Luận văn nghiên cứu ứng dụng quản lý nhu cầu điện(DSM) đối với lộ 475e9 9 thuộc điện lực thành phố thanh hoá

luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học nông nghiệp hà nội -------------***------------- Nguyễn việt huy Nghiên cứu ứng dụng quản lý nhu cầu điện (DSM) đối với lộ 475e9.9 thuộc điện lực thành phố thanh hoá Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành : Điện khí hoá sản xuất nông nghiệp và nông thôn Mã số : 60.52.54 Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn đăng toản hà nội - 2011 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2011 Tác giả luận văn NGUYỄN VIỆT HUY Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo của Khoa Cơ - ðiện Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội và các thầy giáo, cô giáo khoa ñiện trường ñại học ðiện Lực. Tôi xin ñược tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến TS Nguyễn ðăng Toản, giảng viên Trường ñại học ðiện Lực, thầy là người ñã trực tiếp hướng dẫn tận tình, chỉ bảo tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty ñiện lực Thanh Hoá, ðiện lực thành phố Thanh Hoá ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình khảo sát và lấy số liệu cũng như thực hiện các biện pháp DSM cho luận văn của mình. Tôi chân thành cảm ơn Sở Công thương tỉnh Thanh Hoá nơi tôi ñang công tác ñã tạo mọi ñiều kiện tốt nhất có thể ñể tôi hoàn thành khóa học này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến gia ñình tôi, người thân, bạn bè, ñồng nghiệp… họ là nguồn ñộng lực và là nguồn ñộng viên giúp tôi hoàn thành khóa học và luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2011 Tác giả luận văn NGUYỄN VIỆT HUY Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Năng lượng ñóng vai trò hết sức quan trọng ñối với sự phát triển của mỗi quốc gia. Hiện nay, các nguồn năng lượng chủ yếu là năng lượng hóa thạch như than ñá, dầu mỏ, khí ñốt … ñang ñối mặt với nguy cơ cạn kiệt, do ñó chúng ta cần phải sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm, hiệu quả nhất, tránh lãng phí và gìn giữ môi trường. Việt Nam là một quốc gia ñang phát triển, do ñó việc quản lý sử dụng năng lượng cũng ñã ñược quan tâm từ khá lâu, ñặc biệt là từ khi ñất nước bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện ñại hoá. Về hiện trạng tiêu thụ năng lượng, giai ñoạn 2000- 2009, tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp của Việt Nam tăng trưởng trung bình 6,54%/năm và ñạt 57 triệu TOE vào năm 2009. Tiêu thụ than tăng trung bình 12,12%/năm, xăng dầu tăng 8,74%/năm, khí tăng 22,53%/năm, ñiện tăng 14,33%/năm, ñạt 74,23 tỷ kWh năm 2009. ðây là một con số khiêm tốn so với tổng năng lượng sử dụng trên thế giới, tuy nhiên con số này sẽ còn tăng theo sự phát triển kinh tế. Song cũng giống như tình hình chung của các quốc gia ñang phát triển trên thế giới, Việt Nam còn thiếu những chương trình tiết kiệm năng lượng, bảo tồn năng lượng và các hoạt ñộng mang tính tích cực ñể giảm các tác hại cho môi trường, ñảm bảo cung cấp ñủ nhu cầu năng lượng cho phát triển kinh tế. ðiều này ñã và ñang ñặt ra cho Việt Nam sự cần thiết phải có các chương trình, kế hoạch cụ thể ñể nâng cao hiệu quả sử dụng, bảo tồn và tiết kiệm năng lượng ñể có thể ñáp ứng cho sự phát triển kinh tế. ðề tài “ Nghiên cứu Ứng dụng quản lý nhu cầu ñiện DSM ñối với lộ 475E9.9 ðiện lực thành phố Thanh Hoá”, ñề xuất các biện pháp cụ thể như sau : 1. Sử dụng phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải ñỉnh trong ðTPT của HTð dựa trên cơ sở những ñặc trưng cơ bản của các ðTPT thành phần áp dụng ñể phân tích ñồ thị phụ tải của hệ thống cung cấp ñiện lộ 475 E9.9 Thành phố Thanh Hoá. Từ ñó ñưa ra ñược ñồ thị phụ tải ngày của từng khu vực, căn cứ vào các ñồ thị phụ tải này mới có thể ñưa ra ñược các giải pháp hợp lý. Một trong những mục tiêu của chương trình DSM là biến ñổi hình dáng ñồ thị phụ tải theo mong muốn. Với kết quả phân tích ñồ thị phụ tải ñã nghiên cứu sẽ là cơ sở ñể lựa chọn Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. iv