Phương pháp tính toán tối ưu phát triển bền vững hệ thống năng lượng

PGS TS Bùi Huy Phùng PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN TĨI u PHÁT TRIỂN BÈN VŨNG HỆ THÓNG NĂNG LƯƠNG X—7 N H À X U Ấ T B Ả N K H O A H Ọ C VÀ K Ỹ T H U Ậ T HÀ N Ộ I -2011 PHƯƠNG PHÂP TÍNH TÔN TƠÌ ưu PHÁT TRIỂN BẾN VỮNG HỆ THÔNG NĂNG LUỢNG TÁ C G IA: P G S T S B U I H U Y P H U N ( Chịu trách nhiêm xu ấ t bản: Biên tập: TS PHẠM V ÃN DIẾN TS N G U Y Ễ N HUY TIÊN Trình bày bìa: TRINH THỪY DƯƠNG NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội In 300 khổ 16 X 24cm, Xí nghiệp in NXB Văn hoá Dân tộc S ố đăng ký kế hoạch XB: 149 - 1/CXB/260-11/KHKT, ngày 14/2/2011 Quyết định XB số: 80/QĐXB - NXBKHKT, ký ngày 30/5/2011 In xong nộp lưu chiểu Quý III năm 2011 LỜI NÓI ĐẦU T thủa sơ khai, N ă n g lư ợ n g -L a yếu tố định giúp vượn người thoát khỏi giới đ ộ n g vật T đến lượng ngày ng tò vai trò đặc biệt qu an trọ n g củ a q trình phát triển kinh tế- xã hội cùa loài người, trờ th n h vấn đề m ang tính chất tồn cầu Vì thế, biến động giá cả, thể ch ế hay n h ữ n g tiến công nghệ khai thác sừ dụng n ă n g lư ợ n g thu hút quan tâm đặc biệt nhà nghiên cứu, n h làm c h ín h sách m ọi quốc gia toàn giới C uộc khùng h o ản g d ầ u lử a n ă m 1973 tiếng chuông cảnh báo khả thiếu hụt năn g lư ợ n g tro n g tư ng lai m ột khơng khai thác sử dụng m ộ t cách hiệu C hính biến động lirợng thập niên 70-80 đ ã làm th ay đổi ý thứ c sử dụng lượng người, thay đổi p h n g h n g v c chế hoạt động hệ thống lư ợng giới Đ ồng thời n h ữ n g vấn đề bảo vệ m ôi trường từ quy m ô quốc gia đến quy m ô to àn cầu n g ày càn g quan tâm T rong bối cảnh đòi hỏi n g h iên u n ăn g lượng phải xem xét mối q u an hệ tổng thể m ng ày n g i ta thống nguyên tắc phát triển E (K inh tế- N ăng lư ợ ng- M ôi trư n g / E conom ic- Energy- E nvironm ent) c ũ n g m inh h o với c ụ m từ “ Phát triển bền v ữ n g ” N ăng lượng đầu vào cùa hoạt đ ộ n g kinh tế, n h n g đồng thời lĩnh vực gây ô n h iễ m môi trường nhiều nhất, trư c bối cảnh kinh tế tồn cầu hố biến đơi khí hậu, u cầu n g h iên c ứ u ch iến lược sách phát triển lư ợ n g bền vững n h iệm v ụ cần thiết m ọi quốc gia Đối với Việt N a m , giai đ o ạn n g nghiệp hố, đại hoá đất nư c nhu cầu lư ợ n g đ a n g tă n g nhanh, việc xây dự ng chiến lược phát triển lượng, để s d ụ n g h iệ u q u ả năn g lượng mối quan hệ lượng, kinh tế môi trường vấn đề hệ trọng T rong đó, hết chiến lược phát triển lượng bền vững cần xem xét tất lĩnh vực từ sản xuất, truyền tải, xuất, nhập khẩu, phàn phối sử dụng lượng Để góp phần giới thiệu bổ sung m ột số tài liệu phục vụ công tác nghiên cứu xây dựng sờ khoa học hoạch định chiến lược, quy h o ch phát triển hệ thống lượng (H T N L ) bền vừng, biên tập cn sách nhỏ C uốn sách trình bày m ột số phươ ng pháp đương đại inột số kết nghiên cứu nhiều năm cùa tác già cộng lĩnh vực phát triên tối ưu hệ thống lớn lượng C uốn sách đư ợ c b ổ cục th ành phầ n : P h ầ n gồm chương, giới thiệu, phân tích bối cảnh xu phát triển lượng giới V iệt N am P h ầ n gồm chương giới thiệu m ột số phư ng pháp toán tối ưu thường sử dụng tính tốn phát triển H TN L Q uy hoạch tuyến tính, quy hoạch phi tuyến, quy hoạch động, logic mờ P h ầ n gồm chương giới thiệu tổng quát phư ng pháp ỈUcận tính tốn tối ưu phát triển H TN L , phư ng pháp dự báo