Tài liệu Tối ưu hóa giá điện đấu thầu điện và xác định hiệu quả đầu tư dự án năng lượng tái tạo tại việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH -------------- NGUYỄN THANH HUY TỐI ƯU HOÁ GIÁ ĐIỆN ĐẤU THẦU ĐIỆN VÀ XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ DỰ ÁN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 8580302 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HCM, tháng 01 năm 2022 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Vũ Hồng Sơn Chữ ký: Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Phạm Hồng Luân Chữ ký: Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Nguyễn Thanh Phong Chữ ký: Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 14 tháng 01 năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. TS. Nguyễn Anh Thư Chủ tịch hội đồng 2. TS. Trần Nguyễn Ngọc Cương Ủy viên thư kí 3. TS. Nguyễn Hoài Nghĩa Ủy viên 4. PGS.TS. Phạm Hồng Luân Cán bộ phản biện 1 5. TS. Nguyễn Thanh Phong Cán bộ phản biện 2 Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS. Nguyễn Anh Thư TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THANH HUY MSHV : 1970179 Ngày, tháng, năm sinh: 09/01/1996 Nơi sinh: Sông Bé Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Mã số: 8580302 I. TÊN ĐỀ TÀI: TỐI ƯU HOÁ GIÁ ĐIỆN ĐẤU THẦU ĐIỆN VÀ XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ DỰ ÁN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TẠI VIỆT NAM. II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1. Tìm hiểu và nắm vững thuật toán mô hình Agent Base Model (ABM). 2. Tìm hiểu cách mô phỏng thị trường điện bằng mô hình ABM và các phương pháp dự báo giá đã được sử dụng trong các nghiên cứu trước. 3. Đề xuất mô hình điện với phương pháp dự báo phù hợp với định hướng phát triển thị trường điện ở Việt Nam, phương pháp dự báo giá dựa trên tối ưu hoá. 4. So sánh, nhận xét, phân tích và đánh giá các kết quả khi áp dụng các phương pháp dự báo giá khác nhau, đặc biệt là phương pháp dự báo giá mới dựa trên tối ưu hoá được đề xuất. 5. Kết luận và kiến nghị. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 22/02/2021 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/12/2021 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 12 năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS. Phạm Vũ Hồng Sơn TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ ngành quản lý xây dựng như là một minh chứng cho học viên cao học về khả năng tự nghiên cứu và tự giải quyết những vấn đề thực tế mà ngành quản lý xây dựng đặt ra. Đây vừa là trách nhiệm vừa là niềm tự hào của mỗi học viên. Để hoàn thành luận văn “Tối ưu hóa giá điện trong đấu thầu điện và xác định hiệu quả đầu tư dự án năng lượng tái tạo tại Việt Nam”, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình rất nhiều từ quý Thầy, quý Cô và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các tập thể, các nhân đã dành cho em sự giúp đỡ quý báu này. Em xin kính gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Thầy TS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN đã rất tận tâm hướng dẫn, đưa ra những gợi ý đầu tiên để hình thành nên ý tưởng của đề tài và trong quá trình thực hiện luận văn các Thầy đã cho em những góp ý rất hay và bổ ích về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu, cũng như cách tiếp cận nghiên cứu hiệu quả. Sự tận tâm chỉ bảo của các Thầy là động lực lớn để em có thể hoàn thành tốt luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy cho em những kiến thức bổ ích, đó cũng là những kiến thức quý giá, không thể thiếu của em trên con đường học tập và sự nghiệp mai sau. Với sự cố gắng của bản thân, luận văn thạc sĩ này đã được hoàn thành trong thời gian quy định, tuy nhiên không thể không có những sai sót. Kính mong quý Thầy, quý Cô chỉ bảo thêm để em có thể bổ sung, sửa chữa những kiến thức để hoàn thiện bản thân mình hơn. Xin trân trọng cảm ơn rất nhiều! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 12 năm 2021 NGUYỄN THANH HUY HVTH: NGUYỄN THANH HUY I LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 TÓM TẮT Việc đầu tư phát triển nhanh về Năng Lượng Tái Tạo (NLTT) cũng như việc áp dụng đề án phát triển thị trường bán lẻ điện cạnh tranh luôn là thách thức lớn đối với các nhà đầu tư. Sự không chắc chắn về giá bán điện dẫn đến nhiều rủi ro trong việc hoạch định doanh thu và lợi nhuận khi quyết định đầu tư một nhà máy mới. Nghiên cứu này nhằm mục đích phân tích các phương pháp dự báo giá khác nhau được áp dụng trong các mô hình mô phỏng hệ thống điện dựa trên dữ liệu của các Agent hiện có. Từ đó đưa ra phương pháp dự báo giá dựa trên mô hình tối ưu hóa và hỗ trợ ra nhà đầu tư ra quyết định. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng, trong một thị trường điện cô lập với các thiết lập mô hình được cách điệu hóa cao, các quyết định đầu tư được thực hiện bởi các thuật toán đầu tư hiện có rất nhạy cảm với các giả định liên quan đến các tham số nhất định của thuật toán ra quyết định đầu tư. Việc áp dụng mô hình ABM này giúp các nhà đầu tư giảm thiểu các rủi ro tiềm ẩn và hướng tới một thị trường cạnh tranh minh bạch trong tương lai, phù hợp với thị trường bán lẻ điện cạnh tranh mà Việt Nam đang hướng tới. HVTH: NGUYỄN THANH HUY II LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 ABSTRACT The investment in the rapid development of Renewable Energy, as well as the application of the project to develop the competitive retail electricity market, is always a big challenge for investors. Uncertainty about electricity price leads to many risks in revenue and profit planning when deciding to invest in a new plant. This study aims to analyze different price forecasting methods applied in power system simulation models based on data of existing agents. From there, the price forecasting method is based on the optimization model and supports investor decision-making. The simulation results show that in an isolated electricity market with highly stylized model settings, investment decisions made by existing investment algorithms are very sensitive to assumptions related to certain parameters of the investment decision-making algorithm. The application of this agent-based model helps investors reduce potential risks and move towards a transparent competitive market in the future, in line with the competitive retail electricity market in Vietnam. HVTH: NGUYỄN THANH HUY III LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là luận văn do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Phạm Vũ Hồng Sơn. Các kết quả của luận văn là đúng đắn và chưa được công bố trong các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 12 năm 2021 NGUYỄN THANH HUY HVTH: NGUYỄN THANH HUY IV LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i TÓM TẮT .................................................................................................................. ii ABSTRACT .............................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ viii DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... x CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1 1.2 Lựa chọn đề tài ................................................................................................. 3 1.3 Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 4 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 5 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu. .................................... 5 1.6 Phương pháp, quy trình nghiên cứu ............................................................... 6 1.7 Công cụ nghiên cứu.......................................................................................... 7 1.8 Cấu trúc luận văn............................................................................................. 7 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ........................................ 9 CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................... 18 3.1 Mô hình ABM (Agent-base model - ABM) ................................................... 18 Sự cần thiết của mô hình ABM ................................................................. 18 Agent là gì? ............................................................................................... 18 Lợi ích của mô hình ABM......................................................................... 20 Sử dụng mô hình ABM cho thị trường điện............................................... 21 3.2 Mô hình Phòng thí nghiệm mô hình hóa năng lượng (Energy Modelling Laboratory - EMLAB)......................................................................................... 