Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy điện vừa và nhỏ áp dụng cho trạm thủy điện tà cọ

LỜI CAM ĐOAN
Đề tài luận văn cao học “Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành
hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy
điện vừa và nhỏ. Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” của học viên đã được Nhà
trường giao nghiên cứu theo quyết định số 1321/QĐ-ĐHTL ngày 10 tháng 08 năm
2015
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết
quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ
một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.

Tác giả luận văn
Chữ ký

Nguyễn Thị Linh

i


LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa
(trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho trạm thủy điện vừa
và nhỏ. Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” được hoàn thành ngoài sự cố gắng nỗ
lực của bản thân tác giả còn được sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô, cơ quan, bạn
bè và gia đình.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn: PGSTS. Nguyễn
Quang Cường đã tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học
cần thiết cho luận văn.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Phòng đào tạo đại học và Sau đại
học, khoa Công trình - Trường Đại học Thuỷ Lợi đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác
giả trong suốt quá trình học tập, cũng như quá trình thực hiện luận văn này.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy, các Cô và các đồng nghiệp tại Viện kỹ

thuật công trình đã tận tìm giúp đỡ, cung cấp tài liệu để luận văn được chính xác và có
tính cấp thiết.
Để hoàn thành luận văn, tác giả còn được sự cổ vũ, động viên khích lệ thường
xuyên và giúp đỡ về nhiều mặt của gia đình và bạn bè.
Trong khuôn khổ luận văn thạc sỹ, do điều kiện thời gian có hạn nên không
thể tránh khỏi những khuyết điểm. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp, giúp đỡ
chân thành của các Thầy Cô.

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2016
Tác giả luận văn
Chữ ký

NGUYỄN THỊ LINH

ii


MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH...................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..................................................................................x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................xi
HTĐ Hệ thống điện......................................................................................................xi
MNDBT Mực nước dâng bình thường..........................................................................xi
MNC Mực nước chết....................................................................................................xi
TTĐ Trạm thủy điện.....................................................................................................xi
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN VÀ CHẾ ĐỘ VẬN
HÀNH HỒ CHỨA.........................................................................................................4
1.1. Tổng quan về thủy điện......................................................................................4

1.1.1. Tổng quan về thủy điện Việt Nam..............................................................4
b. Vai trò của các TTĐ làm việc trong HTĐ............................................................10
1.1.2.Tình hình phát triển hồ chứa và thủy điện trên Thế giới..........................17
1.2. Chế độ điều tiết hồ chứa của trạm thủy điện vừa và nhỏ..................................20
1.2.1.Trạm thủy điện không điều tiết.................................................................21
1.2.2.Trạm thủy điện điều tiết ngày...................................................................22
1.2.3.Trạm thủy điện điều tiết tuần...................................................................24
1.3. Các nhiệm vụ và giải pháp liên quan đến hồ chứa nước đa mục tiêu của Việt
Nam............................................................................................................................. 24
1.3.1.Bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh...........................................24
1.3.2. Đảm bảo tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên
nước............................................................................................................................. 24
1.3.3. Phát triển bền vững tài nguyên nước......................................................25
1.3.4. Giảm thiểu tác hại do nước gây ra..........................................................26
1.3.5. Hoàn thiện thể chế, tổ chức.....................................................................26
1.3.6. Tăng cường năng lực điều tra, nghiên cứu, phát triển công nghệ...........26
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN ĐIỀU TIẾT HỢP LÝ VẬN HÀNH HỒ CHỨA....................................................27
iii


2.1. Những vấn đề nảy sinh và thách thức trong phát triển quản lý hồ chứa............27
2.1.1.Những lợi ích mang lại khi xây dựng hồ chứa thủy điện..........................27
2.1.2.Những bất cập khi xây dựng hồ chứa thủy điện.......................................29
2.1.3. Vấn đề đặt ra khi lựa chọn phương án điều tiết xây dựng hồ chứa thủy
điện.............................................................................................................................. 32
2.2. Cơ sở lý thuyết lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa.......................33
2.2.1.Mục đích lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa......................33
2.2.2.Các căn cứ lựa chọn phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa........34
2.3. Phương pháp lựa chọn phương án điều tiết hợp lý để vận hành hồ chứa..........34

2.3.1. Tiêu chí lựa chọn phương án...................................................................34
2.3.2.Tính toán thủy năng.................................................................................35
2.3.4.Phân tích hiệu quả kinh tế năng lượng....................................................36
2.3.5.Phân tích hiệu quả tài chính công trình...................................................40
2.3.6.Các thông số dùng trong phân tích kinh tế - tài chính lựa chọn thông số
MNDBT của hồ chứa...................................................................................................41
2.3.7.So sánh lựa chọn phương án tối ưu..........................................................43
CHƯƠNG III : VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
ĐIỀU TIẾT VẬN HÀNH HỒ CHỨA CHO TRẠM THỦY ĐIỆN TÀ CỌ.................44
3.1. Tổng quan về công trình Tà Cọ.........................................................................44
3.1.1. Giới thiệu................................................................................................44
3.1.2.Vị trí lưu vực tuyến công trình.................................................................44
3.1.3.Nhiệm vụ công trình.................................................................................45
3.1.4.Tài liệu địa hình.......................................................................................45
3.1.5.Tài liệu thủy văn......................................................................................47
3.1.7.Các hạng mục công trình.........................................................................50
3.2. Xây dựng các phương án điều tiết vận hành hồ chứa của TTĐ Tà Cọ..............51
3.2.1. Cơ sở để chọn MDBT cho hồ thuỷ điện Tà Cọ........................................51
3.2.2.Xác định MNC.........................................................................................51
3.2.3. Kết quả tính toán thủy năng....................................................................51
3.2.4. Xác định doanh thu mang lại do bán điện..............................................56
3.3. Xác định chi phí xây dựng công trình...............................................................65

iv


3.4. Phân tích kinh tế lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa....................................68
3.4.1. Các thông số đầu vào cho phân tích kinh tế............................................68
3.4.2.Kết quả tính toán......................................................................................69
3.5. Phân tích tài chính lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa.................................77

