Tính b t đ nh trong các d đoán s n lư ng năng lư ng-  các r i ro tài chính và tiêu chu n lành m nh tài chính            Tư...
Tính b t đ nh trong các d     đoán s n lư ng năng lư ng làcác r i ro tài chínhNăng lư ng gió không bao gi chính xác mà luô...
Phép đo là gì?   r   V                                      Đ c tính c a m t th gì                                      đó...
Sai s và Tính b t đ nh       r       V                                                        Sai s là s khác bi t gi a gi...
Các nguyên nhân gây ra s                                                                 b t đ nh                         ...
Không may trong khi đo, nhưng l i may khi k t thúc quá trình                              ~ 20m                           ...
nh hư ng t i các máy đo t c đ gió                                                                                  13     ...
nh hư ng đ n máy đo t c đ gió    Hư ng l p c n l p thi t b , phương ngang và phương th ng    đ ng) c n phù h p, b i các th...
nh hư ng đ n máy đo gióCác máy đo gió đ t cao nh t là máy đo chính (có th có b ph n sư i). N u s d ng  m t máy đo gió đ i ...
L p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n đư c ngân hàngch p nh n (IEC 61400-12-1)                                           ...
L p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n lành m nh tài chính(IEC 61400-12-1)                                                ...
S khác bi t v đư ng đ c tính công su t                                 1800                                               ...
Các r i ro k thu t – Đư ng đ c tính công su t là các nguyênnhân cho s n lư ng năng lư ng th p•   Đư ng đ c tính công su t ...
Các thông l đo t t (1)• Hi u chu n các thi t b đo (khi b t đ u, và ti p đó t i thi u là 2  năm m t l n)• S d ng các phương...
Các tiêu chu n đư c qu c t ch p nh n đ tìm hi u t t nh tv các k t qu đo đư c các ngân hàng ch p nh n[1] IEC 61400-1; Các h...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính và tiêu chuẩn lành mạnh tài chính

1,014 views

Published on

Bài trình bày 4 trong khoá huấn luyện về đo gió (TP HCM, 10-19/10/2011)

  • Be the first to comment

Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính và tiêu chuẩn lành mạnh tài chính

  1. 1. Tính b t đ nh trong các d đoán s n lư ng năng lư ng- các r i ro tài chính và tiêu chu n lành m nh tài chính Tư v n và Đào t o cho chương trình đo gió Vi t Nam TP. H Chí Minh, 11/10/2011 German ProfEC GmbH, Mathias Hoelzer (Dipl.-Phys, Dipl-Päd.), Ahornstr. 10, D-49744 Geeste, Germany www.german-profec.com, m.hoelzer@german-profec.comN i dung trình bày● Tính b t đ nh trong các d đoán v s n lư ng năng lư ng là các r i ro tài chính● X lý tính b t đ nh trong các k t qu đo● Ngu n g c c a tính b t đ nh – S li u khí tư ng – Các đư ng đ c tính công su t● Các thông l t t trong đo gió● Các tiêu chu n đư c qu c t ch p nh n đ hi u rõ nh t các k t qu có tính lành m nh tài chính (đư c ngân hàng ch p nh n) 2