22 Tổng quan ................................................................................................. 22 HVTH: NGUYỄN THANH HUY V LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 Agent ........................................................................................................ 24 Công nghệ phát điện.................................................................................. 26 Các nguồn năng lượng không liên tục ....................................................... 29 Vận hành nhà máy điện và đấu thầu thị trường giao ngay.......................... 29 Các thuật toán thị trường điện và CO2 ...................................................... 31 Thuật toán đầu tư ...................................................................................... 35 Các kịch bản ngoại sinh ............................................................................ 39 CHƯƠNG 4. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU........... 41 4.1 Xây dựng mô hình .......................................................................................... 41 Mục đích ................................................................................................... 42 Thực thể, biến trạng thái và thang đo......................................................... 42 Tổng quan về quy trình và lập kế hoạch. ................................................... 43 4.2 Thiết kế mô hình ............................................................................................ 45 Giai đoạn khởi tạo ..................................................................................... 45 Dữ liệu đầu vào ......................................................................................... 46 Mô hình con .............................................................................................. 47 4.3 Các trường hợp nghiên cứu ........................................................................... 49 Phương pháp dự báo giá ngoại sinh ........................................................... 52 Phương pháp dự báo giá nội sinh .............................................................. 53 Phương pháp dự báo giá dựa trên tối ưu hóa.............................................. 59 Thiết lập trường hợp nghiên cứu ............................................................... 64 CHƯƠNG 5. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO....................................... 66 5.1 Phân tích độ nhạy của tầm nhìn tương lai (look-ahead horizon)................. 68 5.2 Phân tích độ nhạy về các giá trị được gán cho cây kịch bản trong phương pháp dự báo giá “các kịch bản ngoại sinh cho các khoản đầu tư trong tương lai” ........................................................................................................................ 72 5.3 Đóng góp và hạn chế ...................................................................................... 75 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI ............................................................................................................. 77 HVTH: NGUYỄN THANH HUY VI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 6.1 Kết luận .......................................................................................................... 77 6.2 Hướng nghiên cứu trong tương lai ................................................................ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 79 HVTH: NGUYỄN THANH HUY VII LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1-1. Tỷ lệ NLTT trong ngành Điện theo Chiến lược phát triển NLTT ................. 1 Hình 1-2. Quy trình nghiên cứu đề tài .......................................................................... 6 Hình 1-3. Lưu đồ thể hiện bố cục luận văn................................................................... 8 Hình 3-1. Agent điển hình.......................................................................................... 20 Hình 3-2. Cấu trúc của mô hình ................................................................................. 25 Hình 3-3. Cấu trúc của thuật toán thanh toán bù trừ thị trường ................................... 31 Hình 3-4. Cấu trúc của thuật toán đầu tư .................................................................... 