Bài viết nghiên cứu: Áp dụng mô hình toán kinh tế để phân tích các yếu tố ảnh hưởng và dự báo sản lượng điện trong tương lai.

Tóm tắt bài viết nghiên cứu tốt nghiệp Thạc sĩ chuyên ngành Kinh tế Ứng dụng của anh Trần Minh Trị, chuyên viên Văn phòng PTC3, tại Đại học Ohio, Hoa Kỳ năm 2009

Tóm tắt:

Bài viết ứng dụng toán kinh tế để nghiên cứu mối quan hệ tác động giữa nhu cầu tiêu thụ điện, tổng thu nhập thực tế và giá điện dựa trên dữ liệu khảo sát của chính phủ về thu nhập thực tế (RIC) và giá điện trung bình ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng có mỗi liên quan rõ ràng khi thu nhập tăng lên, thì nhu cầu tiêu thụ điện tăng lên. Giá điện cũng ảnh hưởng tiêu cực đến mức tiêu thụ điện, giá điện tăng thì tiêu thụ điện giảm.

Chúng tôi cũng sử dụng dữ liệu được thu thập từ năm 1971 đến 2008 với mô hình ARIMA để dự báo nhu cầu điện ở Việt Nam đến năm 2020. Chúng tôi áp dụng chương trình phần mềm máy tính Shazam cho dữ liệu được mô tả để ước tính mô hình.

Từ khóa: Điện tiêu thụ, Tổng thu nhập thực tế, Giá điện bình quân.

1. Tổng quan nghiên cứu

Điện đóng một rất vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của mỗi Quốc gia. Bởi vì điện được sử dụng cho hầu hết các ngành công nghiệp và dịch vụ, thay đổi giá điện có thể ảnh hưởng đến giá cả hàng hóa và dịch vụ trực tiếp hay gián tiếp.

Việt Nam là một quốc gia đang phát triển ở Đông Nam Á. Sự phát triển của hệ thống điện trong những năm gần đây có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội và an ninh, quốc phòng của Quốc gia. Gần như toàn bộ các hoạt động của con người từ hộ gia đình, giải trí, kinh doanh, công nghiệp, dịch vụ đến hệ thống ánh sáng công cộng ... được hỗ trợ bởi điện. Mặc dù Việt Nam đã có tốc độ tăng trưởng cao liên tục trong phát triển điện, nhưng việc cung cấp điện vẫn chưa đủ để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và xã hội. Trong khi đó giá điện bình quân ở Việt Nam thấp hơn so với các nước láng giềng (như Thái Lan, Philippines, Singapore, Malaysia ...), vì vậy các nhà đầu tư nước ngoài vẫn không thấy hấp dẫn khi đầu tư vào phát triển điện lực ở Việt Nam.

Nhiều mô hình nghiên cứu đã cố gắng đánh giá, kiểm tra mối quan hệ giữa mức tiêu thụ điện và Tổng thu nhập Quốc nội (GDP). Sự gia tăng GDP, là một trong những nhân tố, cho thấy có sự gia tăng nhu cầu đối với một lượng lớn năng lượng thương mại như than, dầu, khí đốt và điện (Kamal, 2008). Các phát hiện từ thực tế cho thấy có mối quan hệ nhân quả một chiều đi từ mức tiêu thụ than, dầu và năng lượng thương mại đến GDP thực tế bình quân đầu người, trong khi mối quan hệ nhân quả một chiều chạy từ GDP thực tế bình quân đầu người đến mức tiêu thụ điện bình quân đầu người.

Theo lý thuyết kinh tế, các hộ gia đình thường phụ thuộc vào khả năng tài chính và loại nhà ở, vùng miền mà có nhu cầu sử dụng năng lượng khác nhau cho mục đích về ánh sáng, nấu nướng, nhiệt độ trong nhà, v.v... Nhu cầu lý thuyết về điện được dự đoán là một hàm của thu nhập bình quân đầu người, giá điện, giá của các sản phẩm thay thế có thể có (Than, dầu, khí đốt...) và các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng năng lượng(lò sưởi hay máy điều hòa). Thu nhập tăng lên làm ảnh hưởng đến việc tăng nhu cầu trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và đời sống xã hội. Tuy nhiên, nhu cầu về điện là khác nhau ở mỗi quốc gia và mỗi nền kinh tế. Các nước phát triển với sự phát triển kinh tế cấp cao thường có tỷ lệ tiêu thụ điện tương đối thấp và ngược lại.

Tiêu thụ điện ở Việt Nam phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Có yếu tố làm cho tiêu thụ điện giảm nhưng có yếu tố có thể làm tăng. Bài nghiên cứu này sẽ xem xét mối quan hệ giữa nhu cầu tiêu thụ điện, tổng thu nhập thực tế và giá điện bình quân dựa trên dữ liệu khảo sát của chính phủ về thu nhập thực tế (RIC) và giá điện trung bình ở Việt Nam.