nhu cầu lượng, phươ ng pháp m ô hình tính tốn tối ưu phát triển HTN L P h ầ n gồm chương giới thiệu kết ứng dụng phương pháp mơ hình giới thiệu phần 3, kết ứng dụng phương pháp m hình kinh tế tốn học để chọn nguồn điện; kết q ứng dụng mơ hình E F O M -E N V để nghiên cứu phát triển tồng thể H TN L Việt N am ; Ket sử dụng phuơng pháp m hình M E S S A G E để chọn nguồn điện cho Việt Nam C húng nghĩ ràng nội dung sách nhỏ có thề bổ ích cho cán làm công tác hoạch định quy hoạch, chiến lược lượng, cán nghiên cứu ngành lượng, sinh viên lĩnh vực lượng, kinh tế công nghiệp T ác giả xin chân thành cảm om đ n g nghiệp khích lệ tác giả biên tập sách nhỏ này, đặc biệt TS T rần H ồng N guvên, T hs Bùi T hanh H ù n g giúp tác giả m ột số tài liệu bổ ích T ác giả xin đư ợ c bày tỏ lòng cảm n đến vợ,con tạo điều kiện tinh thân vật chất giúp tác giả trình biên tập Đ ặc biệt cho phép tác già bày tỏ lòng cảm om tới B an biên tậpNhù xuất K H -K T giúp đỡ, tạo điều kiện để sách m bạn đọc T ác giả hoan nghênh cảm ơn n h ữ n g nhận xét ý kiến đóng g ó p cù a độc giả X in gửi lại thời gian Hà Nội, 30/11/2009 T c g iả PHẦN I TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ XU THÊ PHÁT TRIỂN CHƯƠNG l SẢN XUẤT, TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG THÉ GIỚI VÀ XU THÉ PHÁT TRIẺN 1-1-THAN Than m ộ t loại nhiên liệu có lịch sử phát triển lâu đời C ó thể nói kỷ 19 kỷ than đá Sự phát triển cùa than đá không th ể tách rời cách m ạng công nghiệp kỷ 19 đổi thay cô n g nghệ m cách m ạng m ang lại C ó nhiều chùng loại than khác Thành phần cấu tạo cùa than gồm có: cacbon, hydro, oxy nitơ T ùy theo thành phần cấu tạo tỷ trọng loại m ta có bốn loại than chính: - Than bùn: hàm lượng carbon thấp (35-40% ) hàm lượng nước cao (40-45% oxy 5-6% hydro) N hiên liệu cung cấp nhiệt tạo nhiều xi N hiệt trị thấp (3000-3500 kcal/kg) - Than nâu: hàm lượng cacbon cao so với than bùn (55-65% ) N hiệt trị tương đối thấp (4000-6000 kcal/kg) - Than mỡ: hàm lượng cacbon cao so với than nâu (70-80% ) N hiệt trị cao (6000-8600 kca!/kg) - Than đá: hàm lượng cacbon cao (60-80% ) N hiệt trị khoảng 6000-8500 kcal/kg 1-1-1- T r ữ lượng |11 Than phân bố giới N h ữ n g khu vực có nhiều than phải kể đến Bắc Mỹ, Đ ơng Âu, C hâu Á C hâu Đại D ương m nhiều T rung Q uốc ú c Chi tiết xem bảng 1-1 Bàng 1-1- Trữ lượng than theo khu vực giới Đem vị: triệu Khu vực Than đá Bitumin Bắc Mỹ Trong Mỹ Than nâu Cơ cấu (%) Tổng 130.186 149.320 279.506 27,93 125.412 145.306 270.718 27,05 Trung Nam Mỹ 8.489 13.439 2,19 Tây Ấu 1.571 34.918 21.928 36.489 122.170 157.607 279.778 27,95 54.110 118.964 173.074 17,29 462 462 0,05 Đông Âu Liên Xơ cũ Trong Nga Trung Đơng 3,65 Châu Phi Châu A Châu Đại Dương 55.294 192 55.486 5,54 212.265 114.999 327.264 32,70 Tồng 530.438 470.475 1.000.912 100 1-1-2- Tình hình sản xuất, tiêu thụ thị trường than giói [1,2Ị Hiện tiêu thụ than to àn giới đạt m ứ c ,7-6,8 tỷ tấn, m ức sản x u ấ t tiêu thụ than giới phân theo khu vực giai đoạn 1995 đến 2006 giới thiệu g 1-2 v 1-3 Báng 1-2- Sản xuất than khu vực giói giai đoạn 1995-2006 Khu vực Bác Mỹ Trong Mỹ Trung Nam Mỹ Châu Âu Các nước thuộc Liên xơ cũ Trong Nga Trung Đông Châu Phi Châu Á Châu Đại Dương Trong Úc Trong Trung Quốc Trong Việt Nam Tổng 1995 1.125,88 1.032,97 40,12 959,74 481,60 291,04 1,25 234,92 2.263,18 266,55 