3.5.1. Các dữ liệu đầu vào dùng trong phân tích..............................................77
3.5.2. Tính hiệu quả tài chính...........................................................................79
3.6.Lựa chọn phương án điều tiết............................................................................85
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................88
1.Kết luận................................................................................................................88
2.Kiến nghị..............................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................89

v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
MỤC LỤC....................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH...................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..................................................................................x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................xi
HTĐ Hệ thống điện......................................................................................................xi
MNDBT Mực nước dâng bình thường..........................................................................xi
MNC Mực nước chết....................................................................................................xi
TTĐ Trạm thủy điện.....................................................................................................xi
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN VÀ CHẾ ĐỘ VẬN
HÀNH HỒ CHỨA.........................................................................................................4
1.1. Tổng quan về thủy điện......................................................................................4
1.1.1. Tổng quan về thủy điện Việt Nam..............................................................4
1.1.1.1 Nhu cầu dùng điện của nước ta hiện nay............................................................6
1.1.1.2. Hệ thống điện của Việt Nam.............................................................................7
1.1.1.3.Vai trò của các TTĐ làm việc trong hệ thống điện.............................................8
b. Vai trò của các TTĐ làm việc trong HTĐ............................................................10
1.1.1.4. Hiện trạng thủy điện vừa và nhỏ ở nước ta.....................................................12

1.1.1.5. Quy hoạch thủy điện ở nước ta.......................................................................16
1.1.2.Tình hình phát triển hồ chứa và thủy điện trên Thế giới..........................17
1.2. Chế độ điều tiết hồ chứa của trạm thủy điện vừa và nhỏ..................................20
1.2.1.Trạm thủy điện không điều tiết.................................................................21
1.2.2.Trạm thủy điện điều tiết ngày...................................................................22
1.2.3.Trạm thủy điện điều tiết tuần...................................................................24
1.3. Các nhiệm vụ và giải pháp liên quan đến hồ chứa nước đa mục tiêu của Việt
Nam............................................................................................................................. 24
1.3.1.Bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh...........................................24
1.3.2. Đảm bảo tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên
nước............................................................................................................................. 24
vi


1.3.3. Phát triển bền vững tài nguyên nước......................................................25
1.3.4. Giảm thiểu tác hại do nước gây ra..........................................................26
1.3.5. Hoàn thiện thể chế, tổ chức.....................................................................26
1.3.6. Tăng cường năng lực điều tra, nghiên cứu, phát triển công nghệ...........26
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN ĐIỀU TIẾT HỢP LÝ VẬN HÀNH HỒ CHỨA....................................................27
2.1. Những vấn đề nảy sinh và thách thức trong phát triển quản lý hồ chứa............27
2.1.1.Những lợi ích mang lại khi xây dựng hồ chứa thủy điện..........................27
2.1.1.1 Cung cấp năng lượng điện...............................................................................27
2.1.1.2 Phân phối dòng chảy không đáp ứng nhu cầu dùng nước................................27
2.1.1.3 Sử dụng nước đa mục tiêu................................................................................28
2.1.1.4 Khả năng phủ đỉnh hệ thống điện.....................................................................28
2.1.1.5 Cắt lũ phòng lũ cho hạ du................................................................................28
2.1.1.6 Phát triển bền vững..........................................................................................28
2.1.1.7 Phát triển kinh tế, cơ sở hạ tầng.......................................................................29
2.1.2.Những bất cập khi xây dựng hồ chứa thủy điện.......................................29

2.1.2.1 Nhấn chìm rừng đầu nguồn..............................................................................29
2.1.2.2.Dòng chảy cạn kiệt...........................................................................................30
2.1.2.3.Thay đổi dòng chảy..........................................................................................30
2.1.2.4.Hạn chế cấp nước cho các mục tiêu khác.........................................................30
2.1.2.5.Thay đổi xấu chất lượng nước..........................................................................30
2.1.2.6.Gây tác động xã hội như di dân, mất đất và di sản văn hóa..............................31
2.1.2.7.Những vấn đề về ổn định công trình như an toàn đập, bồi lắng và nhiễm mặn…
..................................................................................................................................... 31
2.1.2.8. Một trong những nguyên nhân gây lũ lụt........................................................31
2.1.3. Vấn đề đặt ra khi lựa chọn phương án điều tiết xây dựng hồ chứa thủy
điện.............................................................................................................................. 32
2.2. Cơ sở lý thuyết lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa.......................33
2.2.1.Mục đích lựa chọn phương án điều tiết vận hành hồ chứa......................33
2.2.2.Các căn cứ lựa chọn phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa........34
2.3. Phương pháp lựa chọn phương án điều tiết hợp lý để vận hành hồ chứa..........34
2.3.1. Tiêu chí lựa chọn phương án...................................................................34
vii


2.3.2.Tính toán thủy năng.................................................................................35
2.3.2.1.Mục đích của tính toán thủy năng....................................................................35
2.3.2.2.Nguyên tắc tính toán........................................................................................35
2.3.2.3.Kết quả tính toán thủy năng.............................................................................36
2.3.3. Chi phí xây dựng công trình...............................................................................36
2.3.4.Phân tích hiệu quả kinh tế năng lượng....................................................36
2.3.4.1.Mục đích phân tích hiệu quả kinh tế năng lượng.............................................36
2.3.4.2.Tính toán kinh tế năng lượng cho các phương án MNDBT.............................38
2.3.5.Phân tích hiệu quả tài chính công trình...................................................40
2.3.5.1.Mục đích phân tích hiệu quả tài chính công trình............................................40
2.3.5.2.Các chỉ tiêu cơ bản sử dụng để đánh giá hiệu ích tài chính..............................40

2.3.6.Các thông số dùng trong phân tích kinh tế - tài chính lựa chọn thông số
MNDBT của hồ chứa...................................................................................................41
2.3.6.1.Các chi phí.......................................................................................................41
2.3.6.2.Lợi ích của dự án.............................................................................................42
2.3.7.So sánh lựa chọn phương án tối ưu..........................................................43
CHƯƠNG III : VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
ĐIỀU TIẾT VẬN HÀNH HỒ CHỨA CHO TRẠM THỦY ĐIỆN TÀ CỌ.................44
3.1. Tổng quan về công trình Tà Cọ.........................................................................44
3.1.1. Giới thiệu................................................................................................44
3.1.2.Vị trí lưu vực tuyến công trình.................................................................44
Điều kiện tự nhiên tuyến đập.......................................................................................44
3.1.3.Nhiệm vụ công trình.................................................................................45
3.1.4.Tài liệu địa hình.......................................................................................45
3.1.5.Tài liệu thủy văn......................................................................................47
3.1.5.1 Khái quát chế độ dòng chảy sông nâm công....................................................47
3.1.5.2 Mức độ nghiên cứu thủy văn lưu vực...............................................................47
3.1.7.Các hạng mục công trình.........................................................................50
3.2. Xây dựng các phương án điều tiết vận hành hồ chứa của TTĐ Tà Cọ..............51
3.2.1. Cơ sở để chọn MDBT cho hồ thuỷ điện Tà Cọ........................................51
3.2.2.Xác định MNC.........................................................................................51
viii


