ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN DỰ ÁN ĐIỆN MẶT TRỜI NỐI LƯỚI QUỐC GIA TẠI VIỆT NAM TỚI NĂM 2020, TẦM NHÌN 2030

Phương pháp tiếp cận: 2 giai đoạn đánh giá và kiểm tra tiềm năng kỹ thuật 7 Tích hợp vào GIS Quyết định năng lý thuyết Xác định tiềm năng kỹ thuật Xác định công nghệ điện mặt trời

Trang 1

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN DỰ ÁN ĐIỆN MẶT

TRỜI NỐI LƯỚI QUỐC GIA TẠI VIỆT NAM TỚI NĂM 2020,

TẦM NHÌN 2030

1 Phương pháp luận cuối cùng đánh giá tiềm năng điện mặt trời, diễn giả ông Nguyễn Anh

Tuấn, Giám đốc trung tâm NLTT, Viện Năng lượng

2 Kết quả tính toán tiềm năng lý thuyết và kĩ thuật của điện mặt trời, diễn giả ông Vũ Duy

Hùng, trung tâm NLTT, Viện Năng lượng

3 Kết quả tính toán tiềm năng kinh tế của điện mặt trời, phân tích cụm cho các khu vực và xác lập ưu tiên, diễn giả ông Nguyễn Anh Tuấn, Giám đốc trung tâm NLTT, Viện Năng lượng

4 Kết quả cuối cùng của đánh giá tác động môi trường và xã hội của dự án điện mặt trời, diễn giả bà Đặng Hương Giang, trung tâm NLTT, Viện Năng lượng

5 Giai đoạn xây dựng, vận hành và bảo dưỡng của dự án điện mặt trời, diễn giả ông Yannis

Vasilopoulos, Viện nghiên cứu Becquerel

6 Bài học kinh nghiệm từ đánh giá điện mặt trời quốc gia đối với cơ chế đấu thầu, diễn giả ông Yannis Vasilopoulos, Viện nghiên cứu Becquerel

Các bài trình bày

1

Trang 2

1 Phương pháp luận đánh giá tiềm năng điện mặt trời

Hà Nội, 24.01.2018

Tiến sĩ Nguyễn Anh Tuấn, Viện Năng lượng

Trang 3

Nội dung trình bầy

1 Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam

2 Phương pháp nghiên cứu và tiếp cận – tiềm năng lý

Trang 4

1 Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam

Có bốn dạng quy mô công nghệ năng lượng mặt trời PV hiện đang có mặt trên thị trường Việt nam: Hộ GĐ, Quy mô thương mại, Cụm pin MT nhỏ, NM phát điện nối lưới

Hiện tại tổng CS lắp đặt 8MW đang hoạt động (chủ yếu quy mô nhỏ, dự án trình diễn…) Hiện nay, có khoảng 115 dự án quy mô công suất lớn, nối lưới đã và đang được xúc tiến đầu tư tại một số tỉnh có tiềm năng điện mặt trời lớn ở các mức độ khác nhau như: xin chủ trương khảo sát địa điểm, xin cấp phép đầu tư, lập dự án đầu tư xây dựng

Ước tính tới cho tới cuối 2017, các nhà máy sản xuất tấm pin PV tại Việt Nam có tổng

công suất thiết kế khoảng hơn 6.000 MW với sản lượng thực tế hàng năm khoảng gần 300-400 MW, phục vụ xuất khẩu

4

Trang 5

1 Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam – Công

Trang 6

2 Phương pháp tiếp cận: phạm vi của nghiên cứu

6

(Nguồn: U.S Renewable Energy Technical Potentials: A GIS-Based Analysis, NREL, June 2012)

Trang 7

2 Phương pháp tiếp cận: 2 giai đoạn đánh giá và kiểm tra

tiềm năng kỹ thuật

7

Tích hợp vào GIS

Quyết định

năng lý thuyết

Xác định tiềm năng kỹ thuật

Xác định công nghệ điện mặt trời

Bảng câu hỏi Danh sách đối tượng phỏng vấn

Đề xuất 16 tỉnh khảo sát

Giai đoạn 1: Từ trên xuống - Ước tính

tiềm năng kĩ thuật

Giai đoạn 2: Từ dưới lên - Xem xét tại tiềm năng kĩ thuật cấp tỉnh, kết luận ở cấp quốc gia

