Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát điện của trạm thủy điện

Thứ sáu, 01/11/2024 | 08:26 GMT +7

| 024.221.47474

Nghiên cứu đào tạo

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát điện của trạm thủy điện

12/06/2023

Ngoài công suất khả dụng bị suy giảm, khi mực nước các hồ chứa xuống thấp thì mức độ tiêu hao nước tăng lên nhanh chóng. Hầu hết các trạm thủy điện ở Việt Nam, tại mực nước thấp nhất thì suất tiêu hao nước thường tăng khoảng 150 ÷ 200% so với mức thiết kế (tức là để phát được 1kWh ở mực nước thấp, cần lượng nước lớn hơn 1,5 - 2 lần so với mực nước cao).

Đặc điểm quan trọng nhất của thủy điện là chế độ làm việc phụ thuộc vào thuỷ văn vốn luôn thay đổi. Mức độ phụ thuộc lại ảnh hưởng bởi khả năng điều tiết của hồ chứa, mà vì nhiều điều kiện không thể xây hồ chứa lớn. Trong khi đó, dòng chảy thiên nhiên luôn thay đổi cả về lượng cũng như phân phối lưu lượng theo thời gian.

Ngoài nguyên nhân thiếu nước, chế độ làm việc bình thường của một số trạm thủy điện (TTĐ) còn bị phá hoại do cột nước phát điện giảm quá nhiều (cột nước phát điện phụ thuộc vào mực nước hồ, mực nước hạ lưu nhà máy và tổn thất cột nước trên tuyến dẫn nước). Hiện tượng này có thể xảy ra ở TTĐ cột nước thấp hay ở những TTĐ có yêu cầu phòng lũ khi đó mực nước hồ ở cuối mùa kiệt và đầu mùa lũ thấp, lưu lượng chảy về hạ lưu rất lớn làm tăng mực nước hạ lưu nhà máy hoặc khi mực nước hồ rất cạn.

Từ ngày 1/6, hồ thủy điện Thác Bà đã dưới mực nước chết. (Ảnh: PV/Vietnam+)

Thiết bị thủy điện và mực nước hồ chứa

Trong quá trình vận hành của TTĐ, khả năng phát điện phụ thuộc đặc tính làm việc của thiết bị. Khi cột nước phát điện (H) lớn hơn cột nước tính toán Htt (hay cột nước thiết kế) tổ máy có thể phát được công suất định mức và TTĐ có thể phát được công suất lắp máy. Nhưng ở chiều ngược lại thì khả năng qua nước của tuabin bị hạn chế làm cho khả năng phát công suất bị hạn chế theo, do đó giảm công suất dùng được của TTĐ, nhất là những TTĐ sử dụng tuabin Tâm trục.

Turbine nhà máy thủy điện Sơn La

Thực tế, đại bộ phận các TTĐ vừa và lớn ở nước ta đều lắp tuabin Tâm trục như thủy điện Sơn La, Hòa Bình, Lai Châu, Bản Chát, Ialy, Tuyên Quang, Bản Vẽ, Trị An... Đơn cử như ở thủy điện Hòa Bình, Bản Chát khi cột nước phát điện giảm bằng cột nước nhỏ nhất thì công suất khả dụng chỉ bằng khoảng 55% công suất lắp máy, con số này ở thủy điện Sơn La, Tuyên Quang là khoảng 60%, thủy điện Bản vẽ là 56%.

Giai đoạn cuối mùa kiệt, đầu mùa lũ (tháng 5, 6,7) diễn ra đồng thời trên hầu hết các TTĐ ở nước ta. Trong khi, mực nước của các hồ chứa ở thời điểm này thường rất thấp, thậm chí đến gần với mực nước chết, làm giảm đáng kể cột nước phát điện dẫn đến làm giảm công suất khả dụng của TTĐ. Ngoài ra, đối với các TTĐ có yêu cầu phòng lũ kết hợp, để có phần dung tích phòng lũ thì thời kỳ trước lũ mực nước trong hồ luôn phải thấp hơn mực nước trước lũ dẫn tới cột nước phát điện thấp.

