Nghiên cứu quản lý nhu cầu phụ tải điện (DSM) và Điều chỉnh phụ tải điện (DR) tại Khu công nghiệp Phú Bài – Thừa Thiên Huế

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Năng lượng có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của kinh tế – xã hội, đời sống xã hội, kinh tế ngày càng phát triển nên nhu cầu sử dụng năng lượng cho mục đích sinh hoạt, sản xuất kinh doanh ngày càng dòi hỏi nhu cầu rất lớn. Nguồn năng lượng sử dụng trong hoạt động hàng ngày hiện nay phần lớn được sử dụng từ các ngồn năng lượng không thể tái tạo, việc khai thác ồ ạt và sử dụng lãng phí làm cho các nguồn năng lượng này ngày càng cạn kiệt.

Với tốc độ tăng trưởng GDP bình quân của nền kinh tế nước ta giai đoạn năm 2016-2020 đạt 6,8%/năm, sản lượng điện thương phẩm toàn quốc năm 2020 đạt 216,95 tỷ kWh, tăng 1,51 lần so với năm 2015 (143,7 tỷ kWh). Tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm bình quân 05 năm giai đoạn 2016-2020 đạt 8,59%/năm (năm 2016 tăng trưởng cao nhất 11,21% và năm 2020 thấp nhất là 3,42% do ảnh hưởng của Đại dịch Covid-19), theo số liệu tính toán của EVN, tốc độ tăng trưởng nhu cầu sử dụng điện thương phẩm nước ta bình quân hàng năm tăng trưởng 8-9,8%. Với tốc độ tăng trưởng sản lượng điện thương phẩm ở mức cao, trong hoàn cảnh nguồn vốn trong nước còn hạn chế đặt ra cho ngành Điện phải giải quyết một vấn đề hết sức khó khăn: phải đáp ứng nhu cầu cung cấp điện theo mức độ tăng trưởng của nền kinh tế nhưng lại rất khó khăn trong việc bố trí nguồn vốn để đầu tư nguồn và lưới điện. Hơn nữa, với tốc độ khai thác các dạng năng lượng sơ cấp như hiện nay sẽ làm cạn kiệt nhanh chóng nguồn tài nguyên của Đất nước và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái.

Trước tình hình trên, việc tìm ra các biện pháp để sử dụng năng lượng tiết kiệm nhưng vẫn mang lại hiệu quả, đảm bảo kế hoạch sản xuất kinh doanh của các đơn vị đang là vấn đề cấp bách, và là mối quan tâm lớn của các cơ quan chức năng và cộng đồng hiện nay, do đó, trong đề tài này đề xuất thực hiện nghiên cứu để đánh giá công tác lập dự báo nhu cầu sử dụng điện của nhóm thành phần phụ tải tại Khu Công nghiệp Phú Bài do Điện lực Hương Thủy quản lý, qua đó sẽ tiến tới đánh giá nhu cầu sử dụng điện trong các khoảng thời gian để áp dụng chương trình DRMS vào công tác theo dõi và điều hành các sự kiện Điều chỉnh phụ tải (DR) theo kế hoạch và khẩn cấp.

Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu và ứng dụng các mô hình dự báo phụ tải sử dụng điện hiện nay để nâng cao trong công tác đánh giá quản lý phụ tải.

Nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp, mục tiêu đã đạt được từ Chương trình Quốc Gia DSM giai đoạn 2018-2020, để xây dựng cho giai đoạn tiếp theo 2020 – 2030.

Nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán đường phụ tải cơ sở của các nhóm thành phần phụ tải để áp dụng cho sự kiện điều chỉnh phụ tải điện DR.

Ứng dụng chương trình DRMS vào các sự kiện Điều chỉnh phụ tải DR tại Khu Công nghiệp Phú Bài do Điện lực Hương Thủy quản lý.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Luận văn tập trung vào đối tượng nghiên cứu là các khách hàng sử dụng điện tại Khu Công nghiệp Phú Bài do Điện lực Hương Thủy quản lý về các dữ liệu công suất và điện năng sử dụng của các phụ tải.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Các phụ tải sử dụng điện đang quản lý đo đếm thu thập dữ liệu từ xa qua hệ thống DSPM tại Khu Công nghiệp Phú Bài do Điện lực Hương Thủy quản lý.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu, các quy định, sách báo,… có liên quan về công tác lập và dự báo phụ tải sử dụng Điện hiện nay.

