Luận án tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu cơ sở khoa học nâng cao hiệu quả vận hành phát điện các hồ chứa bậc thang trong thị trường điện cạnh tranh, Áp dụng cho lưu vực sông Chu

tối thiểu trong mùa kiệt của bai hd Cửa Đạt, Hủa Na: và yêu cầu dim bảo lượng nude cấp cho hạ lưu sông Chu của từng hỗ với từng thời đoạn khác nhau nhưng chưa đưa racác nguyên ắc vận hàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ QUOC HUNG

NGHIEN CUU CO SO KHOA HOC NANG CAO HIEU QUA

VAN HANH PHAT DIEN CAC HO CHUA BAC THANG

TRONG THI TRUONG ĐIỆN CẠNH TRANH,

AP DUNG CHO LUU VUC SONG CHU

LUẬN AN TIEN SĨ KY THUAT

HA NOI, NAM 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ QUOC HUNG

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HQC NANG CAO HIEU QUA

AN HANH PHAT DIEN CAC HO CHUA BAC THANG TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH,

AP DỤNG CHO LƯU VỰC SÔNG CHU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Mã số: 9580202

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC 1 PGS TS Pha Ky Nam

2 PGS TS Lê Văn Nghị

HÀ NỘI, NĂM 2019

LỜI CAM ĐOAN

“ác giả xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của bản thân tic gid, Các kết quảnghiên cứu va các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ mộtnguồn nào và dưới bắt ky hình thức nào Việc tham khảo, các nguồn tả liệu đã đượcthực hiện trích dẫn và ghỉ nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định,

Hà Nội, ngày tháng - năm 2019

“Tác giả luận án

Lê Quốc Hưng

LỜI CÁM ƠN

Luận án Tiến sĩ này, được thực hiện dui sự hướng din khoa học của PGS.TS Phan

Kỳ Nam và PGS.TS Lê Văn Nghị Tác giả xin bày 16 lòng biết ơn sâu sắc đến cácthầy giáo đã rực tiếp hướng din, chỉ bảo tận tinh và giáp đỡ tác gid tong suốt qui

trình thực hiện và hoàn thiện luận án.

“Tác gid xin cảm ơn các cấp ãnh đạo cia Trường Đại học Thủy lợi, Phòng Đảo tạo

Di học và Sau Đại học, Khoa Công tinh, Khoa Năng lượng, lãnh đạo vi các thấy cô giáo của Bộ môn Thủy điện và Năng lượng ti tạo đã tạo điều kin thuận lợi, đồng gp kiến và chia sé kiến thúc, ur vẫn cho te giả trung suốt quá tình học tập và thực hiện Ign án.

Đặc biệt, tác giả xin bay tô lông biết ơn chân thành nhất đến TS Phan Trần HồngLong thuộc Bộ môn Thủy điện và Năng lượng tái tạo đã dành thời gian, công sức hỗ

trợ tác giả trong quá trình thực hiện luận án.

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đỉnh, bạn bẻ, người thân và các đồng nghiệp.tại Ban Đầu tư Xây dựng thuộc Tổng công ty Điện lực Dẫu khí Việt Nam đã cung cấp

<a liệu đầu vào, tạo điều kiện về thời gian công tắc và sinh hoạt, là chỗ dựa ving chắc

inh thin cho tác giả trong các năm học tập và hoàn thiện luận án này.

“Tác giả luận án

Lê Quốc Hưng

MỤC LỤC

MỤC LUC

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

DANH MỤC BANG BIÊU

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ x

1 Danh mục các từ x

2 Giải thích các thuật ngữ Xi

MỞ ĐÀU 1

1 Tính cắp thiết của để tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 4

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 3.1 Đối tượng nghiên cứu 4 3.2 Phạm vi nghiên cứu 4

4 Nội dung nghiên cứu 4

5, Phương pháp nghiên cứu 5

6 Ý nghĩa khoa học và thục ti của luận án 6

6.1 Ý nghĩa khoa học 6

62 Ý nghĩa thực tiễn 6

7 Cấu trúc của luận án TCHUONG | TONG QUAN VE NGHIÊN CỨU VAN HANH BAC THANG HOCHUA VA THỊ TRUONG ĐIỆN CẠNH TRANH 81.1 Cúc nghiên cửu vé vận hành hỗ chứa trên thé git 8

1.1.1 Các bước xây dựng mô hình toán học 8

L2 Các nghiên cửu vé vận hành hỗ chứa ti Việt Nam ụ

1.2.1 Một số nghiên cứu vận hành hỗ chứa ở Việt Nam, 31.2.2 Mội số nghiên cứu liên quan đến lưu vực sông Mã và sông Chu „

1.2.3 Các quy tinh vận hành liên hồ chứa rên hệ thống sông Mã 19

1.3 Giới thiệu chung về thi trường phát điện cạnh tranh, 2

1.3.1 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh trên thể giới 2i 1.32 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh ở Việt Nam 2 1.3.3 Tổng quan về giá ban điện trên thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam 25 1.34 Quá tình tham gia thị trường điện cạnh ranh của NMTĐ Hila Na và Cửa

at 28

1.3.5 Một số tn tại và khó khẩn của các NMB khi tham gia tị trường điện cạnh

tranh 30 1.4 Định hướng nghiên cứu của uận án 31 1.5 Kết luận chương | 3

CHUONG 2 XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN NANG CAOHIỆU QUA VAN HANH PHAT ĐIỆN CAC HO CHUA BAC THANG TRONG THITRƯỞNG ĐIỆN CẠNH TRANH 32.1 Phương pháp giải bài toán tối ưu trong vận hành iện hỗ chứa 3

2.1.1 Phương pháp giải bài toán tối ưu a4

2.1.2 Các dang bài toán vận hành liên hỗ chứa 36

2.2 Phương phíp giải bài oán QHD 37

2.2.1 Lựa chon cách tip cận 372.2.2 Các đặc tnmg của QHD 38

2.3 Tinh toán điều tiết tối ưu hỗ chứa nước của trạm thủy điện bằng QHĐ 402.3.1 Mô hình tính ton đơn hồ 402.3.2 Mô hình toán hai hd bậc thang 44

2.4 Mô hình tỗi tu cho các hỗ chứa bộc thang 452.4.1 Các vin dé cin gii quyết 45

2.5.2 Lựa chọn thời đoạn tính toán, năm tinh toán và giá bản điện 54

2.6 Sơ đồ ki và các hệ phương trình tinh toán thủy điện bậc thang 552.6.1 Các bước tính toán khi biết mye nước đầu va cuối thời đoạn:

2.6.2 Thời đoạn tinh toán, 60 2.6.3 Giá bán điện 60 2.6.4 Cách chuyển giai đoạn tinh cho các thời đoạn k 61 2.7 Xây dựng chương trình tinh toán 5 2.7.1 Lựa chọn ngôn ngữ lập tình “

2.7.2 Mô tả các khối tính toán 62.7.3 Mô tả khối tính toán chính 642.7.4 Mô tả khối tinh toán tạo biên mực nước 65

2.8 Kết luận chương 2 68

CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN VÀ PHAN TÍCH KET QUA XÁC ĐỊNH

XU HƯỚNG VẬN HANH CHO BAC THANG HO CHUA TREN SONG CHU 693.1 Đặc điểm vận hành và các tồn tại trên lưu vực sông Chu 69

3.1.1 Đặc điểm dong chảy 69

3.13 Nhu cầu đùng nước trê lưu vưe sông Chú n

3.14 Các yêu tổ tức động đến vận hành hồ chứa trên lưu vực sông Chủ 723.2 Xây dựng BDDP kết hợp đảm bảo phát sản lượng hợp đồng hai hỗ chứa Hủa Na

và Cửa Đạt trong thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam 1

3⁄21 Hồ sơ thiết kế và quy trình hiện hành, 13.2.2 Đề xuất và áp dụng mô hình tính toán liên hd chứa trong thị trường điện

cạnh tranh 78 3.2.3 Xây dụng và sử dung đường đảm bảo phát Qe để tạo biên mực nước thượng

lưu cho tính toán iên hd chứa 19

3.3 Các kịch bản giá 84

3.3.1 Giá biến đội theo sản lượng (Kịch Bản 1) 843.3.2 Giá biến đổi theo lũy tích số giờ bán điện (Kịch Bản 2) 883.4 Kết quả tính toán Kịch bản | (giá biển đổi theo sản lượng điện tháng) 933.4.1 Đường diễn biến mực nước thượng lưu 94

3.42 Các tổ hợp mực nước div thing 9

3.43 Sir dụng kết quả dé vận hành đơn hỒ (trong mùa cạn) 1023.44 Sử dụng kết qua để vận hành đơn hi (trong mùa lồ) l03.45 Sử dụng kết qua dé vận hành liên hỗ (trong mùa cạn) 1053.4.6 Sử dụng kết quả để vận hành liên hỗ (trong mùa lũ) 106

3.4.7 Tổng doanh thu va sản lượng điện khi áp giá biển đổi theo Kịch bản 1 108 3.4.8 So sánh kết quả của hai hàm mục tiêu tổng doanh thu liên hồ và đơn hồ lớn.

nhất 1093.5 Kết qui tinh toán Kịch bản 2 (giá biến đổi theo lytic số giờ bán dign) 11035.1 Din biển mực nước một số năm gin đây Hồ

¡ ưu liên hồ chứa với thực I23.5.2 So sinh kết quả vận hành

3.6 Chon kịch bản giá điện áp dụng cho bậc thang và chỉ din vận hành khi vận hành

trong tị trường điện cạnh tranh im

3.6.1 Chọn kịch ban giá điện 114

3.6.2 Chi dẫn vận hành 14

37 KẾtluận chương 3 isKẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Hi1- Những kết quả đạt được của luận án M7

2 Những đồng góp mới của luận án us

3 Những hạn chế của luận án vàđịnh hướng nghiên cứu tếp theo us

4 Kiến nghị isCÁC CONG TRINH ĐÃ CONG BO nọ

“TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

PHU LUC 126

._ DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hình 1.1 Công suất lắp máy thủy điện qua các năm [1]

Hình 1.2 KẾ hoạch phát trién các cấp độ thị trường điện [41]

Hình 1.3 Các mốc phát triển thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam

1.4 Công suất đặt và số lượng NMD tham gia VCGM

inh 1.5 Thị phần công suất đặt của các NMD trên bệ thông

Hình 1.6 Thị phần của các tập đoàn, ting công ty trực tiếp tham gia VCGM.

Hình L7 Giá tin thị tường điện qua các năm từ 2013 đến 2018

Hình 1.8 Giá CAN trung bình tháng từ 1/2017 đến 6/2018

Hình 1.9 Giá FMP từ 1/2017 đến 6/2018

Hình 1.10 Sơ đỗ thể hiện cúc bước nghiên cứu

Hình 2.1 Mô hình bài toán QHD tổng quát.

Hình 22 Mô tả các hướng đi tìm đường tố ưu trong diễn

Hình 2.3 Mô hình bậc thang tập hợp hướng đi ví dụ hai hỗ

inh 2.4 Mô tả hệ thông cân bằng lưu lượng trên hệ thông Hủa Na ~ Cita Đạt

Hình 2.5 Các khối nh toán chính để

8 chứa

dmg mô hình

Hình 2,6 Sơ đồ khối tính toán doanh thu max 2 hỗ,

Hình 2.7 Sơ đồ khối tạo biên rng buộc về mực nước cho đơn hồ

Hình 3.1 Sơ đỗ khai thác lưu vực sông Chu

Hình 32 Nhu cầu dung nước hạ lưu của hai hỗ

Hình 3.3 Hiện rạng vận hành hỗ chứa Hùa Na 6 thing đầu năm 2014.

inh 3.4 Sản lượng hợp đồng hai năm gin đây của NMTD Hủa Na [50]

Hình 3.5 BĐĐP năm thủy văn kết hợp đảm bảo phát Qe Hiia Na năm 2016-2017

Hình 3.6 BDĐP năm thủy văn kết hợp đảm bảo phát Qe Hủa Na năm 2017-2018

inh 37 Sản lượng hợp đồng NMTĐ Cita Đạt 50]

inh 3.8 Tập hợp đường diễn bién để phát Qe Hùa Na yêu cầu theo năm (hủy văn

39

"

st 63 5 6

n

n 73 19 80

80

81 82

Tình 3.9 Tip hợp đường diễn biến một số nấm thủy văn điễn hình để phát Qc Hủa Nayeu cầu theo nam thủy văn 83 Hình 3.10 Tập hợp 46 đường mye nude để đảm bảo phát Qe Cửa Dat năm 2014-2015

Hình 3.11 Giá bán điện thing NMTĐ Ha Na [51]

83

85

inh 3.12 Giả bản điện thing của NMTD Cita Đại |52] S5 Hình 3.13 Quan he giá bán và sản lượng điện các thắng mùa lũ NMTĐ Hủa Na 6 Hình 3.14 Quan hệ giá và sản lượng các tháng trong mùa cạn NMTD Ha Na 86 Hình 3.15 Quan hộ giá bán và sản lượng điện các thing mùa lũ NMTĐ Cita Đạt 87 Hình 3.16 Quan hệ giá bán và sản lượng điện các tháng mùa cạn NMTĐ Cửa Đạt 87

lh 3.17 Lay ích giá khớp nh theo giờ tháng 11/2013 của thị trường điện 9 Hình 3.18 Lũy ch gi bản điện theo giữ thing 11/2013 của NMTĐ Ha Na 89

Hình 3.19 Phân bé giờ bán điện NMTD Húa Na trong tháng 11/2013 90Hình 3.20 Xác định phạm vi nh hưởng của diện tích đường lũy ích đến giá tháng 90

Hình 3.21 Hệ số tương quan R của hàm tuyến tính giá giờ NMTD Hua Na 91 Hình 3.22 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Húa Na 46 năm 94

Hình 3.23 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTĐ Hua Na nhóm năm it nước 94

fn 3.24 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Hua Na nhôm năm trung bình nước

95

inh 325 Diễn bién mục nước thượng lưu NMTD Húa Na nhôm năm nhiễu nước 95

Hình 326 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTĐ Cửa Đạt 46 năm 9

Hình 3.27 Diễn biển mực nước thượng lưu NMTD Cita Đạt nhóm năm it nước 96

Hình 328 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTĐ Cửa Đạt nhóm năm trung bình

nước 96

ình 329 Diễn biến mực nước thượng lưu NMTD Cửa Đạt nhóm năm nhiễu nước 96

Hình 3.30 Phạm vi vận hành 46 năm NMTD HủaNa KBI 9 Hình 3.31 Phạm vi vận hành 46 năm NMTĐ Cửa Đạt KB] 97

Hình 3.32 Phạm vi vận hành tối tru Hủa Na có xét đến lưu lượng tối thiểu 98Hình 3.33 Phạm vi vận hành tối ưu Cửa Đạt sau khi Hủa Na tối ưu doanh thu 98

Hình 3.34 Xu hướng vận hành rong mùa cạn khi mực nước nằm đưới phạm vỉ tối vu

phát điện của BĐĐP hỗ Cửa Dat 102Hình 3.35 Hướng phối hop vận hành in hi trong mia cạn tosHình 3.36 Hướng phối hợp vận hành liên Ồ trong mùa lũ 107Hình 3.37 Diễn biến mực nước hồ Hủa Na năm thủy văn 2015-2016 sử dụng ước

Hình 3.38 Diễn biến mực nước hi Hỏa Na năm thủy văn 2016-2017 sử dung ước

lượng giá năm thủy văn 2015-2016 Hô

Hình 3.39 Diễn biến mực nước hồ Hủa Na năm thủy văn 2017-2018 sử dụng ước

lượng giá năm thủy văn 2016-2017 ut

Hình 3.40 Diễn biển vận hành NMTĐ Cửa Dat 2016-2017 mm

ih 3.41 Tổng hop so sánh doanh thu (ty đồng) va điện lượng năm 2014-2015 theo

KB2 H3

"Hình 3.42 Tổng hợp so sánh doanh thu và điện lượng năm 2015-2016 theo KB2 !13 Hình 3.43 Tông hợp so sánh đoanh thu và điện lượng năm 2016-2017 theo KB2 114:

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 2.1 Mục nước thục do (m) ngày 01/7 các năm vận hành 2012-2018 sỉ Bảng 2.2 Giá bán điện tháng NMTP Hua Na (4/Wb) s4 Bing 2.3 Giá bin điện thing NMTD Cửa Dat (kWh) 5s Bảng 3.1 Đặc điểm lưu vực, 69 Bang 3.2 Đặc điểm dòng chảy, 70

Bang 3.3 Các thông số chính hai hd Hủa Na và Cửa Dat 7Bảng 3.4 Các yêu cầu thiết kế ban đầu hai hồ Hùa Na và Cửa Đạt 15Bảng 3.5 Mực nước thấp nhất nên có trong mùa lũ của NMTĐ Cửa Đạt 16Bảng 3.6 Lưu lượng ti thiểu khi vận hành bình thường với các mực nước cho phép.78

Bảng 3.7 Giá tí hệ số tương quan R của NMTD Hùa Na KB2 91 Bảng 3.7 Tông hợp dang đường ly tích gid FULL khớp lệnh thị trường dig 92 Bảng 38 Tổ hợp 12 mực nước thượng lưu Hùa Na và Cửa Dat (46 năm) 9

Bảng 3.9 Mực nước thượng lưu thực tế hd Cita Đạt ngiy 01/1 các năm gin diy 103Bảng 3.10 Tổng hợp doanh thu và sản lượng bình quan hàng năm bai hd (KBI) 108Bảng 3.11 So sánh lợi ích khí phối hợp hai hd 109

Bảng 3.12 Điện lượng thực ban các năm gần đây (triệu kWh) H2

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

1 Danh mục các từ viết tắt

BDDP Biểu đồ điều phối

BNE Nha máy điện mới tốt nhất

CAN Giá công suất thị trường.

cm Hop đồng mua bin điện dang sai khác.

CGM “Thị trường phát điện cạnh tranh (Competitive Generation Market)

CN Cửa lấy nước

CSCB, Công suất công bổ.

CĐTPL Cục Điễu tiết điện lực (Bộ Công thương)

DATD Dự án thủy điện

DDP QHD vi phân (Differential Dynamie Programming)

DDDP QHD sai phân (Discrete Differential Dynamic Programming)

DPSA QHD xắp xi liên tục (Dynamic Programming Successive

Approximation)EPTC Công ty mua bán điện (Electricity Power Trading Company)

EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam (Vietnam Electricity)

FDP QHD gắp khúc (Folded Dynamic Programming)

FMP Giá th rường toàn phần (Full Market Price)

HBMO “Tối ưu hóa phối hop (Honcy-Bees Mating Optimization)

HHC Công ty cổ phần thủy điện Ha Na (Hua Na Hydropower Company)HTHC Hệ thống hồ chứa

Nhà máy điện

Nha máy thủy điện

Giá hợp đồng (Contact Price)Công suất phát én định thấp hắt

Hop đồng mua bin điện (Power Purchase Agreement)

“Tập đoàn Diu khí Việt Nam (Petro Vietnam)

“Tổng công ty Điện lục Dầu khí Việt NamSin lượng hợp đồng giờ

Sản lượng hợp đồng nămSản lượng hợp đồng tháng

Quy hoạch động (Dynamic Programming)

Quy hoạch tuyển tinh (Linear Programming)

Quy hoạch thủy lợi Sản lượng điện giao nhận

“Tổng sản lượng điện giao ngay trên thị trường.

Quy trình liên hỗ số 214/QĐ-TTg, ngày 13 thing 02 năm 2018

hóa tối ưu (Shuffled Complex Evolution)

QHD ngẫu nhién (Stochastic Dynamic Programming)

Giá điện năng thị trường (Spot Market Pri )

Giá trần thị trường Thi trường điện

“Thuật toán di truyền (Genetic Algorithms)

“Thị trường phát điện cạnh tranh ở Việt Nam (Vietnam Competitive

Generation Market) Thị trường bán lẻ cạnh tranh (Vietnam Competitive Retail Market)

“Thị trường bán buôn cạnh tranh (Vi Market)

inam Wholesale Electricity

‘Van hành hệ thống hồ chứa.