Hội thảo khởi động

Cấp quốc gia bên liên quan Xác định các

Thu thập dữ liệu từ các bên liên quan

Cấp quốc gia

Khảo sát địa phương: SCT, STNMT…

Thu thập dữ liệu từ bảng câu hỏi

Cập nhật dữ liệu Cấp tỉnh

Góp ý Tích hợp vào

GIS

Đánh giá tiềm năng kỹ thuật điện mặt trời

Đánh giá tiềm năng kinh tế Kiểm tra lỗi

Xem xét dữ liệu ngành, quy hoạch phát triển tỉnh và quốc gia

Trang 8

8

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng lý thuyết

Tiềm năng lý thuyết

= Năng lượng mặt trời tới bề mặt trái đất

– năng lượng mặt trời phản chiếu trở lại không gian từ

tầng khí quyển

= 1.37 kilowatts/m 2 - 0.3 kilowatts/m 2

= 1.0 kilowatts/m 2 (1GW/km2)

Kết quả được trình bầy trong bài trình bầy tiếp theo

Nguồn: Goldemberg, J (ed) 2000 World Energy Assessment:

Energy and the Challenge of Sustainability New York: UNDP

Trang 9

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng kỹ thuật tại Việt Nam

Tiềm năng năng lượng mặt trời kỹ thuật, trong phạm vi nghiên cứu này, được định nghĩa là lượng năng lượng có thể sản sinh được của một loại công nghệ nhất định với các giả định về hiệu suất hệ thống, hạn chế về thông số địa

Trang 10

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời

Dữ liệu không gian

Trang 11

11

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng kỹ thuật

Phương pháp ước tính tiềm năng kỹ thuật từ tiềm năng lý thuyết sẽ dựa trên

phương pháp luận được xây dựng trong nghiên cứu “Hướng dẫn công cụ GIS

để xác định khu vực có tiềm năng NLTT” của Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc t

(IRENA) và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (LBNL) :

Loại trừ các vùng đất sử dụng, dựa trên kế hoạch sử dụng đất (quốc gia và cấp tỉnh) cho các khu vực bảo tồn, rừng, đất nông nghiệp, khu công

nghiệp Tuỳ theo dữ liệu hiện có

Loại trừ các khu vực cơ sở hạ tầng, các đối tượng và khu vực văn hoá

Loại trừ các khu vực quy mô nhỏ, không phù hợp để xây dựng các nhà máy điện nối lưới trên mặt đất (quy mô nhà máy > 1MW), hoặc phụ thuộc vào

độ phân giải của bản đồ

Trang 12

12

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng kỹ thuật

Khi quy hoạch các dự án điện mặt trời, các yếu tố chính được xem xét khi lựa

chọn địa điểm bao gồm:

1 Nguồn năng lượng mặt trời

2 Khả năng và chi phí nối lưới

3 Yêu cầu bảo tồn và đa dạng sinh học

4 Quy mô địa điểm, địa hình, lối vào, điều kiện mặt đất

Trang 13

2 Cấu trúc dữ liệu và nguồn

13

TIÊU CHÍ LOẠI NGUỒN GIAI ĐOẠN PHÂN

Đánh giá nguồn, tính toán thuộc tính

Bộ số liệu độ cao toàn cầu; 2015; độ phân giải 300 m; độ chính xác không

rõ và chưa được kiểm chứng qua thực địa

Những khu vực được

bảo vệ

Cơ sở dữ liệu thế giới về những khu vực được bảo vệ

Đánh giá nguồn Bộ số liệu toàn cầu, không phải tất cả

các khu vực đã được các cơ quan của chính phủ thẩm tra

Mặt nước Dự án lập bản đồ lớp phủ mặt đất

thuộc Sáng kiến biến đổi khí hậu của Cơ quan vũ trụ Châu Âu

Đánh giá nguồn, tính toán thuộc tính

Kiểm tra độ chính xác, cần có thông tin thuộc tính tốt hơn (v.d hồ tự nhiên hay hồ nhân tạo)

Kinh tế xã hội Mật độ dân số LandScan Đánh giá nguồn, tính

GeoViet Đánh giá nguồn

Hạ tầng cơ sở Đường giao thông,

đường điện

Viện Năng lượng Tính toán thuộc tính Tốt nhất

Trang 14

14

2 Tiêu chí loại trừ áp dụng cho tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng kỹ thuật

Bước 1: Xác định các tiêu

chuẩn loại trừ tham khảo

kinh nghiệm Quốc Tế

Bước 2: Đề xuất các tiêu chuẩn loại trừ cho tiềm năng kỹ thuật và kinh tế cho Việt Nam

Tham khảo các tiêu

chuẩn loại trừ của:

