Tính toán đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện năng cho công ty cổ phần thủy sản jk fishco thành phố đà nẵng

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN ĐỨC ANH

TÍNH TOÁN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM
ĐIỆN NĂNG CHO CÔNG TY CỔ PHẨN THỦY SẢN
JK FISHCO, THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 60 52 02 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRỊNH TRUNG HIẾU

Đà Nẵng - Năm 2018


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

Trần Đức Anh


TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH

TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CHO
CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN JK FISHCO
Học viên: Trần Đức Anh - Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 60520202 - Khóa: 2016-2018 - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Ngày nay, tiết kiệm năng lượng đang là vấn đề rất cần thiết, nhất là đối với các
doanh nghiệp. Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong cơng ty khơng những
tiết kiệm được chi phí sản xuất, giúp tăng năng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm
giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, tăng lợi nhuận mà cịn giảm bớt chi phí đầu tư
cho các cơng trình cung cấp năng lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một
cao hơn của nền kinh tế quốc dân, đồng thời giảm sự phát sinh chất thải, bảo vệ tài nguyên
môi trường, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, thực hiện phát triển kinh tế
- xã hội bền vững. Hiện trạng, nhà máy của Công ty cổ phần Thủy sản JK FISHCO đã hoạt
động nhiều năm, các động cơ, thiết bị, đèn, .. đã cũ, dẫn đến tiêu hao nhiều năng lượng.
Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
Qua tìm hiểu, khảo sát và tính tốn, tác giả đề xuất các giải pháp thay mới các bóng đèn
LED, lắp đặt thiết bị biến tần cho các động cơ. Tác giả đã tóm tắt các kết quả đã đạt được
và đề xuất một số công tác về quản lý hoạt động tiết kiệm năng lượng và cải thiện mơi
trường làm việc.
Từ khóa - Tiết kiệm năng lượng; đèn LED, biến tần, động cơ.

CALCULATING AND GIVING PROPOSALS TO SAVE ENERGY FOR
JK FISHCO SEAFOOD JOINT STOCK COMPANY
Abstract - Today, energy saving is a very necessary issue, especially for businesses. The
use of energy saving and efficiency in the company not only save production costs, help
increase productivity, improve product quality, reduce product cost, increase
competitiveness, increase profitability. It also reduces the cost of investment in energy
supply facilities, meets the higher energy demands of the national economy, and reduces
the generation of waste, the protection of environmental resources. , the rational
exploitation of energy resources, the implementation of sustainable socio-economic

development. The current status, factory of JK FISHCO Seafood Joint Stock Company
has been operating for many years, the engine, equipment, lights, .. are old, resulting in
high energy consumption. This study proposes methods for energy saving and efficiency.
Through investigations, surveys and calculations, the author proposes solutions for
replacing LEDs, installing inveter for motors. The author has summarized the results
achieved and proposed some work on managing energy conservation and improving the
working environment.
Key words - Energy saving; LEDs, biến tần, motors.


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................1
2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu......................................................2
3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.........................................................................2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiển ..............................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................3
6. Cấu trúc luận văn ..................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG
TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ ................................................................................................4
1.1. Tổng quan về hệ thống quản lý năng lượng Việt Nam ............................................4
1.1.1. Thực trạng sử dụng năng lượng hiện nay .......................................................4
1.1.2. Tiềm năng năng lượng Việt Nam ...................................................................4
1.1.3. Thực trạng quản lý năng lượng Việt Nam ......................................................5

1.2. Vai trò của quản lý nhu cầu DSM ............................................................................6
1.2.1. Khái niệm về DSM .........................................................................................6
1.2.2. Nâng cao hiệu suất sử dụng của hộ tiêu thụ ...................................................7
1.2.2.1. Sử dụng thiết bị điện có hiệu suất cao .....................................................7
1.2.2.2. Giảm thiếu sự tiêu tốn năng lượng vơ ích ...............................................8
1.2.3. Điều khiển nhu cầu điện năng phù hợp ..........................................................9
1.2.3.1. Điều khiển trực tiếp dòng điện ................................................................9
1.2.3.2. Thay đổi giá bán điện ............................................................................10
1.2.3.3. Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mới .............................11
1.3. Kết luận...................................................................................................................12
CHƯƠNG 2. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM ...........13
2.1. Mở Đầu ...................................................................................................................13
2.2. Hệ thống động cơ ...................................................................................................13
2.2.1. Giải pháp điều chỉnh hệ số công suất ...........................................................13
2.2.1.1. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất ...........................................13
2.2.1.2. Biện pháp nâng cao hệ số công suất ......................................................15


2.2.2. Giảm non tải và quá tải động cơ ...................................................................17
2.2.3. Dùng động cơ có hiệu suất cao HEMs (High Efficiency Motors)................19
2.3. Giải pháp biến tần ...................................................................................................20
2.3.1. Nguyên lý làm việc của biến tần ...................................................................20
2.3.2. Ứng dụng của biến tần ..................................................................................22
2.3.3. Đặc điểm chính của biến tần .........................................................................23
2.3.4. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ khi thay đổi tần số ..........................................24
2.3.5. Sự thay đổi công suất khi thay đổi tốc độ động cơ .......................................25
2.4. Hệ thống chiếu sáng ...............................................................................................29
2.4.1. Khái niệm và định nghĩa ...............................................................................29
2.4.1.1. Ánh sáng ................................................................................................29
2.4.1.2. Độ rọi E .................................................................................................29

2.4.1.3. Quang thơng Φ.......................................................................................30
2.4.1.4. Độ hồn màu ..........................................................................................30
2.4.1.5. Hiệu quả ánh sáng..................................................................................30
2.4.2. Các giải pháp sử dụng chiếu sáng hiệu quả ..................................................30
2.4.2.1. Sử dụng nguồn sáng hợp lý ...................................................................30
2.4.2.2. Điều khiển chiếu sáng và phân phối ánh sáng .......................................31
2.4.2.3. Áp dụng một số công nghệ mới.............................................................31
2.5. Kết luận...................................................................................................................33
CHƯƠNG 3. NHÀ MÁY VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ........34
3.1. Tổng quan về nhà máy ...........................................................................................34
3.1.1. Thông tin chung ............................................................................................34
3.1.2. Quy trình cơng nghệ......................................................................................35
3.1.3. Tình hình sản xuất .........................................................................................38
3.1.4. Sơ đồ phân bố điện trong nhà máy ...............................................................39
3.1.5. Hiện trạng sử dụng năng lượng.....................................................................39
3.1.6. Phân tích đánh giá tình hình sử dụng điện năng ...........................................43
3.1.6.1. Sản lượng tiêu thụ điện năng trong năm 2017.......................................43
3.1.6.2. Suất tiêu hao điện năng năm 2017 .........................................................44
3.1.6.3. Đánh giá tình hình sử dụng điện năng của nhà máy..............................44
3.1.7. Các hệ thống tiêu thụ điện năng ....................................................................45
3.1.7.1. Hệ thống chiếu sáng ..............................................................................45
3.1.7.2. Hệ thống thiết bị tiêu thụ điện chính của nhà máy ................................48
3.2. Đánh giá hiện trạng và các hệ thống tiêu thụ năng lượng ......................................49
3.3. Kết luận...................................................................................................................50


CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG
.......................................................................................................................................51
4.1. Mở đầu: ...................................................................................................................51
4.2. Hệ thống chiếu sáng ...............................................................................................51

4.2.1. Cơ hội 1: Thay thế đèn huỳnh quang bằng đèn led tube ..............................51
4.2.2. Cơ hội 2: Thay thế đèn trịn cơng suất lớn bằng Leld Bulb 18W .................52
4.2.3. Cơ hội 3: Thay thế đèn cao áp 450W bằng đèn cao áp 150W ......................54
4.2.4. Thiết kế lại hệ thống chiếu sáng với phần mềm Dialux ...............................55
4.2.4.1. Đặt các thông số thiết kế đèn huỳnh quang vào phần mềm Dialux để
kiểm tra độ rọi đảm bảo yêu cầu sử dụng ..........................................................55
4.2.4.2. Đặt các thông số thiết kế đèn led vào phần mềm Dialux để kiểm tra độ
rọi đảm bảo yêu cầu sử dụng .............................................................................59
4.2.5. Kết luận: ........................................................................................................63
4.2.6. Kiến nghị:......................................................................................................63
4.3. Hệ thống động cơ ...................................................................................................63
4.3.1. Cơ hội 4: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .......................................64
4.3.2. Cơ hội 5: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .......................................66
4.3.3. Cơ hội 6: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .......................................66
4.3.4. Cơ hội 7: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .......................................67
4.3.5. Cơ hội 8; Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .....................................67
4.3.6. Cơ hội 9: Lắp biến tần cho động cơ máy nén hầm ......................................68
4.3.7. Cơ hội 10: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh .....................................68
4.3.8. Cơ hội 11: Lắp biến tần cho động cơ máy nén lạnh ....................................69
4.3.9. Cơ hội 12: Lắp đặt biến tần cho động cơ máy nén lạnh ...............................69
4.4. Tổng hợp các giải pháp tiết kiệm điện năng...........................................................70
4.5. Kết luận...................................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................76
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


DANH MỤC CÁC BẢNG

Số
hiệu

Tên bảng

Trang

3.1.

Số liệu điện năng tiêu thụ và thành phẩm trong năm 2017

38

3.2.

Liệt kê thiết bị trong nhà máy

40

3.3.

Thống kê chiếu sáng tồn nhà máy

47

3.4.

Phân tích điện năng tiêu thụ của hệ thống chiếu sáng

48

3.5.

Liệt kê các máy nén trong nhà máy

48

4.1.

So sánh đặc tính kỹ thuật của đèn huỳnh quang bằng đèn led
tube

51

4.2.

Tổng hợp hiệu quả đầu tử khi thay thế đèn led tube nhà máy

52

4.3.

So sánh đặc tính kỹ thuật giữa đèn sợi đốt và đèn Led Bild

52

4.4.

Tổng hợp hiệu quả đầu tử khi thay thế đèn led Buid nhà máy

53

4.5.

So sánh đặc tính kỹ thuật giữa đèn cao áp và đèn SON

54

4.6a Tổng hợp hiệu quả đầu tử khi thay thế đèn cao áp nhà máy
4.6b

Tổng hợp hiệu quả đầu tư khi thay thế các loại đèn trong nhà
máy

54
55

4.7

Tổng hợp thông số của đèn thơng qua các giải pháp tính tốn

61

4.8

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh

65

4.9

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh

66

4.10 Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh

66

4.11 Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh

67

4.12 Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh

67

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh
Hầm đông

68

4.13
4.14

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh
Khối đá vảy

68

4.15

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh
Khối đá vảy

69

4.16

Hiệu quả đầu tư khi lắp đặt Biến tần cho động cơ máy nén lạnh
Kho bảo quản nguyên liệu

69

4.17 Tổng hợp các cơ hội tiết kiệm điện năng khi lắp đặt Biến tần
4.18

Tổng hợp các có hội tiết kiệm đối với hê thống động cơ và
chiếu sáng

70
70


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

Trang

1.1

Khu vực tiết kiệm điện năng

8

1.2

Năng lượng gió

11

1.3

Năng lượng mặt trời

12

2.1

Biểu đồ quan hệ giữa hiệu suất và mức tải của động cơ

18

2.2

Động cơ hiệu suất cao HEMs

19

2.3

Công suất tiết kiệm được khi dùng biến tần

21

2.4

Biến tần ABB ACS 550

23

2.5

Biểu đồ quan hệ giữa tốc độ và lưu lượng

26

2.6

Biểu đồ quan hệ giữa tốc độ và áp suất

26

2.7

Biểu đồ quan hệ giữa tốc độ và công suất

27

2.8

Giản đồ thay đổi công suất khi thay đổi lưu lượng

28

2.9

Cấu tạo đèn led tube

31

3.1

Cơ cấu bộ máy quản lý tại cơng ty TNHH JK FISHCO

34

3.2

Sơ đồ quy trình công nghệ công ty cổ phần thủy sản JK
Fishco

37

3.3

Biểu đồ tương quan giữa sản phẩm và điện năng tiêu thụ

38

3.4

Sơ đồ phân bố mạng điện đến các khu vực trong nhà máy

39

3.5

Bảng giá điện ( không bao gồm 10% GTGT)

