khái niệm chung về quy hoạch hệ thống điện

Chương Khái niệm chung qui hoạch hệ thống điện 2.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 2.2 Nội dung qui hoạch phát triển hệ thống lượng 2.3 Nhiệm vụ qui hoạch phát triển hệ thống điện 2.4 Quan hệ lượng môi trường 2.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 2.1.1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống 2.1.2 Phương pháp phân tích hệ thống 2.1.1 Nguyên lí tiếp cận hệ thống - Nguyên lí phương pháp tiếp cận hệ thống dựa phép biện chứng vật để nghiên cứu hệ thống phức tạp - Quan điểm Duy vật biện chứng cách tiếp cận hệ thống phương pháp phân tích phương pháp tổng hợp Phân tích phương pháp phân chia hệ thống thành phận cấu thành đơn giản Nhưng muốn nhận thức cấu tạo, tính chất, chức qui luật phát triển phương pháp phân tích phải đôi với phương pháp tổng hợp - Để điều khiển tối ưu hệ thống lớn cần phải xuất phát từ việc thoả mãn mục tiêu tối ưu chung thoả mãn loạt mục tiêu cục Như mục tiêu cục phải phù hợp với mục tiêu chung không mâu thuẫn với mục tiêu chung - Để giải toán phức tạp phải kết hợp phư ơng pháp qui chặt chẽ với phương pháp không qui Đó nội dung việc tổng hợp phân tích hệ thống 2.1.2 Phương pháp phân tích hệ thống Các bước phân tích hệ thống: Đặt toán: Lựa chọn hệ thống cần nghiên cứu, xác định giới hạn nó, xây dựng mục tiêu cần điều khiển Xây dựng mô hình toán học hệ thống Lựa chọn phương pháp giải mô hình toán học chọn Dự báo chiều hướng vận động hệ thống, xây dựng phương án phát triển hệ thống tuỳ theo khả điều khiển Chọn phương án phát triển tối ưu theo tiêu chuẩn chấp nhận 2.2 Nội dung qui hoạch phát triển hệ thống lượng 2.2.1 Mục đích qui hoạch phát triển hệ thống lượng 2.2.2 Cấu trúc phân cấp việc qui hoạch hệ thống lượng 2.2.1 Mục đích qui hoạch phát triển hệ thống lượng Qui hoạch phát triển hệ thống lượng nhằm mục đích đảm bảo cách tối ưu nguồn lượng hữu ích cung cấp cho nhu cầu xã hội Xuất phát từ định hướng phát triển kinh tế-xã hội đất nước, ngành kinh tế quốc dân xây dựng qui hoạch phát triển ngành Năng lượng sơ cấp Thuỷ Hạt nhân Tổn thất Năng lượng cuối Tổn thất Năng lượng hữu ích Điện Sảnphẩm phẩmdầu dầu Sản Dầu thô Sản phẩm khí Khí thiên nhiên Động lực Thiết bị xử dụng lượng Hơi nước Nhiệt Chiếu sáng Thông tin Than đá Than thương mại Hệ thống biến đổi sử dụng lượng 2.2.2 Cấu trúc phân cấp việc qui hoạch hệ thống lượng Để qui hoạch phát triển hệ thống lư ợng cần phải xét đến nhiều yếu tố khác Nhu cầu sử dụng lượng cách an toàn, hiệu tiết kiệm tương lai mục đích cần đáp ứng việc qui hoạch phát triển hệ thống lượng Việc qui hoạch hệ thống lượng có cấu trúc phân cấp hình vẽ Các tiêu kinh tế nhà nước sách lượng Qui hoạch lượng qui hoạch than qui hoạch dầu khí Qui hoạch hệ thống điện Dự báo phụ Tải điện Qui hoạch nguồn điện Qui hoạch lưới điện qui hoạch Năng lượng Cân lượng Cấu trúc qui hoạch hệ thống nng lng 10 2.3 Nhiệm vụ qui hoạch phát triển hệ thống điện Qui hoạch phát triển hệ thống điện phận quan trọng qui hoạch lượng Nhiệm vụ qui hoạch phát triển hệ thống điện là: - Dự báo nhu cầu điện hệ thống cho tương lai có xét đến định hướng phát triển kinh tế - xã hội đất nước - Xác định tỉ lệ tối ưu loại nguồn lư ợng sơ cấp : thuỷ năng, nhiên liệu hoá thạch, hạt nhân, dạng lượng tái sinh dùng để chuyển hoá thành điện tương lai 11 - Xác định khả xây dựng