giải pháp DSM phù hợp nhất với tính chất, ñặc ñiểm tiêu thụ ñiện năng của phụ tải, ñem lại lợi ích cho cả ngành ñiện và hộ tiêu thụ. 2. Nghiên cứu ñánh giá tiềm năng tác ñộng của DSM là một trong những nội dung quan trọng trong nghiên cứu ứng dụng DSM. Trên cơ sở kết quả sẽ tiến hành các bước tiếp theo ñể triển khai chương trình DSM. Từ kết quả nghiên cứu này cũng ñưa ra ñược một cách nhìn tổng quan về các thành phần phụ tải tham gia vào công suất ñỉnh của hệ thống, từ ñó có các kế hoạch ñáp ứng nhu cầu phụ tải trong tương lai, cũng như các kế hoạch cho việc sản xuất, truyền tải và phân phối của các Công ty ñiện lực ñể có thể vận hành hệ thống một cách tối ưu. 3. Các giải pháp thực hiện DSM : Tuyên truyền trên loa phóng thanh của phố, phát tờ rơi, pano áp phích tại nơi ñông người qua lại và ñến từng người dân về thay ñổi ý thức sử dụng ñiện và sử dụng các thiết bị ñiện hợp lý, tiết kiệm. Ngoài ra, còn nâng cao ý thức sử dụng tiết kiệm ñiện hiệu quả trong người dân, có ý nghĩa về xã hội to lớn có thể áp dụng ở các cơ quan công sở, thực hiện các giải pháp tiết giảm ñiện ñối với chiếu sáng công cộng, ñối với phụ tải công nghiệp chuyển giờ sản xuất cao ñiểm sang giờ thấp ñiểm và giờ bình thường. Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. v MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN . i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN . iii MỤC LỤC .v DANH MỤC CÁC BẢNG ix PHẦN MỞ ðẦU .1 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài .1 1.2 Mục ñích của ñề tài 2 1.3 ðối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu 2 1.3.1 ðối tượng nghiên cứu 2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 2 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu .2 1.4 Những ñóng góp của ñề tài 2 1.5 Cấu trúc của luận văn .3 Chương I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ DSM .4 1.1 Khái niệm về DSM 4 1.2 Lợi ích của DSM 4 1.3 Các mục tiêu của một hệ thống ñiện khi áp dụng DSM 5 1.3.1 ðiều khiển nhu cầu ñiện năng phù hợp với khả năng cung cấp ñiện 6 1.3.2 Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của hộ tiêu thụ .8 1.4 Các bước triển khai chương trình DSM .9 1.5 Các chương trình DSM ở Việt Nam 11 1.5.1 Dự án quản lý nhu cầu (DSM/EE) giai ñoạn I .12 1.5.2 Dự án quản lý nhu cầu (DSM/EE) giai ñoạn II .12 1.5.3 Chương trình DSM giai ñoạn II do EVN thực hiện .12 1.5.4 Chương trình tiết kiệm năng lượng thương mại thí ñiểm 14 1.6 Kinh nghiệm áp dụng DSM từ các nước .14 1.6.1 Mô hình những qui tắc .15 1.6.2 Mô hình hợp tác .16 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. vi 1.6.3 Mô hình cạnh tranh 16 1.6.4 Quy hoạch nguồn .19 1.7 Tóm tắt Chương II .21 Chương II : HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ðIỆN CHO TỈNH THANH HOÁ 22 2.1 Sơ ñồ nguồn, phụ tải hệ thống cung cấp ñiện tỉnh Thanh Hóa 22 2.1.1 Tổng quan về Thanh Hoá .22 2.1.2 Quá trình xây dựng và phát triển .22 2.1.3 Hiện trạng về nguồn, lưới ñiện 23 2.1.4 Phụ tải ñiện: .28 2.2 Sơ ñồ nguồn, phụ tải hệ thống cung cấp ñiện thành phố Thanh Hóa 31 2.2.1 Giới thiệu chung về thành phố Thanh Hoá: .31 2.2.2 Hiện trạng lưới ñiện khu vực: 32 2.2.3 Phụ tải ñiện .33 2.3 Phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải ñỉnh trong ðTPT của HTð dựa trên cơ sở những ñặc trưng cơ bản của các ðTPT thành phần 37 2.4 Nội dung phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải ñỉnh 37 2.4.1 Phương pháp luận 37 2.4.2 Cách lấy số liệu phụ tải 39 2.4.3 Thông tin ñặc trưng của ñồ thị phụ tải .39 2.4.4 Các giả thiết .39 2.4.5 Xác ñịnh các khoảng thời gian công suất cực ñại, trung bình và cực tiểu 40 2.5 Phân tích cơ cấu thành phần phụ tải của biểu ñồ phụ tải hệ thống ñiện Lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá 44 2.5.1 Số liệu thu thập và biểu ñồ phụ tải ngày của các khu vực .46 2.5.2 Tính Tmax, Ttb, Tmin, Kmin của từng phụ tải thành phần .54 2.5.3 Phân tích tỷ lệ thành phần tham gia vào ñồ thị phụ tải của lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá .67 