Dự báo nhu cầu điện năng việt nam từ năm 2005 đến 2020 bằng phương pháp đa hồi quy

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM

TỪ NĂM 2005 ĐẾN NĂM 2020
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY

NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
MÃ SỐ: 2.06.07

NGUYỄN THỊ THANH LOAN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN BÁCH

HÀ NỘI 2005


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tôi.
Các số liệu, kết quả được nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng
được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu khoa học nào khác.

NGUYỄN THỊ THANH LOAN

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn, ngoài sự nỗ lực nghiên cứu tìm tịi và học
hỏi của bản thân, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ từ bên
ngồi.
Trước tiên, tác giả vơ cùng biết ơn sự hướng dẫn, chỉ đạo và giúp đỡ tận
tình của PGS. TS Trần Bách trong suốt quá trình làm luận văn. Nếu khơng
có sự hướng dẫn và giúp đỡ đó thì chắc chắn tác giả khơng hồn thành luận
văn của mình.
Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc sự nhiệt tình giúp đỡ của tập thể
các thày cô giáo trong Bộ môn Hệ Thống Điện - Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội; PGS. TS Đàm Xuân Hiệp - Hiệu trưởng trường Cao đẳng Điện lực đã
tận tình hướng dẫn và đào tạo, chỉ bảo cho tác giả trong q trình học tập và
đóng góp nhiều ý kiến giá trị cho luận văn của tác giả.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng
Điện lực, Trung tâm đào tạo sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả có điều kiện được nghiên cứu và học tập.
Cuối cùng, tác giả vô cùng biết ơn sự quan tâm, động viên của gia đình
và bạn bè trong thời gian qua. Nhờ đó, tác giả có thêm thời gian và nghị lực
để hoàn thành luận văn của mình.

Tác giả luận văn


i
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC …………..……………………………………………………….i
CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ......................................................... vii

LỜI NĨI ĐẦU ............................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
A. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1
B. Mục đích của đề tài................................................................................. 2
C. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2
D. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU CẦU
ĐIỆN NĂNG [6] ............................................................................................... 4
1.1 Các khái niệm cơ bản............................................................................ 4
1.2 Tầm quan trọng của dự báo ................................................................. 5
1.3 Cơ sở lý thuyết của dự báo ................................................................... 7
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG .... 9
2.1 Tổng quan về dự báo nhu cầu điện năng [6] ...................................... 9
2.2 Phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng [1], [6] ....................... 10
2.2.1 Phân tích q trình......................................................................... 10
2.2.2 Phân tích kinh tế............................................................................. 11
2.2.3 Phân tích kinh tế - kĩ thuật ............................................................. 15
2.3 Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng [4], [7] ...................... 16
2.3.1 Phương pháp trực tiếp ................................................................... 16
2.3.2 Phương pháp Chuyên gia............................................................... 17
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


ii
2.3.3 Phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian ................................ 19
2.3.5 Phương pháp đàn hồi kinh tế ......................................................... 27
2.3.6 Phương pháp cường độ .................................................................. 29
2.3.7 Dự báo bằng mơ hình hồi quy tương quan .................................... 29
2.3.8 Dự báo bằng phương pháp MEDEE-S (Mơ hình đánh giá nhu cầu
năng lượng cho các nước đang phát triển) ............................................. 35

CHƯƠNG 3: SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 1990 – 2004 [2], [5]................... 40
3.1 Sự phát triển kinh tế ........................................................................... 40
3.1.1 Sự phát triển kinh tế ở Việt Nam giai đoạn 1990 - 2004 ............... 40
3.1.2 Phương hướng phát triển kinh tế đến năm 2020 ........................... 45
3.2 Sự gia tăng dân số ............................................................................... 47
3.3 Tình hình năng lượng Việt Nam giai đoạn 1990 - 2004................... 49
3.3.1 Hiện trạng sản xuất năng lượng .................................................... 49
3.3.1.1 Sản xuất than ........................................................................... 50
3.3.1.2 Khai thác dầu thô và khí ......................................................... 50
3.3.1.3 Tình hình xuất, nhập khẩu năng lượng ................................... 51
3.3.1.4 Tình hình sản xuất điện ........................................................... 52
3.3.2 Tình hình tiêu thụ điện năng .......................................................... 56
3.3.2.1 Cơ cấu tiêu thụ điện năng ....................................................... 57
3.3.2.2 Diễn biến tiêu thụ điện năng cuối cùng theo các ngành......... 59
3.3.2.3 Đánh giá hiện trạng tiêu thụ năng lượng Việt Nam ............... 60
CHƯƠNG 4: DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM
2005 ĐẾN NĂM 2020 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY .................. 62
4.1 Hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ cho dự báo [5] ................................ 62
4.1.1 Cơ sở dữ liệu chuyên ngành điện lực............................................. 62
4.1.2 Cơ sở dữ liệu kinh tế - xã hội ......................................................... 63
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


iii
4.1.3 Cơ sở dữ liệu ngành năng lượng.................................................... 63
4.1.4 Cơ sở dữ liệu kinh tế - năng lượng quốc tế và khu vực ................. 64
4.2 Dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp đa hồi quy ............. 64
4.2.1 Lý thuyết về dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp đa hồi
quy[6] ...................................................................................................... 64

