Mô phỏng thị trường điện bán buôn giải quyết tắc nghẽn và các yếu tố ảnh hưởng giá điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.03 MB, 105 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
NGUYỄN KIM LONG
MÔ PHỎNG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN BÁN BUÔN:
GIẢI QUYẾT TẮC NGHẼN VÀ CÁC YẾU TỐ
ẢNH HƯỞNG GIÁ ĐIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
NGUYỄN KIM LONG
MÔ PHỎNG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN BÁN BUÔN:
GIẢI QUYẾT TẮC NGHẼN VÀ CÁC YẾU TỐ
ẢNH HƯỞNG GIÁ ĐIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HÙNG
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2017
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Nguyễn Hùng
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 19 tháng 11 năm 2017
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)
Họ và tên
TT
Chức danh Hội đồng
1
TS. Nguyễn Xuân Hoàng Việt
Chủ tịch
2
PGS.TS. Huỳnh Châu Duy
Phản biện 1
3
PGS.TS. Trương Việt Anh
Phản biện 2
4
TS. Nguyễn Đình Anh Khôi
Ủy viên
5
TS. Đoàn Thị Bằng
Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày…… tháng….. năm 20..…
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Kim Long
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 30/05/1983
Nơi sinh: Bình Định
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
MSHV: 1541830027
I- Tên đề tài:
MÔ PHỎNG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN BÁN BUÔN: GIẢI QUYẾT TẮC NGHẼN
VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG GIÁ ĐIỆN
II- Nhiệm vụ và nội dung:
-
Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
-
Nghiên cứu thị trường điện bán buôn Việt Nam.
-
Nghiên cứu mô hình giá điện cho thị trường bán buôn điện cạnh tranh.
-
Mô phỏng thị trường giá điện, các yếu tố ảnh hưởng đến giá điện và giải
quyết tắc nghẽn truyền tải cho thị trường điện 5 nút.
III- Ngày giao nhiệm vụ
: Tháng 01/2017
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Tháng 08/2017
V- Cán bộ hướng dẫn
: TS. Nguyễn Hùng
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)
(Họ tên và chữ ký)
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện Luận văn
Nguyễn Kim Long
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Thầy TS. Nguyễn Hùng, người đã
hướng dẫn tận tình tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận văn. Thầy đã có những
định hướng, góp ý cho bài báo cáo luận văn của tôi và đã quan tâm giúp đỡ khi tôi
gặp lúc gặp khó khăn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô giáo bộ môn trong khoa đã
truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian tôi học tập tại Trường.
Trong quá trình thực tập và làm báo cáo do trình độ lý luận cũng như kinh
nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất
mong nhận được ý kiến đóng góp từ Thầy Cô để tôi học thêm được nhiều kinh
nghiệm và được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Học viên thực hiện Luận văn
Nguyễn Kim Long
iii
TÓM TẮT
Luận văn này nghiên cứu mô hình giá điện, phân tích yếu tố ảnh hưởng và
phương pháp giải quyết tắc nghẽn truyền tải cho thị trường điện bán buôn cạnh
tranh. Phương pháp giá điện nút được lựa chọn như là mô hình hiệu quả, minh bạch,
kích thích cạnh tranh trong thị trường điện bán buôn. Hai phương pháp giải quyết
tắc nghẽn truyền tải dựa trên tái điều độ các nguồn phát, dựa trên cực tiểu tổng chi
phí trong vận hành và lắp đặt đường dây mới trong qui hoạch dài hạn cho thấy sự
hiệu quả về kinh tế lẫn kỹ thuật. Áp dụng mô phỏng cho thị trường điện giá nút cho
lưới điện mẫu 5 nút trên phần mềm Power World Simulator V.18. Các kết quả mô
phỏng cho thấy hiệu quả của mô hình giá điện nút phản ảnh đúng trạng thái khi vận
hành thị trường và phương pháp giải quyết tắc nghẽn đảm bảo thị trường điện vận
hành ổn định, có thể sử dụng cho thị trường điện bán buôn cạnh tranh Việt Nam
trong tương lai gần.
iv
ABSTRACT
This thesis studies transmision pricing modeling, price’s conponents and
transmision congestion management method. Locational Marginal Price (LMP) is
chosen as the efficient, transparent, stimulating competition model in the wholesale
power market. Two transmision congestion management methods of the
competitive wholesale electricity market that based on generation redispatch with
minimum cost total and new transmision line installation in long tern planning
shows at the both economic and technical efficiency. Applying the nodal price
method for the 5 bus power market on Power World Simulator V.18. The
simulation results show that the efficiency of the Locational Marginal Price and
transmission congestion management mothod reflects the market operation states
and ensure a stable electricity market, can be using for the Vietnam Wholesale
Electricity Market (VWEM) in the near future.
