Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sử dụng FTR để quản lý nghẽn mạch của lưới điện truyền tải trong thị trường điện cạnh tranh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.98 MB, 126 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN HOÀNG SƠN
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG FTR ĐỂ QUẢN LÝ
NGHẼN MẠCH CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI
TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN
Đà Nẵng - Năm 2020
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN HOÀNG SƠN
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG FTR ĐỂ QUẢN LÝ
NGHẼN MẠCH CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI
TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRẦN TẤN VINH
Đà Nẵng - Năm 2020
i
LỜI CAM ĐOAN
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới
sự hướng dẫn của của TS. Trần Tấn Vinh.
Các số liệu, kết quả trong luận văn là hồn tồn trung thực.
Tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
Tác giả luận văn
Trần Hoàng Sơn
ii
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG FTR ĐỂ QUẢN LÝ NGHẼN
MẠCH CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI TRONG
THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH
Học viên: Trần Hồng Sơn
Chun ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: Khóa 36 Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng – ĐHĐN.
Tóm tắt – Thị trường điện cạnh tranh là một xu thế tất yếu để đảm bảo lợi ích
và sự phát triển của ngành điện Việt Nam, thị trường điện cạnh tranh sẽ hạn chế sự can
thiệp và điều tiết của các cơ quan chính phủ, tăng quyền tự quyết của các doanh nghiệp
ngành điện, thu hút nhiều hình thức đầu tư vào thị trường.
Một mặt không thể tránh khỏi đối với các Đơn vị tham gia thị trường điện cạnh
tranh là xác suất chịu rủi ro trong thị trường do các hoạt động bảo dưỡng lưới điện, sự
cố lưới điện, quá tải đường dây vận hành.... Vì vậy các Đơn vị tham gia thị trường
điện, Đơn vị quản lý thị trường điện cần nghiên cứu và ứng dụng có hiệu quả một số
công cụ hỗ trợ nhằm giảm thiểu rủi ro cho các Đơn vị tham gia thị trường. Một trong
các cơng cụ đó là Quyền truyền tải tài chính FTR giúp giảm rủi ro, đảm bảo doanh thu
đầy đủ cho các Đơn vị trong trường hợp tắc nghẽn xảy ra trong thị trường điện khiến
giá biên điểm nút LMP tại các nút trong thị trường khác nhau. Và việc nghiên cứu ứng
dụng FTR trong thị trường điện cạnh tranh Việt Nam hiện nay là rất cấn thiết.
Từ khóa: Thị trường điện cạnh tranh; Giá biên điểm nút LMP; Quyền truyền
tải tài chính FTR.
RESEARCH USING FTR FOR MANAGEMENT
CONGESTION OF THE TRANSMISSION NETWORK
IN COMPETITION POWER MARKET
Abstract: Competitive electricity market is an indispensable trend to ensure
the benefits and development of Viet Nam’s electricity industry, competitive
electricity market will limit the intervention and regulation of government
agencies, increase self-right decisions of electricity businesses, attracting many
forms of investment into the market.
An unavoidable side for the units participating in the competitive electricity
market is the probability of bearing risks in the market due grid maintenance
activities, power grid faults, overloaded lines… Therefore, the units participating
in the electricity market and the electricity market management unit need to
research and apply effectively a number of supporting tools to minimize risks for
iii
the units participating in the market. One of the tools is the Financial
Transmission Rights (FTR) which helps reduce risks and ensure adequate revenue
for Units in the events of congestion in the electricity market, causing the
Locational Marginal Price (LMP) different in the market. The research and
application of FTR in the current competitive electricity market in Vietnam is very
necessary.
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................................................... i
MỤC LỤC.................................................................................................................................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................................................ viii
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................................ 2
3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................ 3
5. Đặt tên Đề tài:................................................................................................................................. 3
6. Bố cục luận văn.............................................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA TẮC NGHẼN TRONG LƯỚI
ĐIỆN TRUYỀN TẢI ĐẾN THỊ RƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH................................ 4
1.1. Tổng quan về thị trường Điện cạnh tranh tại Việt Nam...................................................... 4
1.1.1. Khái niệm chung về thị trường điện............................................................................... 4
1.1.2. Các mơ hình tổ chức kinh doanh điện năng................................................................ 6
1.1.3. Tình hình phát triển của thị trường điện Việt Nam................................................ 10
1.1.4. Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam...................................................... 11
1.2. Ảnh hưởng của hệ thống truyền tải và sự tắc nghẽn hệ thống truyền tải:.................14
1.2.1. Giới thiệu chung.................................................................................................................. 14
1.2.2. Mua bán không tập trung qua lưới truyền tải........................................................... 14
1.2.3. Quyền truyền tải công suất tự nhiên............................................................................ 14
1.2.4. Các vấn đề liên quan đến quyền truyền tải công suất tự nhiên..........................15
1.2.5. Đường dây song song........................................................................................................ 15
1.3. Mua bán tập trung qua lưới truyền tải..................................................................................... 16
1.3.1. Truyền tải không bị ràng buộc....................................................................................... 17
1.3.2. Khi thị trường điện hai vùng này vận hành riêng rẽ, thì với nhu cầu phụ
tải như trên thì giá điện ở hai vùng lần lượt bằng....................................................................... 18
1.3.3. Khi hai vùng này vận hành trong thị trường chung............................................... 18