Phương pháp xử lý thông tin: Thu thập và xử lý dữ liệu quá khứ cho việc dự báo phụ tải và ứng dụng chương trình Điều chỉnh phụ tải DRMS với các khách hàng sử dụng điện tại tại Khu Công nghiệp Phú Bài do Điện lực Hương Thủy quản lý.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Về mặt khoa học

Xây dựng được phương pháp, mô hình nghiên cứu về chương trình quản lý nhu cầu sử dụng điện DSM, điều chỉnh phụ tải DR và tích hợp sử dụng dữ liệu thông số vận hành quá khứ được thu thập từ các chương trình đo xa tại các khách hàng sử dụng điện với các thành phần phụ tải và tính chất tải khác nhau để phục vụ công tác dự báo nhu cầu sử dụng điện trong tương lai và để tiến áp dụng cho bài toán điều hành các sự kiện DR nhằm đảm bảo ổn định và an toàn cho công tác quản lý vận hành lưới điện.

Tìm ra phương pháp dự báo xu hướng phát triển phụ tải bám sát thực tế.

Về mặt thực tiễn

Hỗ trợ xây dựng các phương án trong việc lập kế hoạch nhu cầu sự dụng điện cho các nhóm thành phần phụ tải để thực hiện các sự kiện điều chỉnh phụ tải phi thương mại và tiến tới thương mại hóa khi thị trường mua bán điện cạnh tranh được ban hành.

Kết hợp được số liệu từ các chương trình quản lý đo đếm từ xa và các chương trình tính toán lưới điện hiện có.

Đặt tên đề tài

Căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ nêu trên đề tài được đặt tên: “Nghiên cứu quản lý nhu cầu phụ tải điện (DSM) và Điều chỉnh phụ tải điện (DR) tại Khu công nghiệp Phú Bài – Thừa Thiên Huế”.

Bố cục luận văn

Nội dung luận văn gồm các phần chính:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về tình hình cung cấp điện cho Khu công nghiệp Phú Bài – Thừa Thiên Huế.

Chương 2: Quản lý nhu cầu sử dụng điện DSM và Điều chỉnh phụ tải điện DR.

Chương 3: Ứng dụng phương pháp nghiên cứu phụ tải xây dựng đồ thị phụ tải điển hình tại khu công nghiệp Phú Bài – Điện lực Hương Thủy.

Chương 4: Xây dựng sự kiện điều chỉnh phụ tải thông qua chương trình DRMS

Kết luận và kiến nghị.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN
CỦA CÔNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ

Tổng quan về hệ thống lưới điện phân phối

• • 1. Đặc điểm của lưới điện phân phối

1.1.2 Những yêu cầu đối với lưới điện phân phối

Tổng quan về lưới điện phân phối cấp điện cho Khu Công nghiệp Phú Bài -Thừa Thiên Huế

1.2.1 Đặc điểm nguồn điện khu vực

Nguồn cung cấp điện chính cho lưới điện phân phối KCN Phú Bài là từ các xuất tuyến 22kV thuộc trạm biến áp 110kV Phú Bài và 01 Trạm biến áp chuyên biệt cấp điện cho hoạt động sản xuất dệt may là 110kV Dệt Huế (cấp điện cho Công ty Cổ phần Dệt may Huế).

Hình 1.1. Sơ đồ tổng quan lưới điện cấp điện cho KCN Phú Bài –
Thừa Thiên Huế

Ngoài ra, lưới điện phân phối cấp điện cho KCN Phú Bài còn được nhận điện từ các nhà máy thủy điện, điện mặt trời trên địa bàn đấu nối vào với gần 27 MW, trong đó có gần 06 MW đến từ nguồn Điện mặt trời mái nhà..

1.2.2 Đặc điểm lưới điện trung áp

Tính đến tháng 09/2022, Điện lực Hương Thủy đang quản lý khối lượng đường dây, trạm biến áp cấp điện cho KCN Phú Bài như sau:

Bảng 1.2: Khối lượng quản lý đường dây và trạm biến áp cấp điện cho KCN Phú Bài

1.2.3 Công tác quản lý vận hành lưới điện

1.3 Đặc điểm phụ tải sử dụng điện

1.3.1 Các thành phần phụ tải

1.3.2 Cơ cấu thành phần phụ tải sử dụng điện tại KCN Phú Bài

Tính đến tháng 09 năm 2022, Điện lực Hương Thủy đang quản lý bán điện cho 28.471 khách hàng. Trong đó, tình hình cung cấp điện cho nhóm khách hàng phụ tải tại KCN Phú Bài chiếm đa số sản lượng bán điện của toàn Điện lực Hương Thủy, với 79 TBA chuyên dùng, nhóm thành phần phụ tải Công nghiệp – xây dựng là chủ yếu.