2. Mô hình nghiên cứu

2.1. Mô hình lý thuyết kinh tế lượng

Trong mô hình này, chúng tôi giả định rằng điện tiêu thụ là một hàm tuyến tính của thu nhập và giá điện. Chúng tôi ước tính hàm tuyến tính với mức tiêu thụ điện là biến phụ thuộc và giá điện và thu nhập là các biến độc lập và β’s là các tham số hồi quy chưa biết. Mô hình của chúng tôi cũng đã kết hợp một biến giả để giải thích cho cuộc khủng hoảng tài chính năm 1997 ở châu Á.

ELC_t  =  β₀  +  β₁*RIC_t  +  β₂* ELP_t  + β₃* ELC_t-1 + β₄ * DUM + ε_t

Trong đó:

ELC_t: Điện thương phẩm trong năm t

RIC_t: Tổng thu nhập thực tế trong năm t

ELP_t: Giá điện trung bình trong năm t

ELC_t-1: Điện tiêu thụ ở thời gian trễ 1 năm

DUM: là biến giảDUM = 0 nếu năm là 1986-1997DUM = 1 nếu năm là 1998-2008

t: Khoảng thời gian trong năm

ε_t: Thời hạn còn lại cho năm t

β₀: là phần chặn;

β₁: là hệ số hồi quy RIC;

β₂: là hệ số hồi quy ELP;

β3: là hệ số hồi quy ELC_-1;

β4: là hệ số hồi quy DUM

2.2 . Phân tích trước khi chạy mô hình

Biến RIC thể hiện Tổng thu nhập thực tế của người tiêu dùng Việt Nam nói chung. Vì điện là một hàng hóa thông dụng, hoặc thậm chí là hàng hóa đặc biệt, lý thuyết kinh tế nói rằng tiêu thụ điện sẽ tăng lên khi thu nhập tăng. Tiêu thụ điện và RIC nên được đồng di chuyển. Điều đó có nghĩa là hệ số hồi quy của RIC (β1) có dấu dương. Hệ số hồi quy của biến ELP (β2) phải có mối quan hệ nghịch với biến phụ thuộc; tức là dấu âm. Biến cuối cùng là mức tiêu thụ điện trễ. Biến tiêu thụ điện bị trễ đó biểu thị rằng việc áp dụng trong hành vi tiêu dùng điện cần có thời gian, làm cho tiêu dùng điện trở nên năng động. Vì khách hàng có thể trì hoãn phản ứng của họ đối với nhu cầu sử dụng điện một năm sau đó, mức tiêu thụ hiện tại cũng là một chức năng của việc tiêu thụ điện trong thời gian trễ. Biến này có thể được coi là một cách đo lường khả năng của người tiêu dùng để dự báo mức giá điện và tiêu thụ trong tương lai. Mô hình này cũng bao gồm biến giả cho năm 1997. Vào thời điểm đó, khủng hoảng tài chính đã ảnh hưởng đến nhiều quốc gia ở châu Á trong đó có Việt Nam. Nếu được chứng minh là có ý nghĩa, nó cho thấy mức tiêu thụ điện bị ảnh hưởng đáng kể bởi cuộc khủng hoảng năm 1997.

2.3. Dữ liệu

Tất cả các bộ dữ liệu cho mô hình này là dữ liệu chuỗi thời gian trong khoảng thời gian 1986 - 2008 tại Việt Nam. Vì mô hình bao gồm một thuật ngữ bị trễ, quan sát đầu tiên bị loại bỏ khi ước tính mô hình. Dữ liệu về thu nhập thực tế và mức tiêu thụ điện có sẵn từ Nationalmaster.com. Giá điện được thu thập bởi nhà nghiên cứu từ Công ty phân phối điện tại Việt Nam, là giá trung bình của nông nghiệp, công nghiệp, thương mại, điện gia dụng.... Dữ liệu tiêu thụ điện trong khoảng thời gian từ năm 1971 đến 2008 được sử dụng trong mô hình dự báo.

2.4. Kết quả mô hình

Trước khi mô hình có thể được ước tính, chúng ta cần chạy một số thử nghiệm sơ bộ để xác định xem mô hình có phải có bị lỗi đặc tả không (Reset test, Rainbow test); thảo luận nếu mô hình bị Heteroskedasticity (White test), Tự tương quan (Durbin-Watson test) và thử nghiệm cho sự tồn tại của mối quan hệ (t-test).

