Đánh giá tác động của DSM đến việc lựa chọn các thông số cấu trúc khi thiết kế hệ thống cung cấp điện TP Hạ Long Tỉnh Quảng Ninh

Đánh giá tác động của DSM đến việc lựa chọn các thông số cấu trúc khi thiết kế hệ thống cung cấp điện TP Hạ Long Tỉnh Quảng Ninh Đánh giá tác động của DSM đến việc lựa chọn các thông số cấu trúc khi thiết kế hệ thống cung cấp điện TP Hạ Long Tỉnh Quảng Ninh luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -oOo BÙI QUANG MINH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN VIỆC LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CẤU TRÚC KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TP HẠ LONG - TỈNH QUẢNG NINH Chuyên ngành: Mạng Hệ thống điện Mã số: LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐẶNG QUỐC THỐNG Hà Nội – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố Tác giả luận văn MỤC LỤC CHƯƠNG I CHƯƠNG MỞ ĐẦU - I.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ, HÀNH CHÍNH - I.1.1 Vị trí địa lý - I.1.2 Hành - I.2 ĐẶC ĐIỂM VỀ KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ HẠ LONG - I.2.1 Tiềm du lịch - I.2.2 Cảng biển dịch vụ cảng biển - I.2.3 Nuôi, trồng chế biến nông, lâm, hải sản, thực phẩm - I.2.4 Công nghiệp khí - I.2.5 Công nghiệp khai thác, chế biến sử dụng than - I.2.6 Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng - I.2.7 Sản xuất hàng xuất - I.2.8 Công tác xây dựng quản lý đô thị - I.3 Tính cấp thiết đề tài - I.4 Mục đích đề tài - I.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ DSM - II.1.ĐẶT VẤN ĐỀ - II.2.NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG VỀ DSM - 10 II.2.1.Khái niệm chung DSM - 10 II.2.2.Các chiến lược DSM - 11 II.3.CÁC MƠ HÌNH THỰC HIỆN DSM - 24 II.3.1.Mơ hình quy tắc - 24 II.3.2 Mơ hình hợp tác - 25 II.3.3 Mô hình cạnh tranh - 26 - II.4 VAI TRÒ CỦA DSM ĐỐI VỚI HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG - 27 II.4.1 Đánh giá, phân tích hiệu DSM - 27 II.4.2.Các yếu tố tìm hiểu tác động với hệ thống truyền tải phân phối điện - 29 CHƯƠNG III CƠ SỞ THIẾT KẾ LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC CỦA CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ - 33 III CƠ SỞ LÝ THUYẾT - 33 III.1 Tính tốn lựa chọn thống số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị - 37 III.1.1 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp theo tiêu chuẩn kỹ thuật - 37 III.1.2 Lựa chọn thông số cấu trúc LHA theo giản đồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vịng đời - 42 III.2 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP ĐÔ THỊ - 47 III.2.1 Các giả thiết tính tốn - 47 III.2.2 Sơ đồ khối bước tính tốn - 51 III.2.3 Lựa chọn chiều dài thiết diện cáp trung áp - 52 III.2.4 Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn cơng suất TBATG - 58 III.3 MƠ TẢ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA PHỤ TẢI VÀ CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TỐN - 60 III.3.1 Mô tác động DSM đến đặc trưng thiết kế HTCCĐT - 61 III.3.2.Lựa chọn thông số cấu trúc Lưới hạ áp tác động DSM - 63 III.3.2.1 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn kỹ thuật - 63 III.3.2.2 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp xét tác động DSM đến tiêu chuẩn kỹ thuật - 64 III.3.3 Lựa chọn thông số cấu trúc LTA tác động DSM - 66 III.3.3.1 Lựa chọn thông số cấu trúc LTA không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn kỹ thuật - 66 - III.3.3.2 Lựa chọn thông số cấu trúc LTA xét tác động DSM đến tiêu chuẩn kỹ thuật - 67 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC HTCCĐT THÀNH PHỐ HẠ LONG TỈNH QUẢNG NINH - 68 IV.1 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ HẠ LONG - 68 IV.1.1 Hiện trạng lưới điện thuộc khu vực – Tp Hạ Long - 68 IV.1.2 Hiện trạng lưới điện thuộc khu vực – Tp Hạ Long - 69 IV.2 PHƯƠNG ÁN 1: LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN THÀNH PHỐ HẠ LONG KHI KHÔNG XÉT TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT - 70 IV.2.1 Xét lưới điện thuộc khu vực 1: σ = 12VA/m2 - 70 IV.2.2 Xét lưới điện thuộc khu vực 2: σ = VA/m2 - 74 IV.3 PHƯƠNG ÁN 2: LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẤU TRÚC LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN THÀNH PHỐ HẠ LONG KHI CÓ XÉT TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT - 80 IV.3.1 Xét lưới điện thuộc khu vực 1: σ = 12VA/m2 - 81 IV.3.2 Xét lưới điện thuộc khu vực 2: σ = VA/m2 - 84 IV.3.3 Tính NPV cho phương án - 87 IV.4 NHẬN XÉT VÀ CÁC KIẾN NGHỊ - 91 CHƯƠNG V KẾT LUẬN - 92 V.1 VỀ DSM - 92 V.2 VỀ QUY HOẠCH, LỰA CHỌN CẤU TRÚC HTCCĐT KHI CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA DSM - 92 V.3 CÁC GIẢI PHÁP DSM CÓ THỂ ÁP DỤNG TẠI TP HẠ LONG - 93 V.4 KIẾN NGHỊ VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐỂ ÁP DỤNG DSM TẠI TP HẠ LONG - 93 - DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Anh DSM Tiếng Việt Demand Side Management Quản lý nhu cầu HTCCĐ Hệ thống cung cấp điện HTCCĐT Hệ thống cung cấp điện đô thị LHA Lưới hạ áp LTA Lưới trung áp ĐDTC Đường dây trục DDRN Đường dây rẽ nhánh TBAPP Trạm biến áp phân phối TBATG Trạm biến áp trung gian ĐDTA Đường dây trung áp ĐDHA Đường dây hạ áp NPV Net Present Value Giá trị quy đổi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1 Sơ đồ khối trình tự bước tính tốn Hình 3.2 Mơ hình LPP Hình 3.3 Mơ hình cấp điện TBAPP Hình 3.4a Sơ đồ hình tia HÌNH 3.4b Sơ đồ mạch vịng HÌNH 3.4c Sơ đồ hỗn hợp Hình 3.5a Sơ đồ lưới CCĐ giả tưởng Hình 3.5b Sơ đồ lưới CCĐ giả tưởng Hình 3.6 Sơ đồ khối bước tính tốn Hình 3.7 Sơ đồ TBAPP Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý lưới điện sau cải tạo trạm 110kV Giáp Khẩu- Phương án Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý lưới điện sau cải tạo trạm 110kV Hà Tu- Phương án Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý lưới điện sau cải tạo trạm 110kV Giáp Khẩu- Phương án Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý lưới điện sau cải tạo trạm 110kV Hà Tu- Phương án DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Điện tiêu thụ trung bình vài loại thiết bị điện thông dụng sử dụng Mỹ Bảng 2.2: Cơ cấu tiêu thụ điện khu vực công nghiệp dịch vụ Thụy Điển Bảng 2.3: Tỷ lệ cắt giảm điện nhà tiêu thụ sản phẩm khen thưởng Bảng 2.4 Các giải pháp DSM Bảng 3.1 Các thơng số ĐDRN Bảng 3.2 Kiểm tra phát nóng dài hạn ĐDRN Bảng 3.3 Thông số ĐDTC Bảng 3.4 Kiểm tra phát nóng dài hạn ĐDTC Bảng 3.5 Thiết diện ĐDRN hợp lý Bảng 3.6 Thiết diện ĐDTC hợp lý Bảng 3.7 Thông số MBA phương án TBAPP Bảng 3.8 Công suất TBAPP hợp lý Bảng 3.9 Các thông số kỹ thuật ĐDTA Bảng 3.10 Chọn thiết diện ĐDTA theo điều kiện phát nóng dài hạn Bảng 3.11 Thiết diện cáp trung áp chọn theo điều kiện phát nóng cố thiết kế Bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA Bảng 3.13 Thông số MBA thuộc TBATG Bảng 3.14 Công suất TBATG hợp lý BẢNG PHỤ LỤC Bảng 1.1- Phụ lục Chiều dài ĐDTC theo điều kiện tổn thất điện áp Bảng 1.2- Phụ lục Chiều dài ĐDTC theo phạm vi cấp điện TBAPP (m) Bảng 1.3- Phụ lục Giản đồ khoảng chia kinh tế ĐDTC Bảng 1.4- Phụ lục Chiều dài hợp lý ĐDTC Bảng 1.6- Phụ lục Chiều dài ĐDRN theo điều kiện tổn thất điện áp Bảng 1.7- Phụ luc Giản đồ khoảng chia kinh tế ĐDRN Bảng 1.8- Phụ lục Tổng chi phí ĐDRN thuộc TBAPP Bảng 1.9- Phụ lục Số lượng TBAPP theo công suất MBA Bảng 1.10- Phụ lục Số lượng TBAPP theo phạm vi cấp điện Bảng 1.11- Phụ lục Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất TBAPP hợp lý BẢNG PHỤ LỤC Bảng 2.1- Phụ lục Tổng chiều dài đường dây trung áp Bảng 2.2- Phụ lục Số Trạm biến áp trung gian Bảng 2.3- Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA Bảng 2.4- Phụ lục Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn thiết diện dây trung áp đô thị Bảng 2.6- Phụ lục Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất TBATG Bảng 2.7- Phụ lục Công suất TBATG hợp lý BẢNG PHỤ LỤC Bảng 3.1- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=20%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.2- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=40%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.3- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=60%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.4- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=80%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.5- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=100%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.6- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=20%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.7- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=40%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.8- Phụ lục Các thơng số cấu trúc LPP (khi ∆P%=60%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.9- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=80%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.10- Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi ∆P%=100%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.11- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=20%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.12- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=40%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.13- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=60%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.14- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=80%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.15- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=100%) (Không xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.16- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=20%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.17- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=40%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.18- Phụ lục Các thơng số cấu trúc LTA (khi ∆P%=60%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.19- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=80%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) Bảng 3.20- Phụ lục Các thông số cấu trúc LTA (khi ∆P%=100%) (Có xét tác động DSM đến tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật) BẢNG PHỤ LỤC Bảng 4.1- Phụ lục Hiện trạng trạm biến áp Phường Bãi Cháy - 81 - Hiệu thực công suất đỉnh điện tiêu thụ tổng suy giảm IV.3.1 Xét lưới điện thuộc khu vực 1: σ = 12VA/m2: Dựa lý thuyết khoảng chia kinh tế lựa chọn thông số cấu trúc cho HTCCĐT nêu (có xét tác động DSM đến tiêu kinh tế - kỹ thuật), ta đề xuất phương án cải tạo lưới điện hạ khu vực sau: Với σ = 12VA/m2; CE = 600đ/kWh; δP% = 40% A Xét khu vực Phường Bãi Cháy - thuộc khu vực – Thành phố Hạ Long:  Lưới điện hạ thế: Tra bảng 3.7 - Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi δP% = 40%), Ta có: - Gam cơng suất MBAPP hợp lý là: SBPP = 250 kVA - Số lượng TBAPP hợp lý là: NBPP = 23 trạm/km2 Phường Bãi Cháy có diện tích vào cỡ khoảng 2,2 km2 nên số trạm biến áp hợp lý Phường Bãi Cháy là: 51 trạm - Thiết diện hợp lý ĐDRN Fl = 35 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDRN là: l = 60m - Thiết diện hợp lý ĐDTC: FL = 120 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDTC là: L = 180 m Các dây trục dây rẽ nhánh dây vào hịm cơng tơ dùng cáp tự đỡ ABC cáp bọc XLPE cột Các cột dùng cột bê tông ly tâm 8,5m 10m để kết hợp lắp đèn đường Khoảng cách hai cột khoảng (25-30)m Để đảm bảo khả dự phòng, phát triển phụ tải tương lai, ta tăng số lượng TBAPP lên NBPP = 57 trạm  Lưới điện