3.2.3. Kết quả tính toán thủy năng....................................................................51
3.2.4. Xác định doanh thu mang lại do bán điện..............................................56
3.3. Xác định chi phí xây dựng công trình...............................................................65
3.4. Phân tích kinh tế lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa....................................68
3.4.1. Các thông số đầu vào cho phân tích kinh tế............................................68
3.4.2.Kết quả tính toán......................................................................................69
3.5. Phân tích tài chính lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa.................................77

3.5.1. Các dữ liệu đầu vào dùng trong phân tích..............................................77
3.5.2. Tính hiệu quả tài chính...........................................................................79
3.6.Lựa chọn phương án điều tiết............................................................................85
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................88
1.Kết luận................................................................................................................88
2.Kiến nghị..............................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................89

ix


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Ước tính đầu tư hàng năm cho đập trong thập kỉ 90 (tỷ USD).....................20
Bảng 2. 1: Giá bán điện theo biểu giá chi phí tránh được............................................42
Bảng 3. 1:Bảng toạ độ khống chế tuyến đập đầu mối..................................................45
Bảng 3. 2: Quan hệ hồ chứa Tà Cọ..............................................................................46
Bảng 3. 3: Quan hệ hạ lưu nhà máy.............................................................................47
Bảng 3. 4: Các trạm thủy văn trong và lân cận lưu vực sông Nậm Công.....................47
Bảng 3. 5: Đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến công trình Tà Cọ................................49
Bảng 3. 6: Đường duy trì lưu lượng tuyến đập Tà Cọ..................................................49
Bảng 3. 7:Tổn thất bốc hơi mặt hồ Tà Cọ (∆Z), mm....................................................50
Bảng 3. 8: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ không điều tiết...........53
Bảng 3. 9: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ điều tiết ngày.............54
Bảng 3. 10: Kết quả tính tính toán thủy năng cho phương án hồ điều tiết tuần............55
Bảng 3. 11: Giá bán điện theo biểu giá chi phí tránh được năm 2016..........................56
Bảng 3. 12: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ không điều tiết.......57
Bảng 3. 13: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ điều tiết ngày.........59
Bảng 3. 14: Kết quả doanh thu bán được do điện lượng của TTĐ điều tiết tuần..........62
Bảng 3. 15: Giá trị tổng dự toán phương án MNDBT=685.0m....................................66
Bảng 3. 16: Sơ bộ tổng vốn đầu tư công trình cho các phương án MNDBT................67

Bảng 3. 17: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ không điều tiết......................................70
Bảng 3. 18: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ điều tiết ngày.........................................73
Bảng 3. 19: Kết quả tính toán kinh tế cho hồ điều tiết tuần..........................................75
Bảng 3. 20: Vốn đầu tư ban đầu trước thuế ứng với các phương án MNDBT.............77
Bảng 3. 21: Phân bổ vốn theo năm xây dựng...............................................................78
Bảng 3. 22: Kết quả tính toán tài chính cho hồ không điều tiết....................................80
Bảng 3. 23: Kết quả tính toán tài chính cho hồ điều tiết ngày......................................82
Bảng 3. 24: Kết quả tính toán tài chính cho hồ điều tiết tuần.......................................84

x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
HTĐ Hệ thống điện
MNDBT Mực nước dâng bình thường
MNC Mực nước chết
TTĐ Trạm thủy điện

xi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước ta là nước nông nghiệp với nhu cầu nước từ nông nghiệp là rất lớn. Trong những
năm gần đây, thủy điện đóng vai trò chủ yếu trong cung cấp điện cho hệ thống với nhu
cầu điện tăng rất nhanh và dự báo khoảng 15%-17% trong những năm tới. Điều này
đòi hỏi cần xây dựng nhiều hồ chứa và công trình thủy điện đáp ứng nhu cầu cấp nước
và phát điện. Với lợi thế thủy điện là năng lượng tái tạo ít ô nhiễm môi trường và cung
cấp cho nhu cầu ở vùng sâu vùng xa thì trong những năm qua thủy điện đã được Chính
phủ ưu tiên xây dựng. Tuy nhiên, với dân số có nhu cầu dùng nước và năng lượng tăng

nhanh như hiện nay thì phát triển và quản lý hồ chứa đứng trước những thách thức và
cần có cách tiếp cận mới. Vấn đề đặt ra là cần phải khai thác hiệu quả nguồn nước nói
chung và các hồ chứa thủy điện - thủy lợi nói riêng theo hướng lợi dụng tổng hợp, đa
mục tiêu và hiệu quả nguồn nước.
Nhiều hồ chứa được xây dựng, tuy nhiên quan tâm đến quản lý vận hành chưa được
đầu tư thích đáng nhất là với các hồ chứa nhỏ, điều tiết ngắn hạn. Do đó việc nghiên
nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước trong quá trình vận hành các hồ chứa này là rất
cần thiết, mang tính thực tiễn cao, làm cho hồ chứa đóng vai trò tích cực hơn nữa trong
việc phát triến vùng, cấp điện và nước tưới cho nông nghiệp, dân sinh, góp phần xóa
đói giảm nghèo cho các vùng sâu vùng xa.
Tuy nhiên, để vận hành hồ chứa có hiệu quả thì phải có phương án điều tiết hồ chứa
hợp lý. Việc lựa chọn phương án điều tiết khi thiết kế trạm thủy điện có ảnh hưởng rất
lớn đên quy mô xây dựng công trình cũng như khả năng lợi dụng tổng hợp nguồn nước
(Phát điện, phòng lũ, cung cấp nước cho hạ du, bảo đảm môi trường…). Bởi lẽ việc
lựa chọn phương án điều tiết có liên quan trực tiếp đến việc lựa chọn mực nước dâng
bình thường (MNDBT) của hồ chứa. Khi MNDBT càng cao thì khả năng phát điện và
cung cấp nước càng lớn nhưng quy mô công trình cũng càng lớn, mặt khác vùng ngập
lụt cũng lớn, thiệt hại đền bù càng nhiều. Vì vậy, yêu cầu đặt ra khi thiết kế là phải xác
định được khả năng điều tiết của hồ chứa đối với từng phương án
1