Dung ích phòng lũ

Mức công suit sing lớn nhất của tổ máy phát điện được các đơn

vị chảo giá hoặc Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện

và Đơn vi phát điện ky hợp đồng cung cấp dịch vụ phụ trợ công bổ

theo lich vận hành thị trường điện

Công suất phát ôn định thấp nhất của NMB được xác định bằngcông sud phát Ôn định thấp nhất (Pmin) của một tổ máy của NMB

được lập lịch huy động trong mô hình mô phỏng thị trường điện của.

Mức trần cho giá điện năng thị trường.

‘Van bản thỏa thuận mua bin điện giữa Đơn vị mua buôn duy nhất và các đơn vị phát điện hoặc mua bản điện với nước ngoài

Hop đông mua bán điện ký kết giữa Don vị mua buôn duy nhất vớicác đơn vị phát điện trục iếp giao dịch theo mẫu do Bộ Công

Thương ban hành

Cao trình mực nước hỗ cao nhất khi cắt lũ kiểm tra

Mực nước Cao trình mực nước hỗ chứa trước khi cắt lũ hạ du.

trước lũ

Nhà may điện Nha máy nhiệt điện mới đưa vào vận hành có giá phát điện bình

quân tính toán cho năm tới thấp nhất và gid hợp dng mua bán di

được thỏa thuận căn cử theo khung giá phát điện cho NMĐ chuẩn do.

Bộ Công Thương ban hành NMD mới tốt nhất được lựa chọn hingnăm để sử dụng trong tính toán giá công suất thị trường.

Sản lượng hợp Sin lượng điện năng tại điểm giao nhận điện năng và được phân bổ

đồng giờ cho timg chu kỳ giao dịch và được thanh toán theo hợp đồng mua

bắn điện dạng sai khác

Sản lượng hợp — Sản lượng điện năng năm cam kết hàng năm trong hợp đồng mua

đồng nim bán điện dạng sai khác

Sản lượng hợp Sin long điện năng được phin bé từ sản lượng hợp đồng năm cho

đồng thắng — từng thing

Tổng sin lượng Phin sin lượng điện năng sản xuất của doanh nghiệp được bin với điện gio ngay gid SMP

trên thị trường.

MỞ DAU

1 Tính cắp thiết của để tài

“Trong những năm gin đây, thủy điện đã được phát triển mạnh mẽ ở nước ta và Khôngngừng được ting lên trong các năm tiếp theo Theo quy hoạch tổng công suất cácnguồn thủy điện bao gồm cả thủy điện vừa và nhỏ, đã đạt 17.000 MW vào năm 2015;

vào năm 2020 tăng lên đến 21,600 MW; vào năm 2025 là 24.600 MW, trong đồ thủy

điện tích năng 1.200 MW và đến năm 2030 là khoảng 27.800 MW với thủy điện tíchnăng 2.400 MW Điện năng sản xuất từ nguồn thủy điện chiểm ty trọng khoảng 29,5%,

vào năm 2020, khoảng 20.5% vio năm 2025 và khoảng 15.5% vào năm 2030 [1]

Theo thực t, tính đến năm 2018, cả nước có $18 dự án thủy điện (DATĐ) với tổngsông suất lắp đặt 23.182 MW Trong đồ, đã đưa vào khai thie sử dụng 385 DATD vớitổng công suất kip đặt 18.564 MW, đang xây dựng 143 DATĐ với tổng công suất lắpđặt 1.848 MW và dang nghiên cfu đầu tự 290 DATD với

MW Xét chung trong hệ t gia năm 2017, các DATĐ dang vận hành

chiếm tỷ trọng Khoảng 40% về công suit lấp đặt và khoảng 42,87% vỗ điện ning, gốp

17000MW [

|| "

năm 2015 năm 2020 năm 2025 năm 2030

"Hình 1.1 Công sus lắp máy th điện qua các năm [1]

hát tri các nguẫn dig từ gd, than, năng lượng mặt tồi, kh

bot khổ khăn cung cấp điện cho sản xuất là một vn đỀ quan trong được đặt ra Đi kèm

a3 vige xây dựng quy tinh vận bành tích nước, xả lũ các hd chứa nhằm vận hành tôi

tu các NMTD, đảm bảo hii hỏa các lợi ích sử dung nước, vita tận dụng tối đa nguồn,

thủy năng, giảm nhọ lũ và hạn han ở hạ lưu là bài toán dang được xã hội quan tâm và

luôn mang tính thời sự.

“Trước tình trang thiếu điện kéo đi trong những năm gin dây, chủ yêu xuất phát từ

những tổn tại của ngành điện hiện nay, cụ thé là: Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) không cổ khả năng huy động đủ vốn đều tơ các công trình điện theo quy hoạch;

Gia điện thấp nên không khuyến khích tiết kiệm điện và sử dụng điện hiệu quả, khókhăn trong việc đầm phán ký kết các hợp đồng mua bán điện làm cho việc đầu tư vào.ngành điện kém hip dn; Mô hình tích hợp dọc, giá điện được thiết lập không thông

qua cơ chế cạnh tranh: Chưa tách bạch được chi phí các khâu, khó thuyết phục xã hội

inh mình bạch và tết kiệm chỉ phí

Trong khi đó, thị trường điện cạnh tranh với những bước đi thích hợp: Thủ hút đầu tưvào ngành điện, đặc bigt khẩu phát diện nhằm đáp ứng đủ đệ cho phát triển kinh tế-

xã hội; Giá điện được thiết lập thông qua cạnh tranh: Minh bạch và hợp lý, dim bio

lợi ích của khách hàng và nhà đầu tư; Tăng quyền lựa chọn đối tác giao dich của các

don vị hoạt động điện lực và khách hing; Khuyến khích các đơn vị nâng cao hiệu quả

hoạt động,

.Để phủ hợp với tình hình thực tế thị trường phát diện cạnh tranh ở Việt Nam (VCGM)

43 chính thức vận hành từ ngày 01/7/2012, và dang tong giai đoạn đầu áp dụng một

phần cơ chế giá trị trường và từng bước phát triển lên thị trường cạnh tranh hoàn toàn Nhìn chung, các NMD tham gia VCGM đã tuân thủ theo đúng quy định của th trường.

điện, tìm kiểm các cơ hội trên thị trường điện dé tối đa hóa lợi nhuận, đồng thời phải

đảm bảo tuân thi các rằng buộc pháp lý khác như đảm bảo nước tưổi cho hạ du, phòng

lũ Thị trường điện cạnh tranh, đãtụo cơ hội cho các NMTD có tinh tự chủ trong vận

hành điều tiết để nhá phảiđảm bảo các mye tiê thiết kể của hồ chứa như phỏng lũ, cắp nước Bên cạnh đó thị

n ới hiệu qua cao nhất vỀ doanh thu bắn điện, nhưng

trường điện của Việt Nam mang những đặc điểm riêng biệt ota nền kinh tế thị trường, inh hướng xã hội chủ nghĩa, mà không có trên thé giới

2

dù được tham gia thị trường điện cạnh tranh và chủ động điều,

khi đưa vào vận hành lại bị ràng buộc bởi các quy trình vận hành hoặc với hệ thông

liên hỗ chứa thi có quy trình vận hành lên hồ chứa Nhưng đây, là khung quy định

1 hồ đâm bảo da mục tiêu, nên với cấc chủ hỗ phát

tổng quất cho vige vận hành hệ

điện cẳn bỗ sung thêm một vài quy trình hay phương thức vận hành mang lại hiệu quảkinh ế cao hơn, để phù hợp các quy định vỀ mục tiêu của hồ chứa Đặc biệt rong điềukiện thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam thì chưa có quy trình vận hành nào đề cập.

tới

Đối với các hỗ chứa trên lưu vực sông Mã nói chung và sông Chu nồi riêng, hiện đã có

quy trình vận hành liên hd chứa được ban hành kèm theo Quyết định số 214 QĐ/TTg.

ngày 13-02-2018 của Thủ trớng Chính phủ *VẺ việc ban hành Quy tinh vận hành liên

hỗ chứa trên lưu vực sông Mã” Tuy quy trình này đã quy định chỉ tiết về mực nước

tối thiểu trong mùa kiệt của bai hd Cửa Đạt, Hủa Na: và yêu cầu dim bảo lượng nude

cấp cho hạ lưu sông Chu của từng hỗ với từng thời đoạn khác nhau nhưng chưa đưa racác nguyên ắc vận hành phối hợp trong phát điện [2]

Mặc dù các kết quả nghiên cứu về vận hành hỗ chứa đã có lý thuyết chung, nhưng,

những kết quả đạt được lại không cho phép áp dụng cho nhau, vì những đặc điểm

tiêng của từng hỗ Bên cạnh đó, các nghiền cứu về vận hành nâng cao hiệu quả phát

điện thường hướng tới sản lượng, mã không hướng tới doanh thu lớn nhất trong khigiá bin điện biển đổi theo thị trường Đặc bi, hi tị trường điện cạnh tranh tại ViệtNam dang tiếp tục hoàn thiện và ngày cảng có thêm nhiều sự tham gia của các NMĐ

thì việc tính toán, vận hành điều tết cằn có cơ sở dựa trên giá bán biển động theo thị tườ

Do vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học nâng cao hiệu quả vận hành phát

điện các hồ chứa bắc thang trong thị trường điện cạnh tranh, áp dung cho lưu vực sông Chu” có tính cấp thiết và mang tính thời sự.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng mô hình tố ru doanh thu bán diện cho hệ thống

hỗ chứa bậc thang trong điều kiện phát điện cạnh tranh, dưa ra các chỉ dẫn vận hànhbing BĐĐP kết hợp đảm bảo phát đủ sin lượng hop đồng hàng năm,

Phân tích mỗi quan hệ giữa độ giảm vả mite độ phân phối của giá bán điện giờ, theo

Iy tích thời gian từng thing với sản lượng n tháng và số giờ giao dịch tháng, để

im cơ sở tinh toán điều tiết năm nâng cao hiệu quả phát điện, dem lại doanh thu lớn

nhất cho các chủ đầu tư

Áp dung phương pháp QHD, để giải bai oán tối ưu xác định chế độ vận hành tôi ưu hệthống liên hỗ chứa nói chung và hệ thống bổ chứa điều tiết năm nói riéng, trên lưu vựcsông Chu trong điều kiện phát điện cạnh tranh ở Việt Nam

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối lượng nghiên cứu của luận án là hệ thống hỗ chứa bậc thang điều tết năm kết hợp

phát điện trên lưu vực sông Chu, trong điều kiện phát điện cạnh tranh ở Việt Nam,

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hỗ chứa điều

tiết năm Hiia Na và Cửa Đạt, kết hợp phát điện trong diều kiện phát điện cạnh tranh ở Việt Nam Thời đoạn tinh toán của luận án là tháng.

