Luận án Nghiên cứu phát triển nguồn điện từ năng lượng tái tạo trong quy hoạch nguồn điện Việt Nam đến năm 2030

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN . i

LỜI CẢM ƠN .ii

MỤC LỤC . iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU .vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. ix

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. x

MỞ ĐẦU. 1

1 Tính cấp thiết của đề tài. 1

2 Mục tiêu nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu. 7

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 7

4 Phương pháp nghiên cứu . 7

5 Đóng góp mới về khoa học và thực tiễn của luận án. 8

6 Kết cấu của Luận án. 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN . 10

1.1 Tổng quan về Năng lượng tái tạo. 10

1.1.1 Khái niệm Năng lượng tái tạo. 10

1.1.2 Vai trò của Năng lượng tái tạo. 10

1.1.3 Đặc điểm Năng lượng tái tạo . 12

1.1.4 Các nguồn năng lượng tái tạo có thể sử dụng cho phát điện . 15

1.2 Tổng quan tình hình và xu hướng sử dụng năng lượng tái tạo cho phát điện trên thế

giới . 16

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan. 20

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước . 20

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới . 26

CHƯƠNG 2 CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUY HOẠCH NGUỒN ĐIỆN VÀ CÁC MÔ

HÌNH SỬ DỤNG TRONG QUY HOẠCH NGUỒN ĐIỆN. 30

2.1 Cơ sở lý thuyết về Quy hoạch nguồn điện. 30

2.1.1 Khái niệm, nội dung và trình tự các bước Quy hoạch nguồn điện . 30

2.1.2 Yêu cầu về dữ liệu cho Quy hoạch nguồn điện . 32

2.1.3 Các phương pháp toán học sử dụng trong Quy hoạch nguồn điện . 33

2.1.3.1 Bài toán quy hoạch tổng quát. 33

2.1.3.2 Phương pháp quy hoạch tuyến tính. 33

2.1.3.3 Phương pháp quy hoạch phi tuyến . 34

2.1.3.4 Phương pháp quy hoạch động . 35

2.2 Một số mô hình sử dụng trong Quy hoạch nguồn điện. 37v

2.2.1 Mô hình EFOM-ENV . 37

2.2.2 Mô hình WASP. 39

2.2.3 Mô hình STRATEGIST. 41

2.2.4 Mô hình MARKAL . 43

2.2.5 Mô hình MESSAGE . 44

2.2.6 Mô hình LEAP. 45

2.3 Đánh giá, lựa chọn mô hình. 50

Kết luận Chương 2. 52

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH CƠ CẤU NGUỒN ĐIỆN TỪ NĂNG

LƯỢNG TÁI TẠO TRONG QUY HOẠCH NGUỒN ĐIỆN VIỆT NAM ĐẾN NĂM

2030 . 53

3.1 Thiết lập mô hình toán học . 53

3.1.1 Hàm mục tiêu. 53

3.1.2 Các ràng buộc . 56

3.2 Sơ đồ khối của mô hình . 53

3.3 Thiết lập cây dữ liệu trong mô hình. 61

3.4 Cơ sở dữ liệu cho mô hình. 63

3.4.1 Khả năng cung cấp các nguồn nhiên liệu, năng lượng cho phát điện. 63

3.4.1.1 Nguồn than . 63

3.4.1.2 Nguồn dầu, khí thiên nhiên . 64

3.4.1.3 Nguồn thủy điện lớn. 65

3.4.1.4 Nguồn Uranium. 66

3.4.1.5 Nguồn thuỷ điện nhỏ. 66

3.4.1.6 Nguồn năng lượng gió. 67

3.4.1.7 Nguồn năng lượng mặt trời . 68

3.4.1.8 Nguồn năng lượng sinh khối . 69

3.4.1.9 Nguồn năng lượng địa nhiệt. 70

3.4.1.10 Tổng hợp tiềm năng nguồn năng lượng tái tạo . 70

3.4.2 Hiện trạng sử dụng nguồn năng lượng tái tạo cho phát điện . 71

3.4.3 Tình hình xuất nhập khẩu điện năng. 74

3.4.4 Tổng quan về tình hình kinh tế - xã hội và các số liệu dự báo . 75

3.4.4.1 Dự báo về phát triển kinh tế - xã hội và nhu cầu điện năng. 75

3.4.4.2 Dự báo xu hướng phát triển công nghệ các nhà máy điện . 78

4.4.3 Dự báo giá nhiên liệu cho sản xuất điện . 83

3.4.4.4 Dự báo lượng phát thải và chi phí phát thải . 86

Kết luận Chương 3. 88vi

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG KỊCH BẢN VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CƠ CẤU

NGUỒN ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TRONG QUY HOẠCH NGUỒN

ĐIỆN VIỆT NAM ĐẾN NĂM 2030. 90

4.1 Căn cứ xây dựng và đề xuất kịch bản tính toán. 90

4.2 Kết quả tính toán cơ cấu nguồn điện từ năng lượng tái tạo . 93

4.2.1 Kịch bản tự do cạnh tranh (BAU). 93

4.2.2 Kịch bản tỉ lệ điện từ năng lượng tái tạo theo Quy hoạch (PDP) . 96

4.2.3 Kịch bản giới hạn lượng phát thải CO2 (LOWC) . 100

4.2.4 Kịch bản xu thế phát triển nguồn điện từ NLTT (TREND) . 104

4.3 Nhận xét kết quả nghiên cứu và bàn luận . 112

4.3.1 Cơ cấu công suất và điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo . 112

4.3.2 Chi phí hệ thống và lượng phát thải CO2. 116

4.3.3 Đề xuất cơ cấu nguồn điện từ năng lượng tái tạo . 119

4.3.4 Chi phí quy dẫn cho sản suất 1kWh điện từ năng lượng tái tạo . 123

Kết luận Chương 4. 126

KẾT LUẬN . 130

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 134

PHẦN PHỤ LỤC. 1