CHƯƠNG 4: DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG VIỆT NAM TỪ NĂM
4.1 Hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ cho dự báo [5]
4.1.4 Cơ sở dữ liệu kinh tế năng lượng quốc tế và khu vực -
• Tổng quan phát triển kinh tế thế giới, khu vực châu Á - Thái Bình Dương và đặc biệt là khu vực ASEAN giai oạn 1990 - đ 2000;
• Tổng quan phát triển năng lượng nói chung và ngành điện lực nói riêng của thế giới cũng như của khu vực;
• Thống kê các chỉ tiêu phát triển năng lượng của thế giới và khu vực làm kinh nghiệm cho Việt Nam;
4.2 Dự báo nhu cầ đ ệu i n năng bằng phương pháp đa hồi quy
4.2.1 Lý thuyết về dự báo nhu cầu iện nđ ăng bằng phương pháp đa hồi quy[6]
Để dự báo nhu cầu iện n ng cho từng miền và toàn quốc, ta phải thực đ ă hiện các bước sau:
• Dự báo nhu cầu điện n ng các ngành: ă
Nhu cầu điện năng của mỗi ngành (Công nghiệp, Nông nghiệp, Thương mại - Dịch vụ, Dân dụng) được dự báo trên c sở xây dựng hàm hồi quy biểu ơ thị mối t ng quan giữa tiêu thụ iện n ng của ngành trong quá khứ với các ươ đ ă biến phụ thuộc. Xây dựng các hàm hồi quy, cụ thể như sau:
1. Tính cho ngành công nghiệp:
Nhu cầu điện cho ngành công nghiệp = f(GDP công nghiệp, giá iện cho đ CN, điện n ng tiêu thụ cho CN năm trước). ă
2. Tính cho ngành nông nghiệp:
Nhu cầu điện cho ngành nông nghiệp = f(GDP nông nghiệp, giá iện cho đ NN, giá dầu, điện n ng tiêu thụ cho NN năă m tr ớc). ư
3. Tính cho ngành thương mại dịch vụ:-
Nhu cầu iện cho ngành th ng mại dịch vụ = f(GDP dịch vụ, giá đ ươ - điện cho dịch vụ, iện nđ ăng tiêu thụ cho TM - DV năm trước).
4. Tính cho ngành dân dụng:
Nhu cầu iện cho ngành dân dụng = f(GDP tđ ổng/đầu người, giá điện sinh hoạt, số dân, tỉ lệ điện khí hoá, điện năng tiêu thụ cho dân dụng năm tr ớc). ư
5. Tính cho các ngành khác:
Nhu cầu iện cho các ngành khác = f(GDP tổng, giá đ điện bình quân, tiêu thụ điện cho ngành khác năm trước).
Sau khi tính được nhu cầu điện năng của từng ngành ta tính được nhu cầu điện năng cho toàn quốc với giá trị bằng tổng nhu cầu điện n ng của các ă ngành.
• Xác định tổng nhu cầu iện sản xuất dựa vào dự báo tổng nhu cầu đ điện thương phẩm, dựa vào tỉ lệ tổn thất và tự dùng.
• Dự báo hệ số phụ tải: dựa trên cơ sở xây dựng hàm hồi quy biểu thị mối t ng quan giữa hệ số phụ tải với tiêu thụ iện của ngành công nghiệp và ươ đ dân dụng.
• Dự báo công suất cực đại: tính ợc sau khi có kết quả dự báo nhu cầu đư điện sản xuất và hệ số phụ tải.
Tổng quát lại, ta có sơ đồ khối các b ớc dự báo theo phư ương pháp đa hồi quy.