v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
TÓM TẮT ................................................................................................................ iii
ABSTRACT ..............................................................................................................iv
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .........................................1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.2. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................2
1.3. Mục tiêu của đề tài ...............................................................................................7
1.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................7
1.5. Phương pháp nghiên cứu đề tài ............................................................................8
1.6. Kết quả đạt được ..................................................................................................8
1.7. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu .......................................................................8
CHƯƠNG 2 THỊ TRƯỜNG BÁN BUÔN ĐIỆN CẠNH TRANH VIỆT NAM .....10
2.1. Mục tiêu của Thị trường bán buôn điện cạnh tranh (VWEM):..........................10
2.2. Nguyên tắc xây dựng Thị trường bán buôn điện cạnh tranh: ............................10
2.3. Cấu trúc thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam: ..................................11
2.4. Thành viên tham gia VWEM: ............................................................................12
2.4.1. Bên bán điện:...................................................................................................13
2.4.2. Bên mua điện: .................................................................................................22
2.4.3. Công ty Mua bán điện (thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam): ........................23
2.4.4. Các đơn vị cung cấp dịch vụ: ..........................................................................23
2.5. Thị trường điện giao ngay: .................................................................................24
2.6. Bản chào giá và giá trần .....................................................................................25
2.6.1. Chào mua và Chào bán: ..................................................................................25
2.6.2. Các mức giá trần trong VWEM ......................................................................26
2.6.3. Xác định các mức giá trần và giá CAN...........................................................26
2.6.4. Nguyên tắc xác định giá trần bản chào bán lớn nhất và giá trần thị trường ...27
2.6.5. Giá trần bản chào lớn nhất ..............................................................................28
vi
2.6.6. Chuyển đổi từ mô hình chào giá theo chi phí sang mô hình chào giá tự do ...32
2.6.7. Giá trần bản chào của tổ máy nhiệt điện .........................................................32
2.6.8. Giá trị nước và giá trần bản chào của tổ máy thủy điện .................................34
2.6.9. Giá trần bản chào của tổ máy thủy điện ..........................................................35
2.6.10. Các điều kiện để chuyển đổi sang mô hình chào giá tự do ...........................36
2.6.11. Chuyển đổi sang mô hình chào giá tự do ......................................................36
2.6.12. Bản chào giá của đơn vị phát điện ................................................................40
2.6.13. Chào giá phía phụ tải.....................................................................................41
2.7. Lập phương thức vận hành thị trường điện ........................................................41
2.7.1. Lập phương thức vận hành năm tới (YAPs) ...................................................41
2.7.2. Lập phương thức vận hành tháng tới (MAPs) ................................................46
2.7.3. Lập phương thức vận hành tuần tới (WAPs) ..................................................49
2.7.4. Lập phương thức vận hành ngày tới (DAPs) ..................................................51
CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH GIÁ ĐIỆN CHO THỊ TRƯỜNG BÁN
BUÔN ĐIỆN CẠNH TRANH ..................................................................................55
3.1. Quy đổi số liệu đo đếm phục vụ tính toán giá thị trường và thanh toán ............55
3.2. Tính toán giá thị trường trong VWEM 2019 .....................................................58
3.3. Tính toán giá thị trường trong LT VWEM ........................................................63
3.4. Giá thị trường toàn phần ....................................................................................64
CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG GIÁ ĐIỆN VÀ GIẢI QUYẾT TẮC NGHẼN THỊ
TRƯỜNG ĐIỆN 5 NÚT ...........................................................................................65
4.1. Giới thiệu chung .................................................................................................65
4.2. Mục đích giải quyết bài toán OPF .....................................................................65
4.3. Thành lập bài toán OPF và tính toán giá điện nút trong thị trường điện ...........66
4.4. Hàm mục tiêu .....................................................................................................67
4.5. Các thành phần tham gia vào giá điện nút .........................................................68
4.5.1. Hệ số tổn thất LFi và hệ số phân phối DFi ......................................................68
4.5.2. Cách xác định giá điện nút (LMP) ..................................................................69
4.6. Nghiên cứu giá nút trong thị trường điện sau khi chạy OPF .............................70
vii
4.6.1. Tổng quan về OPF trong phần mềm Power World .........................................70
4.6.2. Mô phỏng giá điện thị trường 5 nút bằng phần mềm Power World ...............72