Khi tính cho thời đoạn tháng, hoàn toàn có thể loại trừ ảnh hưởng của các thủy điện

ngày đêm do lượng nước điều tiết của các hồ này chi gây ảnh hưởng trong ngày,không gây ảnh hướng trong thing như các hỗ điề tiết năm Như vậy có thẻ thấy rõ đổi

tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu là phù hợp và tương thích với nhau,

4, Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về nghiên cứu vận hành hồ chứa và hệ thống hồ chứa trên thể giới, ở Việt

Nam và tại lưu vực sông Chu Từ đó đánh giá những thành tựu, tồn ti và chỉ ra vẫn đề

mà luận dn edn tập rung giải quyết

- Nghiên cứu đặc điểm vận hành của hệ thống hỗ chứa kết hợp phát điện trên lưu vựcsông Chu, quá trình tham gia CGM va các yếu tổ ảnh hưởng đến vận hành của hai hd

điều tiết năm Húa Na ~ Cửa Đạt

= Xác định và xây dụng cơ sở khoa học, để vận hành hệ thống hd chứa bậc thang kết

hợp phát điện nhằm nâng cao hiệu quả bán điện tạo doanh thu tốt nhất, khi tham gia thị

trường điện cạnh tranh ở Việt Nam và đảm bảo các mục tiêu đã có của hỗ chứa.

~ Xây dựng các kịch bản giá bán điện theo giá lịch sử và độ giảm lịch sử để phục vụ

tính doanh thu phát điện lớn nhất.

~ Xây đựng và áp dụng mô hình phối hợp phát điện, vio hệ thống bậc thang hd chứa

lưu vực sông Chu, nhằm mục đích tăng hiệu quả phát điện, tăng doanh thu cho

tự và đảm bảo các yêu cầu phông lũ va cấp nước cho ha du theo quy trình vận

hành 214 QD/TTg ngày 13 tháng 2 năm 2018.

5 Phuong pháp nghiên cứu.

"ĐỂ đạt được mục tiêu nghiên cứu của luận án, các phương pháp sau đây được sử dung:

- Phương pháp ké thừa: Nghiên cứu tổng quan, các công trình đã có để đánh giá các

ưu điễm, hạn chế, nhằm kể thừa các thành tu và đỀ xuất hướng nghiễn cứu của luận

án, giúp luận án rút ngắn thời gian nghiên cứu và thu được kết quả tốt hơn Luận án kếthừa phương pháp QHD, trong giải quyết bài toán điều tiết hỗ chứa' hệ thống h chứa,

từ d6 phát triển để giải bai toán mã luận án đặt ra là doanh thu bán điện lớn nhất rong,

thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam, cũng như kể thừa các

trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Chu.

~ Phương pháp mô phỏng toán học: Mô hình hệ thing hỗ chứa, được mô hình hóa vàgiải bằng phương phập QHD: được biéu diễn bởi phương trình hàm mục tiêu doanh,thu bán điện với các ring buộc là yêu cầu cắt giảm lũ, cắp nước cho hạ du, Mé hình

xắc định các đặc tring của hệ thống hỗ chứa, doanh thu bản điện theo các thời đoạn

Kết quả tính toán là các biểu đồ vận hành kết hợp hàng năm, đường dẫn tối tu chodiễn biến mực nước thượng lưu, chiến lược vận hành và chào giá tốt nhất cho từng

tháng phát điện trong thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam.

Phương pháp phân tich, wing hop: Phương phấp này được sử dụng để xử lý, phân tích tổng hợp các số liệu đầu vào, đầu ra để di đến các kết luận và kết quả chính của luận án.

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Hiện nay, hầu hết các tram thủy điện lớn đều được xây dụng và đưa vào khai thác vậnhành, các hệ thống bậc thang hiện nay đều đã có quy trình vận hành li n hỗ chứa, tuy hiền các quy tinh này mới đề cập đến điều kiện rằng buộc vỀ lưu lượng, mục nước ở

ha du, vận hành an toàn công trình Do vậy, việc vận hành các hỗ chứa dé nâng cao

hiệu quả đầut là có ý nghĩa học thuật, kinh tẾ và thực tổ, mang nh thôi sự

6.1 Ý nghĩa khoa học

quả thu được của luận án, đã góp phần hoàn thi các luận cứ khoa học vận hành.

liên hồ chứa đa mục tiêu với doanh thu phát điện lớn nhất Lập được chương nh tính

toán và BĐĐP vận hành hd chứa nâng cao hiệu quả phát điện trong thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam,

Luận án đã cải tiến được một số mô hình vận hành tối ưu theo những mục tiêu vậnhành phối hop hoặc riêng rẽ từng hỗ, với him mục tiêu là doanh thư lớn nhất cho hồ

“chứa kết hợp phát điện, trong điều kiện thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam.

Phuong pháp tính toán tối wu, được xây dựng dựa trên thuật toán QHD với sự trợ giúpcửa máy tính điệ tứ, đã xá định được phương án vận hành hỖ chữa nhằm nâng caohiệu quả phát điện (doanh thu lớn nhất) trong thị trường điện cạnh tranh, cho hd chứa/

hệ thông hồ chứa điều it năm trên km vục sông Chu là sơ sở, để phát tin đắp công

‘cy tính toán vận hành hồ: liên hỗ trong các giai đoạn phát triển hoàn thiện hơn của thị

trường điện ở Việt Nam.

6.2 ¥ nghĩa thực tiễn

Kết quả tinh toán phương án điều tiết và chỉ dẫn vận hành phát điện từng thing củatimg hỗ và liên hỗ được cúc chủ hỗ tham khảo, áp dụng trong vận bình hệ thống hồ

chứa với các rùng buộc là phạm vi mực nước phòng lũ, lưu lượng cắp nước và mục

tiêu là Gi đa lợi ich doanh thu

biểu đồiLuận dn cũng đưa ra, phối (BĐĐP) kết hợp mục tiêu đảm bảo phát đủsản lượng điện theo hợp đồng hàng năm được giao; nhim mục đích đảm bảo các yêuclu của điễu động hệ thống điện.

Kết quả luận án à tải iệu tham khảo tốt cho thực ế vận hành, sản xuất của hai NMTĐHua Na và Cửa Đạt về cách phối hợp vận hành để đưa đến tổng doanh thu lớn nhất

cho đơn hoặc liên

7 Cu trúc của luận án

[Noi dung luận án được trình bay gồm phần mở đầu, kết luận - kiến nghị và 03 chương

‘eu thể như sau:

“Chương 1 Tổng quan về nghiên cứu vận hảnh bậc thang hỗ chứa và thị trường điệncạnh tranh: Chương này giới thiệu về hỒ chứa và bậc thang hi chứa phat điện nổichung và thông tin ea bản vé bậc thang hỗ chứa trên lưu vực sông Chu Giới thiệu về

quá inh phát triển của thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam và các dự báo phát triển

theo Tổng quan các nghiên cứu lý thuyết cũng như thực tế về vận hành hồ chứa

và một số nghiên cứu khác với đối tượng là lưu vực sông Chu

Chương 2 Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn nâng cao hiệu quả vận hành phátđiện các hỗ chứa bậc thang trong thị trường điện cạnh tranh: Chương này đẻ xuất hammục tiêu, tình bày cách xây dựng mô hình toán, các phương pháp giải, các sơ đổ khốitạo biên và cách tinh toán hướng đến doanh thu lớn nhất Các số iệu đầu vào, ee rằng

thực tiễn tham gia thị trường,

“Chương 3 Ap dung tính toán và phân tích kết quả, xác định xu hướng vận hình chobậc thang hỗ chứa trên lưu vực sông Chu: Chương này áp dụng mô hình toán đã xâydựng trong chương 2 dé vận hành liên hồ chứa cho hai công trình Hủa Na và Cửa Đạt.Kết quả tinh toán, theo mô hình trên được so sinh với kết quà vận hành thực tế vải

năm gin đây cũng như kết quả thu được khi tính toán tối ưu theo điện năng lớn nhất

Dựa vio kết quả đầu ra để đánh gi, phân tích cách điều tết phát điện, cách phối hợp

vân hành, đề ra được chiến lược chảo gia tốt nhất cho các thời điểm khác nhau trong

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE NGHIÊN CỨU VAN HANH BAC

THANG HO CHỨA VA THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH

1.1 Các nghiên cứu về vận hành hồ chứa trên th gì

Hồ chứa phát điện đồng một vai trò quan trọng trong an ninh năng lượng và đảm bio

cung cấp năng lượng liên te, không bị gián đoạn trong hệ thống điện của các quốc

gia Việc khai thác vận hành hỗ chứa và bậc thang hồ chứa phát điện luôn là vẫn

phúc tạp rong kỹ thuật điều tiết vận hành phối hợp các hồ chứa trong cùng một hệthông

hai hoặc nhiều hơn hai hỗ chứa, có thể là dạng bậc

hồ

Hệ thống hồ chứa có thể bao gi

thang nối tiếp hoặc cũng có thé là dang bậc thang song song kết hợp nổi tiếp nhỉ

Nghiên cứu vận bảnh hệ thẳng hỗ chứa đã được các nhà khoa học, các cơ quan quản lý

khai thác lưu vục sông trên thể giới đầu tư nghiên cứu từ giữa thé ky XX Tuy quátrình nghiên cứu lâu đãi và được đầu tw khá công phu, nhưng cho đến nay vin chưa cócông cụ và phương pháp chung cho các hệ thống Mỗi hệ thống sông, lưu vực có đặc

điểm vận hành khác nhau, nên phải sử dụng một phương pháp và công cụ riêng khi

mục tiêu vận hành hoặc điều kiện vận hành thay đổi Sau đây điểm lại một số phương.

pháp và kết quả nỗi bật

1.1.1 Các bước xây dựng mô hình toán học

Do tinh chất ngẫu nhiên của dòng chảy, sự đa dạng và phúc tạp của địn hình lòng hỗ

và phải thỏa mãn tốt nhất nhiều mục tiêu đồng thời, nên công cụ được sử dụng có hiệu.

