ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN DỰ ÁN ĐIỆN MẶT
TRỜI NỐI LƯỚI QUỐC GIA TẠI VIỆT NAM TỚI NĂM 2020,
TẦM NHÌN 2030
Các bài trình bày
1. Phương pháp luận cuối cùng đánh giá tiềm năng điện mặt trời, diễn giả ông Nguyễn Anh
Tuấn, Giám đốc trung tâm NLTT, Viện Năng lượng
2. Kết quả tính toán tiềm năng lý thuyết và kĩ thuật của điện mặt trời, diễn giả ông Vũ Duy
Hùng, trung tâm NLTT, Viện Năng lượng
3. Kết quả tính toán tiềm năng kinh tế của điện mặt trời, phân tích cụm cho các khu vực và xác
lập ưu tiên, diễn giả ông Nguyễn Anh Tuấn, Giám đốc trung tâm NLTT, Viện Năng lượng
4. Kết quả cuối cùng của đánh giá tác động môi trường và xã hội của dự án điện mặt trời, diễn
giả bà Đặng Hương Giang, trung tâm NLTT, Viện Năng lượng
5. Giai đoạn xây dựng, vận hành và bảo dưỡng của dự án điện mặt trời, diễn giả ông Yannis
Vasilopoulos, Viện nghiên cứu Becquerel
6. Bài học kinh nghiệm từ đánh giá điện mặt trời quốc gia đối với cơ chế đấu thầu, diễn giả ông
Yannis Vasilopoulos, Viện nghiên cứu Becquerel
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
1
1. Phương pháp luận đánh giá tiềm năng điện mặt trời
Tiến sĩ Nguyễn Anh Tuấn, Viện Năng lượng
Hà Nội, 24.01.2018
Nội dung trình bầy
1. Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam
2. Phương pháp nghiên cứu và tiếp cận – tiềm năng lý
thuyết và kỹ thuật
3. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng kinh tế
điện mặt trời
4. Các tiêu chí phân tích và phân nhóm (cluster)
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
3
1. Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam
Có bốn dạng quy mô công nghệ năng lượng mặt trời PV hiện đang có mặt trên thị trường
Việt nam: Hộ GĐ, Quy mô thương mại, Cụm pin MT nhỏ, NM phát điện nối lưới.
Hiện tại tổng CS lắp đặt 8MW đang hoạt động (chủ yếu quy mô nhỏ, dự án trình diễn…).
Hiện nay, có khoảng 115 dự án quy mô công suất lớn, nối lưới đã và đang được xúc tiến
đầu tư tại một số tỉnh có tiềm năng điện mặt trời lớn ở các mức độ khác nhau như: xin
chủ trương khảo sát địa điểm, xin cấp phép đầu tư, lập dự án đầu tư xây dựng.
Ước tính tới cho tới cuối 2017, các nhà máy sản xuất tấm pin PV tại Việt Nam có tổng
công suất thiết kế khoảng hơn 6.000 MW với sản lượng thực tế hàng năm khoảng gần
300-400 MW, phục vụ xuất khẩu.
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
4
1. Hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam – Công
xuất đăng ký đến 12/2017.
Tỉnh
Số dự án
Công suất MW
An Giang
5
210
Bà Rịa Vũng Tàu
2
3,03
Bình Định
8
650
Bình Dương
1
100
Bình Phước
3
580
Bình Thuận
14
1255
Cần Thơ
1
130
Đà Nẵng
1
40
Đắk Lắk
14
6595
Đắk Nông
2
80
Đồng Nai
1
126
Gia Lai
2
49
Hà Tĩnh
2
350
Hậu Giang
2
69
Khánh Hòa
18
1060
Kon Tum
1
49
Ninh Thuận
15
1892
Phú Yên
7
752
Quảng Bình
1
49,5
Quảng Nam
2
250
Quảng Ngãi
4
469,2
Quảng Trị
1
100
Sóc Trăng
1
30
Sơn La
1
10
Tây Ninh
1
2000
Thanh Hóa
3
280
Thừa Thiên Huế
2
185
Tổng
115
16.842
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
5
2. Phương pháp tiếp cận: phạm vi của nghiên cứu
