VAI TRÒ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG VÀ SẢN LƯỢNG ĐIỆN ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN

VAI TRỊ DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG VÀ SẢN LƯỢNG ĐIỆN ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN Nội dung Chuyển dịch lượng Hiện trạng tương lai phát triển Các vấn đề vận hành hệ thống điện điều kiện tỉ trọng lượng tái tạo cao Vai trị dự báo khí tượng sản lượng điện vận hành hệ thống Chuyển dịch lượng Hiện trạng tương lai phát triển Lịch sử Chuyển dịch lượng toàn cầu Chuyển dịch lượng = “sự thay đổi sâu sắc cách xã hội sản xuất sử dụng lượng” Sinh khối truyền thống Than Dầu & Khí Năng lượng tái tạo Thế giới trải qua hai trình chuyển dịch lượng trình chuyển dịch thứ Động lực cho chuyển dịch ngành điện Việt Nam Tiêu thụ điện đầu người Việt Nam 1,981 2000 1800 1,698 1,424 1400 kWh/capita/y Nhu cầu sử dụng điện tăng lên nhanh chóng kèm với cơng nghiệp hóa thị hóa 1600 1200 1,022 1000 800 803 645 600 400 378 112 200 39 40 46 53 57 68 78 92 99 253 180 Nguồn: World Bank/GSO Động lực cho chuyển dịch ngành điện Việt Nam Nhập than tịnh (net import) 50 42.7 40 30 20.5 Triệu 20 10 12.0 12.4 2016 2017 5.2 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2018 2019 An ninh lượng: nguồn NL hóa thạch khai thác nước không đủ đáp ứng nhu cầu & nguồn nhập chịu ảnh hưởng biến động giá -4.2 -10 -10.5 -20 -17.2 -15.2 -19.9 -30 -25.0 Nguồn: Hải quan Việt Nam Động lực cho chuyển dịch ngành điện Việt Nam Chi phí sản xuất điện trung bình (LCOE) cơng nghệ NLTT quy mơ lớn (2010-2019) Chi phí cho cơng nghệ sản xuất điện từ nguồn lượng tái tạo liên tục giảm Nguồn: IRENA 2019 Động lực cho chuyển dịch ngành điện Việt Nam Các cam kết quốc tế cắt giảm phát thải khí nhà kính Bộ trưởng Trần Hồng Hà đặt bút ký vào Hiệp định Paris Biến đổi khí hậu Hệ thống điện Việt Nam liên tục tăng trưởng quy mô công suất thập kỷ trở lại GW Công suất lắp đặt hệ thống điện Việt Nam 2011-2018 60 49 50 45 41 39 Công suất lắp đặt 40 34 30 26 24 10.1 7.4 16.8 16.5 Tuabin khí 13.6 7.4 7.4 7.4 0.9 4.9 6.4 2011 2012 2013 9.8 1.6 7.4 1.2 1.2 0.9 0.9 0.9 4.5 1.2 Dầu Than 7.4 12.0 NLTT & thủy điện nhỏ Thủy điện 15.8 13.2 7.4 2.4 14.6 7.4 10 3.1 2.1 2.0 1.7 1.0 0.5 20 30 4.0 13.3 14.6 2015 2016 17.1 18.9 Nguồn: VIET vẽ dựa số liệu từ NLDC (2020) 2014 2017 2018 Tỉ lệ NLTT biến thiên - VRE (gió, mặt trời) tăng nhanh cấu nguồn điện theo công suất lắp đặt 8% năm 2019 269 0.6% 237 0% 369 1% 572 1% 244 0.4% 572 1% 533 1% 18,516 38% Nguồn: VIET vẽ dựa số liệu từ EVN 21,603 31% Thủy điện Điện mặt trời 20,632 30% 7,152 13% 325 1% Dầu Diesel 8600 13% 7,152 15% 1,500 3% Than 7900 12% 20,383 37% 325 1% 894 1% Khí 19,804 36% 4,539 8% 19,907 41% 2020 Tổng 68.847 MW 2019 Tổng 54.888 MW 2018 Tổng 48.562 MW 84 0.2% >25% năm2020 1,500 3% 7185 