Bảng 1.3: Số khách hàng sử dụng điện và sản lượng điện tương ứng theo xuất tuyến

CHƯƠNG 2

QUẢN LÝ NHU CẦU SỬ DỤNG ĐIỆN DSM VÀ ĐIỀU CHỈNH
PHỤ TẢI ĐIỆN DR

2.1 Khái niệm và sự cần thiết thực hiện Quản lý nhu cầu sử dụng điện – DSM.

2.1.1 Khái niệm DSM

Quản lý nhu cầu điện (Demand Side Management – DSM) là tập hợp các giải pháp Kỹ thuật – Công nghệ – Kinh tế – Xã hội nhằm hỗ trợ khách hàng và đơn vị điện lực sản xuất, kinh doanh điện và sử dụng điện một cách hiệu quả và tiết kiệm thông qua các giải pháp phân bố lại nhu cầu phụ tải giờ cao điểm, thấp điểm và bình thường để san bằng biểu đồ phụ tải, tăng hệ số phụ tải, tối ưu hóa sử dụng năng lượng.

Hình 2.1: Các hình thức triển khai quản lý nhu cầu phụ tải điện DSM

2.1.2 Kết quả đạt được trong thời gian qua:

Các Chương trình DSM sẽ đem lại lợi ích cho tất cả các bên bao gồm khách hàng sử dụng điện, đơn vị cung cấp điện và toàn xã hội.

+ Đối với đơn vị cung ứng điện: giúp giảm mất cân bằng cung – cầu điện để đảm bảo tăng mức độ dự phòng và cân đối nội miền của hệ thống điện, ngoài ra, giúp tăng hiệu quả đầu tư (chi phí, thời gian,…) từ đó có thể đảm bảo ổn định cung cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng, qua đó có thể giảm áp lực cho công tác đầu tư nâng cấp về nguồn và lưới điện mới, để từ đó có thể tối ưu nguồn chi phí sản xuất kinh doanh và mang lại nhiều tiện ích trải nghiệm cho khách hàng sử dụng điện;

+ Đối với khách hàng sử dụng điện: từ các chương trình khuyến khích hỗ trợ về quản lý nhu cầu phụ tải điện có thể giúp cho khách hàng sử dụng điện thuận tiện hơn, nâng cao chất lượng phục vụ, giúp giảm chi phí mua điện (giờ cao điểm), chất lượng cung cấp điện được nâng cao và thuận tiện tiếp cận các gói hỗ trợ, khuyến khích về chương trình DSM từ đó khóp phần làm thay đổi nhận thức đối với việc sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường;

+ Đối với toàn xã hội: chương trình DSM đã mang lại nhiều lợi ích to lớn về công đồng, xã hội, lợi ích lớn nhất là góp phần giúp giảm áp lực tăng giá điện, góp phần phát triển ngành điện, ngành năng lượng bền vững, góp phần ổn định kinh tế – xã hội và phát triển môi trường bền vững.

2.1.3 Một số khó khăn, vướng mắc

2.2 Khái niệm và giải pháp về chương trình Điều chỉnh phụ tải điện DR

2.2.1 Khái niệm DR

Chương trình DR đã được triển khai tại nhiều quốc gia trên thế giới trong những năm gần đây. Tuy nhiên, khái niệm về Chương trình DR có nhiều cách tiếp cận khác nhau, nhưng phần lớn cách tiếp cận đều giống nhau về bản chất: Điều chỉnh phụ tải điện (Demand Response – DR) là một hình thức của Chương trình DSM. Góp phần giảm công suất cực đại vào giờ cao điểm hoặc các khung thời gian định sẵn của Hệ thống Điện Quốc gia, vùng/miền hoặc tại các khu vực lưới điện bị quá tải, nghẽn mạch cục bộ, nhằm loại bỏ các đỉnh nhọn (không liên tục, đột biến) xảy ra trong thời gian ngắn hạn của biểu đồ phụ tải điện toàn quốc, vùng miền và từng đơn vị, thông thường phụ tải đỉnh của hệ thống (90-100% Pmax) chỉ xảy ra trong khoảng dưới 2% tổng thời gian trong năm, nhưng để đầu tư xây dựng để đáp ứng phủ đỉnh ngọn phụ tải cần đầu tư nguồn nhân lực, chi phí rất cao ảnh hưởng chung làm cho giá điện tăng cao.

LIÊN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

F:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\LUẬN VĂN\NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ NHU CẦU PHỤ TẢI ĐIỆN (DSM) VÀ ĐIỀU CHỈNH PHỤ TẢI ĐIỆN (DR) TẠI KHU CÔNG NGHIỆP PHÚ BÀI – THỪA THIÊN HUẾ\TOM TAT