Økonomisk spesifisering: Hva er det? (Sikkerhet & MOE)

Hva er økonomisk vedlikehold?

Økonomisk vedlikehold (også kjent som økonomisk lastvedlikehold eller verdirekkefølge) defineres som en online-prosess som tildeles generasjonen blant de tilgjengelige generatorer for å oppfylle lastbehovet som hjelper med å minimere den totale generasjonskostnaden.

Økonomisk vedlikehold utliner effektive og pålitelige metoder for å drive generasjonsanlegg, med hensyn til driftsrestriksjoner på produksjonssystemer og transmisjonssystemer, for å servere kundene.

Økonomisk vedlikehold bestemmer den optimale produksjonen av et antall elektrisitetsgenerasjonsanlegg. Det bidrar til å møte systemlasten til den laveste mulige kostnaden, underlagt transmisjons- og driftsrestriksjoner.

Generatorer med de laveste marginale kostnader bør brukes først for å forsyne lasten kostnadseffektivt. Systemets marginale kostnad bør bestemmes av siste generator under last. Dette er prisen for å legge til ett ekstra MWh energi i nettet.

Denne metoden for planlegging av generasjon, referert til som økonomisk vedlikehold, senker prisen på å produsere elektrisitet. Den tradisjonelle økonomiske vedlikeholdsmetoden ble utviklet for å kontrollere fossilbrenselbrukende kraftenheter.

Problemstillingen med økonomisk vedlikehold løses ved hjelp av spesialisert dataprogramvare. Denne programvaren skal tilfredsstille drifts- og systemrestriksjonene for de tilgjengelige ressursene og de relaterte transmisjonsevnen.

I økonomisk vedlikehold varierer den virkelige og reaktive effekten av generatoren innenfor forhåndsbestemte grenser og oppfyller lastkrav samtidig som mindre drivstoff brukes. Derfor tillater en kraftsystemtilkobling at antallet kraftverk kobles parallelt for å servere systemlasten. Det blir nødvendig å drive anleggsenheter mer effektivt i nettverket.

Elektriske kraftsystemer vokser raskt. Kraftsystemtilkoblinger lar flere kraftverk kobles parallelt for å møte systemlasten. I nettverket blir det nødvendig å drive anleggsenheter mer effektivt. Dette er kostnadene som en kraftverk incurre for å produsere ett megawatt-time.

Verdirekkefølgen er ulik faste kostnader for en kraftgenerasjons-teknologi. Kraftverk som konstant produserer elektrisitet til svært lave priser, kalles først for å forsyne strøm, ifølge verdirekkefølgen. Deretter legges kraftverk med høyere marginale kostnader til inntil behovet er dekket.

Sikkerhet – Begrenset økonomisk vedlikehold (SCED)

Sikkerhetsbegrenset økonomisk vedlikehold (SCED) er et forenklet optimalt strømflytproblem (OPF). Det er vidt brukte i kraftindustrien. Optimal strømflyt er et av de viktigste optimeringsproblemer i energisektoren.

OPF har som mål å bestemme den ideelle mengden elektrisitet som nettets generatorer må levere for å møte et spesifikt behov. Optimalitet bestemmes ved kostnaden hver generator incurre for å produsere denne strømmen.

Det er flere store tilnærminger til løsning av SCED-problemet, som lineær programmering (LP), nettverksflytprogrammering (NFP), kvadratisk programmering (QP), ikke-lineær konveks nettverksflytprogrammering (NLCNFP), og genetisk algoritme (GA).

Verdirekkefølge-effekt (MOE)

Grossistprisene for elektrisitet har blitt presset ned av utvidelsen av fornybare energikilder, som har lavere produksjonskostnader. Prosessen for hvordan markedsprisen fastsettes, kalles "verdirekkefølge-effekten".

Verdirekkefølgeeffekten i energimarkedet refererer til reduksjonen i strømpriser på elektrisitetsmarkedet som følge av økt tilbud av fornybar energi. Strømprisen fastsettes av "verdirekkefølgen".

Rekkefølgen som kraftverk leverer energi til markedet, med det kraftverk som gjorde det beste forslaget i utgangspunktet setter standarden med de laveste driftskostnadene.

Klarerprisen og klarervolumet fastsettes der elektrisitetsforsyningen og -behovert skjærer hverandre. Denne klarerprisen vil bli betalt til alle markedsdeltakere som driver kraftgeneratorer for nettet. Tilsvarende vil alle som kjøper elektrisitet på grossistmarkedet betale samme pris.

Verdirekkefølgen har endret seg som følge av stadig fallende produksjonskostnader for elektrisitet, spesielt i utviklingen av fornybar energi, med at konvensjonelle kraftverk beveger seg lenger bak. Med økt innsats fra fornybare energier som fotovoltaikk, vindenergi eller biomasse, er effekten svært tydelig.

Under toppbelastningsperioder, kommer fluktuerende vind- og fotovoltaikkraftverk med marginale kostnader nær null inn på markedet og presser tradisjonelle kraftverk mot slutten av verdirekkefølgen.

Verdirekkefølgeeffekten (MOE) av fornybar energi er termen energisektoren bruker for å karakterisere dette fenomenet. Konvensjonelle kraftverk trenger bare å dekke restlasten eller den gjenstående elektriske etterspørselen som fornybare energier ikke kan dekke.

Referanser

1. B. H. Chowdhury and S. Rahman, “En oversikt over nylige fremskritt i økonomisk vedlikehold,” i IEEE Transactions on Power Systems, vol. 5, no. 4, sider 1248-1259, nov. 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Reduksjon av drivstoffkostnader og forbedring av ressursutnyttelsesgrad i energiøkonomisk lastvedlikeholdsproblemer. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick and B. J. Cory, “En homogen lineær programmeringsalgoritme for sikkerhetsbegrenset økonomisk vedlikehold problem,” i IEEE Transactions on Power Systems, vol. 15, no. 3, sider 930-936, aug. 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Erklæring: Respekt for det oppriktige, godartede artikler verdt å dele, hvis det finnes overskridelser kontakt for sletting.