Bài viết trình bày phương pháp luận trên cơ sở khoa học nhằm đánh giá lợi ích khi nghiên cứu mở rộng các nhà máy thủy điện và những khả năng nâng cao lợi ích phát điện cho nhà máy thủy điện mở rộng trong quá trình vận hành. Kết quả áp dụng tính toán cho nhà máy thủy điện A Vương là cơ sở quan trọng trong việc lựa chọn quy mô công suất mở rộng.
BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH NĂNG LƯỢNG KHI MỞ RỘNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN, ÁP DỤNG CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN A VƯƠNG Hồng Cơng Tuấn1 Tóm tắt: Theo kế hoạch phát triển nguồn điện, nguồn điện mặt trời điện gió chiếm tỷ trọng ngày lớn, tỷ trọng nguồn thủy điện ngày giảm cấu nguồn điện hệ thống Để đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn, ổn định tin cậy, đồng thời phát huy ưu điểm mạnh vượt trội thủy điện việc mở rộng nhà máy thủy điện giải pháp hữu hiệu Bài báo trình bày phương pháp luận sở khoa học nhằm đánh giá lợi ích nghiên cứu mở rộng nhà máy thủy điện khả nâng cao lợi ích phát điện cho nhà máy thủy điện mở rộng trình vận hành Kết áp dụng tính tốn cho nhà máy thủy điện A Vương sở quan trọng việc lựa chọn quy mơ cơng suất mở rộng Từ khóa: Thủy điện, Mở rộng nhà máy thủy điện, Thủy điện A Vương MỞ ĐẦU * Trong hai năm gần đây, nguồn điện từ lượng tái tạo điện mặt trời điện gió phát triển nhanh làm tăng tỷ trọng nguồn điện cấu nguồn điện tồn hệ thống điện (HTĐ) Tính đến cuối năm 2020, riêng công suất nguồn điện mặt trời chiếm khoảng 24% tổng cơng suất tồn HTĐ Theo Dự thảo Quy hoạch điện VIII (Viện Năng Lượng, 2021), tỷ trọng nguồn lượng tái tạo (không kể thủy điện nhỏ) chiếm 28,9% vào năm 2030 43,7% vào năm 2045 cấu nguồn HTĐ Trong đó, tỷ trọng nguồn thủy điện giảm mạnh, năm 2030 tỷ trọng 18% năm 2045 9,3% Việc phát triển lượng tái tạo xu hướng tất yếu để thay dần lượng hóa thạch Tuy nhiên, nguồn lượng lại ổn định phải phụ thuộc vào thời tiết làm ảnh hưởng đến tính ổn định vận hành HTĐ Do để đảm bảo an ninh, an toàn vận hành hệ thống địi hỏi có giải pháp tích trữ điện việc sử dụng pin lưu trữ, xây dựng nhà máy thủy điện (NMTĐ) tích hay mở rộng NMTĐ hữu Trường Đại học Thủy lợi 28 Nhiệm vụ nguồn thủy điện hệ thống từ chỗ tham gia đảm nhận phần phụ tải đáy, thân đỉnh biểu đồ phụ tải chuyển dần sang chế độ phủ đỉnh Với ưu điểm thiết bị linh hoạt vận hành, nên so với nguồn khác mạnh bật, vai trò quan trọng thủy điện việc phủ đỉnh biểu đồ phụ tải nhằm ổn định hệ thống, điều tần, dự phịng cơng suất, giúp HTĐ vận hành an toàn, tin cậy Để tăng thêm khả nguồn thủy điện tham gia phủ đỉnh phụ tải, thời gian qua có nhiều NMTĐ mở rộng cơng suất thủy điện Thác Mơ, Trị An, Ialy, Đa Nhim, Hịa Bình nghiên cứu dự án mở rộng NMTĐ như: thủy điện Tuyên Quang, Sơn La, Huội Quảng, Lai Châu, Bản Chát, Các dự án nghiên cứu mở rộng chủ yếu đưa giải pháp cơng trình tính