4.6.2.1. Sơ đồ hệ thống điện 5 nút: ...........................................................................72
4.6.2.2. Thông số nút của hệ thống điện 5 nút: .........................................................72
4.6.2.3. Thông số đường dây của hệ thống điện 5 nút: .............................................73
4.6.2.4. Thông số máy phát của hệ thống điện 5 nút: ...............................................73
4.6.2.5. Kết quả mô phỏng hệ thống điện 5 nút ban đầu: .........................................74
4.6.2.6. Kết quả mô phỏng hiên tượng trào lưu công suất khi phát sinh nhu cầu tăng
tải tại nút 5 .................................................................................................................75
4.6.2.7. Kết quả mô phỏng hệ thống điện 5 nút sau khi chạy OPF:..........................76
4.6.2.8. Tiến hành lắp thêm đường dây từ nút 4 đến nút 5, xử lý được vấn đề tắt
nghẽn đường dây và ổn định giá điện tại các nút ......................................................78
4.6.2.9. Khi nhà máy phát điện có sự cố và dừng hoạt động phát điện (Sự cố máy
phát G3) .....................................................................................................................79
4.6.2.10. Thực hiện giải pháp OPF cho hệ thống diện khi có sự cố nguồn phát G3 80
4.6.2.11. Lắp đặt thêm các đường dây dự phòng có tính toán những phương án gián
đoạn nguồn phát nhằm giải quyết yếu tố tắc nghẽn ..................................................81
4.6.2.12. khi có sự phối hợp giữa các đơn vị phát điện nhằm thao túng thị trường .82
4.6.3. Trường hợp lưới điện có thêm nhiều loại nguồn phát kết hợp năng lượng tái
tạo
........................................................................................................................83
4.6.3.1. Thông số hệ thống mới.................................................................................83
4.6.3.2. Trường hợp tăng tải tại nút 5 từ (127,4 Mva; 39,2 Mvar) lên (241,1 Mva;
89,2 Mvar) .................................................................................................................85
4.6.3.3. Thực hiện OPF điều phối lại công suất ........................................................86
4.6.3.4. Thực hiện lắp thêm tụ bù tại nút ..................................................................87
4.7 Thảo luận .............................................................................................................88
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN.........................................................................................90
5.1. Kết kuận .............................................................................................................90
5.2. Hướng phát triển đề tài.......................................................................................90
viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOT
Nhà máy điện xây dựng theo hình thức BOT (Xây
dựng – Kinh doanh – Chuyển giao)
BST
Giá bán buôn nội bộ
CAN
Giá công suất (một phần của giá thị trường)
CfD
Hợp đồng sai khác
DAPs
Phương thức vận hành ngày tới
DF
Hệ số phân phối cho đơn giản
EPTC
Công ty mua bán điện
EVN
Tổng công ty Điện lực Việt Nam
GENCO
Công ty phát điện
IPP
Công ty phát điện độc lập
ISO
Cơ quan vận hành thị trường điện
LF
Hệ số tổn thất
LMP
Giá điện nút
MAPs
Phương thức vận hành tháng tới
OPF
Bài toán trào lưu công suất tối ưu
PPA
Hợp đồng mua bán điện dài hạn
SMHP
Các nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu
SMO
Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện
SMP
Giá biên hệ thống điện
VCGM
Thị trường phát điện cạnh tranh
VWEM
Thị trường bán buôn điện cạnh tranh
WAPs
Phương thức vận hành tuần tới
YAPs
Phương thức vận hành năm tới
1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay thị trường điện đã hình thành và phát triển ở nhiều nước trên thế
giới. Thị trường điện với cơ chế mở, cạnh tranh đã hoạt động có hiệu quả ở các
nước và cho thấy những ưu điểm về mặt kinh tế và kỹ thuật hơn hẳn hệ thống điện
tập trung cơ cấu theo chiều dọc truyền thống. Thu nhận kết quả từ các nước chuyển
sang thị trường điện như: Anh, Mỹ, Canada, Argentina, Brasil, Úc, Nhật, Trung
Quốc, Thái Lan … cho thấy hệ thống điện không ngừng phát triển không chỉ về số
lượng, chất lượng mà còn cả về giá bán điện cho người sử dụng rẻ hơn [1-3].
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất
nước, Ðảng và Nhà nước ta có sự quan tâm đặc biệt đến lĩnh vực phát triển ngành
năng lượng Việt Nam. Theo Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia đến năm
2020, tầm nhìn đến năm 2050 của Chính phủ, mục tiêu dài hạn của ngành năng
lượng là phải bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo đảm giữ vững an
ninh, quốc phòng và phát triển nền kinh tế độc lập, tự chủ của đất nước; cung cấp
đầy đủ năng lượng với chất lượng cao cho phát triển kinh tế - xã hội; khai thác và sử
dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng luợng trong nước; đa dạng hóa
phương thức đầu tư và kinh doanh trong lĩnh vực năng lượng, hình thành và phát
triển thị trường năng lượng cạnh tranh lành mạnh; phát triển nhanh, hiệu quả và bền
vững ngành năng lượng đi đôi với bảo vệ môi truờng.
Là một trong số các cấu phần quan trọng của lĩnh vực năng lượng nói chung,
ngành điện Việt Nam trong những năm qua đã nhận được sự quan tâm, chỉ đạo sát
sao của lãnh đạo Ðảng, Nhà nước và Chính phủ, đảm bảo phát triển theo định
hướng chính sách chung, hướng tới mục tiêu chung của toàn ngành năng lượng Việt
Nam. Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 26/2006/QÐ-TTg ngày 26
tháng 1 năm 2006 (nay đã được thay thế bằng Quyết định số 63/2013/QÐ-TTg ngày
8 tháng 11 năm 2013 của Thủ tướng Chính phủ) quy định về lộ trình, các điều kiện
hình thành và phát triển các cấp độ thị trường điện lực Việt Nam. Theo đó, thị
2
trường điện lực tại Việt Nam sẽ hình thành và phát triển theo 03 cấp độ: Thị trường
phát điện cạnh tranh (vận hành đến năm 2014); Thị trường bán buôn điện cạnh
tranh (từ năm 2015 đến năm 2022); Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh (từ năm
2022).
