TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009
1
PHƯƠNG PHÁP CHÀO GIÁ ĐIỆN CẠNH TRANH THEO MÔ HÌNH
GIÁ THỊ TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
A COMPETITIVE BIDDING METHOD IN RESPECT OF THE PRICE BASED
POOL MODEL FOR THERMAL GENERATORS

Lê Kim Hùng
Đại học Đà Nẵng
Đỗ Thanh Sơn
Công ty CP Điện lực Khánh Hòa

TÓM TẮT
Bài báo trình bày phương pháp chào giá bán điện cạnh tranh theo mô hình chào giá tự
do (PBP- Price Based Pool) nhằm áp dụng cho thị trường phát điện cạnh tranh. Cơ sở để chào
giá là chi phí biên phát điện và giá điện được xác định bằng kết quả của bài toán phân bổ công
suất kinh tế tối ưu cho các tổ máy để tổng chi phí phát điện toàn hệ thống bé nhất. Các công ty
phát điện thay đổi giá chào bằng cách điều chỉnh đặc tính chi phí biên và do đ
ó sẽ làm thay đổi
đặc tính chi phí biên tổng hợp của toàn hệ thống. Từ đó dẫn đến sản lượng điện phát ra và giá
bán điện thay đổi theo.
ABSTRACT
This article presents a competitive electrical energy price bidding method in terms of the
price based pool model applied to the competitive electrical generation market. The bidding is
based on a marginal cost and electricity price is determined by the result of the economic
allocation optimization of generators output so that the total generation cost of the whole system
is minimized. Generator companies change their bidding prices by adjusting their marginal cost
factors; therefore, this varies the comprehensive marginal cost factors of the whole system,
which leads to a change in both generators’ output and electrical energy price.
C
i
= a
i
+ b
i
.P
i
+ c
i
.P
i
2

Trong đó :
 C
i
là chi phí phát điện của tổ máy i.
 P
i
là công suất phát của tổ máy i.
 a
i
, b
i
và c
i
là các hệ số chi phí.
Tổng chi phí phát điện toàn hệ thống là :
Gọi P

Ở đây λ chính là chi phí biên của các tổ máy. Vậy phân phối tối ưu công suất
phát của các tổ máy đạt được khi chi phí biên của mọi tổ máy đều bằng nhau.
Kết hợp đặc tính chi phí biên của từng tổ máy (hình 1), ta tạo được đặc tính chi
phí biên tương đương của mọi tổ máy để tổ hợp tất cả tổ máy như là một tổ máy theo
phương pháp minh họa bằng hình 2. Từ đặc tính chi phí biên tổng hợp chúng ta hoàn
toàn có thể xác định chính xác công suất phân bổ tối ưu, chi phí biên của từng tổ máy và
tổng chi phí phát điện thấp nhất của các nhà máy nhiệt điện tương ứng với từng nhu cầu
phụ tải P
L
.

Đối với các nhà máy thủy điện, nguyên tắc phân bố công suất theo biểu đồ phụ
tải là sau khi trừ đi phần công suất phát tối thiểu bắt buộc của các tổ máy thủy điện dòng
sông và các tổ máy phục vụ tưới tiêu, tiếp đến sẽ được huy động để phủ đỉnh sao cho
phần còn lại của biểu đồ là bằng phẳng nhất để vận hành tối ưu các tổ máy nhiệt điện
trong hệ thống. [2]
λ
P

min1
P
III
P
IV
P
II
P
I
P
min2
P
max3
P
VI
P
V
P
min3
P
max1
Pmax2

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009
4
Chúng ta thừa nhận các công ty phát điện có giá bán điện bằng với chi phí biên
[4], sẽ chào bán điện bằng cách chào hàm chi phí của mình với các giới hạn P
max
, P
min

= P
max1
+ P
2
(λ
4
) + P
3
(λ
4
) + P
min4
; P
V
= P
max1
+P
max2
+ P
3
(λ
5
)
P
VI
= P
max1
+P
max2
+ P

op3
, khi B chọn chiến lược
giá thấp ta có công suất của A và B là P
’’
A
, P
’’
B
và λ
op
= λ
’
op1
. Trong đó P
’
A
>P
’’
A
và P
’
B

<P
’’
B
, có nghĩa là khi B tăng giá thì sản lượng bán của B sẽ giảm, của A tăng lên và
ngược lại. Mặt khác 
op
(chi phí biên tối ưu) cũng là giá bán điện cũng thay đổi theo

P
L
P’’
A

P’
B

P
’
L
P’’
B

Hình 3. Đặc tính chi phí biên tổng hợp của 2 tổ máy với các chiến lược khác nhau
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009
5

từng chiến lược của B (λ
’
op3
và λ
’
op1
).
Với phụ tải P
L
đủ lớn như hình vẽ (P
L
>>P

mà không bị giảm sản lượng phát. Trong trường hợp này B có thể “thao túng” thị
trường đẩy giá điện lên cao do không còn đối thủ cạnh tranh.
Phương pháp luận trình bày trên cho phép các nhà máy có thể chào giá bán điện
tự do, việc xác định giá bán điện dựa trên kết quả tính toán một cách khoa học giúp cho
thị trường cạnh tranh minh bạch. Phương pháp này cũng giúp cho các cơ quan quản lý
thị trường điện dự báo được giá điện và các kh
ả năng thao túng thị trường để có biện
pháp ngăn ngừa.
3. Tính toán thử nghiệm và phân tích
Bảng 1. Thông số 10 nguồn điện
Nhà máy
Công suất (MW) Hệ số chi phí
P
min
P
max
a b c
1 15 60 750 70 1,53
2 20 80 1250 75 1,2
3 30 100 2000 67,5 1,17
4 25 120 1600 70 1,14
5 50 150 1450 77 0,63
6 75 280 3600 67,5 0,39
7 120 320 5250 69,8 0,2
8 50 150 5000 66,45 0,42
9 200 520 2450 63,2 0,42
10 75 200 4100 60,7 0,45
Xét một hệ thống có 10 nguồn điện với thông số cho ở bảng 1, tổng nhu cầu phụ
tải là P
L