trung thế: - 82 - Với số lượng 57 TBAPP (được ký hiệu từ MBA-1 đến MBA-5) ta cần lộ cáp 22kV (tạm gọi 472, 474 476) lấy 22kV E54 trạm 110kV Hà Tu Trạm 110kV Hà Tu vận hành 02 MBA có dung lượng 25MVA với lộ ra, theo bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA chương III với CE = 600đ/kWh tiết diện đường cáp là: F = 150mm2 Theo bảng 2.3 - Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA (km) với số lộ m = với MBA 25MVA, σ = 12 VA/m2; CE = 600đ/kWh chiều dài cho phép lộ ĐDTA là: 7,68 km (trên khu vực có diện tích khảo sát D’= 16km2) Phường Bãi Cháy có diện tích: 2,2km2 Như ĐDTA Phường Bãi Cháy chọn là: Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2 , gồm lộ Mỗi lộ cấp điện cho 19 TBAPP, với chiều dài lộ khoảng 1,06 km B Xét khu vực Phường: Yết Kiêu, Trần Hưng Đạo, Hồng Gai, Bạch Đằng, Cao Xanh, Cao Thắng  Lưới điện hạ thế: Tra bảng 3.7 - Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi δP% = 40%), Ta có: - Gam công suất MBAPP hợp lý là: SBPP = 250 kVA - Số lượng TBAPP hợp lý là: NBPP = 23 trạm/km2 Tổng diện tích khu vực cỡ khoảng 3,5 km2 nên số trạm biến áp hợp lý khu vực là: 81 trạm - Thiết diện hợp lý ĐDRN Fl = 35 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDRN là: l = 60m - Thiết diện hợp lý ĐDTC: FL = 120 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDTC là: L = 180m Các dây trục dây rẽ nhánh dây vào hịm cơng tơ dùng cáp tự đỡ ABC cáp bọc XLPE cột Các cột dùng - 83 - cột bê tông ly tâm 8,5m 10m để kết hợp lắp đèn đường Khoảng cách hai cột khoảng (25-30)m Để đảm bảo khả dự phòng, phát triển phụ tải tương lai, ta tăng số lượng TBAPP lên NBPP = 84 trạm  Lưới điện trung thế: Với số lượng 84 TBAPP (được ký hiệu từ MBA-1 đến MBA-84) ta cần lộ cáp 22kV (tạm gọi 471, 473, 475 477) lấy 22kV trạm 110kV Giáp Khẩu Trạm 110kV Giáp Khẩu vận hành 02 máy: 01 MBA có dung lượng 25MVA, 01 MBA có dung lượng 40 MVA với lộ ra, theo bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA chương III với CE = 600đ/kWh tiết diện đường cáp là: F = 185mm2 Theo bảng 2.3 - Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA (km) với số lộ m = với 01 MBA 25MVA 01 MBA 40MVA, σ = 12 VA/m2; CE = 600đ/kWh chiều dài cho phép lộ ĐDTA khoảng: 10 km (trên diện tích khảo sát D’ = 16 km2) Khu vực có tổng diện tích khoảng 3,5 km2, ĐDTA phường chọn là: Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV có thiết diện F = 185 mm2 , gồm lộ Mỗi lộ cấp điện cho 21 TBAPP, với chiều dài lộ khoảng 2,19 km C Xét khu vực Đảo Tuần Châu:  Lưới điện hạ thế: Tra bảng 3.7 - Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi δP% = 40%), Ta có: - Gam cơng suất MBAPP hợp lý là: SBPP = 250 kVA - Số lượng TBAPP hợp lý là: NBPP = 23 trạm/km2 Đảo Tuần Châu có diện tích vào cỡ khoảng 0,45 km2 nên số trạm biến áp hợp lý đảo là: 11 trạm - Thiết diện hợp lý ĐDRN Fl = 35 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDRN là: l = 60m - 84 - - Thiết diện hợp lý ĐDTC: FL = 120 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDTC là: L = 180m Các dây trục dây rẽ nhánh dây vào hịm cơng tơ dùng cáp tự đỡ ABC cáp bọc XLPE cột Các cột dùng cột bê tơng ly tâm 8,5m 10m để kết hợp lắp đèn đường Khoảng cách hai cột khoảng (25-30)m Để đảm bảo khả dự phòng, phát triển phụ tải tương lai, ta tăng số lượng TBAPP lên NBPP = 13 trạm  Lưới điện trung thế: Với số lượng 13 TBAPP (được ký hiệu từ MBA-58 đến MBA-70) ta cần lộ cáp 22kV (tạm gọi 478) lấy 22kV E54 trạm 110kV Hà Tu Trạm 110kV Hà Tu vận hành 02 MBA có dung lượng 25MVA với lộ ra, theo bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA chương III với CE = 600đ/kWh tiết diện đường cáp là: F = 150mm2 Theo bảng 2.3 - Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA (km) với số lộ m = với MBA 25MVA, σ = 12 VA/m2; CE = 600đ/kWh chiều dài cho phép lộ ĐDTA là: 7,68 km (trên diện tích