Doanh thu các nhà máy khi tham gia thị trường điện

Chi phí biến đổi bình quân ngắn hạn (AVC): là chi phí biến đổi tính đều cho mỗi đơn vị sản lượng:

(4.4) Hàm tổng chi phí bình quân ngắn hạn như sau:

ATC= AFC + AVC (4.5)

Trong đó:

ATC: chi phí bình quân ngắn hạn

AFC: chi phí cố định bình quân ngắn hạn AVC: chi phí biến đổi bình quân ngắn hạn • Chi phí biên ngắn hạn

Chi phí biên ngắn hạn (MC): là chi phí gia tăng khi sản xuất thêm một đơn vị sản lượng:

MC= TCn- TCn-1 (4.6)

Trong đó:

TCn: Tổng chi phí ngắn hạn khi nhà máy sản xuất ra sản lượng Q TCn-1: Tổng chi phí ngắn hạn khi nhà máy sản xuất ra sản lượng Q-1.

Như vậy: chi phí biên ngắn hạn không phụ thuộc vào chi phí cố đinh ngắn hạn TFC

4.3.2 Doanh thu các nhà máy khi tham gia thị trường điện.

Doanh thu khi tham gia thị trường điện được xác định như sau:

DT= Q .P + Q .(P -P ) (4.7) Q TFC AFC= Q TVC AVC=

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Với:

DT: Doanh thu của tổ máy khi tham gia thị trường điện Pm : Giá thị trường toàn phần (Pm = SMP+ CAN)

Qm: Sản lượng phát của tổ máy tại điểm giao nhận điện năng Qc: Sản lượng điện năng hợp đồng năm của tổ máy

Pc: Giá hợp đồng mua bán điện

• Sản lượng điện năng hợp đồng năm Qc

Sản lượng hợp đồng năm của tổ máy được xác định theo công thức:

(4.8) Trong đó:

Qc: Tổng sản lượng hợp đồng năm.

AGO: Sản lượng kế hoạch năm của tổ máy.

: Tỷ lệ sản lượng thanh toán theo giá hợp đồng áp dụng cho năm được ERAV xác định và công bố hàng năm cho từng nhà máy.

Sản lượng kế hoạch năm của tổ máy được xác định như sau:

(4.9)

Trong đó:

EGO: Sản lượng dự kiến trong năm của tổ máy xác định từ kế hoạch vận hành hệ thống điện năm tới.

GO: Sản lượng điện năng phát bình quân nhiều năm của tổ máy được quy định trong hợp đồng mua bán điện.

a, b: Hệ số hiệu chỉnh sản lượng năm được xác định theo Quy định về phương pháp xây dựng giá phát điện; trình tự, thủ tục kiểm tra hợp đồng mua bán điện do Bộ Công Thương ban hành.

AGO Qc =

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Nếu Tổ máy ngừng (Qm =0) thì doanh thu của tổ máy bằng:

DT= Qc.(Pc-Pm) (4.10) Từ (4.7) và (4.10) thấy rằng nếu tổ máy phát điện sẽ phải mất chi phí sản xuất và bù lại sẽ thu được phần doanh thu là Qm.Pm. Điều này có nghĩa là tổ máy chỉ nên phát khi doanh thu có được từ thị trường đủ bù đắp được chi phí biến đổi của tổ máy. Như vậy, khi tổ máy nhiệt điện tham gia thị trường điện thì bản chào giá được xây dựng theo chi phí biến đổi của tổ máy.

• Chiến lược đảm bảo sản lượng hợp đồng Qc.

Từ (4.7) nếu tổ máy phát với sản lượng Qm= Qc thì doanh thu của tổ máy sẽ nhận được là: DT= Qc.Pc Có nghĩa là khi đó giá của phần sản lượng phát được tính bằng giá hợp động Pc (giá Pc bao gồm đủ chi phí cố định và chi phí biến đổi của tổ máy) thay vì giá thị trường Pm, và hoàn toàn không phụ thuộc vào giá thị trường Pm.

• Chiến lược chào giá năm, tháng của nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện có đặc điểm chủ động được nguồn nhiên liệu đầu vào do đó chủ động được kế hoạch chào giá trong năm. Mục tiêu của nhà máy nhiệt điện là đạt sản lượng kế hoạch năm AGO. Khi đó tổng doanh thu kế hoạch trong năm của nhà máy sẽ là:

DT= AGO. Pm+ Qc.(Pc-Pm)= Qc.Pc+ (AGO-Qc).Pm (4.11) Khi đó hàm mục tiêu Π (Lợi nhuận)→Max sẽ là:

Π = Qc.Pc+ (AGO-Qc).Pm- CP →Max

Với CP là tổng chi phí để sản xuất ra lượng điện năng AGO.

