I 5o hi 1
2.2.2 Qui hoạch nguồn phát trong thị trường điện độc quyền
Ở Mỹ hầu như tất cả các công ty điện đồng ý tiêu chuẩn qui hoạch hệ
thống xây dựng bởi Hội Đông Độ Tin Cậy Miền. Đối với qui hoạch nguồn thì
theo các tiêu chuẩn sau đây: mỗi nguồn trong vùng qui hoạch được phép cắt
điện và giảm tải theo kế hoạch, cắt điện và giảm tải bắt buộc, trợ giúp cho các
@ftươetg 2: (àu¿ hoạch hệ thống điện troạg thị trườyg điệu cạnÍt tranh
vùng và miễn lân cận, và giảm khả năng hay tải do các nhà sản xuất vận hành cho phép, xác suất mất điện cho khách hàng do thiếu nguồn trung bình không
lớn hơn một lần trong năm.
Tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát được phát biểu lại là xác suất không
cung cấp cho tải (“xác suất mất tải” hay chỉ tiêu “ LOLP ”) không lớn hơn 10% trong một năm (tương đương 1 lần trong 10 năm).
Một số công ty hay nhóm công ty trong miễn đánh giá hệ thống tập
trung dùng mô hình độ tin cậy toán học để mô phỏng hệ thống điện lớn. Các mô hình này dự báo LOLP cho những năm tới, với các giả định ngõ vào bao gồm dòng điện và phụ tải trong tương lai, các tổ máy hiện có và được qui
hoạch, đường dây liên kết các miền khác, các kế hoạch bảo dưỡng, cắt điện bắt buộc, cho phép giảm tải của người sản xuất. Hằng năm nếu chỉ số LOLP vượt qúa 10% thì phải quyết định yêu cầu nguồn phát mới.
Trong thị trường điện độc quyển, số lượng khả năng nguồn phát là ngoại suy dựa vào chỉ tiêu LOLP. Giá điện phụ thuộc vào kế hoạch công ty. Trong thị trường điện cạnh tranh, giá điện phụ thuộc vào cạnh tranh, và giá điện
quyết định việc đầu tư dự án nguồn phát mới.
Một khi yêu cầu khả năng nguồn phát mới đã được xác định, các công ty lựa chọn loại nguôn phát dựa vào các giả định nội tại về chi phí nguồn phát.
Ở Mỹ các giả định này được soạn thành luật trong qúa trình qui hoạch nguồn
tập trung nhằm xác định các nguồn phát tối ưu để đảm bảo độ tin cậy với chỉ phí thấp nhất.
Tóm lại, qui hoạch nguồn phát trong thị trường độc quyển được dựa theo
tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát và các giả định về chi phí nguồn phát, Khi
cân nguồn phát mới, công ty độc quyển chọn nguồn phát có chi phí thấp nhất
đạt yêu câu và có được các nguồn này thông qua người sở hữu trực tiếp hoặc hợp đồng với các máy phát khác. Chi phí các nguồn này cộng với các thiết bị truyền tải được thu hồi thông qua giá điện của công ty.
3.2.3 Qui hoạch mạng truyền tải trong thị trường điện độc quyền
Trong thị trường điện độc quyển, chức năng truyền tải được quản lý bởi
công ty cơ cấu theo chiều dọc. Nhiệm vụ bộ phận truyền tải trong công ty là
phối hợp với các phòng ban khác trong công ty để qui hoạch, xây dựng và vận
hành hệ thống truyền tải nhằm chuyển năng lượng điện từ các máy phát đến khách hàng với chi phí thấp nhất, nhưng đảm bảo độ tin cậy.
Qui hoạch hệ thống truyền tải là một phần của hệ thống điện tập trung.
Qúa trình qui hoạch nguồn yêu cầu cải thiện hệ thống truyền tải cho dự án nguồn phát. Vì vậy qui hoạch truyền tải tối ưu là thành phần của qui hoạch hệ thống tối ưu. Qui hoạch giữa nguồn phát và truyền tải trong thị trường cạnh tranh có sự phân biệt giá nguồn phát và truyền tải.
€luuơeug 2: (àui hoạek lệ thuốug điện troag thị trường điện cạmÍt tranÉt
Theo cơ chế qui hoạch này với “suất thu lợi” qui định, việc thu hồi vốn
thông qua giá dịch vụ, giá truyền tải và phân phối điện đến người tiêu thụ. Giá
độc quyển này cho phép thu hổi vốn đầu tư các nhà máy và hệ thống truyền
tải. Vì vậy thu hồi tài chính cho nguồn phát được đặt theo qui định. Đối với
công ty độc quyền, tiêu chuẩn độ tin cậy ngoại suy với các giả định chi phí và
giá qui định từ qúa trình qui hoạch nguồn. Giá năng lượng là kết qủa của bài
toán qu1 hoạch.
