CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÀ DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG CỦA HUYỆN TIỀN HẢI PHÙ HỢP VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA KHU VỰC GIAI ĐOẠN 2015-2025
2.1 Cơ sở lý thuyết
2.1.1 Cơ sở để tính nhu cầu điện huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình Nhu cầu điện huyện Tiền Hải đƣợc tính toán căn cứ vào:
- Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình đến năm 2020, Ủy ban nhân dân huyện Tiền Hải.
- Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 và kế hoạch sử dụng đất đến năm 2025 Huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.
- Quy hoạch phát triển trên địa bàn huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015-2020, tầm nhìn đến 2025.
- Kế hoạch đầu tư xây dựng các công trình công cộng, dịch vụ thương mại, các dự án trên địa bàn huyện Tiền Hải do UBND tỉnh cấp.
- Các tư liệu bản đồ, sơ đồ nguyên lý lưới điện 110; 35; 10kV; các số liệu cơ bản về lưới điện và việc cung ứng, sử dụng điện trong các năm qua của công ty điện lực Tiền Hải cung cấp.
- Quy hoạch phát triển Điện lực tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015 – 2020, có xét đến năm 2025.
2.1.2 Vai trò của công tác dự báo phụ tải điện
Nhu cầu điện năng và đồ thị phụ tải điện là số liệu đầu vào rất quan trọng, quyết định rất lớn đến chất lượng của việc quy hoạch, cải tạo lưới điện.
Trên cơ sở định hướng cho sự phát triển của ngành điện người ta xây dựng quy hoạch phát triển của lưới điện cho từng giai đoạn 5 năm có xét đến triển vọng phát triển 1015 năm sau. Thông thường khi dự báo người ta xem xét đến 3 kịch bản khác nhau: kịch bản cơ sở BS (Basic solution) với mức tăng trưởng trung bình có xét đến xu thế phát triển trong tương lai; kịch bản cao (lạc quan) HS (High solution) với
giả định là tương lai sẽ có tình huống tốt đẹp hơn dự kiến và kịch bản thấp (bi quan) LS (Low solution) đề phòng có những khả năng xấu hơn dự kiến xảy ra.
Vai trò của dự báo nhu cầu điện năng có tác dụng rất to lớn, nó liên quan đến quản lý kinh tế nói chung và quy hoạch lưới điện nói riêng. Dự báo và quy hoạch là hai giai đoạn liên kết chặt chẽ của cùng một quá trình quản lý. Trong mối quan hệ ấy, phần dự báo sẽ góp phần giải quyết các vấn đề cơ bản sau:
+ Xác định xu thế phát triển của nhu cầu điện năng.
+ Đề xuất những yếu tố cụ thể quyết định những xu thế ấy.
+ Xác định quy luật và đặc điểm của sự phát triển của nhu cầu điện năng và phụ tải điện.
Công tác dự báo dựa trên cơ sở lập luận khoa học thì sẽ trở thành cơ sở để xây dựng các kế hoạch phát triển nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt với ngành năng lƣợng, tác dụng của dự báo càng có vai trò quan trọng, vì điện năng liên quan chặt chẽ với tất cả các ngành kinh tế cũng như đến mọi sinh hoạt của người dân. Do đó nếu dự báo không chính xác sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp, về nhu cầu điện năng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế. Chẳng hạn, nếu dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu thực tế thì sẽ dẫn đến hậu quả là huy động nguồn quá lớn, làm tăng vốn đầu tƣ. Ngƣợc lại nếu dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ điện để cung cấp cho các phụ tải và do đó sẽ dẫn đến việc cắt điện một số các phụ tải một cách không có kế hoạch gây thiệt hại cho nền kinh tế.
Dự báo phụ tải điện của một mạng lưới điện thường căn cứ vào:
* Quy hoạch tổng thể phát triển của các loại phụ tải trong mạng lưới điện trong khoảng thời gian ngắn hạn, trung hạn hay dài hạn.
* Các số liệu kinh tế kỹ thuật về phụ tải điện trong khoảng thời gian thích hợp đủ dài.
* Tổng sơ đồ phát triển của lưới điện vùng hàm chứa lưới điện khu vực.
Thường có ba loại dự báo phụ tải điện chủ yếu:
* Dự báo phụ tải tầm ngắn trong khoảng thời gian 1 tới 2 năm.
* Dự báo phụ tải tầm trung trong khoảng 3 tới 10 năm.
* Dự báo phụ tải tầm xa khoảng 10 tới 20 năm.
Tầm dự báo phụ tải điện càng ngắn thì độ chính xác đòi hỏi càng cao. Dự báo tầm ngắn cho phép sai số khoảng 5% tới 10%, tầm vừa và dài cho phép sai số khoảng 10% tới 20%. Đối với công tác dự báo tầm xa có tính chiến lƣợc thì chỉ cần nêu lên phương hướng phát triển chủ yếu của phụ tải mà không cần xác định các chỉ tiêu tiêu thụ điện năng cụ thể.
2.2 Lựa chọn mô hình và phương pháp dự báo nhu cầu điện
Hiện nay có khá nhiều phương pháp dự báo phụ tải điện, trong khuôn khổ luận văn chỉ giới thiệu một số phương pháp dự báo phụ tải điện thường sử dụng.