Sơ đồ khối
4.2.2 Xây dựng hàm xu thế về nhu cầu điện năng cho các ngành
Ngành công nghiệp:
Các thông số đầu vào của ngành công nghiệp được cho trong bảng 4.1 Bảng 4.1 Các thông số ầu vào của ngành công nghiệpđ
N m ă Điện năng thương phẩm
công nghiệp (103 GWh) GDPCN (106 tỷ VNĐ)
1990 2,85 9,51
1991 3,08 18,25
1992 3,20 30,14
1993 3,48 40,54
1994 3,94 51,54
1995 4,33 65,82
1996 5,25 80,88
1997 5,86 100,60
1998 6,61 117,30
1999 7,63 137,96
2000 9,09 162,22
Nguồn: Viện Chiến Lược Phát Triển
Xây dựng hàm xu thế có dạng bậc 2: y = a0 + a1x + a2x2 Trong đó:
a0, a1, a2: là các hằng số
x: là biến GDP của ngành công nghiệp
Qua tính toán ta được hệ số tương quan rCN = 0,9924 ≈ 1 nên dạng hàm xu thế đã chọn là tin cậy.
Theo phương pháp bình phương cực tiểu ể tìm hàm dự báo là tối đ ưu thì phải đảm bảo:
min )
(* − 2 →
=∑ y y
U t
Khi đó:
= +
+
= +
+
= +
+
⇒
=
=
=
∑ ∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
∑
∑
∑
∑
2 4
2 3 1 2 0
3 2 2 1 0
2 2 1
0
2 1 0
0 0 0
i i i
i i
i i i
i i
i i
i
x y x
a x a x a
x y x
a x a x a
y x
a x a na
da dU da dU da dU
(4.1)
Bảng 4.2 Tính toán để dự báo nhu cầu điện năng cho ngành công nghiệp
N m ă yi (103 GWh)
xi (106 tỷ
VNĐ) xi2 xi3 xi4 yixi yixi2
1990 2,85 9,51 90,5 860,9 8189,7 27,1 257,5
1991 3,08 18,25 333,1 6080,4 110979,3 56,2 1026,1 1992 3,20 30,14 908,1 27366,1 824678,7 96,3 2903,2 1993 3,48 40,54 1643,1 66602,5 2699732,3 141,0 5713,7 1994 3,94 51,54 2656,4 136909,4 7056310,1 203,3 10477,0 1995 4,33 65,82 4332,3 285150,2 18768584,1 284,8 18748,1 1996 5,25 80,88 6540,9 529004,0 42783730,9 424,9 34365,5 1997 5,86 100,60 10119,4 1017956,4 102401325,9 589,8 59329,8 1998 6,61 117,30 13759,1 1613923,4 189311605,5 775,6 90977,8 1999 7,63 137,96 19032,7 2625730,3 362243124,2 1053,2 145292,7 2000 9,09 162,22 26315,3 4268872,6 692496508,8 1474,3 239163,2 Tổng 55,32 814,74 85730,8 10578456,3 1418704769,7 5126,5 608254,4
Thay các số liệu từ bảng 4.2 vào hệ ph ng trình (4.1) và giải ra ta đưươ ợc:
a0= 2,306229756 a1= 0,030283328 a2= 0,000061568
yCN = 2,306229756 + 0,030283328 x + 0,000061568 x2 (4.2)
Ngành nông nghiệp:
Các thông số đầu vào của ngành nông nghiệp được cho trong bảng 4.3 Bảng 4.3 Các thông số đầu vào của ngành nông nghiệp N m ă Điện năng thương phẩm
nông nghiệp (103GWh) GDPNN (106tỷ VNĐ)
1990 0,22 16,25
1991 0,24 31,06
1992 0,27 37,51
1993 0,29 41,90
1994 0,30 49,00
1995 0,32 62,22
1996 0,37 75,51
1997 0,39 80,83
1998 0,42 93,07
1999 0,42 101,72
2000 0,43 108,36
Nguồn: Viện Chiến Lược Phát Triển
Tương tự như ngành công nghiệp ta tính được rNN = 0,9944 ≈ 1 và có số liệu tính toán trong bảng 4.4
Bảng 4.4 Tính toán để dự báo nhu cầu iện nđ ăng cho ngành nông nghiệp