v
1.3.4. Sự tắc nghẽn hệ thống truyền tải................................................................................... 20
1.4. Một số phương pháp quản lý tắc nghẽn................................................................................. 23
1.4.1. Quản lý theo độ nhạy (giải tỏa đường dây truyền tải nhạy cảm dựa trên
giảm tải)...................................................................................................................................................... 23
1.4.2. Hỗ trợ công suất phản kháng (VAR) giảm tắc nghẽn............................................ 24
1.4.3. Phương pháp quản lý tải kinh tế nhằm giảm tắc nghẽn........................................ 25
1.4.4. Quyền lực thị trường.......................................................................................................... 25
1.4.5. Ứng dụng giá biên điểm nút trong quản lý tắc nghẽn........................................... 26
1.4.6. Quyền truyền tải tài chính FTR..................................................................................... 27
1.5. Kết luận............................................................................................................................................... 28
CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN GIÁ BIÊN ĐIỂM NÚT VÀ GIÁ BIÊN VÙNG............29
2.1. Mở đầu................................................................................................................................................ 29
2.2. Giá biên điểm nút (LMP)............................................................................................................. 29
2.3. Phương pháp xác định giá biên điểm nút............................................................................... 33
2.3.1. Phương pháp xác định giá biên điểm nút trong bài tốn khơng xét tổn
thất................................................................................................................................................................. 33
2.4. Tính toán LMP bằng phần mềm Power World.................................................................... 38
2.4.1. Giới thiệu phần mềm Power World.............................................................................. 38
2.4.2. Cách sử dụng các chức năng của PowerWorld........................................................ 39
2.4.3. Thiết lập các phần tử hệ thống điện trên phần mềm PowerWorld.................... 43
2.4.4. Ví dụ minh họa:................................................................................................................... 44
2.5. Kết luận............................................................................................................................................... 48
CHƯƠNG 3. SỬ DỤNG QUYỀN TRUYỀN TẢI TÀI CHÍNH FTR ĐỂ QUẢN
LÝ NGHẼN MẠCH............................................................................................................................. 48
3.1. Các rủi ro về giá điện trong thị trường điện.......................................................................... 49
3.2. Hợp đồng dạng sai khác CfD - Contracts for Differences.............................................. 50
3.3. Quyền truyền tải tài chính FTR................................................................................................. 56
3.3.1. Sử dụng CfD và FTR trong thị trường tập trung trên sơ đồ lưới điện 2 nút . 57
3.4. Trường hợp chỉ sử dụng hợp đồng song phương dạng sai khác CfD.......................... 60
3.5. Trường hợp sử dụng hợp đồng song phương dạng sai khác CfD và Quyền
truyền tải tài chính FTR........................................................................................................................ 61
vi
3.5.1. Sử dụng CfD và FTR trong thị trường tập trung trên sơ đồ lưới điện 3 nút . 61
3.6. Thuật tốn tính tốn FTR............................................................................................................. 64
3.7. Kết luận............................................................................................................................................... 66
CHƯƠNG 4. SỬ DỤNG FTR TRONG THỊ TRƯỜNG MUA BÁN TẬP
TRUNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2................................. 67
4.1. Sơ đồ và dữ liệu hệ thống điện.................................................................................................. 67
4.1.1. Giới thiệu chung về lưới điện thuộc Công ty Truyền tải điện 2 quản lý:......67
4.1.2. Bản đồ ranh giới quản lý vận hành của các Công ty truyền tải điện...............68
4.1.3. Sơ đồ lưới điện công ty Truyền tải điện 2 quản lý................................................. 69
4.1.4. Số liệu ĐZ 500kV và TBA 500kV do công ty Truyền tải điện 2 quản lý....70
4.1.5. Tính tốn phân bố công suất và LMP tại các nút.................................................... 70
4.1.6. Mô phỏng trường hợp lưới truyền tải vận hành bình thường:...........................72
4.1.7. Mô phỏng trường hợp lưới truyền tải vận hành trong tình trạng một ĐZ
500kV cắt ra bảo dưỡng (sự cố):....................................................................................................... 74
4.2. Phân tích, tính tốn FTR trong lưới truyền tải:................................................................... 87
4.2.1. Trường hợp chỉ sử dụng hợp đồng song phương dạng sai khác CfD..............87
4.2.2. Trường hợp sử dụng hợp đồng song phương dạng sai khác CfD và quyền
truyền tải tài chính FTR........................................................................................................................ 88
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
1.1.
Hệ thống liên kết 1-2 t
biệt, một thị trường ch
mạch
4.1.
Thông số các ĐZ 500k
4.2.
Bảng các loại chi phí t
4.3.
Bảng liệt kê cơng suất
4.4.
Bảng liệt kê cơng suất
4.5.
Giá điện LMP tại các n
4.6.
Các thành phần của LM
4.7.
Liệt kê công suất phát
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
Mơ hình
Shuttlew
Mơ hình
Shuttlew
khơng kế
Mơ hình
Shuttlew
Mơ hình
Shuttlew
1.5.
Minh họa
1.6.
Dịng cơn
1.7.
Mơ hình
1.8.
Sơ đồ mơ
thành mộ
1.9.
Tác động
2.1.
Đường đ
2.2.
Đường đ
2.3.
Đường đ
2.4.
Đường đ
2.5.
Tổng thặ
2.6.
Sơ đồ ví
2.7.
Sơ đồ ph
2.8.
Sơ đồ ph
2.8.
Sơ đồ ph
2.9.
Sơ đồ ph
2.11.
Sơ đồ ph
2.12.
Sơ đồ hệ
2.13.
Sơ đồ hệ
2.14.
Thiết lập
2.15.
Thay đổi
2.16.
Thay đổi
2.17.
Thay đổi
2.18.
Cắt một
2.19.
Nhà máy
ix
Số hiệu
hình
2.20.
Đường d
2.21.
Đường d
2.22.
Tụ bù
2.23.
Phụ tải
2.24.
Sơ đồ hệ
2.25.
Sơ đồ hệ
2.26.
