Bài giảng hệ thống cung cấp điện chương 4 ts nguyễn đức tuyên

Chương 4: Phân tích kinh tế-kỹ thuật cung cấp điện Bộ môn hệ thống điện Đại học Bách Khoa Hà nội TS.Nguyễn Đức Tuyên tuyen.nguyenduc@hust.edu.vn Chương 4: Phân tích kinh tế-kỹ thuật cung cấp điện §4.1 KHÁI NIỆM CHUNG 4.1.1 Đặt vấn đề 4.1.2 Các thành phần chi phí §4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KINH TẾ - KỸ THUẬT TRONG CUNG CẤP ĐIỆN 4.2.1 Phương pháp dùng hàm chi phí tính tốn hàng năm 4.2.2 Phương pháp dùng hàm chi phí vịng đời Đặt vấn đề  Khi thiết kế phải đảm bảo tiêu kỹ thuật kinh tế Chỉ tiêu kỹ thuật: Chất lượng điện, độ tin cậy, thuận tiện vận hành, độ bền vững cơng trình, khối lượng sửa chữa đại tu, mức độ tự động hóa, an toàn… Chỉ tiêu kinh tế: Vốn đầu tư chi phí vận hành hành năm  Phân tích kinh tế-kỹ thuật phải đảm bảo Dựa quan điểm KT-KT, chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý Chọn số lượng dung lượng máy biến áp Chọn cấp điện áp tối ưu cho lưới Chọn t/b điện, phần tử dẫn điện bảo vệ theo yêu cầu KT-KT Đặt vấn đề  Chọn phương án Có nhiều biện pháp kỹ thuật để giải toán cung cấp điện phải tính tốn kinh tế để so sánh, tìm phương án tốt  Chú ý Khi tiến hành đánh giá KT-KT, xét đến yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án Kết tính tốn quan trọng định cuối để lựa chọn phương án Phải xem xét thêm: đường lối phát triển kinh tế nói chung, quy mơ phát triển, tình hình cung cấp vật tư thiết bị, trình độ thi cơng, yếu tố văn hóa, xã hội, địa bàn, trị, quốc phịng… Các thành phần chi phí Chi phí  Hàm chi phí tính tốn Tổng chi phí Vốn đầu tư Chú ý: • Vốn đầu tư phí tổn vận hành thường tỷ lệ nghịch với • Phương án vốn lớn phí tổn Chi phí vận hành O&M Điểm tối ưu Cơng suất định mức F (mm2); SMBA (kVA) vận hành nhỏ ngược lại Phân tích KT-KT tìm lời giải tối ưu, hài hòa hai mặt Các thành phần chi phí  Vốn đầu tư 𝑽 = 𝑽𝒕𝒃 + 𝑽𝒙𝒅 (+𝑽𝒈𝒑) 𝑉𝑡𝑏: Mua thiết bị + Lắp ráp thiết bị (đường dây: cột xà sứ, đào rãnh, xây cáp…, trạm biến áp, thiết bị điều khiển, bảo vệ, đóng cắt…) 𝑉𝑥𝑑: Đầu tư cho cơng tác xây dựng lắp đặt cơng trình điện (trạm biến áp, trạm phân phối, trạm điều khiển…) 𝑉𝑔𝑝 : Nếu áp dụng số giải pháp nhằm nâng cao tiêu KT-KT (nâng cao cos𝜑, áp dụng DSM…) Các thành phần chi phí  Phí tổn vận hành Phí tổn vận hành (Y): chi phí vận hành thiết bị/cơng trình điện suốt thời gian sử dụng 𝒀 = 𝑪𝒗𝒉 + 𝑪𝑬 + 𝑯 Chi phí quản lý vận hành hàng năm (Cvh): chi phí cho cơng việc quản lý vận hành thiết bị/cơng trình điện Chi phí cho khấu hao (phục hồi đại tu) Sửa chữa, trả lương cho công nhân khoản chi phí phụ khác (làm mát, sưởi ấm…) 𝑪𝒗𝒉 = 𝒌𝒗𝒉 𝐕 o kvh tra sổ tay phụ thuộc vào thiết bị o Thiết kế sơ bộ: 𝑘𝑣ℎ = 0,1 Các thành phần chi phí Chi phí tổn thất điện (CE): 𝑪𝑬 = 𝑪𝑷 + 𝑪𝑨 = ∆𝑷 𝜶𝑷 + ∆𝑨 𝜶𝑨 CP: Chi phí tổn thất cơng suất; CA: Chi phí tổn thất điện ∆𝑃: Tổn thất công suất HTCCĐ (kW) 𝛼𝑃 : Suất chi phí để cấp đơn vị công suất (đ/kW) ∆𝐴: Tổn thất điện HTCCĐ (kWh): o Do dịng điện làm phát nóng o Do điện áp tổn thất không tải, vầng quang 𝛼𝐴 : Giá điện (đ/kWh) oNhiều trường hợp không xét CP 𝐶𝐸 = 𝐶𝐴 = ∆𝐴 𝛼𝐴 Các thành phần chi phí Tổn thất kinh tế điện không đảm bảo (H) Chất lượng điện (CLĐN) gây tổn thất kinh tế (H1) oThiệt hại H1 khó định lượng tần suất lớn phạm vi gây tác động rộng tượng CLĐN Thiệt hại kinh tế điện (H2) oH2 liên quan chặt chẽ với độ tin cậy (còn gọi chi phí độ tin cậy) Trong cơng nghiệp, H2 gây thiệt hại kinh tế: •Giảm suất tăng lượng phế phẩm •Hư hỏng thiết bị rối loạn q trình cơng nghệ •Nhân cơng khơng làm việc điện •Bồi thường tai nạn lao động Các thành phần chi phí oThực tế khó đánh giá xác 𝐻2 o𝐻2 xác định thơng qua số liệu thống kê liên quan đến nguyên nhân gây điện oTrong thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp, định lượng gần 𝐻2 : 𝐻2 = 𝑃𝐻 𝑇𝐻 𝑁 𝛼𝐻 •𝑃𝐻: Công suất cung cấp điện thiếu cho hộ tiêu thụ điện (kW) •𝑇𝐻 : Thời gian điện trung bình (h) •𝑁: Số lần điện trung bình năm (lần/năm) •𝛼𝐻 : Suất thiệt hại thiếu hụt điện (đ/kWh) 10 Hai phương pháp phân tích kinh tế - kỹ thuật cung cấp điện  Dùng hàm chi phí tính tốn hàng năm So sánh hai phương án thiết kế Hai phương án thiết kế A (VA, Y0A) B (VB, Y0B) Quyết định phương án tốt nếu: VA, Y0A nhỏ VB, Y0B  phương án A VA = VB, Y0A >Y0B hay Y0A = Y0B ,VA > VB phương án B Nếu VA > VB, Y0A