khảo sát D’ = 16 km2) Có xét đến yếu tố địa hình với diện tích đảo là: 0,45 km2, ĐDTA đảo Tuần Châu chọn là: Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2 , gồm lộ cấp điện cho 13 TBAPP, với chiều dài khoảng 2,5 km IV.3.2 Xét lưới điện thuộc khu vực 2: σ = VA/m2: Dựa lý thuyết khoảng chia kinh tế lựa chọn thơng số cấu trúc cho HTCCĐT (có xét tác động DSM đến tiêu kinh tế- kỹ thuật) nêu trên, ta đề xuất phương án cải tạo lưới điện hạ khu vực sau: Với σ = 4VA/m2; CE = 600đ/kWh - 85 - A Xét khu vực Phường: P.H Khẩu, P.Hùng Thắng, P.Giếng Đáy - thuộc khu vực – Thành phố Hạ Long:  Lưới điện hạ thế: Tra bảng 3.7 - Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi δP% = 40%), Ta có: - Gam cơng suất MBAPP hợp lý là: SBPP = 160 kVA - Số lượng TBAPP hợp lý là: NBPP = 12 trạm/km2 Khu vực có tổng diện tích vào cỡ khoảng 5,2 km2 nên số trạm biến áp hợp lý khu vực là: 63 trạm - Thiết diện hợp lý ĐDRN Fl = 35 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDRN là: l = 60m - Thiết diện hợp lý ĐDTC: FL = 120 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDTC là: L = 347m Các dây trục dây rẽ nhánh dây vào hịm cơng tơ dùng cáp tự đỡ ABC cáp bọc XLPE cột Các cột dùng cột bê tông ly tâm 8,5m 10m để kết hợp lắp đèn đường Khoảng cách hai cột khoảng (25-30)m Để đảm bảo khả dự phòng, phát triển phụ tải tương lai, ta tăng số lượng TBAPP lên NBPP = 68 trạm  Lưới điện trung thế: Với số lượng 68 TBAPP ta cần lộ cáp 22kV (tạm gọi 480, 482 484, 486) lấy 22kV E54 trạm 110kV Hà Tu Trạm 110kV Hà Tu vận hành 02 MBA có dung lượng 25MVA với lộ ra, theo bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA chương III với CE = 600đ/kWh tiết diện đường cáp là: F = 150mm2 Theo bảng 2.3 - Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA (km) với số lộ m = với MBA 25MVA, σ = VA/m2; CE = 600đ/kWh chiều dài cho phép lộ ĐDTA là: 22,15 km (trên diện tích khảo sát D’ = 16km2) - 86 - Với tổng diện tích khu vực khoảng 5,2 km2 Như ĐDTA Phường chọn là: Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2, gồm lộ Mỗi lộ cấp điện cho 17 TBAPP, với chiều dài lộ khoảng 7,20 km B Xét khu vực Phường: Hà Khánh, Hà Lầm, Hà Trung, Hồng Hải, Hồng Hà:  Lưới điện hạ thế: Tra bảng 3.7 - Phụ lục Các thông số cấu trúc LPP (khi δP% = 40%), Ta có: - Gam công suất MBAPP hợp lý là: SBPP = 160 kVA - Số lượng TBAPP hợp lý là: NBPP = 12 trạm/km2 Tổng diện tích khu vực cỡ khoảng 8,5 km2 nên số trạm biến áp hợp lý khu vực là: 102 trạm - Thiết diện hợp lý ĐDRN Fl = 35 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDRN là: l = 60m - Thiết diện hợp lý ĐDTC: FL = 120 mm2 (Cáp vặn xoắn ABC cáp XLPE) Chiều dài hợp lý ĐDTC là: L = 347 m Các dây trục dây rẽ nhánh dây vào hòm công tơ dùng cáp tự đỡ ABC cáp bọc XLPE cột Các cột dùng cột bê tông ly tâm 8,5m 10m để kết hợp lắp đèn đường Khoảng cách hai cột khoảng (25-30)m Để đảm bảo khả dự phòng, phát triển phụ tải tương lai, ta tăng số lượng TBAPP lên NBPP = 108 trạm  Lưới điện trung thế: Với số lượng 108 TBAPP (được ký hiệu từ MBA-85 đến MBA-192) ta cần lộ cáp 22kV (tạm gọi 479, 481 483 485) lấy 22kV trạm 110kV Giáp Khẩu Trạm 110kV Giáp Khẩu vận hành 02 máy: 01 MBA có dung lượng 25MVA, 01 MBA có dung lượng 40 MVA với - 87 - lộ ra, theo bảng 3.12 Tổng hợp kết lựa chọn ĐDTA chương III với CE = 600đ/kWh tiết diện đường cáp là: F = 185 Theo bảng 2.3 - Phụ lục Chiều dài lộ ĐDTA (km) với số lộ m = với 01 MBA 25MVA 01 MBA 40MVA, σ = VA/m2; CE = 600đ/kWh chiều dài cho phép lộ ĐDTA khoảng: 28 km (Trên diện tích khảo sát D’ = 16km2) Với diện tích toàn khu vực 8,5 km2 Như ĐDTA phường chọn là: Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV có thiết diện F = 185mm2 , gồm lộ Mỗi lộ cấp điện cho 27TBAPP, với chiều dài lộ khoảng 14,87 km IV.3.3 Tính NPV cho phương án 2: Ta tính sơ hiệu phương án sau cải tạo: - Đối với TBATG: Hiện