4.2.2 Xây dựng hàm xu thế về nhu cầu điện năng cho các ngành .......... 67
4.2.3 Kết quả tính tốn dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2005
đến năm 2020 .......................................................................................... 74
CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUẢ TÍNH TỐN [5] ..................... 78
5.1 Hệ số tương quan r .............................................................................. 78
5.2 Dự báo cơ cấu tiêu thụ điện năng ...................................................... 78
5.3 Dự báo tiêu thụ điện bình quân đầu người....................................... 79
5.4 Hệ số đàn hồi........................................................................................ 81
5.5 Dự báo tốc độ tăng trưởng các phương án nhu cầu điện giai đoạn
2006 - 2020.................................................................................................. 82
5.6 Biểu diễn kết quả dự báo nhu cầu điện thương phẩm toàn quốc so
sánh với kịch bản cao và kịch bản cơ sở trong tổng sơ đồ V hiệu chỉnh,
với kịch bản cao trong TSĐ V .................................................................. 83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 84
A. Kết luận ................................................................................................. 84
B. Kiến nghị ............................................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 85

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


iv
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOT: Nhà máy điện theo hình thức xây dựng - kinh doanh - chuyển giao
EVN: Tổng Công ty Điện lực Việt Nam
GDP: Tổng sản phẩm quốc nội
HTĐ: Hệ thống điện
IPP: Nhà máy điện độc lập
PetroViệtNam: Tổng Công ty xăng dầu Việt Nam
TBK: Tua bin khí

TM - DV: Thương mại - dịch vụ

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 2:
Bảng 2.1 Thời gian xây dựng một số cơng trình (tham khảo)
Bảng 2.2 Hệ số đàn hồi của một số nước trong khu vực
Chương 3:
Bảng 3.1 Tốc độ tăng trưởng GDP tồn qc giai đoạn 2000 – 2004
Bảng 3.2 Tốc độ tăng GDP (%) giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.3 Cơ cấu GDP (%) giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.4 Kịch bản phát triển kinh tế đến 2020
Bảng 3.5 Dân số trung bình Việt Nam trong giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.6 Sản xuất than giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.7 Khai thác dầu thô giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.8 Khai thác khí giai đoạn 1995 – 2004
Bảng 3.9 Xuất nhập khẩu năng lượng giai đoạn 1990 – 2004
Bảng 3.10 Danh mục các nguồn điện hiện có của HTĐ Việt Nam
Bảng 3.11 Cơ cấu các nguồn điện Việt Nam
Bảng 3.12 Sản lượng điện sản xuất giai đoạn 1995 – 2003
Bảng 3.13 Cơ cấu tiêu thụ điện
Bảng 3.14 Diễn biến tăng trưởng công suất cực đại giai đoạn 1996 –
2004
Bảng 3.15 Tiêu thụ năng lượng theo các ngành
Chương 4:
Bảng 4.1 Các thông số đầu vào của ngành cơng nghiệp
Bảng 4.2 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành công nghiệp

Bảng 4.3 Các thông số đầu vào của ngành nơng nghiệp
Bảng 4.4 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành nông nghiệp
Bảng 4.5 Các thông số đầu vào của ngành dịch vụ
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


vi
Bảng 4.6 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành dịch vụ
Bảng 4.7 Các thông số đầu vào của ngành dân dụng
Bảng 4.8 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành dân dụng
Bảng 4.9 Các thơng số đầu vào của ngành khác
Bảng 4.10 Tính toán để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành khác
Bảng 4.11 Tốc độ tăng trưởng kinh tế và dân số theo các kịch bản
Chương 5:
Bảng 5.1 Hệ số tương quan r
Bảng 5.2 Dự báo tiêu thụ điện năng bình quân đầu người/năm
Bảng 5.3 Hệ số đàn hồi bình quân theo các giai đoạn
Bảng 5.4 Tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện giai đoạn 2006 – 2020

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Chương 3:
Hình 3.1 Tốc độ tăng GDP
Hình 3.2 Cơ cấu GDP theo ngành
Hình 3.3 Dân số Việt Nam giai đoạn 1990 –2004
Hình 3.4 Tốc độ tăng dân số Việt Nam
Hình 3.5 Xuất nhập khẩu năng lượng giai đoạn 1990 – 2004