(Nguồn: U.S. Renewable Energy Technical Potentials: A GIS-Based Analysis, NREL, June 2012)
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
6
2. Phương pháp tiếp cận: 2 giai đoạn đánh giá và kiểm tra
tiềm năng kỹ thuật
Giai đoạn 2: Từ dưới lên - Xem xét tại
tiềm năng kĩ thuật cấp tỉnh, kết luận ở
cấp quốc gia
Giai đoạn 1: Từ trên xuống - Ước tính
tiềm năng kĩ thuật
Xem xét dữ liệu ngành, quy hoạch phát triển tỉnh và quốc gia
Bản đồ bức xạ mặt
trời Việt Nam
(MOIT/CIENAT)
Dữ liệu sử dụng đất
Dữ liệu cơ sở hạ tầng
Dữ liệu khí quyển
Hội thảo khởi động
Cấp quốc gia
Tích hợp vào
GIS
Xác định tiềm
năng lý thuyết
MOIT/
GIZ/
Tư vấn
quốc tế
Bảng câu hỏi
Danh sách đối
tượng phỏng vấn
Đề xuất 16 tỉnh
khảo sát
Cấp quốc gia
Cấp tỉnh
Xác định các
bên liên quan
Khảo sát địa
phương: SCT,
STNMT…
Thu thập dữ
liệu từ các bên
liên quan
Thu thập dữ
liệu từ bảng
câu hỏi
Quyết
định
Cập nhật dữ
liệu
Xác định công
nghệ điện mặt
trời
Góp ý
Tích hợp vào
GIS
Xác định tiềm
năng kỹ thuật
Kiểm tra lỗi
Đánh giá tiềm
năng kỹ thuật
điện mặt trời
Đánh giá tiềm
năng kinh tế
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
7
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời –
Tiềm năng lý thuyết
Tiềm năng lý thuyết
= Năng lượng mặt trời tới bề mặt trái đất
– năng lượng mặt trời phản chiếu trở lại không gian từ
tầng khí quyển
= 1.37 kilowatts/m2 - 0.3 kilowatts/m2
= 1.0 kilowatts/m2 (1GW/km2)
Kết quả được trình bầy trong bài trình bầy tiếp theo.
Nguồn: Goldemberg, J. (ed) 2000. World Energy Assessment:
Energy and the Challenge of Sustainability. New York: UNDP
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
8
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời
– Tiềm năng kỹ thuật tại Việt Nam
Tiềm năng năng lượng mặt trời kỹ thuật, trong phạm vi nghiên cứu này, được
định nghĩa là lượng năng lượng có thể sản sinh được của một loại công nghệ
nhất định với các giả định về hiệu suất hệ thống, hạn chế về thông số địa
hình, môi trường và sử dụng đất.
Hạn chế về lưới điện được xem là rào cản kinh tế và sẽ được xem xét trong
các bước đánh giá tiếp theo.
Phương pháp tính toán tiềm năng kỹ thuật sẽ giả định ban đầu một số tiêu
chuẩn loại trừ.
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
9
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời
- Phân tích GIS
Dữ liệu
không gian
Khu vực thành thị
Đường xá
Nông nghiệp
Sử dụng đất
Độ cao
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
10
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời –
Tiềm năng kỹ thuật
Phương pháp ước tính tiềm năng kỹ thuật từ tiềm năng lý thuyết sẽ dựa trên
phương pháp luận được xây dựng trong nghiên cứu “Hướng dẫn công cụ GIS
để xác định khu vực có tiềm năng NLTT” của Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc t
(IRENA) và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (LBNL) :
Loại trừ các vùng đất sử dụng, dựa trên kế hoạch sử dụng đất (quốc gia và
cấp tỉnh) cho các khu vực bảo tồn, rừng, đất nông nghiệp, khu công
nghiệp... Tuỳ theo dữ liệu hiện có.
Loại trừ các khu vực cơ sở hạ tầng, các đối tượng và khu vực văn hoá.