mực nước khác nhau để tìm ra được phương án điều tiết đem lại hiệu quả kinh tế cao
nhất.
Việc xác định quy trình vận hành hồ chứa thủy điện là một hạng mục quy định bắt
buộc khi Lập dự án đầu tư xây dựng công trình. Trên cơ sở quy trình vận hành hồ này
cho phép đánh giá tình trạng làm việc của hồ trong một chu kỳ điều tiết. Quy trình vận
hành sẽ được xác định trên cơ sở kết quả điều tiết tính toán thủy năng hồ chứa.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu lựa chọn phương
án điều tiết vận hành hồ chứa (trong giai đoạn thiết kế) nhằm nâng cao hiệu quả kinh

tế cho trạm thủy điện vừa và nhỏ. Áp dụng cho trạm thủy điện Tà Cọ” làm luận văn
Thạc sỹ.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, phân tích, đánh giá tính hiệu quả vận hành hồ chứa thông qua việc xác
định phương án điều tiết hồ chứa hợp lý đem lại hiệu quả kinh tế nhất.
Áp dụng lựa chọn phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa cho thủy điện Tà Cọ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: Xác định phương án điều tiết hợp lý vận hành hồ chứa cho trạm
thủy điện vừa và nhỏ.
Đối tượng nghiên cứu: Hồ chứa thủy điện Tà Cọ.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận: Thông qua các công trình thực tế đã và các ấn phẩm đã phát hành
nghiên cứu, phân tích để giải đáp các mục tiêu đề ra của đề tài.
Phương pháp nghiên cứu:
Tính toán thủy năng cho 3 phương án điều tiết: Không điều tiết, điều tiết ngày và điều
tiết tuần ta xác định được doanh thu cụ thể của từng phương án khi tăng MNDBT.
Đồng thời xác định chi phí xây dựng khi thay đổi MNDBT

2


Xác định doanh thu từ việc tạo hồ chứa phát điện thông qua tính toán thủy năng, đồng
thời xác định chi phí xây dựng và đền bù khi làm dâng mực nước lên.
Tính toán kinh tế năng lượng lựa chọn phương án điều tiết hợp lý để vận hành hồ chứa
đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất.

3


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN VÀ CHẾ

ĐỘ VẬN HÀNH HỒ CHỨA
1.1. Tổng quan về thủy điện
1.1.1. Tổng quan về thủy điện Việt Nam
Vị trí nước ta nằm ở trung tâm vùng Đông Nam Á, có nguồn ẩm tương đối phong phú
trên phần lớn lãnh thổ. Hệ quả của sự tác động tổng hợp giữa các điều kiện khí hậu
nhiệt đới ẩm mưa nhiều và cấu trúc địa chất địa hình nên dòng chảy sông ngòi Việt
Nam được hình thành rất thuận lợi là nguyên nhân khách quan cơ bản nhất tạo nên một
mạng lưới sông suối dày đặc trên lãnh thổ nước ta. Mật độ sông suối có sự dao động
khá lớn giữa các vùng, tương đối phù hợp với sự phân hóa không gian của điều kiện
khí hiệu và cấu trúc địa chất địa hình. Lượng mưa thay đổi giữa các năm không lớn
nhưng giữa các tháng và mùa trong năm lại khá lớn. Vào mùa lũ, dòng chảy chiếm 7080% tổng lượng dòng chảy cả năm và vì vậy lượng dòng chảy ở các tháng mùa khô chỉ
chiếm 20-30%. Lãnh thổ nước ta hẹp và dài, có dãy núi Trường Sơn hầu như chạy dọc
suốt chiều dài đất nước và các dãy núi cao như Hoàng Liên Sơn, Tây Côn Lĩnh…tạo
nên độ dốc khá lớn cho các sông suối, nhất là những đoạn đầu nguồn. Đây chính là thế
năng quan trọng có thể tận dụng để xây dựng các nhà máy thủy điện, trong đó có thể
xây dựng được nhiều trạm thủy điện nhỏ có cột nước cao.
Nhờ có mạng lưới sông suối phát triển và phân bố tương đối đều khắp trên lãnh thổ
nên rất thuận lợi về mặt kinh tế, đó là có thể dùng nguồn nước tại chỗ vào mục đích
cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất, hoạt động giao thông và phát điện… Với đặc điểm
địa hình và nguồn nước như vậy, kết quả quy hoạch tiềm năng thủy điện Việt Nam trên
11 hệ thống sông lớn có tổng công suất đạt 15.390 MW và điện lượng trung bình hàng
năm là 64.347 triệu KWh, trong đó đã xây dựng và đưa vào vận hành 3.393 MW với
điện lượng trung bình năm đạt 18.409 triệu KWh và một loạt các nhà máy thủy điện
đang được xây với tổng công suất là 2.066 MW.
Theo thông tin trong hội thảo công bố kết quả nghiên cứu Kế hoạch phát triển năng
lượng quốc gia Việt Nam do các nhà khoa học thuộc Liên hiệp Các hội khoa học kỹ

4

thuật Việt Nam tiến hành trong 2 năm 2008 -2009, đến năm 2050 số trạm thuỷ điện có
công suất trên 50MW được xây dựng và đưa vào vận hành khá lớn (10 công trình đã
có tính đến 2005 và 48 công trình đã, đang và sẽ xây dựng tính đến năm 2025 có tổng
công suất theo quy hoạch là 21.300MW).
Tổng kết các nghiên cứu về quy hoạch thủy điện ở nước ta cho thấy tổng trữ năng kinh
tế thủy điện của các con sông được đánh giá khoảng từ 75 - 80 tỷ KWh/năm. Nghiên
cứu đánh giá tiềm năng thuỷ điện nhỏ, thuỷ điện kết hợp thuỷ lợi ở nước ta cho thấy
tổng trữ năng kinh tế của các sông nhánh, suối khoảng 30 tỷ kWh/năm (so với nhu cầu
dùng điện năm 2011 là 108 tỷ kWh). Đây là nguồn năng lượng tái tạo rất quan trọng,
rẻ và dễ khai thác (so với các nguồn năng lượng tái tạo khác như gió, mặt trời, địa
nhiệt …) cần tận dụng triệt để nhằm đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng (dự báo
năm 2020 nhu cầu điện sẽ tăng gấp 3 so với năm 2010, năm 2030 tăng gấp 7 lần so với
năm 2010) của các ngành kinh tế quốc dân. Theo các quy hoạch đã được phê duyệt thì
từ nay tới năm 2020 sẽ có gần 900 TTĐ vừa và nhỏ với tổng công suất lắp máy
khoảng 6.600MW được xây dựng và đi vào vận hành.
Theo đánh giá của tổ chức Ngân hàng thế giới (World Bank), Việt Nam là một trong
năm nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi sự biến đổi khí hậu và hiện tượng nước
biển dâng. Những thay đổi về các yếu tố khí hậu đang tác động tiêu cực tới tài nguyên
nước, gia tăng các dòng chảy kiệt cùng các đợt lũ hàng năm. Với sự biến đổi khắc
nghiệt của thời tiết, các dự báo đã chỉ ra rằng, tại khu vực vùng núi Tấy Bắc và Đông
Bắc dòng chảy trên các sông, nhất là dòng chảy kiệt có thể giảm đi mặc dù vẫn gia
tăng dòng chảy lũ trong một số năm nhất định, gây nhiều khó khăn cho sinh hoạt và
sản xuất.
Sự chặn phá rừng, khai thác rừng bừa bãi, nhất là đối với rừng nguyên sinh, rừng
nhiều tầng, rừng phòng hộ đầu nguồn làm thay đổi mặt đệm. Điều này làm giảm khả
năng giữ nước, điều tiết nước của lưu vực sông dẫn đến chế độ dòng chảy trên các
sông bị ảnh hưởng. Vào mùa mưa, lưu lượng nước sông lên nhanh gây ra lũ nguy hiểm
cho hạ du. Mùa khô, lượng mưa ít hoặc không mưa dòng chảy bị cạn kiệt. Ngoài ra,
việc khai thác, sử dụng nguồn nước ngầm quá mức, đáy sông bị hạ thấp... cũng là
nguyên nhân làm nguồn nước bị suy giảm nhanh. Sự cạn kiệt của dòng chảy có ảnh

