7. Kết quả dự kiến đạt được:
2.1.3.4. Cách thức mua bán điện
Một vấn đề đặt ra là việc người bán và mua sẽ mua và bán những gì và như thế nào?
Mua bán cơ bản
Hợp đồng mua bán điện xác định: Công suất yêu cầu, thời gian kéo dài công suất yêu cầu, thời điểm bắt đầu và kết thúc, địa điểm mua. Công suất mua có đơn vị tùy ý, cũng có thể theo bậc nhất định. Thời gian kéo dài có thể là nửa giờ, một giờ hay dài hơn. Thời điểm bắt đầu có thể là giờ sau, ngày sau v.v…Địa điểm mua có thể là ở nhà máy điện hay ở phụ tải, cũng có thể ở một điểm trung gian nào đó. Giá mua theo thỏa thuận song phương hay theo quy định của sàn mua-bán điện. Giá mua điện dài hạn là giá trung bình dài hạn, còn giá mua điện ngắn hạn (nửa giờ, giờ v.v…) thì phụ thuộc thời điểm: Đỉnh, ngoài đỉnh hay min.
Ví dụ, một xí nghiệp lớn hợp đồng với một GENCO mua 100 MW trong 1 giờ bắt đầu từ 12 giờ hôm sau với giá 1000 đ/kWh, điểm nhận điện là tại đầu vào trạm trung gian phụ tải 220/110 kV. Chú ý là nếu mua điện tại đây thì công suất phát từ GENCO phải lớn hơn 100 MW do có tổn thất công suất trên lưới điện. Ngược lại, nếu điểm lấy điện là ở GENCO thì phụ tải chỉ nhận được công suất nhỏ hơn 100 MW do có tổn thất . Hai bên cũng có thể hợp đồng mua bán cả năm hoặc nhiều năm.
hiện ở thời gian mua, điện năng phải đảm bảo độ tin cậy cao theo hợp đồng, mức tin cậy "cao" thế nào là do hai bên bán và mua thỏa thuận.
Về mặt độ tin cậy cung cấp điện có các loại hình mua bán sau :
- Mua điện chắc chắn: Người mua, mua cả công suất và điện năng với độ tin cậy cao theo thỏa thuận.
- Mua điện không chắc chắn: Người mua có thể mua điện từ GENCO với giá thấp hơn bình thường với điều kiện nếu GENCO thiếu công suất do sự cố thì có thể cắt điện không báo trước. Trong trường hợp này người mua chỉ mua điện năng của GENCO.
- Mua công suất dự trữ:Người mua có thể mua công suất dự trữ cho những phụ tải yêu cầu độ tin cậy rất cao, công suất này chỉ dùng đến khi xảy ra sự cố nguồn điện.
Ví dụ, một bệnh viện có yêu cầu công suất 10 MW, mua điện độ tin cậy cao của GENCO 1, nhưng mua công suất dự trữ 10 MW của GENCO 2 cho trường hợp GENCO 1 sự cố. GENCO 2 có hai sự lựa chọn: Để 10 MW dự trữ nóng (không sản xuất điện năng) cho bệnh viện; cứ sản xuất điện và bán cho hộ tiêu thụ A mua điện không chắc chắn (được phép cắt điện bất cứ khi nào), khi nào bệnh viện cần công suất thì cắt điện của hộ tiêu thụ A để cấp cho bệnh viện. Tất nhiên phương án 2 hiệu quả hơn. Hộ tiêu thụ A chỉ cần trả tiền điện năng tiêu thụ còn bệnh viện trả tiền công suất.
Trong thực tế, có thể kết hợp mua bán điện chắc chắn và không chắc chắn: Ví dụ mua điện chắc chắn ngày chủ nhật, không chắc chắn vào ngày thường v.v… Mức tin cậy cao (mức chắc chắn) cũng có thể chia bậc, thí dụ một lần mất điện trong 100 năm, 50 năm v.v… tất nhiên giá cả cũng khác nhau . Các hợp đồng mua bán điện có thể rất chi tiết, điều này tùy thuộc vào người mua và người bán.
Mua bán dịch vụ
Sau khi hai bên mua và bán đã ký hợp đồng mua điện cơ bản, giao cho TRANSCO truyền tải, người mua và cả người bán còn phải trả tiền cho các dịch vụ cần thiết để tải được điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Ngoài ra, còn các dịch vụ phụ bao gồm: Điều khiển hệ thống điện, cung cấp công suất phản kháng và điều chỉnh điện áp, bù tổn thất công suất tác dụng, theo dõi phụ tải v.v… hỗ trợ cho dịch vụ chính, là nhu cầu của dịch vụ chính và người sử dụng lưới truyền tải.
Ví dụ, ở thị trường điện Hoa Kỳ, Ủy ban điều phối năng lượng liên ban (FERC), tính chất tự nguyện theo yêu cầu được quy định theo bảng 2.2 dưới đây [10]:
Bảng 2.2 Các dịch vụ truyền tải chính và phụ và các yêu cầu của chúng
Các dịch vụ đề nghị SO chịu trách nghiệm
Yêu cầu cho
SO cấp Mua của SO Mua khác
1.Tải điện năng Tải điện năng từ nơi này tới nơi khác
X
2.Vận hành công suất Giám sát và điều khiển X X
3.Công suất phản kháng Cân bằng công suất phản kháng địa phương và cục bộ
X X
4.Bù tổn thất công suất Cấp công suất để bù vào tổn thất công suất khi tải
X X X
5.Mất câng bằng năng lượng
Xảy ra khi sụt giảm nguồn tải X X X
6.Bù phụ tải biến đổi Bù tức thời sự dao động nhỏ của phụ tải
tác dụng
X X X
7.Dự trữ vận hành Hỗ trợ hệ thống khi có sự cố X X X
8.Dự trữ cung cấp Tái cấp điện cho phụ tải khi có sự cố máy phát
9.Chương trình động Tín hiệu giám sát và điều khiển Cho phụ tải biến đổi
10.Khởi động đen- Black start
Cần trợ giúp cho nhà máy điện khởi động lạnh ( không có tự dùng ) 11.Các dịch vụ khác Cho phép chọn các dịch vụ khác:
theo dõi dòng công suất, giám sát độ tin cậy.
Ví dụ về thị trường điện tập trung (electricity pool market)
Thị trường điện tập trung có đặc điểm: Điện năng được mua bán thông qua thị trường chứ không giao dịch trực tiếp giữa người tiêu dùng và người sản xuất.
Thị trường điện tập trung được vận hành bởi đơn vị điều hành thị trường điện (MO) riêng hoặc gộp chung vào ISO. Nhiệm vụ của điều hành thị trường điện là đạt được tối ưu kinh tế ngắn hạn (short-run economic optimum).
Để đạt được điều này, điều hành thị trường điện thu thập giá thầu điện năng của cả nhà sản xuất lẫn người tiêu thụ. Giá này có giá trị trong một khoảng thời gian nhất
định thường là nửa giờ và được đệ trình cho ISO một ngày trước khi thực hiện. Vì thế, thị trường điện tập trung là thị trường điện một ngày trước.
Sau khi các giá thầu được trình báo, điều hành thị trường điện giải bài toán vận hành tối ưu dòng công suất (OPF) với mọi hạn chế của lưới tuyền tải điện sao cho hàm mục tiêu là tối ưu hóa chi phí tổng, còn gọi là đạt lợi ích xã hội tối ưu.
OPF tính ra giá điểm (giá tại chỗ - local price) cho mỗi nút của lưới điện (local pricing) và lượng điện năng cung cấp hoặc tiêu thụ của các thành viên tham gia thị trường điện.
Hình 2.10 Sơ đồ tính giá trong thị trường điện tập trung
Người tiêu thụ và người cung cấp sau đó tính tiền theo lượng điện năng tiêu thụ hoặc cung cấp và giá ở điểm nút tương ứng.
Ở một số thị trường điện tập trung như NORD POOL, người ta tính giá thanh toán thị trường (MCP-Market Clearing Price) cho toàn lưới truyền tải điện (global) hoặc cho vùng (zonal).
Trong ngày hôm sau nếu có sự sai khác giữa kế hoạch đã tính toán và công suất phát hoặc tiêu thụ thực tế thì sự sai khác đó được giải quyết bằng thị trường cân bằng trong tức thời (spot markets), thị trường này thực hiện đấu thầu 10 phút một lần. Trên hình 2.9 và hình 2.10 là sơ đồ giao dịch và sơ đồ tính giá trong thị trường điện tập trung.
Trong thị trường điện độc quyền bài toán OPF được giải khi cho biết chi phí công suất tác dụng của các tổ máy phát, còn phụ tải được cho biết và phụ tải phải được cấp điện hoàn toàn. Còn trong thị trường điện phi điều tiết, điều hành thị trường điện không biết dữ liệu về hàm chi phí sản xuất của các nhà máy của các chủ sở hữu. Mặt khác, người mua lại có thể thay đổi yêu cầu theo giá mua mà họ phải trả. Như vậy, đơn vị điều hành thị trường điện chỉ có trong tay các giá thầu của các bên, dùng nó để chạy bài toán OPF.
Trên hình 2.11 là các hàm đặc trưng cho giá thầu bán (a) và giá thầu mua (b). Hàm giá thầu bán cho biết giá tối thiểu mà bên cung có thể bán một lượng điện năng tương ứng. Nếu giá thấp hơn p1 thì bên cung cấp không bán điện năng cho thị trường. Còn nếu giá cao hơn p3 thì bên cung có thể bán hết khả năng.
lượng điện năng mua tương ứng. Nếu giá lớn hơn p3 thì bên mua sẽ không mua điện năng. Còn nếu giá mua thấp hơn p1 thì bên mua sẽ mua hết khả năng.
Hình 2.11 Hàm đặc trưng cho giá bán và giá mua