37 Hình 4-1. Một ví dụ về biểu diễn thời gian qua các ngày đại diện [46] ....................... 43 Hình 4-2. Lưu đồ của mô hình ABM dài hạn. ............................................................ 44 Hình 4-3. Mô phỏng thanh toán bù trừ thị trường ảo. ................................................. 52 Hình 4-4. Sơ đồ các phương pháp dự báo giá nội sinh được sử dụng trong [30] (a) và [26] (b). ..................................................................................................................... 57 Hình 4-5. Cây kịch bản được triển khai để thể hiện sự mở rộng của đối thủ cạnh tranh [26]. ........................................................................................................................... 58 Hình 4-6. Sơ đồ phương pháp dự báo giá dựa trên tối ưu hóa..................................... 60 Hình 4-7. Một ví dụ minh họa về việc dự đoán giá có cân nhắc đến hành vi chiến lược. .................................................................................................................................. 61 Hình 4-8. Tổng quan về mô hình ABM với phương pháp dự báo giá dựa trên tối ưu hoá được đưa vào quy trình đầu tư. .................................................................................. 62 Hình 5-1. Tổng quan về tác động của các thông số chính trong các phương pháp dự báo giá khác nhau đến kết quả cơ cấu nguồn điện............................................................. 67 Hình 5-2. Dự báo cơ cấu nguồn điện của Agent đầu tiên quyết định đầu tư trong vòng đầu tư đầu tiên trong một năm quan trọng điển hình. ................................................. 71 Hình 5-3. Cơ cấu nguồn điện với các dự báo mở rộng của các đối thủ cạnh tranh khác nhau. .......................................................................................................................... 74 HVTH: NGUYỄN THANH HUY VIII LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1. Công cụ thực hiện nghiên cứu ..................................................................... 7 Bảng 2-1. Các mô hình ABM được sử dụng trong mô phỏng hệ thống điện ................. 9 Bảng 2-2. Các nghiên cứu liên quan đến mô hình hình dựa trên Agent ...................... 12 Bảng 3-1. Hệ số chuyển đổi đối với nhà máy điện ..................................................... 27 Bảng 3-2. Dữ liệu nhà máy phát điện ......................................................................... 28 Bảng 3-3. Các kí hiệu dùng trong mô hình EMLAB .................................................. 33 Bảng 3-4. Kịch bản giá nhiên liệu .............................................................................. 40 Bảng 4-1. Đặc điểm kinh tế kỹ thuật của các công nghệ được xem xét ...................... 46 Bảng 4-2. Các kí hiệu dùng trong mô hình ................................................................. 48 Bảng 4-3. Tóm tắt các phương pháp dự báo giá trong các khung mô hình ABM dài hạn hiện có ....................................................................................................................... 49 Bảng 4-4. Các tham số được xem xét cho cây kịch bản mở rộng. ............................... 65 Bảng 5-1. Công suất các công nghệ khác nhau trong cơ cấu nguồn điện (đơn vị: MW). .................................................................................................................................. 73 HVTH: NGUYỄN THANH HUY IX LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABM Agent-base model AMIRIS Agent-based Model for the Integration of Renewables Into the Power System EMCAS Electricity Market Complex Adaptive System EMLAB Energy Modelling Laboratory ETS Emissions Trading System TSO Transmission System Operator VOM The Variable Operations and Maintenance costs FOM The Fixed Operation and Maintenance cost HVTH: NGUYỄN THANH HUY X LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Theo các quy ước hiện hành trong lĩnh vực năng lượng, các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) bao gồm thủy điện; Sinh khối; Năng lượng mặt trời; Năng lượng gió; Năng lượng địa nhiệt; Năng lượng thủy triều; Năng lượng sóng, ... với thủy điện và sinh khối được coi là nguồn năng lượng tái tạo truyền thống trong khi phần còn lại được coi là nguồn năng lượng tái tạo mới. Trong