Ví dụ minh họa: Tính toán thiệt hại của từng nhóm khách hàng với các dữ liệu về phụ tải đỉnh và chi phí bỏ ra của khách hàng khi “sẵn sàng trả tiền” để không bị gián đoạn cung cấp điện[r]
(1)KH
Ả
O SÁT THÍ
Đ
I
Ể
M V
Ề
THI
Ệ
T H
Ạ
I DO M
Ấ
T
Đ
I
Ệ
N
Bounthene Chansamay1, Lê Việt Tiến1, Trần Đình Long2
1Đại học Bách khoa Hà Nội, 2Hội Điện lực Việt Nam
Tóm tắt: Báo cáo trình bày kết đề án khảo sát thí điểm tác động trực tiếp chi phí phát sinh khách hàng công nghiệp, thương mại dịch vụ dân cư điện Nghiên cứu dựa kết khảo sát Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) để xác định, đánh giá tính tốn thiệt hại mặt kinh tế khách hàng ngừng cung cấp điện Phương pháp đánh giá biến động chi phí điện đưa báo cáo theo tiêu chí thời gian điện, thời điểm điện, độ tin cậy cung cấp điện đặc điểm đối tượng khảo sát
1 GIỚI THIỆU
Nhiệm vụ đơn vị điện lực phải đáp ứng nhu cầu sử dụng điện với chất lượng điện qui định giá điện thấp Từ trước đến nay, qui hoạch phát triển vận hành hệ thống cung cấp điện, tiêu chí độ tin cậy (ĐTC) thường qui định định mức mà đơn vị điện lực phải tuân thủ Những qui định, định mức tỷ lệ cơng suất dự phịng, tiêu độ tin cậy SAIDI, SAIFI, MAIFI… sử dụng qui hoạch thiết kế hệ thống điện đại lượng tiền định trường hợp không đánh giá tác động kinh tế tiêu ĐTC [1] Tuy nhiên qui định, định mức cứng nhắc thường không phù hợp với thực tế biến động mang tính ngẫu nhiên phụ tải điện lẫn trình hư hỏng phần tử hệ thống điện
Một câu hỏi liên quan đến độ tin cậy thường xuyên đặt trình thiết kế vận hành hệ thống điện là: Cần phải đầu tư sở tính tốn để tăng cường cách hợp lý độ tin cậy cung cấp điện? Không dễ tìm câu trả lời xác cho câu hỏi trên, nhiên nêu định hướng phương pháp luận để tăng cường số độ tin cậy cung cấp điện
Tiêu chí chung để lựa chọn giải pháp tăng cường độ tin cậy tối thiểu hóa hàm mục tiêu chi phí qui dẫn Z hệ thống cung cấp điện cho giai đoạn khảo sát T năm, là:
Z = Z1 + Z2 (1)
Trong đó: Z1 – chi phí đầu tư để tăng cường độ tin cậy;
Z2 – chi phí liên quan đến thiệt hại điện hệ thống thiếu tin cậy
gây nên
(2)Trong đó, a Athiếu hụt tương ứng chi phí (suất thiệt hại) cho đơn vị thiếu hụt điện điện thiếu hụt đối tượng khảo sát Điện thiếu hụt tính dựa theo công thức sau:
Athiếu hụt = q × Atbnăm
Ở đây, q xác suất điện đối tượng khảo sát; Atb năm điện thiếu hụt trung bình năm đối tượng
Nhận thấy, chi phí Z1 đầu tư để tăng cường độ tin cậy (tăng công suất dự phòng, tăng lực tải, xây lắp thêm đường dây, máy biến áp…) xác định xác Chi phí Z2 liên quan đến thiệt hại điện khó xác định, phụ thuộc nhiều yếu tố, hai thơng số quan trọng là: Kỳ vọng thiếu hụt điện hộ tiêu thụ (kWh) suất thiệt hại điện (VNĐ/kWh thiếu) [5]
Thiệt hại điện (VNĐ/kWh thiếu) đối tượng nghiên cứu thực trình bày báo cáo
Khi xây dựng quan hệ Z1, Z2, Z theo số độ tin cậy lựa chọn (chẳng hạn, xác suất điện q nút phụ tải khách hàng khảo sát) trị số Zmin tương ứng với trị số độ tin cậy tối ưu (qopt – hình 1) mà đơn vị điện lực khách hàng cấp nhận
Hình 1: Quan hệ với chi phí quy dần Z xác suất điện q nút phụ tải 2 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT
Phương pháp khảo sát dựa việc xây dựng phiếu khảo sát vấn trực tiếp khách hàng thiệt hại kinh tế gián đoạn cung cấp điện (mất điện) theo nội dung câu hỏi phiếu khảo sát Những kinh nghiệm thực khảo sát rút từ thực tiễn (xây dựng phiếu khảo sát khách hàng, nguồn lực thực khảo sát…) cho thấy phương pháp vấn trực nội dung phiếu khảo sát chuẩn bị sẵn cho kết tốt nhiều so với phương pháp điều tra thư thăm dò [6, 7, 8]
Trước khảo sát khách hàng, cần thực bước chuẩn bị cách đầy đủ: Phân loại khách hàng, tập trung thơng tin cần phân tích khách hàng trước tính tốn cần đánh giá liệu thu có đáng tin cậy hay khơng
0 Z
Zmin
Z1
Z2 Z
(3)Hình 2: Lưu đồ thuật tốn dùng cho khảo sát chi phí điện
Lưu đồ thuật toán bước thực đánh giá chi phí điện thể Hình
3 ĐÁNH GIÁ CÁC THÀNH PHẦN CHI PHÍ
Tổng chi phí thiệt hại điện bao gồm hai thành phần: Thiệt hại kinh tế khách hàng thiệt hại xã hội Cả hai chi phí phân loại chi phí trực tiếp chi phí gián tiếp, hay chi phí tiền tệ phi tiền tệ Chi phí trực tiếp: Là thiệt hại tính điện (gián đoạn cung cấp điện) khoảng thời gian Ví dụ chi phí phải trả thiệt hại thiết bị ngừng sản xuất thời gian gián đoạn cung cấp điện Chi phí gián tiếp: Là thiệt hại thường đánh giá với khoảng thời gian dài thường khó rõ nguyên nhân gây thiệt hại gián đoạn cung cấp điện, ví dụ tai nạn giao thơng tăng cao điện Chi phí tiền tệ: Là chi phí mà khách hàng tự đánh giá, tính tốn rõ ràng điện Các chi phí do:
Khơng sản xuất được;
Trả thêm tiền cho làm bù thời gian bị điện; Thiệt hại thiết bị, sản phẩm nguyên liệu; Trả chi phí cho thời gian nhàn rỗi;
Chi phí để vận hành lại hệ thống; Chi phí cho nộp phạt;
(4)gián đoạn cung cấp điện khơng xảy Chi phí phi tiền tệ: chi phí khó tính trực tiếp tiền liên quan đến phiền toái bất tiện thời gian nghỉ ngơi giải trí điện (nhấp nháy đèn, nhiệt độ không thoải mái, nấu ăn, không xem ti vi được…) Trong số trường hợp, hậu việc điện khơng xảy thời gian bị gián đoạn cung cấp điện; nguyên nhân gây rối loạn, sợ hãi, chí gây thương tích tương lai (chi phí gián tiếp)
Tổng chi phí: Là chi phí kinh tế xã hội tổng thành phần chi phí Lựa chọn loại chi phí: Là việc lựa chọn “sẵn sàng trả tiền” (Willingnesstopay: WTP) để không điện “sẵn sàng chấp nhận” (Willingnesstoaccept: WTA) việc điện Việc lựa chọn chi phí đánh giá so sánh thiệt hại bị gián đoạn không bị gián đoạn cung cấp điện
Trong sơ đồ Hình có chi phí thiệt hại khách hàng như: Thiệt hại nhóm khách hàng (SCDF – Sector Customer Damage Function); Thiệt hại tổng hợp khách hàng (CCDF – Composite Customer Damage Function) suất thiệt hại điện (IER – Interruption Energy Rate) Tất chi phí liên quan đến thiệt hại điện tính theo cơng thức (2), (3) (4)
Hình 3: Sơ đồ tính tốn chi phí thiệt hại gián đoạn cung cấp điện Thiệt hại nhóm khách hàng SCDF:
đinh M
i
đinh M
i
i j j
kW VNĐ P
t DC t
SCDF
j i j j
1000 )
( )
(
1
,
,
(2)
Kh¶o sát khách hng
Thiệt hại cho khách hμng
SCDF
- HƯ sè t¶i
- Phân bố điện tiêu thụ
CCDF Thống kê trhợp điện ờng
(5)Trong đó: DCj,i(t): Chi phí điện khách hàng i; thời gian điện t; Pđỉnh: Công suất đỉnh
Thiệt hại tổng hợp khách hàng CCDF tính sau:
trungbinh NJ
j
j j j
kW
VNĐ
LF t SCDF c t
CCDF( ) ( ) 1000
1 (3)
Trong đó: CCDF(t): Chi phí thiệt hại tổng hợp khách hàng thời gian t; SCDFj(t): Thiệt hại thành phần khách hàng j;