Như vậy để đạt được mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận nhà máy phải thực hiện đồng thời hai khâu: đó là tối thiểu hóa chi phí sản xuất và tối đa hóa doanh thu. Từ (4.11) thấy rằng: để tối đa hóa doanh thu thì nhà máy cần chào phát tối đa công suất vào những thời điểm giá cao hơn chi phí sản xuất của nhà máy. Trong kế hoạch vận hành năm của nhà máy nhiệt điện cần đề ra chiến lược chào phát tối đa sản lượng vào giai đoạn 6 tháng mùa khô giá cao, muốn được như vậy thì công việc lập kế hoạch sửa chữa và bảo dưỡng phải đảm bảo sao cho nhà máy có tình trạng vận hành tốt nhất vào giai đoạn này.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Ngược lại, trong giai đoạn mùa mưa (6 tháng cuối năm) nhà máy nhiệt điện cần tính toán chào giá ngừng tổ máy vào những thời điểm giá thấp kéo dài, không đảm bảo bù đắp được chi phí khi phát điện.

• Chiến lược chào giá ngày, giờ của nhà máy nhiệt điện

Hàng ngày, theo quy định của thị trường điện nhà máy sẽ lập và gửi chào giá cho các tổ máy phát điện vào các giờ ngày hôm sau. Tổ máy nhiệt điện có đặc điểm chi phí khởi động lớn và mất nhiều thời gian, trong khi diễn biến giá thị trường theo giờ có sự khác biệt rõ rệt giữa các giờ cao điểm và các giờ thấp điểm. Vì vậy, nhà máy cần có chiến lược chào giá hợp lý để tránh bị ngừng trong các giờ thấp điểm giá thấp. Ngoài ra, phụ tải ngày nghỉ cuối tuần, ngày lễ, ngày tết giảm thấp theo đó giá thị trường điện cũng ở mức thấp, các nhà máy nhiệt điện cũng cần phải lưu ý để có chiến lược chào giá hợp lý.

4.4 Chiến lược chào giá cho nhà máy Nhiệt điện Uông Bí mở rộng 4.4.1 Tổng quan về Nhà máy 4.4.1 Tổng quan về Nhà máy

Nhà máy Nhiệt điện Uông Bí mở rông (Nhà máy 300MW) được khởi công xây dựng vào 26 tháng 5 năm 2002 do tổng Công ty Lắp máy Việt Nam là nhà thầu chính, nhà máy nhận bàn giao thương mại có điều kiện từ ngày 27/11/2009, cấp chứng chỉ nghiệm thu cuối cùng có điều kiện ngày 24/09/2013 và chính thức tham gia thị trường phát điện cạnh tranh từ ngày 1/1/2015. Nhà máy 300MW mỗi năm phát điện bình quân khoảng 1.350 triệu kW.h lên lưới.

• Mô tả công nghệ các quá trình sản xuất

Nhà máy 300MW được xây dựng do Tổng công ty LILAMA làm tổng thầu EPC với hình thức chìa khóa trao tay. Nhà máy với vốn đầu tư 300 triệu USD được xây dựng với công nghệ tiên tiến, hiện đại của các nước Nga, Nhật, Italia, Canada…với 1 tổ lò máy công suất 300MW sử dụng than anthracite của Vàng danh. Đây là nhà máy nhiệt điện hơi nước, lò hơi là loại tuần hoàn tự nhiên, đốt than phun truyền thống với

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý công nghệ sản xuất nhiệt điện than

- Than từ các mỏ than (Vàng Danh) được vận chuyển bằng đường sắt, được bốc dỡ bằng hệ thống cẩu và vận chuyển bằng hệ thống băng tải vào trong kho Nhà máy: Vào kho chứa than hoặc đưa trực tiếp vào các phễu than nguyên của lò hơi. Sau đó qua hệ thống chế biến than gồm: Máy nghiền than, phân ly than thô, phân ly than mịn vào kho than bột, tới các máy cấp than bột kiểu khí nén sau đó kết hợp với gió nóng được phun vào buồng đốt của lò hơi. Tại buồng đốt xảy ra quá trình cháy, sinh ra nhiệt lượng lớn và truyền nhiệt qua các dàn ống sinh hơi. Nước trong các dàn ống sinh hơi được nhận nhiệt tạo thành hơi bão hòa, đưa về bao hơi. Qua bộ quá nhiệt, hơi bão hòa tạo thành hơi quá nhiệt có áp suất (Pqn = 176 kg/сm²) và nhiệt độ cao (Tqn = 543°C). Dòng hơi quá nhiệt có năng lượng lớn được đưa sang tuabin làm quay tuabin với tốc độ 3,000 vòng/phút. Tuabin quay máy phát điện (được gắn đồng trục). Hơi bành trướng qua tuabin cao áp sinh công được quay trở lại lò hơi nhận nhiệt (quá nhiệt trung gian) và tiếp tục đi qua tuabin trung áp và hạ áp sinh công.

