Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22kV tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Thời gian qua, tỉnh Quảng Nam có sự phát triển mạnh về kinh tế, xã hội và dịch vụ. Nhiều khu công nghiệp, cụm công nghiệp được hình thành; nhiều khu kinh doanh dịch vụ được đầu tư với quy mô lớn và nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao.
Lưới điện hiện trạng của tỉnh Quảng Nam còn nhiều điểm chưa hoàn thiện. Nhiều xuất tuyến 22kV có bán kính cấp điện lớn; các khu vực phía tây tỉnh Quảng Nam phần lớn lưới hình tia gây ảnh hưởng đến độ tin cậy cấp điện; Lưới điện hiện trạng còn sử dụng cấp điện áp 35kV để truyền tải khu vực miền núi và truyền tải hộ các nhà máy thuỷ điện.
Nguồn vốn đầu tư của ngành Điện còn hạn chế, trong khi yêu cầu cấp điện, nhu cầu sử dụng điện ngày càng lớn nên cần có định hướng đầu tư phát triển phù hợp, hiệu quả sử dụng nguồn vốn và nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện.
Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao của các phụ tải trên địa bàn; đáp ứng tình hình phát triển kinh tế xã hội tại địa phương và giảm tổn thất, nâng cao độ tinh cậy cấp điện trên địa bàn, cần có giải pháp đầu tư phát triển, nâng cao hiệu quả quản lý vận hành lưới điện tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025 và định hướng phát triển lâu dài.
Việc xây dựng giải pháp đầu tư phát triển, quản lý vận hành hiệu quả lưới điện tỉnh Quảng Nam giải đoạn 2021-2025 và định hướng phát triển lâu dài là cần thiết để đảm bảo nguồn lưới điện khu vực đảm bảo ổn định, hiệu quả.
Với các lý do trên, tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện 22kV tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025” cho luận văn tốt nghiệp của mình.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Mục đích nghiên cứu của đề tài là: Xác định lưới điện hiện trạng, tình hình phát triển phụ tải để xây dựng giải pháp đầu tư phù hợp để nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện, giảm tổn thất điện năng lưới điện. Đồng thời, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của các Nhà đầu tư trên địa bàn.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Lưới điện phân phối thuộc quản lý của Công ty Điện lực Quảng Nam.
- Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Nam và nhu cầu sử dụng điện trong thời gian đến.
- Các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế đầu tư lưới điện.
- Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý vận hành lưới điện.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tìm hiểu về tình hình quy hoạch, phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu sử dụng điện các khu vực tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025 và các yếu tố ảnh hưởng đến tổn thất điện năng lưới điện. Trong giới hạn của đề tài này, tác giả tập trung nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tổn thất điện năng lưới điện khu vực Quảng Nam nhằm đưa ra giải pháp đầu tư phù hợp trong giai đoạn 2021-2025 để giảm tổn thất điện năng, đảm bảo cung cấp điện, nâng cao hiệu quả quản lý vận hành.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Kết hợp lý thuyết và thực tế để xem xét các yêu tố ảnh hưởng đến công tác quản lý vận hành lưới điện tỉnh Quảng Nam thời gian qua và đề ra các giải pháp cải thiện.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
- Thu thập các tài liệu liên quan.
- Các vấn đề ảnh hưởng đến chế độ vận hành của lưới điện.
- Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý vận hành lưới điện.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
- Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để mô phỏng, tính toán.
- Sử dụng phần mềm quản lý quy hoạch (EMAPS) để đánh giá quy hoạch lưới điện.
- Sử dụng phần mềm quản phân tích kinh tế tài chính của EVNCPC (PTKTTC) và phần mềm Microsoft excell để tính toán hiệu quả kinh tế tài chính của giải pháp.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cung cấp điện trên địa bàn tỉnh Quảng Nam.
- Hiệu quả trong đầu tư, đảm bảo tối ưu hóa nguồn vốn.
- Đưa ra giải pháp vận hành hiệu quả phù hợp với kết lưới của Quảng Nam giai đoạn 2021-2025.
– Bố cục của đề tài: Cấu trúc của đề tài gồm 4 chương
+ Chương 1: Tổng quan
+ Chương 2: Hiện trạng và các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý vận hành lưới điện khu vực Quảng Nam.
+ Chương 3: Giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025.
+ Chương 4: Phân tích hiệu quả giải pháp đầu tư.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về tỉnh Quảng Nam
1.1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế chính trị xã hội.