* Kết quả hồi quyCác kết quả sơ bộ chỉ ra rằng mô hình không phải là lỗi đặc tả, không tự động tương quan, nhưng chịu Heteroskedasticity. Do đó, mô hình chỉ cần điều chỉnh cho Heteroskedasticity. Từ phần mềm máy tính Shazam, chúng tôi đạt được kết quả được hiển thị như sau:

ELC_t  =  8.1581 + 0.5539RIC_t - 0.0415 ELP_t + 0.8877ELC_t-1  - 0.2460 DUM + ε_t

R-square tương đối cao (98,69%) cho thấy rằng mô hình có ý nghĩa rất lớn về sự tồn tại mối quan hệ giữa biến phụ thuộc và  các biến giải thích trong mô hình. Giá trị P-value đều < 5% của các biến phụ cũng chứng tỏ sự tồn tại ảnh hưởng của các biến phụ đến biến tiêu thụ điện. Hệ số thu nhập là dương cho thấy có bằng chứng mạnh mẽ về ảnh hưởng của thu nhập đến tiêu thụ điện ở Việt Nam. Kết quả này phù hợp với lý thuyết kinh tế chung rằng thu nhập và nhu cầu tiêu thụ điện có mối quan hệ tích cực. Nói cách khác, khi thu nhập tăng tiêu thụ điện cũng tăng.Hệ số giá điện có giá trị âm, như dự kiến, có liên quan tiêu cực đến tiêu thụ điện. Điều này đi cùng với khái niệm kinh tế cơ bản rằng giá cả và nhu cầu có liên quan nghịch đảo với nhau. Kết quả cho thấy hệ số âm và giá trị P-value <5% trong giá điện, giá điện tăng dẫn đến giảm mức tiêu thụ điện. Hệ số dương và giá trị P-value thấp trong biến tiêu thụ điện bị trễ cho thấy mức tiêu thụ điện chậm 1 năm cũng có ảnh hưởng rất lớn đến với mức tiêu thụ điện hiện tại, vì sau một năm người tiêu dùng có thời gian nhìn nhận và phản ứng với mức tiêu thụ điện đã dùng. Biến DUM có hệ số âm và giá trị P-value >5%, có nghĩa rằng giá trị DUM=1 tồn tại, đồng nghĩa với việc giai đoạn 1998-2008 mức tiêu thụ điện tại Việt Nam đã bị ảnh hưởng tiêu cực từ cuộc khủng hoảng tài chính năm 1997 ở châu Á và đã làm chậm tốc độ tăng trưởng sản lượng điện hàng năm.

2.5. Dự báo

Để dự báo mức tiêu thụ điện với chuỗi thời gian dữ liệu từ năm 1971 đến 2008, chúng tôi áp dụng mô hình ARIMA. Chúng ta cần xác định mô hình ARIMA phù hợp nhất trước khi sử dụng nó để dự báo. Kết quả chạy phần mềm máy tính Sahzam chỉ ra rằng sự tương quan phân rã rất nhanh và với độ lệch chuẩn nhỏ nhất, chúng tôi phân tích và chọn mô hình ARIMA (3,1,2).

Các kết quả dự báo hiển thị trong: GWh / năm

(Theo dự báo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), năm 2020, sản lượng điện sản xuất toàn hệ thống là 261,456 tỷ kWh, tăng 8,97%, trong đó, sản lượng điện sản xuất và mua của EVN là 251,6 tỷ kWh; công suất cực đại (Pmax) đạt 41.237MW, tăng 7,81% so năm 2019)

3. Kết luận và khuyến nghị

Trong bài viết này, chúng tôi kết hợp khung quan hệ của các yếu tố với quan điểm kinh tế lượng về nhu cầu sử dụng điện, thu nhập từ số liệu điều tra của chính phủ Việt Nam và giá điện của dữ liệu chuỗi thời gian. Mô hình được sử dụng trong bài báo này là không Đặc điểm kỹ thuật, không Tự tương quan, nhưng có Phương sai thay đổi. Do đó, mô hình cần phải điều chỉnh trước khi ước lượng bằng phép biến đổi chia mô hình cho σi. Kết quả ước tính báo cáo rằng tiêu thụ điện có tác động tích cực đến sự thay đổi của thu nhập và tiêu cực của việc tăng giá điện. Tăng thu nhập dẫn đến tăng tiêu thụ điện. Khi thu nhập tăng lên, mọi người có xu hướng chi tiêu tỷ lệ thu nhập cao hơn cho hàng hóa hoặc dịch vụ tiêu thụ nhiều năng lượng, chẳng hạn như bếp điện, tủ lạnh, máy giặt trong gia đình, điều hòa không khí .v.v. Tất cả những điều này góp phần làm tăng các cơ sở công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng. Giá điện cũng ảnh hưởng tiêu cực đến tiêu thụ điện, nếu tăng giá điện thì tiêu thụ điện sẽ giảm. Khi đó, mọi người sẽ so sánh các lợi ích khi sử dụng điện thay vì than, gas, dầu nếu giá điện thấp hơn.