5


hưởng rất lớn đến chế độ vận hành của các TTĐ, thậm trí có thể làm cho TTĐ phải
ngừng làm việc trong một thời gian dài gây ra những thiệt hại lớn, nhất là những TTĐ
không có khả năng điều.
Trong khi đó nhu cầu dùng điện lại tương đối lớn vào mùa khô và sự chênh lệch phụ
tải lớn giữa các giờ trong ngày đã gây lên sự căng thẳng trong cân bằng điện năng,
nhất là cân bằng công suất vào mùa khô, đặc biệt là ở những giờ cao điểm. Để giảm
căng thẳng cho hệ thống điện (HTĐ) và an toàn trong cung cấp điện, Bộ công thương
và Tổng công ty điện lực Việt Nam đã có những chính sách, cơ chế về giá điện nhằm
khuyến khích các TTĐ nâng cao khả năng phát vào mùa khô và giờ cao điểm, điều này
có thể thực hiện được khi các TTĐ có khả năng điều tiết, ít nhất là điều tiết ngày đêm.
Theo đó, sự ra đời của Biểu giá chi phí tránh được áp dụng cho các TTĐ nhỏ (công
suất lắp đặt nhỏ hơn 30MW) với ưu đãi giá đặc biệt vào giờ cao điểm mùa khô (gấp
gần 4 lần cung giờ khác) là một minh chứng điển hình.
Chính phủ đã ban hành Nghị định 112/2008-NĐ-CP, ngày 20/10/2008, quy định về
quản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa thủy điện,
thủy lợi. Theo đó, việc khai thác, sử dụng tài nguyên và môi trường các hồ chứa phải
bảo đảm an toàn hồ chứa, dòng chảy tối thiểu, không ảnh hưởng đến các mục tiêu,
nhiệm vụ của hồ chứa đã được các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt và đáp ứng các
yêu cầu về phòng, chống suy thoái, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước và phòng, chống tác
hại do nước gây ra trên lưu vực hồ chứa và hạ du hồ chứa. Bộ Công thương đang tiến
hành ra soát lại rất nhiều dự án thủy điện vừa và nhỏ (trên 300 dự án) để đánh tính
hiệu quả cũng như tác động của nó đến môi trường nhằm loại bỏ những dự án không
thỏa mãn những tiêu chuẩn, điều kiện đưa ra
1.1.1.1 Nhu cầu dùng điện của nước ta hiện nay
Trong thập kỷ vừa qua, nhu cầu điện của Việt Nam tăng nhanh do sự tăng trưởng kinh
tế và gia tăng dân số mãnh mẽ. Nhiều nhà máy phát điện đã và đang xây dựng, tuy
nhiên do điều kiện tự nhiên và tiến độ xây dựng còn chậm nên những năm gần đây

chúng ta liên tục phải thiếu điện, đặc biệt là vào mùa khô khi các dự án thủy điện thiếu
nước. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do giá điện thương phẩm hiện nay còn
thấp, không khuyến khích được tư nhân đầu tư mạnh vào các dự án nhiệt điện mà tập
6


trung chủ yếu vào các dự án thủy điện với chi phí vận hành thấp nên ngành điện nước
ta hiện nay đang lệ thuộc rất lớn vào thủy điện.
Theo Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0), tính đến hết tháng 6/2015, tổng
công suất đặt nguồn điện của hệ thống điện quốc gia đã lên tới 37.604 MW.
Báo cáo gần đây nhất tại hội nghị giao ban do Bộ Công Thương tổ chức sáng
3/9/2015, ông Ngô Sơn Hải Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam cho biết,
trong khi thủy điện huy động khó khăn thì nhu cầu sử dụng điện trong 8 tháng vừa qua
đã tăng hơn so với dự báo.
Thống kê cho thấy, sản lượng điện tháng 8 năm 2015 ước đạt 14,3 tỷ kWh, tăng 11,3%
so với tháng 8 năm 2014, tính chung 8 tháng ước đạt 105,1 tỷ kWh, tăng 11,7% so với
cùng kỳ năm 2014.
Kế hoạch tăng trưởng điện cả năm 2015 của Bộ Công Thương chỉ tăng 10,24%, trong
khi nhu cầu sử dụng điện tăng hơn 11% đã gây áp lực cho EVN trong việc cân đối
nguồn điện
1.1.1.2. Hệ thống điện của Việt Nam
Hệ thống điện Việt Nam gồm có các nhà máy điện, các lưới điện, các hộ tiêu thụ được
liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện 4 quá trình sản xuất, truyền tải, phân
phối và tiêu thụ điện năng trong lãnh thổ Việt Nam.
Các nhà máy trong hệ thống có nhiệm vụ biến đổi năng lượng thiên nhiên thành điện
năng được gọi là nhà máy điện. Năng lượng thiên nhiên dự trữ dưới nhiều dạng khác
nhau và có thể biến đổi thành điện năng. Từ các dạng năng lượng dự trữ này có thể
cho phép ta xây dựng các loại nhà máy điện khác nhau:
+ Từ năng lượng của nhiên liệu hữu cơ có thể xây dựng nhà máy nhiệt điện.
+ Từ năng lượng của dòng nước có thể xây dựng nhà máy thủy điện.