Để đảm bảo thực hiện được lộ trình thị trường bán buôn điện cạnh tranh theo
đúng lộ trình, Bộ Công Thương đã ban hành Quyết định số 8266/QĐ-BCT phê
duyệt Thiết kế chi tiết Thị trường bán buôn điện cạnh tranh. Theo Quyết định này,
Thị trường bán buôn điện cạnh tranh sẽ được vận hành, tính toán thử nghiệm trên
giấy trong năm 2016, vận hành thí điểm vào năm 2017-2018 và vận hành chính
thức kể từ năm 2019.
Việc ban hành Quyết định số 8266/QĐ-BCT đã tạo cơ sở để triển khai công
tác chuẩn bị cho thị trường bán buôn điện cạnh tranh, trong đó nghiên cứu mô hình
giá điện cho thị trường bán buôn điện cạnh tranh với điều kiện đặc thù của Việt
Nam là một nhiệm vụ quan trọng cần được thực hiện để đảm bảo để vận hành thị
trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam.
1.2. Tính cấp thiết của đề tài
Lợi ích to lớn của cải cách thị trường điện là việc thực hiện đồng thời cả hai
mục tiêu: Đưa giá điện tiệm cận chi phí biên dài hạn và áp lực cạnh tranh tạo ra việc
tối thiểu hóa chi phí tất cả các khâu trong ngành Công nghiệp Điện. Trong khi đó,
các cơ cấu điều tiết trong ngành Điện liên kết dọc trước đây, dù tốt đến đâu cũng chỉ
thực hiện được một trong hai mục tiêu trên, với triết lý đơn giản là người cung cấp
dịch vụ biết chi phí của mình tốt hơn nhà điều tiết. Cạnh tranh có thể tạo áp lực tăng
năng suất lao động trong ngành Công nghiệp Điện tới 60% và giảm chi phí khâu
phát điện tới 40%. Đây chính là lý do dẫn đến cải cách thị trường điện trở thành xu
thế tất yếu của ngành điện các nước trên thế giới. Một biểu hiện rất rõ của xu thế
này ở chỗ, ngay cả các nước gặp phải những thất bại ban đầu, đều không quay trở
lại mô hình liên kết dọc trước đây.
3
Tại Việt Nam, từ ngày 01/07/2005 thị trường điện nội bộ Tổng công ty Điện
lực Việt Nam đã được hình thành với 8 nhà máy tham gia, tạo nền tảng cho các
bước phát triển thị trường điện trong các giai đoạn tiếp theo. Ngày 26/01/2006 Thủ
tướng chính phủ ký quyết định số 26/2006/QĐ-TTG (nay đã được thay thế bằng
Quyết định số 63/2013/QÐ-TTg ngày 8 tháng 11 năm 2013 của Thủ tướng Chính
phủ) phê duyệt lộ trình, các điều kiện hình thành và phát triển các cấp độ thị trường
điện lực tại Việt Nam. Mục đích hình thành thị trường điện Việt Nam là từng bước
phát triển thị trường điện lực cạnh tranh một cách ổn định, xóa bỏ bao cấp trong
ngành điện, tăng quyền lựa chọn nhà cung cấp điện cho khách hàng sử dụng điện;
thu hút vốn đầu tư từ mọi thành phần kinh tế trong và ngoài nước tham gia hoạt
động điện lực, giảm dần đầu tư của Nhà nước cho ngành điện; tăng cường hiệu quả
hoạt động sản xuất kinh doanh của ngành điện, giảm áp lực tăng giá điện; đảm bảo
cung cấp điện ổn định, tin cậy và chất lượng ngày càng cao; đảm bảo phát triển
ngành điện bền vững. Theo đó lộ trình hình thành và phát triển các cấp độ thị
trường điện lực tại Việt Nam như Hình 1.1:
Hình 1. Lộ trình thị trường điện Việt Nam
4
Thị trường điện lực được hình thành và phát triển qua 3 cấp độ (mỗi cấp
độ gồm một bước thí điểm và một bước hoàn chỉnh).
Giai đoạn 1: Thị trường phát điện cạnh tranh (2005 - 2014)
Bước 1: Thị trường nội bộ EVN
Từ năm 2005 đến năm 2008, sẽ thực hiện thị trường phát điện cạnh tranh
giữa các nhà máy điện thuộc Tổng công ty Điện lực Việt Nam (EVN) để thí
điểm cạnh tranh trong khâu phát điện theo mô hình một đơn vị mua duy nhất do
EVN quản lý. Các nhà máy điện, các công ty truyền tải điện, các công ty phân
phối điện thuộc EVN sẽ được tổ chức lại dưới dạng các công ty hạch toán độc
lập. Các công ty phát điện độc lập (IPP) không thuộc sở hữu của EVN sẽ tiếp
tục bán điện cho EVN theo các hợp đồng mua bán điện dài hạn (PPA) đã được
ký kết. Kết thúc bước thí điểm, các nhà máy điện lớn có vai trò quan trọng trong
hệ thống điện thuộc EVN phải được chuyển đổi thành các đơn vị phát điện độc
lập IPP dưới dạng các công ty nhà nước độc lập. Các nhà máy điện còn lại sẽ
chuyển đổi thành các đơn vị phát điện độc lập dưới dạng các công ty cổ phần để
chuẩn bị cho thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh. Bộ Công nghiệp ban
hành các quy định điều tiết các hoạt động của thị trường và hướng dẫn thực hiện.