lịch trình đư a vào hoạt động loại nhà máy điện khác hệ thống điện cho đạt đư ợc hiệu tối ưu - Xây dựng nguyên tắc phát triển mạng điện khu vực mạng điện địa phư ơng: vấn đề liên kết hệ thống, tải điện xa, cấu trúc tối ưu lưới điện, vấn đề sử dụng hợp lí tiết kiệm điện năng, vấn đề giảm thiểu ảnh hưởng việc phát triển điện lên môi trường 12 2.4 Quan hệ lượng môi trường Gây ô nhiễm tầng khí Sự ô nhiễm nguồn nước Hiệu ứng nhà kính 13 Gây ô nhiễm tầng khí Các chất thải độc hại từ nhà máy nhiệt điện liệt kê CO, CO2 , SO2 , NOx Khi đốt than sinh 66 kg SO2, 11 kg bụi nhiều khí độc hại khác C th l: + Lượng khí CO2 người đốt nhiên liệu khoáng phế thải vào không khí tỉ tấn/ năm + Lượng SO2 200 triệu / năm + Lượng NOx 150 triệu / năm 14 Các kết nghiên cứu ô nhiễm sunphua điôxyt (SO2) bụi thải cho thấy 50% dân số thành thị giới (khoảng 900 triệu người) sống môi trường không khí có hàm lượng SO2 vượt tiêu chuẩn cho phép, tỉ người sống môi trường có hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩn cho phép, nguyên nhân mà hàng năm giới có khoảng 500.000 trẻ em bị chết yểu, từ đến triệu người bị mắc bệnh đường hô hấp hàng triệu trường hợp mắc bệnh 15 tật khác Các nhà máy nhiệt điện chạy than nguồn thải chất thải bon Các nhà máy điện sản 36% chất thải bon từ sản phẩm lượng, tăng lên đến 38% vào năm 2015 Hiện than chiếm 52% tổng số nhà máy điện thải 87% chất thải bon 16 (Triệu tấn) 600 Than 500 400 300 200 Khí 100 1995 2000 2005 2010 2015 Dầu Lượng thi cacbon từ nhà máy nhiệt điện 17 Khí thải nhà máy điện lại góp phần làm thủng tầng ôzôn trái đất, gây hậu to lớn mà người ta chưa thể đánh giá hết Tầng ôzôn nằm độ cao 20-30 km tầng bình lưu sinh biến đổi oxy(O2) thành ôzôn (O3) Tầng ôzôn ngăn đư ợc 90% tia tử ngoại có hại mặt trời chiếu xuống trái đất, nhà khoa học gọi tầng ôzôn "cái mộc trái đất" 18 Khi tầng ôzôn bị phá hoại, tia tử ngoại trực tiếp chiếu xuống mặt đất, gây ung thư da, làm tổn thương mắt cách mãn tính ảnh hưởng đến chức hệ thống miễn dịch thể Hiện nay, tầng ôzôn Nam cực mỏng 65%, tầng ôzôn không trung Bắc Âu, Nga Canađa giảm từ 12 - 20%, chí tầng ôzôn nhiều nơi bị thủng hẳn mà tiêu biểu Nam cực có lỗ thủng rộng 20% diện tích Nam cực 19 Sự ô nhiễm nguồn nước Nước đại dương hồ, ao, sông, suối ngày bị ô nhiễm nặng nề Các nhà máy nhiệt điện vừa thi khói môi trường lại vừa thi chất độc hại xuống nguồn nước gây axít hoá môi trường (ao, hồ, sông, suối ) nguy gây ô nhiễm nguồn nước Hiện tượng axit hoá không phi bắt nguồn từ nguồn gốc tự nhiên, mà kết qu biến đổi thành axit khí SO2 (tỷ lệ 2/3) khí NOx (tỷ lệ 1/3) nh từ cột ống khói nhà máy điện 20 Hiệu ứng nhà kính quy mô toàn cầu có nguy ấm dần lên hành tinh Các nhà máy nhiệt điện có sử dụng khí thiên nhiên với hàm lư ợng chủ yếu mêtan có kh nng gây hiệu ứng nh kính nhiều gấp 20 lần so với khí CO2 Hiệu ứng nhà kính hiệu ứng gây ba chất khí thi chủ yếu Cacbonic (CO2), mêtan (CH4) ôxyt nitơ (N2O) Nhng khí tạo màng bọc bầu khí làm phn xạ lại bề mặt trái đất lượng nhiệt nng phát từ trái đất 21 1oC 1-3,5oC t, 0C 1990 0,5oC 1860 2100 t Mức tng nhiệt độ bề mặt trái đất 22 Các nhà khoa học dự đoán đến cuối kỷ XXI mực nước biển tng lên từ 30 75cm Những vùng dân cư đông đúc nh Bănglađét, Hà Lan, vùng Nouvelle-Orleans, lưu vực sông Nil, lưu vực sông Mékông, sông Indus nơi trực tiếp bị đe doạ Ngoài dòng hải lưu lớn bị dịch chuyển, có nơi hoàn toàn biến 23 thành sa mạc hết chương 24 [...]