tốn theo u cầu thiết kế Đã có số nghiên cứu khoa học bước đầu liên quan đến NMTĐ mở rộng Các nghiên cứu xét đến ảnh hưởng thông số độc lập (Hồng Cơng Tuấn, 2017) hay xét sau nhà máy mở rộng (Phan Trần Hồng Long, 2020) Do đó, việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng, đánh giá KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) lợi ích mở rộng giải pháp nhằm nâng cao hiệu vận hành cho NMTĐ mở rộng nói riêng tồn HTĐ nói chung thiết thực có ý nghĩa nhận thức khoa học việc nghiên cứu nâng cao hiệu sử dụng nguồn lượng nước phát điện, góp phần giảm chi phí chung cho hệ thống đảm bảo an ninh lượng Quốc gia CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ích cho NMTĐ mở rộng * Mực nước chết (MNC): MNC thông số hồ chứa quan trọng NMTĐ Lựa chọn MNC ảnh hưởng đến tiêu lượng NMTĐ mà ảnh hưởng đến khả tham gia làm việc NMTĐ HTĐ Trước đây, việc lựa chọn MNC cho hồ điều tiết năm thường dựa tiêu chuẩn tối đa điện lượng mùa kiệt điện lượng năm Điều phù hợp mà nguồn thủy điện chiếm tỷ trọng cao hệ thống, nhu cầu sử dụng điện cao vào mùa kiệt, phụ tải lớn thường tháng đầu mùa kiệt Khi tính MNC theo tiêu chuẩn điện mùa kiệt lớn thường cho giá trị MNC thấp (Hồng Cơng Tuấn, 2017) Hiện nay, phụ tải điện thay đổi không dự báo theo hướng bất lợi cho thủy điện hệ thống (Hoàng Công Tuấn, 2018): Phụ tải lớn lại rơi vào tháng cuối mùa kiệt đầu mùa lũ (các tháng 6, 7, 8), thời gian mà mực nước hồ hầu hết NMTĐ xuống thấp (xung quanh MNC) nên khả phát công suất bị hạn chế cột nước giảm nhỏ dẫn đến việc huy động cơng suất tham gia vào hệ thống trở nên khó khăn Trong đó, để đảm bảo nhu cầu phụ tải, hệ thống phải huy động công suất nguồn điện khác có chi phí cao cịn gây ảnh hưởng tới môi trường Hơn nữa, thị trường điện chuyển sang thị trường điện cạnh tranh, trình vận hành năm NMTĐ đưa mực nước hồ cuối mùa kiệt MNC vừa làm cho lợi ích NMTĐ bị giảm, vừa hạn chế khả tham gia vào cân công suất hệ thống công suất khả dụng (Nkd) giảm Đối với dự án NMTĐ mở rộng, tăng công suất lắp máy cho phép tận dụng thêm nguồn nước phát điện làm giảm lượng nước xả thừa vào mùa lũ Như vậy, cần có nghiên cứu đánh giá lại MNC vận hành nhằm tăng Nkd, nâng cao lợi ích phát điện cho thân NMTĐ làm giảm căng thẳng cân công suất cho HTĐ * Cột nước tính tốn (Htt): Htt hay gọi cột nước thiết kế, thông số quan trọng NMTĐ Htt có ảnh hưởng đến kích thước phận qua nước, ảnh hưởng đến vốn đầu tư vào chúng Đồng thời, Htt có ảnh hưởng đến Nkd NMTĐ, nên có ảnh hưởng đến hiệu thay NMTĐ làm việc HTĐ Trong trường hợp mực nước hồ giảm làm cho cột nước phát điện giảm nhỏ Htt làm Nkd giảm, NMTĐ sử dụng tuabin Tâm trục có nhiệm vụ phịng lũ Trong đó, đa số NMTĐ lớn nước ta lắp tuabin Tâm trục, thủy điện Sơn La, Hịa Bình, Lai Châu, Yaly, Trị An, vv… Một mục đích việc mở rộng NMTĐ tăng khả phủ đỉnh phụ tải, địi hỏi khả phát Nkd lớn Như