- Hệ thống vận chuyển tro xỉ đáy lò thu nhận tro xỉ đáy lò từ lò hơi và vận chuyển nó bằng thuỷ lực tới hố thu bùn xỉ. Xỉ rơi từ lò hơi vào trong phễu thu chứa đầy nước, tại đây xỉ được làm nguội và được tích trữ tạm thời ở đó. Tro xỉ thu gom được thải ra khỏi phễu thu, được nghiền tới kích cỡ hạt để có thể vận chuyển bằng thuỷ lực và được bơm bằng các bơm Ejector kiểu thuỷ lực thông qua đường ống vận

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

chuyển riêng biệt đưa tới hố thu bùn xỉ. Tro xỉ thu gom trong 1 ca (8 giờ) được thải bỏ trong khoảng thời gian 1,5 giờ.

- Hệ thống nước tuần hoàn hoạt động nhận nhiệt từ bình ngưng là hệ thống hở, nước tuần hoàn được lấy từ sông Bạch Đằng cách Nhà máy khoảng 1,7 km.

- Điện năng phát ra qua đầu cực máy phát có cấp điện áp 19 kV qua máy biến áp T7 (BAT10) có nhiệm vụ biến đổi điện áp lên đến 220 kV và hòa vào hệ thống lưới điện quốc gia.

- Nhà máy 300MW có sử dụng dầu đốt để khởi động lò, dừng lò và phun đốt kèm khi chế độ cháy của lò không ổn định.

• Lò hơi

Lò hơi của Nhà máy 300MW là loại lò hơi kiểu Еп – 920 – 17,6 – 543AT (kiểu của nhà sản suất TE – 318/CO) được cung cấp để sản xuất hơi quá nhiệt từ việc đốt than Antraxite của Việt Nam. Lò hơi được thiết kế để vận hành trong tổ máy cùng Tuabin hơi có công suất 300 MW. Các thông số kỹ thuật của lò hơi được trình bày trong bảng:

Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật của lò hơi

Tên đại lượng Đơn vị Giá trị

- Công suất hơi t/h 920

- Các thông số hơi chính danh định + Áp suất trong bao hơi

+ Áp suất hơi ra khỏi lò + Nhiệt độ kgf/сm² kgf/сm² °C 194.7 176 543 - Các thông số hơi tái nhiệt ở công suất danh định

+ Áp suất

+ Nhiệt độ hơi tái nhiệt lạnh vào lò + Nhiệt độ hơi tái nhiệt nóng ra khỏi lò

kgf/сm² °C °C 41.6 337 543

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tổng lượng than tiêu thụ Tấn/giờ 137.6

- Nhiệt độ nước cấp °C 254

- Nhiệt độ nước cấp có thể chấp nhận khi làm việc ở chế độ tuần hoàn định kỳ

°C 160

- Nhiệt độ khói thải ra khỏi lò °C 122

- Hệ số không khí thừa α 1.3

- Hiệu suất của lò hơi ở 85% công suất hơi danh định. % 87.66 Các chỉ số công suất theo chu kỳ

- Số lần khởi động theo thiết kế có thể chấp nhận

+ Trong toàn bộ tuổi thọ làm việc của lò hơi Lần 2100 + Số lần khởi động từ trạng thái lạnh Lần 180 Các chỉ số tin cậy

- Thời gian làm việc theo thiết kế Năm 30

- Thời gian cụ thể giữa các lần sửa chữa lớn Năm 5

• Hệ thống Tuabin – Máy phát

Nhà máy 300MW sử dụng Tuabin ngưng hơi có quá nhiệt trung gian kiểu K300-170-1P vận hành với hai đường đi tắt (Bypass) và sử dụng dẫn động cho máy phát điện TBB-320-3T3 do Công ty cổ phần ELEKTROSILA sản xuất. Các thông số chính tua bin:

Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của tubin

Tên đại lượng Đơn vị Giá trị

- Công suất định mức tuabin MW 303

- Tốc độ định mức v/p 3000

- Thông số hơi chính

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

+ Nhiệt độ °C 538

- Thông số hơi tái lạnh (đầu vào quá nhiệt trung gian) + Áp suất + Nhiệt độ kg/сm² °C 37.76 329.7 - Thông số hơi tái lạnh (đầu ra quá nhiệt trung gian)

+ Áp suất + Nhiệt độ kg/сm² °C 37.76 538

- Áp suất hơi thoát kg/сm² 0.065

- Nhiệt độ nước cấp °C 251.5

- Tuabin gồm 3 phần: Cao áp (HP), trung áp (IP) và hạ áp (LP). Hơi mới có áp suất tuyệt đối 171KG/сm² và nhiệt độ là 538°C được đưa tới tuabin theo hai đường ống. trên mỗi đường ống được lắp 1 van chặn (van hơi chính).