1.536,97 10,88 5.106,69 2000 1.162,36 1.073,61 58,84 832,02 443,10 276,40 1,37 255,74 2.197,10 338,10 1.314,43 13,87 4.950,53 Đơn vị: triệu 2006 2005 1.248,17 1.217,82 1.131,50 1.162,75 85,97 80,63 792,97 799,05 516,56 502,81 322,82 320,97 1,68 1,47 276,13 275,31 3.612,97 3.886,33 419,58 414,01 2.620,50 2.430,30 45,06 38,39 6.806,99 6.490,86 N ếu tính với m ức trừ lượng biết tiêu thụ than nay, n g u n than sử dụng vòng 230 năm Bảng 1-3- Tiêu thụ than khu vực giới giai đoạn 1995-2006 _ Đơn vị: triệu ttẩn 1995 2000 2005 2006 1.032,72 1.164,25 1.215,09 1,198,73 962,10 1.084,09 1.125,98 1.112.29 32,93 36,81 40,57 38„73 1.119,25 1.045,99 1.037,45 1.042*46 Liên xô cũ 480,89 411,79 420,06 416.96 Nga 290,21 264,00 258,75 246.44 9,26 13,97 16,36 15,80 174,72 188,85 210,03 207.83 2.264,95 2.241,07 3.515,49 3.823,.27 112,24 140,92 158,15 156,.39 1.494,76 1.282,30 2.332,91 2.584,.25 8,61 9,68 18,67 20,62 5.114,71 5.102,72 6.455,05 6.743,79 Khu vưc Bắc Mỹ Trong Mỹ Trung Nam Mỹ Châu Âu Trung Đông Châu Phi Châu Á Châu Đại Dương Úc Trung Quốc Việt Nam Tổng So sánh sản xuất tiêu thụ than nước, khu vực c h ú n g ta thấy rõ than chủ yếu tiêu thụ nơi sản xuất hay nói cách khác tin h thư ơng mại quốc tế than yếu nhiều so với dầu sản phẩm c ủ a dầu Loại than tiêu thụ nhiều than nâu, than antraxit, sản xuất n hữ ng năm gần chi khoảng 300 tr mồi năm , lượng than antraxit huôn bán thị trường quốc tế chi khoảng 10 tr năm C ác nước xuất antraxit ú c , T rung Q uốc, Đức, Bác T riều Tiên, N am Phi, M ỹ V iệt Nam 10 C ác nước nhập kh âu antraxit chù yêu N hật, Hàn Q c, T ây A u N gồi cị n có m ột sổ thị trư ng nhỏ lẻ Đ ông, Đ ông N am Á Nam My - - - G iá than [1,2] G iá than thị trư n g giới 10 năm gần thay đổi k h n g nhiều, 4-5 năm gần có xu tăng nhẹ G iá than giới theo khu vực trình bày bảng 1-4 Bảng 1-4- Giá than thị trường giói Đơn vị: U SD /tấn Than cho điện Than cho công nghiệp Than nhập Nhật Nhật Năm Nhật Mỹ Mỹ Mỹ 2000 40.90 27,50 36,40 35,00 34,59 31,11 2001 42,70 28,20 39,50 36,10 37,95 35,14 2002 39,60 28,70 38,40 37,00 36,95 37,61 2003 - 29,10 36,10 37,70 34,93 33,76 2004 - 30,90 53,50 43,30 51,48 40,10 2005 - 35,30 64,70 52,10 62,73 47,39 2006 - 38,80 69,30 57,00 63,33 50,55 2007 - 40,60 78,00 60,10 70,92 49,53 Ghi chú: Loại than: than cho đốt lò Giá hộ tiêu thụ bao gồm thuế Giá nhập khau: giá CIF N h ậ n xét: M ứ c khai thác sừ d ụ n g than phân bố không đ n g trê n giới Tại M ỹ tiêu hao năn g lượng bình quân đầu người m ộ t n ăm ,3 T oe/ngư i/năm , co n số củ a giới 1,65, V iệt N a m tưcrng ứng 0,6 Ở nước cô n g nghệp hoá, m ứ c tiêu thụ chiếm % m ứ c tiêu thụ giới, m ặc d ù dân số chiếm 2 % (ngược lại % dân số tiê u thụ % nàng lư ợ n g lại) 11 Bảng 3-1- Chi phí NLTC nhà máy thuỷ điện xem xét giai đoạn 2011-2020 VAR (1) ($/k\Vnăm) Chi phí NLTC (2) ($/k\V năm) Tổng 1(1)+( 2)1 (S/kVV năm ) Huội Quàng 0,0 0,1 0,1 Lai Châu 0,0 0,418 0,418 Đak My 0,0 0,513 0,513 Nậm Chiến 0,0 0,18 0,18 Hua Na 0,0 0,81 0,81 Sông Bung 0,0 0,466 0,466 Bản Uôn 0,0 0,607 0,607 Đồng Nai 0,0 1,607 1,607 Đồng Nai 0,0 1,28 1,28 Sông Bung 0,0 1,101 1,101 Bắc Mẻ 0,0 1,055 1,055 Đak My ] 0,0 0,267 0,267 Đức Xuyên 0,0 11,716 11,716 Bảng 3-2- Chi phí mơi trường nhà máy nhiệt điện xem xct giai đoạn 2011-2020 Nhiệt điện than Qng Ninh Mơng Dươn^ Vũng Tuabin khí Nhơn Trạch 3+4 Mơn Chu trình