دانلود ترجمه مقاله هزینه ادغام کوتاه مدت انرژی تجدیدپذیر متغیر (ساینس دایرکت – الزویر 2018)

هزینه های ادغام کوتاه مدت انرژی های تجدیدپذیر متغیر: کاهش و تعدیل باد در بریتانیا و آلمان

Short-term integration costs of variable renewable energy: Wind curtailment and balancing in Britain and Germany

چکیده

1 مقدمه

2 هزینه های محدودیت

3 سیستم های تعادل در بریتانیا و آلمان

4 گزینه های سیاسی برای رفع هزینه های ایجاد تعادل

5 جمع بندی

منابع

چکیده

     بریتانیا و آلمان شاهد رشد گسترده ای در زمینه انرژی های تجدید پذیر متغیر (VRE) در دهه اخیر بوده اند. بسیاری از مطالعه ها نشان می دهد که این موضوع باعث می شود که هزینه های عملیاتی سیستم های قدرت به صورت کوتاه مدت برای تعادل و مدیریت ازدحام، افزایش پیدا کند. ما توسعه های واقعی این هزینه ها، تخصیص آن ها و کاربرد های سیاسی در هر دو کشور را بررسی می کنیم.
از سال 2010، هزینه های عملیات سیستم ها 62% در بریتانیا افزایش یافته است ( به صورت یک افزایش 5 برابری در ظرفیت VRE) و در آلمان نیز تقریبا همین شرایط بوده است ( البته ظرفیت در آلمان دو برابر شده است). در این زمینه، ایجاد تعادل در هزینه ها در بریتانیا ثابت مانده است (4%-) و در آلمان به صورت محسوس کاهش یافته است (72%-) در حالی که هزینه های مدیریت ازدحام 74% در بریتانیا و 14 برابر در آلمان افزایش داشته است. هزینه های کاهش تولید انرژی بادی نیز سال به سال متغیر می باشد و زمانی که به روز رسانی های برنامه ریزی شده برای شبکه و به روز رسانی های جاری تکمیل شوند، قطعا این هزینه ها باید به صورت محسوس کاهش پیدا کنند. نرخ کاهش تولید برای مزارع به 4 تا 5% در آلمان و 5 تا 6% در بریتانیا افزایش داشته است ( 0 تا 1 % برای مزرعه های بادی دریایی و 15 تا 16% نیز برای مزارع خشکی در اسکاتلند).

     بحث های سیاسی در رابطه با سیستم های ایجاد تعادل در هر دو کشور به صورت مشابه هستند و بر روی تقویت سیگنال های قیمت عدم تعادل و میزان تحمل ژنراتور های VRE از نظر هزینه های یکپارچه سازی می باشند. هر دو کشور میتوانند از بازار تعادلی یکدیگر و طراحی های کاهش عدم تعادل، درس های مفیدی را به دست بیاورند. بریتانیا باید بازار تعادل خودش را اصلاح کند تا شفافیت و رقابت بیشتری داشته باشد و فعالان جدید بتوانند در آن شروع به کار کنند ( به خصوص برای ژنراتور های VRE). بازه های تجارت کوتاه تر و بسته شدن درگاه ها نیازمند مشارکت بازار بوده و باعث توانمندی آن ها می شود تا بتوانند مسئولین بیشتری برای تعادل بازار را در اختیار داشته باشند. آلمان باید یک بازار انرژی رزرو را هم در نظر داشته باشد و سعی کند که از قیمت گذاری های حاشیه ای برای عدم تعادل استفاده کند.

هزینه های محدودیت
     این بخش هزینه های مدیریت ازدحام شبکه و تخصیص آن ها در بریتانیا و آلمان را بررسی می کند. معیار های توزیع مجدد در این قسمت برای مدیریت کردن ازدحام مورد استفاده قرار می گیرد به این صورت که قبل از ازدحام نیروگاه تولید خودش را کاهش می دهد و دوباره بعد از آن، تولید خودش را افزایش می دهد در نتیجه تعادل انرژی خودش را در کل سیستم حفظ می کند.

     در بریتانیا و آلمان، ژنراتور های بادی بیشتر در قسمت شمالی کشور قرار گرفته اند که این موضوع به دلیل دسترسی بهتر به زمین و باد می باشد در حالی که نیاز بیشتر در قسمت مرکزی و جنوبی کشور می باشد. این موضوع باعث شده است که شبکه های توزیع تحت فشار قرار بگیرند و پروژه های مختلفی اجرا شده است تا ظرفیت های شبکه های توزیع شمال به جنوب تقویت شود و این برنامه ها در آلمان و بریتانیا برنامه ریزی شده و در حال اجرا هستند [30 و 31].

مدیریت ازدحام و تخصیص هزینه های آن در آلمان
     TSO های آلمان به صورت پیمان کاری این حق را برای خودشان تضمین کرده اند که در صورت ازدحام شبکه، بتوانند مشخصات تولید را تغییر دهند. به علاوه، آن ها از ظرفیت های پیمان کاری رزرو برای مدیریت ازدحام استفاده می کنند که با نام Netzreserve ( رزرو شبکه) شناخته می شود [32]. TSO ها نیاز برای این ظرفیت های رزرو را ارزیابی می کنند که باید توسط Bundesnetzagentur تایید شود تا بتوانند بودجه های مورد نیاز برای آن ها را تامین کنند. رزرو شبکه به عنوان یک معیار موقتی در نظر گرفته می شود که باید با استفاده از تقویت مناسب شبکه و توسعه آن، به تدریج کنار گذاشته شود. برنامه های دولت، توسعه رزرو شبکه تا سال 2023 می باشد (برنامه ریزی شده بود که تا سال 2017 از این سیستم های رزرو استفاده شود) [34].