Bài tập lớn phân tích nhu cầu năng lượng

Do các dạng năng lượng khác nhau tồn tại trong chuỗi biến đổi năng lượng nên nhucầu năng lượng cần đề cập rõ cho từng loại năng lượng nhu cầu năng lượng hữu ích,nhu cầu năng lượng cuối

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ DỰ

BÁO NHU CẦU NĂNG LƯỢNG

Khái niệm về nhu cầu năng lượng

Năng lượng cũng là một loại hàng hóa, do đó nhu cầu năng lượng cũng tuân theo quyluật nhu cầu, quy luật cung cầu

Do các dạng năng lượng khác nhau tồn tại trong chuỗi biến đổi năng lượng nên nhucầu năng lượng cần đề cập rõ cho từng loại năng lượng ( nhu cầu năng lượng hữu ích,nhu cầu năng lượng cuối cùng…)

Nhu cầu năng lượng còn có thể chia theo các ngành sử dụng năng lượng cuối cùngngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, dân dụng, thương mại dịch vụ

Các phương pháp phân tích:

Phương pháp phân tích tĩnh

Phương pháp phân tích tĩnh là phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng tại một thờiđiểm nhất định, xác định các dạng năng lượng được sử dụng, hộ tiêu thụ chính và mốiquan hệ định tính giữa nhu cầu năng lượng và các nhân tố ảnh hưởng

Phân tích nhu cầu năng lượng ở mức tổng hợp:

Để phân tích nhu cầu năng lượng ở mức tổng hợp các chỉ tiêu sau thường được xemxét :

Cường độ năng lượng EI = GDP E

Ei : năng lượng tiêu thụ ở phân ngành i

Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng của từng dạng năng lượng E j

∑E j

Ej : tiêu thụ năng lượng dạng j (than, dầu, điện…)

Phương pháp phân tích động:

Phương pháp phân tích động là xem xét sự thay đổi nhu cầu năng lượng theo thời gian

và sự biến động của các yếu tố như GDP, dân số, giá năng lượng … lên nhu cầu nănglượng

Thực tế cho thấy biến động của tiêu thụ năng lượng chịu sự tác động của các yếu tố:

- Mức độ phát triển của kinh tế - xã hội

- Cấu trúc của nền kinh tế

- Trình độ phát triển của công nghệ

- Nguồn tài nguyên năng lượng quốc gia.

Nhu cầu tiêu thụ năng lượng E còn được xác định thông qua cường độ năng lượng EI(Energy Intensity):

E = EI GDP

E : năng lượng tiêu thụ

EI : cường độ năng lượng

GDP : Tổng sản phẩm quốc nội

Cho nên đối với những thay đổi trong tổng tiêu thụ năng lượng E, nếu phân tích theoGDP và theo cường độ năng lượng EI thì có thể thấy rằng:

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPE = ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPEI GDP + EI ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPGDP

Trong đó: EI : Cường độ tiêu thụ năng lượng

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPE : Biến động của tổng năng lượng

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPEI : Biến động của cường độ năng lượng

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPGDP : Biến động của phát triển kinh tế nói chung

Nhu cầu năng lượng E trong mối quan hệ với tăng trưởng kinh tế GDP:

Trong đó: Ei : tiêu thụ năng lượng của ngành thứ i

VAi : Giá trị gia tăng của ngành thứ i

GDP : Tổng sản phẩm nội địa

Sự biến đổi tổng năng lượng tiêu thụ E có thể được giải thích thông qua sự biến đổi vềcường độ năng lượng từng ngành kinh tế (thể hiện sự phát triển của trình độ côngnghệ) và sự thay đổi cấu trúc nền kinh tế, thông qua các tỷ số:

ei = E i

VA i : Cường độ năng lượng ngành thứ i

Si = VA i

GDP : Cấu trúc nền kinh tế

Do đó, khi thay đổi tổng tiêu thụ năng lượng E có thể thay đổi các đại lượng sau:

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPE = ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPei Si GDP + ei ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPSi GDP + ei Si ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPGDP

Trong đó: ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPE : Biến động của tổng năng lượng tiêu thụ E

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPei : Biến đổi về cường độ năng lượng ngành thứ i

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPSi : Biến đổi trong cấu trúc ngành thứ i

ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPGDP : Biến động của phát triển kinh tế nói chung

Ngoài những chỉ tiêu xác định nhu cầu tiêu thụ năng lượng E nói trên, trong phântích động cũng xét đến mối tương quan giữa tốc độ tiêu thụ năng lượng và tốc độ tăngtrưởng kinh tế GDP thông qua hệ số đàn hồi theo GDP hay mối quan hệ giữa nhu cầunăng lượng và giá năng lượng thông qua hệ số đàn hồi giá

* Hệ số đàn hồi nhu cầu năng lượng theo thu nhập:

α = ∆ E/ ´E

∆ I / ´I

Trong đó :

∆ E : biến động của năng lượng tiêu thụ

∆ I : biến động của kinh tế nói chung

Ý nghĩa của hệ số đàn hồi theo GDP: Cho thấy sự tương quan giữa tốc độ tiêu thụnăng lượng và tốc độ tăng trưởng kinh tế

- Nếu α > 1: Nhu cầu năng lượng đàn hồi theo thu nhập

- Nếu α < 1: Nhu cầu năng lượng không đàn hồi theo thu nhập

- Nếu α = 1: Nhu cầu năng lượng đàn hồi theo thu nhập bằng đơn vị

Các phương pháp dự báo:

Phương pháp ngoại suy:

Nội dung của phương pháp ngoại suy là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong cácnăm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến đổi của phụ tải theo thời gian,

từ đó sử dụng mô hình tìm được để tính cho giai đoạn dự báo Tức là ta suy diễn toàn

bộ diễn biến của phụ tải ở quá khứ vào tương lai và phụ tải dự báo được xác định theohàm xu thế ở thời điểm tương ứng Có thể có rất nhiều dạng hàm xu thế, mà thôngthường được xác định theo phương pháp tương quan hồi quy

Phương pháp ngoại suy là một trong những phương pháp được ứng dụng nhiều donhững ưu điểm là phản ánh khá chính xác quá trình phát triển của phụ tải; có thể đánhgiá mức độ tin cậy của hàm xu thể dễ dàng Tuy nhiên theo phương pháp này cần phải

có lượng thông tin đủ lớn, quá trình khảo sát phải tương đối ổn định

Phương pháp hệ số đàn hồi

Phương pháp hệ số đàn hồi dựa theo tốc độ tăng GDP của các thành phần kinh tế Cơ

sở của phương pháp này là việc sử dụng năng lượng ở mỗi ngành được xác định bởiyếu tố kinh tế thích hợp và được điều chỉnh bởi hệ số đàn hồi ứng với tốc độ tăngtrưởng kinh tế Hệ số đàn hồi được tính như sau:

λ Et=δAA % δAY %=

ΔAA A ΔAY Y

A; Y: Tăng trưởng trung bình điện năng và GDP trong g.đoạn xét

Các giá trị của hệ số đàn hồi được xác định dựa trên cơ sở số liệu của chuỗi thời gianquá khứ ứng với từng ngành kinh tế

Dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam bằng phương pháp hồi quy bội:

Phương pháp luận:

Phân tích tương quan hồi quy là xác định sự liên quan định lượng giữa hai biếnngẫu nhiên Y và X, kết quả của phân tích hồi quy được dùng cho dự báo khi một trongcác biến, bằng cách nào đó, được xác định trong tương lai Hồi quy đơn được dùng đểxem xét mối liên hệ tuyến tính giữa hai biến X và Y, trong đó X được xem là biến độclập (ảnh hưởng đến biến Y), còn Y là biến phụ thuộc (chịu ảnh hưởng bởi biến X) Thực chất nhu cầu điện không chỉ liên quan đến một, mà có liên quan đến rấtnhiều yếu tố, như: Thu nhập quốc gia (NI – National Income); Dân số (POP –population); Tổng sản phẩm nội địa (GDP – Gross of Domestic Production); Chỉ sốgiá tiêu dùng (CPI – Consumer Price Index) v.v , vì vậy trong thực tế người ta thường

sử dụng phương pháp tương quan hồi quy bội để giải quyết vấn đề này Quan hệ giữanhu cầu điện Y với các nhân tố xi được thể hiện dưới một số dạng chính sau:

Áp dụng phương pháp hồi quy bội để dự báo nhu cầu điện năng ở Viêt Nam:

Các bước xây dựng để đưa ra kết quả dự báo hoàn chỉnh:

Xây dựng hàm hồi quy:

Có nhiều dạng hàm được sử dụng để dự báo nhu cầu điện, có thể là hàm tuyến tínhthông thường hay là các dạng hàm phức tạp hơn như: hàm xu thế bình phương, hàm

mũ Xu thế chung là tuyến tính hóa các hàm phức tạp này và giải nó bằng phươngpháp bình phương cực tiểu

Nêu ra giả thiết

Thiết lập mô hình toán

họcThu thập số liệu

Phân tích kết quả

Dự báo

Ra quyết địnhƯớc lượng tham số

Trong mô hình, ta chỉ sử dụng 2 dạng hàm là hàm tuyến tính và hàm Cobs- Douglas

Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu mối tương quan giữa điện năng tiêu thụ

A và các tham số kinh tế X nào đó nhằm phát hiện những quan hệ về mặt định lượngcủa các đại lượng này Khác với phương pháp ngoại suy, ở đây người ta không xâydựng hàm hồi quy của lượng điện năng theo thời gian mà là hàm hồi quy giữa điệnnăng với một đại lượng kinh tế khác cùng tồn tại theo thời gian Để xây dựng hàm này

ta dựa vào bảng các giá trị quan sát về lượng điện năng tiêu thụ và tham số kinh tế Xnào đó (chẳng hạn như tốc độ tăng trưởng GDP của nền kinh tế quốc dân), thiết lậphàm hồi quy A = f(X) theo phương pháp thống kê thông dụng

Cũng như phương pháp ngoại suy, hàm hồi quy ở đây có thể là tuyến tính hoặc phituyến Thông số X của hàm hồi quy phải là đại lượng dễ dàng xác định hoặc là đã biết

ở thời điểm dự báo Sau đó dựa vào hàm hồi quy vừa thiết lập, ứng với giá trị của tham

số kinh tế đã biết đề xác định giá trị điện năng ở năm cần dự báo

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM GIAI ĐOẠN

1997 – 2011 Phân tích tình hình kinh tế xã hội của Việt Nam từ năm 1997 đến 2011

Dân số

Nước ta hiện đứng thứ 14 trên thế giới về dân số với số dân lên đến hơn 90 triệungười sẽ dẫn đến mức độ tiêu thụ năng lượng sẽ nhiều Số lượng dân cư ảnh hưởngtrực tiếp đến tình hình phát triển kinh tế của đất nước và mức tiêu thụ năng lượng

Bảng 1.1 Tình hình phát triển dân số của Việt Nam từ năm 1997 đến 2011

( Nguồn : Tổng cục thống kê và Wikipedia )

Phân tích xu thế của dân số Việt Nam giai đoạn 1997 – 2011:

Lượng tăng giảm tuyệt đối

Chỉ tiêu này phản ánh sự thay đổi về trị số tuyệt đốicủa chỉ tiêu trong dãy số giữa haithời gian nghiên cứu Nếu mức độ của hiện tượng tăng thì trị số của chỉ tiêu mang dấu(+) và ngược lại mang dấu (-)

Tuỳ theo mục đích nghiên cứu, chúng ta có các lượng tăng (giảm) tuyệt đối liên hoàn,định gốc hay bình quân

 Lượng tăng (giảm) tuyệt đối liên hoàn phản ánh mức chênh lệch tuyệt đối giữa mức

độ nghiên cứu (yi)mức độ kì liền trước đó (yi -1)

δi=δI - δi-1 i = 2,3,…,n (4)

Trong đó:

δi: Lượng tăng (giảm) tuyệt đối liên hoàn

n: Số lượng các mức độ trong dãy thời gian

δ2 = y2 - y1 = 75456300 – 74306900 = 1149400

δ3 = y3 - y2 = 76596700 – 75456300 = 1140400

……

δ15 = y15 - y14 = 90549390 - 86736000 = 3813390

 Lượng tăng (giảm) tuyệt đối định gốc: Là mức độ chênh lệch tuyệt đốigiữa mức độ

kì nghiên cứu yi và mức độ của một kì được chọn làm gốc, thông thường mức độ của kì gốc là mức độ đầu tiên trong dãy số (y1) Chỉ tiêu này phản ánh mức tăng (giảm) tuyệt đối trong những khoảng thời gian dài

Công thức : ΔE = ΔEI GDP + EI ΔGDPi = yi – y1

y n−y1n−1

Lượng tăng (giảm) tuyệt đối bình quân không có ý nghĩa khi các mức độ của dãy sốkhông có cùng xu hướng(cùng tăng hoặc cùng giảm) vì hai xu hướng trái ngược nhau

sẽ triệt tiêu lẫn nhau làm sai lệch bản chất của hiện tựơng Ta có

t28=y28/y27=90549390 / 86736000 =1.04(lần) hay 104%

 Tốc độ phát triển định gốc(Ti): phản ánh sự phát triển của hiện tượng trong những khoảng thời gian daì Chỉ tiêu này được xác định bằng cách lấy mức độ của kì nghiên cứu ( yi )chia cho mức độ của một kì được chon làm gốc,thường là mức độ đầu tiên trong dãy số ( yi )

 Tốc độ tăng giảm liên hoàn: phản ánh sự biến động tăng (giảm) giữa hai thời gian liền nhau, là tỉ số giữa lượng tăng (giảm) liên hoàn kì nghiên cứu với mức độ kì liềntrước trong dãy số thời gian (yi-1)

Giá trị tuyệt đối của 1% tăng(giảm).

Chỉ tiêu này phản ánh cứ 1% tăng (giảm) của tốc độ tăng(giảm) liên hoàn thì tươngứng với một trị số tuyệt đối là bao nhiêu

Bảng 1.2 Xu thế của quy mô dân số Việt Nam trong giai đoạn 1997 - 2011

Hình 1.1 Đồ thị biểu thị dân số Việt Nam từ năm 1997 - 2011.

δi > 0 phản ánh quy mô dân số ngày càng tăng Tốc độ gia tăng dân số giảm dầntheo từng năm Qua đây ta thấy, từ năm 2005 đến 2011, dân số nước ta đã có nhữngbước thay đổi lạc quan khi tốc độ phát triển được giảm dần, là thành quả của chínhsách kế hoạch hóa gia đình và trình độ nhận thức của người dân đã được thay đổi đáng

kể Dân số trung bình tăng 1.1 triệu người/năm Hiện nay, dân số của nước ta là90.549.390 người

Tăng trưởng kinh tế

Phân chia kinh tế Việt Nam theo 3 nhóm ngành chính : Nông, lâm nghiệp vàthủy hải sản (nhóm NN) ; Công nghiệp và Xây dựng (CN & XD) ; Dịch vụ (DV)

Dựa trên các nhóm ngành này ta đánh giá sự phát triển của các khu vực, để từ

đó đánh giá chính xác sự phát triển của nền kinh tế

Bảng 1.3 Tổng sản phẩm quốc nội phân theo nhóm ngành kinh tế từ 1997 - 2011

Phân tích xu hướng tổng sản phẩm quốc nội GDP

Ta thấy GDP của các thành phần kinh tế và của cả nước tăng qua các năm Sự pháttriển nhanh chóng, dưới sự định hướng chuyển dịch kinh tế của nhà nước, từ khu vựcnông nghiệp sang khu vực công nghiệp – xây dựng, dịch vụ, hướng tới đưa nước tathành nước công nghiệp vào năm 2020

Hiện nay, ngành dịch vụ và công nghiệp đóng góp vào tổng sản phẩm quốc nội hơn40% trong khi ngành công nghiệp chỉ đóng góp hơn 10%