kẻt họp (CTKH) CTKH Hòn Đât CTKH MỚI CTKH Quảng Trị 282 VAR (S/kWnăm) (1) Chi phí NLTC ($/k\V năm) (2) Chi phí thiệt hại sức khoe ($/k\V năm) (3) Tong |(l)+(2)+(3)| ($/k\V năm) 18,4 18,4 18,4 11,7 11,7 11,7 11,48 12,61 41,58 42,71 38,5 38,5 5,9 5,9 9,72 9,72 54,02 54,02 7,88 7,88 7,88 5,9 5,9 5,9 9,11 9,11 9,11 22,89 ' 22,89 22,89 3-3- K É T Q I Ỉ Ả T ÍN H TO Á N C Ủ A T R Ư Ờ N G HỢP 3-3-1- C o cấu n g u n đ iện T kết bảng 3.3 3.4, có vài nhận xét cấu nguồn điện sau: - T rong hệ thống có loại nguồn điện: thuỷ điện, nhiệt điện than, chu trình khí kết hợp, tuabin khí - T tự vào cùa loại nguồn điện: Thuỷ điện, nhiệt điện than, C T K H , tuabin khí - T h ứ tự vào cùa nguồn điện có thay đổi trường hợp so với trường họp Đối với thuỷ điện, có đưa vào nhiều 150 M W cùa Đak M y l vào năm 2013 trường họp so với trường hợp chi có 75 M W Đối với nguồn điện than, trường hợp có đẩy lùi sau so với trướng hợp C ụ thể, tố 500 M W cùa M ông Dương trường hợp năm 2014 chuyển sang năm 2016 trường hợp T ương tự với tổ m ảy 500 M W V ũ n g Á ng chuyển từ năm 2013 trường họp sang n ă m 2017 trường hợp (chậm năm) Hai tổ 300 M W Q u an g N inh đẩy lùi sau năm so với trường họp Đối với nhà m áy C T K H , có đôi giá trị công suất vào cùa nhà m áy H òn Đ ất C T K H Mới vào năm 2017, 2018 Đối với tuabin khí khơng có thay đổi - T rường hợp : chư a xét đến yếu tố môi trường 283 B àng 3-3- C o ’ c ấ u n g u ồn điện tr o n g H T Đ V N giai đ o n 1 -2 (MVV) 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Huội Ọuảng 230 230 0 0 0 0 Lai Châu 400 800 0 0 0 0 Q Ninh 0 300 300 0 0 Đak My 0 210 0 0 0 Hòn Đất 0 0 0 1080 360 0 Ơ Mơn 0 0 0 0 300 900 Nậm Chiến 0 145 0 0 0 Hua Na 0 0 0 100 0 CTKH-Mới 0 0 0 1440 1440 720 M Dương 0 1000 0 0 0 S.Bung 0 220 0 0 0 Bán Uôn 250 0 0 0 0 Đồng Nai 0 0 0 0 0 Đồng Nai 0 0 0 0 0 s Bung 0 0 0 0 0 Bâc Mê 0 380 0 0 0 Đak My 0 75 150 0 0 0 Đức Xuyên ó' 0 0 0 0 V 0 500 0 500 0 0 G hi chú: Nhừ máy TDK Nhơti Trạch 34 gộp vào Ơ Mơn 3; CTKH Qng Trị gộp vào CTKH Min 284 - T r n g h ợ p 2: có xét đ ến y ếu tố môi trường Háng -4 -C o cấu c c n gu n điện tr o n g H T Đ V N giai đ o ạn 1 -2 (M W ) 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 I Iiiội Quàng 230 230 0 0 0 0 Lai Châu 400 800 0 0 0 0 Q Ninh 0 0 300 300 0 0 Đak My 0 210 0 0 0 Hòn Dắt 0 0 0 360 1080 0 Ỏ Môn 0 0 0 0 300 900 Nậm Chiến 0 145 0 0 0 Hua Na 0 0 0 100 0 CC-M ởi 0 0 0 720 720 1440 720 M Dươní» 0 0 1000 0 0 S.Bunu 0 220 0 0 0 Bản Uôn 250 0 0 0 0 DƠIÌI» Nai 0 0 0 0 0 Đồng Nai 0 0 0 0 0 Bung 0 0 0 0 0 Băc Mê 0 380 0 0 0 Đak My 0 225 0 0 0 Dức Xuyên 0 0 0 0 0 V áni» 0 , 0 500 500 0 - s 3-3-2-C hi phí đầu tu- cho nguồn điện Do thay dổi cấu nguồn điện trình bày trên, nên kết qu a chi phí dầu tư cho nguồn điện Việt N am giai đoạn 20022020 cua trường hợp tính tốn có khác 285 Tổng chi phí đầu tư quy dẫn trường hợp nhỏ so với trường hợp 121.5 triệu USD Sự chênh lệch chênh lệch công suất cùa trường hợp Vì thế, trường hợp phải b ị vốn vào năm 2013, khơng bị vốn vào năm 2014 bò vốn nhiều vào n hữ ng năm 2016, 2017 so với trường hợp 3-3-3- Phát thải nhiễm mơi trư ịn g n guồn điện Do chênh lệch điện sàn xuất cùa trư n g hợp, tổng lirợng phát thải ô nhiễm môi trường cùa nguồn điện giai đoạn 2011-2020 cùa trường hợp so với trường hợp với bụi 660,3232 ngàn tân, với SƠ 155,939 ngàn tấn, với N O 