Bước 2: Thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh
Từ năm 2009 đến năm 2014 sẽ thực hiện thị trường phát điện cạnh tranh
hoàn chỉnh, cho phép các IPP không thuộc sở hữu của EVN tham gia chào giá để
bắt đầu thị trường phát điện cạnh tranh hoàn chỉnh (theo mô hình một người
mua duy nhất); các đơn vị phát điện sẽ bán điện thông qua các hợp đồng PPA và
chào giá cạnh tranh trên thị trường giao ngay với tỷ lệ điện năng mua, bán theo
hai hình thức của từng đơn vị do Cục Điều tiết điện lực quy định. Về cơ cấu tổ
chức, các nhà máy điện thuộc EVN được tách thành các đơn vị phát điện độc lập
(không có chung lợi ích kinh tế với đơn vị mua duy nhất, đơn vị truyền tải và đơn
vị điều hành giao dịch thị trường điện) dưới dạng các công ty nhà nước độc lập,
hoặc các công ty cổ phần. Tổng công suất đặt của một đơn vị phát điện không
vượt quá 25% công suất đặt của toàn hệ thống.
5
Giai đoạn 2: Thị trường bán buôn điện cạnh tranh (2015 - 2022)
Bước 1: Thị trường bán buôn điện cạnh tranh thí điểm (2015-2016)
Sẽ thực hiện thị trường bán buôn điện cạnh tranh thí điểm khi các điều
kiện đã được đáp ứng. Cho phép lựa chọn một số đơn vị phân phối và khách
hàng lớn để hình thành thị trường bán buôn điện cạnh tranh thí điểm; hình thành
một số đơn vị bán buôn mới để tăng cường cạnh tranh trong khâu mua bán buôn
điện. Các công ty truyền tải điện hiện tại được sáp nhập thành một công ty
truyền tải điện quốc gia duy nhất trực thuộc EVN; các đơn vị phân phối, đơn vị
vận hành hệ thống và đơn vị điều hành giao dịch thị trường điện do EVN tiếp tục
quản lý.
Bước 2: Thị trường bán buôn điện cạnh tranh hoàn chỉnh (từ năm 2017
đến năm 2022)
Thực hiện thị trường bán buôn điện cạnh tranh hoàn chỉnh, cho phép các
công ty phân phối điện thuộc EVN được chuyển đổi thành các công ty độc lập
(công ty nhà nước hoặc cổ phần), để mua điện trực tiếp từ các đơn vị phát điện
và ngược lại, các đơn vị phát điện cũng cạnh tranh để bán điện cho các công ty
này. Đơn vị mua buôn (duy nhất) của EVN tiếp tục mua điện từ các đơn vị
phát điện bán cho các công ty phân phối không được lựa chọn thí điểm. Các
đơn vị bán buôn cũng tham gia cạnh tranh để bán điện cho các đơn vị phân phối
và các khách hàng lớn. Từ giai đoạn này, EVN chỉ thuần tuý quản lý các hoạt
động truyền tải và giữ vai trò vận hành thị trường và vận hành hệ thống.
Cấp độ 3: Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh (từ sau 2022)
Bước 1: Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh thí điểm (2022-2024)
Sẽ thực hiện thị trường bán lẻ điện cạnh tranh thí điểm khi các điều kiện
đã được đáp ứng. Trong đó, cho phép lựa chọn một số khu vực lưới phân phối có
quy mô thích hợp để triển khai thí điểm. Theo mức độ tiêu thụ điện do Cục
Điều tiết điện lực quy định, các khách hàng được quyền lựa chọn nhà cung cấp
điện cho mình (đơn vị bán lẻ điện). Chức năng kinh doanh bán lẻ điện của các
công ty phân phối được lựa chọn thí điểm sẽ được tách khỏi chức năng quản lý
6
và vận hành lưới phân phối; các đơn vị bán lẻ điện sẽ cạnh tranh để bán điện tới
từng khách hàng sử dụng điện và cạnh tranh để mua điện từ các đơn vị bán buôn
điện.
Bước 2: Thị trường bán lẻ điện cạnh tranh hoàn chỉnh (từ năm 2024).