Tóm lại, người bán điện trong thị trường độc quyền chỉ có nghĩa vụ cung
cấp dịch vụ và tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát và truyền tải. Các tiêu chuẩn này phụ thuộc qúa trình đánh giá dự án. Mục tiêu cực đại lợi nhuận được thay
bằng mục tiêu tin cậy của dịch vụ công cộng. Nguồn và truyền tải mới được
xây dựng khi yêu cầu tiêu chuẩn độ tin cậy.
Tóm lại qui hoạch hệ thống trong thị trường điện độc quyền là:
- Đảm bảo tiêu chuẩn độ tin cậy theo qui hoạch ngoại suy từ việc cung
cấp các dịch vụ.
- Xác định các nguồn đảm bảo độ tin cậy với giá trị hiện tại của dự án
là thấp nhất.
-_ Giao việc quyết định nguồn cho công ty và người tham gia khác trong qúa trình qui hoạch nguồn.
- Kết hợp đầu tư nguồn phát và truyền tải.
2.3 QUI HOẠCH HỆ THỐNG TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH
TRANH [2]
Với việc đưa vào thị trường nguồn phát, tiêu chuẩn độ tin cậy toàn bộ hệ thống của thị trường điện độc quyền phải được xem lại. Tiêu chuẩn độ tin cậy toàn bộ hệ thống phải được phân chia thành tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn
phát và tiêu chuẩn độ tin cậy truyền tải. Và xem xét mỗi tiêu chuẩn này bị ảnh hưởng bởi thị trường nguồn phát như thế nào.
Vậy “độ tin cậy nguồn phát” là gì ? Độ tin cậy nguồn phát là một phần
của độ tin cậy hệ thống liên quan trực tiếp với khả năng sẵn sàng nguồn phát,
giả sử rằng không bị giới hạn khả năng truyền tải. Nói cách khác, độ tin cậy
nguồn phát chỉ có thể cải thiện bằng cách tăng nguồn phát có khả năng cung
cấp cho thị trường. Tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát quyết định số lượng nguồn phát được yêu cầu cung cấp cho tải với xác xuất nào đó, giả sử đủ khả
năng truyền tải trong phạm vi miền để cho phép tất cả các máy phát vận hành
tự do.
Tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát bao gôm:
- Yêu câu vận hành là đủ khả năng dự trữ vận hành để thay thế tổ máy phát lớn nhất trong thời gian 10 phút mất điện tổ máy đó.
@ftươxg 2: (Quả ftoacl hệ thốug điện troug thị trường điện cạnh tranh:
-_ Yêu cầu kế hoạch bảo dưỡng ngắn hạn là công ty điện không đưa hai
tổ máy phát lớn nhất ra để bảo dưỡng cùng thời điểm.
- Yêu cầu qui hoạch nguồn phát là công ty có giới hạn dự phòng khả
năng lắp đặt (20%) trên phụ tải đỉnh hàng năm mong muốn.
Vậy “độ tin cậy truyêễn tải” là gì ? Độ tin cậy truyền tải là phần của độ tin cậy hệ thống miễn liên quan trực tiếp đến khả năng truyền tải, giả sử rằng không giới hạn khả năng nguồn phát. Vì thế tiêu chuẩn độ tin cậy truyền tải
xác định số lượng truyển tải được yêu cầu cung cấp cho tải với xác suất nào đó, giả sử luôn luôn đủ khả năng nguồn phát để cân bằng với tải.
Tiêu chuẩn độ tin cậy truyền tải bao gôm:
- Tiêu chuẩn thiết kế trạm có phụ tải vượt qúa mức nào đó phải được cung cấp bằng hai đường dây riêng.
- Tiêu chuẩn vận hành là sự cố đường dây đơn không bắt buộc phải cắt điện người tiêu thụ.
Sự phân chia tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát và truyền tải là cần thiết để tìm
hiểu ảnh hưởng của qúa trình cạnh tranh đến từng tiêu chuẩn. Sau đây sẽ xem xét tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát trong thị trường điện cạnh tranh.