...2.3 Nhiệm vụ của qui hoạch và phát triển hệ thống điện Qui hoạch phát triển hệ thống điện là một bộ phận quan trọng nhất trong qui hoạch năng lượng Nhiệm vụ của qui hoạch phát triển hệ thống điện là: - Dự báo nhu cầu điện năng của hệ thống cho tương lai có xét đến định hướng phát triển kinh tế - xã hội của đất nước - Xác định... hoá thành điện năng trong tương lai 11 - Xác định khả năng xây dựng và lịch trình đư a vào hoạt động của các loại nhà máy điện khác nhau trong hệ thống điện sao cho đạt đư ợc hiệu quả tối ưu - Xây dựng những nguyên tắc cơ bản về phát triển mạng điện khu vực và mạng điện địa phư ơng: vấn đề liên kết hệ thống, tải điện đi xa, cấu trúc tối ưu của lưới điện, vấn đề sử dụng hợp lí và tiết kiệm điện năng,... vấn đề sử dụng hợp lí và tiết kiệm điện năng, vấn đề giảm thiểu ảnh hưởng của việc phát triển điện năng lên môi trường 12 2.4 Quan hệ giữa năng lượng và môi trường Gây ô nhiễm tầng khí quy n Sự ô nhiễm nguồn nước Hiệu ứng nhà kính 13 1 Gây ô nhiễm tầng khí quy n Các chất thải độc hại từ các nhà máy nhiệt điện có thể liệt kê ra như CO, CO2 , SO2 , NOx Khi đốt 1 tấn than sẽ sinh ra 66 kg SO2, 11 kg... nhiệt điện chạy bằng than là nguồn thải chính của các chất thải các bon Các nhà máy điện hiện nay sản ra 36% chất thải các bon từ các sản phẩm năng lượng, và nó sẽ tăng lên đến 38% vào năm 2015 Hiện nay than chiếm 52% của tổng số các nhà máy điện nhưng thải ra 87% các chất thải các bon 16 (Triệu tấn) 600 Than 500 400 300 200 Khí 100 1995 2000 2005 2010 2015 Dầu Lượng thi cacbon từ các nhà máy nhiệt điện. .. máy điện 20 3 Hiệu ứng nhà kính ở quy mô toàn cầu đã có nguy cơ ấm dần lên của hành tinh chúng ta Các nhà máy nhiệt điện có sử dụng khí thiên nhiên với hàm lư ợng chủ yếu là mêtan có kh nng gây ra hiệu ứng nh kính nhiều gấp 20 lần so với khí CO2 Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng gây ra bởi ba chất khí thi chủ yếu là Cacbonic (CO2), mêtan (CH4) và ôxyt nitơ (N2O) Nhng khí này tạo ra một màng bọc bầu khí quy n... hệ thống miễn dịch của cơ thể Hiện nay, tầng ôzôn của Nam cực đã mỏng đi 65%, còn tầng ôzôn trên không trung Bắc Âu, Nga và Canađa giảm đi từ 12 - 20%, thậm chí tầng ôzôn ở nhiều nơi còn bị thủng hẳn mà tiêu biểu là ở Nam cực đã có một lỗ thủng rộng bằng 20% diện tích của Nam cực 19 2 Sự ô nhiễm nguồn nước Nước của các đại dương và hồ, ao, sông, suối ngày càng bị ô nhiễm nặng nề Các nhà máy nhiệt điện. .. l: + Lượng khí CO2 do con người đốt nhiên liệu khoáng phế thải vào trong không khí là trên 5 tỉ tấn/ năm + Lượng SO2 là 200 triệu tấn / năm + Lượng NOx là 150 triệu tấn / năm 14 Các kết quả nghiên cứu về ô nhiễm do sunphua điôxyt (SO2) và bụi thải cho thấy 50% dân số thành thị trên thế giới (khoảng 900 triệu người) đang sống trong môi trường không khí có hàm lượng SO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép, trên... nhà máy điện nhưng thải ra 87% các chất thải các bon 16 (Triệu tấn) 600 Than 500 400 300 200 Khí 100 1995 2000 2005 2010 2015 Dầu Lượng thi cacbon từ các nhà máy nhiệt điện 17 Khí thải của các nhà máy điện lại góp phần làm thủng tầng ôzôn của trái đất, gây ra những hậu quả to lớn mà cho đến nay người ta cũng chưa thể đánh giá hết được Tầng ôzôn nằm ở độ cao 20-30 km trong tầng bình lưu được sinh ra