I. Tính toán lựa chọn công suất đặt
1.Nguyên tắc chung
Do NMTĐ có thời gian hoạt động lâu dμi nên các dự án thủy điện cần phải đ−ợc tính ít nhất với thời hạn (15-20) năm. Công suất đặt của NMTĐ cũng cần đ−ợc xem xét trong quan hệ lμm việc với hệ thống, t−ơng lai ít nhất trong khoảng thời gian nμy. Có các quan điểm khác nhau khi chọn ph−ơng pháp thực hiện dự án: - Ph−ơng pháp so sánh ph−ơng án thông qua các chỉ tiêu kinh tế tμi chính (NPV, IRR, B/C).
- Ph−ơng pháp lựa chọn ph−ơng án theo tiêu chuẩn tối −u (chi phí tính toán Z). - Ph−ơng pháp so sánh với đối t−ợng nhiệt điện thay thế.
Mỗi ph−ơng pháp có −u nh−ợc điểm riêng nên th−ờng đ−ợc phối hợp áp dụng. ở giai đoạn đầu để luận chứng tiền khả thi vμ khả thi, ph−ơng pháp dựa vμo các chi tiêu phân tích kinh tế - tμi chính tỏ ra thích hợp. Tính khả thi của tất cả các ph−ơng án mức n−ớc (tổ hợp MNDBT vμ MNC) với công suất đảm bảo (tính theo l−ợng n−ớc dòng chảy, ch−a xét điều kiện hệ thống) cỏ thể kiểm tra đ−ợc theo các chỉ tiêu NPV, IRR, B/C. Thực chất ở giai đoạn nμy có thể coi các dự án độc lập với vốn đầu t− hạn chế hoặc không hạn chế nên các ph−ơng án có NPV>0 đều đ−ợc coi lμ khả thi, đ−a vμo so sánh tiếp.
Trong b−ớc tính toán tiếp theo, công suất đặt đ−ợc xem xét đến điều kiện hệ thống vμ chọn ra công suất đặt cuối cùng (tạm gọi lμ tối −u) cho mỗi ph−ơng án mức n−ớc. Tính hợp lý (hay tối −u về công suất đặt) cho mỗi ph−ơng án mức n−ớc rất phụ thuộc vμo điều kiện hoạt động vμ chế độ lμm việc của nó.
Các NMTĐ không có hồ chứa n−ớc rất mong muốn phát điện theo chế độ của dòng chảy tự nhiên: phát bằng phẳng theo biểu đồ ngắn hạn vμ thay đổi sản l−ợng điện năng cung cấp theo mùa. Trong khi đó phụ thuộc vμo hợp đồng mua bán điện hay nhu cầu hệ thống biểu đồ phát có thể bị giới hạn, hoặc theo dạng định sẵn. Các NMTĐ có hồ chứa n−ớc có thể tham gia điều tiết (từ điều tiết ngμy trở lên) chủ yếu bị giới hạn bởi khả năng cung cấp điện năng theo mùa. Phía hệ thống giới hạn phần công suất tham gia phủ đỉnh của nhμ máy, tùy thuộc vμo biểu đồ phụ tải tổng vμ nhu cầu công suất dự phòng sửa chữa.
Các yếu tố trên ảnh h−ởng đến quyết định lựa chọn trị số công suất đặt cuối cùng. Trong giới hạn quy định, các NMTĐ có thể lựa chọn công suất đặt thêm (v−ợt lên trên trị số công suất đảm bảo) sao cho có lợi nhất về đầu t− kinh tế. Nói chung, trị số công suất đảm bảo lμ trị số công suất tối thiểu cho công suất đặt bởi các tổ máy luôn luôn đủ n−ớc (trừ khi bị giới hạn bởi các điều kiện phi kinh tế). Có nên đặt thêm các tổ máy lμm việc theo mùa hay không phụ thuộc giới hạn cho phép (từ phía hệ thống hay hợp đồng) vμ l−ợng n−ớc còn d− theo mùa.
Do cμng có nhiều tổ máy đặt thêm thì thời gian còn d− n−ớc theo mùa cμng ngắn (t−ơng ứng với đ−ờng cong thời gian đảm bảo n−ớc), hiệu quả đặt thêm công suất cμng giảm, nên nguyên tắc chung của việc lựa chọn công suất đặt lμ tăng dần từng b−ớc trị số công suất cho đến khi hiệu quả kinh tế không còn nh− mong muốn. Khi đó nhận đ−ợc trị số công suất đặt cuối cùng.
Có thể áp dụng các ph−ơng pháp khác nhau khi đánh giá hiệu quả của l−ợng công suất đặt thêm tùy thuộc các điều kiện tính toán.
Với các dự án thủy điện nhỏ th−ờng chỉ có các hợp đồng mua bán điện (quy định giá điện vμ các giới hạn biểu đồ). Đôi khi còn bị giới hạn bởi khả năng truyền tải của l−ới. Trong tr−ờng hợp nμy có thể tính toán khá đơn gian theo thời gian thu hồi vốn đầu t− của các tổ máy đặt thêm. Giá bán điện vμ đặc tr−ng l−ợng n−ớc của dòng chảy lμ những yếu tố quyết định.
Với dự án xây dựng các NMTĐ lớn, việc lựa chọn công suất đặt th−ờng phải xuất phát từ các đặc tr−ng hệ thống. Ph−ơng pháp phổ biến nhất lμ so sánh hiệu quả với một đối t−ợng nhiệt điện thay thế về mọi ph−ơng diện: tham gia cân bằng công suất cho phụ tải, phục vụ dự phòng sửa chữa, giảm giá thμnh điện năng...
Đối t−ợng nhiệt điện thay thế lμ một dự án xây dựng NMNĐ có tính khả thi cao, hiệu quả nhất trong cùng thời gian luận chứng xây dựng NMTĐ. Ng−ời ta th−ờng hay chọn NMNĐ kiểu ng−ng hơi lμm đối t−ợng thay thế. Hiệu quả kinh tế khi đặt thêm một đơn vị công suất ở đối t−ợng nhiệt điện thay thế th−ờng ít thay đổi, trong khi với NMTĐ - v−ợt trội lúc đầu, sau giảm nhanh theo chiều tăng công suất. Công suất đặt cuối cùng của NMTĐ đ−ợc lựa chọn tr−ớc khi tính v−ợt trội về kinh tế không còn nữa.
Tính hợp lý của ph−ơng pháp trên có thể giải thích nh− sau.
- Dự án xây dựng NMTĐ đ−ợc lập nên xuất phát từ nhu cầu phát triển công suất hệ thống. Nếu không xây dựng NMTĐ, chắc chắn phải có một dự án khác tăng thêm nguồn phát.
- Chọn hiệu quả t−ơng đ−ơng phát triển công suất thủy điện vμ nhiệt điện lμm cho tỉ lệ công suất phát trong hệ thống ngμy cμng hợp lý hơn.