Hình 3.6 Sản lượng điện giai đoạn 1995 – 2003 theo các loại nguồn
(GWh)
Hình 3.7 Cơ cấu sản xuất điện các năm 1995, 2000 và 2003
Hình 3.8 Tỷ trọng tiêu thụ điện năng các năm 1995, 2000 và 2004
Chương 5:
Hình 5.1 Dự báo cơ cấu tiêu thụ điện năng (Kịch bản cơ sở)
Hình 5.2 Tiêu thụ điện năng bình quân đầu người
Hình 5.3 Nhu cầu điện thương phẩm so sánh với dự báo TSĐ V hiệu
chỉnh (k.b. cơ sở và k.b. cao), dự báo TSĐ V (k.b. cao) giai đoạn 2000 - 2020

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


viii
LỜI NĨI ĐẦU
Trong thời gian hiện nay, trên tồn thế giới đang dấy lên làn sóng cách
mạng khoa học kỹ thuật mới, vừa rộng rãi vừa sâu sắc. Bên cạnh đó là sự
khủng hoảng về năng lượng do các nguồn năng lượng thiên nhiên ngày một
cạn kiệt. Vì thế mà cuộc cạnh tranh quốc tế đang là cuộc cạnh tranh tổng hợp
giữa các quốc gia và vấn đề mấu chốt của cuộc cạnh tranh này là sự phát triển
của khoa học kỹ thuật và giải quyết vấn đề về năng lượng.
Ở Việt Nam nước ta thì đây là thời kỳ đưa đất nước ra khỏi tình trạng
kém phát triển, nâng cao rõ rệt đời sống vật chất, văn hoá, tinh thần của nhân
dân; tạo nền tảng để đến năm 2020 đất nước ta cơ bản thành một nước công
nghiệp theo hướng hiện đại hoá. Trong sự phát triển kinh tế - xã hội của đất
nước thì ngành Điện lực giữ vai trị vơ cùng quan trọng, đóng vai trị then
chốt và luôn đi trước một bước so với các ngành khác. Cùng với sự tăng
trưởng kinh tế, nhu cầu về sử dụng điện năng của nước ta trong những năm
qua cũng tăng rất nhanh, cụ thể:
- Sản lượng điện năm 2000: 22397 GWh, tăng 14.6% so với năm 1999

- Sản lượng điện năm 2001: 25746 GWh, tăng 15.0% so với năm 2000
- Sản lượng điện năm 2002: 30228 GWh, tăng 17.4% so với năm 2001
- Sản lượng điện năm 2003: 34841 GWh, tăng 15.3% so với năm 2002
- Sản lượng điện năm 2004: 39596 GWh, tăng 13.6% so với năm 2003
Với tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện năng như trên thì việc nghiên cứu
dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai là vô cùng cần thiết, làm cơ sở cho
việc lập quy hoạch đầu tư xây dựng nguồn và lưới điện đạt hiệu quả cao, đặc
biệt là trong giai đoạn hiện nay khi nguồn vốn đầu tư xây dựng của ngành
điện là rất lớn (Khoảng 2 triệu USD/năm). Nếu dự báo phụ tải quá thừa so với
nhu cầu sử dụng sẽ dẫn đến hậu quả làm tăng vốn đầu tư xây dựng các nhà
máy điện trong khi chúng ta phải đi vay vốn của nước ngoài. Ngược lại, nếu
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


ix
dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu sẽ dẫn đến không đủ điện năng cung
cấp, gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân.
Xuất phát từ lý do nêu trên, được sự đồng ý của trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội, tác giả thực hiện đề tài: “DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG
VIỆT NAM TỪ NĂM 2005 ĐẾN NĂM 2020 BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ĐA HỒI QUY”.
Luận văn được trình bày trong 05 chương, bao gồm:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU
CẦU ĐIỆN NĂNG
Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN
NĂNG
Chương 3: SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
ĐIỆN NĂNG Ở VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 1990 - 2004
Chương 4: DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM
2005 ĐẾN NĂM 2020 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY

Chương 5: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUẢ TÍNH TỐN
Do thời gian nghiên cứu và khả năng của bản thân có hạn, vì thế khơng
thể tránh khỏi những thiếu sót trong luận văn, tác giả rất mong nhân được
những ý kiến đóng góp q báu của các thày cơ giáo và bạn đọc.