vậy, việc nghiên cứu lựa chọn hợp lý Htt cho tổ máy mở rộng cần phải tính đến * Quy mơ mở rộng cơng suất lắp máy (Nlm): yếu tố định đến tính hiệu dự án NMTĐ mở rộng Về nguyên tắc, việc lựa chọn quy mô mở rộng Nlm lựa chọn quy mô công suất lắp máy ban đầu phải thơng qua tính tốn phân tích kinh tế lượng sở NMTĐ vận hành HTĐ Trước đây, lựa chọn Nlm, NMTĐ nghiên cứu với vai trò đảm nhận phụ tải đáy, thân phần đỉnh biểu đồ phụ tải với số sử dụng Nlm khoảng 4000 nên cơng suất lắp máy thường thấp Trong đó, nước phát triển giới Mỹ, Nhật nước Châu Âu, số sử dụng công suất lắp máy trung bình khoảng 2600 (EVNPECC1, 2021) Theo Dự thảo Quy hoạch điện VIII (phương án KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) 29 sở) tổng công suất nguồn lượng tái tạo (không kể thủy điện nhỏ) vào năm 2030 2045 39.800 MW 121.010 MW (chiếm với tỷ trọng 28,9% 43,7% tổng công suất nguồn) Như vậy, cấu nguồn điện tương lai với gia tăng tỷ trọng nguồn điện mặt trời điện gió vai trò NMTĐ chuyển dần theo hướng đảm nhận phủ đỉnh biểu đồ phụ tải Trong đó, đến dịng sơng Việt Nam hầu hết dự án thủy điện vừa lớn khai thác Do đó, việc nghiên cứu mở rộng NMTĐ hữu cần xem xét đến, nhằm phát huy tối đa ưu nguồn thủy điện, góp phần nâng cao mức độ an tồn tin cậy vận hành HTĐ 2.2 Phương pháp xác định lợi ích phát điện NMTĐ mở rộng Lợi ích lượng NMTĐ xác định theo công thức chung sau: (1) Nt = 9,81.t.Qt.Ht (2) Ht = Ztl,t - Zhl,t - hw,t (3) Qt = Qden,t ± Qh,t - Qtt,t - Qx,t - Qldth,t (4) Trong đó: + B lợi ích lượng NMTĐ; Et điện lượng NMTĐ thời đoạn t; gt giá bán điện thời đoạn t; n số thời đoạn chu kỳ tính tốn + Nt, t, Qt, Ht : công suất, hiệu suất tổ máy, lưu lượng phát điện, cột nước phát điện NMTĐ thời đoạn t Hiệu suất tổ máy xác định theo đặc tính thiết bị, t phụ thuộc vào lưu lượng cột nước phát điện thời đoạn + Ztl,t, Zhl,t, hw,t: mực nước thượng lưu, mực nước hạ lưu, tổn thất cột nước NMTĐ thời đoạn t; + Qden,t, Qh,t, Qtt,t, Qx,t, Qldth,t: lưu lượng đến hồ, lưu lượng cấp/trữ, lưu lượng tổn thất, lưu lượng xả, lưu lượng lợi dụng tổng hợp NMTĐ thời đoạn t + t: hiệu suất tổ máy NMTĐ thời đoạn t + ht số thời đoạn t Xét liên hệ thủy lực (yếu tố ngập chân cơng trình): Ht = Ztl,t - Zhl,t - hw,t Zhl,t > Ztl,t_hồ : không ngập chân Ht = Ztl,t – Ztl,t_hồ - hw,t Zhl,t < Ztl,t_hồ : có ngập chân + Ztl,t_hồ dưới: mực nước thượng lưu hồ (hạ lưu nhà máy) thời đoạn t; Ngồi ra, tính tốn thơng số phải thỏa mãn điều kiện ràng buộc yêu cầu kỹ thuật tổ máy, yêu cầu lợi dụng tổng hợp tuân theo quy trình vận hành liên hồ NMTĐ hệ thống lưu vực sơng Để tính tốn điện lượng lợi ích NMTĐ mở rộng nghiên cứu sử dụng phương pháp phù hợp, sát với điều kiện vận hành thực tế, kết hợp chế độ điều tiết dài hạn (điều tiết năm) điều tiết ngắn hạn (điều tiết ngày) Đối với chế độ điều tiết dài hạn sử dụng phương pháp điều phối Đây phương pháp áp dụng rộng rãi vận hành phát điện NMTĐ có hồ chứa điều tiết dài hạn Việt Nam giới Đặc điểm 30 (5) phương pháp điều phối không sử dụng trực tiếp lưu lượng thiên nhiên để định công suất mà vào mực nước hồ biểu đồ điều phối (BĐĐP) để đưa định tương đối hợp lý việc tăng, giảm trì cơng suất thời điểm Đây ưu điểm phương pháp điều phối việc điều khiển chế độ làm việc NMTĐ phù hợp trường hợp chế độ thủy văn không ổn định dự báo dài hạn thủy văn chưa đảm bảo độ tin cậy (Trần Hồng Thái nnk., 2017) Việt Nam BĐĐP hồ chứa NMTĐ thường bao gồm vùng đặc trưng sau (xem Hình 2): vùng đảm bảo an tồn cung cấp điện (vùng A), vùng tăng công suất (vùng B), vùng hạn chế công suất (vùng C) KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) vùng xả nước thừa (vùng D) Xây dựng BĐĐP thực chất xây dựng đường giới hạn vùng, mà chủ yếu hai đường giới hạn vùng A Về phương pháp xây dựng BĐĐP nội dung phương thức vận hành hồ chứa theo BĐĐP trình bày nghiên cứu trước (Phan Trần Hồng Long Hoàng Cơng Tuấn, 2020; Hồng Cơng Tuấn Phan Trần Hồng Long, 2020) Đối với chế độ ngắn hạn sử dụng nguyên tắc phân phối nước theo khung cao điểm, bình thường thấp điểm ngày (Bộ Cơng Thương, 2012; Bộ Công Thương, 2021) Căn vào lượng nước phân bổ theo chế độ dài dạn, ngày nước điều tiết tập trung phát tối đa vào cao điểm nhằm tận dụng phần cơng suất mở rộng, có nghĩa chuyển đổi điện bình thường thấp điểm phần công suất hữu sang điện cao điểm Như vậy, giảm phát điện vào bình thường thấp điểm phần công suất hữu Lợi ích lượng xác định dựa phần điện lượng chênh lệch có thêm phần cơng suất NMTĐ mở rộng giá điện xác định sở chi phí tránh ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO NMTĐ A VƯƠNG 3.1 Tổng quan NMTĐ A Vương số liệu phục vụ tính tốn NMTĐ A Vương thuộc huyện Đơng Giang tỉnh Quảng Nam, xây dựng từ tháng 08/2003, phát điện tổ máy ngày 11/10/2008 phát điện tổ máy vào ngày 28/12/2008 Nhà máy theo thiết kế có Nlm = 210MW, gồm tổ máy, sản lượng điện bình quân hàng năm Eo = 815.106 kWh Theo tính tốn hiệu chỉnh điện lượng trung bình hàng năm đạt 737,35.106 kWh (HPC A Vương, 2018) Các thông số khác thể Bảng NMTĐ A Vương có ý nghĩa lớn phát triển kinh tế xã hội đất nước nói chung, tỉnh Quảng Nam miền Tây Tỉnh Quảng Nam nói riêng Bảng Các thơng số NMTĐ A Vương Ptk (%) 90 MNDBT (m) 380 MNC (m) 340 Nlm (MW) 210 NMTĐ A Vương thuỷ điện bậc thang hệ thống sông Vũ Gia - Thu Bồn (Hình 1) Cơng trình đầu mối NMTĐ A Vương nằm sông A Vương, phía thượng lưu có NMTĐ Za Hưng, cơng suất 30MW vận hành NMTĐ Za Hưng có hồ điều tiết ngày nên khơng ảnh hưởng đến tính tốn hồ Cửa NMTĐ A Vương đổ sông Bung NMTĐ Sông Bung 4A Sông Bung Các số liệu sử dụng tính tốn bao gồm: Liệt dòng chảy thủy văn 44 năm, từ năm 1977 đến 2020; quan hệ đặc trưng hồ chứa; quan hệ mực nước hạ lưu nhà máy; tổn thất cột nước, bốc hơi; quan hệ đặc tính thiết bị tổ máy Các số liệu lấy từ Báo cáo Thủy văn – Thủy hiệu chỉnh NMTĐ A Vương Các ràng buộc mực nước trước lũ, yêu cầu dòng chảy đảm bảo Hmax (m) 320 Hmin (m) 265 Htt (m) 300 QTĐmax (m3/s) 78,4 cho hạ lưu lấy theo Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn (Chính phủ, 2019) Giá điện lấy theo Biểu giá chi phí tránh năm 2021 Hình Sơ đồ NMTĐ hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn (http://avuong.com) KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) 31 3.2 Nội dung kết tính tốn Khả mở rộng cơng suất lắp máy Để đánh giá khả mở rộng Nlm, sở Nlm số tổ máy NMTĐ hữu, phương án (PA) công suất mở rộng (NMR) xem xét 70 MW, 90 MW, 105 MW 120 MW Áp dụng phương pháp tính tốn thủy trình bày để tính điện lượng (E) cho PA NMR Căn vào BĐĐP xây dựng (Hình 2), tiến hành tính tốn mơ vận hành cho PA NMR theo liệt dòng chảy thủy văn 44 năm (từ năm 1977 đến 2020) Kết tính tốn thơng số lượng tổng hợp Bảng Việc tăng N lm làm tăng điện lượng năm điện lượng khung cao điểm Phần điện lượng tăng có tận dụng thêm nguồn nước, hạn chế nước xả thừa mùa lũ giảm điện lượng bình thường thấp điểm Từ kết Bảng cho thấy, công suất mở rộng tăng từ 70 MW lên 120 MW làm gia tăng điện lượng năm điện lượng cao điểm so với điện lượng tương ứng NMTĐ hữu Tỷ lệ tăng PA 5,5%, 6,0%, 6,5% 6,9% điện lượng năm, điện lượng cao điểm mùa kiệt tỷ lệ tăng 32,3%, 40,5%, 45,2% 48,6% Mặc dù tăng công suất mở rộng, điện lượng năm điện lượng cao điểm mùa kiệt tăng, nhiên mức độ gia tăng có xu hướng giảm dần PA, điện lượng cao điểm mùa kiệt Điều dẫn đến mức độ gia tăng lợi ích PA có xu hướng giảm dần rõ rệt Cụ thể, công suất mở rộng tăng từ 70 MW lên 90 MW, lợi ích tăng 3,8%; tăng từ 90 MW lên 105 MW, lợi ích tăng 2,3% cịn tăng từ 105 MW lên 120 MW, lợi ích tăng cịn 1,7% Hình Biểu đồ điều phối NMTĐ A Vương Bảng Kết tính PA cơng suất mở rộng Kết PA NMR (106 kWh) Thông số Các PA NMR, MW Chênh lệch E PA NMR so với NMTĐ hữu (%) 70 90 105 120 70 90 105 120 Nlm sau mở rộng, MW 210 280 300 315 330 280 300 315 330 E năm 753,5 794,6 799,0 802,2 805,8 5,5 6,0 6,5 6,9 E mùa kiệt 505,1 532,9 536,2 538,7 541,6 5,5 6,1 6,6 7,2 E cao điểm mùa kiệt 208,4 275,8 292,8 302,5 309,7 32,3 40,5 45,2 48,6 E bình thường mùa kiệt 269,0 229,9 217,4 211,0 207,7 -14,5 -19,2 -21,6 -22,8 27,8 27,2 26,0 25,2 24,2 -2,0 -6,4 -9,2 -12,9 E mùa lũ 248,3 261,8 262,8 263,5 264,2 5,4 5,8 6,1 6,4 E cao điểm mùa lũ 107,1 133,6 139,4 143,8 148,3 24,8 30,2 34,4 38,6 E bình thường mùa lũ 122,0 112,4 109,9 107,8 105,4 -7,8 -9,9 -11,6 -13,6 E thấp điểm mùa lũ 19,3 15,7 13,4 11,8 10,5 -18,4 -30,2 -38,8 -45,6 Lợi ích (tỷ đồng) 939 1098 1134 1155 1172 16,9 20,7 23,0 24,7 3588 2838 2663 2547 2442 E thấp điểm mùa kiệt Số sử dụng Nlm (giờ) 32 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) Kết PA NMR (106 kWh) Thông số Chênh lệch E PA NMR so với NMTĐ hữu (%) Số phát Nkd mùa kiệt ứng với P = 50% (giờ) 10,5 8,3 7,9 7,7 7,5 Số phát Nkd mùa kiệt ứng với P = 90% (giờ) 7,3 5,5 5,2 5,0 4,8 Về khả cung cấp điện lượng ứng với tần suất 50% 90% (hay điện lượng ứng với mức bảo đảm) để phát Nkd mùa kiệt, kết tính tốn cho thấy: Đối với NMTĐ hữu, khả cung cấp điện lượng để phát Nkd cao, với tần suất 50% đạt 10,5 90% đạt 7,3 Với PA công suất mở rộng từ 70 MW lên 120 MW, số phát Nkd thay đổi từ 7,5 đến 8,3 giờ/ngày ứng với tần suất 50% từ 4,8 đến 5,5 giờ/ngày ứng với tần suất 90% Như vậy, theo khả điều tiết hồ A Vương ứng với PA công suất mở rộng đưa ra, số phát Nkd có giảm nhà máy có khả đáp ứng phủ đỉnh theo yêu cầu HTĐ Tuy nhiên, PA NMR = 120MW, số phát Nkd mùa kiệt chưa đạt giờ/ngày, số sử dụng Nlm năm 2500 Để đánh giá hiệu kinh tế, trình nghiên cứu PA mở rộng NMTĐ A Vương, vốn đầu tư bao gồm chi phí như: chi phí xây dựng, chi phí thiết bị, chi phí quản lý dự án, chi phí tư vấn, chi phí dự phịng chi phí khác tác giả ước tính sở quy mô, công suất theo dự án NMTĐ mở rộng tương tự loại đặc điểm với NMTĐ A Vương Kết phân tích kinh tế cho thấy, PA NMR đưa có hiệu mặt kinh tế Tuy nhiên, kết phân tích kinh tế tính sơ vốn đầu tư Để lựa chọn PA công suất mở rộng tối ưu phải thơng qua tính tốn phân tích kinh tế lượng sở xác định xác thành phần chi phí cho PA Ảnh hưởng MNC Htt đến Nkd Như phân tích, q trình vận hành khơng thiết năm đưa mực nước hồ cuối mùa kiệt MNC Vì làm cột nước phát điện giảm làm giảm Nkd, tháng cuối mùa kiệt đầu mùa lũ Điều bất lợi mà thời gian yêu cầu phụ tải HTĐ đòi hỏi cao Để đánh giá ảnh hưởng MNC vận hành đến khả phát Nkd, PA MNC vận hành đưa xem xét 345m 350m (so MNC hữu theo thiết kế 340m) Giới hạn MNC = 350m lấy sở tính tốn dung tích trữ nước nhằm đảm bảo khả cung cấp lưu lượng trung bình hạ lưu mùa cạn (từ 22,4 đến 26,5 m3/s) theo yêu cầu Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn Kết tính tốn thể Bảng Kết thu Bảng cho thấy, với PA MNC vận hành thay đổi từ 340m lên 345m 350m làm tăng Nkd , đặc biệt tăng Nkd tháng có yêu cầu phụ tải cao tháng 6, 8: Nkd tăng từ 1,4% đến 2,6% với MNC = 345m từ 3,0% đến 5,2% với MNC = 350m Về cột nước tính tốn Htt : theo thiết kế Htt = 300m, Hmax = 320m Hmin =265m Với Htt theo thiết kế: để phát công suất lớn tổ máy, nhà máy vận hành tổ máy, theo tính tốn u cầu mực nước hồ chứa tối thiểu 364,2m để phát Nlm vận hành tổ máy mực nước hồ chứa yêu cầu phải từ 376,7m trở lên Trong khí MNDBT = 380m mực nước yêu cầu trước lũ theo yêu cầu 376m Như thời gian để nhà máy phát Nlm năm ít, phát Nlm tháng đầu mùa kiệt cuối mùa lũ Điều gây bất lợi cho nhà máy hệ thống mà khả phát Nkd bị hạn chế tháng có phụ tải cao KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) 33 Bảng Kết Nkd cho phương án MNC Htt 340 Tháng 10 11 12 Nkd (MW) 210 208,4 203,7 198,0 192,3 186,0 179,9 174,2 176,1 191,4 206,8 210 Các phương án MNC (m) 345 350 ∆Nkd ∆Nkd Nkd Nkd tăng tăng (MW) (MW) (%) (%) 210 210 209,0 0,3 209,6 0,5 204,6 0,5 205,7 1,0 199,4 0,7 201,0 1,5 194,3 1,0 196,6 2,2 188,7 1,4 191,6 3,0 183,4 1,9 187,1 4,0 178,7 2,6 183,3 5,2 180,2 2,3 184,2 4,6 193,7 1,2 195,7 2,3 208,0 0,6 208,6 0,9 210 210 210 Để đánh giá ảnh hưởng Htt đến Nkd, Htt tổ máy hữu xác định thay đổi nên xem xét PA Htt cho tổ máy mở rộng Trường hợp xem xét nhà máy mở rộng thêm tổ máy, với NMR =105MW Đặc tính thiết bị tổ máy mở rộng lấy tổ máy hữu Các PA Htt đưa xem xét Htt = 300m, 290m 280m Trong đó, PA Htt = 300m Htt tổ máy hữu, PA Htt = 290m 280m đưa dựa phân tích sơ mực nước hồ Từ kết Bảng cho thấy, việc giảm Htt từ 300m xuống 290m 280m cho phép tăng Nkd tổ máy mở rộng, tháng 6, 8: so với PA Htt = 300m, Nkd tăng khoảng 5,4% Htt =290m khoảng 8,3% với Htt = 280m Việc định Htt hợp lý cần nghiên cứu đầy đủ xét phần chi phí 300 Nkd (MW) 105 105 105 105 103,0 99,6 96,3 93,3 94,3 102,5 105 105 Các phương án Htt (m) 290 280 ∆Nkd ∆Nkd Nkd Nkd tăng tăng (MW) (MW) (%) (%) 105 105 105 105 105 105 105 105 105 2,0 105 2,0 105 5,4 105 5,4 101,6 5,5 105 9,0 98,3 5,4 103,2 10,7 99,4 5,4 105 11,4 105 2,4 105 2,4 105 105 105 105 Tuy nhiên, việc tăng Nkd đặc biệt vào tháng 6, quan trọng có ý nghĩa, giúp nhà máy tăng khẳ phủ đỉnh đồng thời giảm căng thẳng cho HTĐ KẾT LUẬN Bài báo đưa phương pháp luận sở khoa học nhằm đánh giá lợi ích nghiên cứu mở rộng NMTĐ khả nâng cao lợi ích phát điện cho NMTĐ mở rộng trình vận hành Phương pháp nghiên cứu áp dụng tính tốn cho NMTĐ A Vương Kết áp dụng tính tốn cho NMTĐ A Vương đánh giá sản lượng điện, lợi ích số phát Nkd PA công suất mở rộng đưa ra, đánh giá mức độ thay đổi giá trị PA Đây sở quan trọng việc nghiên cứu lựa chọn quy mô mở rộng công suất cho NMTĐ A Vương TÀI LIỆU THAM KHẢO EVNPECC1 (2021), Báo cáo nghiên cứu bổ sung dự án thuỷ điện mở rộng vào Quy hoạch điện VIII Phan Trần Hồng Long (2020), Nghiên cứu phương thức phối hợp vận hành phát điện sau mở rộng thủy điện Hịa Bình, Tạp chí Khí tượng thủy văn, 712 34 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) Phan Trần Hồng Long Hồng Cơng Tuấn (2020), Xây dựng chương trình tính tốn biểu đồ điều phối liên hồ thủy điện bậc thang sử dụng thuật toán quy hoạch động phương pháp chia lưới không đều, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Mơi trường, Số 71 Viện Năng Lượng (2021), Đề án Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia thời kỳ 2021-2030 tầm nhìn đến năm 2045 (dự thảo QHĐ VIII) Chính phủ (2019), Quyết định số 1856/2019/QĐ-TTg, Quyết định Ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn Trần Hồng Thái, Phùng Tiến Dũng, Đồn Văn Hải, Đồn Quang Trí Dương Quốc Hùng (2017), Ứng dụng mơ hình thống kê dự báo dòng chảy tháng phục vụ quy trinh vận hành liên hồ chứa sơng Sê San mùa cạn, Tạp chí khí tượng thủy văn, 05/2017 Bộ Cơng Thương (2012), Thơng tư