2.2.1 Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 1. Phương pháp hệ số đàn hồi
Là phương pháp thích hợp với các dự báo trung và dài hạn. Phương pháp này dƣa trên cơ sở dự báo của các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội của huyện. Nhu cầu điện năng được mô phỏng theo quan hệ đàn hồi với tốc độ tăng trưởng kinh tế:
Hệ số đàn hồi đƣợc tính theo công thức sau:
Tốc độ tăng nhu cầu điện (%)
Hệ số đàn hồi = (2.1) Tốc độ tăng trưởng kinh tế (%)
Các hệ số đàn hồi đƣợc xác định theo từng ngành, từng lĩnh vực tiêu thụ điện năng trên cơ sở chuỗi phân tích quá khứ.
2. Phương pháp hệ số vượt trước
Hệ số vượt trước k là tỷ số giữa nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Nhƣ vậy căn cứ vào nhịp độ phát triển thực tế của quá khứ (thông thường lấy với khoảng thời gian 5 năm hay 10 năm), sẽ xác định đƣợc điện năng của năm dự báo.
Hệ số vượt trước k có thể lớn hơn 1 hay nhỏ hơn 1, nó chịu tác động của khá nhiều yếu tố như: xu hướng tiêu thụ điện năng của các loại phụ tải điện, tiến bộ khoa học kỹ thuật (tiến bộ khoa học kỹ thuật càng cao làm cho suất tiêu thụ điện
năng trên một đơn vị sản phẩm càng nhỏ …). Chính vì thế hệ số vượt trước chỉ nêu lên được xu thế phát triển trong tương lai với độ chính xác không thật cao.
3. Phương pháp ngoại suy theo thời gian
Nội dung của phương pháp là nghiên cứu diễn biến của điện năng trong thời gian quá khứ tương đối ổn định để tìm ra 1 quy luật nào đó rồi dùng nó để dự đoán tương lai. Phương pháp này thường chỉ sử dụng khi thiếu các thông tin về tốc độ phát triển của các ngành, các phụ tải dự kiến, mức độ hiện đại hóa,.. trong tương lai để làm cơ sở dự báo.
Để dự báo phụ tải điện theo phương pháp này thường áp dụng mô hình tốc độ phát triển điện năng có quy luật theo hàm số mũ nhƣ sau:
At = Ao (1 +)t (2.2) Trong đó: At – điện năng dự báo tiêu thụ của năm thứ t;
Ao - điện năng của năm chọn làm gốc;
- Tốc độ phát triển bình quân hàng năm;
t - thời gian dự báo.
Phương pháp này chỉ cho kết quả chính xác khi tương lai không có nhiễu và điện năng tăng trưởng trong quá khứ tuân thủ theo một qui định.
4. Phương pháp đối chiếu
Nội dung của phương pháp là so sánh đối chiếu nhu cầu phát triển điện năng của các nước có hoàn cảnh tương tự. Phương pháp này tương đối đơn giản, thường mang tính tham khảo, nghiệm chứng.
5. Phương pháp chuyên gia
Nội dung chính của phương pháp là dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của các chuyên gia. Những chuyên gia giỏi có tầm nhìn, tầm dự báo chiến lƣợc về tất cả các khía cạnh liên quan tới dự báo phụ tải điện. Các chuyên gia sẽ đƣa ra các ý kiến nhận định và dự báo của mình về phụ tải điện trong tương lai.
6. Phương pháp dự báo trực tiếp
Nội dung của phương pháp là xác định nhu cầu điện năng của các năm dự báo dựa trên tổng sản lƣợng kinh tế của các ngành năm đó và suất tiêu hao điện
năng của từng loại sản phẩm. Phương pháp này tỏ ra khá chính xác khi có tương đối đầy đủ thông tin về tốc độ phát triển kinh tế - xã hội, các phụ tải dự kiến mới và phát triển mở rộng của các ngành kinh tế, mức độ áp dụng tiến bộ khoa học, kỹ thuật,… Với các ƣu điểm về độ chính xác, bám sát thực tế phát triển của khu vực dự báo, không quá phức tạp nên phương pháp này được dùng phổ biến cho các dự báo tầm ngắn (1-2) năm và tầm vừa (3-10) năm trong các đề án quy hoạch.
2.2.2 Lựa chọn các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng
Phù hợp với hoàn cảnh thực tế của địa phương và số liệu điều tra thu thập đƣợc từ các tài liệu công bố, nhu cầu điện của huyện Tiền Hải trong giai đoạn quy hoạch sẽ được dự báo theo 2 phương pháp:
- Sử dụng phương pháp tính trực tiếp và phương pháp ngoại suy theo thời gian để dự báo trong giai đoạn 2015 - 2020.
- Sử dụng phương pháp hệ số đàn hồi được dùng để kiểm chứng lại kết quả của phương pháp trực tiếp trong giai đoạn 2015-2020 và dự báo nhu cầu điện của huyện trong giai đoạn từ 2020-2025.
Dự báo theo phương pháp trực tiếp cho toàn huyện được tổng hợp từ nhu cầu điện các xã, thị trấn và đƣợc tổng hợp cho toàn huyện nên có tác dụng quan trọng trong việc phân vùng và nút phụ tải, làm cơ sở cho việc thiết kế lưới điện từ hệ thống cao thế 110kV đến lưới điện trung, hạ thế.