N m ă yi (103 GWh)
xi (106 tỷ
VNĐ) xi2 xi3 xi4 yixi yixi2
1990 0,22 16,25 264,1 4292,6 69763,3 3,6 59,1
1991 0,24 31,06 964,6 29958,5 930451,9 7,6 236,1
1992 0,27 37,51 1407,2 52789,2 1980282,7 10,0 375,3 1993 0,29 41,90 1755,2 73533,7 3080695,5 12,1 507,1 1994 0,30 49,00 2397,9 117418,7 5749756,7 14,8 723,0 1995 0,32 62,22 3871,2 240862,4 14986220,1 20,1 1252,0 1996 0,37 75,51 5702,4 430608,3 32516957,4 27,6 2087,0 1997 0,39 80,83 6532,8 528023,5 42678028,2 31,3 2531,5 1998 0,42 93,07 8662,6 806252,6 75040349,9 39,5 3676,8 1999 0,42 101,72 10347,6 1052585,7 107072178,6 43,1 4383,1 2000 0,43 108,36 11741,0 1272210,3 137851614,9 46,4 5029,3 Tổng 3,68 697,40 53646,6 4608535,6 421956299,3 256,2 20860,3
Và ta tìm được hàm xu thế có dạng:
yNN = 0,175940726 + 0,002564414 x - 0,0000014655x2 (4.3)
Ngành dịch vụ:
Các thông số đầu vào của ngành dịch vụ ợc cho trong bảng 4.5đư Bảng 4.5 Các thông số ầu vào của ngành dịch vđ ụ
N m ă Điện năng thương phẩm
dịch vụ (103GWh) GDPDV (106tỷ VNĐ)
1990 0,67 16,19
1991 0,59 27,40
1992 0,55 42,88
1993 0,63 57,83
1994 0,77 78,03
1995 0,70 100,85
1996 0,79 115,65
1997 0,89 132,20
1998 1,00 150,65
1999 1,00 160,26
2000 1,08 171,07
Nguồn: Viện Chiến Lược Phát Triển
Tương tự như ngành công nghiệp ta tính được rDV = 0,9913 ≈ 1 và có số liệu tính toán trong bảng 4.6
Bảng 4.6 Tính toán để dự báo nhu cầu điện n ng cho ngành dịch vụ ă
N m ă yi (103 GWh)
xi (106 tỷ
VNĐ) xi2 xi3 xi4 yixi yixi2
1990 0,67 16,19 262,1 4243,7 68704,8 10,8 174,8
1991 0,59 27,40 750,6 20564,1 563393,8 16,2 443,5 1992 0,55 42,88 1839,0 78865,3 3382058,8 23,6 1011,1 1993 0,63 57,83 3344,1 193381,3 11182854,9 36,6 2114,8 1994 0,77 78,03 6088,1 475026,7 37064434,1 59,7 4657,4 1995 0,70 100,85 10171,3 1025808,9 103455905,3 70,5 7113,1 1996 0,79 115,65 13374,0 1546649,3 178863804,2 91,7 10609,7 1997 0,89 132,20 17477,4 2310543,1 305458420,3 118,3 15634,7 1998 1,00 150,65 22693,9 3418725,0 515013824,5 150,2 22622,9 1999 1,00 160,26 25683,3 4116000,5 659630234,6 160,1 25651,7 2000 1,08 171,07 29264,9 5006354,1 856437000,0 185,5 31714,1 Tổng 8,67 1053,00 130948,7 18196161,9 2671120635,4 923,0 121747,9
Và ta tìm được hàm xu thế có dạng:
yDV = 0,558313271 + 0,00105794 x + 0,000010802 x2 (4.4)
Ngành dân dụng (ánh sáng sinh hoạt):
Các thông số đầu vào của ngành dân dụng được cho trong bảng 4.7
Bảng 4.7 Các thông số ầu vào của ngành dân dụngđ N m ă Điện năng thương phẩm
dân dụng (103GWh)
GDP/đầu người (tỷ VNĐ đ/ ầu người)
1990 2,40 0,64
1991 2,61 1,14
1992 2,86 1,62
1993 3,38 2,01
1994 4,19 2,52
1995 5,54 3,18
1996 6,63 3,72
1997 7,78 4,22
1998 9,18 4,78
1999 10,05 5,22
2000 10,99 5,69