Sơ đồ hệ
2.27.
Sơ đồ hệ
2.28.
Sơ đồ hệ
2.29.
Sơ đồ hệ
3.1.
Ví dụ mi
giá LMP
CfD đã k
3.2.
Ví dụ mi
giá LMP
CfD đã k
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Sơ đồ mơ
Truyền tả
Sơ đồ mô
Áng- Đà
Sơ đồ mô
Tĩnh – Đ
Sơ đồ mô
Nẵng – D
Sơ đồ mô
Sỏi - Ple
4.6.
4.7.
4.8.
4.9
Sơ đồ mô
Nẵng – T
Sơ đồ m
Thạnh M
Sơ đồ mô
Tĩnh – V
Sơ đồ mô
Pleiku –
1
MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Tại điều 4 Luật Điện lực đề cập: “Xây dựng và phát triển thị trường điện lực
theo ngun tắc cơng khai, bình đẳng, cạnh tranh lành mạnh, có sự điều tiết của Nhà
nước để nâng cao hiệu quả trong hoạt động điện lực; bảo đảm quyền và lợi ích hợp
pháp của các đơn vị điện lực và khách hàng sử dụng điện; thu hút mọi thành phần kinh
tế tham gia hoạt động phát điện, phân phối điện, bán buôn điện, bán lẻ điện và tư vấn
chuyên ngành điện lực. Nhà nuớc độc quyền trong hoạt động truyền tải, điều độ hệ
thống điện quốc gia, xây dựng và vận hành các nhà máy điện lớn, có ý nghĩa đặc biệt
quan trọng về kinh tế - xã hội, quốc phịng, an ninh”. Thủ tướng Chính phủ ban hành
Quyết định số 26/2006/QÐ-TTg ngày 26 tháng 1 năm 2006 (nay đã đuợc 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 truờng điện
lực Việt Nam. Theo đó, thị trường điện lực tại Việt Nam sẽ hình thành và phát triển
theo 03 cấp độ: i)Thị trường phát điện cạnh tranh (dự kiến vận hành đến năm 2014); ii)
Thị trường bán buôn cạnh tranh (từ năm 2015 đến năm 2021); và iii) Thị truờng bán lẻ
điện cạnh tranh (từ năm 2021).
Thị trường phát điện cạnh tranh sau khi vận hành đã đạt được các kết quả tích
cực. Hệ thống điện đã đuợc vận hành an toàn tin cậy, khơng có sự cố có ngun nhân
từ việc vận hành thị trường điện, đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia.
Ðồng thời, việc vận hành thị truờng điện đã tăng tính minh bạch, cơng bằng trong việc
huy động các nguồn điện. Thông qua cơ chế chào giá cạnh tranh, các đơn vị phát điện
đã chủ động nâng cao hiệu quả cạnh tranh và giảm chi phí phát điện của các nhà máy.
Từ ngày 1 tháng 1 năm 2018, các đơn vị đã bắt đầu tiến hành các công tác vận
hành thị trường bán buôn điện cạnh tranh thí điểm thanh tốn thật. Trong hơn 6 tháng
đầu năm 2018, các đơn vị đã và đang nghiêm túc triển khai vận hành thị trường bán
buôn điện cạnh tranh thí điểm theo quy định cụ thể như sau: i) Thực hiện dự báo phụ
tải; ii) Tính tốn phân bổ sản lượng hợp đồng mua trên thị trường điện; iii) Thu thập,
đối soát số liệu đo đếm và kiểm tra, đối soát, xác nhận các bảng kê ngày, bảng kê tháng
trên thị trường giao ngay.
Khác với thị trường phát điện cạnh tranh chỉ có một đơn vị mua điện duy nhất
là Công ty mua bán điện, trong thị trường bán buôn cạnh tranh gồm nhiều người mua;
ở giai đoạn hiện nay đó là năm Tổng cơng ty Điện lực. Thị trường bán buôn cạnh tranh
Việt Nam là thị trường mua bán tập trung trên hệ thống điện quốc gia, gồm hai thị
trường là thị trường song phương và thị trường trả ngay. Mặc dù thị trường giao ngay
sản lượng mua bán không lớn (hiện chiếm tỉ lệ không quá 20%) nhưng giá SMP của
2
thị trường này được làm giá thanh toán chung cho thị trường và ảnh hưởng đến các thị
trường khác. Để hạn chế các rủi ro do biến động của giá SMP, trong giao dịch hợp
đồng song phương các nhà máy điện và người mua điện thường sử dụng hợp đồng
dạng sai khác CfD.
Khi lưới điện có khả năng tải khơng giới hạn thì giá điện tại các nút, các vùng
gần như bằng nhau, chỉ khác một ít do tổn thất trên lưới điện. Tuy nhiên trong thực tế,
do phụ tải phát triển nhanh và những sự cố ngẫu nhiên các phần tử trên lưới điện, cũng
như do yêu cầu ổn định hệ thống, lưới điện chỉ cho phép truyền tải với một giới hạn
cho phép. Khi lưới điện bị nghẽn mạch do trật tự phát điện “không xứng đáng” của các
nhà máy điện trong bài toán phân bổ kinh tế công suất sẽ làm giá điện tại các nút, các
vùng khác nhau nhiều. Điều này dẫn đến xuất hiện thặng dư nghẽn mạch và ảnh hưởng
đến hiệu quả kinh doanh của các nhà máy bán điện cũng như khách hàng mua điện.