số 17/2012/TT-BCT, Quy định giá bán điện hướng dẫn thực Bộ Công Thương (2021), Quyết định số 478/QĐ-BCT ngày 09 tháng 02 năm 2021 Về việc dịch chuyển phát điện cao điểm nhà máy thủy điện nhỏ Hồng Cơng Tuấn (2017), Nghiên cứu chế độ huy động nguồn thủy điện dài hạn hệ thống điện Việt Nam, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Mơi trường, số 57 Hồng Cơng Tuấn (2017), Sử dụng phương pháp đánh giá hiệu kinh tế để nghiên cứu cột nước tính tốn cho thủy điện Hịa Bình mở rộng, Tuyển tập Hội nghị khoa học thường niên Hồng Cơng Tuấn (2018), Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu ích phát điện cho trạm thủy điện bối cảnh phụ tải thị trường điện Việt Nam, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Mơi trường, Số 61 Hồng Cơng Tuấn Phan Trần Hồng Long (2020), Nghiên cứu phương thức phối hợp vận hành nâng cao hiệu khai thác nhà máy thủy điện bậc thang, Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy lợi, Số 63 HPC A Vương (2018), Công ty Cổ phần thủy điện A Vương, Báo cáo Thủy văn - Thủy hiệu chỉnh cơng trình thủy điện A Vương (PECC1) Abstract: EVALUATING THE POWER BENEFITS ON EXPANSION OF EXISTING HYDROPOWER STATION, AN APPLICATION FOR A VUONG HYDROPOWER STATION According to the power development plan, solar and wind power sources will account for an increasing proportion, while the proportion of hydropower sources is decreasing in the power source structure of the power system In order to ensure the safe, stable and reliable operation of the power system, and at the same time promote the advantages and outstanding strengths of hydropower, the expansion of hydropower stations is currently one of the effective solutions This article presents a scientific-based methodology to evaluate the benefits of expanding power stations and the possibilities of improving the operational efficiency for expanded power stations Results from applying calculations for A Vuong Power station are an important basis in choosing the scale of expansion capacity Keywords: Hydropower, Expansion of hydropower station, A Vuong hydropower station Ngày nhận bài: 30/9/2021 Ngày chấp nhận đăng: 23/10/2021 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ ĐẶC BIỆT (12/2021) 35 ... khả nâng cao lợi ích phát điện cho NMTĐ mở rộng trình vận hành Phương pháp nghiên cứu áp dụng tính tốn cho NMTĐ A Vương Kết áp dụng tính tốn cho NMTĐ A Vương đánh giá sản lượng điện, lợi ích số... ích số phát Nkd PA công suất mở rộng đ? ?a ra, đánh giá mức độ thay đổi giá trị PA Đây sở quan trọng việc nghiên cứu l? ?a chọn quy mô mở rộng công suất cho NMTĐ A Vương TÀI LIỆU THAM KHẢO EVNPECC1... vận hành nâng cao hiệu khai thác nhà máy thủy điện bậc thang, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy lợi, Số 63 HPC A Vương (2018), Công ty Cổ phần thủy điện A Vương, Báo cáo Thủy văn - Thủy hiệu chỉnh