{qua nhất để tính toán tối uu cho hồ chứa là mô hình toán.

Mô hình toán học được xây dựng qua các bước sau:

- Xây dưng mô hình định tinh cho vn để thực Ế, tức là xác định các y tổ có ý nghĩa

‘quan trọng nhất và xác lập các quy luật ma chúng phải tuân theo, Hay nói một cách

kh là phát biểu mô hình bằng lồi và bằng biểu đồ với các điều kiện về kính tế - kỹ

thuật, tự nhiên, xã hội và các mục tiêu cần đạt được.

+ Xây đựng mô hình toán cho vin đề đang xét túc là diễn tả lại dưới dạng ngôn ngữ

toán học cho mô hình định tinh Mô hình toán học thiết lập mới liên hệ giữa các biến

số và các hệ số điều khiển hiện tượng

- Sử dung các công cụ toán học để khảo sát và giải quyết bai toán, căn cứ vào mô hình.

.đã xây dựng cin phải chọn hoặc xây dựng phương pháp giải cho phủ hợp Sau đỏ cụthé hóa bằng các thuật toán tối ưu

~ Phân tích va kiểm định lại các kết qua đạt được.

1.1.2 Các nghiên cửu tối tr và mô hình hóa hệ thẳng hỏ chứa

Đối với các hệ thông hồ chứa lớn, phúc tạp, hầu như không thé mô phỏng bằng môhình vật lý với các kích thước thực Mô hình toán học với các đối tượng có diy đủ đặcđiểm như một hỗ chứa phát điện thường được lựa chọn Các mô hình toán có thể cungcấp chỉ iết các diễn bién vận hành và các yêu cu tính toán từ đơn giản đến phúc tap.

Miguel A Marino và Behzad Mohammadi (1984) [3] dựa trên cơ sở mô hình vận hành hang tháng của Becker và Yeh là tối đa hóa công suất phát từ hệ thống liên hồ chứa,

sau đỗ tiếp tục mở rộng ra cho phép tối đa hóa lượng nước cung cấp cho công nghiệp,sinh hoạt và sản xuất điện năng tong hệ thống Mô hình được tổ hợp giữa quy hoạchtuyến tính (QHTT) và quy hoạch động (QHD) sử dụng để tối ưu trên toàn miễn Ap

‘dung mô hình tinh cho hồ chứa Shasta ở California Central Valley Project Hiệu quả

của thuật toán là giảm thời gian tinh toán và các yêu cầu lưa tet, cho phép sử dụng máy tính nhỏ inh toán.

Chaweng Changchit và M P Terell (1993) [4] đã nghiên cứu mô hình vận hành hỗchứa da mục tiêu với đồng chảy đến ngẫu nhiên Bài toán bao gdm Gm kiểm lượng xả

thích hợp ừ sự thay đổi của các hỗ chứa trong hệ thống nhằm thỏa mãn nhiều mục tiêu

khác nhau Các mục tiêu này bao gồm cấp nước cho thành phố và khu công nghiệp,cấp nước hạ ưa, phòng lũ, phát điện, giả trí và các mục khác, Tác giả đã trình bay mô hình toán, phân ảnh ba đặc trưng quan trong của vin đ là da mục tiêu, dong

chy ngẫu nhiên và hệ thống quy mô lớn Mô hình ứng dung quy hoạch mục tiêu để

Dai T và Labadie J.W (2001) [5] ngi dong chay mang lưới song MODSIM được mở rộng dé trực tiếp kết hop các ring buộc về nông độ các thành phần.

chit lượng nước Mô hình mở rộng MODSIMQ được liên kết với mô hình chất lượng

nước đồng chiy QUAL2E của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỹ và một mô hình

đánh giá chất lượng của dòng chảy sau tưới (irrigation return flows) Một hàm lặp lại

dđựa trên thuật toán lập trình phi tuyến Frank-Wolfe liên kết MODSIMQ và các môHình chất lượng nước để đảm bảo hội tụ với các thỏa mãn mu tiên về nước, trong khi cổduy tử các yêu cầu chất lượng nước tối thiểu Ding chảy sau tưới, kênh thắm,

thắm qua hỗ chứa, thắm sâu, va sông do bơm nước ngầm được mô hình hóa bằng cách

sử đụng các yếu tổ suy giãm đồng từ Khảo sit Dia chất Hoa Kỷ Ap dụng MODSIMQ

vào lưu vực sông Arkansas ở Colorado, mô hình được đánh giá cao khi thỏa mãn các

vấn dé pháp lý và hành chính theo luật nước Colorado và sông nhỏ Arkansas, bao gmnhiều co chế quản lý trao đổi việc sử dụng các hd chứa điều hỏa (offstream

reservoirs) trong lưu vực Các hiệu chuẳn mô hình được tiền hành cho khu vực nghiên

cứu trường hợp xác nhận ring MODSIMO tải ạo hợp lý cả lưu lượng lịch sử và độ

mặn trong giai đoạn hiệu chuẩn Kết quả từ các kịch bản quản lý khác nhau cho thấy

việc sử dụng kết hợp thích hợp của bề mặt và nước n; thể đồng thời đáp ứng nhu

cầu nước cho người dùng trong khi tăng cường kiểm soát sự xâm nhập mặn.

Huang và nnk, (2002) [6] trình bay mô hình QHD ngẫu nhiên dựa trên giải thuật gen

để ki

để giải quyết i lượng tính toán lớn cho HTHC Trường hợp nghiên cứu là

vân hành dài hạn kết hợp của hai hỗ chứa song song ở Đài Loan Nghiên cứu kết luận

ng giải thuật gen khá hữu dụng hỗ trợ tối ưu hóa, và mô hình QHD ngẫu nhiên dựa

trên giải thuật gen có thé khắc phục được khối lượng toán lớn trong việc tìm kiếm lời giải

B Haddad và nnk, (2006) [7] đã nghiên cứu sử dụng phương pháp tối ưu HBMO

(Honey Bee Mating Optimization ~ tối wu kết hợp kiểu đàn ong) trong xây dựng quytrình vận hành hệ thông hỗ chứa thuỷ điện Thuật toán HBMO là một sơ đồ thực tẾ

‘gilta quá trình tích hợp và các công thức toán học Khả năng áp dụng và hiệu quả của thuật toán HBMO trong linh vie quy hoạch và quản ý tải nguyên nước đã được thử

nghiệm rong tối ưu hoá hoạt động của các hỗ chứa đơn hay hệ thống hỒ chứa Kết quả

10

nghiên cứu chỉ ra ring phương pháp HBMO cho kết quả khả thi và đáng tin cây, hiệnvẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát trién trong việc tối ưu hoá hoạt động của hồ

“chứa thu điện.

Kumar (2007) |8] đã sử dạng thuật toán tối ưu SWARM vào nghiên cứu vận hành hệ

thống liên hồ chứa gồm 4 hỗ mà trước đây Larson đã sử dụng QHD dé giải quyết Hai

nhà Thủy văn Kumar và Singh cũng đã áp dụng các thuật toin GA - giải thuật gen.

Tiếp đó Giáo sư Kumar lại thử nghiệm áp dụng cho hệ thống hỗ chứa Bhadra của An

Độ Kết qui cho thấy thuật toán ối ưu SWARM có khá năng áp dụng rit tt vào gii

“quyết bai toán vận hành liên hồ chứa.

CChaves,P và Chang F J (2008) [9] đã nghiên cứu áp đụng mạng tr tuệ nhận ạo tiến

hóa (ENNIS) vào vận hình hỗ chứa Shibmen ở Đài Loan với Š biển ra quyết định Kếtquả đạt được cho thấy mạng ENNIS sử dụng cho việc vận hành hồ chứa Shihmen này

có nhiều thuận lợi hơn nhi xi có ít thông sổ, dễ đăng xử lý các biển điều khiển, dễKết hợp giữamô hình van hành với các mô hình dự báo đồng chảy đến, Kết quả nghiên

cứu cũng chi raring mạng ENNIS hoàn toàn cỏ khả năng kiểm soát nhiều biển để đưa

ra các quyết định hợp Lý khi vận hành hỖ chứa đa mục tiêu

Afzali và nnk, (2008) [10] đã nghiên cứu vận hành phối hợp hệ thống hỗ thủy điện

Khersan, iran bằng việc kết hợp mô hình mô phỏng và thuật toán tối ưu với ham mục.

tác giả đã áp dụng QHTT cho riêng

timg hi và cho cả 4 hỗ để so sinh, Kết quả đạt được cho thấy nếu phối hợp vận hànhtiêu là tổng sản lượng điện của hệ thống 4 hồ C

hệ thông 4 hỗ chứa theo ham mục tiêu để ra sẽ cho sản lượng điện cao hơn khoảng,

74 6 so với tổng sin lượng điện của 4 hồ khi vận hành riêng rễ

Daniel De Ladurantaye (2009) [11] đã nghiên cứu về Tối ưu hóa lợi nhuận từ vận hành

thủy điện Nghi

nhiên để

cứu đã trình bày một mô hình toán học kết hợp xác định và ngã

i đa hóa lợi nhuận thu được bằng cách bán sản lượng điện thông qua các

dap và hỗ chứa bậc thang tại một thị trưởng giao ngay (trả tiền ngay) Mô hình đầudựa trên gi điện xác định trong khi mô hình khác ích hợp ngẫu nhiên thông qua việc quản lý một cây các kịch bản giá tiém năng Những kết quả bằng số dựa tên dữ liệu lịch sử chứng minh tính ưu việt của mô hình ngẫu nhiễn trên mô hình xác định.

Né cũng cho thấy rằng biển động giá ảnh hưởng đến lợi nhuận thu được từ mô hìnhngẫu nhiên

D.N Kumar và nnk, (2010) [12] đã nghiên cứu sử dung phương pháp QUB gap khúc.(FDP) trong xây dựng quy trình vận hành chống lũ cho công trình hi chứa Hirakud,

An Độ với số liệu dòng chảy được thu thập trong 37 năm (1958 + 1995) Nghiên

mã còn có thể

đã chỉ raring phương phip FDP không chỉ cỏ thể áp dụng cho đơn

4p dung cho hệ thống hồ chứa chống lũ và đã xây dựng quỹ đạo vận hành tôi ưu cho

hỗ chứa Hữnkud.