Khoảng cách đến khu đô thị 2.000m

Khoảng cách đến khu dân cư (nông thôn) 500m

Khoảng cách tối thiểu từ khu bảo tồn thiên nhiên, rừng, khu khảo cổ và bờ biển, đất lúa

200m

Khoảng cách tối thiểu đến bờ mặt nước 100m

Khoảng cách tối thiểu đến đường giao thông, đường sắt, đường điện

Trang 15

15

2 Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời – Tiềm năng phát điện kỹ thuật cấp tỉnh/quốc gia

Tiềm năng kỹ thuật (MWh/a) = Tổng diện tích khả dụng (km2) x Mật độ năng lượng (MW/km2) x Hệ số công suất (%) x 8760h

Tổng mật độ năng lượng sẽ phụ thuộc và khoảng cách giữa các hàng tấm pin cũng như hiệu suất mô đun của từng tấm pin Nếu các tấm pin được lắp đặt theo chiều ngang và không có khoảng cách giữa từ mô đun, tổng mật độ năng lượng sẽ bằng mật độ năng lượng mô đun (100–150 MWp/km2 đối với mô đun silicon) Xem xét một số dự án quy mô lớn và thảo luận với một số đơn vị lắp đặt cho thấy khoảng cách tối thiểu đối là khoảng 3,5m giữa các hàng và

có thể là 4 – 5m trên thực tế Thực tiễn hiện nay, theo quy định của Bộ Công Thương yêu cầu 1,2 – 1,3 ha/MWp, tương đương với 77-82 MWp/km2 Giả định rằng tỉ lệ DC/AC = 1,35,

chúng ta có thể xác định mật độ năng lượng mặt trời khoảng 55 – 60MW/km2 (AC) đối với

hệ thống pin cố định Xem xét nhiều thông số khác nhau về độ dốc, bề mặt đất Tư vấn sử

dụng thông số mật độ năng lượng trung bình là 50 MW/km2

Hệ số công xuất được đề xuất cho 3 miền: HSCS bắc = 0,15; HSCS nam = HSCS trung = 0,18

Trang 16

16

3 Tiềm năng kinh tế điện mặt trời

Tiềm năng kinh tế trong báo cáo này được định nghĩa là tập hợp con của tiềm năng kỹ thuật của nguồn điện đã có mà ở đó chi phí cần thiết để phát điện (là yếu

tố quyết định yêu cầu doanh thu tối thiểu đối với phát triển nguồn) ở dưới mức doanh thu khả dụng về mặt năng lượng và công suất được truyền tải

Trang 17

17

3 Chi phí quy dẫn (LCOE)

LCOE = tổng các chi phí trong vòng đời dự án/tổng lượng điện sản xuất (bán) trong vòng đời dự án

𝑳𝑪𝑶𝑬 = 𝑛 𝑡=1 ( I t + Mt + Ft )

E t

It - Chi phí đầu tư vào năm t t

Mt – Chi phí vận hành và bảo dưỡng vào năm t

Ft - Chi phí nguyên liệu vào năm t

Et - Sản lượng điện được sản xuất vào năm t

r – tỉ lệ chiết khấu

n – Số năm hoạt động dự kiến của hệ thống

(*): Giá trị dự kiến, sẽ được tính toán chi tiết sau

Trang 18

Để tính toán giá trị đặc trưng nhất cho LCOE, nhóm tư vấn lựa chọn

một nhà máy ĐMT điển hình với các đặc điểm theo 3 kịch bản sau:

• Kịch bản với xuất đầu tư 1029$/kWp, WACC = 10,25%

18

Suất đầu tư (chi tiết xem phụ lục, có bao gồm chi phí đấu nối

10km và chi phí làm đường giao thông 1.5km)

1029 $/kWp

Chi phí O&M (hàng năm giảm 0.03% nhờ do áp dụng khoa học

công nghệ và tối ưu hóa chi phí)

35 $/kW/năm

Chi phí thay thế Inverter vào năm thứ 10 của dự án 50$/kWp

Trang 19

• Kịch bản suất đầu tư = 950$/kWp; WACC = 8,5%

19

950 $/kWp

35 $/kW/năm

Trang 20

• Kịch bản suất đầu tư = 795$/kWp; WACC = 7,8%

20

795 $/kWp

35 $/kW/năm

Trang 21

Tiêu chí đánh giá cho tiềm năng kinh tế và xây dựng kịch

bản

21

Tiêu chí đánh giá (áp dụng cho đánh giá tiềm năng kinh tế và cho xây dựng các kịch bản phát triển NLMT)