+ Từ năng lượng gió có thể xây dựng nhà máy điện sức gió.
+ Từ năng lượng sóng biển có thể xây dựng nhà máy điện thủy triều.
+ Từ năng lượng mặt trời có thể xây dựng nhà máy điện mặt trời.

7


+ Từ nguồn nóng trong lòng đất có thể xây dựng nhà máy điện địa nhiệt.
+ Từ năng lượng hạt nhân có thể xây dựng nhà máy điện hạt nhân.
Hiện nay ở nước ta có 2 nguồn sản xuất điện năng chủ yếu đó là thủy điện và nhiệt
điện. Nhiệt điện hiện nay chủ yếu là 3 nguồn: nhiệt điện than, nhiệt điện khí và nhiệt
điện dầu. Thời gian gần đây một số dự án sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như
gió và mặt trời được ứng dụng nhiều hơn, góp phần tạo thêm nguồn cung cấp điện
năng. Tổng công suất lắp đặt nguồn điện tính đến ngày 31/12/2010 là 21.250MW,
trong đó thuỷ điện chiếm tỷ trọng là 38%, nhiệt điện là 56%, diesel và nguồn điện nhỏ
khác là 2% và điện nhập khẩu là 4%. Trong các nguồn cung cấp điện chính thì thủy
điện vẫn chiếm tỷ trọng cao, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu. Năm 2010 tỷ trọng
các nguồn điện từ thủy điện vẫn chiếm mức cao nhất trong các nguồn sản xuất. Tuy
nhiên trong kế hoạch phát triển nguồn điện theo Quy hoạch điện VI của chính phủ thì
tỷ trọng thủy điện sẽ giảm dần trong cơ cấu tổng nguồn điện sản xuất. Điều đó được
thể hiện khi từ 2006 đến 2010 tỷ trọng các nguồn thủy điện giảm từ 46.63% xuống còn
38%, thay vào đó là sự gia tăng của các nguồn nhiệt điện bao gồm nhiệt điện than và
nhiệt điện khí.
Tuy nhiên, do các dự án thủy điện với chi phí vận hành thấp nên ngành điện nước ta
hiện nay đang lệ thuộc rất lớn vào thủy điện.
1.1.1.3.Vai trò của các TTĐ làm việc trong hệ thống điện
a. Đặc điểm chế độ làm việc của TTĐ
Để hiểu rõ vai trò của TTĐ làm việc trong HTĐ, trước hết cần phải xét các đặc điểm
chủ yếu của nó:
Đặc điểm quan trọng nhất của TTĐ là chế độ làm việc phụ thuộc vào điều kiện thuỷ

văn và luôn luôn thay đổi. Để giảm bớt mức độ phụ thuộc vào chế độ dòng chảy thiên
nhiên, cần tạo cho TTĐ có hồ điều tiết. Thực tế, vì điều kiện kỹ thuật hoặc điều kiện
kinh tế không thể xây hồ tuỳ ý. Cho nên, đối với TTĐ vẫn có những thời kỳ thừa nước
và thiếu nước so với lưu lượng tính toán. Khi thừa nước TTĐ có thể phát thêm điện
lượng (điện lượng mùa), còn khi thiếu nước TTĐ không thể phát được công suất và
điện lượng cần thiết tối thiểu, tức là chế độ làm việc bình thường bị phá hoại. Lúc đó,
8


nếu các trạm phát điện khác của hệ thống không đủ khả năng thay thế phần công suất
và điện lượng thiếu của TTĐ thì buộc phải cắt điện của một số hộ dùng.
Dòng chảy thiên nhiên luôn luôn thay đổi cả về tổng lượng cũng như về chế độ phân
phối lưu lượng theo thời gian. Hiện nay dự báo thuỷ văn dài hạn lại chưa đảm bảo độ
tin cậy cần thiết. Vì thế, không thể biết trước khi nào TTĐ sẽ bị thiếu nước, không làm
việc được bình thường. Tình hình đó gây nhiều khó khăn cho việc điều khiển chế độ
làm việc của TTĐ lẫn của cả HTĐ. Ngoài nguyên nhân thiếu nước, chế độ làm việc
bình thường của một số TTĐ còn bị phá hoại do cột nước giảm quá nhiều. Hiện tượng
này có thể xảy ra ở TTĐ cột nước thấp hay ở những trạm có yêu cầu phòng lũ khi đó
mực nước hồ ở cuối mùa kiệt và đầu mùa lũ thấp, lưu lượng chảy về hạ lưu rất lớn
hoặc khi hồ rất cạn.
Như vậy, ta thấy rằng chế độ làm việc bình thường của TTĐ luôn luôn có khả năng bị
phá hoại, và điều này phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, khả năng điều tiết, đặc tính
của bản thân TTĐ và điều kiện làm việc của nó trong HTĐ.
Đặc điểm quan trọng thứ hai của TTĐ, có ý nghĩa rất quan trọng khi xác định chế độ
làm việc của các trạm phát điện trong HTĐ, là chi phí vận hành không phụ thuộc vào
điện lượng phát ra. Hơn nữa, chi phí vận hành của mỗi KWh ở TTĐ ít hơn nhiều so
với ở trạm nhiệt điện (TNĐ). Đối với TNĐ thì chi phí vận hành phụ thuộc vào điện
lượng. Vì muốn sản xuất ra điện, TNĐ phải tiêu thụ nhiên liệu. Muốn sản xuất nhiều
điện thì phải có nhiều nhiên liệu, cơ sở khai thác, vận chuyển và tàng trữ...
Như thế, để cho HTĐ có lợi, TTĐ nên đảm nhận phần phụ tải với mức có thể tối đa;

còn TNĐ đảm nhận phần phụ tải còn lại. Lượng nhiên liệu tiết kiệm được trong trường
hợp phân phối công suất như thế là lớn nhất. Điều đó không những nâng cao hiệu ích
kinh tế cho toàn HTĐ mà còn cho phép sử dụng lượng nhiên liệu tiết kiệm được vào
những ngành công nghiệp không thể thiếu nó như nhà máy luyện kim, nhà máy hoá
chất...
Đặc điểm quan trọng thứ ba của TTĐ là thiết bị có tính linh hoạt cao, tuabin nước dễ
dàng đảm nhận phụ tải thay đổi đột ngột. Thời gian cần thiết để đưa tổ máy thuỷ lực từ
trạng thái đứng yên đến đầy tải không quá 40 - 50 giây. Ngoài ra, trong quá trình thay
9