những năm gần đây chính phủ đã có nhiều biện pháp khuyến khích phát triển năng lượng tái tạo cộng với động lực quan trọng là công nghệ phát triển, giá thành sản xuất thiết bị đang giảm rất nhanh chóng đã khiến nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam đã có mức tăng trưởng ấn tượng. Năm 2019 và 2020 đã có sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng mặt trời cả dưới hình thức trang trại quy mô lớn và mái nhà quy mô nhỏ. Chỉ tính riêng năm 2020, khoảng 12.000 MW năng lượng mặt trời đã được đưa vào hoạt động. Nhà máy thủy điện nhỏ đã cho thấy sự tăng trưởng ổn định trong những năm qua, trong khi năng lượng sinh khối hầu như không thay đổi. Năng lượng gió, mặc dù chưa chiếm tỷ trọng cao, nhưng được kỳ vọng sẽ là động lực tăng trưởng chính cho năng lượng tái tạo vào năm 2021 với nhiều dự án sẽ đi vào hoạt động theo kế hoạch trong nửa cuối năm. Hình 1-1. Tỷ lệ NLTT trong ngành Điện theo Chiến lược phát triển NLTT Cùng với sự phát triển của NLTT, Chính phủ đã có kế hoạch triển khai xây dựng thị trường bán lẻ điện theo đúng xu hướng tự do hóa thi trường điện của các nước trên HVTH: NGUYỄN THANH HUY 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 thế giới. Mục tiêu chính của thị trường này là cho phép khách hàng được quyền lựa chọn, thay đổi đơn vị cung cấp điện với giá điện phản ánh đầy đủ các chi phí hợp lý, hợp lệ và cạnh tranh nhằm đảm bảo sự công bằng, bình đẳng, minh bạch trong các hoạt động giao dịch mua bán điện. Căn cứ vào điều kiện của ngành điện Việt Nam, Đề án đưa ra 02 mô hình thiết kế phù hợp với từng giai đoạn phát triển của thị trường bán lẻ điện Việt Nam, bao gồm: i) Khách hàng sử dụng điện mua điện từ thị trường điện giao ngay; ii) Khách hàng sử dụng điện có thể lựa chọn mua điện từ đơn vị bán lẻ điện. Việc phát triển quá nhanh về NLTT cũng như đề án phát triển thị trường bán lẻ điện cạnh tranh là thách thức lớn đối với các nhà đầu tư NLTT khi đứng trước sự không chắc chắn về giá bán điện, dẫn đến sự không chắn chắn trong doanh thu và lợi nhuận khi quyết định đầu tư một nhà máy mới. Trước khi tự do hóa thị trường điện, việc đầu tư được lựa chọn dựa trên quy hoạch tổng thể với mục tiêu giảm thiểu chi phí. Chi phí bình quân là thông số quan trọng cho việc lựa chọn công nghệ. Việc phát triển hệ thống được lập kế hoạch bởi một công ty phát điện với mục tiêu giảm thiểu chi phí điện năng cho người tiêu dùng. Sau khi tự do hóa ngành điện, việc lựa chọn đầu tư được tiến hành trong một thị trường cạnh tranh, trong đó các công ty phát điện cố gắng tăng lợi nhuận của họ bằng cách hoạt động tốt hơn so với các đối thủ cạnh tranh. Do đó, trong các thị trường tự do hóa, các khoản đầu tư được đánh giá dựa trên các lợi ích cá nhân trên cơ sở tối đa hóa lợi nhuận. Các công ty phải quyết định xem một khoản đầu tư có tạo ra khoản tiền mặt đáng kể trong tương lai hay không, theo đó, họ cần phải đánh giá cả sự phát triển thị trường dự kiến và chiến lược đầu tư của các đối thủ cạnh tranh. Do đó, các khoản đầu tư chỉ được thực hiện nếu chúng tạo ra giá trị phù hợp cho chủ sở hữu và khi giá trị hiện tại ròng của doanh thu dự kiến bù đắp được các chi phí phát sinh trong suốt thời gian hoạt động của nó, bao gồm cả khoản đầu tư ban đầu. Mô tả về các loại rủi ro khác nhau mà các nhà sản xuất phải đối mặt trong thị trường điện tự do hóa được trình bày trong [1]. Các tác giả đưa ra ba lĩnh vực rủi ro chính như sau: HVTH: NGUYỄN THANH HUY 2 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 - Rủi ro về giá: Dự báo sự không chắc chắn của giá nhiên liệu, CO2 và điện ảnh hưởng đến cả chi phí và doanh thu của các nhà máy phát điện. - Rủi ro về kỹ thuật: Chỉ sự không chắc chắn của chi phí đầu tư, vận hành, bảo trì và ngừng hoạt động. Rủi ro về số lượng cũng được bao gồm trong danh mục này, đề cập đến sự không chắc chắn của mức sử dụng do những thay đổi trong nhu cầu điện và sự gia nhập của các đối thủ cạnh tranh mới. Nhóm này cũng bao gồm rủi ro về quy định đại diện cho sự không chắc chắn gây ra bởi những thay đổi pháp lý có thể xảy ra. - Rủi ro tài chính: Bao gồm rủi ro tín dụng, lãi suất và rủi ro hợp đồng. Rủi ro được phản ánh trong chi phí sử dụng vốn mà họ cần phải trả để thực hiện các dự án của họ. Nguồn vốn có thể được huy động từ thị trường vốn dưới dạng nợ hoặc vốn chủ sở hữu. Giá vốn cho