Ekonomski problem raspoređivanja: Šta je to? (Sigurnost i MOE)
Šta je ekonomski raspored?
Ekonomski raspored (poznat i kao ekonomski raspored opterećenja ili meritorijalni redosled) definiše se kao online proces koji dodeljuje proizvodnju među dostupnim generatorima kako bi ispunio potrebu za opterećenjem i smanjio ukupnu proizvodnu cenu.
Ekonomski raspored opisuje efikasne i pouzdane metode za upravljanje proizvodnim objektima, uzimajući u obzir operativne ograničenja na sistemima proizvodnje i prenosa, kako bi se služili potrošačima.
Ekonomski raspored određuje optimalni izlaz brojnih električnih proizvodnih objekata. On doprinosi ispunjenju sistemske potrebe za opterećenjem na najniže moguće cene, uz ograničenja prenosa i operacije.
Generatori sa najnižim marginalnim troškovima trebalo bi da prvo obezbede opterećenje na najefikasniji način. Sistemski marginalni trošak treba da se odredi po marginalnom trošku poslednjeg generatora pod opterećenjem. To je cena dodavanja jednog dodatnog MWh energije mreži.
Ovaj način planiranja proizvodnje, poznat kao ekonomski raspored, smanjuje cenu proizvodnje električne energije. Tradicionalni pristup ekonomskom rasporedu bio je razvijen za kontrolu proizvodnih jedinica koje koriste fosilna goriva.
Problem ekonomskog rasporeda rešava se pomoću specijalizovanog računarskog softvera. Ovaj softver treba da zadovolji operativna i sistemsko ograničenja dostupnih resursa i povezanih prenosnih kapaciteta.
U ekonomskom rasporedu, stvarna i reaktivna snaga generatora varira unutar predodređenih granica i ispunjava potrebu za opterećenjem uz manje korišćenje goriva. Stoga, interveza sistema električne energije dozvoljava povezivanje brojnih elektrana paralelno kako bi se služile sistemu. Postaje neophodno da se jedinice elektrana efikasnije upravljaju u mrežnom sistemu.
Sistem električne energije se brzo širi. Interveze sistema dozvoljavaju povezivanje više elektrana paralelno kako bi se ispunila potreba sistema. U mrežnom sistemu postaje neophodno da se jedinice elektrana efikasnije upravljaju. Ovi su troškovi koje elektrana nose da bi proizvela jedan megavatsati-sat.
Prikaz ekonomskog rasporeda
Meritorijalni redosled se razlikuje od fiksnih troškova tehnologije proizvodnje električne energije. Elektrane koje kontinuirano proizvode električnu energiju po veoma niskim cenama su prve pozvane da obezbede energiju, prema meritorijalnom redosledu. Zatim se dodaju elektrane sa višim marginalnim troškovima dok se ne ispunjava potreba.
Sigurnosno ograničeni ekonomski raspored (SCED)
Sigurnosno ograničeni ekonomski raspored (SCED) je pojednostavljen problem optimalnog protoka snage (OPF). Široko se koristi u elektroenergetskoj industriji. Optimalni protok snage je jedan od najvažnijih optimizacionih problema u energetskoj industriji.
OPF ima za cilj odrediti idealnu količinu električne energije koju generatori mreže moraju proizvesti kako bi ispunili određenu potrebu. Optimizacija se određuje po ceni koju svaki generator nosi u proizvodnji ove energije.
Postoji nekoliko glavnih pristupa rešavanju problema SCED, poput linearnog programiranja (LP), programiranja mrežnih toka (NFP), kvadratnog programiranja (QP), nelinearnog konveksnog programiranja mrežnih toka (NLCNFP) i genetskih algoritama (GA).
Meritorijalni efekat (MOE)
Cene električne energije na velikom tržištu su smanjene usled ekspanzije obnovljivih izvora energije, koji imaju niže troškove proizvodnje. Proces određivanja tržišne cene poznat je kao "meritorijalni efekat".
Meritorijalni efekat na tržištu samo sa energijom odnosi se na smanjenje cene električne energije na burzi električne energije usled povećanja ponude obnovljivih izvora energije. Cena električne energije se određuje "meritorijalnim redosledom".
Redosled u kom elektrane dobavljaju energiju na tržište, gde elektrana koja je dogovorila najbolju cenu na početku postavlja standard najnižim operativnim troškovima.
Cena realizacije i količina realizacije određuju se tačkom gde se presecaju ponuda i potražnja za električnom energijom. Ova cena realizacije plaća se svim učesnicima na tržištu koji upravljaju generatorima za mrežu. Slično tome, svi koji kupuju električnu energiju na velikom tržištu platit će istu cenu.
Meritorijalni redosled se promenio usled stalnog padanja troškova proizvodnje električne energije, posebno u razvoju obnovljivih izvora energije, gde konvencionalne elektrane ostaju dalje iza. Sa rastućim ulazom obnovljivih izvora energije, kao što su fotovoltaika, vjetar ili biomasna, efekat je vrlo vidljiv.
Tijekom vrha potražnje, fluktuirajuće elektrane sa fotovoltaičkim i vjetrovrima s marginalnim troškovima blizu nule ulaze na tržište i guraju konvencionalne elektrane na kraj meritorijalnog redosleda.
Meritorijalni efekat (MOE) obnovljivih izvora energije je termin koji se koristi u energetskom sektoru za opis ovog fenomena. Konvencionalne elektrane trebaju ispuniti rezidualnu potrebu ili preostalu potrebu za električnom energijom koju obnovljivi izvori ne mogu ispuniti.
Reference
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.
Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Smanjenje troškova goriva i poboljšanje stopa iskorišćenja resursa u problemu ekonomskog rasporeda opterećenja. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.
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 vredno je deliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirati za brisanje.
