Elektrik Piyasasında Sanal Güç Santrali İşletiminin Optimizasyonu için Modelleme Önerisi
Abstract
Elektrik piyasalarının serbestleşmesi ve çevresel sorunların artması sebebiyle yenilenebilir üretime dayalı dağıtık enerji kaynakları, güç sistemlerinde önemli bir yere sahip olmuştur. Yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) enerji piyasasında yer alması YEK sahipleri için ciddi bir zorluk oluşturmaktadır. Bunun temel nedeni, yenilenebilir enerji kaynaklarının güç çıkışlarının belirsizliğidir. Örneğin, rüzgâr güç santrallerinin (RGS) güç çıkışı rüzgâr hızına, güneş enerji santrallerinin (GES) güç çıkışı güneş ışınımına ve bulutlanmaya göre değişmektedir. Bu da uzun veya orta vadeli elektrik dağıtım sözleşmelerini yerine getirememe riski taşımaktadır. Bu riski ortadan kaldırmak için, farklı türde yenilenebilen ve yenilenemeyen üretim birimleri ve depolama sistemleri birleştirilerek,
elektrik piyasasında tek yönlü bir birim oluşturulur. Bu birim Sanal Güç Santralleri (SGS) olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmada, gün öncesi piyasasında elektrik satarak veya satın alarak faaliyet gösteren bir SGS sahibinin maksimum kâr elde edebilmesi amacıyla saatlik işletim planlaması modellenmiştir. Çalışmada ele alınan SGS, rüzgâr güç santrali, güneş enerji santrali, konvansiyonel güç santrali ve bir enerji depolama sisteminden oluşmaktadır. Problem, karışık tamsayı doğrusal olmayan problem olarak formülleştirilip, 24 saat zaman aralığı için uygulanmıştır ve GAMS yazılımında test edilmiştir. Önerilen yöntemin, gün öncesi piyasasında optimum satım/satın alma tekliflerini nasıl vereceği yönünde SGS sahibine yardımcı olacağı gösterilerek yöntemin uygulanabilirliği kanıtlanmıştır.
Keywords
Türkiye Elektrik Piyasası, Gün Öncesi Piyasası, Sanal Güç Santrali, GAMS
References
- Lazaroiu, G. C., Dumbrava, V., Roscia, M. & Zaninelli D. (2015). Energy trading optimization of a Virual Power Plant on electricity market, The 9th Internationl Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering, 7-9 Mayıs 2015, Bükreş, Romanya. doi:10.1109/ATEE.2015.7133932
- Kasaei, M. J., Gandomkar, M. & Nikoukar, J. (2017). Optimal management of renewable energy sources by virtual power plant, Renewable Energy, 114(2017), 1180-1188. doi:10.1016/j.renene.2017.08.010
- Kasaei, M. J., Gandomkar, M. & Nikoukar, J. (2017). Optimal Operational Scheduling of Renewable Energy Sources Using Teaching–Learning Based Optimization Algorithm by Virtual Power Plant, Journal of Energy Resources Technology, Vol. 139 / 062003. doi: 10.1115/1.4037371
- Pandzic, H., Kuzle, I. & Capuder, T. (2013). Virtual power plant mid-term dispatch optimization, Applied Energy, 101(2013), 134-141. doi:10.1016/j.apenergy.2012.05.039
- Zamani, A. G., Zakariazadeh, A. & Jadid, S. (2016). Day-ahead resource scheduling of a renewable energy based virtual power plant, Applied Energy, 169(2016), 324-340. doi: 10.1016/j.apenergy.2016.02.011
- Al-Awami, A. T., Amleh, N. A. & Muqbel, A. (2016). Optimal Demand Response Bidding and Pricing Mechanism with Fuzzy Optimization: Application for a Virtual Power Plant, 2016 Clemson University Power Systems Conference (PSC), 8-11 Mart 2016, Clemson, SC, USA. doi: 10.1109/PSC.2016.7462855
- Baringo, A. & Baringo, L. (2017). A Stochastic Adaptive Robust Optimization Approach for the Offering Strategy of a Virtual Power Plant, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 32, No. 5, 3492-3504. doi: 10.1109/TPWRS.2016.2633546
- Samakoosh, H. M., Ghasemi, J. & Kazemitabar, J. (2017). Optimized neural network based thermal and electrical scheduling of virtual power plant in the presence of energy storage, Journal of Renewable and Sustainable Energy, Vol. 9, 025903 (2017), doi: 10.1063/1.4979500.
- Xia, Y. & Liu, J. (2016). Optimal Scheduling of Virtual Power Plant with Risk Management, Journal of Power Technologies, 96 (1) (2016), 49–56.
- Ferruzzi, G., Cervone, G., Monache, L. D., Graditi, G. & Jacobone, F. (2016). Optimal bidding in a Day-Ahead energy market for Micro Grid under uncertainty in renewable energy production, Energy, 106(2016), 194-202. doi: 10.1016/j.energy.2016.02.166