thấy lợi tức mà các nhà đầu tư mong đợi trên số vốn mà họ cung cấp cho một dự án, và phải cạnh tranh với lợi tức của các khoản đầu tư thay thế có cùng mức rủi ro. Vì những lý do này, các nhà hoạch định chính sách cần đặc biệt chú ý đến việc các chính sách hỗ trợ ảnh hưởng như thế nào đến rủi ro của các dự án năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, không phải tất cả các loại rủi ro đều bị ảnh hưởng như nhau bởi các quyết định về chính sách. Các đặc điểm của chính sách trực tiếp định hình rủi ro về số lượng và rủi ro về giá, nhưng không thể giảm thiểu rủi ro về kỹ thuật hoặc rủi ro tài chính. Các chương trình hỗ trợ phân bổ rủi ro về giá và số lượng cho các nguồn năng lượng tái tạo dưới các hình thức khác nhau. Trước ngày 01-11-1021, chính sách Feed-in tariffs (FIT) đảm bảo việc mua điện với giá định mức loại bỏ hoàn toàn rủi ro liên quan đến sự biến động của giá điện và không để các nhà đầu tư chịu rủi ro về giá cả hoặc số lượng. Nhưng sau ngày 01-11-2021, khi chính sách FIT không còn, nhà đầu tư sẽ chịu rủi ro về giá cả và số lượng điện sản xuất ra trong tương lai. Và vấn đề xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điện để dự đoán giá điện và sự phát triển của hệ thống điện từ đó có chiến lược đấu thầu cũng như quyết định đầu tư chính là vần đề được nghiên cứu trong luận văn này. 1.2 Lựa chọn đề tài Với mức độ phức tạp của hệ thống điện thì Mô hình ABM Agent-Based Model (ABM) là một trong những mô hình được thường xuyên sử dụng. Mô hình ABM cho phép kết hợp cả hai yếu tố kinh tế và các yếu tố phi kinh tế trong mô tả quá trình ra quyết HVTH: NGUYỄN THANH HUY 3 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 định đầu tư [2], [3]. Tuy nhiên, mặc dù có nhiều lợi ích, có một số thách thức liên quan đến việc thiết kế các mô hình ABM như định nghĩa cấu trúc mô hình và sự thiếu minh bạch của nó. Nghiên cứu nhằm mục đích tăng cường tính minh bạch của các thuật toán ra quyết định đầu tư bằng cách làm sáng tỏ các giả định ngầm về phương pháp dự báo giá được sử dụng trong các thuật toán này tác động đến kết quả mô hình như thế nào. Thuật toán ra quyết định đầu tư trong mô hình ABM dài hạn thường bao gồm ba bước. Đầu tiên, các dự báo được đưa ra liên quan đến lợi nhuận/tiền thuê ngắn hạn (tức là doanh thu trừ chi phí hoạt động) có thể thu được cho các khoản đầu tư tiềm năng. Thứ hai, những dự báo này được sử dụng để đánh giá khả năng sinh lời của các khoản đầu tư tiềm năng. Khả năng sinh lời thường được thể hiện bằng cách tính toán các số liệu phổ biến, chẳng hạn như giá trị hiện tại ròng (NPV) hoặc tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR). Trong bước thứ ba và cuối cùng, khoản đầu tư có lợi nhất, nếu có, sẽ được chọn. Quá trình này thường được lặp lại cho đến khi không có Agent nào sẵn sàng đầu tư nữa. Thách thức chính mà các mô hình này phải đối mặt nằm ở bước đầu tiên, tức là thiết kế một phương pháp phù hợp cho phép các Agent đưa ra dự đoán về các dòng doanh thu / giá trong tương lai. Trong khi các mô hình ABM hiện tại được điều chỉnh dựa trên các chỉ số và tiêu chí được sử dụng để đưa ra quyết định đầu tư (ví dụ: NPV không âm hoặc IRR tối thiểu), các phương pháp được sử dụng trong các mô hình ABM dài hạn hiện có là khác nhau để dự đoán giá trong tương lai hoặc các luồng doanh thu thay đổi mạnh mẽ. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích phân tích các phương pháp dự báo giá khác nhau được áp dụng trong các mô hình mô phỏng hệ thống điện dựa trên Agent dài hạn hiện có. Hơn nữa, một phương pháp dự báo giá dựa trên mô hình tối ưu hóa được đề xuất và đánh giá dựa trên các phương pháp dự báo giá hiện có. Vì vậy, tên đề tài của luận văn là: Tối ưu hóa giá điện trong đấu thầu điện và từ đó xác định hiệu quả đầu tư dự án NLTT tại Việt Nam. 1.3 Mục đích nghiên cứu - Các phương pháp dự báo giá trong các mô hình mô phỏng hệ thống điện dựa trên Agent dài hạn hiện có được xem xét và so sánh. HVTH: NGUYỄN THANH HUY 4 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG - 2022 Tác động của các phương pháp được sử dụng để dự đoán giá / dòng doanh thu trong tương lai đối với kết quả của các mô hình ABM dài hạn được đánh giá. Cần chú ý cụ thể đến cả ảnh hưởng của các phương pháp dự báo giá đối với kết quả mô phỏng (cấp hệ thống) và khả năng của các phương pháp dự báo giá trong việc tính đến thông tin liên quan đến kịch bản cụ thể. - Một phương pháp dự báo giá dựa trên mô hình tối ưu hóa được đề xuất. Phương pháp mới được đề xuất cung cấp một tiêu chuẩn lý thuyết để mở rộng thêm mô hình dài hạn dựa trên Agent và cho phép kết hợp tính minh bạch của các mô hình tối ưu hóa với tính linh hoạt của các mô hình ABM để xem xét các khía cạnh hành vi. 