10% Điện mặt trời áp mái Điện gió Khác 1500 2% Nhập 10 Tính đến cuối năm 2018 sản lượng điện VRE chiếm tỷ lệ không đáng kể Sản lượng điện huy động TWh Biểu đồ thành phần huy động nguồn năm 2008-2018 250 220 197 200 Diesel 83.1 163 144 150 63.5 119 100 100 26.0 27.5 40.9 Điện Gió 55.7 40.6 59.7 52.7 56.9 45.2 47.2 39.3 41.3 TBK chạy khí + Đi Nhiệt điện chạy khí 42.6 91.7 36.9 57.0 11.1 12.1 17.3 20.2 22.2 26.3 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Nguồn: VIET vẽ dựa số liệu từ NLDC (2020) Thuỷ Điện TBK chạy dầu 40.2 44.5 43.9 Điện Sinh khối Điện Mặt trời 85.9 29.9 50 32.4 130 109 87 77 Nhập 182 68.8 68.1 2016 2017 Nhiệt Điện dầu Nhiệt Điện than 37.2 2014 2015 2018 11 Tỉ trọng sản lượng điện VRE tăng dần Cơ cấu sản lượng điện theo nguồn 350 0.1% 53 3316 0.0% 1% 4818 2% 722 0.3% Nhiệt Điện than 66117 28% 2020 – 247 TWh 2019 – 243 TWh 120158 50% 3070 10761 340 1% 820 4% 0% 0% 982 0% Nhiệt Điện dầu Nhiệt Điện than Nhiệt điện chạy khí Nhiệt Điện dầu TBK chạy khí + Đi TBK chạy khí + Đi TBK chạy dầu Thuỷ Điện 72867 30% Điện Gió Thuỷ Điện Điện Mặt trời Điện Gió 822 0% Điện Sinh khối Điện Mặt trời 42402 18% Nhập Điện Sinh khối Diesel Khác 34660 14% 122533 50% Nhập 105 1239 0% 1% 1043 1% Nguồn: VIET vẽ dựa số liệu từ NLDC (2020) 12 Xu hướng tăng tỉ trọng VRE tương lai • Tỉ trọng VRE năm 2030 dự kiến đạt 27% theo công suất đặt tăng lên 42% vào năm 2045 • Năm 2020 công suất đặt điện mặt trời + mặt trời áp mái (16.5 GW) vượt công suất dự kiến cho năm 2025 (12.54 GW) dự thảo quy hoạch NL quốc gia GW Cơ cấu nguồn điện 2020-2045 300 276 Nhập Lào 250 234 Nhập Trung Quốc 55.1 TĐ tích + pin tích Điện sinh khối +NLTT khác 200 189 42.2 21 Điện mặt trời (+ áp mái (MW) Điện gió offshore 29.1 150 137 98 100 60 50 3.6 17.5 7.1 6.2 14.3 2020 6.7 0.7 12.5 11.3 4.8 19.6 0.3 2.7 10.6 12.4 18.6 16.0 19.7 1.4 12.1 10.6 15 30.9 23.1 5.5 5.3 19.7 19.7 12 5.7 27.25 7.9 32.05 39.6 5.9 19.7 16.5 Điện gió Thủy điện nhỏ (dưới 30MW) Thủy điện NĐ+TBK dầu Nguồn linh hoạt chạy LNG (ICE+SCGT) TBKHH sử dụng LNG 37.65 7.9 7.9 35.4 TBKHH có chuyển sang sử dụng LNG TBKHH+NĐ khí nội NĐ than nhập 20.3 26.4 32.2 16.8 17.0 16.9 15.8 14.1 2025 2030 2035 2040 2045 NĐ than nội Nguồn: VIET vẽ dựa số liệu từ Dự thảo Quy hoạch tổng thể Năng lượng Quốc gia (2020) 13 Các vấn đề vận hành hệ thống điều kiện tỉ trọng VRE cao 14 Các yếu tố tiên cho hệ thống điện vận hành cách ổn định, đảm bảo độ tin cậy Khả đáp ứng nhu cầu phụ tải theo thời gian thực (hệ thống có đủ cơng suất đặt) Khả đáp ứng lưới điện sở hạ tầng kèm Khả đáp ứng nguồn phát để bù đắp thời điểm cân hệ thống vận hành Tính ổn định hệ thống 15 Các đặc điểm quan trọng VRE ảnh hưởng đến vận hành hệ thống điện • Tính biến thiên: Năng lượng tái tạo (VRE) gió mặt trời phụ thuộc yếu tố thời tiết, khí tượng • • • • • Bức xạ nhiệt Che bóng