39

3.6

Biểu đồ phân bố điện nhà máy

43

3.7

Biểu đồ tiêu thụ điện trong năm 2017

43

3.8

Biểu đồ suất tiêu hao điện năng trong năm 2017

44

3.9

Tủ bù nhà máy

44

3.10

Đèn huỳnh quang

45

3.11

Các bộ đèn không lắp chóa phản quang

47

4.1

Cách bố trí hệ thống đèn khi đưa vào Dialux

56

4.2

Thơng số độ rọi

56

4.3

Thơng số chính của đèn

57

4.4

Bố trí vị trí đèn theo diện tích phịng

57

4.5

Hệ số phản xạ tường, trần, nhà

58

4.6

Bảng tổng hợp thông số 24 bộ đèn

58

4.7

Thông số độ rọi

59


Số hiệu

Tên hình

Trang

4.8

Thơng số chính của đèn led

59

4.9

Hệ số phản xạ tường, trần, nhà

60

4.10

Bố trí vị trí đèn theo diện tích phịng

60

4.11

Bảng tổng hợp thơng số 24 đèn led

61

4.12

Phân bố độ rọi trung bình trên diện tích phịng

62

4.13

Phân bố độ rọi của đèn led theo hình chiếu 3D

62

4.14

Biến tần ABB ACS 550

64

4.15

Đường đặc tính của động cơ 22.5KW

64


1
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Ngành năng lượng Việt Nam hai mươi năm qua đã phát triển mạnh, cơ bản đáp
ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội đất nước. Tuy vậy, quy mô và hiệu quả của
ngành năng lượng còn thấp. Vấn đề năng lượng của Việt Nam sẽ chuyển từ giới hạn
trong phạm vi một quốc gia thành một phần của thị trường quốc tế và chịu sự tác động
thay đổi của nó
Ngành năng lượng Việt Nam hai mươi năm qua đã phát triển mạnh trong tất cả
các khâu thăm dò, khai thác, sản xuất, truyền tải, phân phối và xuất nhập khẩu năng
lượng. Điều đó đã góp phần quan trọng vào q trình phát triển và đổi mới đất nước.
Đến nay, hệ thống năng lượng Việt Nam ln dựa trên ba trụ cột chính là dầu
khí, than đá và điện lực. Thủy điện chiếm tỉ trọng lớn trong cơ cấu sản xuất điện Việt
Nam. Về hiện trạng tiêu thụ năng lượng, giai đoạn 2000-2009, tổng tiêu thụ năng
lượng sơ cấp của Việt Nam tăng trưởng trung bình 6,54%/năm và đạt 57 triệu TOE
vào năm 2009. Tiêu thụ than tăng trung bình 12,12%/năm, xăng dầu tăng 8,74%/năm,
khí tăng 22,53%/năm, điện tăng 14,33%/năm, đạt 74,23 tỷ kWh năm 2009.
Tuy vậy, quy mô và hiệu quả ngành năng lượng còn thấp, biểu hiện ở chỉ tiêu
năng lượng trên đầu người cịn thấp xa với trung bình của thế giới, ngược lại, cường
độ năng lượng cao hơn gần gấp hai lần trung bình thế giới. Trạng thái an ninh năng
lượng Việt Nam chưa được bảo đảm, hiện tượng xã thải phụ tải điện xảy ra thường
xuyên vào kỳ cao điểm. Dự trữ dầu quốc gia chưa đủ khả năng bình ổn giá khi xảy ra
khủng hoảng giá dầu trên thị trường quốc tế.
Với tốc độ tăng trưởng kinh tế cao và nhu cầu sử dụng điện tăng trung bình hơn
10%/năm, Việt Nam đang đứng trước nỗi lo thiếu điện. Trong khi đó, nguồn vốn để
đầu tư cho các dự án năng lượng mới đang gặp khó khăn.
Các chuyên gia cho rằng, trong ngắn hạn, các doanh nghiệp cung ứng điện có
thể đảm bảo đủ nguồn điện cho sản xuất, kinh doanh. Tuy nhiên, về lâu dài, cần tính
tới các giải pháp tiết kiệm điện, cân đối cung - cầu sử dụng điện để tránh việc ngành
Điện đang “gồng” mình quá sức như hiện nay. Một trong những giải pháp để tiết kiệm
năng lương nói chung và năng lượng điện nói riêng mà nhiều nước trên thế giới và
Việt Nam đang áp dụng đó là chương trình quản lý nhu cầu ( Demand Side Managent

gọi tắt là DSM).
Tiềm năng của DSM với các thành phần phụ tải là rất đa dạng và phong phú,
với phụ tải công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện không đồng bộ là đối tượng tác
động mạnh mẽ và có hiệu quả rất lớn trong chương trình quản lý nhu cầu. Động cơ
khơng đồng bộ có cấu tạo đơn giản, dải cơng suất rộng, dễ sử dụng, bảo dưỡng sữa
chữa nên được dùng nhiều trong thực tế. Tuy nhiên việc lựa chọn và sử dụng động cơ


2
không đồng bộ sao cho hiệu quả tránh lãng phi khơng phải là điều đơn giản. Do đó
việc sử dụng hiệu quả động cơ khơng đồng bộ sẽ góp phần tiết kiệm điện cho nhà máy,
xí nghiệp.
Cơng ty cổ phần thủy sản JK FISHCO là một đơn vị chuyên sản xuất các mặt
hàng thủy hải sản để xuất đi thị trường nước Mỹ. Mặt hàng chủ yếu là cá ngừ đại
dương. Nhà máy được đưa vào sử dụng năm 2011. Phụ tải điện chủ yếu của nhà máy
chủ yếu là động cơ không đồng bộ 3 pha dùng để bơm cấp hơi lạnh cho các hoạt động
của nhà máy và hệ thống đèn chiếu sáng. Các động cơ điện hiện tại ở công ty là động
cơ cũ, công suất lớn. Tất cả khơng có hệ thống điều khiển điều chỉnh tốc độ. Hệ thống
chiếu sáng sử dụng đèn Neon hiệu suất thấp , tỏa nhiều nhiệt và bố trí khơng hợp lý.
Mỗi năm chi phí tiền điện khoảng 2 tỷ đồng/năm chiếm khoảng 10% so với tổng
doanh thu (doanh thu năm 2016: xấp xỉ 20 tỷ đồng). Việc sử dụng điện có thể chưa
thực sự hiệu quả tại một số khâu xử lý, lắp đặt động cơ chưa phù hợp với nhu cầu tải
thực tế và hệ thống chiếu sáng của nhà máy chưa hiệu quả.
Hiện tại, công ty chưa được kiểm tốn cụ thể. Các biện pháp cơng nghệ tiên tiến
như biến tần Biến tần, đèn Led, hệ thống trữ lạnh chưa được áp dụng. Do đó khả năng
áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng kể trên để giảm chi phí điện năng cho cơng
ty là rất khả quan. Chính vì lẽ đó, tơi thực hiện đề tài: “Tính tốn đề xuất các giải
pháp tiết kiệm điện năng cho Công ty Cổ phần thủy sản JK FISHCO”
2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các máy móc, thiết bị tiêu thụ điện trong dây
chuyền sản xuất của Công ty cổ phần thủy sản JK FISHCO.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào nghiên cứu việc sử dụng năng
lượng và tìm hiểu các giải pháp để áp dụng vào thực tế nhằm sử dụng năng lượng tiết
kiệm và hiệu quả,làm giảm chi phí sản xuất, chi phí sản phẩm.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu tìm hiểu các phương pháp tiết kiệm năng lượng hiện nay.
- Phân tích các cơ hội tiết kiệm điện năng trong dây chuyền sản xuất của Công
ty cổ phần thủy sản JK FISHCO.
- Tính tốn đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện năng cho Công ty cổ phần thủy
sản JK FISHCO.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiển
Nghiên cứu đề xuất các phương pháp tiết kiệm điện năng cho công ty chế biến
hải sản JK FISHCO. Qua đó có thể ứng dụng khơng chỉ cho nhà máy này mà cịn nhân
rộng cho các nhà máy chế biến thủy sản khác trên địa bàn Tỉnh Khánh Hịa, góp phần


3
vào công cuộc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của doanh nghiệp nói riêng,
tiết kiệm năng lượng cho đất nước nói chung.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách, báo liên
quan đến vấn đề tiết kiệm năng lượng.
- Phương pháp thực nghiệm: Tính tốn phân tích q trình sử dụng năng lượng
trong dây chuyền sản xuất để tìm cơ hội tiết kiệm năng lượng. Sử dụng lý thuyết để
tìm giải pháp áp dụng vào thực tế cho Cơng ty chế biến thủy sản JK FISHCO
Tên đề tài: TÍNH TOÁN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN
NĂNG CHO CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN JK FISHCO
6. Cấu trúc luận văn

Nội dung chính của luận văn được chia làm 4 chương
Chương 1: Tổng quan về chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả
Chương 2: Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam
Chương 3: Nhà máy và các giải pháp tiết kiệm điện năng
Chương 4: Tính toán các giải pháp tiết kiệm điện năng


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG
TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ

1.1. Tổng quan về hệ thống quản lý năng lượng Việt Nam
1.1.1. Thực trạng sử dụng năng lượng hiện nay
Theo đánh giá của các chuyên gia trong ngành Việt Nam hiện nay đang sử dụng
nguồn điện với hiệu quả thấp, sản xuất chi phí cao. Muốn có 1% tăng trưởng GDP
hàng năm phải tăng điện năng lên khoảng 2%, trong khi các nước phát triển khác chỉ
tăng chưa đầy 1,5% thậm chí cịn ít hơn.
Vì vậy, vấn đề cấp thiết đặt ra hiện nay là chúng ta phải sử dụng nguồn năng
lượng một cách hiệu quả và tiết kiệm vì những lợi ích của chính chúng ta trong hiện tại
và trong tương lai.Các chương trình tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam chưa được triển
khai rộng rãi, kết quả mang lại chưa nhiều, các doanh nghiệp chỉ thực hiện tiết kiệm
năng lượng khi cảm thấy nó mang lại hiệu quả kinh tế cho công ty chứ không phải vì
cảm thấy nó là điều bức thiết và thực hiện tiết kiệm khơng phải vì lợi ích của tồn xã
hội. Một phần cũng do các quy định pháp luật chỉ bàn đến người sử dụng năng lượng
thông thường mà chưa có các chế tài cũng như biện pháp khuyến khích các doanh
nghiệp tham gia cơng cuộc tiết kiệm năng lượng chung của cả nước.
Do đó, yêu cầu cấp thiết lúc này là ngồi việc nghiên cứu các chương trình và
đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các lĩnh vực thì địi hỏi Chính phủ phải
nhanh chóng có hướng dẫn thi hành luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả với

các điều khoản qui định rõ ràng, các biện pháp chế tài nghiêm khắc cũng như các biện
pháp hỗ trợ và khuyến khích để đẩy nhanh chương trình triển khai sử dụng năng lượng
tiết kiệm hiệu quả.
1.1.2. Tiềm năng năng lượng Việt Nam
Trong những năm vừa qua, cùng với tốc độ tăng trưởng GDP trung bình hàng
năm đạt khoảng 7,5%, nhu cầu năng lượng tiếp tục tăng với tốc độ tương ứng là 10,5%
và 15%. Theo dự báo của các chuyên gia kinh tế và năng lượng, tốc độ tăng GDP, nhu
cầu năng lượng sẽ tiếp tục duy trì ở mức độ cao (17%).
Nguồn năng lượng chính hiện nay của nước ta chủ yếu là thủy điện, nhiệt điện
than và nhiệt điện khí. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo như: Năng lượng gió,
năng lượng mặt trời, năng lượng thủy triều, địa nhiệt có giá thành sản xuất điện cao,
tính phân tán và khơng ổn định, chỉ có thể tạo ra những nguồn năng lượng nhỏ, chưa
thể chiếm tỷ lệ đáng kể trong cân bằng năng lượng.


5
Nguồn tài nguyên của nước ta đa dạng nhưng không phải dồi dào. Do đó việc
khai thác và sử dụng có hiệu quả, bảo vệ nguồn tài nguyên năng lượng, gìn giữ cho các
thế hệ mai sau là một trong những phương hướng quan trọng của chính sách năng
lượng trong thời gian tới.
Ở Việt nam, nguồn năng lượng hóa thạch còn lại và được phân bố trên một số
vùng tiêu biểu như sau:
- Than: Còn khoảng 3,5 tỷ tấn Antraxit tập trung 95% ở Quảng Ninh. Trong đó:
17 triệu tấn than mỡ, 1 tỷ tấn than bùn, Ở độ sâu 150-2.300 mét than nâu có khoảng 37
tỷ tấn, Ở độ sâu ≤ 500 mét than nâu có khoảng 3÷5 tỷ tấn. Than nâu nằm ở đồng bằng
sơng hồng nhưng khó khai thác do khu vực này hàng năm đất luôn được phù sa
bồi đắp.
- Dầu mỏ và khí: Có khoảng 4,5 tỷ tấn dầu khí đã quy đổi. Trong đó tiềm năng đã
xác minh chắc chắn chỉ có 1 tỷ tấn: 60% là khí, 40% là dầu.
- Thủy điện: Nếu không xét phụ thuộc vào các yếu tố khác tiềm năng có khoảng

308 tỷ kWh.
Các chương trình tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam chưa được triển khai rộng rãi,
kết quả mang lại chưa nhiều, các doanh nghiệp chỉ thực hiện tiết kiệm năng lượng khi
cảm thấy nó mang lại hiệu quả kinh tế cho công ty chứ không phải vì cảm thấy nó là
điều bức thiết và thực hiện tiết kiệm khơng phải vì lợi ích của tồn xã hội. Một phần
cũng do các quy định pháp luật chỉ bàn đến người sử dụng năng lượng thông thường
mà chưa có các chế tài cũng như biện pháp khuyến khích các doanh nghiệp tham gia
công cuộc tiết kiệm năng lượng chung của cả nước.
Do đó, yêu cầu cấp thiết lúc này là ngồi việc nghiên cứu các chương trình và
đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các lĩnh vực thì địi hỏi Chính phủ phải
nhanh chóng có hướng dẫn thi hành luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả với
các điều khoản qui định rõ ràng, các biện pháp chế tài nghiêm khắc cũng như các biện
pháp hỗ trợ và khuyến khích để đẩy nhanh chương trình triển khai sử dụng năng lượng
tiết kiệm hiệu quả.
1.1.3. Thực trạng quản lý năng lượng Việt Nam
Để đánh giá thực trạng công tác quản lý năng lượng trong các doanh nghiệpViệt
Nam, ở đây chúng ta sử dụng Ma trận Quản lý Năng lượng (Energy Management
Matrix - EMM) – một công cụ được sử dụng phổ biến để đánh giá trình độ quản lý
năng lượng của các doanh nghiệp, và giúp cho nhà quản lý năng lượng hiểu được tình
trạng hiện thời của đơn vị mình.


6
Theo mơ hình EMM, trình độ quản lý năng lượng của một doanh nghiệp được
đánh giá theo 6 nội dung (hay cịn gọi là 6 chỉ số thành cơng) được chấm điểm từ thấp
nhất là 0 điểm đến cao nhất là 4 điểm, như sau:
Chính sách năng lượng: Việc quản lý năng lượng một cách hiệu quả chỉ có thể
được thực hiện khi cơng ty có một chính sách năng lượng hợp lý và rõ ràng;
Công tác tổ chức: cần phải có phân cơng rõ ràng các nhiệm vụ quản lý năng
lượng và tích hợp - lồng ghép cơng tác này với các chức năng quản lý khác tại công ty;

Mục đích - động cơ tạo động lực: được thể hiện thông qua các kênh thông tin
được sử dụng để thơng báo với cán bộ - nhân viên của tồn công ty về vấn đề năng
lượng;
Hệ thống thông tin: được thể hiện thông qua việc giám sát và lưu trữ các báo cáo
- hiển thị đặc tính năng lượng tại công ty;
Truyền thông/nhận thức: được thể hiện thông qua việc quảng bá, nhân rộng ý
thức về quản lý năng lượng và các bài học thành công về quản lý năng lượng hiệu quả
trong nội bộ công ty và giữa công ty với bên ngồi;
Đầu tư: được thể hiện thơng qua chính sách và khả năng huy động nguồn vốn
đầu tư cho các dự án tiết kiệm hiệu quả năng lượng (TKHQNL) tại công ty.
Ngày nay hầu hết các doanh nghiệp đều đã có sự quan tâm đến vấn đề quản lý
năng lượng. Ngoài ra trong các doanh nghiệp cũng đã xây dựng được các chính sách
trong việc quản lý sử dụng năng lượng. Tuy nhiên cơ cấu tổ chức về quản lý năng
lượng, cũng như mức độ đầu tư cho các dự án năng lượng hiện nay tại doanh nghiệp
còn nhiều hạn chế. Nguyên nhân chủ yếu của thực trạng này có lẽ là do Việt Nam chưa
có được mơ hình quản lý năng lượng trong doanh nghiệp, chưa xây dựng được hệ
thống quản lý năng lượng nên việc xây dựng bộ phận quản lý năng lượng trong doanh
nghiệp còn gặp nhiều khó khăn, các đơn vị tư vấn hỗ trợ tiết kiệm năng lượng hạn chế
nên chưa giúp các doanh nghiệp tìm ra được các cơ hội để đầu tư tiết kiệm năng lượng.