Như vậy, mặc dù đã sử dụng hợp đồng sai khác CfD trong các giao dịch mua bán song
phương nhưng các bên không thể mua bán với nhau theo hợp đồng đã thỏa thuận. Các
nhà máy điện cũng như các khách hàng mua điện (các Tổng công ty Điện lực) phải tìm
cách bảo vệ mình trước những rủi ro không mong muốn này. Cơ quan vận hành hệ
thống và thị trường điện, cũng như các đơn vị quản lý lưới điện truyền tải cấn phải xâu
dựng những cơ chế vận hành và những giải pháp kỹ thuật, tài chính để quản lý tắc
nghẽn.
Việc nghiên cứu, phân tích, đề xuất các giải pháp quản lý sự tắc nghẽn của hệ
thống truyền tải trong thị trường điện và nhất là ở thị trường bán buôn Việt Nam là thật
sự cần thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn cao đối với ngành điện Việt Nam hiện nay.
Một giải pháp tìa chình để quản lý tắc nghẽn là sử dụng Quyền truyền tải tài chính làm
cơng cụ cho các bên mua bán điện bảo vệ mình trước các rủi ro biến động giá điện
LMP tại các nút khi lưới truyền tải bị tắc nghẽn. Đây là nội dung được chọn nghiên
cứu trong luận văn.
2.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu mơ hình và cơ chế vận hành thị trường điện bán buôn Việt
Nam
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tắc nghẽn lưới điện truyền tải đến thị trường
điện
- Các phương pháp tính tốn giá biên điểm nút LMP
Nghiên cứu phân tích các rủi ro của các đơn vị bán/mua trong thị trường điện
khi xuất hiện nghẽn mạch
- Nghiên cứu khả năng sử dụng công cụ FTR để hạn chế rủi ro trong TTĐ
3.Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
- Mơ hình thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam.
3
- Ảnh hưởng của tắc nghẽn trong lưới truyền tải đến thị trường điện cạnh
tranh.
- Quyền truyền tải tài chính FTR trong quản lý tắc nghẽn.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
- Thị trường bán buôn điện cạnh tranh tại Việt Nam.
Phân tích việc sử dụng và hiệu quả của FTR để quản lý nghẽn mạch trong lưới
truyền tải thông qua một số ví dụ lưới điện đơn giản.
- Áp dụng vào lưới điện truyền tải 500kV do Công ty Truyền tải điện 2 quản
lý.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng là kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực
nghiệm.
Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách báo….liên quan đến các
nội dung Thị trường điện, tắc nghẽn trong hệ thống điện Truyền tải, các phương pháp
tính toán LMP, vận hành tối ưu hệ thống điện và các giải pháp quản lý tắc nghẽn.
- Nghiên cứu thực nghiệm:
+ Thu thập dữ liệu sơ đồ hệ thống điện Truyền tải của Công ty truyền tải điện
2
+
Nghiên cứu sử dụng phần mềm tính tốn Power Word tính tốn phân bố công
suất tối ưu và LMP trong lưới Truyền tải.
+ Tính tốn hiệu quả của việc sử dụng FTR trong hệ thống điện.
5.Đặt tên Đề tài:
Căn cứ vào mục đích và nội dung nghiên cứu, chọn tên đề tài: “Nghiên cứu sử
dụng FTR để quản lý nghẽn mạch của lưới điện truyền tải trong thị trường điện
cạnh tranh”
6. Bố cục luận
văn Mở đầu
Chương 1: Phân tích ảnh hưởng của tắc nghẽn trong lưới điện truyền tải đến thị
trường điện cạnh tranh.
Chương 2: Tính tốn giá biên điểm nút
Chương 3: Sử dụng FTR để quản lý nghẽn mạch
Chương 4: Tính tốn minh họa và đánh giá hiệu quả
4
CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA TẮC NGHẼN TRONG LƯỚI ĐIỆN
TRUYỀN TẢI ĐẾN THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH
1.1. Tổng quan về thị trường Điện cạnh tranh tại Việt Nam
1.1.1. Khái niệm chung về thị trường điện
Thị trường điện có thể được định nghĩa như sau: “Một thị trường điện là một hệ
thống để mua và bán điện, trong đó giá được quyết định bởi yếu tố cung cầu”. Bỏ bao
cấp là q trình khi Chính phủ bãi bỏ những hạn chế về buôn bán và động viên các cá
nhân tham gia để thị trường hoạt động có hiệu quả hơn. Trước đây, cơng nghiệp sản
xuất điện được hợp nhất, có nghĩa là một cơ quan theo dõi và điều khiển tất cả các hoạt
động của phát điện, truyền tải và phân phối. Khoảng một thập niên trước, công nghiệp
sản xuất điện đã trải qua một quá trình sắp xếp lại cơ cấu, đặc biệt là việc tách hoạt
động truyền tải độc lập. Bỏ bao cấp được tiến hành làm tăng sự cạnh tranh thị trường
năng lượng và giảm chi phí giá thành.
Điện năng đã thực sự trở thành hàng hoá và kinh doanh trên một thị trường "phi
điều tiết" (deregulated market) hay thị trường điện cạnh tranh. Tuy nhiên điện khơng
phải là một loại hàng hố đơn giản và các thị trường điện rất phức tạp so với thị trường
đối với các sản phẩm khác.
Việc xây dựng thị trường điện cạnh tranh sẽ tạo ra một cơ chế cạnh tranh trong
các hoạt động sản xuất và kinh doanh điện, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của
các công ty điện lực. Các cơng ty điện lực cần phải tìm cách giảm chi phí trong sản
xuất nhằm giảm giá bán điện, tính tốn kỹ lưỡng khi quyết định đầu tư để mang lại
hiệu quả tối đa về kinh tế-kỹ thuật, tiết kiệm trong chi tiêu, áp dụng các tiến bộ mới
của khoa học công nghệ nhằm nâng cao năng suất lao động. Thị trường điện cạnh
tranh sẽ hạn chế sự can thiệp và điều tiết của các cơ quan chính phủ, tăng quyền tự
quyết của các doanh nghiệp ngành điện, thu hút nhiều hình thức đầu tư vào thị trường.