  2. 2. Tính b t đ nh trong các d đoán s n lư ng năng lư ng làcác r i ro tài chínhNăng lư ng gió không bao gi chính xác mà luôn d a trên các s li uth ng kê và s d ng k thu t đo gió đ ti p c n các s li u này Nhi m v c a Tư v n, các Ngân hàng, các Tính b t đ nh trong s li u k sư và các Tiêu chu n (qu c t ) đư c đo t c đ gió công nh n: Gi m b t s b t đ nh, các sai sót và r i ro xu ng m c mà các nhà đ u tư có th Tính b t đ nh trong d ch p nh n đư c đoán s n lư ng năng Ngư ng này đư c g i là ngư ng lành lư ng hàng năm m nh v tài chính (đư c ngân hàng ch p nh n). Đ t đư c b ng cách tuân th các tiêu chu n đư c qu c t ch p nh n v các R I RO TÀI CHÍNH tiêu chí lành m nh tài chính 3 nh hư ng c a t c đ gió đ n s n lư ng năng lư ng và t itr ng Quan tr ng v i các nhà đ u tư (và nhà s n xu t): Năng lư ng ~ v³ S bi n thiên c a t c đ gió S bi n đ i m t đ năng lư ng gió 10% ~25% 20% ~55% Quan tr ng v i các nhà s n xu t (và nhà đ u tư): T i tr ng ~ v² 4
  3. 3. Phép đo là gì? r V Đ c tính c a m t th gì đó, ví d : ● N ng như th nào, 7,24 m/s nóng ra sao, nhanh như th nào, v.v. ● Thư ng đư c th hi n b ng s và đơn v 5Th nào là s b t đ nh c a phép đo? r V ● S nghi ng v m t k t qu đo b t kỳ ● Đư c th hi n b ng hai con s : 7,24 m/s Dung sai và Dung sai ± 0,05 m/s Kho ng tin c y = 95% Kho ng tin c y ho c xác su t, ví d 7,24 m/s ± 0,05 m/s tại khoảng tin cậy (xác suất) 95 % 6
  4. 4. Sai s và Tính b t đ nh r V Sai s là s khác bi t gi a giá tr đo đư c và “giá tr th c” Tính b t đ nh là s nghi ng v k t qu đo 7,24 m/s B t kỳ khi nào có th , hãy hi u ch nh các sai + bù (0,01 m/s) (Sai s đã bi t. Ví d như, áp d ng các phép s ) hi u ch nh như h s bù t các hi u chu n = 7,25 m/s Dung sai ± 0,05 m/s có th truy nguyên theo tiêu chu n IEC Kho ng tin c y = 95% ho c MEASNET 7X lý b t đ nh trong các d báo s n lư ng năng lư ng Ví d m t tr ng tr i đi n gió 42 MW (h s công su t = 0,29): 1,1 GWH +/- 0,1 GWh có xác su t x y ra là 54% v i m c đ b t đ nh chu n 20% 1.5 Ví d v s n lư ng năng lư ng (k t qu tính toán v i m c b t đ nh chu n > 20%) Ví d v hi u su t năng lư ng (k t qu tính toán v i m c b t đ nh 1.4 chu n 20%) Ví d v hi u su t năng lư ng (k t qu tính toán v i m c b t đ nh chu n < 20%) 1.3 Kho ng dung sai xác su t và s n lư ng năng lư ng d đoánGWh 1.2 1.1 +/- 0.1 GWh 1.0 0.9 54% 0.8 0.7 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Xác su t vư t quá m t m c s n lư ng năng lư ng c th 8
  5. 5. Các nguyên nhân gây ra s b t đ nh Mô t t đ g gh Mô đ g gh Mô t t chư ng ng i ivv t t Mô chư ng ng Mô t t đ a hình đ i inúi Mô đ a hình đ núi S lili u khí tư ng S u khí tư ng (ng n h n và dài h n) (ng n h n và dài h n) 2 1 L p mô hình trư ng gió L p mô hình trư ng gió 3 4 5 P Đư ng đ cctính công su t t Đư ng đ tính công su và tính toán ss n lư ng và tính toán n lư ng v 9 năng lư ng năng lư ngPhân lo i các máy đo gió K t qu th nghi m và các nghiên c u g n đây đ i v i các lo i may đo gió ph bi n trên th trư ng cho k t qu như sau: ● NRG Nhóm A 0,6-2,4, Nhóm