Đang tải... (xem toàn văn)
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Đánh giá tiềm năng năng lượng gió và Mặt Trời để phát điện của huyện đảo Bạch Long Vĩ – thành phố Hải Phòng. Tác giả luận văn: Chu Ngọc Ánh Khóa: 20132015. Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Lân Tráng Nội dung tóm tắt: a) Lý do chọn đề tài Luận văn nghiên cứu đánh giá tiềm năng năng lượng gió và Mặt Trời để phát điện của huyện đảo Bạch Long Vĩ – thành phố Hải Phòng. Tổng hợp đánh giá về các nguồn năng lượng gió, Mặt Trời, hiện trạng về ứng dụng các nguồn năng lượng gió và Mặt Trời trên thế giới và ở Việt Nam; Phân tích tiềm năng năng lượng gió và Mặt Trời tại huyện đảo Bạch Long Vĩ để đưa ra biện pháp sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả nhất; Phân tích so sánh các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, xã hội của nhà máy điện gió , nhà máy điện Mặt Trời và nhà máy điện sử dụng nhiên liệu diesel trong 20 năm vận hành. Tổng hợp, so sánh, đánh giá giữa các nhà máy và rút ra kết luận. b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Mục đích Đánh giá tiềm năng năng lượng gió và mặt trời của huyện đảo Bạch Long Vĩ – thành phố Hải Phòng và khả năng sử dụng nguồn điện lai ghép giódiesel và Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo. Ứng dụng phần mềm RETScreen để so sánh phân tích các chỉ tiêu kinh tế tài chính, kỹ thuật của dự án điện gió, diesel và điện Mặt Trời với dự án điện lai ghép hỗn hợp gió, diesel và Mặt Trời để cấp điện tại huyện đảo Bạch Long Vĩ. Đối tượng nghiên cứu của luận văn: Tiềm năng năng lượng gió và mặt trời. Phần mềm phân tích dự án năng lượng sạch RETScreen. Phạm vi nghiên cứu: huyện đảo Bạch Long VĩTP. Hải Phòng c) Tóm tắt nội dung chính: Luận văn gồm 5 chương chính Chương 1: Tổng quan về năng lượng gió và năng lượng mặt trời và sự cần thiết của nó đối với huyện đảo Bạch Long Vĩ. Tổng hợp đánh giá về các nguồn năng lượng gió, Mặt Trời, hiện trạng về ứng dụng các nguồn năng lượng gió và Mặt Trời trên thế giới và ở Việt Nam; Phân tích tiềm năng năng lượng gió và Mặt Trời tại huyện đảo Bạch Long Vĩ. Chương 2: Giới thiệu chương trình RETScreen Giới thiệu về chương trình RETScreen. Cơ sở lý thuyết của chương trình RESTcreen và các ứng dụng của nó. Chương 3: Sử dụng phần mềm RETScreen để phân tích đánh giá so sánh khả năng sử dụng năng lượng gió, năng lượng Mặt Trời với nguồn điện diesel để phát điện của huyện đảo Bạch Long Vĩ. Chương 4: Nghiên cứu phương án sử dụng nguồn điện lai ghép hỗn hợp gió, diesel và Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ. Ý nghĩa của việc nghiên cứu. Ứng dụng phần mềm RETScreen để tính toán đánh giá tính khả thi của dự án Chương 5: Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo. Đề tài đã sử dụng phần mềm RETScreen để tính toán phân tích so sánh về kinh tế, kỹ thuật và xã hội giữa các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu diesel với nhà máy điện gió và nhà máy điện Mặt Trời ở khu vực huyện đảo Bạch Long Vĩ. Từ đó đưa ra giải pháp cấp điện tối ưu nhất cho huyện đảo đáp ứng cả chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện và tính kinh tế là sử dụng nguồn điện lai ghép điện gió, diesel và điện Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo trong tương lai . Đây cũng chính là chủ trương cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ trong tương lai đã được Bộ công thương phê duyệt và thực hiện trong thời gian tới.
