ОПТИМАЛЬНЕ ПЛАНУВАННЯ ГІБРИДНОЇ ЕНЕРГОСИСТЕМИ ПРИ РІЗНИХ ТАРИФАХ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЮ

Abstract

Мета роботи – дослідження впливу випадкової природи відновлюваної енергетики на можливості досягнення оптимального платіжного балансу в локальній енергосистемі шляхом вибору тарифних сценаріїв. Запропоновано математичну модель, яка дає змогу врахувати особливості цієї системи та негарантований характер потужності сонячних чи вітрових електростанцій. Складові балансу потужностей описано як декомпозицію певного випадкового процесу, що є особливістю запропонованої моделі. Умовою побудови енергосистеми є рівність середньої очікуваної потужності генераторів енергії та її споживання. Випадкові флуктуації потужності обумовлюють потребу в обміні енергією між системою та зовнішньою електромережею, а платіжний баланс визначається через вартості імпортованої та експортованої енергії для різних тарифів. Розглядаються такі можливості: постійний тариф (Flat), тарифи за часом використання (Time-of-Use), спеціальний «зелений» тариф. Наявність змінного за часом тарифу призводить до зміщення платіжного балансу від рівноваги залежно від складу відновлюваної генерації. Порівняно з постійним тарифом витрати на купівлю енергії дещо зменшуються для сонячної енергії, а продаж зростає. Для вітрової енергії ситуація обернена. Наявність спеціального тарифу збільшує дохідну частину платіжного балансу; для його врівноваження достатньо мати менші потужності приблизно на 30  %, хоча при цьому порушується енергетичний баланс. Наявність тризонного тарифу порівняно з двозонним приводить до деякого збільшення платежів впродовж всього року, при цьому для вітрової енергетики зростає збитковість, а для сонячної – прибутковість. Однак перетоки енергії переважно для сонячної генерації значно більші. Комбінування потужностей дає змогу зменшити сумарні перетоки енергії. Такий самий результат забезпечує застосування проміжних акумуляторів енергії – навіть кількагодинний запас енергії здатен удвічі й більше зменшити залежність від зовнішньої мережі. Достовірність модельованих результатів перевірена зіставленням з реальними прикладами, розбіжності в межах 5–10  %. Пропонована модель дозволяє вибрати найкращий тарифний сценарій для вибраної енергосистеми та оцінити ймовірності забезпечення енергетичного і платіжного балансів. Бібл. 20, рис. 2, табл. 9.