1.2. Vai trò của quản lý nhu cầu DSM
1.2.1. Khái niệm về DSM
Chương trình quản lý nhu cầu gọi tắt là DSM.
DSM là một hợp tác giải pháp kỹ thuật – Công nghệ- Kinh tế- Xã hội- nhằm sử
dụng điện năng một cách hiệu quả và tiết kiệm. DSM nằm trong chương trình tổng thể
quản lý nguồn cung cấp (SSM- Supply Side Management). [11]
Trong những năm trước đây, để thõa mãn nhu cầu sử dụng ngày càng tăng của
phụ tải người ta quan tâm đến đầu tư khai thác và xây dựng các nhà máy điện mới. Giờ

7
đây, do sự phát triển quá nhanh của nhu cầu dùng điện, lượng vốn đầu tư cho ngành
điện trở thành gánh nặng cho các quốc gia. Lượng than, dầu, khí đốt dùng trong các
nhà máy nhiệt điện ngày một lớn kèm theo sự ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm
trọng và những nhà máy năng lượng tái tạo như năng lượng gió, mặt trời chưa phát
triển mạnh dẫn đến DSM được xem như một nguồn cung cấp điện rẻ và sạch nhất, bởi
vì DSM giúp chúng ta giảm nhẹ vốn đầu tư xây dựng các nhà máy điện mới, tiết kiệm
tài nguyên, giảm bớt sự ô nhiễm môi trường. Không chỉ vậy , nhờ DSM người tiêu
dùng có thể được cung cấp điện năng với giá rẻ và chất lượng cao hơn. Thực tế, kết
quả thực hiện DSM tại các nước trên thế giới đã đưa ra kết luận là DSM có thể giảm
trên 10% nhu cầu dùng điện với mức chi phí vào khoảng (0,3 ÷ 0,5) chi phí cần thiết
để xây dựng nguồn và lưới để đáp ứng lượng điện năng tương ứng. Nhờ đó, DSM
mang lại lợi ích về mặt kinh tế cũng như môi trường cho quốc gia, ngành điện và cho
khách hàng.
DSM được xây dựng dựa vào hai chiến lược chủ yếu là: nâng cao hiệu suất sử
dụng năng lượng của các hộ dùng điện để giảm điện năng tiêu thụ và điều khiển nhu
cầu dùng điện cho phù hợp với khả năng cung cấp một cách kinh tế nhất
1.2.2. Nâng cao hiệu suất sử dụng của hộ tiêu thụ
Thực chất của chiến lược này là đáp ứng một cách đầy đủ các nhu cầu của hộ tiêu
thụ trên cơ sở hợp lý nhất. Các nội dung chủ yếu của chiến lược này là sử dụng các
thiết bị điện có hiệu suất cao và giảm thiểu sự lãng phí điện năng một cách vơ ích.
Chiến lược này làm giảm điện năng tiêu thụ, nhờ đó có thể làm giảm vốn đầu tư phát
triển nguồn và lưới điện đồng thời khách hàng sẽ phải trả ít tiền hơn.
Ngành điện có điều kiện nâng cấp thiết bị, chủ động trong việc đáp ứng nhu cầu
của phụ tải điện, giảm thiểu tổn thất và nâng cao chất lượng điện năng.
1.2.2.1. Sử dụng thiết bị điện có hiệu suất cao
Nội dung chủ yếu của giải pháp này là bỏ vốn thay thế các thiết bị, dây chuyền
cơng nghệ có hiệu năng thấp bằng thiết bị mới có hiệu năng cao hơn. Khi đó giá thành
thiết bị tuy tăng song do hiệu năng cao nên thời gian hoàn vốn nhờ tiết kiệm điện năng
khá ngắn, do đó sẽ khả thi. Ngày nay, nhờ sự tiến bộ của khoa học và công nghệ,

người ta chế tạo được nhũng thiết bị dùng điện có hiệu suất cao, tuổi thọ cao mà giá
thành tăng không đáng kể để thực hiện giải pháp sử dụng các thiết bị có hiệu suất cao
cần chú ý một số điểm sau:
Luôn cập nhật thông tin về công nghệ chế tạo thiết bị điện.
Thành lập hệ thống kiểm định đánh giá chất lượng và hiệu suất của các thiết bị
được sản xuất và nhập khẩu.


8
Thực hiện chế độ dán nhãn cho các thiết bị điện có chất lượng và hiệu quả sử
dụng năng lượng cao.
Thông tin, tuyên truyền, đào tạo để giúp những người sử dụng điện biết cách lựa
chọn và sử dụng các thiết bị có hiệu suất cao.
Trợ giúp khách hành chấp nhận việc sử dụng và thay thế các thiết bị đã cũ bằng
các thiết bị điện mới có hiệu năng cao hơn về kỹ thuật và vốn.
Đưa ra các chỉ tiêu nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của từng loại thiết bị
dùng điện cần phấn đấu đạt trong các kế hoạch thực hiện DSM cho các nhà sản xuất
1.2.2.2. Giảm thiếu sự tiêu tốn năng lượng vơ ích
Hiện nay do ý thức tiết kiệm năng lượng chưa thật sự đi sâu vào ý thức từng
thành viên trong cộng đồng, mặt khác do hệ thống thông tin, tuyên truyền, giáo dục,
đào tạo còn thiếu hoặc việc làm chưa thật sự hiệu quả nên không phải ai cũng đều hiểu
những kiến thức cần thiết về các biện pháp tiết kiệm năng lượng thông thường.
Do vậy việc sử dụng năng lượng nói chung và điện năng nói riêng kể cả ở các
nước phát triển cũng cịn lãng phí và khơng hiệu quả. Mặc dù lượng điện năng tiết
kiệm của từng thành viên là không lớn, tuy nhiên lượng điện năng tiết kiệm được của
cả một cộng đồng là không nhỏ, hơn nữa vốn đầu tư để thực hiện giải pháp này là
không nhiều nên hiệu quả kinh tế của giải pháp này thường rất cao không chỉ với
ngành điện, với quốc gia mà ảnh hưởng trực tiếp đến từng cá thể, từng gia đình, từng
doanh nghiệp thể hiện qua số tiền chi trả tiền điện hàng tháng. Các biện pháp cụ thể
tiết kiệm điện năng thuộc giải pháp này chia làm 3 khu vực (hình 1-1)

TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG

.
Khu vực nhà ở

Khu vực nơi công cộng

Khu vực sản xuất

Hinh 1.1. Khu vực tiết kiệm điện năng
a) Khu vực nhà ở
Trong các khu vực nhà ở, điện năng sử dụng chủ yếu cho các thiết bị chiếu sáng
và các thiết bị phụ trợ phục vụ sinh hoạt. Hạn chế thời gian làm việc vơ ích của các
thiết bị rất có ý nghĩa đến tổng điện năng tiết kiệm được, vì vậy ta sử dụng các thiết bị
phụ trợ như: Tự động cắt điện khi ra khỏi nhà (phòng), tự động điều chỉnh độ sáng của
đèn, tự động ngắt các bình đun nước ra khỏi lưới điện khi đủ nhiệt hoặc không sử dụng


9
trong thời gian dài, sử dụng các bình đun nước có lớp cách nhiệt tốt để trành tình trạng
thất thốt nhiệt ra môi trường. Tận dụng ánh sáng tự nhiên nhằm giảm thời gian làm
việc của các đèn chiếu sáng. Hạn chế số lần đóng mở cửa tủ lạnh, cửa phịng có điều
hịa khơng khí, tủ đá, số lần làm việc của máy giặt bếp điên, máy lạnh luôn chọn ở chế
độ tiết kiệm điện…
b) Khu vực nơi công cộng
Trong các khu vực công cộng cần quan tâm đến khâu thiết kế cơng trình để hạn
chế tiêu tốn năng lượng cho hệ thống chiếu sáng, làm mát có thể cho những kết quả
đáng kể. Những quy định chung cụ thể, rõ ràng về việc sử dụng các thiết bị điện, hỗ
trợ cho cơng tác an tồn và tiết kiệm điện, việc trang bị thêm các thiết bị đóng cắt tự
động, các cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ để tự động khống chế là cần thiết.

Ngoài ra cần lưu tâm đến việc tận dụng những nguồn nhiệt thừa vào mục đích gia
nhiệt.
c) Khu vực sản xuất
Các biện pháp làm giảm sự lãng phí năng lượng trong khu vực này khá đa dạng
và thường cho hiệu suất cao, cần chú ý các điểm sau:
- Thiết kế và xây dựng nhà xưởng hợp lý.
- Tối ưu hóa các quy trình sản xuất.
- Bù hệ số công suất cosφ
- Dùng biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ theo yêu cầu của tải.
- Thiết kế vận hành kinh tế cho các trạm biến áp.
- Giảm mức non tải của động cơ.
- Nâng cao chất lượng điện
- Duy trì thiết kế ban đầu với động cơ quấn lại
- Hệ thống chiếu sáng: sử dụng cảm biến ánh sáng để đóng ngắt hệ thống chiếu
sáng. Dùng chao đèn có hiệu suất cao, cải thiện thơng số phịng, tận dụng ánh sáng tự
nhiên, thường xuyên bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng.
- Với các động cơ điện: Áp dụng các giải pháp sử dụng hiệu quả đối với động
cơ.
1.2.3. Điều khiển nhu cầu điện năng phù hợp
1.2.3.1. Điều khiển trực tiếp dịng điện
Mục tiêu chính là thay đổi đồ thị phụ tải, điều hòa nhu cầu tối đa và tối thiểu
hằng ngày của các khu vực tiêu thụ điện năng để sử dụng có hiệu quả nhất các nguồn
năng lượng điện để giảm bớt sự thiếu hụt điện năng vào các mùa khô và nhu cầu xây
dựng thêm các nhà máy điện, cụ thể như sau:
a) Cắt giảm đỉnh: là giảm phụ tải của hệ thống trong thời gian cao điểm, điều
này làm chậm lại nhu cầu tăng công suất phát của các nhà máy. Hiệu quả là giảm điện


10
năng tiêu thụ vào thời gian phụ tải đỉnh. Biện pháp thực hiện thông thường nhất là

Công ty điện lực trực tiếp phối hợp với khách hàng để điều khiển giảm các thiết bị của
khách hàng vào thời gian cao điểm.
b) Lấp thấp điểm: là tăng thêm các phụ tải vào thời gian thấp điểm, biện pháp
này tốt khi chi trả dần dài hạn nhỏ hơn giá trị điện trung bình. Biện pháp này thường
áp dụng khi cơng suất thừa được vận hành bằng nhiên liệu giá thấp. Hiệu quả là tăng
tiêu thụ điện năng tổng mà không tăng công suất đỉnh. Để thực hiện cần tạo ra các phụ
tải mới mà trước đây chúng vận hành bằng nhiên liệu không phải là điện như nạp điện
ban đêm cho ô tơ điện, tích năng lượng nhiệt, nạp điện các bình acquy…
c) Chuyển dịch phụ tải: Chuyển phụ tải từ thời gian cao điểm sang thời gian
thấp điểm. Hiệu quả là giảm công suất đỉnh nhưng không làm thay đổi tổng điện năng
tiêu thụ. Biện pháp thực hiện là chuyển các thiết bị tích năng lượng sang sử dụng vào
thời gian khác với thời gian cao điểm, chuyển các thiết bị từ cao điểm sang vận hành ở
thời điểm thấp điểm và bình thường.
d) Biện pháp bảo tồn: Giảm tiêu thụ điện nhờ việc nâng cao hiệu năng của thiết
bị dùng điện và thay đổi dần một số thiết bị điện sử dụng có hiệu suất cao và điện năng
tiêu thụ thấp. Hiệu quả là giảm công suất đỉnh và giảm tổng điện năng tiêu thụ.
e) Nâng cao chất lượng điện: Hiệu suất của động cơ thường bị ảnh hưởng nhiều
bởi chất lượng của điện đầu vào. Chất lượng điện đầu vào do điện áp thực tế và tần số
so với giá trị định mức quyết định. Sự dao động về điện áp và tần số quá mức so với
giá trị cho phép có tác động đáng kể đến hiệu suất của động cơ.
f) Tăng trưởng dòng điện: là biện pháp tăng thêm khách hàng mới. Hiệu quả là
tăng cả công suất đỉnh và điện năng tiêu thụ.
g) Biểu đồ phụ tải linh hoạt: làm thay đổi độ tin cậy và chất lượng phục vụ, thay
vì tác động vào biểu đồ phụ tải một cách lâu dài thì cơng ty điện có phương án phối
hợp với khách hàng để cắt một số phụ tải khi cần. Hiệu quả là giảm công suất đỉnh và
thay đổi một ít tổng điện năng tiêu thụ.
Mục tiêu đầu tiên trong mỗi biện pháp nêu trên là tác động vào thời gian hoặc
mức nhu cầu của khách hàng để có được biểu đồ phụ tải như mong muốn và giảm thời
gian sử dụng của khách hàng vào thời điểm phụ tải đỉnh
1.2.3.2. Thay đổi giá bán điện

Chính sách giá điện được xem là biện pháp tài chính hiệu quả thay cho biện
pháp mệnh lệnh hành chính để điều chỉnh phương thức sử dụng điện của hộ tiêu thụ.
Nhờ vậy, điện năng được sử dụng một cách có hiệu quả, tránh lãng phí đem lại lợi ích
kinh tế cho cả nhà sản xuất điện và hộ tiêu thụ điện. Nói chung biểu giá điện phải được
xét ở góc độ hiệu quả tổng thể của chương trình DSM. Một số loại biểu giá được áp
dụng phổ biến hiện nay trên thế giới:


11
- Giá điện theo thời điểm TOU ( time of use): đây là loại biểu giá được sử dụng
khá phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới để điều hòa đồ thị phụ tải với khả năng
cung cấp điện. Giá điện TOU đặc biệt mang lại hiệu quả cao khi chi phí điện năng
chiếm tỉ trọng lớn trong giá thành sản xuất sản phẩm (đối với hộ tiêu thụ sử dụng điện
cho mục đích sản xuất), thu nhập bình quân đầu người (đối với hộ tiêu thụ điện cho
mục đích sinh hoạt). Ở Việt Nam thơng qua việc thực hiện bán điện theo 3 giá, giúp hộ
dùng điện giảm chi phí tiền điện đến mức thấp nhất và nâng cao hiệu quả vận hành của
hệ thống điện. Thực hiện chương trình giá điện theo thời gian, EVN đã đẩy mạnh việc
lắp đặt công tơ 3 giá cho các hộ tiêu thụ điện từ hộ cá thể đến hộ sản xuất.
- Giá cho phép cắt trực tiếp: đây là biểu giá hiệp thương để khuyến khích hộ tiêu
thụ cho phép ngành điện được cắt điện trong trường hợp khẩn cấp.
Giá theo công suất, điện năng sử dụng, giá theo cấp điện áp sử dụng.
- Giá cho mục tiêu đặt biệt: đây là biểu giá được áp dụng để khuyến khích hộ tiêu
thụ thực hiện một mục tiêu nào đó của ngành điện, chẳng hạn như tham gia tích cực
chương trình thay thế đèn chiếu sáng tiết kiệm điện, lắp đặt các thiết bị hiệu suất cao
giảm tiêu thụ năng lượng
1.2.3.3. Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mới
Nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mới là giải pháp ứng dụng cho các công
nghệ sử dụng năng lượng mới để bổ sung thay thế các dạng năng lượng hóa thạch.
Giải pháp này sẽ giúp gia tăng công suất và sản lượng điện, giảm ơ nhiễm mơi trường,
góp phần thúc đẩy kinh tế xã hội phát triển. Một số nguồn năng lượng tái tạo, năng

lượng mới như:
a. Năng lượng gió

Hình 1.2. Năng lượng gió


12
b. Năng lượng mặt trời

Hình 1.3. Năng lượng mặt trời

1.3. Kết luận
Trong chương 1 đã trình bày những khái niêm cơ bản về DSM và hai chiến lược
chủ yếu của DSM, đó là điều khiển nhu cầu dùng điện phù hợp với khả năng cung cấp
điện một cách kinh tế nhất và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng để giảm điện
năng tiêu thụ.
DSM là một chương trình mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng rất cao đã được
thực hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ở nước ta chương trình DSM thực hiện tuy có
phần chậm hơn so với các nước khác nhưng tiềm năng thực hiện DSM rất lớn. DSM
thực sự là một công cụ rất hữu ích khơng chỉ cho các hộ dùng điện mà cịnđem lại hiệu
quả cho Tập đồn điện lực Việt Nam, chủ động quản lý và điều khiển nhu cầu điện
năng phù hợp với cung cấp một cách hợp lý nhất. Trong chương 1 đã trình bày những
khái niêm cơ bản về DSM và hai chiến lược chủ yếu của DSM, đó là và nâng cao hiệu
suất sử dụng năng lượng để giảm điện năng tiêu thụ và điều khiển nhu cầu dùng điện
phù hợp với khả năng cung cấp điện một cách kinh tế nhất.


13

CHƯƠNG 2. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM

2.1. Mở đầu
Trên thế giới hiện có rất nhiều giải pháp tiết kiệm điện trong các lĩnh vực sản
xuất điện, sử dụng điện (hệ thống chiếu sáng, các xí nghiệp cơng nghiệp, trong các tồ
nhà...), từ việc chế tạo các thiết bị tiêu thụ điện có chức năng tiết kiệm điện trong các
lĩnh vực công nghiệp, đồ gia dụng ngày càng đa dạng và hiện đại... cho đến các thiết bị
quản lý năng lượng nhằm tiết kiệm năng lượng đến mức tối đa. Các sản phẩm rất đa
dạng và phong phú, của rất nhiều Công ty nổi tiếng của các Châu lục, ở đủ các lĩnh
vực kể cả từ khâu nhỏ như pin máy tính, máy ảnh, đèn chiếu sáng, chấn lưu điện tử,
điều hồ khơng khí, computer cho tới các hệ thống điều khiển động cơ tải quạt gió,
bơm... , từ nâng cao, cải thiện chất lượng nguồn cho tới nâng cao chất lượng thiết bị
tiêu thụ điện, quản lý tiêu thụ năng lượng trong các nhà máy, xí nghiệp.... Để thực hiện
đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đã tham khảo các tài liệu, các biện pháp, giải pháp ở
trong và ngoài nước và từ các giải pháp cơ bản khá hữu hiệu đã được áp dụng, chúng
tơi đúc rút ra các giải pháp chung, từ đó sẽ tiến hành ứng dụng thực tế cho phù hợp với
từng cơ quan hay nhà máy cụ thể. Vì bất cứ một cơ quan hành chính, một cơng ty, hộ
dùng điện dân dụng hay nhà máy sản xuất đều có những thiết bị tiêu thụ điện năng
điển hình như: hệ thống đèn chiếu sáng, điều hồ nhiệt độ, máy tính, các động cơ bơm,
quạt... Để việc tiết kiệm điện có hiệu quả thì chúng ta phải bắt đầu tiết kiệm từ tất cả
các khâu này, từ nhỏ đến lớn, từ ít đến nhiều. Mỗi khâu chỉ cần tiết kiệm được 1-2%
thì tổng thể lại lượng tiết kiệm được sẽ là khơng nhỏ.
Trong chương 1 đã phân tích các giải pháp tiết kiệm điện năng hiệu quả, trong
chương này sẽ đi sâu phân tích hai giải pháp chính đó là: giả pháp tiết kiệm điện năng
cho hệ thống chiếu sáng và giả pháp tiết kiệm điện năng cho động cơ không đồng bộ
bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng biến tần (BT)

2.2. Hệ thống động cơ
Phụ tải tiêu thụ điện trong các nhà máy thì phần lớn là các động cơ điện. Để đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật của dây chuyền sản xuất ta cần quan tâm đến các thông số cơ bản
của động cơ như hiệu suất, hệ số công suất cosφ, tốc độ động cơ và tốc độ của dây
chuyền sản xuất yêu cầu khi có sự thay đổi về tải, từ đó ta đưa ra các giải pháp tiết

kiệm năng lượng hiệu quả hợp lý
2.2.1. Giải pháp điều chỉnh hệ số công suất
2.2.1.1. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất
Các hộ dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng (CSTD) P và công suất phản
kháng (CSPK) Q, những thiết bị tiêu thụ nhiều CSPK là:


14
- Động cơ không đồng bộ (KĐB) tiêu thụ khoảng (60÷ 65)% tổng CSPK của
mạng
- Máy biến áp tiêu thụ khoảng (20÷25)%.
- Đường dây trên khơng, điện kháng và các thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng
10%.
Công suất tác dụng P là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong
các máy dùng điện, đó là cơng suất hữu ích.Cịn CSPK Q là cơng suất từ hóa trong các
máy điện xoay chiều, nó khơng sinh ra cơng. Q trình trao đổi cơng suất phản kháng
giữa máy phát điện và hộ dùng điện là một quá trình dao động trong mỗi chu kỳ của
dịng điện thì CSPK đổi chiều 4 lần, giá trị trung bình của Q trong nữa chu kỳ của
dịng điện là bằng khơng. Cho nên việc tạo ra công suất phản kháng không làm tiêu tốn
năng lượng của động cơ sơ cấp kéo máy phát điện. Mặt khác, công suất phản kháng
cấp cho hộ tiêu thụ điện không nhất thiết là phải lấy từ nguồn phát điện ( máy phát
điện), để tránh truyền tải một lượng lớn công suất phản kháng trên đường dây dẫn
điện, người ta đặt gần các hộ tiêu thụ điện các máy phát cơng suất phản kháng, đó là
các tụ điện hoặc các máy bù đồng bộ. Các thiết bị này cung cấp trực tiếp công suất
phản kháng cho phụ tải. Cách làm như vậy gọi là bù công suất phản kháng. Khi bù
cơng suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi,
hệ số cosφ của mạch được nâng cao.
Quan hệ giữa P,Q và góc φ: φ = arctg

Q

P

Khi P khơng đổi, nhờ có bù cơng suất phản kháng, lượng Q truyền tải trên
đường dây giảm xuống do đó góc φ giảm làm cho cos φ tăng lên. Hệ số cos φ được
nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau:
-

Giảm được công suất tổn thất trong mạng điện
Công suất tổn thất trên đường dây được tính như sau

P2 Q2
P2
Q2
(2.1)
.
R
.
R
.R P( P ) P(Q )
U2
U2
U2
Khi giảm Q truyền tải trên đường dây, ta giảm được thành phần tổn thất công suất
ΔP do Q gây ra.
- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện
Tổn thất được tính như sau:
P

P

P.R Q. X
U

P.R
U

Q. X
U

U(P)

U (Q )

(2.2)

Khi giảm Q truyền tải trên đường dây, ta giảm được thành phần tổn thất điện áp
ΔU(Q) do Q gây ra.
- Tăng khả năng truyển tải của đường dây và máy biến áp


15
Khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện
phát nóng, tức là phụ thuộc vào dịng điện cho phép của nó dịng điện chạy trên đường
dây và trong máy biến áp được tính như sau:
I

P2

Q2

(2.3)

3.U

Từ biểu thức (2.3) cho thấy với cùng một tình trạng phát nóng của đường dây
và máy biến áp ( tức I= const) chúng ta có thể tăng khả năng truyền tải công suất tác
dụng P bằng cách giảm cơng suất phản kháng Q mà chúng phải tải đi.
Ngồi việc nâng cao hệ số cosφ còn đưa đến hiệu quả là giảm chi phí kim loại màu,
góp phần ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát điện vv…
Như vậy nâng cao hệ số cosφ, bù công suất phản kháng là vấn đề quan trọng
phải được đặc biệt quan tâm khi thiết kế và vận hành một hệ thống cung cấp điện
2.2.1.2. Biện pháp nâng cao hệ số cơng suất
Có 2 nhóm chính
a. Nâng cao hệ số Cos φ tự nhiên
- Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên là các biện pháp để các hộ dùng điện giảm bớt
lượng công suất phản kháng Q tiêu thụ như:
- Áp dụng các quy trình cơng nghệ tiên tiến: thay đổi và cải tiến quy trình
cơng nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.
- Sử dụng hợp lý các thiết bị điện: thay thế động cơ không đồng bộ làm việc
non tải bằng các động cơ có cơng suất nhỏ hơn, phù hợp với tải.
Khi làm việc động cơ không đồng bộ tiêu thụ lượng công suất phản
kháng:

Q Q0 (Qdm Q0 )k pt2

(2.4)

Trong đó:
+ Q0 là cơng suất phản kháng lúc động cơ làm không tải.
+ Qđm là công suất phản kháng lúc động cơ làm việc định mức.

+ kpt là hệ số phụ tải
Cơng suất Q0 thường chiếm khoảng 60÷70% cơng suất phản kháng định
mức Qđm
Hệ số công suất của động cơ được tính theo cơng thức sau:
cos =

P
S

1
1

Q0 (Qdm Q0 )k
Pdm .K pt

(2.5)
2
pt


16
Từ công thức trên ta thấy nếu động cơ làm việc non tải (kpt bé) thì cosφ sẽ thấp.
thay thế động cơ làm việc non tải bằng động cơ nhỏ hơn ta tăng hệ số phụ tải kpt do đó
nâng cao cosφ của động cơ. Việc thay thế động cơ phải dựa trên điều kiện về kinh tế
kỹ thuật, việc thay thế phải làm giảm được tổn thất công suất tác dụng trong mạng và
động cơ, vì có như vậy việc thay thế mới có lợi, các tính tốn cho thấy:
- Nếu kpt < 0,45 thì việc thay thế bao giờ cũng có lợi.
- Nếu 0,45< kpt < 0,7 thì phải so sánh kinh tế kỹ thuật mới xác định tính hiệu
quả của việc thay thế.
Ngồi ra việc thay thế phải đảm bảo nhiệt độ làm việc của động cơ phải nhỏ hơn

nhiệt độ cho phép, đảm bảo điều kiện mở máy và vùng làm việc ổn định của động cơ.
• Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải
Công suất phản kháng mà động cơ không đồng bộ tiêu thụ được tính như sau:

U2
(2.6)
fV
M
Trong đó: k : hệ số và U là điện áp trên cực động cơ
M : là hệ số dẫn từ
F : tần số của dịng điện
V : Thể tích mạch từ
Từ (2.6) ta thấy cơng suất phản kháng Q tỉ lệ với bình phương điện áp U. vì vậy
nếu giảm được điện áp U thì giảm được Q do đó hệ số cosφ của động cơ được nâng
lên.
Trong thực tế người ta dùng phương pháp sau để giảm điện áp đặt lên các động
cơ không đồng bộ làm việc non tải:
- Đổi nối dây quấn stator từ tam giác sang sao
Khi đổi nối dây quấn stator từ tam giác sang sao thì điện áp đặt lên 1 pha sẽ
Q k

giảm đi 3 lần, do đó cosφ và hiệu suất được nâng cao, nhưng momen cực đại giảm
đi 3 lần
(MMax≡ U2) vì vậy phải kiểm tra lại khả năng mở máy và làm việc ổn định của
đông cơ, biện pháp này dùng cho động cơ có điện áp nhỏ hơn 1000V và hệ số phụ tải
nằm trong khoảng 0.35÷0.4.
- Thay đổi cách phân nhóm dây quấn stator.
Biện pháp thay đổi các phân nhóm của dây quấn stator thường được áp dụng đối
với động cơ có cơng suất lớn có nhiều mạch nhánh song song trong cùng 1 pha, biện
pháp này chỉ phù hợp với động cơ được chế tạo với nhiều dây đầu ra.

Thay đổi đầu phân áp máy biến áp để giảm điện áp của mạng điện phân phối
trong nhà máy. Biện pháp này chỉ cho phép áp dụng khi tất cả các động cơ trong nhà