בעיית תכנון כלכלי: מה זה? (אבטחה ומשרד האנרגיה)
מהו שליחת מטען כלכלית?
שליחת מטען כלכלית (ידועה גם כשליחת מטען כלכלית או סדר עדיפות) היא תהליך מקוון המחלק את הייצור בין המתקנים הזמינים כדי למלא את דרישות המטען ולהפחית את עלות הייצור הכוללת.
שליחת המטען הכלכלית מתארת שיטות יעילות ואמינות לניהול מתקני ייצור, תוך התחשב במשאים והגבלות במערכות הייצור וההעברה, כדי לשמש את הצרכנים.
שליחת המטען הכלכלית קובעת את התפוקה האופטימלית של מספר מתקני ייצור חשמל. היא תורמת לקיום המטען של המערכת בעלות הנמוכה ביותר אפשרית, בהתחשב בגיבוי והגבלות תפעוליות.
מתקני ייצור עם עלויות השולי נמוכות ביותר צריכים להיות משומשים קודם כדי לספק את המטען בצורה יעילה מבחינה כלכלית. עלות השולי של המערכת צריכה להיקבע על ידי עלות השולי של המתקן האחרון תחת המטען. זהו המחיר של הוספת מגה-וואט אחד נוסף לרשת.
שיטת מתן המטען הזו, המכונה שליחת מטען כלכלית, מורידה את מחיר ייצור החשמל. גישת שליחת המטען הכלכלית המסורתית פותחה לניהול יחידות כוח שרפות דלק מאובנים.
בעיית שליחת המטען הכלכלית מתפרכת באמצעות תוכנה מחשבית מיוחדת. התוכנה הזו צריכה לעמוד בהגבלות התפעול והמערכת של המשאבים הזמינים והיכולות העברתיות הקשורות.
בשליחת מטען כלכלית, העוצמה הממשית והריאקטיבית של המתקן משתנה בתוך גבולות מוגדרים ומלאים את דרישות המטען תוך שימוש בפחות דלק. לכן, חיבור מערכת חשמל מאפשר לחבר מספר מתקני כוח במקביל כדי לשרת את המטען של המערכת. זה становится הכרחי לנצל את היחידות של המתקנים באופן יעיל יותר ב מערכת הרשת.
מערכת החשמל מתפתחת במהירות. חיבורי מערכת חשמל מאפשרים לחבר מספר מתקני כוח במקביל כדי לשרת את המטען של המערכת. במערכת הרשת, נהיה הכרחי לנצל את היחידות של המתקנים באופן יעיל יותר. אלו הם ההוצאות שמוטלות על מתקן כוח לייצור מגה-וואט-שעה אחת.
תיאור שליחת מטען כלכלית
סדר העדיפות שונה מהעלויות הקבועות של טכנולוגיית ייצור חשמל. מתקני כוח שמפיקים חשמל ברציפות במחירים מאוד נמוכים הם הראשונים שנקראים לספק חשמל, לפי סדר העדיפות. אז, מתקני כוח עם עלויות השולי גבוהות יותר מוסיפים עד שמלאי את הביקוש.
שליחת מטען כלכלית בהתחשב באילוצים אקראיים (SCED)
שליחת מטען כלכלית בהתחשב באילוצים אקראיים (SCED) היא בעיית זרימה אופטימלית מופשטת (OPF). היא בשימוש נרחב בתעשייה החשמלית. זרימה אופטימלית היא אחת מהבעיות האופטימליות החשובות ביותר בתעשיית האנרגיה.
מטרת OPF היא לקבוע את הכמות האידיאלית של חשמל שהמחברים של הרשת צריכים לספק כדי למלא דרישה מסוימת. האופטימליות נקבעת על ידי עלות שכל מחבר מוציא בייצור החשמל הזה.
ישנן כמה גישות עיקריות לפתרון בעיית SCED, כגון תכנות ליניארי (LP), תכנות זרימה רשתית (NFP), תכנות ריבועי (QP), תכנות רשתי לא-ליניארי קמור (NLCNFP) ואלגוריתם גנטי (GA).
эффект סדר העדיפות (MOE)
מחיריםolesale של חשמל נדחפו כלפי מטה עקב הרחבת מקורות אנרגיה מתחדשים, שיש להם עלויות ייצור נמוכות. התהליך שבו נקבע מחיר השוק מכונה "אפקט סדר העדיפות".
אפקט סדר העדיפות בשוק האנרגיה בלבד מתייחס להפחתת מחירים בחשמל שנגרמת על ידי הגברת האספקה של אנרגיות מתחדשות. מחיר החשמל נקבע על ידי "סדר העדיפות".
סדר שבו מתקני כוח מספקים אנרגיה לשוק, כאשר המתקן שעשה את העסקה הטובה ביותר בהתחלה מגדיר את הסף בעל עלויות תפעול נמוכות ביותר.
מחיר הניקוי והנפח הנקי נקבעים על ידי הנקודה שבה האספקה והביקוש לחשמל נפגשים. המחיר הזה ישולם לכל המשתתפים בשוק שמבצעים מחברים לרשת. כמו כן, כולם שקונים חשמל בשוק ה-gross ישלמו את אותו מחיר.
סדר העדיפות השתנה כתוצאה מהירידה המתמדת בעלות ייצור החשמל, במיוחד בהתפתחות אנרגיות מתחדשות, עם מתקני כוח קונבנציונליים שמגיעים למקום האחרון. עם הגברת ההזרקה של אנרגיות מתחדשות כמו פוטו-וולטאי, אנרגיית רוח או ביומסה, האפקט ברור מאוד.
בשעות עומס, מתקני כוח פוטו-וולטאי וريح עם עלויות השולי קרובות לאפס נכנסים לשוק ומושכים מתקני כוח קונבנציונליים לסוף סדר העדיפות.
אפקט סדר העדיפות (MOE) של אנרגיות מתחדשות הוא המונח שהענף משתמש בו לתיאור התופעה הזו. מתקני כוח קונבנציונליים רק צריכים לספק את המטען השאריות או הביקוש החשמלי השאריות שאנרגיות מתחדשות לא יכולות למלא.
מקורות
B. H. Chowdhury and S. Rahman, “סקירת התקדמותديثה בשליחת מטען כלכלית,” IEEE Transactions on Power Systems, כרך 5, גיליון 4, עמ' 1248-1259, נובמבר 1990, doi: 10.1109/59.99376.
Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). הוזלת עלויות דלק והגדלת שיעור השימוש במOURCES בבעיית שליחת מטען כלכלית. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.
R. A. Jabr, A. H. Coonick and B. J. Cory, “אלגוריתם תכנות ליניארי הומוגני עבור בעיית שליחת המטען הכלכלית בהתחשב באילוצים אקראיים,” IEEE Transactions on Power Systems, כרך 15, גיליון 3, עמ' 930-936, אוגוסט 2000, doi: 10.1109/59.871715.
הצהרה: לכבוד המקור, מאמרים טובים שראויים לחלוקה, אם יש הפרה אנא צור קשר למחיקה.
