هدف اصلی مسئله برنامهریزی بهرهبرداری در ساختار سنتی مدیریت صنعت برق، کمینه کردن
هزینههای برنامهریزی و بهرهبرداری با در نظر گرفتن سطح تعریف‌شده‌ای از پایایی بود.در محیطهای سنتی دارای ساختار متمرکز، بیشتر مدلهای برنامهریزی بهرهبرداری بلندمدت بر اساس روشهای بهینهسازی یا روشهای تحلیل ریسک trade-offچند معیاره بوده است. این روشها، روشهای مفید و مناسبی بودند؛ چراکه برنامهریزی به‌صورتمتمرکز و با عدم قطعیتهای کمتری صورت میگرفت[1و2]. تنها عدم قطعیتهایی که وجود داشت مربوط به قیمتهای سوخت، شرایط بار و تولیدات برخی از منابع تولید از قبیل نیروگاههای آبی بود. اما آنچه باعث شد تا اكثر كشورهای دنیا به بازنگری در تئوریهای انحصار طبیعی صنعت برق متمایل شوند، بحرانهای نفتی دهه 70 بود[3].
پس‌ازآن دولتها با این واقعیت انكارناپذیر مواجه شدند كه انحصار صنعت برق در دست دولت، منابع مالی را برای سرمایهگذاری در زیرساختها برای پاسخگویی به رشد مصرف انرژی الكتریكی با مشكل مواجه می‌سازد.
تجدید ساختار در صنعت برق علاوه بر تغییر در اهداف و محدودیتهای حاكم بر بهرهبرداری سیستم قدرت، برنامهریزی بهرهبرداری را نیز متحول ساخته است[10-4]. به‌طوری‌که تولیدكنندگان برق و سرمایهگذاران بخشهای خصوصی برای ورود به بازارهای رقابتی باید استراتژیهای خود را برمبنای ملاحظات اقتصادی و زیستمحیطی بالحاظ عدم قطعیتهای فراوانی كه در سیستم اقتصادی حاكم است، تدوین نمایند.در این ساختار، روشهای مربوط به برنامهریزی سنتی دیگر جوابگو بودند، چراکه بازیگران تصمیمات مربوط به سرمایهگذاری خود را در یک محیط بیثبات[1] میگرفتند[12-11]. در مورد تحولات صورت گرفته در سیستم قدرت و ورود به عرصه رقابتی میتوان به دو عامل و محرک اصلی اشاره کرد؛ یکی گرایش به کارآیی هزینه و تأکید بیشتر به ایجاد فضای رقابتی و دیگری آگاهی جامعه و دولت از پیامدهای زیستمحیطی ناشی از افزایش مصرف انرژی در جهان میباشد. افزایش نگرانیهای زیستمحیطی نیز به وضع مقرراتی به‌منظور کنترل آلودگیهای ناشی از تولید برق توسط نیروگاهها منجر شده است. فراهم نمودن زمینه برای تجارت مجوز تولید برق توسط انرژیهای تجدیدپذیر و مالیات بر آلودگی نمونههایی از این مقررات به شمار میآیند. درحالی‌که محرک اول که تأکید بیشتری به ایجاد فضای رقابتی در بازار دارد و باعث پیچیدهتر شدن مسئله برنامهریزی بهرهبرداری میگردد، محرک دوم یعنی نگرانیهای زیستمحیطی نیز مقررات دیگری را به سیستم اضافه نموده است که خود میتواند منجر به افزایش عدم قطعیتها در مسئله برنامهریزی بهرهبرداری تولید گردد[13].
از یک نقطه‌نظر دیگر میتوان گفت که مسئله برنامهریزی بهرهبرداری از دو دیدگاه قابل‌بررسی است. از نگاه قانون‌گذار سیستم، كه مهمترین مأموریت آن برقراری بازاری پایدار در بلندمدت است. به این منظور، ضمن هدف‌گذاری در شاخصهای مهم پایداری بازار، برنامهریزی بهرهبرداری باهدف بهینهسازی رفاه اجتماعی، قابلیت اطمینان مطلوب، در نظر گرفتن مسائل و مباحث زیستمحیطی و وضع مقررات حمایتی و تشویقی برای سرمایهگذاری در این بخش و راهنمایی شركتهای تولید برای توسعه توسط قانون‌گذار ضروری است. بعلاوه، باوجود عدم قطعیتهای متنوع و هزینه بالای سرمایهگذاری و غیرقابل‌بازگشت بودن تصمیم‌گیری در این حوزه، باید از رویكردها و چارچوبهای معتبری استفاده گردد تا دستیابی به اهداف بلندمدت و میانمدت را در كنترل سیستم قدرت و بازار برق محقق نماید[12].
از طرف دیگر چنانچه بحث برنامهریزی بهرهبرداری از نگاه سرمایهگذاران مورد بررسی قرار گیرد، ملاحظه می‌شود كه سرمایهگذاران همانند تمام سازمانها برای بقای خود در بازار باید برنامهریزی بهینهای را در میانمدت و بلندمدت در دستور كار خود قرار دهند. برخورداری از سهم بازار و تركیب بهینه فناوری‌های تولید تحت مالكیت از مهمترین اهداف كلان شركتهای تولید در بازارهای برق به شمار می‌روند. در بحث برنامهریزی بهرهبرداری در محیط رقابتی که در این پایاننامه مدنظر است، چند نكته بسیار مهم وجود دارد:
- در نظر گرفتن انواع مختلف منابع
- توافق بین معیارهایی كه با هم تداخل دارند و سازگار نیستند.