Nhiệt độ Tốc độ gió Hướng gió • Tính khơng ổn định: Khơng thể dự báo hồn tồn xác sản lượng điện phát từ nguồn VRE • Hạn chế vị trí: mức độ khả dụng nguồn VRE không đồng tất khu vực địa lý khác • Các cơng nghệ phát điện không đồng bộ: VRE tương tác với lưới thông qua điện tử công suất, tách nguồn điện khỏi động lực học lưới điện 18 Tác động VRE đến vận hành hệ thống CÁC TÁC ĐỘNG PHỤ THUỘC VÀO ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG Nguồn IRENA 2017 Planning the operability of power systems – Overcoming technical and operational bottlenecks 19 Vai trị cơng tác dự báo thời tiết sản lượng VRE vận hành hệ thống điện 20 Vai trò dự báo sản lượng điện VRE • Mức độ xác dự báo sản lượng VRE có tầm quan trọng đặc biệt việc vận hành hệ thống điện cách tối ưu, mang lại lợi ích cho đơn vị phát điện đơn vị vận hành hệ thống Mua bán điện thị trường giao Độ ổn định hệ thống LỢI ÍCH CHO ĐƠN VỊ PHÁT ĐIỆN LỢI ÍCH CHO ĐƠN VỊ VẬN HÀNH HỆ THỐNG DỰ BÁO NGẮN HẠN Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Quy hoạch hệ thống DỰ BÁO DÀI HẠN Nguồn IRENA 2020 Adnvanced forcasting of variable renewable power generation 21 Các phương pháp ứng dụng dự báo sản lượng điện Khung thời gian Phương pháp Ứng dụng Trước 5-60 phút Statiscala, pesistenceb Điều khiển, điều tiết theo thời gian thực Trước 1-6 Kết hợp mơ hình dự báo thời tiết số trị (NWP thống kê) Lập lịch, phát theo tải, quản lý tải hệ thống Trước vài ngày NWP (Numerical Weather Prediction) Lập lịch, yêu cầu huy động nguồn dự phòng, mua bán điện, quản lý tải hệ thống Dự báo khí tượng, khí hậu, NWP Quy hoạch đầu tư (nguồn, lưới), phân tích dự phịng, lên kế hoạch bảo trì, quản lý vận hành Dự báo sản lượng điện Trước hàng tuần, theo mùa, trước năm Nguồn IRENA 2020 Adnvanced forcasting of variable renewable power generation 22 Mối quan hệ dự báo khí tượng dự báo sản lượng điện MƠ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT SỐ TRỊ MƠ HÌNH DỰ BÁO KHÍ TƯỢNG/THỜI TIẾT Nhiệt độ, xạ mặt trời, tốc độ gió, độ ẩm, mưa… MƠ HÌNH DỰ BÁO NĂNG LƯỢNG DỰ BÁO SẢN LƯỢNG SỐ LIỆU THỜI TIẾT ĐƯỢC CÔNG BỐ ĐẶC ĐIỂM NHÀ MÁY SỐ LIỆU THỜI TIẾT TƯ NHÂN MỨC ĐỘ KHẢ DỤNG CỦA NHÀ MÁY SỐ LIỆU TỪ THIẾT BỊ ĐO CÔNG CỘNG Source: IRENA 2020 Advanced forecasting of variable renewable power generation 23 Vài trò dự báo thời tiết đơn vị vận hành phát điện VRE Dự báo ngắn hạn Đối với đơn vị vận hành hệ thống Đối với đơn vị phát VRE Hỗ trợ công tác vận hành lưới điện cân hệ thống Lợi ích giao dịch thị trường điện ngày trước ngày Lên kế hoạch huy động nguồn dự phòng quản lý vận hành Dự báo dài hạn Lên kế hoạch ứng phó với kiện thời tiết cực đoan Lựa chọn vị trí xây nhà máy VRE phù hợp, hiệu 24 Floor, 18 Ly Thuong Kiet Str | Hanoi |100000 T : +84.243.204.5554 | M: +84.945.336.677 | info@vietse.vn | VIETSE.VN | Facebook | LinkeIn 25