Phương pháp chào giá tối ưu của các nhà máy thủy điện trong thị trường điện
1. Đặt vấn đề
Khi tham gia thị trường điện các nhà máy điện cần có chiến lược chào giá để tận dụng các cơ hội phát điện và tối đa hóa doanh thu/lợi nhuận của mình. Đối với các nhà máy thủy điện, vấn đề vận hành tối ưu hồ chứa với các yếu tố bất định về thủy văn và các ràng buộc về an ninh hệ thống do đơn vị vận hành hệ thống - vận hành thị trường (System and Market Operator – SMO) đưa ra nhằm đạt được hiệu quả phát điện tối đa có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.
2. Phương pháp tính toán đối với thủy điện hồ đơn
2.1. Các mô phỏng
Hồ chứa: Hồ chứa được mô phỏng dưới dạng quan hệ giữa thể tích của hồ và mực nước thượng lưu của hồ V = f(Ztl)
• V (tr.m3): Là thể tích của hồ chứa
Đặc tính Tuabin: Đặc tính tuabin được mô phỏng dưới dạng quan hệ giữa công suất phát, cột nước và lưu lượng nước chạy máy P = f(Q,H)
• P (MW): Công suất phát của tổ máy
• Q (m3): Lưu lượng nước chạy máy
• H (m): Cột nước
o H = Ztl – Zhl
o Zhl (m): Mực nước hạ lưu của nhà máy
Mực nước hạ lưu: Mực nước hạ lưu được mô phỏng dưới dạng quan hệ giữa mực nước hạ lưu và mực nước thượng lưu của hồ Zhl = f(Qra)
Qra (m3): Lưu lượng xả xuống hạ lưu
Phương trình cân bằng nước:
Qvề + (Vđầu – Vcuối)/Period = Qmáy + Qxả + Qtổn thất + Qkhác
Trong đó:
- Qvề : Lưu lượng nước về
- Vđầu : Thể tích hồ chứa đầu chu kỳ tính toán
- Vcuối : Thể tích hồ chứa cuối chu kỳ tính toán
- Period: Chu kỳ tính toán
- Qmáy : Lưu lượng nước chạy máy
- Qxả : Lưu lượng nước xả thừa
- Qtổn thất : Lưu lượng nước tổn thất do ngấm, bốc hơi
- Qkhác : Lưu lượng nước chảy qua nhánh khác
2.2 Hàm mục tiêu
- Tối đa hóa sản lượng phát điện
- Tối đa hóa doanh thu phát điện
2.3 Các ràng buộc:
- Giới hạn lưu lượng nước qua máy.
- Giới hạn sự thay đổi lưu lượng nước giữa hai giờ liên tiếp.
- Giới hạn mức nước lớn nhất, nhỏ nhất của hồ trong chu kỳ tính toán.
- Giới hạn mức nước lớn nhất, nhỏ nhất của hồ trong từng thời điểm.
- Giới hạn về lưu lượng nước xả tràn.
- Ràng buộc về vùng cấm của tổ máy.
- Giới hạn về công suất lớn nhất, nhỏ nhất của tổ máy
2.4 Kết quả tính toán:
- Sản lượng phát điện dự kiến từng chu ký giao dịch
- Bản chào giá tối ưu cho từng chu ký giao dịch
- Mực nước thượng lưu của hồ chứa
3. Phương pháp tính toán đối với các thủy điện bậc thang
Đối với các thủy điện bậc thang trên cùng một dòng sông thì các nhà máy thủy điện bậc thang dưới thường có dung tích hồ chứa nhỏ, không tích được nhiều nước, rất dễ gây xả tràn hoặc không có nước để phát điện do vậy việc phối hợp điều tiết giữa các hồ chứa phải hết sức chặt chẽ.
Các nhà máy thủy điện bậc thang cần thiết phải có một đội ngũ (hoặc thuê một đơn vị chuyên trách) thực hiện tính toán tối ưu và chào giá cho tất cả các nhà máy, không thể và không nên tách riêng từng nhà máy, như vậy sẽ làm giảm hiệu quả phát điện của các nhà máy.
Các nhà máy thủy điện bậc thang được mô phỏng như hình vẽ bên dưới:
Lưu ý:
• Cách mô phỏng từng hồ và các ràng buộc như phần hồ đơn nhưng cần thêm mô phỏng thời gian nước chảy từ nhà máy trên xuống nhà máy dưới.
• Hàm mục tiêu là tối đa hóa sản lượng/doanh thu của tất cả các nhà máy chứ không phải của riêng từng nhà máy.
Ghi chú: Trên đây, chúng tôi xin giới thiệu những nét cơ bản nhất về phương pháp chào giá tối ưu cho các nhà máy thủy điện trong thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam (VCGM), nếu có thắc mắc hoặc cần trao đổi chi tiết hơn, quý vị có thể liên lạc theo địa chỉ sau:
Vietnam MW Co., Ltd
Địa chỉ : Tầng 10, tòa nhà C’land, 156 Xã Đàn 2, Đống Đa, Hà Nội
Email : info@vmw.vn
Hotline : 0966.866.766
Web : www.vmw.vn