Ekonomik Görevlendirme Problemi: Nedir? (Güvenlik & MOE)

Ekonomik Görev Nedir?

Ekonomik görev (ayrıca ekonomik yük görevi veya değer sırası olarak da bilinir), mevcut jeneratörler arasında üreteci tahsis ederek toplam üretim maliyetini minimize etmeye yardımcı olan bir çevrimiçi süreç olarak tanımlanır.

Ekonomik görev, üretim ve iletim sistemlerindeki operasyonel kısıtlamaları göz önünde bulundurarak, tüketicilere hizmet vermek için jenerasyon tesislerinin etkin ve güvenilir yöntemlerini belirler.

Ekonomik görev, birçok elektrik üretimi tesisinin en iyi çıktısını belirler. Bu, iletim ve operasyonel kısıtlamalara tabi olmak üzere, sistem yükünü mümkün olduğunca düşük maliyetle karşılamaya katkıda bulunur.

Yükü maliyet etkili bir şekilde sağlamak için önce en düşük marjinal maliyete sahip jeneratörler kullanılmalıdır. Sistem marjinal maliyeti, yük altındaki son jeneratörün marjinal maliyeti tarafından belirlenmelidir. Bu, şebekeye bir MWh daha enerji eklemenin maliyetidir.

Bu jenerasyon programlama yöntemi, ekonomik görev olarak adlandırılır ve elektrik üretiminin maliyetini azaltır. Geleneksel ekonomik görev yaklaşımı, fosil yakıt yakma güç birimlerini kontrol etmek için oluşturulmuştur.

Ekonomik görev problemi, özel bilgisayar yazılımı kullanılarak çözülür. Bu yazılım, mevcut kaynakların ve ilgili iletim yeteneklerinin operasyonel ve sistem kısıtlamalarını karşılamalıdır.

Ekonomik görevde, jeneratörün gerçek ve reaktif gücü önceden belirlenen sınırlar içinde değişir ve yük taleplerini karşılayarak daha az yakıt kullanır. Bu nedenle, bir güç sistemi bağlantısı, sistem yükünü karşılamak için paralel bağlı bir dizi güç santrali sağlar. Bu, ağ sisteminde tesis birimlerinin daha etkin çalışmasını gerektirir.

Elektrik güç sistemi hızla genişlemektedir. Güç sistemi bağlantıları, birden fazla güç santralinin paralel bağlanarak sistem yükünü karşılamasına izin verir. Ağ sisteminde, tesis birimlerinin daha etkin çalışması gerekir. Bu, bir güç santralinin tek bir megavat-saat üretebilmek için üstlenen maliyettir.

Değer sırası, bir güç üretim teknolojisinin sabit maliyetlerinden farklıdır. Değer sırasına göre, sürekli olarak çok düşük maliyetlerle elektrik üreten güç santralleri, ilk olarak güç sağlamaya çağrılır. Ardından, daha yüksek marjinal maliyete sahip güç santralleri eklene kadar talep karşılanır.

Güvenlik Kısıtlı Ekonomik Görev (GKEG)

Güvenlik kısıtlı ekonomik görev (GKEG), optimal güç akışı (OGA) probleminin basitleştirilmiş bir versiyonudur. Enerji endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Optimal güç akışı, enerji endüstrisindeki en önemli optimizasyon problemlerinden biridir.

OGA, şebekenin jeneratörlerinin belirli bir talebi karşılamak için sağlaması gereken ideal elektrik miktarını belirlemeyi amaçlar. Optimallik, her jeneratörün bu gücün üretiminde üstlendiği maliyet ile belirlenir.

GKEG sorununu çözmek için birkaç büyük yaklaşım vardır: doğrusal programlama (DP), ağ akışı programlaması (AAP), ikinci dereceden programlama (İP), doğrusal olmayan konveks ağ akışı programlaması (DOKAP) ve genetik algoritma (GA).

Değer Sıra Etkisi (DSE)

Yenilenebilir enerji kaynaklarının genişlemesi, düşük üretim maliyetleri nedeniyle toptan elektrik fiyatlarını düşürmüştür. Pazar fiyatının belirlenme sürecine "değer sıra etkisi" denir.

Yalnızca enerji pazarında, yenilenebilir enerjilerin artan arzı nedeniyle elektrik alışverişindeki fiyat düşüşüne "değer sıra etkisi" denir. Elektrik fiyatı, "değer sırası" tarafından belirlenir.

Pazara enerji sağlayan güç santrallerinin sırası, en düşük işletme maliyetiyle başlangıçta en iyi anlaşmayı yapan santral tarafından belirlenir.

Temizleme fiyatı ve temizleme hacmi, elektrik arzı ve talebinin kesiştiği noktada belirlenir. Bu temizleme fiyatı, şebekeye güç jeneratörü işleten tüm pazar katılımcılara ödenir. Benzer şekilde, toptan pazarda elektrik satın alan herkes aynı fiyata ödeme yapar.

Özellikle yenilenebilir enerjinin gelişmesiyle birlikte elektrik üretiminin maliyetlerinin sürekli düşmesi nedeniyle, değer sırası sıralaması değişmiştir. Geleneksel güç santralleri, değer sırasının arkasına doğru itilmiştir. Güneş enerjisi, rüzgar enerjisi veya biyokütle gibi yenilenebilir enerjilerin artan beslemesiyle, bu etki oldukça belirgindir.

Zirve yük dönemlerinde, marjinal maliyetleri neredeyse sıfıra yakın olan dalgalanma rüzgar ve güneş enerjisi santralleri piyasaya girerek, geleneksel güç santrallerini değer sırasının sonuna iter.

Yenilenebilir enerjilerin değer sıra etkisi, enerji sektörünün bu fenomeni tanımlamak için kullandığı terimdir. Geleneksel güç santralleri, sadece yenilenebilir enerjilerin karşılayamadığı kalıntı yük ya da kalan elektrik talebini karşılamak zorundadır.

Referanslar

1. B. H. Chowdhury ve S. Rahman, “Ekonomik görevdeki son gelişmelerin bir incelemesi,” IEEE Güç Sistemleri Üzerine İletişimler Dergisi, cilt 5, sayı 4, ss. 1248-1259, Kasım 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Enerji ekonomik yük görevi problemiyle ilgili yakıt maliyetlerini azaltma ve kaynak kullanım oranını artırma. Temiz Üretim Dergisi, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick ve B. J. Cory, “Güvenlik kısıtlı ekonomik görev problemi için homojen bir doğrusal programlama algoritması,” IEEE Güç Sistemleri Üzerine İletişimler Dergisi, cilt 15, sayı 3, ss. 930-936, Ağustos 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Açıklama: Orijinali saygıya alın, iyi makaleler paylaşılabilir, herhangi bir hak çarpıtması olduğu takdirde silme isteyiniz.