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


1

A. Tính cấp thiết của đề tài

MỞ ĐẦU

Hiện nay Việt Nam đang ở trong thời kỳ cơng nghiệp hố - hiện đại hoá
đất nước, cùng với sự phát triển kinh tế thì nhu cầu sử dụng năng lượng cho
các ngành đã gia tăng một cách nhanh chóng trong những năm gần đây.
Trong đó điện năng cung cấp cho các ngành kinh tế và dân dụng đã không
ngừng tăng. Đặc biệt, trong giai đoạn 1996 - 2000, điện thương phẩm tăng với
tốc độ 14,9%, cao hơn so với giai đoạn 1991 - 1995 (12,6%).
Theo kết quả dự báo Tổng sơ đồ phát triển điện lực Việt Nam giai đoạn
V hiệu chỉnh (TSĐ V), nhu cầu điện thương phẩm toàn quốc ở phương án cơ
sở năm 2005 đạt 45 tỷ kWh, năm 2010 đạt 82,9 tỷ kWh và năm 2020 đạt
178,4 tỷ kWh.
Theo các kết quả nghiên cứu về tiềm năng và khả năng khai thác các
nguồn năng lượng sơ cấp (thuỷ năng, than, dầu khí, địa nhiệt, ... ) thì trong
tương lai nguồn năng lượng sơ cấp sẽ không đủ cung cấp cho nhu cầu năng
lượng, nên định hướng chiến lược phát triển nguồn điện Việt Nam đã phải
tính đến việc nhập khẩu điện từ các nước láng giềng như Lào, Trung Quốc,
Thái Lan, ... và nghiên cứu triển khai cả dự án nhà máy điện nguyên tử, khai

thác và vận hành tối ưu hệ thống nhằm đảm bảo cung cấp điện ổn định và an
toàn cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước.
Hơn nữa, chương trình phát triển nguồn điện và tình hình huy động vốn
đầu tư của vài năm gần đây đã đặt ngành điện đứng trước những thử thách vơ
cùng khó khăn. Trong thời gian tới ngành điện phải đối phó với gánh nặng
tìm ra các nguồn vốn để đáp ứng nhu cầu phụ tải hàng năm tăng trưởng với
tốc độ cao trong khi vốn ngân sách do Chính phủ cấp cịn rất hạn chế. Thêm
vào đó là áp lực từ phía các tổ chức tài chính như ngân hàng Thế giới (WB),
ngân hàng phát triển Châu Á (ADB), ... đặt ra khi tài trợ vốn vay cho Tổng
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


2
Cơng ty Điện lực Việt Nam (EVN) vay thì phía ngành điện phải có 30% vốn
đầu tư, đây cũng là điều kiên tiên quyết.
Trước thách thức hết sức nặng nề về vốn đầu tư và tình trạng căng thằng
cung cấp điện hiện nay của hệ thống điện Việt Nam, ngành điện đã và đang
tập trung nghiên cứu tìm giải pháp hữu hiệu để dự báo nhu cầu sử dụng điện
năng một cách tương đối sát thực nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện để phát
triển kinh tế xã hội của đất nước và hạn chế tối đa vốn đầu tư xây dựng nguồn
điện phải đi vay của nước ngoài.
B. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu và đưa ra kết quả dự báo dài hạn nhu cầu sử dụng điện năng
của Việt Nam trong thời gian từ nay đến năm 2020 bằng các phương pháp
khác nhau như phương pháp Đàn hồi kinh tế và phương pháp “Đa hồi quy”.
Các kết quả dự báo này sẽ được phân tích và so sánh với kết quả dự báo nhu
cầu sử dụng điện năng trong Tổng sơ đồ V (đã hiệu chỉnh) do Viện Năng
lượng tính tốn.
C. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu, phân tích nhu cầu sử dụng điện năng của các ngành kinh tế
và dân dụng của Việt Nam.
Phạm vi nghiên cứu:
Trên cơ sở thu thập số liệu về nhu cầu sử dụng điện năng hàng năm của
các ngành kinh tế và dân dụng để đưa ra các hàm dự báo nhu cầu phụ tải và
giải quyết mục tiêu nghiên cứu đặt ra.
D. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Trên cơ sở nghiên cứu, phân tích và đánh giá kết quả dự báo nhu cầu sử
dụng điện năng của Việt Nam từ nay đến năm 2020 để ngành điện đưa ra
công tác quy hoạch phát triển điện lực thích hợp.
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


3
Từ kết quả dự báo nhu cầu sử dụng điện năng trong tương lai giúp ngành
điện đưa ra các đề xuất chương trình nghiên cứu phát triển Hệ thống điện một
cách hợp lý nhằm giảm chi phí vốn đầu tư xây dựng nguồn lưới mà vẫn đảm
bảo cung cấp điện đầy đủ cho yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước.