89,15119 ngàn với C O : gần 30 triệu N H Ậ N X ÉT Phương pháp mơ hình M A S S A G E qua ứng d ụ n g thể rõ cơng cụ hiệu quả,tính tốn nhanh,khơng n hữ ng tốn xác định chiến lược phát triển tổng thể hệ thóng lư ợ n g ,m giải tốn quy m phân ngành Q uy hoạch phát triển nguồn điện có xét đến yếu tố m ôi trường so với không xét đến yếu tố môi trường dẫn tới khác cấu nguồn điện, chi phí đầu tư hệ thống Việc tính tốn chi phí thiệt hại cho sức k h o è người ành hường nóng lên tồn cầu nhiễm khơng khí nguồn điện gây nên, cần đươc quan tâm nghiên cứu đầy đù đồ làm c sờ khoa học cho việc định thuế môi trường 286 TÀI LIỆU T H A M KHẢO W ebsite-B P statistics E nergy statistics W ebsite-E nergy Information A dm inistration (EIA), USA Niên giám T h ố n g kê V N -2005-2008 T sơ đồ phát triển Điện lực Việt N am đến 2015 định hu n g đến 2025(TSĐ 6) Bộ C ông thương, 2006 Q uy hoạch phát triển N gành than đến 2015 định hướng đến 2025, Bộ C ông thương, 2006 Q u y hoạch phát triển N gành Dầu - K h í đến 2015 định hư ng đến 2025, Bộ C ông thương, 2006 Q uy hoạch th điện nhị tồn quốc, Bộ Cơng-thương, 2006 D ự thào Q uy hoạch phát triển N ăng lượng tái tạo, Bộ C ông thương, 2009 Báo cáo quốc gia lần thứ V iệt N am Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên M ôi trường, 2003 10 T he K yoto Protocol 11 N ghiên cứu thực trạng, dir báo thị trường cácbon giới, kiến nghị giai pháp tham gia Việt N am , Báo cáo khoa học, C N Đ T Bùi H uy Phùng, Hà Nội 12-2008 12 H oàng Tuỵ-Lý thuyết quy hoạch, N X B K H K T , HàNội 13 Bùi Minh T rí-Q u y hoạch tốn học, N X B K H K T , Hà Nội, 1999 14 Bùi C ơng C ng, N guyễn Dỗn Phước-H ệ m ờ, M ạng N oron ứng dụng, N X B K H & K T , H nội, 2000 287 15 Nguyễn Thị Bạch K im -Các phươ ng pháp tối ưu-Lý thuyết thuật toán, N X B Bách khoa, Hà nội 2008 16 Bùi H uy Phùng-M hình tốn học tối ưu hoá cân bàn g nhiên liệu nâng lượng, Tập san KHK.T.Nr.6,6-1969 17 Bùi H uy P hùng-M hình kinh tế-toán học tối ưu cân bàn g n ă n g lượng cho nước có nhiều nguồn lượng, T ập san KHK.T N r l 1,111978 18 Bùi H uy Phùng - M hình phi tuyến chọn nguồn điện, TBK.H, Viện Khoa học Việt N am , NrlO, 10-1985 19 M acarop A A ,M elenchep L A Phương pháp nghiên cứu tối ưu ho tô hợp lượng (T iếng Nga), N X B K H N ôvôcibiêc,1973 20 Nitu,V.I C sở Lý thuyết N ăng lượng (T iếng R u m an i), N X B Âcdem y, Bucaret,1977 21 Virdorcik,A G , M akarov,A A , v ấ n dề phát triển dài hạn tồ hợp nhiên liệu-năng lượng, TC N âng lượng Vận tải (T iếng N ga), N r l, 1979 22 Mann H S.and others, E T A -M A C R O M odel (U SA ), 1978 23 Xây d ụ n g sờ khoa học cho q u y hoạch năn g lư ợng v ù n g T ây Nguyên, Báo cáo khoa học Đc tài cấp N hà nước, M S C 04.01, C hương trình Tây nguyên, C N Đ T Bùi Huy Phùng, V iện K h o a học VN, 1988 24 Model for analysis o f energy dem and (M A E D ), IA EA , V icn, 1986 25 M A R K L M ethodology and U ser m anual-A ustralia, 1998 26 M ethodological G uide-E F O M -E N V , United N ations, 1992 27 ENPEP User manual, IAEA docum ent, 1996 28 Hộp công cụ lượng (ETB), D ự án tăng cườ ng năn g lực kế hoạch hoá, Bộ K H & Đ T V ương quốc Anh, 1998 288 29 Nghiên cứu tính toán thừ nghiệm phương pháp E F O M -E N V tro n g quy hoạch lượng Việt N am , Báo cáo khoa học, Bùi H uy P h ù n g c s , TT Khoa học T ự nhiên C ông nghệ quốc gia, H nội, 1997 30 