đổi chế độ làm việc, TTĐ không gây ra tổn thất. Đối với TNĐ, do quá trình biến hoá
năng lượng và thiết bị phức tạp nên quá trình đóng, mở máy kéo dài hàng giờ và hao
tổn nhiên liệu khá nhiều. Muốn đảm nhận được phụ tải thay đổi nhanh, thiết bị của
TNĐ phải luôn luôn ở trạng thái sản sàng làm việc, có nghĩa là nồi hơi luôn luôn được
giữ nóng, vì thế một phần nhiên liệu sử dụng không kinh tế. Thiết bị của TNĐ làm
việc trong điều kiện bất lợi (áp suất và nhiệt độ cao), nên việc thay đổi thường xuyên
chế độ làm việc sẽ làm giảm tuổi thọ, làm mòn và giảm tính kinh tế của nó. Ngoài ra,
phạm vi điều chỉnh công suất của các tổ máy nhiệt điện không lớn vì chúng có giới
hạn công suất kỹ thuật nhỏ nhất khá lớn.
Từ những điều đã xét ở trên, ta thấy chế độ làm việc tốt nhất của TNĐ là chế độ đồng
đều hoặc thay đổi ít và chậm, còn TTĐ thì đảm nhận phần phụ tải thay đổi đột ngột.
Muốn thế TTĐ phải có hồ điều tiết, ít nhất là có hồ điều tiết ngày.
b. Vai trò của các TTĐ làm việc trong HTĐ
Đặc điểm sản xuất điện năng là quá trình phát điện, tải điện và dùng điện xảy ra đồng
thời. Cho nên đối với mỗi thời điểm cũng như đối với cả thời kỳ tính toán cần phải có
sự cân bằng giữa phát điện và tiêu thu điện. Sự cân bằng đó phải được bảo đảm cả về
công suất và điện lượng. Cân bằng công suất của HTĐ có nghĩa là ở mỗi thời điểm (t)
tổng công suất của các trạm phát điện phải bằng tổng phụ tải của các hộ dùng đòi hỏi
cộng với tổn thất trong mạng điện:

I

K

L

i =1

k =1

l =1

∑ Nit = ∑ Pkt + ∑ ∆Plt
Trong đó:
Nit - công suất của trạm phát điện thứ i (i = 1, 2... I) ở thời điểm t;
Pkt - phụ tải của hộ dùng điện thứ k (k = 1, 2, 3,... K) ở thời điểm t;
∆Plt - tổn thất trong thành phần thứ l (l = 1, 2, 3, .... L) của mạng điện ở thời
điểm t.

10


Xét cân bằng công suất của hệ thống theo quan điểm thiết kế, công suất lắp máy
HT
TD
của HTĐ ( N lm ) bằng tổng công suất lắp máy của các TTĐ ( N lm ) và tổng công suất
ND

lắp máy của các TNĐ ( N lm ):
TD

N lmHT = N lm
+ N lmND

Đối với TTĐ, công suất lắp máy bao gồm các thành phần công suất sau:
TD
TD
N lm
= N ctTDmax + N dfTD + N dsTD + N dsc
+ N trTD = N tyTD + N trTD

Trong đó:
TD
+ N lm : bằng tổng công suất định mức của các máy phát điện lắp trên các TTĐ.

+ NctmaxTĐ: công suất công tác là công suất TTĐ đảm nhận phụ tải ở thời điểm t. Vì
phụ tải luôn luôn thay đổi nên thành phần công suất này phải đảm nhận phụ tải lớn
nhất giao cho thủy điện.
+ NdfTĐ: công suất dự trữ phụ tải, là công suất lắp thêm cho các TTĐ để thỏa mãn
nhu cầu dùng điện thay đổi không định kỳ và xảy ra trong thời gian ngắn. Muốn đảm
nhận được NdfTĐ đòi hỏi TTĐ phải nhanh chóng thay đổi công suất.
+ NdsTĐ: công suất dự trữ sự cố, là công suất có tác dụng thay thế các tổ máy ở một
TTĐ nào đó vừa bị sự cố nhằm bảo đảm an toàn cung cấp điện. Phải có điều tiết năm
trở lên mới có khả năng đảm nhận một phần công suất dự trữ sự cố.
N

TD

N ctmax
TD

ND

N ctmax

ND

Hình 1. 1: Cân bằng công suất trên BĐPT năm
+ NdscTĐ: công suất dự trữ sửa chữa, là công suất có tác dụng thay thế các tổ máy ở
một TTĐ nào đó đi vào sửa chữa.
11


+ Ntr : công suất trùng, là công suất lắp thêm ở TTĐ nhằm tận dụng nguồn nước để
tăng sản lượng điện vào mùa lũ, từ đó làm giảm chi phí nhiện liệu cho các TNĐ. Công
suất này không tham gia vào cân bằng công suất, không có khả năng thay thế công
suất của TNĐ.
+ NtyTĐ: là phần công suất lắp máy của TTĐ không thể giảm nhỏ nếu như không có
sự thay thế bằng công suất tương ứng của TNĐ.
Trong vận hành không phải bao giờ cũng sử dụng hết công suất lắp máy của các trạm
phát điện. Xét các thành phần công suất của TTĐ theo quan điểm vận hành:
TD
TD
TD
N lm
= N ctTD( t ) + ∑ N dTD( t ) + N hc
( t ) + N bk ( t )

Trong đó:
+ Nct(t)TĐ: công suất công tác là công suất TTĐ phát ra ở thời điểm t nào đó để thỏa
mãn nhu cầu dùng điện tại thời điểm đó.

+ ∑Nd(t)TĐ: tổng các công suất dự trữ tai thời điểm t nào đó.
+ Nkd(t)TĐ: công suất khả dụng là phần công suất lắp máy đảm nhận phụ tải hoặc có
khả năng đảm nhận phụ tải.
TD
TD
TD
N kd
( t ) = N lm ( t ) − N hc ( t )

+ Nhc(t)TĐ: công suất hạn chế là công suất vì lý do nào đó mà ta không thể sử dụng
được (do sửa chữa, do chất lượng nhiên liệu, do khả năng qua nước Tuabin ...).
+ Nbk(t)TĐ: công suất bỏ không là công suất xuất hiện trong thời kỳ Nkd của TTĐ
lớn hơn Nct với công suất dự trữ cần thiết.
TD
TD
TD
N bkTD( t ) = N kd
( t ) − N ct ( t ) − ∑ N d ( t )

1.1.1.4. Hiện trạng thủy điện vừa và nhỏ ở nước ta
a. Một số đặc điểm thuỷ điện vừa và nhỏ
* Phân loại Thủy điện vừa và nhỏ: Phân loại thuỷ điện vừa và nhỏ là một khái niệm
tương đối, tuỳ theo điều kiện từng nước. Ở nước ta, phân loại thuỷ điện được quy định
theo căn cứ theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, theo đó nhà máy thuỷ điện vừa và

12


nhỏ, có công suất dưới 100 MW, có cấp công trình là cấp IV, cấp III và một phần cấp
II. Và cấp công trình đầu mối được coi là cấp của công trinh thủy lợi.