Các đặc điểm cơ bản của thị trường điện cạnh tranh là:
Là nơi tập hợp tất cả các người mua, người bán được tự do cạnh tranh trong
việc mua bán điện năng.
Các thành viên trong thị trường đều bình đẳng với nhau trong việc mua bán
điện.
Có các tổ chức để dàn xếp các mâu thuẫn giữa các thành viên trong thị trường.
Có các thành viên mà hoạt động của họ là để đảm bảo tính ổn định, an tồn của
hệ thống điện.
5
Giá trong thị trường được thiết lập thông qua các thỏa thuận giữa các thành
viên trong thị trường.
Xây dựng thị trường điện là xây dựng tính cạnh tranh hệ thống phát điện, hệ
thống truyền tải, hệ thống phân phối và xây dựng hệ thống thông tin phản hồi từ khách
hàng để phản ánh giá điện của thị trường và nhu cầu của phụ tải, thực hiện việc tiếp thị
trong thị trường. Trong thị trường điện, bên cạnh các yếu tố kỹ thuật (sự ổn định về
điện áp, tần số...), các yếu tố về kinh tế (các nguyên tắc trong hoạt động, các yếu tố về
giá) cũng ảnh hưởng đến hoạt động của thị trường. Vì vậy một thị trường điện muốn
hoạt động tốt phải đảm bảo hai yếu tố:
Phải có một hệ thống tiếp thị tốt.
Phải có sự hiệu chỉnh một cách nhanh chóng và thích hợp sự tương quan giữa
giá được phản hồi từ khách hàng và giá của nhà sản xuất.
Mối quan hệ giữa nhà cung cấp điện và khách hàng thể hiện qua giá điện trong
thị trường. Giá điện tác động đến nhu cầu điện năng của khách hàng. Khách hàng quan
tâm đến năng lực đáp ứng của nhà cung cấp. Vì thế giữa khách hàng và nhà cung cấp
sẽ tiến đến một cân bằng động. Việc xây dựng, lắp đặt một hệ thống cung cấp điện
phải căn cứ vào nhu cầu điện năng của khách hàng. Các nhà đầu tư không chỉ quan
tâm đến lượng điện năng, chất lượng điện năng mà cịn phải có sự dự báo về giá bán
điện trong một khoảng thời gian hoạt động dài trong tương lai. Khách hàng có thể thay
đổi nhà cung cấp nếu giá điện của nhà cung cấp này vượt quá giá vận hành trên thị
trường. Điều kiện này buộc các nhà cung cấp khi đưa ra giá điện phải dựa vào chi phí
hoạt động chứ khơng phải một điều kiện nào khác, từ đó yêu cầu giá điện trong thị
trường phải giống nhau đối với từng nhóm khách hàng giống nhau.
Trong thị trường điện, số lượng nhà cung cấp ảnh hưởng trực tiếp đến thị
trường. Nếu một thị trường có nhiều nhà cung cấp và khách hàng sẽ làm giảm tính tập
trung của thị trường, nâng cao tính cạnh tranh, hạn chế tầm ảnh hưởng của một số nhà
máy điện. Nếu một thị trường có ít nhà cung cấp sẽ dẫn đến hạn chế quá trình cạnh
tranh, dễ xảy ra tình trạng các nhà cung cấp dùng sức mạnh của mình để khống chế thị
trường.
Trong thị trường điện, chi phí sàn được xác định theo chi phí thật sự trong sản
xuất điện năng. Giá trên thị trường được đặt theo chi phí sàn là một yếu tố quan trọng
không chỉ ảnh hưởng đến sự cạnh tranh trong thị trường mà cịn có thể giúp các nhà
quản lý kiểm soát hoạt động của thị trường và đánh giá cơ hội đầu tư trong tương lai.
Việc đặt giá theo chi phí sàn phải đảm bảo khơng phụ thuộc vào lợi ích của cá nhân
nào trong thị trường.
6
1.1.2. Các mơ hình tổ chức kinh doanh điện năng
Cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật và quản lý, kết hợp với sự phát
triển của một số học thuyết kinh tế mới đã tạo điều kiện để nhiều công ty điện lực
nghiên cứu xây dựng, phát triển các mơ hình kinh doanh mới thay thế cho mơ hình
truyền thống trước đây như mơ hình truyền tải hộ, mơ hình thị trường phát điện cạnh
tranh, mơ hình TTĐ cạnh tranh bán bn và bán lẻ,...Tuy nhiên, nhìn từ góc độ cạnh
tranh của thị trường có thể phân chia thành bốn loại mơ hình thị trường điện cơ bản
đang được áp dụng tại các nước trên thế giới hiện nay như sau:
Mơ hình Thị trường điện độc quyền:
Là mơ hình chỉ có một cơng ty nắm giữ tồn bộ các khâu của quá trình sản xuất
kinh doanh điện năng từ sản xuất, truyền tải đến phân phối cho khách hàng tiêu thụ.
Mơ hình này được trình bày trên Hình 1.1, tương ứng với công ty độc quyền
truyền thống. Mô hình phụ (a) tương ứng với trường hợp mà cơng ty kết hợp cả phát,
truyền tải và phân phối điện. Trong mơ hình (b), phát và truyền tải điện được quản lý
bởi một công ty, công ty này bán điện cho các công ty phân phối độc quyền địa
phương. Mô hình này khơng cản trở việc mua bán điện song phương giữa các công ty
hoạt động trong các khu vực địa lý khác nhau. Như minh hoạ trên Hình 1.1, các hoạt
động mua bán này diễn ra ở mức thị trường bán buôn.
