2.2.5.1. Hiện trạng phát triển nguồn phân tán tại Việt Nam
Trong những năm gần ựây, mối quan tâm về DG tại Việt Nam ngày càng nhiều khi mà nhu cầu về các nguồn phát ựiện tại chỗ ựang gia tăng. Những nguồn ựiện phân tán như: ựiện gió, ựiện mặt trời, thủy ựiện nhỏ, ựiện sinh khối, Ầ ựang ựược chú ý quan tâm hơn cả. Tắnh tới năm 2010, tổng công suất của DG ựã ựược lắp ựặt và ựưa vào vận hành khoảng 380MW, trong ựó nguồn thủy ựiện nhỏ, ựiện gió chiếm tỉ trọng lớn nhất.
Trong một vài năm tới, các nguồn DG khác như: ựiện gió (Phương Mai Ờ 50,4MW, Phước Ninh Ờ 20MW, Phú Quý Ờ 1000MW, Ầ); ựiện mặt trời ở khu vực Tây Nguyên khi ựi vào vận hành sẽ ựóng vai trò quan trọng ựáng kể ựảm bảo
nhu cầu ựiện năng cho các phụ tải ựịa phương, góp phần giảm tải cho các hệ thống ựiện khu vực.
Các dự án thủy ựiện nhỏ ựấu nối vào lưới phân phối chủ yếu tập trung tại khu vực Tây Bắc, Bắc Trung Bộ,Trung Trung Bộ và khu vực Tây Nguyên. đây cũng chắnh là khu vực có tiềm năng ựể phát triển nguồn phân tán trong tương laị
Như vậy, lưới phân phối của Việt Nam trong tương lai không xa sẽ có những thay ựổi ựáng kể về cấu hình và các vấn ựề kỹ thuật liên quan khác tới khai thác, kết nối và vận hành mạng ựiện.
2.2.5.2. Tiềm năng phát triển nguồn phân tán tại Việt Nam * Tiềm năng năng lượng gió:
Trong chương trình ựánh giá về năng lượng cho Châu Á, Ngân hàng Thế giới ựã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió khu vực đông Nam Á, trong ựó có Việt Nam. Theo tắnh toán của nghiên cứu này thì Việt Nam có tiềm năng về gió lớn nhất, tổng tiềm năng ựiện gió của Việt Nam ước ựạt 513.360MW.
động cơ gió phát ựiện ựã ựược nghiên cứu, ứng dụng từ ựầu năm 80. Nằm trong chương trình Quốc gia về nghiên cứu, ứng dụng các dạng năng lượng mới và tái tạọ Các cơ quan tham gia nghiên cứu và lắp ựặt thử nghiệm về lĩnh vực này gồm: Viện Năng lượng, Bộ Giao thông vận tải, Viện cơ giới Bộ quốc phòng, các Trung tâm nghiên cứu năng lượng mới của Trường ựại học Bách khoa Hà Nội và thành phố Hồ Chắ Minh. Hầu hết các cơ quan này ựều nghiên cứu, thử nghiệm loại tuabin gió công suất nhỏ từ 150W ựến 5kW.
Theo ựiều tra [6], tắnh ựến cuối năm 1999 ựã có khoảng 1000 máy phát ựiện gió phát ựiện cỡ gia ựình (công suất từ 150W ựến 200W) ựã ựược lắp ựặt sử dụng, chủ yếu ở ven biển đà Nẵng trở vàọ Và nhiều dự án gió phát ựiện với công suất lớn như:
Dự án ựiện gió tại huyện ựảo Bạch Long Vĩ Ờ công suất 800kW. Dự án ựiện gió ựảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận với công suất 6MW, bao gồm 3 trụ tuabin 2MW, ựiện năng sản xuất hàng năm khoảng 25,4 triệu kWh. Dự án ựiện gió huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận với công suất 625kW. Dự án ựiện gió tại ựảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi ựang tìm ựối tác liên doanh ựầu tư.
* Tiềm năng năng lượng mặt trời:
Việt Nam là nước nhiệt ựới, tiềm năng bức xạ mặt trời vào loại cao trên thế giới, ựặc biệt các vùng miền phắa Nam có nhiều nắng. Theo thống kê của Tổng cục khắ tượng thủy văn về số giờ nắng (bình quân trong 20 năm) ở nước ta có thể chia lam 3 vùng:
Vùng 1: Các tỉnh vùng Tây Bắc (Sơn La, Lai Châu) có số giờ nắng tương ựối cao, từ 1897h/năm ựến 2102h/năm.