Nguồn: Viện Chiến Lược Phát Triển
Tương tự như ngành công nghiệp ta tính được rDD = 0,9975 ≈ 1 và có số liệu tính toán trong bảng 4.8
Bảng 4.8 Tính toán để dự báo nhu cầu iện nđ ăng cho ngành dân dụng
N m ă yi (103 GWh)
xi (106 tỷ
VNĐ) xi2 xi3 xi4 yixi yixi2
1990 2,40 0,64 0,40 0,26 0,16 1,53 0,97
1991 2,61 1,14 1,30 1,49 1,70 2,98 3,40
1992 2,86 1,62 2,61 4,21 6,80 4,62 7,46
1993 3,38 2,01 4,06 8,17 16,45 6,80 13,70
1994 4,19 2,52 6,36 16,02 40,39 10,56 26,62
1995 5,54 3,18 10,11 32,13 102,13 17,62 56,01
1996 6,63 3,72 13,83 51,44 191,30 24,65 91,67
1997 7,78 4,22 17,82 75,21 317,44 32,82 138,55
1998 9,18 4,78 22,89 109,49 523,80 43,92 210,14
1999 10,05 5,22 27,26 142,32 743,04 52,49 274,06 2000 10,99 5,69 32,37 184,12 1047,48 62,50 355,55 Tổng 65,61 34,74 139,0 624,85 2990,69 260,49 1178,12
Và ta tìm được hàm xu thế có dạng:
yDD = 0,955251142 + 1,187713178 x + 0,099583291 x2 (4.5)
Các ngành khác:
Các thông số đầu vào của các ngành khác được cho trong bảng 4.9 Bảng 4.9 Các thông số ầu vào của các ngành khácđ N m ă Điện năng thương phẩm
ngành khác (103GWh) GDPtổng (107tỷ VNĐ)
1990 0,05 4,20
1991 0,05 7,67
1992 0,06 11,05
1993 0,06 14,03
1994 0,08 17,85
1995 0,29 22,89
1996 0,33 27,02
1997 0,38 31,36
1998 0,45 36,10
1999 0,43 39,99
2000 0,81 44,17
Tương tự như ngành công nghiệp ta tính được rNK = 0,9927 ≈ 1 và có số liệu tính toán trong bảng 4.10
Bảng 4.10 Tính toán để dự báo nhu cầu iện nđ ăng cho ngành khác
N m ă yi (103 GWh)
xi (107 tỷ
VNĐ) xi2 xi3 xi4 yixi yixi2
1990 0,05 4,20 17,6 73,9 309,8 0,2 0,9
1991 0,05 7,67 58,8 451,3 3462,2 0,4 3,2
1992 0,06 11,05 122,2 1350,4 14926,3 0,6 6,8
1993 0,06 14,03 196,7 2759,2 38700,0 0,9 12,7
1994 0,08 17,85 318,7 5690,7 101597,7 1,5 27,1
1995 0,29 22,89 523,9 11992,0 274487,4 6,7 153,0 1996 0,33 27,02 740,0 20131,6 547653,1 9,1 246,9 1997 0,38 31,36 983,6 30847,8 967456,9 11,9 374,6 1998 0,45 36,10 1303,3 47052,5 1698676,2 16,2 584,4 1999 0,43 39,99 1599,5 63972,2 2558515,5 17,4 694,4 2000 0,81 44,17 1950,5 86143,6 3804496,6 35,8 1581,7 Tổng 3,01 256,51 7815,0 270465,1 10010281,7 100,7 3685,7
Và ta tìm được hàm xu thế có dạng:
yNK = - 0,03782329 + 0,007687441 x + 0,000186068 x2 (4.6) 4.2.3 Kết quả tính toán dự báo nhu cầu điện năng Việt Nam từ năm 2005 đến năm 2020
Từ các hàm xu thế đã tìm được ở trên, ta tiến hành dự báo nhu cầu điện năng cho từng ngành, toàn quốc bằng mô hình hồi quy tương quan bội theo các kịch bản kinh tế xã hội.-
Các kịch bản kinh tế xã hội được xây dựng dựa trên một số giả thuyết -
1. Về định hướng và mục tiêu cơ bản của chiến lược phát triển kinh tế - xã hội:
• Xã hội công bằng và ổn định, có đời sống cao cho mọi người dân.