Phát điện
Phát điện
Bán buôn
Truyền tải
Bán buôn
Truyền tải
Cty phân phối
Cty phân phối
Khách hàng
Khách hàng
(a)
(b)
Điện năng nội bộ công ty
Điện năng mua bán
Hình 1.1 Mơ hình độc quyền của thị trường điện
(theo Hunt và Shuttleworth 1966).
7
Trong mơ hình phụ (a) cơng ty liên kết hồn tồn theo hàng dọc, trong khi đó
trong mơ hình (b) phần phân phối được quản lý bởi một hay nhiều cơng ty riêng biệt.
Mơ hình Thị trường điện cạnh tranh phát điện nhưng chỉ có một đại lý mua
bn:
Là cấp độ đầu tiên của thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam. Trong giai đoạn
này, chỉ có cạnh tranh trong khâu phát điện, chưa có cạnh tranh trong khâu bán buôn
và bán lẻ điện. Khách hàng sử dụng điện chưa có cơ hội lựa chọn đơn vị bán điện cho
mình. Các đơn vị phát điện sẽ cạnh tranh bán điện cho một đơn vị mua buôn duy nhất
(Công ty mua bán điện trực thuộc EVN ) trên thị trường giao ngay và qua hợp đồng
mua bán điện dài hạn. Cục Điều tiết Điện lực quy định hàng năm tỷ lệ sản lượng điện
năng mua bán qua hợp đồng và điện năng giao dịch trên thị trường giao ngay.
Mơ hình này được mơ tả Hình 1.2. Với hình 1.2 (a) Cơng ty hợp nhất khơng cịn sở
hữu tất cả khả năng phát điện nữa. Các nhà sản xuất độc lập (IPP) được nối vào lưới điện
và bán điện cho các công ty hoạt động như một đại lý mua điện. Hình 1.2(b) là sự phát
triển tiếp theo của mơ hình này ở những nơi mà các cơng ty này khơng cịn sở hữu bất kỳ
khả năng phát điện nào nữa và tất cả điện của công ty được mua từ các IPP. Các hoạt động
phân phối và bán lẻ cũng không cịn hợp nhất với nhau. Và các cơng ty phân phối mua
điện cho các khách hàng của mình từ các đại lý mua điện của thị trường bán buôn. Giá cả
thiết lập bởi các đại lý mua điện phải được điều tiết bởi vì có sức mạnh độc quyền của các
công ty phân phối và sức mạnh độc quyền đối với các IPP.
IPP
IPP
Sở hữu máy
Đại lý mua điện
giá bán buôn
Cty phân phối
IPP
Đại lý mua điện
giá bán buôn
CT phân phối CT phân phối
Khách hàng
Điện năng nội bộ công ty
Điện năng mua bán
Hình 1.2 Mơ hình đại lý mua điện của thị trường theo (Hunt và
Shuttleworth 1966). (a) phiên bản kết hợp; (b) phiên bản không kết hợp.
8
Mơ hình Thị trường cạnh tranh bán bn:
Trong mơ hình này, được trình bày trên hình 1.3, khơng có một tổ chức trung
tâm nào chịu trách nhiệm trong việc cung cấp điện năng. Thay vào đó, các cơng ty
phân phối mua điện cho người tiêu thụ trực tiếp trên thị trường bán buôn. Các giao
dịch này diển ra trong một thị trường điện bán buôn. Các khách hàng lớn thường được
phép mua điện trực tiếp trên thị trường bán buôn. Thị trường bán bn này có thể xem
như là một hình thức của các giao dịch chung hoặc của các giao dịch song phương. Ở
mức bán bn, chỉ cịn những chức năng vẫn cịn chịu sự kiểm sốt tập trung đó là sự
vận hành của thị trường giao ngay và sự vận hành của lưới điện truyền tải. Ở mức bán
lẻ, hệ thống vẫn chịu sự kiểm soát tập trung bởi vì mỗi cơng ty phân phối khơng chỉ
vận hành lưới phân phối mà còn mua điện với tư cách là khách hàng trong vùng phục
vụ.
CT phát
CT phát
CT phát
Thị trường bán buôn
Hệ thống
truyền tải
CT phân phối
Khách hàng
CT phân phối
Khách hàng
CT phân phối
Khách hàng
Điện năng mua bán
Hình 1.3. Mơ hình cạnh tranh bán buôn của thị trường
(theo Hunt và Shuttleworth 1966).
Mô hình này tạo ra nhiều sự cạnh tranh đáng kể đối với các cơng ty phát điện
bởi vì giá bán buôn được quyết định bởi sự tác động qua lại của cung và cầu. Mặt
khác, giá bán lẻ điện năng vẫn phải điều tiết vì các khách hàng nhỏ khơng thể chọn lựa
một nhà cung cấp cạnh tranh khi họ cảm thấy giá quá cao. Điều này bỏ mặc cho các
công ty phân phối phải chịu sự gia tăng mạnh và đột ngột của giá bán bn điện năng.
Mơ hình thị trường bán lẻ điện cạnh tranh:
Sự cạnh tranh diễn ra ở cả 3 khâu: phát điện, bán buôn và bán lẻ điện. Khách
hàng trên cả nước được lựa chọn đơn vị bán điện cho mình (đơn vị bán lẻ điện) hoặc
mua điện trực tiếp từ thị trường. Các đơn vị bán lẻ điện cũng cạnh tranh mua điện từ
9
các đơn vị bán buôn, các đơn vị phát điện hoặc từ thị trường để bán lẻ cho khách hàng
sử dụng điện.
