Kiến nghị áp dụng công nghệ Nhật Bản trong vận hành thủy điện

 

 

Theo Chủ tịch Hiệp hội Năng lượng Việt Nam (VEA) - Trần Viết Ngãi, trong những năm qua, nguồn thủy điện của Việt Nam đã được phát triển mạnh mẽ, đến nay đã đưa vào vận hành gần 400 nhà máy thủy điện ở các quy mô khác nhau, với tổng công suất khoảng 18.500 MW. Năm 2016, khoảng 35% nhu cầu điện năng toàn quốc được cung cấp từ các nguồn thủy điện.

 

Tuy vậy, theo Chủ tịch VEA, trong thời gian qua, quá trình vận hành các nhà máy thủy điện cũng còn một số bất cập như: Chưa có thiết bị quan trắc và khả năng dự báo thời tiết với độ chính xác cần thiết, điều đó, ảnh hưởng đến vận hành hiệu quả và kiểm soát chống lũ (như đã xảy ra trong hệ thống bậc thang thủy điện sông Đà - tháng 10/2017 vừa qua). Các nhà máy cũng chưa có những công cụ và hệ thống kỹ thuật cần thiết để vận hành theo yêu cầu của quy trình, nhằm xây dựng phương án vận hành hiệu quả, an toàn và theo đúng với quy trình vận hành được cấp có thẩm quyền ban hành.

 

Ông Trần Viết Ngãi cho biết, VEA đã nghiên cứu và tiếp cận với công nghệ tiên tiến nhất của Nhật Bản hiện nay trong quản lý, vận hành hồ thủy điện an toàn, hiệu quả. Cụ thể là Tập đoàn Điện lực Kyushu (Kyushu Electric Power Co., Inc.) nằm phía Tây Nam (Nhật Bản). Tập đoàn này hiện có 143 nhà máy thủy điện quy mô khác nhau, với tổng công suất 3.580 MW, chiếm 14% công suất nguồn điện. Đặc biệt, Kyushu đã phát triển thành công "Chương trình kiểm soát lũ và vận hành hồ chứa HNT" - được thiết kế với mục tiêu cung cấp thông tin theo thời gian thực hỗ trợ các nhà máy thủy điện trong công tác vận hành hồ chứa hiệu quả và kiểm soát xả lũ an toàn.

 

Hiệp hội Năng lượng Việt Nam cho rằng, chương trình điều khiển dòng chảy (HNT) mang lại nhiều lợi ích như: Đưa ra giải pháp vận hành hồ chứa với chi phí thấp, tăng doanh thu bán điện do vận hành hiệu quả hồ chứa; kiểm soát xả lũ an toàn bằng các tính toán theo thời gian thực và được đồ thị hóa. Chương trình đã được nghiên cứu áp dụng tại một số dự án thủy điện tại Việt Nam, được chủ đầu tư các dự án này xác nhận tính hiệu quả.

 

Một điểm mới của chương trình là kết hợp với dự báo thời tiết ngắn và dài hạn, từ đó, tính toán lượng mưa trong lưu vực và dòng chảy đến hồ chứa làm cơ sở cho việc xây dựng kế hoạch vận hành hồ chứa. Điều này sẽ giải quyết được vấn đề khó khăn tại Việt Nam hiện nay - khi tại hầu hết các dự án thủy điện không có thông tin về thời tiết theo thời gian thực phục vụ vận hành cho từng nhà máy thủy điện, cũng như phối hợp vận hành giữa các nhà máy thủy điện trong cùng bậc thang.

 

"Nếu áp dụng chương trình HNT sẽ mang lại hiệu quả cao cho các nhà máy thủy điện tại Việt Nam, khắc phục các nhược điểm trong quá trình vận hành hiện nay" - Chủ tịch VEA khẳng định.

 

Theo giới thiệu của các chuyên gia Kyushu, các nhà máy thủy điện tại Nhật Bản phải vận hành theo quy định của Luật Sông ngòi, trong đó, có nguyên tắc: Giữ nguyên tính năng sông ngòi và giảm thiểu tác động môi trường; tham gia phòng chống thiên tai bằng cách giảm, cắt lũ, không được gây lũ nhân tạo; giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường, duy trì dòng chảy bảo vệ môi sinh, có biện pháp xả giảm độ đục của hồ và khống chế tốc độ dâng của nước. Phải có quy trình vận hành được phê duyệt. Đặc biệt, các nhà máy thủy điện tại Nhật Bản hầu hết đều vận hành tự động, không người điều khiển. Hệ thống vận hành hồ chứa gồm các thiết bị dự báo, quan trắc đến giám sát và mô phỏng vận hành.

 

Theo Kyushu, công cụ để thực hiện quy trình vận hành thủy điện là sau khi có thông tin về thời tiết (như lượng mưa) cần xử lý các thông tin này bằng các mô hình toán để tính toán dự báo lưu lượng về hồ. Trên cơ sở có lưu lượng về hồ, chủ đập cần có công cụ tính toán mô phỏng quá trình vận hành để xác lập phương án hiệu quả, an toàn và đúng với quy trình vận hành được duyệt. Tuy vậy, hiện nay, hầu hết, các nhà máy thủy điện Việt Nam chưa có những công cụ và hệ thống kỹ thuật để vận hành theo yêu cầu của quy trình.

 

Vấn đề chia sẻ thông tin vận hành liên hồ, Kyushu cho rằng, hiện trong cùng một hệ thống sông có nhiều nhà máy do các công ty thủy điện khác nhau sở hữu và giữa các công ty này không có phương pháp để chia sẻ thông tin vận hành theo từng thời điểm, điều này làm giảm khả năng tối ưu vận hành của cả hệ thống sông cũng như khó khăn trong kiểm soát lũ về hạ lưu.

 

Tại Việt Nam, bắt đầu từ tháng 8/2016, Tập đoàn Điện lực Kyushu đã hợp tác với Công ty Thủy điện Sử Pán 1 thử nghiệm chương trình HNT tại Nhà máy Thủy điện Thác Xăng, công suất lắp máy 16MW, tại xã Hùng Việt, huyện Tràng Định (địa điểm xây dựng công trình đầu mối và vùng lòng hồ) và xã Bắc La, huyện Văn Lãng, xã Hồng Phong, huyện Bình Gia (vùng lòng hồ), tỉnh Lạng Sơn.

 

Đánh giá hiệu quả kinh tế sau thử nghiệm cho thấy, kết quả vận hành chương trình HNT đã phát huy khả năng vận hành hồ chứa rất hiệu quả kinh tế trong mùa khô và cả mùa mưa. Do nắm được tình hình thủy văn và có công cụ mô phỏng, nhà máy có thể tiết kiệm hàng tỷ đồng trong các tháng mùa khô chỉ bằng tối ưu hóa vận hành để tiết kiệm nước.

 

Theo Hiệp hội Năng lượng Việt Nam, việc áp dụng phần mềm HNT tại các nhà máy thủy điện sẽ đem lại lợi ích kinh tế và tăng độ an toàn cho công tác vận hành hồ chứa đơn lẻ, cũng như hệ thống liên hồ ở Việt Nam. Chương trình khi được triển khai trên diện rộng sẽ thu được một lượng thông tin khí tượng, thủy văn lớn trên các hệ thống sông của Việt Nam. Những thông tin này sẽ rất quan trọng cho công tác phòng chống thiên tai, giúp phòng ngừa và giảm thiểu thiên tai cho Việt Nam.