Tỉnh Quảng Nam được tái lập vào ngày 01/01/1997, là tỉnh thuộc duyên hải miền Trung, nằm ở vị trí trung độ của nước ta, cách thủ đô Hà Nội khoảng 759 km về phía Bắc và cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 971 km về phía Nam. Toàn tỉnh có 2 thành phố (Tam Kỳ, Hội An), 01 thị xã (Điện Bàn) và 15 huyện. Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là 10.574,74 km2 với dân số gần 1,5 triệu người.
1.1.2. Quy hoạch phát triển công nghiệp tỉnh Quảng Nam.
Toàn tỉnh đã quy hoạch phát triển 11 khu công nghiệp tập trung với tổng diện tích trên 6 nghìn ha, đến nay đã có 7 khu công nghiệp đi vào hoạt động với tỷ lệ lấp đầy trên 51%.
Ngoài ra, có 49 cụm công nghiệp đang triển khai thực hiện đầu tư xây dựng hạ tầng và đi vào hoạt động với diện tích 1.260 ha, diện tích đất công nghiệp 929 ha.
1.2. Tình hình cung ứng, sử dụng điện và cơ cấu phụ tải tỉnh Quảng Nam
1.2.1. Tình hình cung ứng, sử dụng điện ở Quảng Nam
Trong những năm qua sản lượng điện thương phẩm cung cấp cho các ngành kinh tế và sinh hoạt của nhân dân trên địa bàn tỉnh Quảng Nam không ngừng tăng lên, tốc độ tăng trưởng trung bình trong giai đoạn 2016-2020 là 10,6%/năm.
Bảng 1.1. Điện thương phẩm tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2016-2020)
| Năm | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
| Điện thương phẩm (tr.kWh) | 1.344,79 | 1.618,26 | 1.858,55 | 2.042,86 | 2.005,66 |
| Tăng trưởng so với năm trước (%) | 24,45 | 20,34 | 14,85 | 9,92 | -1,82 |
| Thương phẩm 110kV (tr.kWh) | 55,85 | 107,18 | 97,06 | 92,06 | 101,24 |
| Thương phẩm trung áp (tr.kWh) | 591,14 | 746,01 | 910,67 | 973,62 | 893,44 |
| Thương phẩm hạ áp (tr.kWh) | 697,80 | 765,07 | 850,82 | 977,18 | 1.010,97 |
1.2.2. Cơ cấu và tốc độ tăng trưởng các thành phần phụ tải giai đoạn 2016-2020
1.2.2.1. Tốc độ tăng trưởng phụ tải giai đoạn 2016-2020
Giai đoạn 2016-2020, công suất phụ tải cực đại tỉnh Quảng Nam tăng 1,34 lần, từ 257,4 MW năm 2016 lên 344 MW năm 2020. Tốc độ tăng trưởng phụ tải bình quân là 7,8%/năm.
Bảng 1.3. Tốc độ tăng trưởng phụ tải tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2016-2020
| Năm | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
| Pmax | 257,4 | 279,7 | 319,5 | 362 | 344 |
| Tốc độ tăng trưởng | 11,1% | 8,7% | 14,2% | 13,3% | -5,0% |
1.2.2.2. Phân bố phụ tải
Phụ tải tập trung ở khu vực đồng bằng, khu công nghiệp ven biển phía Đông: Núi Thành, Điện Bàn, Tam Kỳ, Hội An, Duy Xuyên. Trong đó đặc biệt là các khu vực:
– Khu vực Núi Thành với tổng công suất đặt đến tháng 3/2021 là Sđặt =264MVA.
– Khu vực thị xã Điện Bàn với tổng công suất Sđặt = 176,3MVA.
– Khu vực thành phố Tam Kỳ với tổng công suất Sđặt = 153MVA.
– Khu vực Thành phố Hội An với tổng công suất Sđặt = 141MVA; Khu vực huyện Duy Xuyên với tổng công suất Sđặt khu vực Duy Xuyên là 127MVA.
Các khu vực miền núi phía Tây phụ tải thưa thớt: Sđặt khu vực Nam Giang = 12,2MVA, Sđặt khu vực Đông + Tây Giang = 13,2MW, Sđặt khu vực Nam, Bắc Trà My = 21MW.
1.2.3. Cơ cấu tiêu thụ điện
Cơ cấu tiêu thụ điện lưới điện tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2016-2020 chi tiết cho trong bảng 1.4 dưới đây.