cj: Tỷ lệ % điện tiêu thụ thành phần khách hàng j nhóm ngành;
t: Thời gian điện; LFj: Hệ số phụ tải khách hàng j Suất thiệt hại điện IER:
1
1 ( )
1000
( )
N
k k k
N
k k k
C C DF t P
VNĐ IER
kW h thiêu P t
(4)
Trong đó: Pk: Phụ tải không cấp điện lần điện k; tk: Thời gian điện lần điện k;
N: Tổng số lần (sự kiện) điện
Ví dụ minh họa: Tính tốn thiệt hại nhóm khách hàng với liệu phụ tải đỉnh chi phí bỏ khách hàng “sẵn sàng trả tiền” để không bị gián đoạn cung cấp điện với “sẵn sàng chấp nhận” điện (không phải trả tiền để cải thiện độ tin cậy)
Bảng Phụ tải đỉnh khách hàng chi phí thiệt hại điện
Số KH
Phụ tải đỉnh (kW)
Chi phí điện (VNĐ)
3 phút 30 phút 90 phút 180 phút
1 400 0 2000 5000
2 500 1500 6000 10500
3 900 1000 10000 30000 60000
4 800 3000 7000 13000
5 600 0 8000 16000
Như cách tính chi phí thiệt hại SCDF theo khoảng thời gian: phút, 30 phút, 90 phút 180 phút sau (1000 VNĐ/kW đỉnh):
SCDF (3 phút) 0 1000 0 0,375 400 500 900 800 600
(6)SCDF (30 phút) 1500 10000 3000 4,531 400 500 900 800 600
SCDF (90 phút) 2000 6000 30000 7000 8000 16,563 400 500 900 800 600
SCDF (180 phút) 5000 10500 60000 13000 16000 32,656 400 500 900 800 600
Tính tốn thiệt hại tổng hợp khách hàng CCDF xác định sau có kết SCDF
Bảng Chi phí thiệt hại SCDF nhóm khách hàng (1000 VNĐ/kW đỉnh)
Loại KH Chi phí SCDF (VNĐ/kW đỉnh)
3 phút 30 phút 90 phút 180 phút
Dân cư 0,010 0,050 1,000 2,000
Phụ tải nhỏ 0,200 1,500 5,000 20,000 Phụ tải trung bình 0,375 4,531 16,563 32,656
Phụ tải lớn 0,400 6,000 20,000 50,000 Tòa nhà văn
phòng 0,150 4,000 10,000 15,000
Tổ chức/cơquan 0,800 2,500 6,000 10,000 Nông nghiệp 0,050 1,000 3,000 5,000
Bảng Phần trăm điện tiêu thụ hệ số tải LF
Loại KH % điện tiêu thụ Hệ số tải LF (%)
Dân cư 23,00 45,00
Phụ tải nhỏ 9,00 40,00
Phụ tải trung bình 16,00 35,00
Phụ tải lớn 45,00 65,00
Tòa nhà văn phòng 3,00 70,00 Tổ chức/cơ quan 3,50 25,00
Nông nghiệp 0,50 30,00
Tổng 100,00
(7)618 , 30 , 050 , 005 , 25 , 800 , 035 , 70 , 150 , 030 , 65 , 400 , 45 , 35 , 375 , 16 , 40 , 200 , 09 , 45 , 010 , 23 , ) ( phút CCDF 126 , 30 , 000 , 005 , 25 , 500 , 035 , 70 , 000 , 030 , 65 , 000 , 45 , 35 , 531 , 16 , 40 , 500 , 09 , 45 , 050 , 23 , ) 30 ( phút CCDF 192 , 57 30 , 000 , 005 , 25 , 000 , 10 035 , 70 , 000 , 15 030 , 65 , 000 , 50 45 , 35 , 656 , 32 16 , 40 , 000 , 20 09 , 45 , 000 , 23 , ) 90 ( phút CCDF 192 , 57 30 , 000 , 005 , 25 , 000 , 10 035 , 70 , 000 , 15 030 , 65 , 000 , 50 45 , 35 , 656 , 32 16 , 40 , 000 , 20 09 , 45 , 000 , 23 , ) 180 ( phút CCDF
Khi biết CCDF với thời gian phút 30 phút, muốn tính thiệt hại điện với thời gian phút, để tránh phải khảo sát lại dùng phương pháp nội suy sau:
30
3
(5 ) (5 3)
30 7,126 0, 618
0, 618 (5 3) 1,1
30
ph ph
ph
CCDF CCDF
CCDF phút CCDF ót ót ót
Suất thiệt hai điện IER tính từ cơng thức (4):
( )
3 30 10 90 20 180 50 1000
3 30 90 180
6000 10000 20000 50000
60 60 60 60
0, 618 6000 7,126 10000 24, 372 20000 57,192 50000 300 5000 30000 100000
3422008
25, 292
135300 1000 /
CCDF C
VNĐ kWh thi u
CDF CCDF CCDF
IER= ´ + ´ + ´ + ´ ´
´ + ´ + ´ + ´
´ + ´ + ´ + ´
= =
+ + +
= = Õ
4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÍ ĐIỂM
4.1 Đối tượng khảo sát