Căn cứ mức độ tiêu thụ điện do Cục Điều tiết điện lực quy định, các
khách hàng sử dụng điện trên toàn quốc được quyền lựa chọn nhà cung cấp điện
cho mình (đơn vị bán lẻ điện), hoặc trực tiếp mua điện từ thị trường. Các tổ
chức, cá nhân đáp ứng các yêu cầu về hoạt động điện lực được phép thành lập
mới các đơn vị bán lẻ điện để cạnh tranh trong khâu bán lẻ. Các đơn vị này được
quyền mua điện từ các đơn vị phát điện hoặc từ thị trường để bán lẻ cho khách
hàng sử dụng điện... Được biết, thực hiện Quyết định của Thủ tướng Chính phủ,
Bộ Công nghiệp đã và đang xây dựng, hoàn chỉnh Đề án Tái cơ cấu ngành Điện,
phù hợp với lộ trình phát triển các cấp độ thị trường điện được duyệt; chỉ đạo
thực hiện xây dựng và phát triển thị trường điện lực tại Việt Nam theo lộ trình
phát triển các cấp độ thị trường điện được duyệt; phê duyệt Đề án Thiết kế thị
trường điện các cấp độ và các đề án tổ chức lại các công ty điện, các đơn vị
truyền tải, các đơn vị phân phối phù hợp với từng cấp độ thị trường và tổ chức
thực hiện; ban hành các quy định cho vận hành thị trường điện và hoạt động
điều tiết tại các cấp độ phát triển thị trường điện; tiếp nhận hỗ trợ của các tổ
chức tài trợ quốc tế cho các dự án phục vụ tiến trình xây dựng và phát triển các
cấp độ thị trường điện. Bên cạnh đó, Tập đoàn Điện lực Việt Nam cũng đã thành
lập Tổ công tác nghiên cứu xây dựng các phương án cho hoạt động của thị trường
phát điện cạnh tranh nội bộ; soạn thảo đề án thành lập, điều lệ hoạt động của
công ty mua bán điện… để trình Bộ Công nghiệp và Chính phủ xem xét phê
duyệt vào cuối năm 2006.
Lộ trình hình thành và phát triển thị trường điện lực là cơ sở vững chắc
để Cục Điều tiết điện lực - Bộ Công nghiệp thực hiện chức năng điều tiết hoạt
động điện lực và thị trường điện lực, góp phần cung cấp điện an toàn, ổn định,
7
chất lượng, sử dụng điện tiết kiệm, có hiệu quả và đảm bảo tính công bằng, minh
bạch, đúng quy định của pháp luật.
Trong thị trường điện, giá cả là thông tin quan trọng tác động trực tiếp đến
các hành vi, chiến lược kinh doanh của các bên tham gia, những người mua luôn
mong muốn giá điện thấp trong khi những người bán muốn giá điện cao để mang lại
lợi nhuận cao. Do vậy, muốn thị trường mang lại lợi ích cho xã hội, kinh doanh hoạt
động hiệu quả thì các bên tham gia thị trường cần thiết phải xây dựng chiến lược
chào giá điện hợp lý.
Một thành phần quan trọng tạo nên giá điện là phí truyền tải điện. Phí truyền
tải được xem như là một dạng chi phí chung của tất cả các thành phần tham gia vào
thị trường điện. Vì khâu truyền tải là khâu độc quyền, do đó nhà nước sẽ đứng ra
quản lý để đảm bảo phí truyền tải là hợp lý nhất trên quan điểm cân đối nhu cầu của
các bên tham gia thị trường điện.
Vấn đề đặt ra là phương pháp tính giá điện như thế nào là phù hợp với Việt
Nam tại thời điểm hiện tại và tương lai khi có thị trường điện bán buôn cạnh tranh
chính thức đi vào vận hành. Đặc biệt có sự tham gia của các nguồn năng lượng tái
tạo.
Hơn nữa vấn đề tắc nghẽn truyền tải xảy ra thường xuyên hơn do hoạt động
mua bán cạnh tranh thông qua chào giá, hoặc hiện tượng thao túng thị trường, vì
vậy cần tìm ra phương pháp hiệu quả quản lý điều khiển tắc nghẽn truyền tải là bài
toán cần phải quan tâm nghiên cứu.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu mô hình giá điện, phân tích yếu tố ảnh hưởng và giải quyết tắc
nghẽn, ổn định áp cho thị trường điện.
1.4. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu mô hình thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam.
Nghiên cứu mô hình giá điện cho thị trường bán buôn điện cạnh.
8
Mô phỏng giá điện nút, phân tích yếu tố ảnh hưởng và giải quyết tắc nghẽn
cho thị trường điện 5 nút trên phần mềm Power World. Phân tích thị trường điện có
sự tham gia của nguồn năng lượng điện gió.
1.5. Phương pháp nghiên cứu đề tài
Phương pháp luận:
Tìm hiểu, nghiên cứu thị trường điện các thành phần và quá trình phát triển
của thị trường điện bán buôn cạnh tranh. Tìm hiểu mô hình giá điện hiệu quả cho thị
trường bán buôn điện cạnh tranh.
Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu mô hình giá điện cho thị trường bán buôn điện cạnh tranh.
Dùng phần mềm Power World mô phỏng giá điện thị trường điện mẫu 5 nút.
Phương pháp giải quyết tắc nghẽn vận hành ổn định hệ thống điện.
