầu điện và

lượng tiêu thụ năng lượng được tiết kiệm nhiều hơn. Lí do là, Với giá đèn
TKĐ thấp hơn, khách hàng sẽ sử dụng số lượng đèn TKĐ nhiều hơn, chi phí
cho điện năng tiết kiệm được sẽ thấp hơn chi phí AEG và dẫn đến tác động
của DSM có hiệu quả lớn hơn trong quy hoạch hệ thống điện dài hạn.
• Mức độ chiết khấu cao thì hệ số chiết khấu thấp, vậy nên tổng chi phí
quy hoạch lưới điện có giá trị thấp hơn khi mức độ chiết khấu tăng nếu giá trị
này qui về năm hiện tại là 2010.
• Về chi phí AEG, khi tất cả các giá trị kinh tế đều qui về giá trị hiện tại
(2010), giá trị chi phí AEG dao động rất ít. Vì thế, sự thay đổi mức chiết khấu
có rất ít tác động đến chi phí AEG.
• Về chi chí của năng lược tiết kiệm được, chi phí này có vẻ tăng khi
mức chiết khấu tăng, nhưng sự gia tãng của chi phí này có thể chấp nhận được
so với mức thay đổi hệ số chiết khấu.
20
Với tất cả các lí do trên, chúng ta có thể nói rằng chương trình chiếu
sáng DSM là một trong những giải pháp tốt trong vấn đề tiết kiệm năng lượng
khi được áp dụng với quy mô lớn và trong thời gian dài. Chương trình này
không chỉ mang lại lợi ích cho khách hàng xét đến khía cạnh tiết kiệm tiền
điện mà còn mang lại lợi ích to lớn cho ngành điện về cắt giảm nhu cầu công
suất và điện năng. Chúng ta cần có các chính sách và giải pháp để chương
trình DSM chiếu sáng được triển khai trên toàn Quốc càng nhanh càng tốt.
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đánh giá tiềm năng tiết kiệm điện năng và hiệu quả của việc ứng
dụng DSM ở Việt Nam – Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Đào Kim Hoa,
Bạch Quốc Khánh, Báo cáo khoa học, Mã số KHCN.09.08.02, Bộ Khoa học
công nghệ và môi trường Hà Nội.
2. Nghiên cứu khả năng ứng dụng DSM ở Việt Nam – Trần Đình Long,
Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Lã Văn Út, Nguyễn Văn Đạm, Đào Kim
Hoa, Báo cáo khoa học, Mã số KCĐL-95.04.10, Bộ Khoa học công nghệ.

3. Lưới điện và hệ thống điện – Trần Bách, Nhà xuất bản Khoa học và
kỹ thuật
4. Mạng lưới điện Nguyễn Văn Đạm, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật, 2001, Hà Nội
22