B 7,5-8,3 ● Risø Nhóm A 1,3-1,9, Nhóm B 5,0-8,0 ● Thies FC Nhóm A 0,9-1,8, Nhóm B 2,9-3,8 ● Vaisala Nhóm A 1,6-2,4, Nhóm B 11,0-11,9 ● Vector Nhóm A 1,3-1,8, Nhóm B 4,0-4,5 Nhóm A đ i di n cho các đi u ki n th nghi m tiêu bi u cho đ a hình b ng ph ng, Nhóm B đ i di n cho đ a hình ph c t p. Biên đ ch s càng nh và giá tr ch s càng tuy t đ i cho c hai nhóm, thì k t qu c a máy đo gió dư i nh hư ng c a các tham s khác nhau như nhi t đ , cư ng đ nhi u lo n, góc nghiêng, ma sát, v.v. càng chính xác. K t qu trên cho th y s khác bi t l n trong các ch s c a c hai nhóm.*) 10 ACCUWIND – Các phương pháp phân nhóm máy đo gió ki u chén; J.-Å. Dahlberg, T.F. Ped Busche; Risø-R-1555(EN); ISBN 87-550-3514-0; Đan M ch, 5/2006*) ACCUWIND - Phân nhóm 5 máy đo gió ki u chén theo IEC61400-12-1; T.F. Pedersen, J.- Å. Dahlberg, Peter Busche; Risø-R-1555(EN); Đan M ch, 5/2006
  6. 6. Không may trong khi đo, nhưng l i may khi k t thúc quá trình ~ 20m 11 nh hư ng đ n các máy đo t c đ gió Các máy đo t c đ gió ki u chén l p trên c n s b nh hư ng b i c c t và c n. Đ i v i c n d ng tròn, m c nh hư ng th hi n b ng m c suy hao t c đ gió là 0.5% cho kho ng cách 15 đư ng kính c n tính t c n đòn. M c suy hao t c đ gió khuy n ngh là dư i 0,5%. Máy đo t c đ gió đ t trong vùng bóng c a c a c t s ch u nh hư ng m nh b i c t. Bi n d ng lu ng gió phía trư c c t cũng đáng k . Do v y, c n đ m b o kho ng cách đ l n gi a sensor và c t đ đ m báo m c đ bi n d ng m c th p ch p nh n đư c. (…) M c tiêu phù h p là bi n d ng lu ng gió do c t và c n không l n hơn 1% và 0,5%, theo th t . 12 Ngu n: IEC 61400-12-1
  7. 7. nh hư ng t i các máy đo t c đ gió 13 Source: IEC 61400-12-1S b t đ nh do khung đ S che bóng do các thi t b khác ho c c n l p thi t b có th làm thay đ i lu ng gió m t cách đáng k S bi n d ng lu ng gió phía trư c c t đo ho c trên c n l p thi t b có th r t l n Cần để máy đo gió cách kết cột và cần đo một khoảng cách phù hợp Tránh các hiệu ứng nhiễu loạn luồng gió do máy đo gió, thân của thiết bị khác gây ra Tránh các hi u ng nhi u lo n lu ng gió do cáp, m u n i và k p liên k t gây ra Tốt nhất là đặt máy đo tốc độ gió trên đỉnh cột Ho c s d ng c n đo có đ dài và đ cao phù h p 14
  8. 8. nh hư ng đ n máy đo t c đ gió Hư ng l p c n l p thi t b , phương ngang và phương th ng đ ng) c n phù h p, b i các thi t b đo b nh hư ng b i k t c u c t đo ho c do hi u ng che bóng (phía đuôi gió) hay do hi u ng ch n c t đo (phía đ u gió). Đ gi m các hi u ng này trong trư ng h p c t đo d ng ng, c n l p các c n l p thi t b góc ~45°so v i hư ng gió chính d ki n. Trong trư ng h p c t lư i, c n l p các c n l p thi t b góc ~80°so v i hư ng gió chính trong đo m t c nh c a c t đo đư c đ t uông góc v i hư ng gi chính. Tay đ ng c a c n l p thi t b ph i có đ dài 75-85 cm đ gi m b t nh hư ng c a c n ngang t i thi t b (áp d ng v i thi t b l p đ t là thi t b đo t c đ gió và hư ng gió). 15 Source: IEC 61400-12-1 nh hư ng c a c t đo và c n l p thi t b đ ~ 80° Influence of shading and blockage 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 v83.5 / v85 1Sơ đồ đẳng tốc với tốc độ địa phương được chuẩn hóatheo tốc độ gió tự do, cột đo tròn và kết cấu đặc 0.9 ~ 45° 0.8 0.7 0.6 0.5 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 dir83.5 (deg) C t khí tư ng – Đèn tín hi u – Kim thu sét – 16 Hi n tư ng che bóng Hi n tư ng che bóng Hi n tư ng che bóng