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Nội dung đề tài Phương pháp nghiên cứu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MẶT TRỜI VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA NÓ ĐỐI VỚI HUYỆN ĐẢO BẠCH LONG VĨ Năng lượng gió Năng lượng Mặt Trời Vài nét đảo Bạch Long Vĩ 15 Đánh giá tiềm năng lượng gió đảo Bạch Long Vĩ .20 Đánh giá tiềm năng lượng Mặt Trời đảo Bạch Long Vĩ 20 Chương 2: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH RETSCREEN 24 2.1.Giới thiệu chung chương trình RETScreen .24 2.2 Chương trình RETScreen ứng dụng .25 2.2.Các phương pháp đánh giá (cơ sở lý thuyết ) phần mềm RESTcreen 28 Chương 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM RETSCREEN ĐỂ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VỚI NGUỒN ĐIỆN DIESEL 33 3.1 Sử dụng phần mềm RETScreen để phân tích tiêu kinh tế tài chính, kỹ thuật dự án phong điện có cơng suất 1000kVA 33 3.2 Sử dụng phần mềm Retscreen để phân tích tiêu kinh tế tài chính, kỹ thuật dự án lượng Mặt Trời có cơng suất 1000kW .62 3.3 Ứng dụng phần mềm Retscreen phân tích tiêu nhà máy điện diessel 84 3.4 Sánh sánh mặt kinh tế, kỹ thuật xã hội dự án điện gió, điện Mặt Trời điện diesel 88 Chương 4: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN LAI GHÉP ĐIỆN GIÓ– DIESEL – MẶT TRỜI 92 4.1 Ý nghĩa nghiên cứu phương án lai ghép điện gió-diesel – Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ 92 4.2 Phân tích, đánh giá dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời phần mềm RETScreen .93 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 103 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan nội dung viết luận văn cơng trình tác giả tổng hợp nghiên cứu hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Lân Tráng, khơng có chép bất hợp pháp từ luận văn người khác Nếu sai tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Chu Ngọc Ánh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu NLG NLMT Ý nghĩa Năng lượng gió Năng lượng Mặt Trời DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Số liệu xạ Mặt Trời VN 12 Bảng 1.2 Lượng tổng xạ xạ Mặt Trời trung bình ngày tháng năm số địa phương nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày) .13 Bảng 1.3 Số nắng trung bình hàng tháng đảo Bạch Long Vĩ 21 Bảng 3.1 Thông tin ban đầu dự án 34 Bảng 3.2 Mơ hình lượng dự án .35 Bảng 3.3 Đánh giá sơ công suất sản lượng mô hình .37 Bảng 3.4 Chi phí đầu tư cho dự án điện gió 38 Bảng 3.5 Chi phí hàng năm định kỳ cho dự án điện gió 39 Bảng 3.6 Các tham số tài dự án điện gió trường hợp .40 Bảng 3.7 Thu nhập hàng năm dự án điện gió trường hợp 40 Bảng 3.8 Chi phí thu nhập dự án điện gió trường hợp 41 Bảng 3.9 Đánh giá khả tài dự án điện gió trường hợp .41 Bảng 3.10 Dòng tiền hàng năm dự án điện gió trường hợp 42 Bảng 3.11 Thu nhập hàng năm dự án điện gió trường hợp 45 Bảng 3.12 Chi phí thu nhập dự án điện gió trường hợp 45 Bảng 3.13 Đánh giá khả tài dự án điện gió trường hợp 46 Bảng 3.14 Dòng tiền hàng năm dự án điện gió trường hợp 46 Bảng 3.15.Thu nhập hàng năm dự án điện gió trường hợp 48 Bảng 3.16.Chi phí thu nhập dự án điện gió trường hợp 49 Bảng 3.17 Đánh giá khả tài dự án điện gió trường hợp 49 Bảng 3.18 Dòng tiền hàng năm dự án điện gió trường hợp 50 Bảng 3.19 Các tham số tài dự án điện gió trường hợp .51 Bảng 3.20 Thu nhập hàng năm dự án điện gió trường hợp 52 Bảng 3.21 Chi phí thu nhập dự án điện gió trường hợp 52 Bảng 3.22 Đánh giá khả tài dự án điện gió trường hợp 53 Bảng 3.23 Dòng tiền hàng năm dự án điện gió trường hợp 53 Bảng 3.24 So sánh thông số dự án theo trường hợp 54 Bảng 3.25 Dữ liệu khí hậu Bạch Long Vĩ .66 Bảng 3.26.Chi phí đầu tư cho dự án 69 Bảng 3.27.Chi phí hàng năm định kỳ cho dự án 69 Bảng 3.28 Các tham số tài 70 Bảng 3.29 Thu nhập dự án .71 Bảng 3.30 Tóm tắt chi phí tiết kiệm/thu nhập dự án 72 Bảng 3.31 Khả tài dự án 72 Bảng 3.32 Dòng tiền hàng năm dự án 73 Bảng 3.33 Các tham số tài 74 Bảng 3.34 Thu nhập dự án .75 Bảng 3.35 Tóm tắt chi phí tiết kiệm/thu nhập dự án 75 Bảng 3.36 Khả tài dự án 76 Bảng 3.37 Dòng tiền hàng năm dự án 76 Bảng 3.38 Hệ thống điện diesel đề xuất .85 Bảng 3.39 