Vùng 2: Gồm các tỉnh còn lại của miền Bắc và một số tỉnh từ Thanh Hóa ựến Quảng Bình, số giờ nắng trung bình từ 1400h/năm ựến 1700h/năm.
Vùng 3: Gồm các tỉnh từ Huế trở vào, có số giờ nắng cao nhất cả nước, từ 1900h/năm ựến 2700h/năm.
đánh giá tiềm năng khả thực của nguồn năng lượng mặt trời cho một vùng thì số giờ nắng bình quân phải ựạt từ 1800h/năm trở lên (theo nhận xét của Tạp chắ Năng lượng thế giới Ờ World Energy tháng 3 năm 2001). đối với ựiều kiện ở Việt Nam thì chỉ tiêu trên là phù hợp.
Pin mặt trời ựược nghiên cứu và triển khai ứng dụng ở Việt Nam tương ựối muộn, vào ựầu năm 1990. đến năm 1994 triển khai ứng dụng các thiết bị này phát triển khá mạnh mẽ. Các con số ựược thống kê cụ thể như sau[6]:
Khu vực phắa Nam: Các trạm có công suất từ (500 Ờ 1000) Wp lắp ựặt ở các trung tâm xã. Các dàn pin công suất từ (250 Ờ 500) Wp phục vụ các bệnh viện, trạm xá và các cụm văn hóa xã. đến nay có khoảng 800 dàn pin mặt trời ựã ựược lắp ựặt và sử dụng cho các hộ gia ựình với công suất (22,5 Ờ 50) Wp.
Khu vực miền Trung: Có hai dự án lai ghép của Pin Mặt trời có công suất lớn nhất Việt Nam là: Dự án phát ựiện ghép giữa Pin Mặt trời và Thủy ựiện nhỏ với công suất 125kW; Dự án phát ựiện ghép giữa Pin Mặt trời và ựộng cơ gió phát ựiện với công suất 9kW.
Khu vực phia Bắc: Tắnh ựến tháng 12 năm 2004, khối lượng lắp ựặt ứng dụng cho các hộ gia ựình là 450 dàn, dùng cho Trạm Biên phòng và bộ ựội ở hải ựảo là 94 dàn, cho Trạm xá, trường học, Trung tâm văn hóa xã là 42 dàn.
Ngoài ra còn có các dự án như: Quảng Ninh có hai dự án với công suất 35kW; Dự án lắp ựặt tại Quảng Hà, Cao Bằng với công suất 6120Wp; Dự án lắp ựặt tại Lộc Bình, Lạng Sơn ựã hoàn thành 2002 với tổng công suất là 3000Wp.
Tắnh ựến tháng 12 năm 2004, tổng công suất Pin Mặt trời ựã ựược lắp ựặt, ứng dụng tại Việt Nam là 1152kWp.
Tiềm năng năng lượng mặt trời ở nước ta là rất lớn. Việc ựầu tư, phát triển năng lượng mặt trời có thể là một trong những chiến lược phát triển năng lượng. Tuy nhiên, hiệu quả ựầu tư phụ thuộc rất nhiều vào những nghiên cứu phân vùng tiềm năng năng lượng cụ thể.
* Tiềm năng năng lượng thủy ựiện nhỏ:
Việt Nam là nước có tiềm năng TđN rất phong phú. Theo ước tắnh của Viện Năng lượng, hệ thống sông ngòi của nước ta có tiềm năng khoảng 300 tỷ kWh.
Tắnh riêng nhóm dự án TđN ựã ựăng ký ở Bộ Công thương, năm 2007 có tất cả 26 nhà máy loại này ựi vào vận hành với tổng công suất 450MW. Năm 2008 có thêm 24 nhà máy ựi vào hoạt ựộng với tổng công suất 343MW. Trong khi có 126 dự án thủy ựiện ở Lào Cai ựược dần thực hiện trong 10 năm nữạ
Tắnh ựến nay, theo thống kê của Bộ Công thương, toàn quốc có 216 dự án thủy ựiện vừa và nhỏ ựăng ký ựầu tư xây dựng với tổng công suất gần 4.100MW, gấp hai lần công suất của Nhà máy thủy ựiện Hòa Bình.
Theo ựó, Quy hoạch phát triển ựiện lực quốc gia giai ựoạn 2006 Ờ 2015 có xét triển vọng ựến năm 2025 (Quy hoạch ựiện 4), ựã ựược Thủ tướng phê duyệt, ựề ra yêu cầu nâng tổng công suất các nguồn TđN, năng lượng tái tạo thêm khoảng 1.200MW giai ựoạn 2006 Ờ 2010 và 1.250MW giai ựoạn 2011 Ờ 2015.