Raje và Majumdar (2010) [13] đã nghiên cứu tác động của biển đổi khí hậu trong việcdua ra các chính sách vận hành tối ưu bằng cách sử đụng SDP (thuật toán QHD ngẫu.nhiên) cho hồ chứa Hirakud ở Ấn Độ với mục tiê tối da hóa độ tn cậy với nhiều mụctiêu, gồm: thủy điện, thủy lợi và kiểm soát dòng chảy Họ để xuất rằng các quy tắc vậnhành hỗ chứa liên quan đến hoạt động kiểm soát ding chảy sẽ được xem xét lại khi dựbáo khi hậu trong tương lai chỉ ra sự gia ting các điều kiện hạn bản trong khu vực

nghiên cứu.

Vehbi Karaeren (2014) [14] nghiên cứu về tối đa hóa phát điện của hệ thống thủy điện

"bậc thang cho thấy kịch bản MATLABW® phát triển có thể hội tụ think một giải pháp

tối ưu dap ứng các rằng buộc Nghiên cứu so sánh được thực hiện với hoại động đơn lẻ

của từng NMTD, cho thấy rằng sản lượng điện cao hơn 5% đã đạt được với các hệthing bậc thang, Nhược điểm là thời gian tính toán nhiều hơn (tuy vẫn nằm trong giới

hạn có thé so sánh), có thể được cải tiến hơn nữa bằng cách thực hiện các thuật toán hiệu quả hơn.

Juho Saari (2016) [15] nghiên cứu phân tích lợi nhuận gia tang của thủy điện bậc

thang bing mô hình tối wu, Nghiên cứu sử dụng một phương pháp mới đã được pháttriển bằng cách sử dụng phần mềm lập kế hoạch và tôi ưu hóa thủy điện trong thời

đoạn ngắn để chính xác hóa các phân tích lợi nhuận gia tăng công suất Ở phương

phấp tăng thu nhập được tính toán theo tháng, trong khi lưu lượng trung bình thay đổi

và giá điện biển động, Thu nhập hàng thing được sử dụng để xây dựng các kịch bản năm và từ các kịch bản khác nhau của năm, có thể thực hiện phân tích lợi nhuận lâu

2

dải, Phất triển giá trung bình dang được sử dụng ở cấp số nhân Phương pháp này được

áp dung cho các NMTP Oulyjoki và đã chỉ ra ring việc ting công suất trong trường hợp này không tăng thêm donnh thu Tuy nhiên, phương pháp luận khá lnh hoạt và

hữu ich, Kết qua cho thấy trong thời đoạn ngắn của giá cao diém đóng vai rồ quan

trọng với khả năng sinh lời khi tăng công suất Việc tăng thêm lưu lượng phát điện.

(discharge capacity) cho các NMTĐ đường dẫn thường chỉ ra những cải tiền tốt nhất

cả v8 doanh tha và độlnh hoạt khi phát điện

Aida Tayebiyan (2016) [16] đã

bằng that tin di tuyển dé tối da hóa sản lượng điện Nghiên cứu này phát triển mô

i uu h6a hoạt động của hệ thống thủy điện bậc thang

hình tối ưu hóa mô phỏng phản ánh chính sách bảo hi n rủi ro rời rac dé quan lý và

vân hành hệ thống hỗ chứa thủy điện và phân tích trong cả hệ thống đơn và đa ấp

‘Theo đó, ba mô hình hoạt động (2 hệ thống hồ chứa đơn và 1 hệ thông nhiều hỗ chứa)được xây dụng và tối ưu hồa ing thuật toán di truyền Tối đa hóa tổng công suất phát điện theo thời gian tăng dẫn được chon làm chức năng khách quan nhằm nâng cao hiệu

đến cquả sản xuất của NMTĐ, xem giới hạn vận hành và các điều kiện biên

Cac mô hình xây dig, đó là một hệ thống hỗ chứa thủy điện bậc thang đã được thứ nghiệm và định giá ở Cameron Highland và Batang Padang ở Malaysia

1.2 Các nghiên cứu về vận hành hỗ chứa tại Việt Nam.

1.2.1 Một số nghiên cứu vận hành hd chứa ở Việt Nam

C6 nhiều thuật toán đã được áp dụng như kẻ trên, trong đồ có nhiễu thuật toán được

chứng minh và kiểm chứng là tì được nghiệm tối ưu, tuy nhiên việc tối ưu toàn cục

hay cục bộ vẫn đang là vin dé cần xem xét trên nhiều khía cạnh và phụ thuộc vào đặc.điểm riêng của từng hệ thing khác nhau Nhiều nghiên cứu mang tính lý thuyết khi ấpcdụng vào thực tế tương đối khó khan, Một số nghiên cứu tiêu biề tại Việt Nam được

kế ra đưới day:

Nguyễn Viet Thanh (1971) [I7] nghiên cứu một số vẫn để tôi wu hóa ch độ làm việc

ngày của trạm thủy điện trong hệ thống điện Tác giả sử dụng mô hình toán kết hợp.

phương pháp tối ưu QHD với biển trang thai là thời đoạn ngày khi xét tram thủy điệntrong hệ thông

Đăng Trọng Khánh (1980) [IS] sử dụng mô hình QHD nhằm lựa chọn các thông sổ tối

ưu cho hệ thống hồ chứa nước lợi dụng tổng hợp Mô hình đã biến đổi bài toán tối ưu

hàm nhiều ign thành các bài toán tối vu hầm một biển có quan hệ nỗi iếp nhau

Hoàng Đỉnh Dũng (1985) [19] nghiên cửu vin 48 sử dung hợp lý dung tích của hồchứa để phục vụ chống lũ và phat điện ứng dụng cho các hồ chứa thuộc hệ thông sông.Hồng Nghiên cứu đã coi đồng chảy đến hỗ mang tinh ngẫu nhiên và sử đụng phương

pháp Monte Carlo để tính toán dòng chảy lũ đến Tác giá đã thiết lập mô hình QHD

hợp với phân tích nội uy và thống kế để tìm dung tích kết hợp (dung ích kết hợp

hai nhiệm vụ phòng ld và phát điện) hợp lý, phục vụ nhiệm vụ phòng lũ và phát điện

trong các thắng mùa lũ là khác nhau,

Nguyễn Thượng Bằng và Phạm Hồng Nhật (1997) [20] áp dụng mô hình QHTT xácđịnh dung tích nhỏ nhất của hỗ nhằm thỏa mãn được các nhiệm vụ đặt ra như phòng

Ii, phát điện, cắp nước ha du Mô hình được kiểm tra với hb chứa Sơn La tại thời điểmnghiên cứu khả thi Him mye tiêu của mô hình là tối thiểu hóa tổng chỉ phí xây dựng.

hỗ, thỏa min các rằng buộc vé nhiệm vụ khai thác tổng hợp, phương trinh cân bằng

nước, dung tích hd khống chế, khả năng thoát nước của sông hạ lưu.

Nguyễn Thượng Bằng (2002) [21] thành lập mô hình tng quát cho bài toán tối ưu hệ

thống thủy lợi, khai thác tổng hợp nguồn nước Nghiên cứu dé xuất cách lượng hóa

mỗi quan hệ giữa hệ thống thủy lợi với phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi

trường Nghiên cứu đã xác lập bài toán tối ưu và him hóa các mục tiêu là điện năng mùa cấp dựa trên các phương trình tương quan mục nước thượng lưu ~ dung tich;, mực nước (bượng lưu ~ diện tích; mye nước bạ lưu ~ lưu lượng xa Luận én áp dụng

mô hình cho hệ thống gồm 08 hỗ thủy điện (01 bồ đã xây dựng, còn lại là đang quy

hoạch) trên lưu vực Lô Gâm - Cháy với hai mục tiêu: (1) điện năng mùa kiệt lớn nhất, 2) diện

tham khảo chương trình mẫu, Kết quả cho ra dung tích hợp lý của các hồ chứa, sử

mặt hồ tối thiểu Thuật giải sử dụng Excel và lập trình Pascal có.

‘dung cho giai đoạn quy hoạch HTHC.

Ringler và Huy (2004) [22] nghiên cứu cân bằng nước tối ưu hệ thông sông Đồng Naiứng dụng phần mễm GAMS nhằm giải quyết các mâu thuẫn giữa các ngành trong sử

4

dung và khai thác tii nguyên nước rên lưu vục Các tác giả đã tiễn hành mô hình hồn

bai toán phân phối chia sẻ nguồn nước có kể đến sự điều tết của các hỗ chứa với hảm

mục tiêu là lợi nhuận kính tẾ mang lại toàn cụ lớn nhất Bài tin sử dụng thuật giải

GAMS để tinh toán và cho kết quả lượng nước ding với từng ngành Tuy nhign,

GAMS thích hợp cho bai toán phân bỏ nguồn nước theo thủy văn — kinh tế, nhưng

không phủ hợp với bài toán VHHTHC.