Phân tích phát thải dự án điện diesel 86 Bảng 3.40 Phân tích tài dự án điện diesel 87 Bảng 4.1 Hệ thống điện máy phát diesel 94 Bảng 4.2 Phân tích phát thải máy diesel 94 Bảng 4.3 Phân tích tài máy diesel 95 Bảng 4.4 tổng hợp chi phí cộng thêm dự án điện Mặt Trời 96 diesel vào điện gió 96 Bảng 4.5 Phân tích chi phí đầu tư dự án lai ghép điện gió – diesel –Mặt Trời 97 Bảng 46 Phân tích chi phí hàng năm dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời 98 Bảng 4.7.Thu nhập từ bán điện diesel NLMT 98 Bảng 4.8.Tổng hợp chi phí thu nhập dự án lai 99 ghép điện gió – diesel – Mặt Trời 99 Bảng 4.9 Phân tích khả tài dự án lai 99 ghép điện gió – diesel – Mặt Trời 99 Bảng 4.10 Dòng tiền hàng năm dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời 100 Bảng 4.11 Bảng so sánh dự án .101 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Thống kê cơng suất lắp đặt nhà máy gió 1997-2014 Hình 1.2 Bản đồ phân vùng dự án điện gió Việt Nam Hình 2.1 Giao diện chương trình RETScreen 26 Hình 2.2 Bản chất IRR 30 Hình 3.1 Dữ liệu đường cong công suất lượng 36 Hình 3.2.Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện gió trường hợp 43 Hình 3.3 Phân tích giảm phát thải khí nhà kính trường hợp .44 Hình 3.3 Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện gió trường hợp .47 Hình 3.4 Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện gió trường hợp .50 Hình 3.5 Biểu đồ dòng tiền tích lũy dự án .54 Hình 3.6 Tấm pin Mặt Trời HIP-200BA3 Sanyo 62 Hình 3.7.Thơng tin ban đầu 65 Hình 3.8 Thơng tin hệ thống điện trường hợp đề xuất 67 Hình 3.9.Biểu đồ dòng tiền tích lũy 73 Hình 3.10.Biểu đồ dòng tiền tích lũy 77 Hình 3.11 Phân tích rủi ro NPV 80 Hình 3.12 Phân tích rủi ro Vốn cổ đơng –IRR sau thuế .81 Hình 3.13 Thơng tin dự án điện diesel 84 Hình 3.14 Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án điện diesel .88 Hình 4.1 Mơ hình hệ thống độc lập kết hợp điện gió-diesel-Mặt Trời .93 Hình 4.2 Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án lai ghép điện gió - diesel – Mặt Trời .100 MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Trong nguồn lượng truyền thống than đá, dầu mỏ dần cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, việc vận chuyển khó khăn, tốn đặc biệt tới vùng sâu, xa, hải đảo… nhiều nguồn lượng thay nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu đặc biệt nguồn lượng gió (NLG) lượng Mặt Trời (NLMT) Việc tiếp cận để tận dụng nguồn NLG NLMT khơng góp phần cung ứng kịp nhu cầu lượng xã hội mà giúp giảm thiểu việc nhiễm mơi trường Việt Nam số quốc gia có tiềm gió Mặt Trời tương đối tốt cho phát triển, phủ Việt Nam có nhiều sách khuyến khích đầu tư cho nghiên cứu Ngoài ra, khu vực hải đảo Việt Nam đánh giá khu vực có tiềm gió Mặt Trời lớn Do đó, việc ứng dụng phát triển lượng gió Mặt Trời vùng hải đảo cô lập với lưới điện quốc gia việc làm ý nghĩa cần thiết cho việc phát triển kinh tế - xã hội Theo đánh giá Điện lực Hải Phòng, trạng hệ thống điện huyện đảo Bạch Long Vĩ không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện người dân sinh sống đảo Việc cấp điện đảo Bạch Long Vĩ phụ thuộc vào tổ máy phát điện chạy luân phiên, có cơng suất khoảng 1.000 kVA Mà theo tính tốn Điện lực Hải Phòng đến năm 2020, tổng nhu cầu sử dụng điện đảo 3.044 kW Trong đó, đảo Bạch Long Vĩ đánh giá nơi có vị trí quan trọng việc mở rộng vùng biển phân định biển Vịnh Bắc Bộ, chiến lược phát triển kinh tế, an ninh, quốc phòng biển nước ta Do đó, việc đầu tư, nâng cấp hệ thống điện đảo Bạch Long Vĩ cần thiết phải thực sớm Mặt khác vị trí đảo cách đất liền tới 140 km, xa để kéo điện lưới đảo, nên việc tìm hiểu nghiên cứu phát triển nguồn điện đảo Bạch Long Vĩ cách dùng lượng gió Mặt Trời vấn đề lớn, chấp nhận cao thường xa nơi dân cư + Tác động nước thải Ảnh hưởng Khơng có nước Khơng có nước nước thải thải thải giảm bớt không xử lý triệt để + Tác động tới cảnh quan Chiếm diện tích Chiếm diện tích Chiếm diện tích nhỏ lớn, nhiên có lớn thể tận dụng khoảng diện tích trống ngồi khơi hay vùng đồi núi trở thành khu du lịch cảnh quan tương đối đẹp + Tác động đến khơng gian Khói nhiễm Có thể gây cản Ít ảnh hưởng sinh vật khác ảnh hưởng trở lưu thơng đến không gian đến hệ sinh thái cao ảnh hưởng loài sinh xung quan nơi đặt tới loài chim vật máy phát bay Các yếu tố khác dự án Được đặt nơi Dự án mang tính Dự án mang có lượng dân cư đột phá tính đột phá tổng công suất công nghệ công nghệ, bắt đặt thấp hợp lý, Việt Nam kịp xu hướng linh hoạt giới 89 Ưu nhược điểm dự án Dự án điện – diesel mang tính kinh tế đặt vùng có mật độ dân cư ít, tập trung, điện lưới đưa tới Hầu hết dự án đặt tổ máy phát điện diesel phải bù lỗ Tính sẵn sàng dùng điện diesel liên tục Có thể đáp ứng điện 24/24 ngày Dự án điện gió chiếm diện tích đất ảnh hưởng tiếng ồn cao dạng lượng khơng có chất thải, tận dụng tiềm to lớn lượng gió vùng ven biển, đảo huyện đảo Tuy nhiên, điện gió phụ thuộc lớn vào tốc độ gió Trong năm có mùa gió Trong ngày có thời điểm khơng có gió Vì việc phát điện bị gián đoạn Dự án điện Mặt Trời tương tự dự án điện gió dạng lượng sạch, vơ tận khơng có chất thải, tận dụng tiềm to lớn vùng ven biển hải đảo Cũng tương tự điện gió, điện Mặt Trời phụ thuộc lớn vào cường độ xạ Mặt Trời Trong năm có mùa cường độ xạ cao, có mùa cường độ xạ thấp Trong ngày vào buổi tối ánh sáng Mặt Trời Vì việc phát điện bị gián đoạn không liên tục 3.6.2 Nhận xét - Dựa vào so sánh cụ thể trên, nhận thấy dự án điện gió điện Mặt Trời có nhiều lợi nguồn lượng vơ tận, tính kinh tế cao, việc đầu tư có lợi, thu lại vốn sau khoảng 1/2 thời gian vòng đời dự án Tương lai, điện gió điện Mặt Trời chiếm thị phần lớn thị trường cung cấp điện Việt 90 Nam giới, vậy, với vị trí có tiềm gió Mặt Trời lớn huyện đảo Bạch Long Vĩ việc đưa dự án điện gió điện Mặt Trời vào thực thi cần thiết khả thi - Tuy nhiên, đặc điểm gió tự nhiên ánh sáng Mặt Trời có thay đổi biến động khơng ngừng theo ngày theo mùa Có thời điểm ngày lượng gió ánh sáng Mặt Trời không đạt tốc độ cường độ theo yêu cầu nên ảnh hưởng đến việc phát điện tuabin gió pin lượng Mặt Trời Vì vậy, khơng có thiết bị hỗ trợ để tích lũy lượng việc phát điện đảo bị gián đoạn, không đảm bảo chất lượng cung cấp điện Trong đó, thiết bị hỗ trợ có giá thành đắt, khơng dễ dàng thay thế, sửa chữa phí cho dự án cao Từ lợi dự án điện gió điện Mặt Trời nêu việc xem xét đến phương án thứ ba để cấp điện cho huyện đảo, dự án lai ghép điện gió, điện Mặt Trời điện diesel Mục đích để đảm bảo tính cung cấp điện liên tục đáp ứng tính kinh tế tính kỹ thuật dự án 91 Chương NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN LAI GHÉP ĐIỆN GIÓ– DIESEL –MẶT TRỜI 4.1 Ý nghĩa nghiên cứu phương án lai ghép điện gió-diesel – Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ Theo đánh giá Điện lực Hải Phòng, trạng hệ thống điện huyện đảo Bạch Long Vĩ không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện người dân sinh sống đảo Việc cấp điện đảo Bạch Long Vĩ phụ thuộc vào tổ máy phát điện chạy luân phiên, có cơng suất khoảng 1.000 kVA Mà theo tính tốn Điện lực Hải Phòng đến năm 2020, tổng nhu cầu sử dụng điện đảo 3.044 kW Mặt khác vị trí cách đất liền tới 140 km, xa để kéo điện lưới đảo Trong đó, đảo Bạch Long Vĩ đánh giá nơi có vị trí quan trọng việc mở rộng vùng biển phân định biển Vịnh Bắc Bộ, chiến lược phát triển kinh tế, an ninh, quốc phòng biển nước ta Do đó, việc đầu tư, nâng cấp hệ thống điện đảo Bạch Long Vĩ cần thiết phải thực sớm Trước tiềm năng lượng gió Mặt Trời huyện đảo ưu nhược điểm nhà máy điện gió, điện Mặt Trời điện diesel phân tích việc nghiên cứu sử dụng hệ thống lai ghép hỗn hợp lượng gió, diesel Mặt Trời để phát điện cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ nhằm tận dụng tiềm mạnh đảo đáp ứng nhu cầu Điện huyện đảo mang tính thực tiễn thiết thực Trong luận văn đưa toán: Đánh giá khả sử dụng nguồn điện lai ghép điện gió-diesel-Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ Cụ thể, lắp đặt 01 turbine điện gió với cơng suất 1000kW; lắp đặt pin lượng Mặt Trời, tổng công suất 1000kW; lắp đặt 02 máy phát diesel, tổng công suất 1000KW Tổng công suất hệ thống 3000KW 92 4.2 Phân tích, đánh giá dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời bằng phần mềm RETScreen Sau mơ hình trực quan dự án, cho nhìn trực quan dự án Hình 4.1 Mơ hình hệ thống độc lập kết hợp điện gió-diesel-Mặt Trời Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo tính kinh tế nguồn điện diesel tính toán sử dụng vào cao điểm ngày thời điểm nguồn lượng gió Mặt Trời bị gián đoạn không đảm bảo cung cấp điện 4.1.1.Nguồn điện diesel Tổ máy phát điện diesel loại SA3 Series hãng sản xuất Mitsubishi Heavy Industries có cơng suất 540kW với lượng tiêu hao nhiên liệu 205 lít/giờ Nguồn điện diesel sử dụng vào cao điểm thời điểm gián đoạn cung cấp lượng gió Mặt Trời trung bình tiếng ngày ( 2h ban ngày, h ban tối ), sản lượng điện năm xuất lên lưới 1472MWh Hệ thống điện trường hợp đề xuất 93 Công nghệ Máy kiểu pittơng Tính sẵn sàng để dùng Phương pháp lựa chọn nhiên liệu Loại nhiên liệu Tỷ lệ nhiên liệu Máy kiểu pittông Công suất điện Điện xuất lên lưới Nhà sản xuất Mẫu Tỷ lệ nhiệt Hiệu suất thu hồi nhiệt Nhiên liệu cần thiết Giá bán điện % 16,0% 1.402 Nhiên liệu đơn Dầu diesel (dầu #2) - L $/L 0,770 kW 1.050 MWh 1.472 Mitsubishi Heavy Industries kJ/kWh % GJ/giờ $/MWh (các) đơn vị SA3 Series 9.471 9,9 120,00 triệu Btu/h $/kWh 9,43 0,120 Bảng 4.1 Hệ thống điện máy phát diesel Phân tích phát thải Hệ thống điện trường hợp (Đường sở) Nước - vùng Việt nam Điện xuất lên lưới Phát thải khí nhà kính Trường hợp Trường hợp đề xuất Tổng giảm phát thải khí nhà kính hàng năm Chi phí giao dịch tín dụng khí nhà kính Giảm phát thải khí nhà kính thực hàng năm Thu nhập cho giảm khí nhà kính Tỷ giá tín dụng giảm khí nhà kính Thời hạn vay vợ giảm khí thải nhà kính Trượt giá tín dụng giảm khí thải nhà kính Hệ số phát thải khí nhà kính (khơng gồm truyền tải & pp) Tổn thất truyề n tải phân phối Loại nhiên liệu Tất kiểu tCO2/MWh % 0,432 MWh 1.472 10,0% Tổn thất truyền tải phân phối 10,0% tCO2 tCO2 705,8 1.045,6 tCO2 % -339,8 5,0% tương đương với -59,1 tCO2 -322,8 $/tCO2 năm % 13,00 20 0,0% Hệ số phát thải khí nhà kính tCO2/M Wh 0,480 Bảng 4.2 Phân tích phát thải máy diesel 94 Khơng sử dụng ô tô xe tải nhẹ Máy phát điện diesel hoạt động thải khí nhà kính năm 322,8 tCO2 dự án trả khoản phí làm tăng khí thải nhà kính 20 năm với tổng khí nhà kính 6.456 tCO2 Phân tích tài Các tham số tài Mức lạm phát Vòng đời dự án Tỷ suất vay % năm % Các giá thành ban đầu Hệ thống điện Khác Tổng chi phí đầu tư Khuyến khích trợ cấp Chi phí hàng năm trả nợ Chi phí (tiết kiệm) vận hành & bảo dưỡng Chi phí nhiên liệu - trường hợp đề xuất Tổng chi phí hàng năm Tiết kiệm thu nhập hàng năm Chi phí nhiên liệu - trường hợp Thu nhập từ bán điện Thu nhập cho giảm khí nhà kính - 20 năm Tổng tiết kiệm thu nhập hàng năm Khả tài IRR trước thuế - tài sản Thu hồi vốn đơn giản Cổ tức 7,0% 20 0% $ $ $ $ 400.000 400.000 $ $ $ 1.000 279.645 280.645 $ $ $ $ 176.602 -4.196 172.405 % năm năm âm -3,7 > dự án Bảng 4.3 Phân tích tài máy diesel 4.1.2 Nguồn điện lai ghép gió – diesel - Mặt Trời Từ bảng phân tích tài cho thấy cần phải cộng thêm khoản thu chi điện diesel điện Mặt Trời vào điện gió - Những khoản chi phí cộng thêm là: + Chi phí đầu tư 2.592.628 $ + Chi phí vận hành, bảo dưỡng 10.136$/năm + Chi phí nhiên liệu 279.645 $/năm + Thu