TBATG 110 kV Giáp Khẩu TBATG Hà Tu vận hành đảm bảo, tin cậy, ta khơng tiến hành cải tạo TBATG Với tốc độ phát triển phụ tải, TBATG bị tải, ta tiến hành cải tạo cách thay MBATG có cơng suất lớn trạm - Đối với đường dây trung áp: - Đối với đường dây trung áp: + Với TBATG 110kV Hà Tu: Có lộ là: 472, 474, 476 sử dụng Cáp ngầm AXLPE/PVC /DSTA /PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2 Mỗi lộ có chiều dài khoảng 1,06 km Có lộ là: 478 sử dụng Cáp ngầm AXLPE/PVC /DSTA /PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2, có chiều dài khoảng 2,5 km Có lộ là: 480, 482, 484 486 sử dụng Cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA /PVC – 24kV có thiết diện F = 150mm2 Mỗi lộ có chiều dài khoảng 7,2 km + Với TBATG 110kV Giáp Khẩu: Có lộ là: 471, 473, 475 477 sử dụng Cáp ngầm AXLPE/PVC /DSTA /PVC – 24kV có thiết diện F = 185mm2 Mỗi lộ có chiều dài khoảng 2,19 km - 88 - Có lộ là: 479, 481, 483 485 sử dụng Cáp ngầm AXLPE/PVC /DSTA /PVC – 24kV có thiết diện F = 185mm2: Mỗi lộ có chiều dài khoảng 14,87 km  Tổng chiều dài cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV -3x150mm2: L1TA = (3 x 1,06) + 2,5 + (4 x 7,2) = 34,48 (km)  Tổng chiều dài cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV -3x185mm2: L2TA = (4 x 2,19) + (4 x 14,78) = 67,88 (km) - Đối với TBAPP: Giảm số lượng từ 549 trạm biến áp với 558 máy biến áp với chủng loại gam máy đa dạng xuống 154 MBAPP dung lượng 250kVA 176 MBAPP dung lượng 160 kVA , cấp điện áp 22/0,4 kV - Đối với lưới hạ áp: Tổng chiều dài ĐDTC tính sau: LHA= 4x(154 x 180) + 4x(176 x 347) = 355168 (m) (Giả thiết TBA lộ ĐDTC) Như sau cải tạo, tổng chiều dài sơ ĐDTC LHA khoảng: 355,17 km, với chủng loại dây cáp ABC 4x120 - Đối với MBAPP: Các MBAPP sau cải tạo có hệ số mang tải gần giống nhau: Kt ≈ 0,85 Ta tính sơ tổn thất MBAPP sau: + Với gam công suất SBPP= 250 KVA: ∆Po = 0,61kW; ∆PN = 4,1kW; Kt = 0,75; Tmax = 4000h → τ = 2400h/năm Sản lượng điện nhận trung bình năm: A = Pmax.Tmax = 250kVA x 4000h = 1.000.000 (kWh) Tổn thất MBA:   ∆ABA = ∆Po.8760 + τ.∆PN  S max  = 0,61.8760 + 2400.4,1.(0,85)2  S dm  = 12.453,00 (kWh) Tỷ lệ tổn thất điện ∆A% = 1,24% nhỏ nhiều so với MBA vận hành - 89 - + Với gam công suất SBPP= 160 KVA: ∆Po = 0,45kW; ∆PN = 2,95kW; Kt = 0,85; Tmax = 4000h → τ = 2400h/năm Sản lượng điện nhận trung bình năm: A = Pmax.Tmax = 160kVA x 4000h = 640.000 (kWh) Tổn thất MBA: ∆ABA = ∆Po.8760 +  τ.∆PN  S max  S dm    = 0,45.8760 + 2400.2,95.(0,85)2 = 9.057,3 (kWh) Tỷ lệ tổn thất điện ∆A% = 1,41% nhỏ so với MBA vận hành Đối với LHA tổn thất vào khoảng (3,5 - 4,5)% Tổn thất điện LTA cỡ vào khoảng (2 - 3)% (Có thể tham khảo số liệu khu vực khác cải tạo, VD: Tp Hà Nội) Do tổn thất điện lưới điện khu vực thành phố Hạ Long sau cải tạo (7 – 8)% tổn thất nhỏ nhiều so với mức tổn thất lưới điện Hạ Long là: 13%  Tính NPV cho phương án 2: - Do tốc độ phát triển kinh tế Thành phố Hạ Long nên lượng điện thương phẩm tăng lên so với trị số Năm 2011, dự kiến đạt 370,50.106 kWh/năm Với tốc độ tăng trưởng 15%/năm Từ năm 2015 trở đi, sản lượng điện thương phẩm toàn thành phố đạt mức: 648,01.106 kWh/năm giữ nguyên cuối đời dự án - Tổn thất LTA LHA thành phố giảm từ 13% xuống cịn 8% Chi phí C dự án bao gồm: Chi phí đầu tư xây dựng TBAPP: Tổng số lượng MBAPP dự án: 154 MBAPP dung lượng 250kVA 176 MBAPP dung lượng 160kVA Tra bảng 3.7 Thông số MBA phương án TBAPP  Chi phí đầu tư xây dựng TBAPP toàn dự án là: - 90 - CBA= (154 x 70) + (176 x 59) = 21.164 (triệu đồng) Chi phí ĐDTC LHA (355,17 km cáp ABC 4x120): Tra bảng 3.3 Thơng số ĐDTC  Chi phí đầu tư xây dựng ĐDTC LHA là: CĐDTC = 355,17 x 189.8 = 67.411,27 (triệu đồng) Toàn ĐDRN cột điện tận dụng lại lưới cũ: Chi phí xây dựng tuyến cáp ngầm 24kV: Tổng chiều dài cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV -3x150mm2: L1TA = 