Do có nhiều nguyên nhân về cơ chế chính sách đầu tư, chưa đáp ứng được nhu cầu củanền kinh tế nên tốc độ tăng trưởng thấp nhất và năm 1999 là 4.77% Sau đó, từ sự thayđổi tích cực từ các cơ chế, chính sách mà GDP đã tăng trưởng và thu hút đầu tư mạnhhơn Năm 2006, tốc độ tăng GDP ở mức cao là 8.23% Cuộc khủng hoảng kinh tế kèmtheo những sai lầm trong quy hoạch, nôn nóng trong phát triển, đã đưa lạm phát củanước ta lên 2 con số, tốc độ tăng trưởng giảm liên tục Tuy nhiên nhờ sự lãnh đạo vàchỉ đạo kịp thời của Đảng, Chính phủ với sự nỗ lực cố gắng và chủ động khắc phụckhó khăn của các Bộ ngành địa phương, doanh nghiệp và sự hưởng ứng đồng thuậncủa toàn dân nên kinh tế nước ta đã bước đầu vượt qua được một số khó khăn, tháchthức Do đó, tốc độ tăng trưởng dần được phục hồi, năm 2011, tốc độ tăng trưởng GDPtrong cả nước đạt 5.89

Định hướng phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam giai đoạn 2012 – 2016

Định hướng chung: Phấn đấu đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nướccông nghiệp theo hướng hiện đại; chính trị - xã hội ổn định, dân chủ, kỷ cương,đồng thuận; đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân được nâng lên rõ rệt;độc lập, chủ quyền, thống nhất và toàn vẹn lãnh thổ được giữ vững

Về văn hóa, xã hội, đến năm 2020, tốc độ tăng dân số ổn định ở mức khoảng 1%;

Về kinh tế: Phấn đấu đạt tốc độ tăng trưởng tổng sản phẩm trong nước (GDP) bìnhquân 7 – 8%/năm GDP năm 2020 theo giá so sánh bằng khoảng 2.2 lần so với năm2010; GDP bình quân đầu người theo giá thực tế đạt khoảng 3000 USD

Đảm bảo ổn định kinh tế vĩ mô Xây dựng cơ cấu kinh tế công nghiệp,nông nghiệp, dịch vụ hiện đại, hiệu quả Tỉ trọng các ngành công nghiệp vàdịch vụ chiếm khoảng 85% trong GDP Giá trị tổng sản phẩm công nghệ cao vàsản phẩm ứng dụng công nghệ cao đạt khoảng 40% trong tổng giá trị sản xuấtcông nghiệp Chuyển dịch cơ cấu kinh tế gắn liền với chuyển dịch cơ cấu laođộng

Yếu tố năng suất tổng hợp đóng góp vào tăng trưởng đạt khoảng 35%;giảm tiêu hao năng lượng tính trên GDP 2.5 – 3%/năm Thực hành tiết kiệmtrong sử dụng mọi nguồn lực

Bảng 1: Giá bán lẻ điện bình quân trong khoảng 2006-2011 (chưa tính VAT)

Giá bán điện bình quân của Việt Nam có xu hướng tăng Tốc độ phát triển bình quân

là 104.4%, tức là giá điện hàng năm tăng bình quân là 4.4% Tốc độ 4.4% được lấycho kịch bản cơ sở của giai đoạn 1997 – 2011

Bảng : Kịch bản giá điện năm 2015

Năm Kịch bản thấp Kịch bản cơ sở Kịch bản cao

1997-2011 2012-2015 1997-2011 2011-2015 1997-2011 2011-2015Tăng

trưởng

giá điện

Phân tích tình hình sản xuất-tiêu thụ điện:

Điện là nguyên liệu đầu vào cho tất cả các ngành sản xuất và dịch vụ trong nền kinh tế,đóng vai trò quan trọng trong tất cả các hoạt động đời sống, xã hội, sản xuất, kinhdoanh Việt Nam đang là quốc gia có tốc độ tăng trưởng kinh tế khá cao, đi kèm với

nó là điều kiện sống của người dân được cải thiện Vì thế, nhu cầu về điện trong nhữngnăm gần đây liên tục tăng cao

Bảng : Bảng nhu cầu và tiêu thụ điện từ năm 1997-2011

Năm Nhu cầu điện