W A S P III IV, M ethodology & U ser manual, IAEA d ocum ents, 1993, 2004 31 Model for Energy Supply Strategy A lternatives and their G eneral Envirom ental Impacts (M E S S A G E ), IAEA, 20Ơ3 32 Bùi huy Phùnti- P hương pháp quy hoạch sách lư ợ ng Q uốc gia, TC Đ iện lục NrlO, 1997 33 N ghiên cứu phươ ng pháp tối ưu hoá phát triển hệ thống điện có xét tới đặc điểm K T-XH Việt N am , Luận án TS N guyền Văn D iệp, T T K H T N & C N Q G , 2001 34 Joel N Sw isher,R obert Y R cdlinger, Tool and M ethods for Integrated R esource Planning, Im proving energy efficiency and protecting the environm ent, U N EP, C ollabo.C enter on Energy and E nvironm ent, 11-1997 35 Identification o f projects and C D M for a Rcgionl Electricity B oacd o f India, Proceeding o f N A P S 2001 36 Itcrgratcd R csuorce planning with D SM program s and C Ơ lim itation in Thailand, The first Regional C onference on Energy T e ch n o lo g y tow w ards a clean environm entant, Thailand, 200Ơ 37 Tosliihiko Nakata, Alan L am ont-A nalysis o f the im pactsof carbon taxes on energy system sin Japan, E nergy Policy, Elsevier, 2000 38 Pandcy R, Energy policy m odelling:agenda for developing countries, E nergy Policy, 2002 39 Bala BK, K han M dFR, M odelling o f energy and envirom ent, E nergy technologies for sustainable dvelopm ent, UttarPradesh, India, Prim e Publishing House, 2003 289 40 Lester C H unt, Yasushi N inom iya-P rim ary en erg y in Japan: an em pirical analysis o f long-term trends and future C Ơ em issions, E nergy Policy, Elsevier, 2004 41 M arion Hersh, M athem atical M odelling for Sustainable D evelopm ent, Springer, G erm any, 2006 42 N g h iên cứu xây dự ng ph n g án tông thể khai thác sừ dụng hợ p lý nguồn tài nguyên lượng V iệt N am , Báo cáo khoa học đ è tài thuộc C hư ng trình N ăng lượng, giai đoạn 2001-2005, C N Đ T Bùi H uy Phùng, Viện K H & C N V N , 2005 43 Trần Đ ình L ong-Q uy hoạch phát triển lượng điện lực, N X B K h oa học kỳ thuật, H Nội, 1999 44 Tài liệu chuẩn bị T hông báo Q uốc gia lần thứ hai, Bộ T N & M T , 2008, 2009 45 Báo cáo ứng d ụ n g m hình W A S T nghiên cứu q u y hoạch điện hạt nhân, V iện N L N T V iệt N am , 2003 46 N ghiên cứu ứng dụng M hình M E S S A G E thiết kế, phân tích hệ thống điện V iệt N am , Đ T m ã sốSB /04.05.01, C N Đ T Lê D oãn Phác, V iện N L nguyên từ VN, Báo cáo KH 5-2005 47 N ghiên cứu phát triển H T Đ có xét đến đặc điểm kinh tế V N, L u ậ n án TS T rần H ồng N guyên, Hà Nội, 2007 48 Bùi H uy Phùng, N h ữ n g vấn đề nghiên cứu quy hoạch tổ n g thể phát triển lượng quốc gia đến 2030 tầm nhìn 2050, Bàn tin K T T W , số đặc san 114, 6-2006 49 Bùi H u y Phùng c s Nghiên cứu p h n g án tổng thể khai th c , sử dụn g nguồng tài nguyên lượng VN, T C K H & C N Điện lục N r l 2005 50 Bùi T hanh H ùng, Bùi H uy Phùng, X ây dự ng sứ dụng phần nnềm với logic m L O W A lựa chọn phư ng án quy hoạch n ă n g lượng, T C K H C N Điện lực Nr.3, 2007 290 51 Bùi Huy Phùng-C ase study on 1SED o f Vietnam , C o u n try report, National coordinators m eeting to review ISEDs, IA EA , Jakarta, M ay 2006 52 Bùi Huy Phùng-N ăng lượng Việt N am đến 2030 vai trò cùa lượng tái tạo, Báo cáo Hội thảo N ăng lượng Q G, H N ội, 11-2008 53 Bùi H uy Phùng-T iêu chí an ninh lượng quốc gia, TC N ăng lượng Việt N am , s ố 52, 5-2009 54 Bùi Huy