در سالهای اخیر، با گسترش فزایندهی مصرف برق، نیاز به افزایش تولید انرژی و استفاده از منابع تجدیدپذیر در تولید انرژی الکتریکی به دلایل زیستمحیطی و اقتصادی افزایش یافته است که در این میان واحدهای تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفتهاست. در ساختار عمودی، اغلب سیاستهای یکسانی برای مصرفکنندگان متفاوت در نظر گرفته میشود در صورتیکه در سیستم تجدیدساختار شده، این امکان برای مصرفکنندگان فراهم است که با مشارکت در بازار برق مشارکت داشته باشند.

در این پایاننامه، تأثیر حضور واحد تولید پراکنده از نوع حرارتی بر عملکرد خردهفروش در بازار برق در بازه زمانی کوتاهمدت و میانمدت مورد مطالعه قرار گرفته است. خردهفروش مورد نظر در این پایاننامه قرارداد آینده و قیمت فروش پیشنهادی به مصرفکنندگان خود را تعیین مینماید، بطوریکه عدمقطعیت در قیمتهای بازار اشتراکی و تقاضای مصرفکننده را در نظر میگیرد. نوآوری انجام شده در این پایاننامه این است که فرض شده است خردهفروش واحد تولید پراکندهی مقیاس کوچک از نوع حرارتی در اختیار دارد و میتواند علاوه بر مشارکت در بازار اشتراکی و آینده، در برخی از ساعتها بخشی از بار مورد نیاز خود را از طریق واحد مقیاس کوچک تأمین نماید. به منظور مدلسازی عدم قطعیت قیمت بازار لحظهای و تقاضای مصرفکنندگان از مجموعهای از سناریوها استفاده شده است. با توجه به بالا بودن حجم مسئله، به منظور کاهش حجم محاسبات با دقت مطلوب، از یک روش کاهش سناریو استفاده شده است. مدل برنامهریزی تصادفی دو مرحلهای ارائه شده یک مسئله برنامهریزی آمیختهی عدد صحیح (MILP) است که با استفاده از نرمافزار GAMS حل میشود. مدل ارئه شده در دو مطالعه موردی به ترتیب با بازهی زمانی کوتاهمدت و میانمدت مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج بدست آمده به ازاء مقادیر مختلف هزینه بهرهبرداری واحد حرارتی و مقادیر مختلف ضریب نفوذ واحد حرارتی نشان میدهد، استفاده از منابع انرژی پراکنده در بخش خردهفروشی، علاوه بر اینکه سود خردهفروش را افزایش میدهد باعث کاهش ریسک و کاهش قیمت فروش پیشنهادی به مصرفکنندگان نیز میشود.

کلمات کلیدی:

بازار برق، بازار آینده، تولید پراکنده، بازار اشتراکی، خردهفروش، عدمقطعیت

فصل اول

مقدمه

1-1 پیشگفتار

از جمله مباحثی که هم اکنون پیش روی تصمیمگیران و سیاستگذاران صنعت برق در بسیاری از کشورهای دنیا قرار دارد، تفکر تغییر شکل ساختار این صنعت مطابق با روند افزایش کارایی و رقابت در دیگر صنایع میباشد. لزوم حرکت در این مسیر به دلایل مختلفی چون سرمایهبر بودن، نا کارآیی اقتصادی ساختار سنتی و انحصاری بودن آن غیر قابل انکار میباشد.

با گسترش فزایندهی مصرف برق، نیاز به افزایش تولید انرژی و استفاده از منابع تجدیدپذیر در تولید انرژی الکتریکی به دلایل زیستمحیطی و اقتصادی افزایش یافته است که در این میان واحدهای تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفتهاست ]1[. انتظار میرود در آیندهای نزدیک استفاده از واحدهای تولید پراکنده در بخش خردهفروشی بازار برق بطور قابل ملاحظهای افزایش یابد. شرکتهای خردهفروشی در بازار برق به عنوان واسط بین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان فعالیت مینمایند. فعالیت خردهفروشان شامل خرید انرژی از بازار عمدهفروشی به منظور فروش آن به مصرفکنندگان میباشد. برای یک بازه زمانی میانمدت، این شرکتها باید برای غلبه بر ریسکی که به دلیل متغیر بودن قیمتهای بازار اشتراکی به وجود میآید، در مورد جایگاه خود در بازار آینده تصمیمگیری کنند. مسئله مهم این است که خردهفروشان به یک دانش و آگاهی دقیق در مورد قیمتهای بازار اشتراکی در طول بازه زمانی قراردادهای آینده دست یابند تا بتوانند تصمیمات درستی را در مورد این قراردادها اتخاد نمایند.