nhập làm giảm khí thải nhà kính 3300 $/năm - Thu nhập từ bán điện 345.355 $/năm Hạng mục Chi phí đầu tư ($) Chi phí vận hành bảo dưỡng ($/năm) Chi phí nhiên liệu diezel(1000kW) 400.000 Điện Mặt Trời (1000kW) 2.192.628 2.592.628 1000 9.136 10.136 279.645 279.645 95 Tổng ($/năm) Chi phí làm tăng khí thải nhà kính ($/năm) Điện xuất lên lưới (MWh) Thu nhập từ bán điện ($/năm) - 4.196 7.496 3300 1.472 1.406 2.878 176.602 168.753 345.355 Bảng 4.4 tổng hợp chi phí cộng thêm dự án điện Mặt Trời diesel vào điện gió Chi phí Giá thành ban đầu (tín dụng) Nghiên cứu tính khả thi Khảo sát trường Đánh giá tài nguyên Đánh giá môi trường Thiết kế sơ Dự toán chi tiết Nghiên cứu đường sở GHG & MP Chuẩn bị báo cáo Quản lý dự án Đi lại Người sử dụng - xác định Tổng: Phát triển Đàm phán hợp đồng Cho phép & phê duyệt Khảo sát vị trí & quyền sử dụng đất Đánh giá GHG & đăng ký Tài dự án Hợp pháp & kế tốn Quản lý dự án Đi lại Người sử dụng - xác định Đơn vị Số lượng Đơn giá Số lượng p-ng dự án p-ng p-ng p-ng 1 $ $ $ $ $ 300 100 100 500 100 dự án p-ng p-ng p-chuyến chi phí 1 10 $ $ $ 50 1.000 300 1.500 100 100 1.000 100 $ $ $ $ $ $ $ 50 1.000 3.000 6.850 p-ng p-ng 1 $ $ 250 500 $ $ 250 500 p-ng dự án p-ng p-ng p-ng p-chuyến chi phí 1 1 $ $ $ $ $ $ 500 300 1.000 1.000 1.000 300 $ $ $ $ $ $ $ $ $ 500 300 1.000 1.000 1.000 1.800 6.350 $ $ $ $ $ $ $ $ 300 300 300 100 100 100 - Tổng: Kỹ thuật Thiết kế công trường & tòa nhà Thiết kê khí Thiết kế điện Thiết kế dân dụng Đấu thầu hợp đồng Giám sát xây dựng Người sử dụng - xác định $ $ $ $ $ p-ng p-ng p-ng p-ng p-ng p-ng chi phí 1 1 1 96 $ $ $ $ $ $ 300 300 300 100 100 100 tương đối 0,1% 0,1% Tổng: Hệ thống điện $ 1.200 0,0% $ Tua bin gió Xây dựng đường Đường dây truyền tải Trạm biến áp Các biện pháp tiết kiệm kW km km dự án lượng Người sử dụng - xác định Tổng chi phí đầu tư điện dự án chi phí $ 5.000 $ $ 5.000 - chi phí $ 2.592.628 $ $ 2.592.628 4.577.628 $ $ $ $ $ $ $ $ 200 300 25.000 56 5.000 2.000 231.229 $ $ $ 101.163 364.947 diesel điện Mặt Trời Tổng: Cân bằng hệ thống & chi phí khác Chi phí dự án cụ thể Nền móng tuabin gió Xây lắp tuabin gió Xây dựng tòa nhà & sân Phụ kiện Vận chuyển Đào tạo nghiệm thu Người sử dụng - xác định Những việc ngẫu nhiên Tiền lãi xây dựng Tổng: 1.000,00 1 $ $ $ $ 1.850 50.000 10.000 20.000 1.850.000 $ 100.000 $ 10.000 $ 20.000 Chi phí cộng thêm tuabin tuabin m² % dự án p-ng chi phí % Lắp đặt tuabin gió $ $ 500 $ 3,0% $ $ $ 10,00% 200 300 50 1.850 5.000 2.000 5,0% (các) $ 4.624.584 tháng $ 4.855.813 Tổng chi phí đầu tư 92,3% 7,4% 4.956.975 100,0% Bảng 4.5 Phân tích chi phí đầu tư dự án lai ghép điện gió – diesel –Mặt Trời - Chi phí dự án lai ghép điện gió – diesel- Mặt Trời : 4.956.975 $ a) Phân tích chi phí đầu tư dự án điện gió-diesel- Mặt Trời Chi phí hàng năm (tín dụng) Vận hành & bảo trì Thuê đất & thuê tài nguyên Thuế tài sản Phí bảo hiểm Phụ kiện & lao động Theo dõi kiểm tra khí nhà kính Lợi ích tập thể Tổng hợp & quản trị Mua nhiên liệu, vận hành bảo dưỡng chi phí phát thải Những việc ngẫu nhiên Tổng: Đơn Số vị lượng dự án dự án dự án dự án dự án dự án % chi 1 1 1 10,0% $ $ $ $ $ $ $ 10.000 400 50 10.000 100 300 20.850 $ $ $ $ $ $ $ 10.000 400 50 10.000 100 300 2.085 phí % 10,0% $ $ 286.481 309.416 $ $ $ 286.481 30.942 340.358 Đơn giá Bảng 4.6 Phân tích chi phí hàng năm dự án lai ghép điện 97 Số lượng - gió – diesel – Mặt Trời Từ bảng ta thây chi phí hàng năm dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời : 340.358 $ b) Chi phí thu nhập hàng năm dự án lai ghép điện gió – diesel - Mặt Trời Thu nhập hàng năm dự án tương tự thu nhập hàng năm dự án điện gió (TH4) có thêm khoản thu nhập khác từ việc bán điện diesel điện Mặt Trời cho dân Thu nhập khác (chi phí) Năng lượng Tỷ lệ Thu nhập khác (chi phí) Độ bền lâu Tỷ giá leo thang