Tại tỉnh đăk Nông ra hẳn chắnh sách khuyến khắch và nhanh chóng xây dựng ựược hơn 60 dự án với tổng công suất hơn 200MW và vốn ựầu tư hơn 4.000 tỷ ựồng. Tỉnh Kon Tum cũng kịp quy hoạch 54 dự án với tổng công suất 138MW.
đến nay, tại 36 tỉnh, thành phố trong cả nước ựã có tới 1.021 dự án thủy ựiện với tổng công suất 24.246MW ựã ựược phê duyệt quy hoạch. Trong ựó có 138 dự án với quy mô lớn, công suất 18.366MW thuộc Quy hoạch bậc thanh thủy ựiện trên
dòng chắnh các sông lớn ựược Bộ Công thương phê duyệt, hầu hết ựã và ựang ựược triển khai ựầu tư xây dựng theo chỉ ựạo của Thủ tướng Chắnh phủ.
Một làn sóng ựầu tư vào TđN ựã bùng nổ ở nhiều tỉnh trong thời gian quạ Chỉ riêng tại 9 ựịa phương ựược kiểm tra gồm Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình định, Phú Yên, Kon Tum, Gia Lai, đắk Lắk, đắk Nông và Lâm đồng, ựã có tới 472 dự án, vị trắ tiềm năng, với công suất hơn 7.500MW ựược quy hoạch làm thủy ựiện.
Nguồn lợi mà TđN ựem lại là rất lớn, nhưng việc tiếp tục cho phép triển khai xây dựng các nhà máy thủy ựiện cũng cần xem xét, ựánh giá một cách toàn diện, tránh tình trạng cấp phép xây dựng ồ ạt, làm ảnh hưởng ựến cảnh quan môi trường, gây thiệt hại và cạn kiện tài nguyên. Bên cạnh ựó, các cơ quan chức năng cũng cần thường xuyên giám sát chất lượng cũng như tiến ựộ các công trình, nhằm ựảm bảo chất lượng công trình, tiết kiệm chi phắ và sớm ựưa vào vận hành sử dụng.
* Tiềm năng năng lượng sinh khối:
Tiềm năng to lớn của nguồn năng lượng sinh khối tại Việt Nam, cụ thể hàng năm, nguồn phụ phẩm, phế thải cung cấp trên 50 triệu tấn sinh khốị Tiềm năng sinh khối gỗ, phụ phẩm nông nghiệp, chất thải sinh hoạt xã hội của Việt Nam tương ựương tương ứng với 8,78 triệu TOE dầu mỏ, với 7,3 triệu TOE là từ nguồn rơm rạ. Tuy nhiên, trong ựó chủ yếu làm chất ựốt cho ựun nấu ở các hộ gia ựình. Các dự án sản xuất ựiện từ bã mắa thường bao gồm trong các dự án chế biến mắa ựường lớn, trong ựó công suất các lò hơi hiện hữu ựa phần chưa ựược sử dụng hết, nhờ ựó có thể bổ sung một máy phát Ờ tua bin hơi cho sản xuất thêm ựiện năng từ nguồn bã mắa thừạ đây là một bước tiến mới trong khai thác và sử dụng nguồn năng lượng sinh khối trong nước. Hiện nay chúng ta có thể sản xuất ựiện năng và nhiệt năng từ khoảng 1,5 triệu tấn trấu và 2,6 triệu tấn bã mắạ Ngoài ra, có thể xem xét thêm các phế thải sau chế biến gỗ tại các nhà máy, xắ nghiệp chế biến lâm sản lớn nhằm khai thác phục vụ sản xuất năng lượng.