Ngô Lê Long và nnk, (2007) [23] đã tiếp cận kết hợp mô hình mô phỏng với các kỹ

là hồ Hòa Bình Nghiên thuật tối ưu trong ng cứu vận hành hé chứa đa mục tii

cứu nhằm giải quyết vin đề giữa điều tiết lũ, phát điện, và cắp nước của hồ chứa Do

vậy bai toán tối ưu đa mục tiêu trong trường hợp nảy sẽ không chỉ có một giải pháp.

duy nhất mà sẽ tồn tại một tập các giải pháp ngang bằng nhau (Pareto) Theo đồ, nếu

đi dọc theo dai Pareto, bất cứ sự thay đôi theo chiều hướng lên của một mục tiêu.nào dé đều phải trả giá bởi sie“kém" đi của mục tiêu khác và gia phip cho bài ton tối

ưu da mục tiêu có thể quyết định khi người ra quyết định lựa chọn giải pháp ưa thích

phủ hợp nhất Nghiên cứu đã kết hợp mô hình mô phòng và mô hình tối tu để vậnhành hỗ Hòa trong giải quyết xung đột chính giữa phòng lũ và phát điện ở

đoạn cuỗi mùa lũ và đẫu mùa kiệt khi mực nước cồn đãng lên cao chuỗn bị ich dy

cho mùa can sắp tới Tác giả đã sử dung phần mém MIKE 11 để mô phỏng bệ thống

sông và hỗ chứa kết hợp với các thuật toán tối ưu SCE (shuffled complex evolution)

để tìm ra quỹ đạo tối ưu (Pareto) khi xem xét cả hai ưu tiên giãn phòng lĩ và phit điệnKết quả đạt được cho thấy hoàn toàn có thé ding mô hình mô phỏng để giải quyết vin

có Š duy tì mực nước cao 6 cuối

hing lũ cho công trình và cho hạ du mà

mùa lũ để đảm bảo hiệu ích cao trong phát điện ở mùa kiệt kể tiếp Dang thời nghiêncứu cũng cho thấy thuật toán tối ưu SCE la một công cụ hữu hiệu trong giải quyết các

một số hỗ chứu cô nhiệm vụ phát điện kết hợp cắp nước, xây dựng BĐĐP ngã

cho hỗ chứa đơn có nhiệm vụ phát điện là chính Nghiên cứu cũng đưa ra các trường

hợp tính toán với mục tiêu và thuật toán khác nhau Luận án đã sử dung các trọng số cho tối ưu tưới và phát điện để gộp lại thành hàm mục tiêu chung, Kết quả cho thấy

phương pháp DP truyễn thống có tu điểm hơn và cổ nghiệm tối tu toàn cục, tích bop

với bai toán vận hành hồ chứa hơn là thuật toán di truyền Nghiên cứu khuyến nghị

cẳn nghiên cứu vận hành theo thời gian thực.

Hoàng Thanh Tùng và unk, (2013) 25] ứng dụng phần mém Crystal Ball xác định chếđđộ vận hành tối ưu phát điện cho hỗ chứa Thác Bà, Tuyên Quang và bậc thang hỗ chứa

Sơn La, His Bình

mô phỏng (mô phỏng dòng chảy ngẫu nhiên đến hd theo Monte Carlo, mô phỏngvận

én nhu cầu cấp nước ha du Mô hình vận hành kết hợp giữa

hành hỗ và bậc thang hỗ chứa) và mô hình tối wu(téi ưu phi tuyển) Mô hình bước đầu

cho phép phân tích độ tin cậy và đưa ra chế độ vận hành tối ưu với các mức đảm bảo

khác nhau nhằm hỗ trợ ra quyết định vận hành hỗ chứa

Nguyễn Thị Thu Nga (2017) [26] áp dụng mô hình GAMS cho lưu vực sông Ba, với

fe thông số đầu vào, giá cả đã được đánh giá và nhập vào cho mô hình, từ đồ tìm ra

phân bổ nước cho ác ngành nhằm trợ giúp cho quan lý lưu vục Nại iu cũng đưa

ra cúc bỗi cảnh để xem xét Tuy nhiên việ biển động của các thông số ngẫu nhiên nhưgiá trị nước cho phát điện, cho tưới, các quan hệ của HTHC, sẽ là các khó khăn khi áp

cdụng kết quả mô hình vào vận hành thực của HTHC Mô hình còn có một số đặc điểm

hạn chế của một mô hình tối ưu như nhiều quan hệ vật lý trong mô hình được giảnlược bằng các him số đơn giản, thời đoạn tỉnh toén cho mô hình là một năm với bướcthời gian một tháng, Điễu này làm hạn chế khả năng của mô hình trong việc đánh giá

thud ấy ra rong thời đoạn ngắn như giữa thủy điện và tui, giữa thượng lưu

và hạ lưu,

Hỗ Ngọc Dung (2017) [27] nghiên cứu tính toán chế độ vận hành theo lợi ích lớn nhất

cho hai hd Sơn La và Hỏa Bình trong mùa cạn, xác định tập hợp đường vận hinh tối

uu, và sử dụng kết hợp BĐĐP để tập trung vào nghiên cứu cơ sử khoa học, xây dựng,

thuật toán và mô hình bài toán ối wu điều tiết các hỗ chứa của bậc thang thủy điện.Kết qua có thể phục vụ việc xây dựng quy trình vận hành hợp lý và bền vững của hệthống liên hồ chứa đảm bảo tối ưu khai thác năng lượng cấp nước hạ lưu ổn định và

„ hệ thống hỗ chứa được chia lưới với mực nước

16 bền vững trong mùa cạn Tuy nhí

thượng lưu của Sơn La là 0.5m và Ha Bình là 02m sẽ khô phù hợp với các hồ chứaKết hợp phát điện có dung tích và công suất nhỏ hơn Nghiên cứu c tự mới chỉ dừng

lại ở nghiên cứu chế độ vận hình tối ưu cho hai hỗ chứa Som La và Hòa Bình, còn hai

hồ chứa điều tit năm phía thượng lưu Sơn La là thủy điện Bản Chat và thủy điện Lai

Chau chưa đưa vào tham gia tối ưu hệ thống mà sử dụng kết quả tính toán của chúng

như một di

trong gai đoạn thết kiện biên để xét nh hưởng

Lê Ngọc Sơn (2017) [28] nghiên cứu xác lập cơ sử khoa học kết hợp mô hình môi

tuệ nhân ạo, xây dựng được chương tỉnh mô hình ti ưu QHD để

phòng ~ tối ưu —

48 xuất phương án vận hành cận ối ưu cho hệ thống hồ chứa có kể đến biến đổi thực

KẾ của nguồn nude vả nhu cầu sử dụng nước nhằm nâng cao hiệu quả phát điện, đáp

‘img các yêu cầu cấp nước hạ lưu cho lưu vực sông Ba Két qua tính toán mô phỏngđược kiếm chứng với kết quả vận hành thực của tram thủy điện Sông Hinh cho thấy

mô hình mà tác giá đề xuất mang lại hiệu quả cao hơn Tuy nhiên, thời đoạn tính toán

trong mô hình không chia nhỏ hơn thời đoạn tháng khó phủ hợp với chủ kỳ dự báo

thủy văn ngắn hạn trong 10 ngày Nghiên cứu cũng chưa xem xét được tinh ngẫu

nhiên của các nhu cầu ding nước và hệ thống điện ma chỉ đưa vào các rằng buộc phải

thỏa min, Các ring buộc vận hành về nhu cầu dùng nước và hệ thống điện trong thịtrường điện cạnh tranh cần tiếp tục nghiên cứu để đưa mô hình có thé thích ứng tốthơn nữa khi mà nhu cầu nước cho kinh tế - xã hội và các yếu tổ thị trường thay đổi

1.2.2 Một số nghiên cứu liên quan đến lưu vực sông Mã và sống Chu

Hiện nay, các hồ chứa và nhà máy đã xây dụng và dang di vào vận hành, nên vin đểđặt ra là nghiên cứu về các quá trình vận hành, các cách phối hợp phòng chồng, cắt

giảm châm lĩ cần được kiểm chứng và nghiên cứu thêm Các hồ ở phía thượng lưu

phối hợp để mực nước ở bạ lưu không quả thấp hoặc quá cao trong quá tinh vận hành

bình thường.

‘Ba số các nghiên cứu liên quan đến vin đề thủy văn, thủy lực, phân bổ dòng chảy mat.

Số lượng nghiên cứu về thủy điện còn ít Một số nghiên cứu phục vụ cho quy trình vận.hành liên hồ chứa thường thiên về đảm bảo an toàn cung cấp nước và an toin phòngchống lũ ở hạ du

Nguyễn Quang Trung và Nguyễn Xuân Lâm (2014) [29] nghiên cứu đánh giá tắc động điều tiết hồ chứa đến chế độ dong chủy kiệt hạ du lưu vực sông Mã Các tác giả sử

dạng mô hình MIKE 11 lâm công eu và đưa ra một số kết quả đánh giá tác động của

vân hành hỗ chứa đến dòng chảy ki Các kịch bản ding chảy kiệt với các tin suấtthiết kế 759 85% và 90% được tính toán Kết quá của nghiên cứu lả cơ sở để xuấtnhững giải pháp phù hợp với timg ving nhằm dip ứng sự phát triển kinh tế xã hộivũng bạ du và khai thác bên vững nguồn nước lưu vực sông Mã

L T Bình (2010) [30] đã t

sông Chu hiện trang (năm 2005) và dy báo xu thé biến đổi của chúng giai đoạn tir

2010 ~ 2020 Trên cơ sở tính toán được nhu

hành nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước trên lưu vực.

du nước hiện tại và dự báo nhu cầu nước

ii đoạn 2010 ~ 2020, tác gi đã thiết lập sơ đồ tính toán cân bằng nước trên lưi vựcbằng mô hình Mike Basin để tiến hành đánh giá vả dé xuất các biện pháp quan lý tổng

hợp ải nguyên nước, các nguyên th xây dưng mô hình quản ý và tổ chức qui ý lưu

ve sông cho phủ hợp với yêu cầu thực ế

Va Ngọc Dương (2017) [31] đã nghiên cứu dự báo và tinh toán vận hành hỗ chứa Cửa

"Đạt bằng cách tạo ra chuỗi số iệu dòng chảy đến từ mô hình thông kê, sau đồ tính tinđưa ra các đường tham chiếu vận hành với các tan suất khác nhau cho don hỗ Tuy

nhiên, người vận hành sẽ phải lên tục chọn đường tham chiếu vận hành khi mã đồng

“chảy đến trong năm là biến động và tin suất có thể khác nhiều với tin suất của đườngtham chiếu Nghiên cứu mới chỉ tinh toán cho hồ đơn chit chưa phải là HTHC trêntoàn bộ lưu vực sông Chu hoặc hệ thong sông Mã, Nghiên cứu cũng chưa tính đến việc

vận hành thích nghĩ hỗ chứa Cita Đạt trong mùa lũ.