MWh $/MWh $ năm % 2.878 120,000 345.360 20 7,5% Bảng 4.7.Thu nhập từ bán điện diesel NLMT Như vậy, ta có bảng tóm tắt chi phí tiết kiệm/thu nhập dự án Tóm tắt chi phí tiết kiệm/thu nhập dự án Các giá thành ban đầu Nghiên cứu tính khả thi Phát triển Kỹ thuật Hệ thống điện Cân hệ thống & chi phí khác Tổng chi phí đầu tư Chi phí hàng năm trả nợ Vận hành & bảo trì Chi phí nhiên liệu - trường hợp đề xuất Trả tiền vay - 10 năm Tổng chi phí hàng năm Chi phí định kỳ (tín dụng) Người sử dụng - xác định - năm Tiết kiệm thu nhập hàng năm Chi phí nhiên liệu - trường hợp Thu nhập từ bán điện Thu nhập cho giảm khí nhà kính - 20 năm Thu nhập tăng thêm khách hàng (giảm giá) Thu nhập khác (chi phí) - 20 năm Lợi tức từ sản xuất N.L.S - năm Tổng tiết kiệm thu nhập hàng năm 98 0,1% 0,1% 0,0% 92,3% 7,4% 100,0% $ $ $ $ $ $ 6.850 6.350 1.200 4.577.628 364.947 4.956.975 $ $ $ $ 340.358 529.321 869.679 $ $ 15.000 15.000 $ $ $ $ $ $ $ 266.566 11.841 345.360 623.767 Bảng 4.8.Tổng hợp chi phí thu nhập dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời c) Khả tài dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời Khả tài IRR trước thuế - vốn cổ đông IRR trước thuế - tài sản Vốn cổ đông - IRR sau thuế Tài sản - IRR sau thuế Thu hồi vốn đơn giản Cổ tức Giá trị (NPV) Tiết kiệm chi phí vòng đời dự án hàng năm Tỷ lệ Vốn - lãi (B-C) Dịch vụ hồn trả tiền vay Chi phí sản xuất lượng $/MWh 10,3% 2,9% 10,3% 2,9% 17,5 13,1 87.834 10.317 1,07 0,58 117,51 Chi phí giảm khí nhà kính $/tCO2 (11) % % % % năm năm $ $/năm Bảng 4.9 Phân tích khả tài dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời d) Dòng tiền hang năm dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời Dòng tiền hàng năm Năm Trước thuế # $ -1.239.244 -223.843 -199.999 -174.240 -146.412 -137.389 -83.880 -48.806 -10.922 29.993 10 15.168 11 651.226 12 702.762 13 758.414 14 818.508 15 842.011 16 953.458 17 1.029.104 18 1.110.774 19 1.198.946 Sau thuế $ -1.239.244 -223.843 -199.999 -174.240 -146.412 -137.389 -83.880 -48.806 -10.922 29.993 15.168 651.226 702.762 758.414 818.508 842.011 953.458 1.029.104 1.110.774 1.198.946 99 Lũy tích $ -1.239.244 -1.463.087 -1.663.086 -1.837.326 -1.983.738 -2.121.127 -2.205.007 -2.253.813 -2.264.735 -2.234.742 -2.219.574 -1.568.347 -865.585 -107.171 711.337 1.553.348 2.506.807 3.535.910 4.646.684 5.845.630 20 1.178.043 1.178.043 7.023.672 Bảng 4.10 Dòng tiền hàng năm dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời e) Biểu đồ dòng tiền tích lũy dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời Hình 4.2 Biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án lai ghép điện gió - diesel – Mặt Trời 4.1.3 Đánh giá dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời Trên sở tính tốn phân tích ta có bảng tổng hợp so sánh dự án điện gió, diesel, điện Mặt Trời dự án lai ghép hỗn hợp điện gió- diesel điện Mặt Trời sau: Hạng mục Chi phí đầu tư ($) Suất đầu tư Chi phí vận hành bảo dưỡng ($/năm) Chi phí nhiên liệu ($/năm) Chi phí làm giảm khí thải nhà kính ($/năm) Thu nhập từ bán điện ($/năm) Vốn cổ đông IRR sau thuế (%) Tài sản IRR sau thuế (%) Thời gian hoàn vốn đơn giản (năm) Thời gian cổ đơng có cổ tức (năm) Giá trị – NPV Điện gió (1000kW) diezel(1000kW) Điện Mặt Trời (1000kW) 2.178.002 2.178 25.229 400.000 400 2.192.628$ 2.192 Lai ghép (điện gió 1000kWdiesel 1000kW-điện Mặt Trời 1000kW) 4.956.975 1.652 2000 9.136 35.365 1.714.827 279.645 -25.703 7.496 15.141 1.081.685 168.753 611.921 Âm 14,8 10,3 Âm 5,3 2.9 Âm 13,1 17,5 11,3 13,1 550.195 87.8334 11.841 266.566 26,7 11,1 8,6 6,0 1.906.852 > dự án Âm 100 ( USD) Tỷ lệ Vốn/Lãi (B/C) 4,50 Tiết kiệm chi phí vòng đời dự án 223.9778 hàng năm ( $/năm) Chi phí sản xuất lượng 65,84 ($/MWh) Âm 2,00 1,07 Âm 64.626 10.317 190,24 95,31 117,51 Bảng 4.11 Bảng so sánh dự án Dựa vào bảng phân tích thu chi tài biểu đồ dòng tiền lũy tích dự án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời cho huyện đảo Bạch Long Vĩ, ta có nhận xét sau: - Dự án lai ghép thu hồi vốn với thời gian thu hồi đơn giản 17,5 năm; - cổ đơng có cổ tức sau 13,1 năm Giá trị – NPV dự án: 87.834 $ Tỷ lệ vốn/ lãi – B/C: 1,07 Chi phí sản xuất điện thấp giá bán: 117,51 $/MWh < 120 $/MWh Nhận xét: Khả thu hồi vốn dự án lai ghép khơng tốt so với dự án điện gió điện Mặt Trời nhiên ưu điểm dự án lai ghép đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, yếu tố dự án điện gió điện Mặt Trời chưa đáp ứng Như vậy, để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện đặc biệt đảm bảo an ninh biển đảo việc đảm bảo cung cấp điện liên tục cho huyện đảo Bạch Long Vĩ cần thiết phương án lai ghép điện gió – diesel – Mặt Trời phù hợp với điều kiện cung cấp điện nơi huyện đảo xa đất liền đưa điện lưới 101 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Hệ thống điện Việt Nam phát triển nhanh năm gần chưa thể phủ kín tới vùng đảo xa Bạch Long Vĩ Trong bối cảnh nguồn lượng truyền thống dầu mỏ, than đá… ngày dần cạn kiệt, giá thành cao gây nhiểm mơi trường việc nghiên cứu sử dụng nguồn lượng tái tạo NLG NLMT thiết thực cần thiết Đề tài sử dụng phần mềm RETScreen để tính tốn phân tích so sánh kinh tế, kỹ thuật xã hội nhà máy điện chạy nhiên liệu diesel với nhà máy điện gió nhà máy điện Mặt Trời khu vực huyện đảo Bạch Long Vĩ Từ đưa giải pháp cấp điện tối ưu cho huyện đảo đáp ứng tiêu độ tin cậy cung cấp điện tính kinh tế sử dụng nguồn điện lai ghép điện gió, diesel điện Mặt Trời để cấp điện cho huyện đảo tương lai Đây chủ trương cấp điện cho huyện đảo Bạch Long Vĩ tương lai Bộ công thương phê duyệt thực thời gian tới Kiến nghị Sau thực xong đề tài, tác giả xin đưa số kiến nghị sau: Cần tiếp tục sâu nghiên cứu phát triển đề tài quy mô lớn để kết đem lại có ý nghĩa mặt thực tiễn, có khả ứng dụng cao Nhà nước cần quan tâm lĩnh vực nghiên cứu thực dự án ứng dụng nguồn lượng tái tạo, đặc biệt NLG NLMT vùng xa có cường độ gió xạ Mặt Trời cao chưa kết nối với điện lưới quốc gia đảo Bạch Long Vĩ Cần có sách khuyến khích đầu tư hỗ trợ vốn ban đầu cho chủ đầu tư lĩnh vực phát triển dự án phát điện sử dụng lượng tái tạo nói chung NLG, NLMT nói riêng Hướng phát triển đề tài Nghiên cứu giải pháp công nghệ để xây dựng hệ thống phát điện kết hợp điện gió-diesel Mặt Trời huyện đảo Bạch Long Vĩ Tp Hải Phòng 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Viện Năng Lượng (2010), Quy hoạch phát triển điện lực Tỉnh Hải Phòng giai đoạn 2011 – 2015 có xét đến năm 2020, Hà Nội Trần Bách (2008), Lưới điện hệ thống điện Tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Lân Tráng (2004), Quy hoạch phát triển hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đặng Đình Thống, Lê Danh Liên (2006), Cơ sở lượng tái tạo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đặng Đình Thống (2005), Năng lượng mặt trời ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đặng Đình Thống (2008), Pin mặt trời ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội ... Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Chu Ngọc Ánh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu NLG NLMT Ý nghĩa Năng lượng gió Năng lượng Mặt Trời DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Số liệu xạ Mặt Trời VN ... cao - 3m tạo thành dải gần liên tục, phân bố quanh đảo Phủ mặt loại đất cát dày - 2m Địa hình tích tụ chân đồi phân bố thành dải gần liên tục quanh chân đồi Bờ đảo vùng triều: Bờ đá gốc bờ có... đáng kể cân lượng quốc gia Một vài thập kỷ trở lại lượng gió nguồn lượng có tốc độ phát triển nhanh nguồn lượng Tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm việc lắp đặt tua-bin gió khoảng 30% 10 năm