Loại trừ các khu vực quy mô nhỏ, không phù hợp để xây dựng các nhà máy
điện nối lưới trên mặt đất (quy mô nhà máy > 1MW), hoặc phụ thuộc vào
độ phân giải của bản đồ
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
11
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời –
Tiềm năng kỹ thuật
Khi quy hoạch các dự án điện mặt trời, các yếu tố chính được xem xét khi lựa
chọn địa điểm bao gồm:
1. Nguồn năng lượng mặt trời
2. Khả năng và chi phí nối lưới
3. Yêu cầu bảo tồn và đa dạng sinh học
4. Quy mô địa điểm, địa hình, lối vào, điều kiện mặt đất
5. Sấp bóng gần và xa
6. Các tác động về cảnh qua, tầm nhìn
7. Hiện trạng sử dụng đất
8. Khoảng cách đến khu dân cư hoặc nơi có các hoạt động thương mại
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
12
2. Cấu trúc dữ liệu và nguồn
TIÊU CHÍ
Vật lý
Môi trường
Kinh tế xã hội
LOẠI
NGUỒN
GIAI ĐOẠN PHÂN
TÍCH
Nguồn bức xạ mặt SolarGIS
Đánh giá nguồn, tính
trời
toán thuộc tính
Cao độ (DEM)
Chương trình Tàu con thoi Radar Đánh giá nguồn, tính
trắc địa
toán thuộc tính
Độ dốc
SRTM
Đánh giá nguồn, tính
toán thuộc tính
Sử dụng đất và lớp Dự án lập bản đồ lớp phủ mặt đất Đánh giá nguồn, tính
phủ mặt đất
thuộc Sáng kiến biến đổi khí hậu toán thuộc tính
của Cơ quan vũ trụ Châu Âu
(ESA-CCI)
Những khu vực được Cơ sở dữ liệu thế giới về những Đánh giá nguồn
bảo vệ
khu vực được bảo vệ
NHẬN XÉT
Sẵn có, tốt nhất và được cập nhật
Sẵn có tốt nhất
Sẵn có tốt nhất (tính từ DEM)
Bộ số liệu độ cao toàn cầu; 2015; độ
phân giải 300 m; độ chính xác không
rõ và chưa được kiểm chứng qua thực
địa
Bộ số liệu toàn cầu, không phải tất cả
các khu vực đã được các cơ quan của
chính phủ thẩm tra
Mặt nước
Dự án lập bản đồ lớp phủ mặt đất Đánh giá nguồn, tính Kiểm tra độ chính xác, cần có thông
thuộc Sáng kiến biến đổi khí hậu toán thuộc tính
tin thuộc tính tốt hơn (v.d. hồ tự nhiên
của Cơ quan vũ trụ Châu Âu
hay hồ nhân tạo)
Mật độ dân số
LandScan
Đánh giá nguồn, tính Bộ dữ liệu toàn cầu, độ phân giải 1
toán thuộc tính
km
Đánh giá nguồn
Các sân bay, khu vực GeoViet
quân sự.
Hạ tầng cơ sở
Đường giao thông, Viện Năng lượng
Tính toán thuộc tính
đường điện
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
Tốt nhất.
13
2. Tiêu chí loại trừ áp dụng cho tính toán tiềm năng mặt trời
– Tiềm năng kỹ thuật
Bước 1: Xác định các tiêu
chuẩn loại trừ tham khảo
kinh nghiệm Quốc Tế
Tham khảo các tiêu
chuẩn loại trừ của:
- Đảo Síp
- Ấn Độ
- Liên minh Châu Âu
- Châu Phi
- Iran
Wednesday, January 24, 2018
Bước 2: Đề xuất các tiêu chuẩn loại trừ cho tiềm năng kỹ thuật và
kinh tế cho Việt Nam
Tiêu chí loại trừ (áp dụng cho đánh giá tiềm năng kỹ thuật)
Độ dốc
Độ cao loại trừ
Khoảng cách đến khu đô thị
Khoảng cách đến khu dân cư (nông thôn)
15°
>2.000m
2.000m
500m
Khoảng cách tối thiểu từ khu bảo tồn thiên nhiên,
rừng, khu khảo cổ và bờ biển, đất lúa.
200m
Khoảng cách tối thiểu đến bờ mặt nước
100m
Khoảng cách tối thiểu đến đường giao thông,
đường sắt, đường điện
50m
Khoảng cách tối thiểu đến sân bay và các công
trình quân sự
Diện tích tối thiểu (áp dụng cho nghiên cứu này)
2000m
MOIT/GIZ Energy Support Programme
>10 ha
14
2. Định nghĩa và phương pháp tính toán tiềm năng mặt trời –
Tiềm năng phát điện kỹ thuật cấp tỉnh/quốc gia
Tiềm năng kỹ thuật (MWh/a) = Tổng diện tích khả dụng (km2) x Mật độ năng lượng
(MW/km2) x Hệ số công suất (%) x 8760h
Tổng mật độ năng lượng sẽ phụ thuộc và khoảng cách giữa các hàng tấm pin cũng như hiệu
suất mô đun của từng tấm pin. Nếu các tấm pin được lắp đặt theo chiều ngang và không có
khoảng cách giữa từ mô đun, tổng mật độ năng lượng sẽ bằng mật độ năng lượng mô đun
(100–150 MWp/km2 đối với mô đun silicon). Xem xét một số dự án quy mô lớn và thảo luận
với một số đơn vị lắp đặt cho thấy khoảng cách tối thiểu đối là khoảng 3,5m giữa các hàng và
có thể là 4 – 5m trên thực tế. Thực tiễn hiện nay, theo quy định của Bộ Công Thương yêu cầu
1,2 – 1,3 ha/MWp, tương đương với 77-82 MWp/km2. Giả định rằng tỉ lệ DC/AC = 1,35,
chúng ta có thể xác định mật độ năng lượng mặt trời khoảng 55 – 60MW/km2 (AC) đối với
hệ thống pin cố định. Xem xét nhiều thông số khác nhau về độ dốc, bề mặt đất.... Tư vấn sử
dụng thông số mật độ năng lượng trung bình là 50 MW/km2.