2.2.5.3. Kế hoạch phát triển nguồn phân tán ở nước ta
Dự báo công suất của các nguồn phân tán có tiềm năng ở nước ta tắnh ựến năm 2030 (hình 2.12) [29]
Hình 2.12: Dự báo công suất các nguồn phân tán tại Việt Nam ựến năm 2030
Theo những nghiên cứu trong Quy hoạch phát triển ựiện lực Quốc gia giai ựoạn 2011 Ờ 2020 có xét ựến năm 2030, nguồn phân tán bao gồm chủ yếu là nguồn thủy ựiện nhỏ và các dạng năng lượng tái tạo khác chiếm từ (3 Ờ 5)% tổng ựiện năng sản xuất của toàn hệ thống ựiện tương lai trong giai ựoạn nàỵ Trong ựó, TđN và ựiện gió sẽ chiếm phần lớn trong tỷ trọng những nguồn năng lượng phân tán sử dụng năng lượng tái tạọ Chi tiết kế hoạch phát triển nguồn phân tán ựược liệt kê trong bảng 2.2:
Bảng 2.2: Kế hoạch phát triển nguồn ựiện sử dụng năng lượng tái tạo giai ựoạn 2011 Ờ 2020 có xét ựến năm 2030
Loại năng lượng và tiềm năng Giai ựoạn khai thác trong quy hoạch(MW)
TT Loại năng lượng
Tổng tiềm năng kinh tế - kỹ thuật (MW) 2011- 2015 2016- 2020 2021- 2025 2026- 2030 Tổng khai thác (2011- 2030) 1 địa nhiệt 340 0 0 0 0 0 2 Mặt trời 81,22 2,5 4,5 6 6 6 3 Gió 2185 316 898 1594 1594 1594 4 Sinh khối 501 100 210 319 319 319 5 Khắ sinh học và từ bãi rác 466 32 88 181 181 181 6 Thủy ựiện nhỏ 1209 1679 2179 2829 2829
Kết luận:
Những nguồn ựiện phân tán như: ựiện gió, ựiện mặt trời, thủy ựiện nhỏ, ựiện sinh khốị..ựang ựược chú ý quan tâm hơn cả ở Việt Nam. Tắnh tới năm 2011, tổng công suất của DG ựã ựược lắp ựặt và ựưa vào vận hành khoảng 380,5MW, trong ựó nguồn thủy ựiện nhỏ, ựiện gió chiếm tỉ trọng lớn nhất.
Trong một vài năm tới, các nguồn DG khác như: ựiện gió (Phương Mai Ờ 50,4MW; Phước Ninh Ờ 20MW; Phú Quý Ờ 100MW...), ựiện mặt trời ở khu vực Tây Nguyên... khi ựi vào vận hành sẽ ựóng vai trò ựáng kể trong việc ựảm bảo nhu cầu ựiện năng cho các phụ tải ựịa phương, góp phần giảm nhiệt cho các hệ thống khu vực. Tỷ lệ ựiện năng từ các nguồn năng lượng phân tán năm 2020 sẽ chiếm khoảng 4,5% tổng ựiện năng toàn quốc, và ựạt 6% vào năm 2030.
CHƯƠNG 3
ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN đIỆN PHÂN TÁN TỚI CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA LƯỚI TRUNG ÁP
3.1. Khái quát chung
Những lợi ắch là DG mang lại cho lưới ựiện như ựã ựề cập ở trên. Tuy nhiên, khi kết nối DG vào lưới ựiện còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn kết nối và ràng buộc về mặt kỹ thuật và kinh tế. Tùy thuộc vào cấu trúc của lưới ựiện mà những tiêu chuẩn cũng khác nhau và kéo theo ảnh hưởng của DG tới lưới cũng khác nhaụ Lưới ựiện phân phối bị giới hạn bởi những ràng buộc về ổn ựịnh ựiện áp và khả năng tải của ựường dây, thiết bị. Ngoài ra các tiêu chuẩn cơ bản cho phép kết nối vào lưới ựiện phân phối (tiêu chuẩn về cấp ựiện áp, tần sốẦ) bị ảnh hưởng bởi kỹ thuật và công nghệ chế tạọ
Các nguồn phân tán (DG) thường ựược kết nối chủ yếu là ở lưới ựiện phân phối trung áp với cấp ựiện áp từ 6kV ựến 35kV. Những nghiên cứu trước ựây cho thấy, với mức ựộ thâm nhập từ 10-15% của các nguồn phân tán vào lưới sẽ không có những thay ựổi ựáng kể nào ựối với cấu trúc lưới và hệ thống ựiện [3]. Tuy nhiên khi mức ựộ thâm nhập của DG càng tăng thì mức ựộ ảnh hưởng lên lưới là càng lớn. Khi ựó, ngoài những ảnh hưởng tới tắnh kinh tế của lưới ựiện, những lợi ắch và bất lợi, và những vấn ựề liên quan ựến môi trường và biến ựổi khắ hậu, sự thâm nhập của DG vào lưới còn làm phát sinh những vấn ựề kỹ thuật cần phải quan tâm, ựó là:
- đặc tắnh ựiện áp thay ựổi trên toàn lưới phụ thuộc vào công suất tiêu thụ. - Quá ựộ ựiện áp sẽ xảy ra do việc kết nối và ngắt kết nối các máy phát thậm chắ là do quá trình vận hành máy phát phân tán.
- Tăng mức ựộ dòng ngắn mạch sự cố.
- Vấn ựề về phối hợp bảo vệ giữa phắa máy phát phân tán và lưới ựiện. - Tổn thất công suất thay ựổi theo các cấp ựộ phụ tảị