Hình 1.4. Cơ cấu thành phần phụ tải tỉnh Quảng Nam 2016-2020
1.3. Quy hoạch và định hướng phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2021-2025
Hiện nay lưới điện 110kV, lưới điện trung hạ áp trên địa bàn tỉnh Quảng Nam chưa có điều chỉnh giai đoạn 2021-2025 nên cần tiếp tục bám sát quyết định số 1100/QĐ-BCT ngày 03/4/2018 của BCT về phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2016 – 2025, có xét đến 2035; Quy hoạch phát triển hệ thống điện 110kV và Quyết định số 1951/QĐ-UBND ngày 22/6/2018 của UBND tỉnh Quảng Nam về phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực Quảng Nam giai đoạn 2016 – 2025 có xét đến 2035.
Các khu vực phụ tải dự kiến phát triển nhanh trong thời gian đến, đặc biệt là phụ tải công nghiệp và du lịch, cụ thể như sau:
– Khu vực phía Nam tỉnh thuộc huyện Núi Thành với nhiều dự án có quy mô lớn sẽ đưa vào vận hành với tổng công suất 115MVA và nhà máy sản xuất khí Cá Voi Xanh công suất 72 MVA.
– Khu vực Tam Kỳ và vùng ven phát triển phụ tải công nghiệp tại KCN Tam Thăng trong thời gian đến dự kiến tăng cao. Công ty Hyosung dự kiến sẽ tăng lên 42,8 MW trong năm 2022; Khu đô thị Tây Bắc dự kiến với công suất 15,1 MVA.
– Khu vực ven biển Hội An – Điện Ngọc, đô thị Nam Hội An, Duy Xuyên, Thăng Bình với Dự án du lịch nghỉ dưỡng Nam Hội An với tổng mức đầu tư 4 tỷ USD, dự kiến công suất đưa vào hoạt động giai đoạn 2 với công suất 40MVA.
– Khu vực phía tây huyện Duy Xuyên đã phê duyệt Quy hoạch tổng thể đến năm 2025 với công suất 9MVA.
– Khu vực huyện Đông Giang, Tây Giang: Nhiều dự án đã được phê duyệt quy hoạch chi tiết với tổng nhu cầu công suất phụ tải đến năm 2025 là 5,9MW nhu cầu sử dụng điện cho phát triển các dự án công nghiệp, dịch vụ, du lịch là 19MVA.
1.4. Đánh giá
Cơ cấu phụ tải sử dụng điện khu vực Quảng Nam với thành phần sử dụng tập trung ở phụ tải công nghiệp và tiêu dùng chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu phụ tải tỉnh Quảng Nam trong thời gian qua.
Định hướng phát triển của địa phương tập trung vùng đông với việc phát triển các khu vực du lịch, dịch vụ ngày càng phát triển với các dự án du lịch nghỉ dưỡng có nhu cầu sử dụng điện cao.
Khu vực phía tây Quảng Nam phần lớn là núi nên việc phát triển phụ tải thời gian qua còn hạn chế. Tuy nhiên thời gian đến, với nhiều dự án đang triển khai dự báo nhu cầu sử dụng điện đến năm 2025 khoảng 19MVA.
1.5. Kết luận
Qua phân tích điều kiện tự nhiên, xã hội và tình hình phát triển kinh tế, cơ cấu phụ tải khu vực Quảng Nam hiện trạng và các đánh giá trên, cần đưa ra các giải pháp đầu tư phù hợp để nâng cao hiệu quả vận hành, cụ thể:
– Giải pháp đầu tư phát triển lưới điện khu vực phía đông để giảm bán kính các xuất tuyến 22kV, đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải trong tương lai.
– Giải pháp đầu tư phát triển lưới điện khu vực phía tây nam, đông bắc để đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải của địa phương.
– Phát triển lươi điện đảm bảo nhu cầu sử dụng điện công nghiệp, kinh doanh dịch vụ trong cơ cấu thành phần sử dụng điện.
CHƯƠNG 2
HIỆN TRẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUẢN LÝ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC QUẢNG NAM
2.1. Giới thiệu chung về lưới điện khu vực Quảng Nam
Trong các năm qua, UBND tỉnh Quảng Nam, Tập đoàn Điện lực Việt Nam và Tổng công ty Điện lực miền Trung đã đầu tư nhiều dự án xây dựng đường dây và trạm biến áp 110kV và xây dựng mới, cải tạo, nâng cấp lưới điện trung, hạ áp. Quy mô lưới điện khu vực Quảng Nam được tổng hợp từ năm 2016-2020, cụ thể như bảng sau:
Bảng 2.1. Tổng hợp quy mô lưới điện tỉnh Quảng Nam từ 2016-2020
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\LOP QUANG NAM 39+40\LOP QUANG NAM 39+40\R.R.NGUYEN NGOC THACH\SAU BAO VE\TOM TAT