- تأثیر دادن انواع مختلف عوامل عدم قطعیت
- پیشبینی شرایط آینده از طریق یك روش مؤثر
در نظر گرفتن یك فرآیند برنامهریزی كه عدمقطعیتها را نیز بهحساب آورد، جهت برنامهریزی بهرهبرداری از منابع بسیار ضروری است. در مورد تنوع منابع نیز در این پایاننامه منابع سنتی در کنار منابع بادی، ذخیرهسازهای انرژی در کنار اجرای راهکارهای مدیریت مصرف مدنظر میباشد.
به این منظور لازم است شركتهای تولید برنامهریزی بهرهبرداری را براساس دستیابی به اهداف میانمدت و بلندمدت، انجام دهند. باوجود محدودیتها و عدم قطعیتهای زیادی كه شركتهای تولید در كوتاهمدت و بلندمدت با آنها مواجه‌اند، ارائه چارچوبها و روشهای توانمند برای برنامهریزی بهرهبرداری از نیازهای ضروری سیستم قدرت میباشد.
عدم قطعیتهای بار پیش‌بینی‌شده، بهای سوخت واحدهای تولیدی و عدم قطعیت استراتژیک رقبا ازجمله موارد مهمی هستند كه بازیگران در برنامهریزی بهرهبرداری با آنها مواجه‌اند. همانطور که بیان شد، عدم قطعیت استراتژیک بازیگران از اهمیت زیادی برخوردار میباشد؛ چراکه نوسانات قیمت ناشی از رفتار استراتژیك بازیگران بازار در میانمدت تأثیرقابل‌توجهی بر سودهای عملیاتی این شركتها دارد. لذا ضروری است از روشهای مناسبی برای مدلسازی این عدم قطعیتها در برنامهریزی بهرهبرداری استفاده گردد.
در این پایاننامه که هدف برنامهریزی بهرهبرداری منابع تولید پراکنده، ذخیرهسازها و راهکارهای مدیریت مصرف در محیط رقابتی میباشد، باید منابعی در نظر گرفته شوند که ضمن اینکه تکنولوژی نوین و بهروزی در سیستم قدرت هستند، مباحث جالبی را از لحاظ آکادمیک و علمی ایجاد کنند. یکی از این منابع، منابع تجدیدپذیر میباشد که در بین منابع تجدیدپذیر نیز منابع بادی ازنظر رشد تکنولوژی و قابل رقابت بودن با منابع سنتی از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد. با در نظر گرفتن منابع بادی به خاطر اهمیت مسائل زیستمحیطی و با توجه به عدم قطعیت در تولید این منابع و فقدان سیاستهای حمایتی جامع، ریسک مسئله برنامهریزی بهرهبرداری افزایش مییابد. بدین منظور در کنار این منابع از ذخیرهسازهای انرژی نیز استفاده شده است. خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه یکی از انواع ذخیرهسازهایی هستند که طی سالیان اخیر در مطالعات سیستم قدرت رقابتی و شبکههای هوشمند قدرت به‌وفور از آنها صحبت شده و کارهای متنوعی در این زمینه صورت گرفته است.
در این پایاننامه نیز تأثیر این منابع یعنی خودروهای برقده در نظر گرفته شده است. به‌طورکلی خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه خودروهایی هستند که قابلیت اتصال به شبکه‌ی قدرت در نقاط تعریف شده معینی را دارا هستند و از این طریق میتوانند در تبادل توان الکتریکی با شبکه‌ی قدرت شرکت نمایند. زیرساخت‌های فنی و مخابرات لازم به‌منظور بهرهبرداری بهینه از این خودروها می‌بایست فراهم باشد. این خودروها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. بنابراین این خودروها میتوانند در یک بازی همکارانه در کنار منابع بادی مورد بهرهبرداری قرار گیرند[17-14].
در این پایاننامه این مسئله مدلسازی شده و به‌عنوان یکی از نوآوریهای این پایاننامه مطرح
میباشد. در این حالت خودروها به‌صورت یکپارچه با منابع بادی عمل کرده و در صورت برنامهریزی بهینه میتوانند باعث افزایش ضریب ظرفیت منابع بادی گردند. علاوه بر این و با توجه به اینکه در سیستم قدرت هوشمند، علاوه بر منابع سمت تولید، منابع سمت مصرف نیز این قابلیت را دارند که در بازار برق شرکت کرده و در تسویه قیمت بازار سهیم باشند، لذا در این پایاننامه نیز تأثیر راهکارهای مدیریت مصرف نیز در نظر گرفته شده است.
برای اجرایی کردن این راهکار بار مشترکین به‌صورت الاستیک در نظر گرفته شده و بار تابعی خطی از قیمت برق میباشد. یکی دیگر از راهکارهای مدیریت مصرف که در این پایاننامه توسعه یافته و اجرا شده است، جابجایی پیک میباشد. این کار از طریق توسعه یک بازی همکارانه بین خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه (که نقش ذخیرهساز را دارند) و بار مشترکین صورت گرفته است. این مسئله نیز به‌عنوان یکی از نوآوریهای دیگر این پایاننامه مطرح میباشد.
فرم در حال بارگذاری ...