2.3.1 QUI HOẠCH NGUỒN PHÁT TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH
TRANH
Trong thị trường điện cạnh tranh, các công ty phát đầu tư vào nguồn
phát mới khi có lợi nhuận bởi vì các công ty phát không có nghĩa vụ hay quyền
lợi phục vụ công cộng, họ sẽ có động cơ tốt hơn khi liên quan đến lợi nhuận. Thường lợi nhuận được hoàn trả lại cho đầu tư ban đầu. Các công ty
phát đánh giá dự án mới phải dự báo kỳ vọng doanh thu (từ việc bán các dịch
vụ điện trong thị trường cạnh tranh), chi phí vận hành mạng (nhiên liệu, nhân
viên, tài sản và thuế thu nhập, giá sử dụng vốn của dự án, ..). Dòng doanh thu
trong tương lai được so sánh với đầu tư vào dự án. Nếu kết qủa suất thu lợi nội
tại của dự án lớn hơn suất thu lợi của công ty, công ty sẽ mua dự án. Nếu kết
qủa suất thu lợi nội tại của dự án nhỏ hơn suất thu lợi của công ty thì dự án sẽ bị hoãn lại.
Trước khi xem xét công ty phát cạnh tranh đánh giá các dự án như thế
nào, ta xem xét các điều kiện để nguồn phát cạnh tranh hiệu qủa.
2.3.1.1 Các điều kiện sau đây cho phép thị trường nguồn phát cạnh tranh
hiệu qủa
-_ Chính sách mở phù hợp cho hệ thống truyễn tải.
-_ Người tiêu thụ điện lẻ được tự do lựa chọn nhà cung cấp.
-_ Cho phép tham gia vào xây dựng nguồn phát mới.
fuvơrg 2: Qui koạck hệ thống điệp troadg thị trường điện cạnÍt tranÉt
- Thị trường đủ lớn để hỗ trợ nhiều nhà sản xuất có thể đạt được yêu
cầu tối thiểu trong cạnh tranh.
- Nguồn phát không tập trung nhiều ở một vài công ty phát để tránh
xảy ra hiện tượng công ty đẩy giá thị trường lên qúa cao.
- Đủ khả năng truyền tải miễn để phần lớn phụ tải được cung cấp bởi nhiều máy phát khác nhau trong hầu hết các giờ trong năm và phần lớn các
máy phát có thể vận hành liên tục.
Điện năng không giống với các loại hàng hóa khác, bởi vì nó truyền tức
thời trên mạng truyền tải và phân phối và không thể lưu trữ trên đường truyền.
Vì vậy tiêu chuẩn thường dùng cho các thị trường hàng hóa khác cần được xem xét trong thị trường điện. Do thị trường điện cạnh tranh hơn và các công ty phát xây dựng và thực hiện chiến lược riêng, thì các điểu kiện cho phép cạnh
tranh cần phải rõ ràng hơn.
Để thị trường điện cạnh tranh, mạng truyền tải đảm bảo tự do tham gia
cho tất cả người sản xuất và tiêu thụ. Các ràng buộc truyền tải là chấp nhận được, không một nhà cung cấp hay người tiêu thụ có thể thực hiện năng lực thị trường (market power) trong khoảng thời gian dài. Đặc biệt mạng truyền tải
của công ty điện phải có nhiều máy phát cung cấp cho tải thông nhiều đường
truyền nối đến chúng. Vì vậy thị trường điện cho phép cạnh tranh hiệu qủa
trong các vùng có nhiều công ty phát sở hữu và vận hành các tổ máy phát của
công ty đó.
Bây giờ ta xem xét giá năng lượng thị trường động như thế nào đặc biệt trong thời gian thiếu nguồn và hoàn thiện tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát. 2.3.1.2 Giá năng lượng thị trường động và tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát trong thị trường điện cạnh tranh
Với sự tổn tại thị trường động, tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát được hoàn thiện và bổ sung với cơ chế giá thị trường. Bằng cách giao dịch thị trường
giá động để dễ dàng phản ảnh giá trị độ tin cậy nguồn phát (đặc biệt khoảng
thời gian thiếu nguồn), xác định cách tốt nhất đảm bảo độ tin cậy có thể để
người tham gia thị trường giao dịch tại giá thị trường động này. Người sản xuất và hộ tiêu thụ sẽ đánh giá như thế nào để cực tiểu chi phí của họ, kể cả chỉ phí
giao dịch thị trường động và bất kỳ khoảng tiền phạt cho việc phá vỡ hợp
đông. Chi phí và rũi ro việc phạt tiển có thể được cân bằng bởi máy phát với chi phí và rũi ro khả năng thêm vào để tránh bị phạt.