  9. 9. nh hư ng đ n máy đo gióCác máy đo gió đ t cao nh t là máy đo chính (có th có b ph n sư i). N u s d ng m t máy đo gió đ i ch ng thì ph i đ t nó g n máy đo chính đ t o ra tương quan t t gi a hai thi t b . Tương quan này c n đư c xác nh n đ đ m b o r ng máy đo chính không thay đ i h s hi u chu n trong quá trình đo. Tuy nhiên, máy đo gió đ i ch ng không đư c gây nhi u lo n cho máy đo chính. Kho ng cách theo chi u ngang và chi u th ng đ ng t i thi u là 1,5 m và t i đa là 2,5 m. Đi u này cũng áp d ng cho các máy đo gió các đ cao khác.Máy đo hư ng gió ph i đư c đ t th p hơn máy đo t c đ gió chính ít nh t là 1,5 m nhưng ph i trong ph m vi 10% chi u cao tr c tuabin. Ph i đ t máy đo hư ng gió sao cho gi m thi u t i đa hi u ng méo d ng dòng gió trong kho ng đo.Các sensor nhi t đ và áp su t ph i đư c đ t g n b ng chi u cao tr c tuabin trên c t đo nhưng th p hơn máy đo gió chính ít nh t là 1,5 m. Sensor nhi t đ ph i đư c b o v b i màn che b c x . B c m ng áp su t có th đư c đ t trong h p ch ng ch u đư c các đi u ki n th i ti t. Tuy nhiên, c n chú ý đ đ m b o r ng h p đư c thông khí t t (hư ng gió trung bình) đ các s ch áp su t không b nh hư ng b i s phân b áp su t xung quanh h p. 17 Source: IEC 61400-12-1L p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n đư c ngân hàngch p nh n (IEC 61400-12-1) Source: IEC 61400-12-1 18
  10. 10. L p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n đư c ngân hàngch p nh n (IEC 61400-12-1) T i thi u 1.5 m d T i đa 2.5 m <= d R R Ch n R sao cho R/d >= 8,2.; R= kho ng cách đ n tâm c t đo và r= đư ng kính c t đo Ngu n: IEC 61400-12-1 19 rL p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n đư c ngân hàngch p nh n (IEC 61400-12-1) Ngu n: IEC 61400-12-1 20
  11. 11. L p đ t các máy đo gió theo tiêu chu n lành m nh tài chính(IEC 61400-12-1) T i thi u 1.5 m - T i thi u 15 x b, đ xu t. 75cm - T i thi u 1.5 m Đ xu t: 25 x b cho sensor đ t trên thành c t cho sensor l p trên đ nh c t T i đa 2.5 m d <= d b Ngu n: IEC 61400-12-1 21Các y u t b t đ nh và kho ng b t đ nh Các y u t b t đ nh Kho ng b t đ nh (%) Hi u ch nh máy đo gió b ng đư ng ng khí đ ng h c 0.5 – 5.0 Ch n máy đo gió 0.5 – 3.0 Đ t máy đo gió 0.2 – 3.0 Có kh năng quá t c đ do tính ch t đ ng l c c a thi t b 0.2 - 1.0 Méo d ng dòng gió t c t đo 0.5 - 2.0 Méo d ng dòng gió do c n l p thi t b 0.5 - 2.0 Méo d ng dòng gió do các m u n i và g nhô ra trên khung đ 0.1 - 2.0 Chênh t c dòng gió không đ i x ng trên máy đo gió 0.2 - 2.0 ch n đ a đi m đo 0.5 – 5.0 Ch n th i gian đo 0.3 – 3.0 Ghi chép và đánh giá s li u 0.0 – 2.0 Tương quan v i S li u dài h n (MCP) 0.5 – 5.0 Ngoa suy sang v trí tuabin gió và chi u cao tr c tuabin (Qui ho ch v trí đ t tua bin) 1.0 – 10.0 M c đ b t đ nh t ng th khi xác đ nh t c đ gió 1.65 – 15.0 M c đ b t đ nh liên quan đ n d đoán s n lư ng năng lư ng 4.0 – 42.0 22
