Ekonomska problema raspodjele: Što je to? (Sigurnost i MOE)

Što je ekonomski raspored?

Ekonomski raspored (poznat i kao ekonomski raspored opterećenja ili redoslijed po zaslugama) definira se kao online proces koji dodjeljuje proizvodnju među dostupnim generatorima kako bi ispunio potrebu za opterećenjem, što pomaže u smanjenju ukupnih troškova proizvodnje.

Ekonomski raspored opisuje učinkovite i pouzdane metode za upravljanje objektima proizvodnje, uzimajući u obzir operativne ograničenja na sustavima proizvodnje i prijenosa, kako bi poslužili potrošačima.

Ekonomski raspored određuje optimalnu proizvodnju brojnih elektrana. Doprinosi ispunjavanju opterećenja sustava na najniže moguće troškove, uzimajući u obzir ograničenja prijenosa i operacija.

Generatori s najnižim marginalnim troškovima trebali bi se prvo koristiti za efikasantu isporuku opterećenja. Marginalni trošak sustava trebao bi se odrediti marginalnim troškom zadnjeg generatora pod opterećenjem. To je cijena dodavanja jedne dodatne MWh energije mreži.

Ovaj način raspoređivanja proizvodnje, poznat kao ekonomski raspored, smanjuje cijenu proizvodnje struje. Tradicionalna metoda ekonomskog rasporeda razvijena je za kontrolu jedinica koje pali vrhnji goriva.

Problem ekonomskog rasporeda riješava se specijaliziranom računalnom softverom. Taj softver treba ispunjavati operativna i sustavna ograničenja dostupnih resursa i povezanih kapaciteta prijenosa.

U ekonomskom rasporedu aktivna i reaktivna snaga generatora varira unutar predodređenih granica i ispuni zahtjeve za opterećenjem koristeći manje goriva. Stoga omogućuje povezivanje brojnih elektrana paralelno kako bi služile opterećenju sustava. Postaje nužno da se jedinice postrojenja više učinkovito pokreću u mrežnom sustavu.

Sustav električne energije brzo se širi. Povezivanja sustava omogućuju povezivanje više elektrana paralelno kako bi se ispuno opterećenje sustava. U mrežnom sustavu postaje nužno da se jedinice postrojenja više učinkovito pokreću. To su troškovi koje elektrana nose za proizvodnju jedne megavatske-satne energije.

Redoslijed po zaslugama razlikuje se od fiksnih troškova tehnologije proizvodnje struje. Elektrane koje kontinuirano proizvode struju po vrlo niskim cijenama su prve pozvane da ispunjavaju potrebu za strujom, prema redoslijedu po zaslugama. Zatim se dodaju elektrane s većim marginalnim troškovima dok se ne ispuni potražnja.

Sigurnosno ograničeni ekonomski raspored (SCED)

Sigurnosno ograničeni ekonomski raspored (SCED) je pojednostavljen problem optimalnog protoka snage (OPF). Široko se koristi u elektroenergetskom sektoru. Optimalni protok snage je jedan od najvažnijih problema optimizacije u energetskom sektoru.

Cilj OPF-a je odrediti idealnu količinu struje koju generatori mreže moraju proizvesti kako bi ispunili određeni zahtjev. Optimizacija se određuje troškovima koje svaki generator nosi u proizvodnji ove struje.

Postoji nekoliko glavnih pristupa rješavanju problema SCED, poput linearnog programiranja (LP), programiranja mrežnih toka (NFP), kvadratnog programiranja (QP), nelinearnog konveksnog programiranja mrežnih toka (NLCNFP) i genetskih algoritama (GA).

Učinak redoslijeda po zaslugama (MOE)

Rast proizvodnje obnovljivih izvora energije, koji imaju niže troškove proizvodnje, doveli su do smanjenja cijena struje na velikooptnom tržištu. Proces određivanja tržišne cijene poznat je kao "učinak redoslijeda po zaslugama".

Učinak redoslijeda po zaslugama na tržištu samo energije odnosi se na smanjenje cijena struje na burzi električne energije zbog porasta ponude obnovljivih izvora energije. Cijena struje određuje se "redoslijedom po zaslugama".

Redoslijed u kojem elektrane isporučuju energiju na tržište, s elektranom koja je najbolje dogovorila cijenu na početku postavlja standard sa najnižim operativnim troškovima.

Cijena kliringa i količina kliringa određuju se tačkom u kojoj se presijecaju ponuda i potražnja struje. Ova cijena kliringa plaćat će se svim sudionicima na tržištu koji operiraju generatorima za mrežu. Slicno tome, svi koji kupuju struju na velikooptnom tržištu platit će istu cijenu.

Redoslijed po zaslugama promijenio se zbog stalnog pada troškova proizvodnje struje, posebno u razvoju obnovljivih izvora energije, s konvencionalnim elektranama koje se sve više smještaju dalje. Sa rastućim ulaskom obnovljivih izvora energije, poput fotovoltaika, vjetra ili biomase, učinak je izrazito vidljiv.

Tijekom vrha opterećenja, fluktuirajuće vjetroelektrane i fotovoltaičke elektrane s marginalnim troškovima blizu nule ulaze na tržište i guraju konvencionalne elektrane prema kraju redoslijeda po zaslugama.

Učinak redoslijeda po zaslugama (MOE) obnovljivih izvora energije je termin koji se koristi u energetskom sektoru za opis ovog fenomena. Konvencionalne elektrane moraju ispunjavati ostatak opterećenja ili preostalu potražnju za strujom koju obnovljivi izvori energije ne mogu ispuniti.

Reference

1. B. H. Chowdhury i S. Rahman, “Pregled nedavnih napredaka u ekonomskom rasporedu,” u IEEE Transactions on Power Systems, vol. 5, no. 4, str. 1248-1259, nov. 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Smanjivanje troškova goriva i poboljšanje stopa iskorištavanja resursa u problemu ekonomskog rasporeda opterećenja. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick i B. J. Cory, “Algoritam homogenog linearnog programiranja za problem sigurnosno ograničenog ekonomskog rasporeda,” u IEEE Transactions on Power Systems, vol. 15, no. 3, str. 930-936, avg. 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.