Hình 1.4 minh hoạ dạng sau cùng của thị trường điện mà ở đó các khách hàng
có thể chọn các nhà cung cấp của họ. Do phí tổn giao dịch, nên chỉ có các khách hàng
lớn nhất chọn mua điện năng trực tiếp trên thị trường bán buôn. Hầu hết các khách
hàng nhỏ và trung bình mua điện từ các công ty bán lẻ là các người mua điện từ thị
trường bán bn. Trong mơ hình này, các hoạt động "kết dây" của các công ty phân
phối được tách khỏi các hoạt động bán lẻ của họ bởi vì các cơng ty này khơng cịn độc
quyền cục bộ nữa trong việc cung cấp điện trong khu vực bao bọc bởi lưới điện của
họ. Trong mơ hình này chỉ có những chức năng độc quyền vẫn cịn duy trì đó là sự
cung cấp và vận hành lưới truyền tải và phân phối.
Một khi các thị trường đủ sức cạnh tranh được thiết lập, thì giá bán lẻ khơng bắt
buộc phải được điều tiết bởi vì các khách hàng nhỏ có thể thay đổi các công ty bán lẻ
khi các công ty này đưa ra một mức giá tốt hơn. Như chúng ta sẽ thấy trong chương 2,
theo viễn cảnh kinh tế, mơ hình này là thoả mãn nhất bởi vì giá điện được thiết lập
thông qua các tác động thị trường. Tuy nhiên, việc thực hiện mơ hình này cần một
khối lượng đáng kể về đo đạc, thông tin liên lạc và xử lý dữ liệu.
CT phát
Thị trường bán buôn
Hệ thống truyền tải
CT bán lẻ
CT bán lẻ
Khách hàng lớn
Thị trường bán lẻ
Các lưới điện
Khách hàng
Khách hàng
Khách hàng
Khách hàng
Điện năng mua bán
Hình 1.4. Mơ hình cạnh tranh bán lẻ của thị trường
(theo Hunt và Shuttleworth 1966).
Chi phí cho các lưới điện truyền tải và phân phối vẫn được tính vào cho tất cả
người dùng điện. Điều này được thực hiện trên cơ sở điều tiết bởi vì các lưới điện này
vẫn còn độc quyền.
10
1.1.3. Tình hình phát triển của thị trường điện Việt Nam
Với xu thế hội nhập kinh tế tồn cầu địi hỏi nước ta phải phát triển một thị
trường điện cạnh tranh cơng khai, bình đẳng có sự điều tiết của nhà nước để nâng cao
hiệu quả hoạt động điện lực, thu hút mọi thành phần kinh tế tham gia hoạt động phát
điện, buôn bán điện và tư vấn chuyên ngành điện. Theo số liệu dự báo nhu cầu điện:
2020: 247-300 tỷ Kwh, Pmax ~ 41.000-50.000MW.
Nhu cầu vốn đầu tư giai đoạn đến 2010 và 2011-2020:
Nhu cầu vốn đầu tư 2011-2020 là 39 tỷ USD.
Nhu cầu vốn đầu tư trung bình lên tới trên 3 tỷ USD/năm.
Nhu cầu vốn đầu tư trên là một áp lực lớn cho Chính phủ, vì vậy để thu hút các
nguồn vốn đầu tư thì việc tạo ra thị trường điện cạnh tranh là tất yếu, địi hỏi nội tại
của ngành điện, là lợi ích chung của quốc gia và phù hợp với xu thế thế giới. Nhận
thấy việc hình thành một thị trường điện cạnh tranh như các thị trường hàng hóa khác
là điều khơng thể tránh khỏi. Chính phủ, Bộ Cơng nghiệp (nay là Bộ Cơng thương) và
Tập đồn Điện lực Việt Nam đã có các bước đi đúng đắn và cụ thể hóa bằng các văn
bản, nghị định sau:
Nghị quyết Trung ương 3 và nghị quyết Trung ương 9 của Ban Chấp hành
Trung ương Đảng về sắp xếp, đổi mới, phát triển, nâng cao hiệu quả của các DNNN.
Kết luận của Bộ chính trị về chiến lược phát triển ngành Điện lực Việt Nam tại
văn bản số 26-KL/TW ngày 24/10/2003 đã nêu rõ về chiến lược phát triển ngành điện:
“Từng bước hình thành thị trường điện cạnh tranh trong nước, đa dạng hóa phương
thức đầu tư và kinh doanh điện, khuyến khích nhiều thành phần tham gia, không biến
độc quyền nhà nước thành độc quền doanh nghiệp. Nhà nước chỉ nắm những khâu
truyền tải điện và vận hành các nhà máy thủy điện lớn, các nhà máy điện nguyên tử.”
Ngày 1/7/2005, Luật Điện lực bắt đầu có hiệu lực đã tạo tiền đề cho việc phát
triển một thị trường điện tại Việt Nam.
Ngày 26/1/2006, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định 26/2006/ QĐ-TTG
phê duyệt lộ trình, các điều kiện hình thành và phát triển các cấp độ thị trường điện lực
tại Việt Nam. Trong đó thị trường điện lực tại Việt Nam được hình thành và phát triển
qua 3 cấp độ:
Cấp độ 1 (2005-2014): thị trường phát điện cạnh tranh.
Cấp độ 2 (2015-2022): thị trường bán buôn điện cạnh tranh.
Cấp độ 3 (từ sau 2022): thị trường bán lẻ điện cạnh tranh.
Ngày 29/12/2006, quy định thị trường điện cạnh tranh thí điểm được Bộ Công
nghiệp phê duyệt đã tạo khung pháp lý cho các hoạt động thị trường điện trong những
bước đầu tiên.