  12. 12. S khác bi t v đư ng đ c tính công su t 1800 M c chênh l ch s n lư ng 1600 năng lư ng: 8% 1400 Công su t [kW] 1200 1000 800 600 Nhà s n xu t lý thuy t 400 200 Đo đư c (th c t ) 0 0 5 10 15 20 25 T c đ gió [m/s] 23 Hi u ng m t đ không khí đ i v i đư ng đ c tính công su t 700 700 600 Std.-Conditions 600 Std.-Conditions 1.1809 kg/m3 1.1809 kg/m3 500 500 Power t [kW] Power t [kW] 1.1356 kg/m3 1.1356 kg/m3 Công su[kW] 1.089 kg/m3Công su[kW] 1.089 kg/m3 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 Windđ gió [m/s] T c Speed [m/s] Wind đ gió [m/s] T c Speed M t đ không khí khác so giá tr t i đ a đi m th tuabin M t đ chu n cho đư ng đ c tính công su t là 1,225 kg/m³ M t đ không khí th p hơn do nhi t đ , đ m và áp su t cao ho c đ cao l p đ t cao hơn m c nư c bi n làm gi m hi u qu năng lư ng 24
  13. 13. Các r i ro k thu t – Đư ng đ c tính công su t là các nguyênnhân cho s n lư ng năng lư ng th p• Đư ng đ c tính công su t do nhà s n xu t cung c p quá th p• M c đ b t đ nh trong k t qu đo đư ng đ c tính công su t cao• Tuabin khác so v i tuabin đư c th nghi m• Tuabin không ho t đ ng trong cùng m t đi u ki n như tuabin đư c th nghi m• M t đ không khí khác so v i đ a đi m th tuabin 25 Địa điểm có gió Mức độ bất định về sản Yếu tố bất định Nhận xét lượng năng lượng hàng năm [%]Đo theo tiêu chu n IEC 61400-12-1 Tính bất định của cơ sở dữ liệu gió Yếu tố không chắc chắn trong các phép đo gió được thực – v n t n t i b t đ nh, dù m c Cơ sở dữ liệu gió 7 hiện tại địa điểm đo Mức độ không chắc chắn ước tính do những sai biệt có thể th p Các biến đổi trong dài hạn xảy ra với đặc điểm gió trong giai đoạn đo so với giai đoạn bị thiếu số liệu được chèn vào bằng các giá trị thống kê 15 Mức độ trung bình bất Tổng Mức độ không Yếu tố bất định Nhận xét định về chắc chắn của các số tốc độ 16 liệu khí tượng đầu gió [%] vào Đo tốc độ gió Sự bất định khi ngoại suy các số liệu đầu vào khí tượng vào các vị trí tuabin và chiều cao trục Mức độ không chắc chắn 0,55 m/s áp tuabin Hiệu chuẩn máy đo gió dụng cho toàn bộ khoảng hiệu chuẩn 1.3 trong ống khí động học Sự không chắc chắn được tích hợp trong khi lập mô hình Mô tả địa hình - trường dòng gió Cần lắp thiêt bị đo gió không lý Ảnh hưởng của cần lắp thiết bị đo gió 1.0 tưởng Lập mô hình trường Sự không chắc chắn khi chuyển số liệu khí tượng từ vị trí 5 Sự không chắc chắn của việc hiệu gió (WASP) đo vào các vị trí tuabin và chiều cao trục tuabin chỉnh tốc độ quá cao do đặc tính khí Hiệu suất trang trại Các đặc điểm tương đối của máy đo gió 0.94 Mức độ bất định ước tính của tính toán hiệu ứng che khuất 1 động học, bao gồm cả các hiệu ứng điện gió khác từ các đặc điểm của máy đo gió Tổng Mức độ bất Ước tính sự không chắc chắn