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. vii 2.6 Tóm tắt Chương III 71 Chương III : ỨNG DỤNG QUẢN LÝ NHU CẦU ðIỆN DSM ðỐI VỚI LỘ 475 E9.9 THUỘC ðIỆN LỰC THÀNH PHỐ THANH HOÁ 72 3.1 ðề xuất các giải pháp thực hiện DSM ñối với lộ 475 E9.9 .73 3.1.1 Giải pháp thực hiện DSM ñối với Khu vực Quản lý tiêu dùng .73 3.1.2 Giải pháp thực hiện DSM ñối với khu vực công cộng 81 3.1.3 Giải pháp thực hiện DSM ñối với Khu vực công nghiệp xây dựng 100 3.2 Hiệu quả thực hiện quản lý nhu cầu ñiện DSM ñối với lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá .102 3.3 Kiểm tra lại hiệu quả của giải pháp thực hiện DSM 108 3.4 Tóm tắt Chương IV 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .115 Kết luận: .115 Các kiến nghị .116 TÀI LIỆU THAM KHẢO .118 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ III-1: Sơ ñồ lưới ñiện 500- 220- 110kV tỉnh Thanh Hoá 24 Hình vẽ III-2: Sơ ñồ hiện trạng lưới ñiện 220-110-35kV tỉnh Thanh Hoá .25 Hình vẽ III-3: Biểu ñồ ñiện năng thương phẩm năm 2008 tỉnh Thanh Hoá .29 Hình vẽ III-4: Biểu ñồ ñiện năng thương phẩm năm 2009 tỉnh Thanh Hoá .29 Hình vẽ III-5: Biểu ñồ ñiện năng thương phẩm năm 2010 tỉnh Thanh Hoá .29 Hình vẽ III-6: Biểu ñồ ñiện năng thương phẩm năm 2010 Thành phố Thanh Hoá 34 Hình vẽ III-7: Sơ ñồ một sợi lưới ñiện thành phố Thanh Hoá 36 Hình vẽ III-8: Sơ ñồ một sợi lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá 36 Hình vẽ III-9: Biểu ñồ phụ tải ngày Khu vực Công nghiệp xây dựng 47 Hình vẽ III-10: Biểu ñồ phụ tải ngày khu vực thương mại dịch vụ 48 Hình vẽ III-11: Biểu ñồ phụ tải ngày Khu vực công cộng- Khối cơ quan 50 Hình vẽ III-12: Biểu ñồ phụ tải ngày Khu vực công cộng Khối trường học 51 Hình vẽ III-13: Biểu ñồ phụ tải ngày Khu vực công cộng- chiếu sáng công cộng .52 Hình vẽ III-14: Biểu ñồ phụ tải ngày Khu vực Quản lý tiêu dùng dân cư 54 Hình vẽ III-15: Biểu ñồ phụ tải ngày lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá .68 Hình vẽ IV-1: Biểu ñồ phụ tải ngày lộ 475 E9.9 72 Hình vẽ IV-2: ðồ thị phụ tải ngày lộ 475 E9.9 sau khi thực hiện các giải pháp DSM .104 Hình vẽ IV-3: ðồ thị phụ tải ngày lộ 475 E9.9 trước và sau khi thực hiện giải pháp DSM 107 Hình vẽ IV-4: Sơ ñồ một sợi lộ 475 E9.9 thành phố Thanh Hoá chạy chương trình PSS/ADEPT 110 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……………………………. ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng III-1: Thống kê khối lượng ñường dây 23 Bảng III-2: Thống kê khối lượng trạm biến áp .26 Bảng III-3: Tiêu thụ ñiện năng giai ñoạn 2008-2010 của tỉnh Thanh Hóa .28 Bảng III-4: Bảng tổng hợp tình hình cấp ñiện nông thôn năm 2010 30 Bảng III-5: ðiện năng thương phẩm thành phố giai ñoạn 2008-2010 34 Bảng III-6: ðiện năng thương phẩm năm 2010 34 Bảng III-7: Tổng hợp chiều dài dây dẫn, các TBA lộ 475E9.9 thành Phố Thanh Hoá .44 Bảng III-8: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực công nghiệp xây dựng 46 Bảng III-9: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực thương mại dịch vụ 47 Bảng III-10: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực công cộng- Khối cơ quan .48 Bảng III-11: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực công cộng khối trường học .50 Bảng III-12: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực công cộng- ñèn ñường công cộng .51 Bảng III-13: ðiện năng thương phẩm ngày của Khu vực quản lý tiêu dùng 53 Bảng III-14: Tần xuất xuất hiện Tmax, Tmin- Khu vực công nghiệp xây dựng 54 Bảng III-15: Kết quả tính toán Tmax, Ttb, Tmin, Kmin, Ktb Khu vực công nghiệp xây dựng 56 Bảng III-16: Sản lượng ñiện tiêu thụ trung bình trong ngày 26/2 năm 2011 .56 Bảng III-17: Tổng hợp kết quả khu vực công nghiệp xây dựng .57 Bảng III-18: Tần xuất xuất hiện Tmax, Tmin- Khu vực thương mại dịch vụ 57 Bảng III-19: Kết quả tính toán Tmax, Ttb, Tmin, Kmin, Ktb khu vực thương mại dịch vụ .59 Bảng III-20: Tổng hợp kết quả khu vực thương mại dịch vụ 60 Bảng III-21: Tần xuất xuất hiện Tmax- Khu vực công cộng 60 Bảng III-22: Tần xuất xuất hiện Tmin- Khu vực công cộng 61