امروزه با ایجاد رقابت در سیستمهای قدرت و تجدید ساختار آن، بسیاری از مسائل گذشته تغییر کرده و مسائل جدید و عدمقطعیتهایی در مسائل وارد شده که این مسئله انگیزهای بسیار قوی جهت استفاده از برنامهریزی تصادفی را در حل مسائل ایجاد نموده است. برنامهریزی تصادفی یک چارچوب مدلسازی مناسب را فراهم میآورد بطوریکه در آن مسائل تصمیمگیری تحت شرایط عدم قطعیت به طور مناسب فرمولبندی میشود ]2[ و ]3[ . برنامهریزی تصادفی به داشتن اطلاعاتی در مورد توابع توزیع پارامترهای غیرقطعی مثل، قیمت بازار اشتراکی متکی است. هنگامیکه پارامترهای غیرقطعی با استفاده از توابع توزیع پیوسته یا گسسته مدل میشوند، امکان فرمولنویسی یک مسئله برنامهریزی ریاضی که عدمقطعیت در این پارامترها را در نظر میگیرد امکانپذیر خواهد شد. هر پارامتر غیرقطعی توسط مجموعهای از نتایج یا سناریو مدل میشود، بطوریکه هر کدام از سناریوها یک تحقق محتمل از پارامترهای غیرقطعی را با یک احتمال وقوع مربوطه نشان میدهد. معمولا تعداد سناریوهای مورد نیاز برای نشان دادن یک پارامتر غیرقطعی بسیار زیاد است. برای این منظور از روشهای کاهش سناریو برای کاهش تعداد سناریوها استفاده میشود در حالیکه مشخصات تصادفی پارامترهای غیرقطعی محفوظ بماند.

عمدهترین هدف شرکت در بازار آینده غلبه بر ریسک مربوط به عدمقطعیت قیمت بازار اشتراکی است. بنابراین، مدل کردن ریسک مرتبط با تصمیمات گرفته شده توسط نمایندگان بازار منطقی است. این کار را میتوان مستقیمأ از طریق وارد کردن مقدارهای ریسک در مسئله برنامهریزی تصادفی انجام داد ]4[ .

پایاننامه حاضر ضمن ارائه یکی از مصادیق تجدیدساختار در صنعت برق(نقش واحد تولید پراکندهی مقیاس کوچک بر عملکرد خردهفروش در بازار برق) نتایج حاصل از حضور آن در بازار برق را مورد بررسی قرار خواهد داد. در این فصل به معرفی اهداف کلی طرح و محتویات فصلهای آینده پرداخته میشود.

خردهفروش در نظر گرفته شده در این پایاننامه برای تعیین قرارداد آینده و قیمت فروش پیشنهادی به مصرفکنندگان خود باید عدمقطعیت در قیمتهای بازار اشتراکی و تقاضای مصرفکننده را در نظر بگیرد، همچنین باید این احتمال را در نظر بگیرد که اگر قیمت فروش پیشنهادی به مصرفکنندگان تا حد کافی رقابتی نباشد مصرف کننده ممکن است خردهفروش دیگری را انتخاب کند. پس از تصمیمگیری در مورد بازار آینده و انتخاب قیمت فروش، خردهفروش باید خرید و فروش خود را در بازار اشتراکی تعیین کند.

نوآوری این پایاننامه این است که فرض شده است خردهفروش واحد تولید پراکندهی مقیاس کوچک از نوع حرارتی در اختیار دارد و میتواند علاوه بر مشارکت در بازار اشتراکی و آینده، در برخی از ساعتها بخشی از بار مورد نیاز خود را از طریق واحد مقیاس کوچک تأمین نماید و از این طریق به حداکثر سود دست یابد. با توجه به اینکه قیمت بازار اشتراکی و تقاضای مصرفکنندگان در مدل پیشنهادی دارای عدم قطعیت میباشد، مدل ارائه شده از نوع تصادفی است. مدل برنامهریزی میانمدت تصادفی دو مرحلهای ارائه شده یک مسئله برنامهریزی آمیختهی عدد صحیح (MILP) است که با استفاده از نرمافزار GAMS مدل شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.