Trong trường hợp này, nếu cột nước phát điện thấp hơn cột nước thiết kế thì sẽ làm giảm công suất khả dụng, ngay cả khi lưu lượng nước đến có lớn như lũ về sớm. Vì vậy, TTĐ cũng không thể phát được công suất lắp máy. Ở nước ta đa số các TTĐ lớn sử dụng tuabin Tâm trục nên công suất khả dụng của hệ thống điện những tháng này sẽ bị giảm đáng kể.

Ngoài công suất khả dụng bị suy giảm, khi mực nước các hồ chứa xuống thấp thì mức độ tiêu hao nước tăng lên nhanh chóng. Hầu hết các trạm thủy điện ở Việt Nam, tại mực nước thấp nhất thì suất tiêu hao nước thường tăng khoảng 150 ÷ 200% so với mức thiết kế. Như vậy, khi mực nước hồ chứa thấp thì thiệt hại kép gồm công suất suy giảm và cả mức tiêu hao nước tăng mạnh.
Hơn nữa, khi cột nước thấp (do mực nước thấp) thì tuabin cũng gặp trạng thái làm việc bất lợi. Khi đó khả năng xâm thực (ăn mòn kim loại) thường tăng cao, tổ máy bị rung mạnh, tiếng ồn tổ máy tăng cao.

Phụ tải điện thay đổi

Phụ tải điện của Việt Nam đã thay đổi đáng kể trong thời gian qua. Trước đây, theo biểu đồ phụ tải lớn nhất năm, phụ tải của những tháng giao mùa (từ mùa kiệt sang mùa lũ, các tháng 5, 6, 7) thường nhỏ hơn nhiều những tháng cuối năm. Phụ tải điện lớn nhất thường rơi vào tháng 11 và 12 là những tháng đầu mùa kiệt nên mực nước hồ đang ở mức cao và TTĐ có khả năng phát công suất khả dụng lớn (thường bằng với công suất lắp máy). Tuy nhiên, những năm gần đây và dự báo trong những năm tới, nhu cầu sử dụng điện trong những tháng giao mùa này lại là những tháng có phụ tải lớn nhất trong năm. Theo như phân tích ở trên, trong khoảng thời gian này, các TTĐ khó huy động được công suất lớn do công suất khả dụng giảm.

Chính vì vậy, ở các tháng giao mùa, các TTĐ phải làm việc rất căng thẳng. Sự thay đổi theo hướng bất lợi này của phụ tải điện làm khó khăn trong việc huy động nguồn điện và gây lên sự căng thẳng trong cân bằng công suất của toàn hệ thống điện.

Thực tế, trong những ngày gần đây, do nắng nóng và hạn hán khiến hầu hết hồ thủy điện lớn miền Bắc (như Lai Châu, Sơn La, Tuyên Quang, Bản Chát, Hủa Na, Thác Bà,...) đã về mức nước chết. Hơn nữa, do phải hoạt động tối đa trong thời gian dài làm nhiều tổ máy nhiệt điện bị sự cố kỹ thuật. Trong khi đây là hai nguồn cấp điện chính cho miền Bắc nên đã làm cho việc cung ứng điện găp rất nhiều khó khăn.

Hơn 1 tháng nay, mực nước tại hồ thủy điện Sơn La (đoạn qua thị xã Mường Lay, Điện Biên) xuống dưới mực nước chết buộc nhà máy thủy điện phải dừng hoạt động.

Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia nhận định lưu lượng dòng chảy trên sông Đà về hồ Hòa Bình thấp hơn trung bình nhiều năm cùng thời kỳ./.

Mức sử dụng trong tháng	Giá (đồng/kWh)
Bậc 1: Cho kWh từ 0 - 50	1.893
Bậc 2: Cho kWh từ 51 - 100	1.956
Bậc 3: Cho kWh từ 101 - 200	2.271
Bậc 4: Cho kWh từ 201 - 300	2.860
Bậc 5 Cho kWh từ 301 - 400	3.197
Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên	3.302

Đọc nhiều

Công ty TNHH New Wing Interconnect Technology thực hiện tối đa các giải pháp tiết kiệm năng lượng

14/08/2023

Xem thêm

Nghiên cứu đào tạo

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát điện của trạm thủy điện

Cùng chuyên mục

Thủy điện Sông Bung áp dụng công nghệ giám sát chạm đất DC online

giá điện sinh hoạt