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO
NHU CẦU ĐIỆN NĂNG [6]

1.1 Các khái niệm cơ bản
- Thuật ngữ Dự báo bắt nguồn từ hai chữ Hy Lạp “PRO- GROSIS”, có ý
nghĩa là biết trước, nói lên một thuộc tính khơng thể thiếu được của bộ não
con người. Đó là sự phản ánh vượt trước hình thành trong quá trình phát triển

của nhân loại qua nhiều thế kỉ. Cho đến nay nhu cầu dự báo đã trở nên hết sức
cần thiết ở mọi lĩnh vực.
Như vậy, dự báo là sự tiên đốn có khoa học mang tính xác suất và
phương án trong khoảng thời gian hữu hạn về tương lai của đối tượng nghiên
cứu.
Xét cụ thể các tính chất của dự báo:
- Tính tiên đốn: tiên đốn trước sự vận động của đối tượng nghiên cứu
trong tương lai, đó là ý thức chủ quan của con người dựa trên một số cơ sở
nhất định.
- Tính xác suất: vì dự báo dựa trên việc xử lí chuỗi thơng tin bao hàm cả
hai yếu tố ngẫu nhiên và xu thế phát triển nên kết quả khi tiên liệu so với thực
tế vận động chắc chắn có sự chênh lệch mang tính xác suất.
- Tính phương án: dự báo được thể hiện bằng nhiều dạng kết quả có thể
xảy ra trong tương lai (dạng định tính, định lượng, khoảng, điểm,...)
- Tính chất thời gian hữu hạn: sự chênh lệch giữa thời điểm dự báo và
thời điểm hiện tại được gọi là khoảng cách dự báo (tầm xa của dự báo),
khoảng cách này khơng thể tùy tiện mà nó phụ thuộc vào mức độ ổn định của
đối tượng trong quá trình phát triển. Vì vậy, dự báo được tiến hành với
khoảng cách dự báo thích hợp tương ứng với một khoảng thời gian hữu hạn
nào đó.
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


5
1.2 Tầm quan trọng của dự báo
Đối với ngành năng lượng nói chung và ngành điện nói riêng tồn tại các
dạng dự báo khác nhau như:
- Dự báo sự thay đổi công suất tác dụng theo chu kỳ thời gian nhất định
như theo giờ, theo từng phút hay từng giây tùy theo mức độ vận hành hay lên
kế hoạch vận hành.

- Dự báo cơng suất cực đại/cực tiểu có thể xảy ra trong một chu kỳ thời
gian (như năm, mùa, quý, tháng, tuần, ngày…).
- Dự báo điện năng sẽ tiêu thụ trong khoảng thời gian nhất định tương tự
như với dự báo cơng suất cực đại. Ngồi ra, người ta sử dụng một đơn vị dự
báo khác có liên quan trực tiếp đến dự báo điện năng và dự báo công suất cực
đại là dự báo hệ số phụ tải – số giờ sử dụng công suất cực đại của hệ thống
điện.
Đối với các hệ thống điện lớn tương tự như hệ thống điện toàn quốc của
Việt Nam, dự báo nhu cầu tiêu thụ điện, công suất cực đại hay đồ thị phụ tải
theo thời gian cũng có thể được xác định từ các dự báo của các hệ thống điện
con tham gia trong hệ thống điện lớn. Nếu thực hiện được như vậy, quy mơ
của bài tốn sẽ tăng lên theo cấp số nhân nhưng ngược lại kết quả dự báo sẽ
có độ chính xác cao hơn. Trong trường hợp này người ta sẽ đưâ thêm một
khái niệm mới là hệ số đồng thời để so sánh độ lệch pha giữa các hệ thống
điện con với nhau và qua đó hiệu ứng liên kết hệ thống điện sẽ được thể hiện
rõ qua việc so sánh tổng công suất cực đại của các hệ thống điện con bao giờ
cũng lớn hơn giá trị công suất cực đại của hệ thống điện hợp nhất.
Dự báo nhu cầu điện năng được chia thành: Dự báo ngắn hạn, trung hạn
và dài hạn.

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


6
- Dự báo ngắn hạn (giờ, ngày, tháng, mùa, năm): chủ yếu phục vụ việc
điều hành sản xuất, vận tải và phân phối năng lượng, phục vụ cho nhu cầu
trực tiếp của sản xuất và đời sống, lập kế hoạch sản xuất và kinh doanh.
- Dự báo trung hạn (từ 3 đến 10 năm) thường phục vụ cho việc phân bổ
vốn đầu tư, lập cân bằng giữa cung và cầu năng lượng, lập kế hoạch xây dựng
và theo dõi tiến độ xây dựng của các cơng trình, kế hoạch đại tu sửa chữa