1.6. Kết quả đạt được
Mô hình giá điện cho thị trường bán buôn điện cạnh tranh.
Mô phỏng mô hình giá điện nút và giải quyết hiện tượng tắc nghẽn cho thị
trường điện 5 nút.
1.7. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
Trong thị trường điện cạnh tranh, giá điện là thông tin quan trọng tác động
trực tiếp đến các hành vi, chiến lược kinh doanh của các bên tham gia, những người
mua luôn mong muốn giá điện thấp trong khi những người bán muốn giá điện cao
để mang lại lợi nhuận cao. Do vậy, muốn có thị trường điện mang lại lợi ích toàn
cục cho xã hội, sản xuất kinh doanh hoạt động hiệu quả, thu hút đầu tư thì cần có
mô hình giá điện và cơ chế vận hành thị trường điện hợp lý [2-3].
Trong bối cảnh Việt Nam cũng đang trong giai đoạn xây dựng thí điểm thị
trường điện bán buôn cạnh tranh VWEM [4-5] thì các vấn đề như xây dựng cấu trúc
mô hình, cơ chế vận hành thị trường điện giao ngay, phương thức chào giá và
9
phương thức vận hành thị trường đang được nghiên cứu để thị trường đi vào vận
hành ổn định, hiệu quả, đạt được mục tiêu đề ra.
Trong thị trường điện bán buôn cạnh tranh nói chung thì câu hỏi lớn đặt ra là
phương pháp tính giá điện truyền tải như thế nào cho phù hợp với thị trường mỗi
nước, chẳng hạn như Việt Nam chúng ta đang trong giai đoạn xây dựng thí điểm mô
hình thị trường điện bán buôn cạnh tranh Việt Nam (VWEM) và hoàn chỉnh đi vào
vận hành chính thức sau năm 2022 như trên Hình 1. Trong [6-7], các tác giả đã đề
cập đến các phương pháp tính giá điện truyền thống như phương pháp tem thư,
MW-km, trào lưu công suất, chi phí biến đổi nhưng các phương pháp này không
cho thấy sự hiệu quả vận hành và tính minh bạch nên không thích hợp với thị
trường điện cạnh tranh nói chung. Trong [8-9], các tác giả đề cập đến mô hình giá
cận biên LMP cho thấy sự phù hợp trong mô hình thị trường điện thông qua chào
giá tuy nhiên tác giả chưa xem xét đưa yếu tố tắc nghẽn vào mô hình giá điện nút.
Hơn nữa vấn đề tắc nghẽn truyền tải xảy ra thường xuyên hơn do hoạt động
mua bán cạnh tranh thông qua chào giá nhất là trong vận hành thị trường ngắn hạn
trước một giờ, trước một ngày, trước một tuần [1-3, 10-11], vì tắc nghẽn truyền tải
sẽ ảnh hưởng rất lớn đến giá điện nút nên cần tìm ra phương pháp hiệu quả để giải
quyết tắc nghẽn truyền tải là bài toán cốt lõi. Trong [12-13], phương pháp giải quyết
tắc nghẽn bằng thiết bị FACTS được sử dụng, tuy nhiên theo phương pháp này thì
giá thành đầu tư quá cao làm tăng chi phí toàn cục.
Bài báo này nghiên cứu mô hình giá điện nút tối ưu cho thị trường điện cạnh
tranh trên cơ sở cấu thành ba thành phần chính là giá năng lượng, giá tổn thất và giá
tắc nghẽn truyền tải. Phân tích ảnh hưởng lớn của việc tắc nghẽn truyền tải đến giá
điện nút. Đưa ra phương pháp giải quyết tắc nghẽn bằng cách tái điều độ tối ưu cực
tiểu chi phí dựa trên phương pháp qui hoạch tuyến tính (LP) cho các máy phát trong
thị trường điện hoặc lắp đặt đường dây mới, lắp tụ bù nhưng đồng thời cải thiện
hiệu quả giá điện nút, đảm bảo ổn định điện áp nút. Kết quả mô phỏng kiểm chứng
trên thị trường điện mẫu 5 nút cho thấy hiệu quả của phương pháp sử dụng và khả
năng ứng dụng của chúng vào trong thực tế.
10
CHƯƠNG 2 THỊ TRƯỜNG BÁN BUÔN ĐIỆN CẠNH TRANH
VIỆT NAM
2.1. Mục tiêu của Thị trường bán buôn điện cạnh tranh (VWEM):
Đảm bảo cung cấp điện ổn định, đầy đủ với giá điện hợp lý, không gây xáo
trộn lớn đến các hoạt động sản xuất kinh doanh điện;
Đảm bảo phát triển ngành điện bền vững;
Thu hút vốn đầu tư từ mọi thành phần kinh tế trong và ngoài nước tham gia
hoạt động điện lực, giảm dần đầu tư của Nhà nước cho ngành điện;
Nâng cao tính cạnh tranh, đảm bảo sự công bằng, bình đẳng, minh bạch
trong các hoạt động giao dịch mua bán điện và trong công tác vận hành.