do các định khi chuyển số 5 sai biệt có thể liên quan đến các đặc liệu khí tượng điểm gió trong giai đoạn đo so với Các biến đổi trong dài hạn 1.22 giai đoạn bị thiếu số liệu được chèn Tổng Mức độ bất vào bằng các giá trị thống kê trung định về tiềm năng (cơ sở dữ liệu gió + ngoại suy cho vào các vị trí tuabin) 17 bình gió Thu thập số liệu liên quan đến tốc độ Sự không chắc chắn trong ghi chép số Được xác định cho các điều kiện gió dự đoán tại vị trí, bao 1.14 Đường đặc tính công gió trung bình liệu gồm cả các hiệu ứng địa điểm và sự thay đổi do chế tạo 10 suất tua bin Tổng Mức độ bất định của cơ sở dữ với số lượng lớn 2.5 liệu gió Tổng Mức độ bất định của sản lượng năng lượng (AEP) 20 26
  14. 14. Các thông l đo t t (1)• Hi u chu n các thi t b đo (khi b t đ u, và ti p đó t i thi u là 2 năm m t l n)• S d ng các phương ti n hi u chu n có m c đ b t đ nh nh nh t (ví d như các ng khí đ ng h c đư c MEASNET phê chu n và các phòng thí nghi m đư c ch ng nh n ho c tương đương)• Ch n các thi t b đo t t nh t c a các nhà s n xu t thi t b có ti ng đư c ngân hàng ch p nh n (ví d như Thies and Vector Instruments) v i m c đ b t đ nh th p. Đ c bi t lưu ý đ n hi u ng cosin (Đ nh y v i thành ph n gió đ ng)• Hi u ch nh đ bù l i b t kỳ sai s nào phát hi n đư c (ví d như do đ cao đ t sensor nhi t đ ho c áp su t, các hi u 27 ng do c t đo, v.v.)Các thông l đo t t (2)• Đ m b o r ng phép đo có th truy nguyên đư c theo các tiêu chu n qu c t và trong nư c• S d ng các cán b có kinh nghi m và t ch c đào t o v đo gió• Xác đ nh t t c các nguyên nhân gây ra b t đ nh• Ư c tính m c đ b t đ nh theo t ng nguyên nhân và t ng th• Tư li u hóa m t cách minh b ch, h p lý và có th truy nguyên ngu n g c CÁC NGÂN HÀNG VÀ CÁC NHÀ Đ U TƯ S HOAN NGHÊNH CÁC D ÁN C A B N VÀ B N S ĐƯ C HƯ NG CÁC Đi U Ki N C P V N T T HƠN 28
  15. 15. Các tiêu chu n đư c qu c t ch p nh n đ tìm hi u t t nh tv các k t qu đo đư c các ngân hàng ch p nh n[1] IEC 61400-1; Các h th ng phát đi n b ng tuabin gió, Ph n 1: Các yêu c u an toàn’; biên so n l n 3, 2005[2] IEC 61400-12-1 (FDIS); ‘Các h th ng phát đi n b ng tuabin gió, Th nghi m hi u qu vân hành c a tuabin gió’; 2005[3] FGW‚ ’Technische Richtlinie Teil 2’; S a đ i l n 14; Stand 25.09.2003[4] FGW‚ ‘Technische Richtlinie Teil 6’; S a đ i l n 4; Stand 01.06.2005[5] BWE Windgutachterbeirat; ’Empfehlungen zur Dokumentation von Windmessungen’; Stand 25.09.2003[6] BWE Windgutachterbeirat; ’Standard zur Erstellung von Windgutachten’; Version 2.0; Stand 02.02.2005[7] IEA ’Th nghi m hi u qu năng lư ng‘; biên so n l n 2; 1990[8] T ch c Tiêu chu n Qu c t ; ‘Hư ng d n th hi n b t đ nh trong phép đo’; 1995[9] MEASNET “Quy trình hi u chu n máy đo gió d ng chén Phiên b n 1”, tháng 11/1997[10] MEASNET “Quy trình đo hi u qu năng lư ng Phiên b n 4”, tháng 11/2006[11] Cơ quan Năng lư ng Đan M ch: “Các yêu c u đ i v i máy đo gió d ng chén áp d ng đ đo đư ng đ c tính công su t trong h th ng tuabin gió đư c Đan M ch phê chu n, 14/1-2002” 29

×