Elektrik talep-üretim süreklilik eğrileri yardımı ile tahminî elektrik üretim maliyeti hesabı - bir örnek durum çalışması

Abstract

Elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payı her geçen gün artmaktadır. Doğaları gereği süreksiz olan bu kaynaklar, elektrik fiyatlarında dalgalanmalara neden olabilmektedir. Bu durum da elektrik güç sistemlerindeki teknik, ekonomik ve yasal kısıtlar altında, enerji kaynaklarının etkili bir şekilde planlandığı ve elektrik üretimi ve talebindeki değişkenliğin doğru bir şekilde ele alındığı yöntemlerin kullanılmasını kaçınılmaz kılmaktadır. Bu çalışmada, elektrik üretim ve talep süreklilik eğrilerinin gelecek şebeke planlamalarında nasıl kullanılabileceği üzerine bir araştırma yapılmıştır. Burada, olasılıksal bir yaklaşım benimsenmiş ve elektrik üretim ve talep değerlerinin var olma olasılıkları, yapılan çalışmayla, gelecek şebeke planlamaları için önemli olan bazı parametrelerin hesabında kullanılmıştır. Makalede, şebekeden bağımsız çalışan bir ada sistemi üzerinde yapılan benzetim çalışmasının sonuçları sunulmuştur. Hesaplamaların sonucunda örnek durum çalışması yapılan sistemdeki tahmin edilen elektrik enerjisi üretim maliyeti 309 $/saat, elektrik enerjisi açığı miktarı 100.4 kWh ve tahmin edilen elektrik enerjisi açığı riski %4.9 olarak bulunmuştur.

Renewable energy share in electricity generation is expected to increase significantly with each passing day. Due to nature of renewables, electricity generation from renewables contains uncertainties which affect the energy prices in the electricity markets. New simulations are needed for efficient planning process for the resources in the power systems to address the uncertainties in demand and generation under the economical, technical and legal limitations. In this study, duration curves of the generation and demand sides are investigated as a tool to estimate forecasted values of the future grid planning key parameters with the approach of probabilistic meaning of the planning and probability of the availability of demand and generation sides. The method is applied to an island case study, the parameters are calculated under the stated assumptions and the results are presented. For the island case study system, the expected total operation cost, the expected energy not served and risk of power deficit grid planning parameters are calculated as 309 $/hour, 100.4 kWh and 4.9% respectively.