Kết quả cũng chỉ ra rằng, chúng ta có thể tính toán độ co giãn của tiêu thụ điện trong cả ngắn hạn và dài hạn nhỏ hơn 1 và phần trăm thay đổi về thu nhập nhỏ hơn nhiều so với giá điện. Nghiên cứu này mang lại kết quả quan trọng có thể được sử dụng để giúp hướng dẫn các chính sách của chính phủ đối với thị trường điện. Sự không co giãn tương đối của thị trường ngụ ý rằng bất kỳ nỗ lực nào của chính phủ nhằm hạn chế mức tiêu thụ điện được sử dụng bởi các phương pháp tăng thuế sẽ không hiệu quả trong cả ngắn hạn và dài hạn. Vì điện là sản phẩm không thể thiết cho cuộc sống hàng ngày và người dân phải sử dụng điện mặc dù giá điện tăng. Để tăng giá điện, chính phủ nên tạo ra nhiều mức giá điện riêng được chỉ định cho các lĩnh vực riêng biệt như nông nghiệp, công nghiệp, hộ gia đình, thương mại, giờ cao điểm, v.v.

Kết quả dự báo từ mô hình ARIMA, mức tiêu thụ điện sẽ tăng lên 262.991GWh vào năm 2020 (gấp 4 lần năm 2008). Với tốc độ tăng trưởng bình quân 11% / năm cho thấy Chính phủ Việt Nam cần đầu tư và kêu gọi các nhà đầu tư xây dựng thêm các nhà máy điện để đảm bảo cung cấp điện ổn định cho các hoạt động phát triển kinh tế, xã hội trong những năm gần đây và trong tương lai.

Ý kiến ​​của chúng tôi, chính phủ Việt Nam có lý do để tăng giá điện. Đầu tiên, đó là nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao thường dẫn đến hệ thống điện bị quá tải và mất điện. Ngoài ra, giá điện bình quân của Việt Nam rất thấp so các nước trong khu vực nên không thu hút được nhà đầu tư vào phát triển điện để cải thiện các vấn đề mất điện liên tục ở Việt Nam. Để đảm bảo điện cho nhu cầu trong nước tăng như dự báo, Việt Nam sẽ cần nhập khẩu than, khí đốt hoặc dầu trong tương lai rất gần. Giá điện, do đó, sẽ phụ thuộc vào sự thay đổi của giá tài nguyên thiên nhiên nhập khẩu. Ngay cả khi đất nước sẽ thành công trong việc giảm tiêu thụ điện, thì vẫn cần nghiên cứu những tác động mà giá dầu, than và khí đốt tăng cao đối với tất cả các khía cạnh của cuộc sống hàng ngày.

Tài liệu tham khảo

Đại học Harvard Kennedy , Chương trình nghiên cứu châu Á. (2008). Điện lực Việt nam. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2009 từ http://www.fetp.edu.vn/exed/2008/HaNoi/Docs/Readings/Day%202-1-Vietnam%20Electricity%20Case-E.pdf.

Corol A. (2004). Thị trường năng lượng Quốc tế. Oklahoma: Tổng Công ty PennWell Corporation.

Dân Trí. (2009). Dân số Việt Nam: 85.8 trieu nguoi (Dân số Việt Nam: 85.8 triệu người). Truy cập ngày 1 tháng 9 năm 2009, từ http://www.kinhtenongthon.com.vn/Story/thoisuchinhtri/2009/8/19590.html

Enders.W. (1995). Ứng dụng chuỗi thời gian trong Kinh tế lượng. Canada: John Wiley&Sons.

Tập đoàn Điện lực Việt Nam (2008). Thông tin Điện lực Việt Nam. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2009, từ http://www.evn.com.vn/Default.aspx?tabid=59&language=en-US.

Kamal R. D. (2008). Mối quan hệ nhân quả giữa tăng trưởng kinh tế và tiêu thụ điện ở Nepal. Tạp chí Phát triển Châu Á-Thái Bình Dương Vol. 15, số 1, tháng 6 năm 2008.

Nationmaster.com (2009). Loạt bài: Thống kê năng lượng Việt Nam. Truy cập ngày 2 tháng 8 năm 2009, từ http://www.nationmaster.com/country/vm-vietnam/ene-energy

James R. K (2005), Tài nguyên môi trường. Miền Tây: Tập đoàn Thomas

Sara J. B. (2008), “Các mô hình để hiểu về điện dân dụng được sử dụng”, September 28, 2008.

-----------------------------------------------------------------------