Lương Ngọc Chung (2016) [32] mô tả diễn biến xâm nhập mặn trong mia kiệt ving

hạ du sông Mã và sông Cả ứng với các in sut thiết kế (75%, 85%, 909%) gi đoạn hiện tại và năm 2020 Tác gid cũng đánh giá tác động xâm nhập mặn đến khả năng

khai thác nguồn nước các công trình thủy lợi khu vực hạ du trong mùa kiệt

Nguyễn Van Tai và Vũ Minh Cường (2017) [33] đã ứng dụng mô hình toán dng chiy một chiều (phần mém MIKE 11) để tính toán thuỷ lực hệ thống sông Chu - Mã chảy

<q địa phân inh Thanh Hóa, Nghiên cứu đã đính giá hiệu quả cất ũ của các hỗ chứa

18

thượng nguồn và dé xuất các giải pháp tổng thé nhằm phòng chống lũ, đảm bảo antoàn cho ving hạ lưu hệ thống sông trong tinh Thanh Hóa

1.2.3 Các quy trình vận hành liên hỗ chứa trên hệ thẳng sông Mã

“rong những năm gin đây, do tác động của biễn đổi khí hậu và khai the tải nguyên

«qua mức, thiên tai xây ra nhiều hơn, mức độ thiệt hại ngày càng lớn hơn Ngoài các nguyên nhân khách quan còn cỏ những nguyễn nhân chủ quan như khả năng dự báo

mưa lũ, sự phối hợp quản lý, vận hinh các hd chứa hiện có trên lưu vực chưa hợp lý

“Trước thực trạng nguy cấp đó, Chính phủ và các Bộ ngảnh liên quan đã ban hành quy.

trinh vận hành liễn quan cho các lưu vực sông chính trén toàn quốc, trong đồ cổ lưu

"vực sông Mã, cụ thể như sau:

= _ Năm 2008, Bộ Công thương đã có quyết định số 5482/QĐ-BCT, ngày 10 tháng 10

năm 2008, về việc ban hành Quy trình vận hành hồ chứa Hủa Na Tuy nhiên, đây là

<q tình được ban hành rong giai đoạn thiết kể với các yêu cầu chỉnh là phòng lũ

100 triệu m và cách vận hành cửa van xi lũ đảm bảo an toàn tuyét đối cho công

trình với các trận lũ có chu kỳ lặp lại nhỏ hon hoặc bằng 1.000 năm [34]

= Nam 2014, Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định số 1341/QĐ-TTg, ngày 12

thing 8 năm 2014, về việc ban hành Quy trinh vận hành liên hỗ chứa trên lưu vực sông Mã trong mùa là bàng năm Quy trình mới, đã cập nhật lại các thông số của hai hồ chứa Ha Na và Cita Đạt, đảm bảo các yêu cầu cấp thết về phối hợp phòng

I và tích nước cuối mùa lũ cho hai hỗ (được phép tích nước đầy hỗ từ 15/10) [39)

= Cling trong năm 2014, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành quyết

định số 3944/QD-BNN-TCTL, ngày 16 thing 9 năm 2014, về việc Quy trình vận.hành hỗ chúa Của Đạt, Đây là quy trình quy định cụ thể nhiệm vụ vận hành hỗ CửaDat trong cả mùa lũ, mùa kiệt, và vận hành trong trường hợp khẩn cấp, Quy trìnhdua ra BĐĐP quy định giới hạn trên và giới hạn dưới cia mye nước hi theo thỏi

những quy định vận hành phối hợp giữa hồ Hãa Na và hỗ Cửa Đạt trong cả mùa lũ

và mùa kiệt tong đó mùa lũ có quy định phối hợp vận hành giữa 2 hỗ để phòng

chống lũ, mùa kiệt chỉ quy định chế độ vận hành của hỗ Cửa Dat theo 5 thời kỳ từ01/12 đến 30/6 và theo thời đoạn 10 ngày Trong dé hai hd được phép tích nướcđầy hồ từ 15/10 Quy trình cũng bỏ sung mực nước tối thiểu của các hồ Hùa Na và

Cita Đạt trong mùa cạn [37]

~ _ Năm 2018, Thủ trớng Chính phủ đã có quyết định số 214/QĐ-TTg, ngày 13 tháng

02 năm 2018, về vi "ban hành Quy trình vận hành lên hỗ chứa trên lưu vực sông

Mã có các mục tiêu ứng phó với tinh hướng lũ lụt, bạn han, xâm nhập mặn trong

446 bổ sung thêm các thủy điện mới xây như Trung Sơn, Thành Sơn, Xuân Minh

"Đây là một trong những quy định quan trọng liên quan đến việc vận hành liên hồ

“hứa trên sông Mã — sông Chu trong đó có hai hỗ chứa điều tiết năm trên lưu vực.sông Chu là Ha Na và Của Đạt Quy trình cũng thay đổi về lưu lượng tối thiểu

Hai hồ Hủa Na vacủa Hủa Na, đa số các tháng giảm từ 45 m”/s xuống 25

Cita Đạt cũng được được phép tích nước sớm hơn: đối với Hủa Na là từ 235m ngày1/0 đến 237m ngày 15/10 và từ 15/10 đến 30/11 thì được phép tích đầy hỗ lênmực nước sau lũ là 240m cho Hủa Na và 112m cho Cửa Đạt, Ngoài mye nước tôithiểu của các hỗ Húa Na và Cửa Đạt côn bổ sung thêm mực nước tối thiểu hồ

Trung Son trong mùa cạn [2],

vi

trong mùa lũ và mùa cạn của các hỗ chứa: Hua Na, Đồng Văn, Cửa Đạt, Xuân Minh,

cơ bản, quy trình mới nhất (năm 2018) đã đưa ra nguyên tic vận nh lên hồ chứa

‘Trung Son, Thành Son Héi Xuân, Bá Thước 1, Ba Thước 2, Cẩm Thủy 1, Đập Bái

“Thượng trên toin bộ lưu vực sông Mã Tuy nhiễn, vận hành theo quy trình mới là đảm,

bao các mực nước tối thiểu trong mùa cạn, đảm bảo vận hành an toản, chồng lũ vàđồng chảy nhỏ nhất, chưa làm rỡ việc vận hành phối hợp, hoặc chủ động phát điện củacác hồ chứa nhằm thu được doanh thu lớn nhất trong thị trường điện cạnh tranh

1.3 Giới thiệu chung về thị trường phát điện cạnh tranh.

1.3.1 Tổng quan về thi trường điện cạnh tranh trên thé giới

Ngay từ thập ky 70 của thé ky XX, một làn sóng cải cách thị trường hoá ngành điện

lực đã hình thành tại các nước châu Mỹ và châu Âu như Mỹ, Chỉ Lê, Argentina, Anh,

Now Zealand, sau đồ lan rộng sang các quốc gia khác như: Uc, Thụy Điễn, Na Uy,

Đức, Tây Ban Nha vào những năm 80-90, và trở thành xu huớng phát triển chung của

oàn th giới Những áp lự kinh t - xã hội đã bắt bude ngành điện phải ải cách nhằmcác mục đích: (1) có giải pháp cung cắp năng lượng bền vững, vừa thoả mãn nhu cầu

xã hội, đồng thời đảm bảo lợi ích vé mặt kính tế và môi tuờng: (2) thu hắt đẫu tư tư

nhân vào cúc hoạt động đầu tr ngành diện: (3) đưa cạnh tranh vào trong hoạt động

điện lực, phát triển thị trường điện tạo môi trường cạnh tranh một cách thực sự bình.

‘dang, nâng cao hiệu quả sản xuất - kinh doanh của ngành điện [38], [39]

Singapore đã xây dựng thị trường điện cạnh tranh từ 2001, cơ chế thị trường cạnh

tranh đã phát triển, mở rộng đến tận khâu bán lẻ Từ sau 01/11/2018, tắt cả khách hang,

tiêu thụ điện được quyền tự do lựa chọn đơn vị cung cấp điện cho mình.

Philippines cũng dang áp dụng thị trường bin buôn điện cạnh tranh với sự tham gia

ca sắc đơn vị phát dign (bên bản) và các dom vị phân phốybán lẻ điện (bên mua)

Philippines có chính sách từng bước mở rộng đối tượng tham gia thị truờng điện là các

khách hing lớn nhằm tiệm cận dẫn đến khâu bán Ie điện cạnh tranh trong những nămsip

Tại Thái Lan, từ năm 2003, co chế du thâu cạnh tranh đã được áp dụng để thú hit vinđầu ne phát iển các nguồn điện mới Theo kinh nghiệm từ các quốc gia trên thể giới,

áp dụng mô hình thị tường điện cạnh tranh đã và đang mang lại nhiều lợi ích: hiệu

“quả tong sản xuất kinh doanh điện tăng lên; đầu ne vảo nguồn lưới diện được tối ưuhơn; giá điện phản ánh chỉ phí sản xuất thực tế của các đơn vị phát điện, chất lượng

sắc dich vụ về diện tăng lên rỡ 16; các nguồn năng lượng cho phát điện được sử dụng

1.3.2 Tầng quan về thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam

<a) Lộ trình phát triển thị trường điện ở Việt Nam

“Mục dich phát tiễn của thị trường điện:

“Từng bước phát trién thị trường điện lực cạnh tranh; Thu hút vốn đầu tư từ mọi thànhphần kính tế trong và ngoài nước tham gia hoạt động điện lực; Tăng cường hiệu quảhoạt động sin xuất kinh doanh của ngành điện, giảm áp lực tăng giá điện; Dim bảoccung cấp điện ôn định tin cậy và chất lượng ngày cảng cao; Đảm bảo phát triển ngành

điện bên vững

Các cấp độ phát tiễn

‘Theo kế hoạch thị trường điện ở Việt Nam sẽ phát triển qua ba cắp độ và tiếp tục được

"hoàn thiện sau mỗi lần thử nghiệm

“Thi trường phát điện cạnh tranh ( VCGM)

+ Thừ nghiệm; 2009 - 2012

~Vận hành: 2012 - 2019

+ Cễ phan héa các đơn vị phát điện của EVN, đơn vị tư nhân được.

tham gian sản xuất điện và chảo giá cạnh tranh EVN vẫn độc quyền

thu mua điện.

"Thị trường ban buôn cạnh tranh ( VWEM)

+ Vận hành: 2019 - 2021

phản héa 6 đơn vị mua buôn này, các KCN được quyền mua trực tiếp

~Thị trưởng ban lẻ cạnh tranh ( VCRM) + Thử nghiệm: 2021 - 2023.