nâng cấp thiết bị, chuẩn bị xây dựng các qui hoạch dài hạn...
- Dự báo dài hạn: từ 10 năm đến 25-30 năm, nhằm định hướng cho sự
phát triển của ngành để hoạch định những chiến lược chính sách lớn đảm bảo
phát triển bền vững cho toàn bộ hệ thống năng lượng nhiên liệu, đảm bảo an
toàn về cung cấp năng lượng, sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng sơ cấp,
giảm thiểu tác động của các công trình năng lượng lên mơi trường sinh thái.
Đối với các hệ thống điện có quy mơ lớn (hàng chục GW), đơi khi người
ta cịn sử dụng khái niệm dự báo cực ngắn hạn/dự báo trực thông (hot-line)
trong các hệ thống điều khiển SCADA phức tạp. Tham khảo các tài liệu khoa
học trên thế giới cho thấy, tốc độ thay đổi phụ tải của các hệ thống điện cực
lớn về mặt giá trị tuyệt đối có thể hàng nghìn MW trong một giờ thậm chí vài
phút địi hỏi người vận hành hệ thống phải có kế hoạch vận hành hết sức linh
hoạt và tin cậy thì mới đảm bảo độ an toàn, tin cậy và ổn định cho hệ thống
điện được.
Dự báo trung hạn và dài hạn là hết sức cần thiết và có vai trị hết sức
quan trọng trong cơng tác nghiên cứu các xu thế có thể xảy ra ở cấp vĩ mô và
vi mô của nền kinh tế nhằm đạt được tính tối ưu trong q trình phát triển.
Thời gian dự báo càng xa, sai lệch sẽ càng lớn, tác động của các yếu tố
bất định càng nhiều. Nguồn gốc của những yếu tố bất định có thể rất khác
nhau: từ biến động của khí hậu, thời tiết (với dự báo ngắn hạn) đến tình hình
kinh tế, tài chính (với dự báo trung hạn) và biến động chính trị xã hội (với dự
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


7
báo dài hạn). Vì vậy khi dự báo nhất là những dự báo trung hạn và dài hạn,
thông thường người ta xác định một dải thơng số (thấp, trung bình (cơ sở),
cao) của số liệu dự báo thay vì một trị số dự báo cố định. Thời gian càng xa,
sự biến động của biến dự báo (thấp, cao) càng lớn.
1.3 Cơ sở lý thuyết của dự báo

Để tiến hành dự báo nhu cầu điện cho tương lai, điều cần thiết là hiểu
được tại sao tiêu thụ năng lượng nói chung hay tiêu thụ điện nói riêng của một
quốc gia hay một ngành riêng biệt nào đó lại biến đổi theo thời gian và quá
trình biến đổi này diễn ra như thế nào? Hay nói cách khác là để nâng cao chất
lượng của các dự báo nhu cầu năng lượng, ta cần phải nắm được cơ chế biến
động của nó.
Trước hết, cần phân tích sự biến đổi theo thời gian của nhu cầu năng
lượng, đánh giá sự biến đổi, quy luật và cơ chế của q trình biến đổi đó. Việc
phân tích có thể thực hiện theo từng lĩnh vực, ngành tiêu thụ năng lượng hoặc
ở tầm vĩ mơ có xét đến những cơ chế chính sách lớn điều tiết sự tăng trưởng
của nhu cầu năng lượng như chính sách giá cả, cơ chế khuyến khích đầu tư,
chính sách tiết kiệm và quản lí nhu cầu năng lượng (DSM), liên hệ giữa tiêu
thụ năng lượng với tăng trưởng dân số và hoạt động kinh tế, ảnh hưởng của
những thành tựu mới của khoa học và cơng nghệ lên q trình sản xuất và tiêu
thụ năng lượng.
Để đánh giá nhu cầu năng lượng cho tương lai phải phân tích các dữ liệu
của quá khứ, lí giải những biến động trong tiêu thụ năng lượng của quá khứ ở
từng ngành cũng như ở tầm vĩ mơ của tồn quốc, thậm chí có xét đến khả
năng trao đổi năng lượng với các nước láng giềng và trong khu vực. Trên cơ
sở nghiên cứu phân tích dữ liệu của quá khứ, xác định qui luật biến thiên của
từng dạng năng lượng trong mối tương quan với chỉ tiêu phát triển kinh tế và
xã hội, với các dạng năng lượng khác. Những qui luật nghiệm thấy trong quá
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


8
khứ có thể sẽ thay đổi trong tương lai tuỳ thuộc vào sự thay đổi của cơ cấu
kinh tế, thành phần dân cư và các tác động của những thành tựu mới về khoa
học công nghệ tác động lên quá trình phát triển, sản xuất và tiêu thụ năng
lượng trong tương lai.

Vì vậy, để dự báo nhu cầu năng lượng cho một giai đoạn nào đó trong
tương lai, ngồi những thông tin, những qui luật đã rút được từ phân tích q
khứ, cần phải có những thơng tin về định hướng phát triển kinh tế xã hội
trong tương lai, những chuyển dịch trong cơ cấu kinh tế, trong thành phần dân
cư, những chính sách lớn liên quan đến ngành năng lượng như cơ chế đầu tư,
mở rộng sự tham gia của nhiều thành phần kinh tế trong và ngoài nước vào
hoạt động năng lượng, mức tăng dân số và mức sống kinh tế văn hố, chính
sách đảm bảo năng lượng cho những vùng nghèo khó, kém phát triển...