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: 22/02/2021 đến 12/12/2021 - Môn học: Luận văn thạc sĩ 2021 - Đối tượng nghiên cứu: + Các phương pháp dự báo giá trong các mô hình mô phỏng hệ thống điện dựa trên Agent dài hạn hiện có. + Một phương pháp dự báo giá dựa trên mô hình tối ưu hóa được đề xuất. - Trong các trường hợp nghiên cứu (case study) sẽ thiết lập bộ dữ liệu nhằm kiểm chứng tính phù hợp cũng như so sánh kết quả từ phương pháp dự báo giá đề xuất với các phương pháp dự báo giá đã có. 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu. - Giới thiệu mô hình dự báo giá mới dự trên mô hình Agent ABM. - So sánh với các phương pháp dự báo giá thông dụng: phương pháp dự báo giá nội sinh và ngoại sinh. Đề xuất mô hình với phương pháp dự báo giá dựa trên tối ưu hoá. - Mô hình với phương pháp dự báo giá được đề xuất là một mô hình hoàn toàn mới tuy nhiên vẫn còn hạn chế, những bất ổn bao gồm nhưng không giới hạn ở những bất ổn về tăng trưởng phụ tải, những bất ổn về giá nhiên liệu và những bất ổn về chính sách chưa được xem xét. Hướng phát triển tiếp theo, mô hình sẽ có thể ánh xạ từ những điểm không chắc chắn này đến những điểm HVTH: NGUYỄN THANH HUY 5 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 không chắc chắn về dự báo giá, điều này đòi hỏi một bài toán lập kế hoạch mở rộng công suất ngẫu nhiên để tạo ra một phân phối dự báo giá. 1.6 Phương pháp, quy trình nghiên cứu - Vấn đề nghiên cứu được đưa ra từ những vấn đề, bất cập trong cuộc sống và công việc cần được giải quyết tối ưu hơn. Các nghiên cứu khoa học trên thế giới liên quan đến vấn đề cần giải quyết (được tìm kiếm bằng các công cụ tìm kiếm như: google, tạp chí, báo khoa học, ...) sẽ làm dẫn chứng cho cơ sở lý thuyết bước đầu của nghiên cứu. - Sau đó, xác định tính khả thi, lựa chọn phương pháp nghiên cứu để bắt đầu lập trình thuật toán phục vụ cho nghiên cứu. Đặt vấn đề Nghiên cứu cơ sở lý thuyết - Những vấn đề liên quan đến mô phỏng hệ thống điện - Các bài báo trong nước và nước ngoài - Các thuật toán có thể áp dụng Tìm kiếm dữ liệu nghiên cứu Lựa chọn hướng nghiên cứu (phương pháp, thuật toán) No Tính khả thi của phương án nghiên cứu Yes Lập trình thuật toán và phương pháp tối ưu Phân tích kết quả Kết luận và kiến nghị Hình 1-2. Quy trình nghiên cứu đề tài HVTH: NGUYỄN THANH HUY 6 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2022 1.7 Công cụ nghiên cứu Từ quy trình nghiên cứu được đề cập ở trên, tiến hành thực hiện bằng các công cụ sau đây: Bảng 1-1. Công cụ thực hiện nghiên cứu Vấn đề Nghiên cứu cở sở lý thuyết Lập mô hình mô phỏng có ứng dụng thuật toán tối ưu Lập trình, mô phỏng tìm kết quả tối ưu Công cụ hỗ trợ Các bài báo, tạp chí nghiên cứu trong và ngoài nước - Lập mô hình mô phỏng dựa trên thuật toán ABM Sử dụng tối ưu hóa tuyến tính Công cụ lập trình: Julia Công cụ tối ưu: Gurobi 1.8 Cấu trúc luận văn - Chương 1. Giới thiệu: Trình bày mục tiêu nghiên cứu, nội dung nghiên cứu, tính cần thiết và ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu. - Chương 2. Tổng quan về các nghiên cứu trước đây: Trình bày tình hình nghiên cứu của nước ngoài và chỉ ra những vấn đề mà luận văn cần tập trung giải quyết. - Chương 3. Cơ sở lý thuyết: Trình bày cơ sở lý thuyết về mô hình dự trên Agent và mô hình mô phỏng hệ thống điện: EMLAB. - Chương 4. Xây dựng mô hình: Một khung mô hình dự báo giá dựa trên Agent được phát triển để đánh giá hiệu quả và ảnh hưởng của các phương pháp dự báo giá đến kết quả mô phỏng. - Chương 5. So sánh, đánh giá kết quả: So sánh kết quả có được khi áp dụng các phương pháp dự báo giá khác nhau. Nhận xét và đánh giá về ưu, nhược điểm của phương pháp dự báo giá mới (dưạ trên tối ưu hoá) so với phương pháp dự báo giá nội sinh và ngoại sinh. - Chương 6. Kết luận và kiến nghị: Trình bày các kết luận của tác giả khi nghiên cứu và ứng dụng, cũng như có đề xuất và kiến nghị cho những nghiên cứu về sau. HVTH: NGUYỄN THANH HUY 7