2.2. Nguyên tắc xây dựng Thị trường bán buôn điện cạnh tranh:
Phù hợp với Thiết kế tổng thể VWEM và Lộ trình: căn cứ theo các nguyên
tắc đã được quy định trong Quyết định 63/2013/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ
và Quyết định 6463/QĐ-BCT của Bộ Công Thương.
Đơn giản, khả thi và phù hợp với điều kiện ngành điện Việt Nam: phải đảm
bảo tính đơn giản, hạn chế phát sinh các cơ chế phức tạp, gây khó khăn trong quá
trình thực hiện, ảnh hưởng đến tính khả thi trong thực tế. Đồng thời, cần phải rà
soát, đánh giá các điều kiện đặc thù của ngành điện Việt Nam.
Kế thừa các ưu điểm và khắc phục các tồn tại của thị trường phát điện cạnh
tranh Việt Nam.
Tối thiểu hóa chi phí mua điện toàn hệ thống: Tối thiểu hóa chi phí là một
trong những nguyên tắc quan trọng đối với Thị trường bán buôn điện cạnh tranh. Để
thực hiện mục tiêu này, về nguyên tắc cần phải thực hiện lập lịch, điều độ tối ưu có
xét đến ràng buộc về an ninh hệ thống; cũng như huy động hiệu quả các dịch vụ phụ
trợ (các dịch vụ điều chỉnh tần số, dịch vụ điều chỉnh điện áp…).
11
Định giá hiệu quả: cơ chế định giá hiệu quả giúp đạt được mục tiêu tối thiểu
hóa chi phí mua điện trên thị trường, đồng thời đưa ra tín hiệu giá đúng, phản ánh
đúng chi phí mua điện tại bất cứ địa điểm và trong các chu kỳ giao dịch.
Khuyến khích đầu tư hiệu quả: Một trong số các mục tiêu quan trọng của thị
trường điện Việt Nam là thu hút đầu tư phát triển nguồn điện mới.
Hiệu quả, minh bạch trong vận hành hệ thống điện, thị trường điện
Nâng cao tính cạnh tranh trong ngành điện: để đảm bảo tính cạnh tranh trong
ngành điện, trước hết cần phải đảm bảo cấu trúc ngành điện phù hợp, theo đó, cần
hình thành nhiều đơn vị mua điện và nhiều đơn vị bán điện, các đơn vị cung cấp
dịch vụ.
Phân bổ rủi ro hợp lý: Một trong những nguyên tắc chung của Thị trường
bán buôn điện cạnh tranh cần phải phân bổ rủi ro thị trường điện một các hợp lý.
Tối đa mức độ tham gia thị trường: Một trong những hạn chế chính của Thị trường
phát điện cạnh tranh là có khoảng 41% công suất đặt hệ thống không tham gia thị
trường. Điều này gây ra các hạn chế trong việc đảm bảo giá thị trường phản ánh
đúng chi phí biên toàn hệ thống, cũng như ảnh hưởng đến tính minh bạch trong thị
trường. Cần đưa tất cả các nhà máy điện có công suất đặt trên 30 MW, kể cả các
nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu và nhà máy điện BOT, tham gia thị
trường điện.
2.3. Cấu trúc thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam:
Thiết kế chi tiết thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam đã được phê
duyệt tại quyết định 8266/QĐ-BCT ngày 10 tháng 8 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ
Công Thương, theo đó, tên gọi:
Tiếng Việt: Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam
Tiếng Anh: Vietnam Wholesale Electricity Market
Viết tắt: VWEM
12
Hình 2.1 Tổng quan về cấu trúc Thị trường bán buôn điện cạnh tranh
2.4. Thành viên tham gia VWEM:
Về mặt cấu trúc, các thành viên tham gia Thị trường bán buôn điện cạnh
tranh được phân loại thành 03 nhóm chính:
Bên bán điện;
Bên mua điện;
Các đơn vị cung cấp dịch vụ.
13
Hình 2.2 Các đơn vị thành viên tham gia VWEM
2.4.1. Bên bán điện:
Các chức năng chính của bên bán điện gồm:
Tham gia cạnh tranh bán điện năng trên thị trường giao ngay và tuân thủ theo
các quy định vận hành thị trường điện và hệ thống điện.
Ký kết hợp đồng song phương, hợp đồng vesting với các đơn vị mua buôn
điện (các Tổng công ty điện lực, các khách hàng sử dụng điện lớn) để quản
lý rủi ro trên thị trường giao ngay.
Thực hiện thanh toán các khoản thanh toán trên thị trường giao ngay theo
quy định thị trường bán buôn điện cạnh tranh và các khoản thanh toán hợp
đồng theo các quy định trong hợp đồng đã ký kết.
Các đơn vị bán điện trong Thị trường bán buôn điện cạnh tranh: Về nguyên
tắc, tất cả các đơn vị phát điện sở hữu nhà máy điện có công suất đặt lớn hơn 30
MW bắt buộc phải tham gia Thị trường bán buôn điện cạnh tranh. Các nhà máy