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


9
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG
2.1 Tổng quan về dự báo nhu cầu điện năng [6]
Tiến trình hoạch định cơng nghiệp điện bắt đầu bằng việc dự báo nhu
cầu phụ tải. Nhu cầu điện năng khởi đầu các hoạt động thiết thực để đưa vào
hay loại trừ bớt công suất nguồn phát, truyền tải hay phân phối. Do thời gian
xây dựng là dài nên đòi hỏi cần thiết lập và xây dựng trang thiết bị tiện ích
mới, những quyết định này cần phải được đưa ra trước từ 2 - 10 năm trước khi
xây dựng một nhà máy mới cần thiết. Bảng 2.1 minh hoạ phạm vi điển hình
về thời gian xây dựng một số cơng trình.
Bảng 2.1 Thời gian xây dựng một số cơng trình (tham khảo)
Loại hình cơng trình

Thời gian xây dựng (năm)

Nhiệt điện đốt than

2 - 4 năm

Nhiệt điện - tuabin hơi

2 - 3 năm

Đường dây truyền tải

1 - 2 năm

Mở rộng lưới phân phối

1 - 2 năm

Những khoảng thời gian xây dựng dài đòi hỏi tầm phạm vi cho hoạch
định thiết thực ít nhất là 10 năm. Vì các quyết định liên quan đến tính tốn
kinh tế về chi phí đầu tư và vận hành nên phạm vi hoạch định có thể là từ 15
đến 30 năm trong tương lai. Các dự báo với những khoảng thời gian dài là
một thách thức khá lớn về các yếu tố bất định về quốc gia, miền và tăng
trưởng kinh tế vùng, kết hợp với các yếu tố bất định về các mơ hình sử dụng
điện và xu hướng bảo tồn môi trường.
Dự báo nhu cầu năng lượng nói chung và dự báo nhu cầu điện năng nói
riêng được phục vụ cho các quyết định đầu tư của ngành năng lượng. Chất
lượng dự báo có quan hệ trực tiếp tới chi phí kinh tế và tài chính. Một dự báo
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


10
tồi sẽ gây ra những thiệt hại lớn. Và muốn có được kết quả dự báo tốt cần
phải nắm vững những điều kiện sau:
- Nắm được nguyên nhân phát sinh nhu cầu năng lượng.

- Nghiên cứu sâu thói quen tiêu thụ năng lượng trong quá khứ và hiện
tại.
- Nhận dạng các yếu tố ảnh hưởng:
+ Chính sách về mơi trường và năng lượng quốc gia.
+ Giá năng lượng nội địa và quốc tế.
+ Thay đổi công nghệ phù hợp.
+ Thay đổi về nhân khẩu và tăng trưởng kinh tế.
+ Thay đổi cấu trúc nền kinh tế.
2.2 Phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng [1], [6]
Việc phân tích cần phải thực hiện ở tầm vĩ mô, về sự liên hệ giữa tiêu
thụ năng lượng với dân số, giá cả, các hoạt động kinh tế,.. cũng như ở từng
ngành để xác định các yếu tố khác nhau về cấu trúc, kinh tế, kĩ thuật có liên
quan đến nhu cầu năng lượng.
Việc phân tích trên là phân tích trong quá khứ, được hiểu là: phân tích
q khứ về tình hình tiêu thụ năng lượng là sự lý giải về biến động trong quá
khứ và hiện tại của các tỷ số và các biến liên quan đến tiến triển của tiêu thụ
năng lượng ở cả tầm vĩ mô cũng như ở từng ngành. Phân tích q khứ bao
gồm:
2.2.1 Phân tích q trình
Nội dung của phương pháp này thực chất là việc trình bày và phân tích
các bảng cân bằng năng lượng cho các năm q khứ. Q trình phân tích này
sẽ cung cấp các thông tin thống kê về ngành năng lượng một cách tổng hợp,
theo trình tự cần thiết cho quá trình phân tích chính sách năng lượng tổng
quan. Nó cũng chỉ ra xu hướng và mức độ cung cấp năng lượng sơ cấp của
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005


11
mỗi quốc gia cũng như vai trò của năng lượng nhập khẩu so với nguồn năng
lượng nội địa. Trên cơ sở đó, có thể tiến hành xác định mơ hình tiêu thụ năng