11
Ngày 3/1/2007, theo đúng quyết định 26/2006/ QĐ-TTG của Thủ tướng Chính
phủ, thị trường phát điện cạnh tranh thí điểm nội bộ EVN đã đi vào hoạt động với các
công việc cơ bản của một thị trường điện như:
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
mơ hình một đơn vị mua duy nhất.
Các công ty phát điện độc lập (IPP) không thuộc sở hữu của EVN tiếp tục bán
điện cho EVN theo các hợp đồng mua bán điện dài hạn (PAA) đã được ký kết.
Bộ Công nghiệp ban hành các quy định điều tiết các hoạt động của thị trường
và hướng dẫn thực hiện.
Ngày 5/4/2007, Tập đoàn Điện lực Việt Nam đã ban hành Quy định lập lịch huy
động và điều độ thời gian thực, trong đó cơng khai các trình tự, thủ tục trong việc huy
động các nhà máy điện trong thị trường phát điện cạnh tranh thí điểm.
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
truờng điện lực Việt Nam. Theo đó, thị trường điện lực tại Việt Nam sẽ hình thành và
phát triển theo 03 cấp độ: i) Thị trường phát điện cạnh tranh (dự kiến vận hành đến
năm 2014); ii) Thị trường bán buôn cạnh tranh (từ năm 2015 đến năm 2021); và iii)
Thị truờng bán lẻ điện cạnh tranh (từ năm 2021).
1.1.4. Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam
i. Sơ lược về thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam:
Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam (VWEM) - hiện đang áp dụng
mơ hình thị trường điện nhiều người mua bn – Áp dụng mơ hình thị trường chào giá
theo chi phí (Cost-Based Pool), với chu kỳ giao dịch 30 phút, chu kỳ điều độ 30 phút,
chu kỳ chào giá và đơn vị chào giá cụ thể như sau:
Chu kỳ chào giá: Trong ngày D-1, đơn vị phát điện lập bản chào giá cho 48
chu kỳ giao dịch của ngày D và gửi cho Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường
điện. Trong ngày D, đơn vị phát điện được cập nhật và gửi lại bản chào giá trước giờ
vận hành 6 giờ;
Chào giá phát điện: Đơn vị phát điện thực hiện chào giá trong phạm vi giá sàn
và giá trần cho tồn bộ cơng suất khả dụng của các tổ máy phát điện. Giá trần bản chào
các tổ máy nhiệt điện được tính tốn theo Quy định thị trường bán buôn điện cạnh
tranh. Giá trần bản chào của các tổ máy thủy điện được xác định trên cơ sở giá trị nước
do Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện tính toán. Bản chào giá của đơn
vị phát điện bao gồm tối đa 10 cặp giá chào (đ/kWh) và công suất (MW) của từng tổ
máy phát điện trong từng chu kỳ giao dịch;
12
Chào giá phía phụ tải: Các đối tượng đặc biệt tham gia chào giá, bao gồm: i)
Nhà máy thủy điện tích năng; ii) Các phụ tải có khả năng điều chỉnh (interuptable
load) chào giá để cung cấp dịch vụ dự phịng.
ii. Cơ chế hoạt động của thị trường bán bn điện cạnh tranh Việt Nam:
Thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam là thị trường toàn phần, điều độ
tập trung. Mua bán điện trong thị trường điện thực hiện thông qua thị trường giao ngay
và hợp đồng mua bán điện. Các cơ chế vận hành Thị trường bán buôn điện cạnh tranh
cụ thể như sau:
a) Cơ chế vận hành của thị trường điện giao ngay
Đơn vị phát điện chào bán tồn bộ cơng suất khả dụng lên thị trường giao
ngay với giá chào nằm trong dải từ giá sàn đến giá trần;
Lịch huy động các tổ máy được Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường
điện lập theo ngun tắc tối thiểu hóa chi phí mua điện cho từng chu kỳ giao dịch căn
cứ trên bản chào giá của các tổ máy, dự báo phụ tải hệ thống điện có xét đến các ràng
buộc vận hành hệ thống điện;
Giá thị trường giao ngay được Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường
điện xác định sau ngày vận hành cho từng chu kỳ giao dịch căn cứ trên phụ tải thực tế
của hệ thống điện, các bản chào giá và công suất sẵn sàng thực tế của các tổ máy.
b) Cơ chế hợp đồng mua bán điện song phương
Bên bán điện và Bên mua điện trên Thị trường bán bn điện cạnh tranh có
quyền tự do lựa chọn đối tác để thoả thuận ký hợp đồng mua bán điện song phương
theo quy định của Bộ Công Thương.
c) Cơ chế cung cấp dịch vụ phụ trợ
Số lượng dịch vụ phụ trợ cần thiết hàng năm do Đơn vị vận hành hệ thống
điện và thị trường điện xác định để đảm bảo an ninh hệ thống điện. Giá các dịch vụ
phụ trợ được xác định trên nguyên tắc đảm bảo cho nhà máy điện cung cấp dịch vụ thu
hồi đủ chi phí;
Dịch vụ phụ trợ trong Thị trường bán buôn điện cạnh tranh do đơn vị phát
điện cung cấp được huy động và thanh toán theo các quy định của Thị trường bán
buôn điện cạnh tranh.
d) Cơ chế thanh toán
Thanh toán trên thị trường giao ngay: Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị
trường điện có trách nhiệm tính tốn và cơng bố các khoản thanh tốn trong thị trường
điện giao ngay cho từng chu kỳ giao dịch và cho tồn bộ chu kỳ thanh tốn;
Thanh tốn theo hợp đồng mua bán điện song phương: Bên mua điện thanh
toán trực tiếp cho Bên bán điện theo các quy định trong hợp đồng căn cứ trên sản