Hệ số công xuất được đề xuất cho 3 miền: HSCSbắc = 0,15; HSCSnam = HSCStrung = 0,18
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
15
3. Tiềm năng kinh tế điện mặt trời
Tiềm năng kinh tế trong báo cáo này được định nghĩa là tập hợp con của tiềm
năng kỹ thuật của nguồn điện đã có mà ở đó chi phí cần thiết để phát điện (là yếu
tố quyết định yêu cầu doanh thu tối thiểu đối với phát triển nguồn) ở dưới mức
doanh thu khả dụng về mặt năng lượng và công suất được truyền tải.
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
16
3. Chi phí quy dẫn (LCOE)
LCOE = tổng các chi phí trong vòng đời dự án/tổng lượng điện sản xuất (bán) trong vòng đời dự án
𝑳𝑪𝑶𝑬 =
𝑛 (I
𝑡=1 t
+ Mt + Ft )
Et
(𝟏 + 𝒓)𝒕
It - Chi phí đầu tư vào năm t t
Mt – Chi phí vận hành và bảo dưỡng vào năm t
Ft - Chi phí nguyên liệu vào năm t
Et - Sản lượng điện được sản xuất vào năm t
(*): Giá trị dự kiến, sẽ được tính toán chi tiết sau
r – tỉ lệ chiết khấu
n – Số năm hoạt động dự kiến của hệ thống
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
17
3. Chi phí quy dẫn (LCOE)
Để tính toán giá trị đặc trưng nhất cho LCOE, nhóm tư vấn lựa chọn
một nhà máy ĐMT điển hình với các đặc điểm theo 3 kịch bản sau:
• Kịch bản với xuất đầu tư 1029$/kWp, WACC = 10,25%
Thông số đặc trưng
Công suất
Thời điểm vận hành
Tuổi thọ cho tính toán kinh tế tài chính
Suất đầu tư (chi tiết xem phụ lục, có bao gồm chi phí đấu nối
10km và chi phí làm đường giao thông 1.5km)
Chi phí O&M (hàng năm giảm 0.03% nhờ do áp dụng khoa học
công nghệ và tối ưu hóa chi phí)
Chi phí thay thế Inverter vào năm thứ 10 của dự án
WACC (tỷ lệ 30:70)
Tỷ lệ lạm phát (theo US$)
Hiệu xuất hoạt động
Tỷ lệ giảm hiệu xuất
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
Giá trị
50MW
2019
20 năm
1029 $/kWp
35 $/kW/năm
50$/kWp
10,25%
2%
80%
0,5%/năm
18
3. Chi phí quy dẫn (LCOE)
Để tính toán giá trị đặc trưng nhất cho LCOE, nhóm tư vấn lựa chọn
một nhà máy ĐMT điển hình với các đặc điểm theo 3 kịch bản sau:
• Kịch bản suất đầu tư = 950$/kWp; WACC = 8,5%
Thông số đặc trưng
Công suất
Thời điểm vận hành
Tuổi thọ cho tính toán kinh tế tài chính
Suất đầu tư (chi tiết xem phụ lục, có bao gồm chi phí đấu nối
10km và chi phí làm đường giao thông 1.5km)
Chi phí O&M (hàng năm giảm 0.03% nhờ do áp dụng khoa học
công nghệ và tối ưu hóa chi phí)
Chi phí thay thế Inverter vào năm thứ 10 của dự án
WACC (tỷ lệ 30:70)
Tỷ lệ lạm phát (theo US$)
Hiệu xuất hoạt động
Tỷ lệ giảm hiệu xuất
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
Giá trị
50MW
2019
20 năm
950 $/kWp
35 $/kW/năm
50$/kWp
8,5%
2%
80%
0,5%/năm
19
3. Chi phí quy dẫn (LCOE)
Để tính toán giá trị đặc trưng nhất cho LCOE, nhóm tư vấn lựa chọn
một nhà máy ĐMT điển hình với các đặc điểm theo 3 kịch bản sau:
• Kịch bản suất đầu tư = 795$/kWp; WACC = 7,8%
Thông số đặc trưng
Công suất
Thời điểm vận hành
Tuổi thọ cho tính toán kinh tế tài chính
Suất đầu tư (chi tiết xem phụ lục, có bao gồm chi phí đấu nối
10km và chi phí làm đường giao thông 1.5km)
Chi phí O&M (hàng năm giảm 0.03% nhờ do áp dụng khoa học
công nghệ và tối ưu hóa chi phí)
Chi phí thay thế Inverter vào năm thứ 10 của dự án
WACC (tỷ lệ 30:70)
Tỷ lệ lạm phát (theo US$)
Hiệu xuất hoạt động
Tỷ lệ giảm hiệu xuất
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
Giá trị
50MW
2019
20 năm
795 $/kWp
35 $/kW/năm
50$/kWp
7,8%
2%
80%
0,5%/năm
20
Tiêu chí đánh giá cho tiềm năng kinh tế và xây dựng kịch
bản
Tiêu chí đánh giá (áp dụng cho đánh giá tiềm năng kinh tế và cho xây dựng các
kịch bản phát triển NLMT)
Bức xạ mặt trời GHI (kWh/m2/năm):
- Theo chi phí tránh được
- Theo FIT
Khoảng cách đến điểm đấu nối, km)
- Theo chi phí tránh được
- Theo FIT
Khoảng cách đến đường (km)
- Theo chi phí tránh được
- Theo FIT
Wednesday, January 24, 2018
- LCOE < Giá trị theo chi phí tránh được
cho từng miền (xem hình sau đây)
- LCOE < 9,35UScent/kWh
<=10
>10
<=1
>1
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
21
3. Giá trị LCOE và các giá trị LACE theo miền
Miền Bắc
Miền Trung
Miền Nam
Chi phí tránh được (VND/kWh)
1.644
1.642
1.673
Tương đương với US$ cent/kWh
7,5551
7,3458
7,4846
Wednesday, January 24, 2018
Chương trình hỗ trợ năng lượng MOIT/GIZ
22
3. Các bước tiếp theo – phân nhóm khu vực và đề xuất kịch
bản (cluster analysis)
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân nhóm các khu vực với mục đích đưa ra phân loại ưu tiên phát triển các
vùng có ưu điểm hơn theo các tiêu chí gần đường điện và khoảng cách đến đường giao thông gần nhất. Tiêu chí
phân nhóm được áp dụng theo ràng buộc không gian K-Nearest-neighbor (Space constraint) theo khoảng cách
EUCLIDEAN. Chỉ số GHI được áp dụng cho việc phân loại nhóm.
Sau khi xem xét các yếu tố ảnh hưởng tới LCOE của nhà máy ĐMT, việc lập danh sách theo thứ tự ưu tiên các
nhóm phát triển theo phân ký được nhóm nghiên cứu đề xuất dựa trên 3 tiêu chí có ảnh hưởng lớn nhất tới
tính hiệu quả kinh tế, đó là cường độ bức xạ mặt trời (GHI), khoảng cách đấu nối tới đường điện (km) và khoảng
cách tới đường giao thông gần nhất (km).
Với giá trị tính toán được cho 3 tiêu chí nêu trên cho từng nhóm (cluster), nhóm nghiên cứu có thể tính toán
được giá trị LCOE cho từng nhóm (cluster) theo mô hình tính toán LCOE (trình bầy phiá trên) và căn cứ vào đó
đã đưa ra được thứ tự ưu tiên phát triển ĐMT cho từng nhóm (cluster) theo giai đoạn 2021 - 2025 và 20262030, theo nguyên tắc các khu vực (nhóm) có tính kinh tế cao nhất (LCOE thấp nhất) sẽ được ưu tiên phát
triển trước. Kết quả được trình bầy trong bài trình bầy sau.
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
23
Cám ơn
Wednesday, January 24, 2018
MOIT/GIZ Energy Support Programme
24
2. Đánh giá quốc gia về tiềm năng phát triển dự án điện mặt trời nối
lưới tại Việt Nam tới năm 2020 và tầm nhìn 2030
Các kết quả cuối cùng về tiềm năng lý thuyết và kỹ thuật điện mặt trời
Vũ Duy Hùng, Viện Năng lượng
Hà Nội, 24.1.2018