lượng trong các ngành kinh tế và khả năng thay thế lẫn nhau giữa các nguồn
năng lượng để thoả mãn nhu cầu tiêu thụ.
2.2.2 Phân tích kinh tế
Phân tích kinh tế ở đây là q trình phân tích các mối quan hệ giữa tiêu
thụ năng lượng và các hoạt động kinh tế. Q trình này gồm có 2 phần:
- Phân tích xu thế.
- Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến nhu cầu năng lượng.
Xét:
• Phân tích xu thế: trên cơ sở phân tích và dự báo tỉ lệ tăng trưởng hàng
năm và mức tăng trưởng tuyệt đối của tiêu thụ năng lượng (hoặc cường độ
năng lượng) chung hay của từng ngành cũng như độ đàn hồi của nhu cầu năng
lượng theo GDP.
Dãy số liệu thống kê và tiêu thụ năng lượng trong quá khứ cho phép
đánh giá xu thế biến đổi của nhu cầu năng lượng chung hoặc của từng ngành
kinh tế. Khi phân tích và gia công số liệu cần lưu ý đến những đặc điểm của
quá khứ: thời kì phát triển bình thường của nền kinh tế, những giai đoạn
khủng hoảng, chiến tranh...
Số liệu về tiêu thụ năng lượng theo thời gian được biểu diễn dưới dạng
đồ thị của giá trị tuyệt đối hoặc theo chỉ số mà năm cơ sở được lấy bằng
100%. Nhìn vào đồ thị có thể xác định được các thời kì đồng nhất, các xu thế
dài hạn, các điểm uốn, các điểm đột biến...trong quá khứ của quá trình tiêu
thụ năng lượng. Tỉ lệ tăng trưởng hàng năm về nhu cầu năng lượng được tính
theo cơng thức:
a% t + 1 =
t

E t +1 − E t
Et

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005

(2.1)


12

Trong đó: a%: tỉ lệ tăng trưởng hàng năm
E: chỉ số năng lượng tiêu thụ
t: chỉ số thời gian
Với một giai đoạn [ To, T] tỉ lệ tăng trung bình hàng năm được tính:
a%T / To

E
= T
 ET
 o

1

 T − To

−1



(2.2)

Mức độ tiêu thụ năng lượng cũng có thể đánh giá thông qua cường độ
năng lượng. Cường độ năng lượng có thể tính cho tổng thể nền kinh tế (GDP)
hoặc có thể tính theo ngành: cơng nghiệp, nơng nghiệp, dịch vụ, giao thông

vận tải.
Cường độ năng lượng là một chỉ số tổng quát để đánh giá nhu cầu năng
lượng, nó chỉ ra mối tương quan giữa nhu cầu năng lượng và các hoạt động
kinh tế, mức sống cũng như tiện nghi trong sử dụng năng lượng (Công thức
(2.6) và (2.7)). Xu thế thay đổi của cường độ năng lượng phản ánh xu thế thay
đổi cơ cấu kinh tế, của trình độ cơng nghệ, giá cả và chính sách của nền kinh
tế nói chung cũng như của từng ngành kinh tế.
Cùng với cường độ năng lượng, người ta còn sử dụng hệ số đàn hồi năng
lượng để đánh giá sự biến thiên của nhu cầu năng lượng.
- Hệ số đàn hồi của nhu cầu năng lượng xác định theo GDP: cho thấy tỉ
lệ phần trăm biến đổi của nhu cầu năng lượng khi GDP thay đổi 1%:
δ(I) =

∆E / E
∆GDP / GDP

(2.3)

- Hệ số đàn hồi có thể xác định được từ phép hồi qui tuyến tính:
δ(I) =

∑E X
∑X
i

2

i

i

trong đó: Xi: chỉ số kinh tế được xem xét.
Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005

(2.4)


13
- Hệ số đàn hồi có thể được xác định bằng cách sử dụng hệ số tăng
trưởng trung bình của tiêu thụ năng lượng và chỉ số kinh tế:

(
(

E T / E To
a%E T / lo
δ(I) =
=
a%X T / To
X T / X To

)
)

1

( T − To )

1

( T − To )

−1

(2.5)

−1

Trong đó: a%ET / To : hệ số tăng trưởng trung bình của tiêu thụ năng lượng
trong giai đoạn [ T, To]
a%XT / To : hệ số tăng trưởng trung bình của biến kinh tế trong
giai đoạn tương ứng
• Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến nhu cầu năng lượng:
Nhu cầu năng lượng phụ thuộc vào cơ cấu của nền kinh tế. Để xác định
nhu cầu năng lượng tổng của quốc gia cần xác định mức tăng trưởng của từng
ngành thành phần và những thay đổi có thể xảy ra trong cơ cấu của nền kinh
tế.
Có nhiều phương pháp để phân tích và đánh giá các yếu tố tác động đến
nhu cầu năng lượng như LASPEYRE, PAASCHE, FISHER, DIVISIA. Dưới
đây là phương pháp DIVISIA:
- Cường độ năng lượng tổng (EI) của ngành (hoặc toàn bộ nền kinh tế)
có thể được tính là:

∑E

i

E
VA i
EI =

=∑ i ×
GDP
GDP
i VA i

(2.6)

i

Trong đó: Ei: Tiêu thụ năng lượng của ngành i.
VAi: Giá trị gia tăng của ngành i.
ΣVAi: Tổng sản phẩm quốc nội ( ΣVAi = GDP).
+ Theo định nghĩa thì:
Ii =

Ei
VA i

Nguyễn Thị Thanh Loan - Lớp cao học HTĐ 2003 - 2005

(2.7)