Phùng- P hư ng pháp nghiên cứu xác định tiêu chí an ninh lượng quốc gia, TC N ăn g lượng VN, số 53, 7-2009 291 M ụ c Lục LỜI NÓI Đ Â U PHÀN I TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ x u THÉ PHÁT TRIẾN CHƯƠNG SẢN XUẤT, TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG THÉ GIỚI VÀ x u THÉ PHÁT TRIÉN l-l-T H A N 1-2- DẤU M Ỏ 12 1-3- KHÍ Đ Ồ T 21 1-4- SAN X U Á T VÀ T IÊ U THỰ Đ IỆ N N Â N G 24 1-5- KHAI T H Á C V À s D Ụ N G N Ă N G L Ư Ợ N G TẢI T Ạ O 28 1-6- BIÉN ĐÓI KHỈ H Ậ U V À P H Á T TH Ả I KI lí N IIÀ KÍNH (K N K ) DO H O Ạ T Đ Ộ N G N Â N G L Ư Ợ N G 41 CHƯƠNG KHAI THÁC, s DỤNG NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỀN 2-1-THA N 48 2-2- DẦU KHÍ V IỆ T N A M 51 2-3 - T I Ề M N Ă N G V À K H Ả N Ă N G K H A I T H Á C T H U Ỷ Đ I Ệ N VIỆT N A M [4, ,4 ] 55 2-4- TIỀM N Ă N G VẢ K H Ả N Â N G KHAI T H Á C C Á C N G U Ò N N Â N G LAJ'ỢNG TÁI T Ạ O (N L T T ) [4, ,9 ,4 ] 57 2-5- TIÈM N Ă N G VÀ K H Ả N Â N G K H A I T H Á C N G U Ồ N U R A N 74 2-6- HIỆN T R Ạ N G SẢ N XUẤT v t iê u t h ụ Đ I Ệ N [ ] 76 2-7- S Ử D Ụ N G N Ă N G L Ư Ợ N G T IÉ T K IỆM V À H IỆ U Q U Ả 82 2-8- H O Ạ T D Ộ N G BIẺN DĨI KHÍ H Ậ U VẢ c C H É P H Á T T R I É N S Ạ C H ( C D M ) T R O N G N Ả N C i L Ư Ợ N G [ , , 1 , 4 J 85 292 2-9- Đ ỊN H H Ư Ớ N G P H Á T T R IÉN N G À N H N Ă N G L Ư Ợ N G V IỆ T N A M D ÉN 2030 [4,42] 89 PHẢN II MỌT SỐ PHƯƠNG PHÁP TOÁN HỌC TỐI u THƯỜNG ĐƯỢC S DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG CHƯƠNG QUI HOẠCH TUYÊN TÍNH 1-1- KHẢI Q U Á T 101 1-2- D Ạ N G C H ÍN H T Ắ C V À C IỈU Ả N T Á C C U A BÀI T O Á N Q U Y H O Ạ C H T U Y É N T Í N H 103 1-3- P H Ư Ơ N G PH Á P Đ ƠN H ÌN H GIAI Q H T T .104 1-4- BÀI T O Á N Q U Y H O Ạ C H N G U Y Ê N 107 1-5- Q U Y H O Ạ C H ĐỐI N G Ầ U 108 C H Ư Ơ N G QUI H O Ạ C H PHI T U Y É N 2-1- BÀI T O Á N Q U Y H O Ạ C H PHI T U Y Ê N (Q H P T ) .112 2-2- P H Ư Ơ N G P H Á P L A G R A N G E V À Đ Ị N H LÝ K U H N T U C K E R .113 2-3- BÀI T O Á N Q U Y 1ỈO Ạ C H BÌNỈ ì P H Ư Ơ N G 116 2-4- P H Ư Ơ N G P H Á P G R A D IE N T 119 C H Ư Ơ N G Q U Y H O Ạ C H Đ Ộ N G ♦ G I Ớ I T H I Ệ U 121 3-1- P H Ư Ơ N G P H Á P P H Ư Ơ N G T R ÌN H T R U Y T O Á N VÀ C Á C N G U Y Ê N T Ấ C c B Ả N CỬ A Ọ H Đ [12, 13] 122 3-2- Q U Ả T R Ì N H N H IÊ U G IA I Đ O Ạ N V À P H Ư Ơ N G T R ÌN H H À M | | ! 125 C H Ư Ơ N G L O G IC M Ờ - H ổ T R Ợ Q U Y Ề T ĐỊNH ♦ MỞ D Â U .128 4-1- T O Á N T Ử T R U N G B Ì N H T R Ọ N G S Ó C Ó S Ắ P X Ế P O W A [1 ] 123 4-2- T H U T H Ậ P Đ Ả N H GIẢ x LÝ TI ỈÔ N G TIN VÀ PH Ả N LỚ P C Á C D ự Á N 131 - - T O Á N T Ử L O W A [ , 3 ] 132 293 4-4- P H Ầ N M Ề M S Ử D Ụ N G T O Á N T Ử M Ờ L O W A [42, ] .13 PHẢN III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH TÍNH TỐN PHÁT TRIỀN TỔNG THẺ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG CHƯƠNG TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP LUẬN TỈNH TOÁN PHÁ T T R IÉ N T Ồ N G T H É HỆ T H Ố N G N Ă N G L ự N G 1-1- Q U Á T R ÌN H P H Á T T R IE N 144 1-2- PH Â N CẤP H Ệ T H Ố N G N Ă N G L U Ợ N G 145 1-3- C Á C BUỚC C H Ủ Y Ế U N G H IÊ N C ÚtJ P H Á T T R IE N T Ổ N G T H Ể H Ệ T H Ố N G N Ă N G L U Ợ N G 148 1-4- M Ộ T SỐ PH U Ơ N G PH Á P VÀ Đ Ặ C Đ lỂ M chủ y ế u 150 1-5- PHUƠNG PH ÁP VÀ T RÌN H T ự T Í N H T O Á N X Á C Đ ỊN H PHUƠNG ÁN PH Á T TRIỂN BEN vũng