Đối với công trình thủy điện đập bê tông trọng lực thì cấp công trình xác định theo
chiều cao đập.
- Cấp IV: H ≤ (5-10)m, tùy thuộc vào nền công trình.
- Công trình cấp III: H > (5-25)m, tùy thuộc vào nền công trình.
- Công trình cấp II: H > (10-60)m, tùy thuộc vào nền công trình.
* Quy mô thủy điện không lớn: Về công suất như đã nói ở trên, còn quy mô công trình
thông thường là đập thấp, đường hầm nhỏ, khối lượng xây dựng không lớn. Số lượng
tổ máy thông thường là 2-3 tổ máy, máy biến áp, trạm phân phối điện và đường dây tải
điện thường là 35 kV hoặc 110 kV. Từ đó, các nhà đầu tư thường đặt mục tiêu thi công
ngắn, chừng khoảng 2-3 năm là đưa nhà máy vào vận hành.
* Diện tích lưu vực nhỏ: Hồ chứa có dung tích bé hoặc không có hồ chứa. Nhiều nhà
máy chạy bằng lưu lượng cơ bản của sông suối thông qua xây dựng đập dâng. Nhà
máy có hồ chứa bé, điều tiết ngày hoặc tuần phát điện vào giờ cao điểm. Và như vậy
thủy điện vừa và nhỏ không làm được nhiệm vụ chống lũ cho hạ du. Một số công trình
thuỷ điện lớn cũng không thể làm nhiệm vụ chống lũ cho hạ du vì công trình đó không
có dung tích hồ chứa đủ lớn để làm nhiệm vụ cắt lũ, phòng và chống lũ cho hạ du.
Trong trường hợp đó, nó chỉ có khả năng chứa lại nước và làm chậm lũ lại, khi nước
hồ đạt đến mức nước dâng bình thường thì bắt buộc phải xả qua tràn để bảo đảm an
toàn cho công trình. Do vậy, thuỷ điện vừa và nhỏ xây dựng chỉ làm nhiệm vụ phát
điện.
* Mặt bằng xây dựng: Thuỷ điện vừa và nhỏ không lớn, diện tích chiếm đất không
nhiều do quy mô công trình và khối lượng xây dựng. Cũng với lí do trên mà diện tích
rừng bị chặt phá phục vụ công trình không nhiều.
* Hiệu quả đầu tư: Thuỷ điện vừa và nhỏ không cao bằng thuỷ điện lớn. Theo thống
kê, từ 25 công trình thuỷ điện lớn đã được xây dựng và đưa vào vận hành, tính theo
mặt bằng giá năm 2010 thì các thuỷ điện lớn có suất đầu tư vào khoảng 20 - 25 tỉ
đồng/MW, trừ những công trình đặc biệt như: Sơn La, Tuyên Quang, Bản Vẽ… có
13

nhiệm vụ chống lũ và cấp nước cho hạ du, xây dựng các khu tái định cư với quy mô
lớn. Trong khi đó, suất đầu tư của các thuỷ điện vừa và nhỏ vào khoảng 25 - 30 tỉ
đồng/MW, có dự án còn lớn hơn.
b.

Tiềm năng thủy điện nhỏ ở nước ta

Với lợi thế nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mật độ sông suối dày đặc,
phân bố tương đối đồng đều lại bị phân cách mạnh tạo độ dốc lớn nên Việt Nam được
đánh giá có tiềm năng lớn về thủy điện vừa và nhỏ. Nguồn tiềm năng này khi được kai
thác không chỉ tạo thu nhập cho người dân, giải quyết nhu cầu năng lượng ở quy mô
nhỏ mà còn góp phần bổ sung nguồn năng lượng thiếu hụt cho Nhà nước
Bên cạnh việc tiếp tục triển khai xây dựng các nhà máy thủy điện có công suất lớn, do
Tập đoàn Ðiện lực Việt Nam làm chủ đầu tư như nhà máy thủy điện Sơn La, nhà máy
thủy điện tại Bản Vẽ, Ðại Ninh,... nhiều doanh nghiệp trong và ngoài ngành điện cũng
mạnh dạn đầu tư xây dựng các nhà máy thủy điện công suất vừa và nhỏ. Theo thống
kê mới đây nhất của Thạc sỹ Nguyễn Minh Việt (Viện Thủy điện và Năng lượng tái
tạo) trong khuôn khổ triễn lãm ENEREXPO Việt Nam 2010, hiện tại, thủy điện nhỏ và
vừa chiếm khoảng 40% tổng công suất của hệ thống. Trên cả nước đã có khoảng 800
dự án thủy điện vừa và nhỏ được quy hoạch, trong số đó có trên 200 nhà máy đã và
đang triển khai.
Khác với các nhà máy thủy điện công suất lớn, thủy điện nhỏ đa phần được đầu tư
bằng nguồn kinh phí tự có hoặc vay của cá nhân, công ty cổ phần nên việc thực hiện
dự án cũng có phần nhanh chóng, gọn nhẹ hơn do không quá phụ thuộc vào nguồn
ngân sách Nhà nước. Bên cạnh đó, các trạm thủy điện nhỏ hầu hết không cần hồ điều
tiết lớn, sơ đồ khai thác lại đơn giản, công nghệ thi công và thiết bị cũng không mấy
phức tạp, phần lớn các đơn vị trong nước có thể thực hiện nên thời gian thực hiện dự
án nhanh lại có thể chủ động trong việc khai thác nguồn tiềm năng sẵn có.
Mặc dù đa phần các nhà máy thủy điện nhỏ chỉ ở cấp độ địa phương nhưng được đánh
giá là có tiềm năng lớn, khả năng khai thác cao, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội

của Việt Nam và chủ trương khai thác năng lượng nói chung của Chính phủ nên những
năm gần đây lĩnh vực này đã nhận được nhiều sự quan tâm và đầu tư lớn. Thực tế
14