Trong thị trường điện cạnh tranh, các máy phát cạnh tranh sẽ ra quyết
định thương mại thực hiện nghĩa vụ hợp đồng như thế nào để sản xuất và tích
lũy năng lượng. Những quyết định này sẽ được đưa ra theo giá thị trường động tương lai và thực hiện mức phạt. Việc cần thiết qui hoạch nguồn phát đáp ứng theo giá thị trường mong muốn. Quyết định xây dựng hay không xây dựng
nguồn phát mới hoàn toàn do lý do thương mại.
2.3.1.3 Đánh giá dự án nguồn phát
Đánh giá dự án nguồn phát trong thị trường cạnh tranh khó hơn trong thị trường độc quyền. Thay vì ngoại suy tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát, và quyết định kế hoạch mở rộng nguồn phát tối ưu sau khi xem xét các kế hoạch nguồn phát để đảm bảo tiêu chuẩn, công ty phát đánh giá dự án dựa vào kỳ
vọng thu hồi vốn. Nếu chi phí đầu tư và vận hành hệ thống thấp hơn so với giá
kỳ vọng của dự án, thì sẽ thu hồi lại vốn dự án và dự án nên thực hiện.
Khi phân tích dự án đầu tư, giả sử rằng công ty phát sẽ hành động như
người chấp nhận giá và không giả định bất kỳ thay đổi giá do đầu tư riêng rẽ
của nó. Vì vậy mỗi dự án nguồn phát được đánh giá riêng rẽ. Mặc dù công ty phát sẽ xem xét chi phí và doanh thu cho khoảng thời gian dài (20 năm), qúa
trình ra quyết định thường xem xét cơ hội đầu tư. Không giống hệ thống điện độc quyền là công ty phát cạnh tranh không giá định rằng hành động tức thời của họ ảnh hưởng đến giá điện trong tương lai hay giá trị đầu tư trong tương
lai.
Các giả định bao gôm:
ISO vận hành lưới và điều độ phối hợp các máy phát.
Thị trường động giải quyết vấn để mất cân bằng giữa nguồn năng lượng thực tế và theo kế hoạch và bổi thường cho bất kỳ sự cố nguồn
phát.
Tất cả các máy phát sở hữu bởi các công ty phát khác nhau hành động như người chấp nhận giá và bán điện với giá không qui định.
Thị trường năng lượng chính tùy thuộc vào năng lượng quyết định doanh thu của máy phát.
Các máy phát cạnh tranh có trách nhiệm lập kế hoạch và điều độ từng
giờ nguồn phát của họ.
Các giao dịch quyết định giá bán năng lượng của máy phát và tùy thuộc vào năng lượng được bán. Giả sử giá thị trường động giống nhau cho cả người
sản xuất và người tiêu thụ. Và giả định rằng giá trị độ tin cậy nguồn phát được
mô tả thông qua việc tăng giá thị trường động trong khoảng thời gian thiếu hụt
năng lượng. Vì thế trong khoảng thời gian thiếu nguồn, giá năng lượng mong
muốn có thể tăng lên rất lớn.
Phân tích dự án đầu tư bao gồm so sánh kỳ vọng doanh thu của dự án
đối với chi phí vận hành. Doanh thu từ dự án được so sánh với chỉ phí đầu tư dự án. Nếu suất? thu lợi nội tại của dự án lớn hơn suất thu lợi của công fy cho các dự án tương tự thì dự án sẽ được thực hiện. Khi xem xét nhiều dự án khác
nhau, mỗi dự án có suất thu lợi nội tại chấp nhận được sẽ được xây dựng, trừ
khi nguồn tài chính của công ty hạn hẹp. Trong trường hợp này, công ty sẽ
chọn dự án có suất thu lợi nội tại cao nhất.
€fuuwg 2: (àủ hoạeÌ hệ thống điện troug thị trường điện cguứt trai
Bài toán đánh giá nguồn phát không quan tâm bất kỳ tiêu chuẩn độ tin cậy nguồn phát, ví dụ giới hạn dự phòng lắp đặt. Công ty phát sẽ không đầu tư để duy trì giới hạn dự phòng mong muốn (trừ khi bị phạt tiền do không đảm bảo độ tin cậy), cũng không tối ưu dự án của họ cho toàn bộ thị trường. Nói
đúng hơn, máy phát cạnh tranh chỉ tối ưu đầu tư riêng của nó, tìm kiếm doanh
thu cao nhất có thể được từ dự án.
Để thu hồi vốn từ dự án, công ty phát cạnh tranh phải dự báo rõ ràng hoạt động của dự án và giá năng lượng bán ra. Vì vậy nhiều cơ chế phân tích về dự báo hoạt động hệ thống được thay thế bằng nổ lực dự báo giá điện.