34,48 (km) Tổng chiều dài cáp ngầm AXLPE/PVC/DSTA/PVC – 24kV -3x185mm2: L2TA = 67,88 (km) Tra bảng 3.9 Các thông số kỹ thuật ĐDTA  Chi phí đầu tư xây dựng tuyến cáp ngầm trung áp là: CCápTA = (34,48 x 336) + (67,88 x 403) = 38.940,92(triệu đồng)  Tổng vổn đầu tư: C = CBA + CCápTA + CĐDTC = 127.516,2 (triệu đồng)  Chi phí vận hành bảo dưỡng lưới điện O&M: Lấy 2% tổng vốn đầu tư: = 2%.C = 2.550,3 (Triệu đồng) - Thuế giá trị gia tăng: 10%; thuế thu nhập doanh nghiệp: 12% - Lãi suất vay vốn nước i = 10%, (thời gian ân hạn năm, thời gian trả vốn năm), trả lãi gốc hàng năm - Tuổi thọ dự án n = 20 năm - Giá bán điện thành phố năm 2011 dự kiến 820đ/kWh - Giá mua điện đầu vào tính 75% giá bán điện (≈ 615đ/kWh) - Tỷ lệ khấu hao tài sản cố định trung bình chia cho 10 năm - Bỏ qua trượt giá lạm phát Kết tính tốn NPV dự án thể bảng 4.7 Bảng tính NPV cho dự án – Phương án -Phụ lục Qua ta thấy phương án cho kết NPVPA2 = 213462 (triệu đồng) sau năm hoạt động hoàn vốn - 91 - IV.4 NHẬN XÉT VÀ CÁC KIẾN NGHỊ: So sánh phương án thiết kế HTCCĐT Tp Hạ Long, ta thấy: - Về phương diện kỹ thuật: Cả hai phương án đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, tổn thất điện lưới điện thành phố giảm đáng kể Sau thiết kế, Thành phố Hạ Long có lưới điện đồng chủng loại thiết bị Vì cơng tác quản lý vận hành trở nên đơn giản - Về phương diện kinh tế: + Phương án có tổng số vốn đầu tư nhỏ so với phương án 1: Tổng vốn đầu tư phương án là: 127.516,2 (triệu đồng) Tổng số vốn đầu tư phương án là: 131.373,4 (triệu đồng) + Phương án cho hiệu mặt kinh tế lớn so với phương án 1: NPVPA2 = 213462 (triệu đồng) NPVPA1 = 203245 (triệu đồng) Như vậy, xét mặt kinh tế, thiết kế HTCCĐT Tp Hạ Long, lựa chọn phương án để thiết kế phương án tiết kiệm khoảng gần tỷ đồng (chi phí đầu tư xây dựng), cho hiệu thu hồi vốn lớn so với việc sử dụng phương án để thiết kế Tuy việc sử dụng phương án để thiết kế HTCCĐT Tp Hạ Long, giúp tiết kiệm mặt kinh tế cách đáng kể Nhưng việc huy động đến tác động DSM δP = 40% làm cho MBAPP hoạt động với hệ số tải cao, dẫn đến việc tổn thất MBAPP lớn nhanh bị tải so với việc sử dụng phương án Các giải pháp cải tạo phương án đề xuất để xem xét, so sánh, lựa chọn Tuy nhiên, việc lựa chọn phương án cải tạo nào, mức độ cải tạo đến đâu phải xem xét đến nhiều yếu tố khác - 92 - CHƯƠNG V KẾT LUẬN V.1 VỀ DSM: - DSM tập hợp giải pháp đa dạng tác động lên nhiều lĩnh vực công nghệ, kinh tế, xã hội DSM vừa giúp cho hộ tiêu thụ sử dụng điện hiệu tiết kiệm, vừa giúp cho nhà cung cấp điện chủ động quản lý điều khiển nhu cầu điện năng, phù hợp với khả cung cấp cách kinh tế - DSM lý thuyết bản, việc nghiên cứu khoa học lĩnh vực DSM thường mang tính ứng dụng khoa học công nghệ kinh tế xã hội Trong điều kiện nhu cầu điện tăng nhanh nước phát triển Việt Nam, DSM xem giải pháp “cung cấp lượng” hiệu yêu cầu nghiên cứu, ứng dụng DSM ngày trở lên cấp thiết - Nghiên cứu, ứng dụng DSM Việt Nam giai đoạn đầu Trong nghiên cứu ứng dụng DSM, nghiên cứu đánh giá tác động DSM dừng lại đánh giá tiềm tiết kiệm điện thay đổi đồ thị phụ tải, chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá tác động DSM việc thiết kế vận hành HTĐ, đặc biệt HTCCĐT sẵn có Nếu đánh giá tác động DSM việc thiết kế - vận hành HTCCĐT giúp nhà quản lý có chiến lược ứng dụng DSM thích hợp để giảm vốn đầu tư chi phí cung cấp điện HTCCĐT V.2 VỀ QUY HOẠCH, LỰA CHỌN CẤU TRÚC HTCCĐT KHI CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA DSM: - Kết nghiên cứu cho thấy thiết kế theo định hướng DSM cho phép giảm chi phí cung cấp điện thiết kế Dưới tác động DSM, thiết diện dây dẫn giảm cơng suất máy biến áp thay đổi - Dưới tác động DSM với giả thiết điện cung cấp không đổi, việc đánh giá tác động DSM đến suất chi phí cung cấp điện thiết kế HTCCĐT đánh giá tác động DSM đến tổng chi phí điện - 93 - thiết kế HTCCĐT Với phương pháp này, nhà quy hoạch đánh giá tiềm áp dụng DSM từ giai đoạn thiết kế để có định hướng phát triển HTCCĐT khu vực phụ tải ứng dụng DSM nhằm giảm chi phí cung cấp điện HTCCĐT V.3 CÁC GIẢI PHÁP DSM CÓ THỂ ÁP DỤNG TẠI TP HẠ LONG: Để áp dụng DSM vào thực trạng HTCCĐT Tp Hạ Long, ta sử dụng biện pháp sau: - Sử dụng phương pháp Chuyển dịch phụ tải: Chuyển dịch phụ tải thời gian cao điểm sang thời gian thấp điểm Hiệu thực giảm công suất đỉnh song không làm thay đổi điện tiêu thụ tổng Các ứng dụng phổ biến trường hợp kho nhiệt, thiết bị tích lượng thiết lập hệ thống giá điện thật hợp lý - Sử dụng Biện pháp bảo tồn: Đây biện pháp giảm tiêu thụ, dẫn tới giảm điện tiêu thụ nhờ việc nâng cao hiệu thiết bị dùng điện - Sử dụng biểu đồ phụ tải linh hoạt: Biện pháp xem độ tin cậy cung cấp điện biến số toán lập kế hoạch tiêu dùng Và đương nhiên cắt điện cần thiết Hiệu thực công suất đỉnh điện tiêu thụ tổng suy giảm V.4 KIẾN NGHỊ VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐỂ ÁP DỤNG DSM TẠI TP HẠ LONG: Để áp dụng giải pháp DSM Thành phố Hạ Long cách có hiệu quả, vai trị nhà quản lý đóng vai trò quan trọng Với thực trạng HTCCĐT Tp Hạ Long tại, nhà quản lý cần phải: - Nhanh chóng nâng cấp, cải tạo lưới điện, nhằm giảm tổn thất, tránh bị lãng phí điện cách vơ ích - Chủ động xây dựng hệ thống cơng tơ điện tử giá, khuyến khích sử dụng phụ tải điện vào thấp điểm Thiết lập hệ thống giá điện hợp lý - 94 - - Cần giải triệt để tình trạng triệt để lấy cắp điện, trường hợp vi phạm cần phải xử lý thật nghiêm khắc - Phổ biến rộng rãi hiệu việc áp dụng DSM đến quần chúng nhân dân Việc áp dụng DSM mang lại hiệu ý muốn thiếu chung tay, đóng góp người dân Khuyến khích người dân sử dụng thiết bị có hiệu cao, tắt bớt thiết bị điện không cần thiết, giảm lượng tiêu hao điện cách vơ ích Điều khơng mang lại lợi ích trực tiếp cho người dân số tiền điện trả tháng đi, mà cịn giảm chi phí đầu tư nguồn cách đáng kể - Sử dụng biểu đồ phụ tải linh hoạt: Biện pháp xem độ tin cậy cung cấp điện biến số toán lập kế hoạch tiêu dùng Và đương nhiên cắt điện cần thiết Hiệu thực công suất đỉnh điện tiêu thụ tổng suy giảm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: “Đánh giá tác động quản lý nhu cầu điện đến tiêu kịnh tế - kỹ thuật, thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị khả ứng dụng điều khiển phụ tải song hệ thống cung cấp điện đô thị Việt Nam” - Bạch Quốc Khánh - Luận án tiến sĩ khoa học kỹ thuật - Trường ĐHBK Hà Nội 2001 “Nghiên cứu khả ứng dụng DSM Việt Nam” – Trần Đình Long, Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Lã Văn Út, Đào Kim Hoa, Nguyễn Văn Đạm, Báo cáo khoa học, Mã số KCĐL 95.04.10, Bộ khoa học công nghệ môi trường,1997, Hà Nội “DSM khả ứng dụng Việt Nam” – Đặng Quốc Thống Tạp chí điện lực, 1997.-N9.-tr7-10 “Đánh giá tiềm tiết kiệm điện hiệu việc ứng dụng DSM Việt Nam” – Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Đào Kim Hoa, Bạch Quốc Khánh, Báo cáo khoa học, Mã số KHCN.09.08.02, Bộ khoa học công nghệ môi trường, Hà Nội Tiếng Anh “Demand side Management (DSM) Investment and Electric Power Exchange” – Orans, Ren; Woo; Roger Energy (Oxford) V19 n Jan 1994 ISSN:0360 ... Mô tác động DSM đến đặc trưng thiết kế HTCCĐT - 61 III.3.2 .Lựa chọn thông số cấu trúc Lưới hạ áp tác động DSM - 63 III.3.2.1 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp không xét tác động DSM đến. .. III.3.2.2 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp xét tác động DSM đến tiêu chuẩn kỹ thuật - 64 III.3.3 Lựa chọn thông số cấu trúc LTA tác động DSM - 66 III.3.3.1 Lựa chọn thông số cấu trúc. .. DSM đến việc lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện TP Hạ Long- Tỉnh Quảng Ninh, nhằm mục đích cho thấy hiệu việc áp dụng DSM đến việc thiết kế HTCCĐT, qua đưa giải pháp DSM ( Demand