Bức xạ mặt trời GHI (kWh/m2/năm):

- Theo chi phí tránh được

- Theo FIT

- LCOE < Giá trị theo chi phí tránh được cho từng miền (xem hình sau đây)

- LCOE < 9,35UScent/kWh

Khoảng cách đến điểm đấu nối, km)

- Theo chi phí tránh được

Trang 22

3 Giá trị LCOE và các giá trị LACE theo miền

22

Chi phí tránh được (VND/kWh) 1.644 1.642 1.673

Tương đương với US$ cent/kWh 7,5551 7,3458 7,4846

Trang 23

23

3 Các bước tiếp theo – phân nhóm khu vực và đề xuất kịch bản (cluster analysis)

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân nhóm các khu vực với mục đích đưa ra phân loại ưu tiên phát triển các vùng có ưu điểm hơn theo các tiêu chí gần đường điện và khoảng cách đến đường giao thông gần nhất Tiêu chí phân nhóm được áp dụng theo ràng buộc không gian K-Nearest-neighbor (Space constraint) theo khoảng cách EUCLIDEAN Chỉ số GHI được áp dụng cho việc phân loại nhóm

Sau khi xem xét các yếu tố ảnh hưởng tới LCOE của nhà máy ĐMT, việc lập danh sách theo thứ tự ưu tiên các nhóm phát triển theo phân ký được nhóm nghiên cứu đề xuất dựa trên 3 tiêu chí có ảnh hưởng lớn nhất tới

tính hiệu quả kinh tế, đó là cường độ bức xạ mặt trời (GHI), khoảng cách đấu nối tới đường điện (km) và khoảng

cách tới đường giao thông gần nhất (km)

Với giá trị tính toán được cho 3 tiêu chí nêu trên cho từng nhóm (cluster), nhóm nghiên cứu có thể tính toán được giá trị LCOE cho từng nhóm (cluster) theo mô hình tính toán LCOE (trình bầy phiá trên) và căn cứ vào đó

đã đưa ra được thứ tự ưu tiên phát triển ĐMT cho từng nhóm (cluster) theo giai đoạn 2021 - 2025 và

2026-2030, theo nguyên tắc các khu vực (nhóm) có tính kinh tế cao nhất (LCOE thấp nhất) sẽ được ưu tiên phát triển trước Kết quả được trình bầy trong bài trình bầy sau

Trang 25

2 Đánh giá quốc gia về tiềm năng phát triển dự án điện mặt trời nối lưới tại Việt Nam tới năm 2020 và tầm nhìn 2030

Các kết quả cuối cùng về tiềm năng lý thuyết và kỹ thuật điện mặt trời

Hà Nội, 24.1.2018

Vũ Duy Hùng, Viện Năng lượng

Trang 26

Chương trình

1 Tiềm năng lý thuyết

2 Tiềm năng kỹ thuật

26

Trang 27

Ba nguồn thông tin chính được sử dụng để

tính toán bản đồ tiềm năng mặt trời

(2003-2012):

Hệ thống đo đạc trên mặt đất (dữ liệu giờ

nắng trong 30 năm (1983-2012) từ 171

trạm đo trên toàn quốc; 14 trạm đo tự

động hiện đang đo đạc các thành phần bức

xạ mặt trời

Ảnh vệ tinh (từ các kênh vệ tinh khí tượng

IODC và MTSAT2 được kết hợp với nhau)

Sử dụng số liệu Tái phân tích từ các mô

hình dự báo thời tiết - NWPM (dữ liệu tái

phân tích MACC và NCEP/NCAR)

Dữ liệu đầu vào

27

Trang 28

28

Sơ đồ cấu trúc tính toán bức xạ mặt trời

Hình ảnh vệ tinh Phương pháp Heliosat GHI và DNI

Hệ số mây, albedo, độ trong bầu trời, điều kiện về đường biên và các phương pháp chuyển đổi trực tiếp trên toàn cầu

Số giờ chiếu sáng

Mô hình SKIRON

Mô hình RET2 Mây che phủ

Dữ liệu đầu vào cho mô hình REST2

từ phân tích MACC và NCEP Thuật toán k-means

Hệ thống dự đoán

toàn cầu (GFS)