hệ thống N Ă N G L U Ợ N G 152 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP Dự BÁO NHU CẰU NĂNG LƯỢNG 2-1- M Ộ T SỐ P H Ư Ơ N G P H Á P Đ Ơ N G I Ả N 156 2-2- P H Ư Ơ N G PH Á P P H Â N T ÍC H K IN H T É K Ỹ T H U Ậ T [2 ] 157 C H Ư Ơ N G PH U Ơ N G PH Á P M Ơ H ÌN H M E S S A G E - - GIỚI T H I Ệ U 180 3-2- M Ồ H ÌN H T O Á N H Ọ C [31, ] 181 3-3- PH U Ơ N G P H Á P G IẢ I VÀ K H Ả N Ă N G Ú NG D Ụ N G 204 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH EFOM-ENV 4-1- G IỚ I T H IỆ U T Ồ N G Q U A N M Ơ H ÌN H E F O M - E N V 206 4-2- MƠ HÌNH TỐN HỌC ĐE t í n h t o n T ố i u u [26,29] 212 4-3- G IỚ I T H IỆ U PH U Ơ N G PH Á P G IẢ I VÀ P H Ạ M VI ÚNG D Ụ N G ! 222 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH QUY HOẠCH ĐỘNG T ÍN H T O Á N P H Á T T R I É N HỆ T H Ó N G Đ IỆ N (W A S P ) - - G IỚ I T H I Ệ U 224 5-2- M Ô H ÌN H T O Á N H Ọ C C Ủ A W A S P [ ] 225 294 5-3- KHẢ N Ă N G s D Ụ N G C H ÍN H CỬA C H Ư Ơ N G T R ÌN H W A S P 231 C H Ư Ơ N G MỎ H ÌN H K IN H T Ế - T O Á N H Ọ C Đ É TÓI ưu CÂN BẰNG NHIÊN LIỆU NĂNG LƯỢNG TRIÉN VỌNG CHO MỌT NƯỚC CÓ NHIÊU NGUỒN NĂNG LƯỢNG - - G IỚI T H I Ệ U 233 6-2- T H À N H L Ậ P M Ỏ H ÌN H K ỈN H TẾ- T O Á N H Ọ C [ ] 233 6-3- G IỚ I T H IỆ U P H Ư Ơ N G P H Á P GIẢI V À PH Ạ M VI s D Ụ N G 242 CHƯƠNG NGHIÊN c ứ u AN NINH NĂNG LƯỢNG 7-1 S Ự X U Ấ T H IỆ N C Ủ A A N N IN H N Ă N G L Ư Ợ N G 244 7-2- TIÊU C H Í A N N IN H N À N G L Ư Ợ N G Q U Ố C GIA [ ] 245 7-3- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c u XÁC ĐỊNH TIÊU CHỈ AN N IN H N Ă N G L Ư Ợ N G Q U Ố C G IA [ ] 247 PHẦN IV MỌT SỐ KẾT QUẢ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH TỐN HỌC TRONG TÍNH TỐN PHÁT TRIẾN HTNL Ở VIỆT NAM CHƯƠNG KÉT QUẢ TỈNH TOÁN PHÁT TRIỂN NGUỒN ĐIỆN VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 1990-2000 BẢNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH KINH TÉ-TOÁN HỌC l - l - G I Ớ I T H I Ệ U ' 1-2- C Á C SÓ L IỆ U Đ À U V À O 252 1-3- K ÉT Q U Ả T ÍN H T O Á N 256 - - N H Ậ N X É T 260 CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP EFOM-ENV T ỈNH TOÁN PHƯƠNG ÁN TỔNG THÊ s DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN N ĂNG LƯỢNG VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2001-2030 2-1- Phương ph áp tính to n 261 295 2-2- Các liệu tính t o n 261 2-3- Xây dựng phương án tính to n 271 2-4- Các kết tính tốn từ phương pháp m hình E F O M -E N V [42] .272 CHƯƠNG KÉT QUẢ TỈNH TỐN ỨNG DỤNG MƠ HỈNH MESSAGE 3-1- Đ ẶT V Á N Đ Ề 278 3-2- ÁP DỤNG PH Ư Ơ N G PHÁP M Ơ HÌNH M A S S A G E ĐÊ QUY HOẠCH PH Á T TRIỂN CÁC N G U Ò N ĐIỆN VIẸT N A M ĐÉN 2020 [4 ] .278 3-3- KẾT Q U À T ÍN H T O Á N C Ủ A T R Ư Ờ N G H Ợ P 283 TÀI L IỆ U T H A M K H Ả O 287 296 ... ng pháp ỈUcận tính tốn tối ưu phát triển H TN L , phư ng pháp dự báo nhu cầu lượng, phươ ng pháp m hình tính toán tối ưu phát triển HTN L P h ầ n gồm chương giới thiệu kết ứng dụng phương pháp. .. dự ng chiến lược phát triển lượng, để s d ụ n g h iệ u q u ả năn g lượng mối quan hệ lượng, kinh tế môi trường vấn đề hệ trọng T rong đó, hết chiến lược phát triển lượng bền vững cần xem xét... phân tích bối cảnh xu phát triển lượng giới V iệt N am P h ầ n gồm chương giới thiệu m ột số phư ng pháp toán tối ưu thường sử dụng tính tốn phát triển H TN L Q uy hoạch tuyến tính, quy hoạch phi