طراحی مجدد بازار برق با نیروگاه‌های تجدیدپذیر و ذخیره سازی پراکنده +دانلود

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: این مقاله یک روش مبتنی بر سری های زمانی برای شبیه سازی اثر تغییرات انرژی های نو و سیستم های ذخیره سازی پراکنده در طول زمان ارائه می کند. روش پیشنهادی می تواند طول زمان بهینه را برای بازارها و سیستم های مختلف محاسبه نماید. در عمل روش پیشنهادی بطور بالقوه برای طراحی قوانین بازار و ارزیابی روش های مختلف تولید مفید است. کارهای ارائه شده در راستای شبیه سازی و کاربرد مقاله به روش پیشنهادی در شبکه توزیع واقعی جزیره ای در دانمارک است.

مقدمه

انرژی برق نمی تواند در مقیاس وسیع با بازده بالا ذخیره سازی شود بنابراین تعادل بین تقاضا و مصرف شبکه در هر لحظه یکی از وظایف اصلی بهره برداری است. وظیفه بهره بردار تخمین میزان تغییر ممکن و همچنین اطمینان از وجود ظرفیت کافی با سرعت پاسخ مناسب برای عملکرد به منظور بازیابی نامتعادلی های کوچک و بزرگ است. پس لذا جدا از برنامه تولید برنامه ریزی جهت میزان ذخیره سازی مناسب برای تعادل به هنگام و سریع بسیار مهم است. این منابع هم شامل تجهیزات کنترلی بار- فرکانس و هم شامل لوازم تولید اتوماتیک، نیروگاه های برق آبی و دیگر ذخایر گردان و غیر گردان است. پس از تجدید ساختار این منابع هم بیشتر در بازارهای خدمات جانبی شرکت می کنند. در دانمارک بازار برق در حال شکل گیری است.

در آمریکا بازار خدمات جانبی و بازار تنظیم بار در حال بهره برداری است در حالی که در آلمان این منابع در ابتدا مورد توجه قرار گرفته اند و سپس لوازم کنترل فرکانس استفاده می گردند.در این مقاله منظور از اصطلاح RP منابع آماده برای تعادل باراست. در بازار تعادل بار قوانین بازار باید جوری طراحی شوند که متناسب با ویژگی های مختلف منابع تعادل بار باشند.

بنابراین مطمئن می شویم که این منابع همواره برای تعادل بار بلادرنگ کافی هستند. تولید انرژی الکتریکی از منابع تجدید پذیر در سال های اخیر بشدت در حال رشد است و تحت حمایت طرح های ملی در آینده نیز قابل گسترش است. چشم اندار اروپا تولید 25% انرژی مصرفی از طریق انرژی های نو تا سال 2020 است و چشم انداز دانمارک تامین 50% کل بار مصرفی تا سال 2030 از طریق انرژی باد است. در مقایسه با روش های سنتی تولید انرژی، انرژی های تجدید پذیر مثل باد و خورشید کاملا متغییر بوده و به سختی قابل پیش بینی هستند. با تجمیع این منابع تولید پراکنده در بازار برق دانمارک نیاز به بار تعادلی افزایش می یابد که ضریب نفوذ بالایی از انرژی بادی دارد(ظرفیت بادی نصب شده 32% کل ظرفیت تولیدی است). منابع تعادلی نزدیک به فرسودگی است.

تکنولوژی ذخیره سازی پراکنده شبیه خودروی متصل به شبکه (V2G) به علت ویژگی پاسخ سریع و میزان پتانسیل ذخیره زیاد یک تکنولوژی امیدوار کننده برای تعادل در آینده است.

به هر حال بازارهای برق کنونی برای تولید انرژی از نیروگاه های سوخت فسیلی با زمان راه اندازی طولانی و نرخ افزایش کم ( نیرو گاه های بخاری بعنوان رزرو چرخان و نیروگاه های گازی دیزلی بعنوان رزرو غیر چرخان) طراحی شده اند. طراحی کنونی بازار بخصوص طراحی دوره زمانی مبتنی بر تحقیقات ما به طور بالقوه مشارکت (V2G) را در بازارهای تعادلی محدود خواهد کرد.

در راستای افزایش سهم منابع تجدیدپذیر و تجهیزات ذخیره سازی پراکنده نیاز به طراحی مجدد بازار برق تعادلی بیشتر حس می شود. این مقاله اثرات تعادلی بازار را روی تکنولوژی های مختلف تنطیم (رگولاتور) را تحلیل می کند.

نتایج شبیه سازی نشان می دهد که طراحی های دوره های زمانی کنونی بیشتر بازارها ی موجود برای روش های سنتی تولید برق موثر بوده ولی برای منابع تجدید پذیر و ذخیره سازی پراکنده تحت پوشش تولید متغییر پراکنده وجود دارد.

-تحلیل های دوره زمانی بازار برق

با افزایش میزان منابع تجدید پذیر و تجهیزات ذخیره سازی پراکنده پیش بینی عرضه و تقاضا پیچیده تر خواهد شد.برای هدف ها و روشهای مختلف پیش بینی بار (باد، بار و خورشید و ...). مفاهیم نشان می دهد که خطای پیش بینی با افزایش زمان پیش رو زیاد می شود. به عبارت دیگر دقت پیش بینی وابسته به بازه زمانی است. تکنولوژی ذخیره سازی پراکنده مانند (V2G) سریعتر از ژنراتورهای حرارتی سنتی پاسخ می دهند ولی بعلت ظرفیت باتری زمان کمتری به شبکه متصل می مانند. تصویر دوره زمانی آن با ژنراتورهای سنتی تفاوت دارد.

برای دانلود فایل کامل لینک زیر را کلیک نمایید