($/MWh)
Doanh thu
($/h)
Chi phí ($/h) Lợi nhuận ($/h)
Ghi chú
(1) (2) (3) (4)=(2)*(3) (5) (6)=(4)-(5)
1 55,4026 239.5320 13.270,70 9.324,44 3.946,26
2 68,5550 239.5320 16.421,12 12.031,37 4.389,75
3 73,5179 239.5320 17.609,90 13.286,18 4.323,72
4 74,3561 239.5320 17.810,68 13.107,80 4.702,87
5 128,9937 239.5320 30.898,11 21.865,31 9.032,80
6 220,5538 239.5320 52.829,70 37.458,54 15.371,16
7 320,0000 239.5320 76.650,24 48.066,00 28.584,24 Đầy tải
8 150,0000 239.5320 35.929,80 24.417,50 11.512,30 Đầy tải
9 209,9190 239.5320 50.282,33 34.224,61 16.057,72
10 198,7022 239.5320 47.595,54 33.928,38 13.667,16
Cộng 1.500,0000 359.298,11 247.710,14 111.587,97
Bảng 3. Công suất huy động và lợi nhuận của các nhà máy
Nhà
máy
NM 6 chào giá cao - Giá điện: 243,474($/Mwh) NM 6 chào giá thấp - Giá điện: 235,5336 ($/Mwh)
Công suất
(MW)
Doanh thu
($/h)
Chi phí ($/h) Lợi nhuận
($/h)
Công suất
(MW)

1.000 186,4537 38,0568 152,5047 1.465,93 5.470,50
1.100 199,9020 42,4516 169,7462 2.007,28 7.637,37
1.200 220,7510 49,2650 196,4756 2.963,38 11.455,04
1.450 231,2100 52,6830 209,8846 3.496,51 13.580,11
1.500 239,5320 55,4026 220,5538 3.946,26 15.371,16
1600 260,220 60,0000 247,0769 5.155,20 20.208,33 1 đầy tải
Khi phụ tải P
L
thay đổi, công suất huy động, giá bán điện và chi phí, lợi nhuận
của tất cả nhà máy đều thay đổi. Nếu P
L
tăng sẽ làm cho giá bán tăng và công suất huy
động tăng, tuy nhiên mức công suất tăng thêm của từng nhà máy sẽ khác nhau tùy thuộc
vào đặc tính chi phí biên và P
max
, P
min
của nó. Ở mức công suất thấp, một số nhà máy có
λ
min
hoặc P
min
cao không được huy động, chẳng hạn như nhà máy 9 có P
min
quá cao nên
không được huy động khi P
L
<1200MW. Một số nhà máy có hệ số chi phí lớn có thể bị
lỗ khi huy động ở mức công suất thấp, chẳng hạn như các nhà máy 2,3,4,8 bị lỗ ở mức
phụ tải P

10 75.00 200.00 4,100.00 60.70 0.45 151.1041 100.4490 15,178.26 14,737.76 440.50
4. Kết luận
Phương pháp trình bày trên cho phép các công ty bán điện được chào giá tự do,
giá bán của mọi nhà máy đều giống nhau được xác định bằng chi phí biên tổng hợp.
Tuy nhiên công suất huy động sẽ khác nhau phụ thuộc vào giá chào, sản lượng bán và
lợi nhuận của từng công ty sẽ khác nhau và do vậy nó có tính cạnh tranh.
Giá chào được thừa nhận là một hàm tuyến tính theo sản lượng điện phát, chào
giá bán điện thực chất là chào đặc tính chi phí biên hay nói cách khác là chào hàm chi
phí.
Phươ
ng pháp chào giá và xác định giá điện, sản lượng điện bán của từng nhà
máy giới thiệu trong bài báo mang tính hợp lý và có thể áp dụng cho thị trường chào giá
tự do. Nó cũng giúp cho các cơ quan chức năng có cơ sở khoa học để quản lý, kiểm soát
thị trường điện nhằm bảo đảm thị trường cạnh tranh minh bạch. Tuy nhiên, ở đây chỉ
mới giới thiệu trường hợp đơn giản
để minh họa, để có kết quả chính xác hơn, ta cần
phải xét đến tổn thất và các giới hạn truyền tải.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Đình Long, Đàm Xuân Hiệp, Đặng Quốc Thống, Nguyễn Minh Thắng
(2008), Áp dụng lý thuyết trò chơi trong chào giá các nhà máy điện trên thị trường
cạnh tranh, Tạp chí Khoa học & Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật, số 63-
2008.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009
9
[2] Thủ tướng Chính phủ (QĐ 101/2007/QĐ-TTg ngày 18/07/2007), Đề án quy hoạch
phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006 – 2015 có xét triển vọng đến năm 2015
(Tổng sơ đồ VI).
[3] Kwang-Ho Lee, Ross Bandick (Vol.18, No.4, November 2003), Solving Three-