Độ phân giải 0.05°x0.05°

Trang 29

29

Trang 30

Xác định Tiềm năng kỹ thuật

30

1 Từ bản đồ địa hình, địa chất… kết hợp bản đồ tiềm năng điện mặt trời lý thuyết xây dựng bản đồ tiềm năng điện mặt trời kỹ thuật sơ bộ (các vùng có tiềm năng điện mặt trời có thể triển khai xây dựng và vận hành dự án điện mặt trời với điều kiện kỹ thuật và công nghệ hiện tại)

2 Khảo sát thực địa, thu thập các dữ liệu quy hoạch liên quan (quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch 3 loại rừng, quy hoạch thủy lợi…) để xác định các vùng loại trừ cho việc xác định vùng tiềm năng

3 Chồng xếp bản đồ vùng loại trừ với bản đồ tiềm năng điện mặt trời kỹ thuật sơ

bộ để tạo bản đồ tiềm năng điện mặt trời kỹ thuật cuối cùng phục vụ cho việc lập quy hoạch

Trang 31

Đất có thể phát triển dự án

Tiềm năng

kỹ thuật

Tổng hợp Đất loại trừ

Khoảng cách tới các loại đất

Cấu trúc tính toán tiềm năng kỹ thuật

Trang 32

32

Các kết quả trung gian

Đất bảo tồn

Đất mặt nước Đất giao thông

Địa hình DEM

Đất quân sự Sân bay

Trang 33

33

Các kết quả tiềm năng kỹ thuật theo các tiêu chí cho cả nước

Bản đồ công suất (MW) cho tiền năng

Trang 34

34

Thống kê diện tích đất & Công suất theo từng tỉnh

ID Name Technical potential

Bảng thống kê diện tích đất và công suất tiềm năng kỹ thuật theo

từng tỉnh

Trang 36

3 Đánh giá quốc gia về tiềm năng phát triển dự án điện mặt trời nối lưới tại Việt Nam tới năm 2020 và tầm nhìn 2030

Các kết quả cuối cùng về tiềm năng kinh tế và phân nhóm điện mặt trời

Hà Nội, 24.1.2018

TS Nguyễn Anh Tuấn, Viện Năng lượng

Trang 37

Nội dung trình bầy

1 Tiềm năng kinh tế điện mặt trời nối lưới

2 Phân nhóm và kịch bản cho giai đoạn 2025,

2030 cho điện mặt trời nối lưới

37

Trang 38

Nguồn thông tin chính được sử dụng để tính toán

bản đồ tiềm năng kinh tế điện mặt trời là bộ số

liệu tiềm năng kỹ thuật (MW), và phân bổ các khu

• a LACE = chi phí tránh được (ACT) theo các miền

• b LACE = FIT = 9,35USCents/kWh

Dữ liệu và giả thiết xây dựng kịch bản đầu vào

38

1 Tiềm năng kinh tế

Trang 39

1 Tiềm năng kinh tế -

Kịch bản 1a

39

STT Vung Tên tỉnh Vùng (km2) Công suất (MW) HSCS Sản lượng (MWh/y)

1 Miền Nam An Giang 8.2 411.3 0.18 648,499

Trang 40

1 Tiềm năng kinh tế – nhu cầu sử dụng đất theo kịch bản 1a

40

Đất trồng trọt (<50%) / thảm thực vật tự nhiên (cây

thân thảo cây bụi) (<50%)

Mosaic cropland (<50%)/natural vegetation (tree shrub herbaceous cover)(<50%) 795.972 Cây thân thảo (> 50%) / cây và bụi cây (<50%) Mosaic herbaceous cover (>50%) / tree and shrub (<50%) 0.189

Cây khảm và cây bụi (>50%) / cây thân thảo (<50%) Mosaic tree and shrub (>50%) / herbaceous cover (<50%) 683.765 Cây bụi hoặc cây cỏ che nắng / nước mặn / nước hanh

khô

Shrub or herbaceous cover flooded fresh/saline/brakish

Cây bụi sớm rụng Shrubland deciduous 1.293 Cây bụi thường xanh Shrubland evergreen 377.272 Cây lá rộng (>40%) Tree cover broadleaved deciduous closed (>40%) 0.189 Cây lá rộng sớm rụng (>15%)

Tree cover broadleaved deciduous closed to open

Cây lá kim thường xanh (>15%)

Tree cover needleleaved evergreen closed to open

Cây che phủ nước mặn Tree cover flooded saline water 25.499 Che phủ bởi cây hoặc bụi Tree or shrub cover 7.880 Các khu vực trống không hợp nhất Unconsolidated bare areas 0.028

Tổng Grand Total 4,079.492

Định dạng
Số trang	120
Dung lượng	4,01 MB