• Phấn đấu trở thành nền kinh tế thị trường theo định hướng Xã Hội Chủ Nghĩa, hội nhập toàn diện vào nền kinh tế thế giới và có khả năng cạnh tranh quốc tế.
• Mong muốn có được những đặc điểm của một xã hội công nghiệp.
2. Mục tiêu phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn 1995 - - 2020:
• GDP tăng trưởng cao
Từ các giả thuyết trên ta xây dựng được các kịch bản để dự báo nhu cầu điện năng của Việt Nam đến năm 2020 như sau:
1. Kịch bản cao
Các giả thuyết để xây dựng kịch bản:
- Tốc độ tăng trưởng kinh tế cao.
- Tốc độ tăng dân số cao.
- Hiệu suất thiết bị sử dụng cao.
- Sự tham gia của điện vào các thiết bị sử dụng như đun nước nóng, điều hoà ... nhiều.
- Chất lượng cuộc sống được nâng cao, tiêu dùng năng lượng các dạng nhiều lên.
2. Kịch bản cơ sở
Các giả thuyết để xây dựng kịch bản:
- Tốc độ tăng trưởng kinh tế trung bình.
- Tốc độ tăng dân số trung bình.
- Hiệu suất thiết bị sử dụng trung bình.
- Sự tham gia của điện vào các thiết bị sử dụng như đun nước nóng, điều hoà ... mức vừa phải.
- Chất lượng cuộc sống được cải thiện hơn, tiêu dùng năng lượng các dạng cũng tăng lên ở mức vừa phải.
3. Kịch bản thấp
Các giả thuyết để xây dựng kịch bản:
- Tốc độ tăng trưởng kinh tế thấp.
- Tốc độ tăng dân số thấp.
- Sử dụng thiết bị hiện có và hiệu suất thiết bị sử dụng thấp.
- Sự tham gia của điện vào các thiết bị sử dụng như đun nước nóng, điều hoà ... ở mức hạn chế.
- Chất lượng cuộc sống được cải thiện, song tiêu dùng năng lượng các dạng chỉ tăng lên ở mức độ hạn chế do thu nhập còn ở mức chưa cao.
Từ các kịch bản được xây dựng ở trên, ta có các số liệu về tăng trưởng kinh tế và dân số theo các kịch bản được trình bày trong bảng 4.11.
Bảng 4.11 Tốc độ tăng trưởng kinh tế và dân số theo các kịch bản Kịch bản Kịch bản thấp Kịch bản cơ sở Kịch bản cao Giai đoạn 2001-2010 2011-2020 2001-2010 2011-2020 2001-2010 2011-2020
Tốc đ ăộ t ng
GDP (%) 6.5 6.0 7.2 6.5 8.0 7.0
Trong đó:
Nông nghiệp 3.1 3.0 3.1 3.1 3.1 3.0
Công nghiệp 8.1 7.0 8.6 7.5 9.5 8.1
Dịch vụ 6.6 6.0 7.8 6.6 8.8 7.0
Tốc đ ăộ t ng dân số (%)
1.24 0.92 1.24 0.92 1.24 0.92
Nguồn: Viện Chiến Lược Phát Triển
Từ các số liệu trong bảng 4.11 và các hàm xu thế đã tìm được ta có được kết quả dự báo nhu cầu điện năng cho các ngành và nhu cầu điện năng toàn quốc theo từng kịch bản được trình bày trong các phụ lục 1, 2 và 3.