- Các cửa trích được bố trí trên các tầng trung gian của tuabin nhằm trích hơi để gia nhiệt hồi nhiệt cho nước ngưng và nước cấp, bao gồm 3 bình gia nhiệt hạ áp LPH-1. LPH-2. LPH-3. và 2 bình gia nhiệt cao áp HPH-5 và HPH-6. Vị trí các cửa trích hơi trên tuabin và thông số hơi trích ở tải định mức.

Bảng 4.7 Các cửa trích hơi và thông số hơi trích

Số TT Vị trí cửa trích (Sau tầng cánh )

Hộ tiêu thụ

Lưu lượng hơi trích(T/h)

Các thông số của hơi trích Áp suất tuyệt đối(kg/сm²) Nhiệt độ(°C) 1 Tái nhiệt lạnh HPH-6 81.44 41.05 329.7 2 Số 5 của IP HPH-5 28.91 17.9 426.7 3 Số 8 của IP Khử khí 27.15 10.69 354.13 4 Số 12 của IP LPH-3 62.58 4.36 243.26 Số 1 của LP dòng bên

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

trái và bên phải

Nhiệt độ nước cấp vào lò hơi: 254°C

- Tuabin truyền động máy phát điện bằng khớp nối đồng trục với Rotor máy phát làm việc với số vòng quay không đổi 3000 vòng/phút.

Các thông số định mức chính của Máy phát TBB-320-2T3: - Công suất toàn phần (S): 356.500 kVA - Công suất tác dụng (P) : 303.000 kW - Hệ số công suất (cosφ): 0.85

- Số pha đầu ra: 3 pha - Sơ đồ đấu nối cuộn dây stator: Sao kép - Số đầu ra của cuộn dây stator: 9

- Tần số: 50 Hz - Hiệu suất máy phát: 98.7 % - Cấp cách điện của cuộn dây rotor và stator: F

- Điện áp cuộn dây Stator: 19.000 V - Dòng điện Stator: 10830 A - Điện áp Rotor: 476 V - Dòng điện Rotor: 2600 A - Tốc độ quay định mức Rotor: 3000 V/ph

4.4.2 Xây dựng bản chào giá cho tổ máy nhiệt điện Uông Bí mở rộng 4.4.2.1 Đường cong suất tiêu hao nhiên liệu của tổ máy: 4.4.2.1 Đường cong suất tiêu hao nhiên liệu của tổ máy:

Đường cong suất tiêu hao nhiên liệu của mỗi tổ máy được các nhà thầu tính toán thiết kế và đưa vào hợp đồng xây dựng nhà máy. Trước khi đưa vào vận hành thương mại suất tiêu hao nhiên liệu của tổ máy được nhà thầu tiến hành đo đạc trên cơ sở vận hành thực tế của tổ máy và đưa vào nghiệm thu. Bảng 4.8 là bảng tính suất tiêu hao nhiên liệu của tổ máy tại một số mức công suất đặc trưng.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Suất tiêu hao nhiên liệu của tổ máy

P (MW) g/kWh đ/kWh 300 462.17 725.83 285 463.80 728.40 270 465.67 731.33 240 470.24 738.51 210 476.33 748.08

Trong đó: Giá nhiên liệu (than): 1570500 đ/tấn.

Hình 4.14 Đường cong suất tiêu hao nhiên liệu tổ máy

4.4.2.2 Xây dựng đặc tính chi phí theo công suất phát (MW- VNĐ)

Từ bảng tính suất tiêu hao nhiên liệu ta có bảng tính số liệu vào ra của tổ máy như sau:

Bảng 4.9 Bảng tính số liệu chi phí theo công suất phát của tổ máy

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

270 197.46

240 177.24

210 157.10

Để xây dựng hàm đặc tính chi phí theo công suất phát (MW- VNĐ) áp dụng phương pháp bình phương cực tiểu. Cần tìm mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng P(MW) và G(Triệu đồng) theo bảng số liệu sau:

X (P) 300 285 270 240 210

Y (G) 217.75 207.60 197.46 177.24 157.10

Việc tìm ra hàm số G(P) là gần đúng. Một trong các hàm số xấp xỉ đã biết và rất hay dùng trong các bài toán thực tế có dạng: y = ax2 + bx + c

Hàm hồi quy có dạng: y = ax2 + bx + c

Sai số : vi = (ax2 + bx + c ) – yi với i = 1. 2 .…. 5

Tổng các bình phương của các sai số trên là bé nhất nghĩa là: