Table of Contents
تولید توزیع شده (DG) به واحدهای تولید برق کوچک در مقیاس نزدیک به نقطه مصرف، مانند پانل های خورشیدی پشت بام، توربین های بادی کوچک، و ترکیب سیستم های حرارتی و برق در املاک مسکونی یا تجاری اشاره می کند، زیرا DG شایع تر می شود، آن را اساسا تغییر می دهد عملیات سیستم برق، به ویژه تاثیر می گذارد بازارهای خدمات جانبی.
درک بازارهای خدمات Ancillary
خدمات جانبی برای حفظ ثبات، قابلیت اطمینان و کیفیت سیستم های برق الکتریکی حیاتی هستند.آنها طیف وسیعی از توابع را شامل می شوند که از انتقال هسته ای انرژی از ژنراتورها به بارهای پشتیبانی می کنند. خدمات کلیدی آن شامل مقررات فرکانسی است که فرکانس شبکه را در محدوده های امن نگه می دارد؛ ذخایر چرخش، که قدرت فوری را فراهم می کند اگر یک ژنراتور شکست؛ ذخایر غیر پایه برای پشتیبان گیری در یک زمان تنظیم شده و به طور سنتی، و یا محدودیت های برق را تنظیم می کند، به عنوان تجهیزات برق بزرگ، و یا خدمات برق، می کند، که می تواند به سرعت تنظیم کند.
انواع خدمات Ancillary
خدمات جانبی به طور معمول با زمان پاسخ و هدف خود طبقه بندی می شوند. تنظیم فرکانس نیاز به تنظیمات سریع و مداوم، اغلب در عرض چند ثانیه، رزروها به دسته های اولیه، ثانویه و سوم تقسیم می شوند، هر کدام با زمان پاسخ متمایز شامل تزریق برق واکنشی، اغلب از ژنراتورهای ناهمزمان، قابلیت شروع سیاه - توانایی راه اندازی مجدد شبکه پس از یک خاموشی کامل - خدمات ضروری است که در آن بسیاری از طریق مناطق تقاضا ایجاد می شود و تنظیم قیمت های رقابتی، و ارائه می شود.
ساختار بازار سنتی
در سیستم های قدرت سنتی، خدمات جانبی توسط ژنراتورهای بزرگ که همچنین تولید کنندگان انرژی اولیه هستند، ارائه می شود، این ژنراتورها ظرفیت و انعطاف پذیری را از طریق قراردادهای بلند مدت یا بازارهای پیش رو ارائه می دهند. اپراتورهای سیستم این منابع را برای تعادل عرضه و تقاضا در زمان واقعی ارسال می کنند، با این حال، این مدل به پیش بینی، نسل قابل کنترل متکی است که DG، به ویژه از منابع تجدید پذیر، اغلب به عنوان مدل نفوذ جدید، رشد می کند.
چگونه توزیع شده بازار خدمات Ancillary را تحت تاثیر قرار می دهد
نسل توزیع شده تغییرات قابل توجهی را در بازارهای خدمات جانبی با تغییر سمت عرضه، معرفی شرکت کنندگان جدید و تغییر پارادایم های عملیاتی معرفی می کند. این تاثیر چند وجهی است که همه چیز را از انعطاف پذیری شبکه به هزینه های بازار تحت تاثیر قرار می دهد.
افزایش انعطاف پذیری شبکه و پشتیبانی محلی
DG می تواند تنظیم فرکانس محلی و پشتیبانی ولتاژ را فراهم کند، کاهش نیاز به منابع متمرکز دور.به عنوان مثال، اینورتر های هوشمند در پنل های خورشیدی می توانند خروجی قدرت واکنشی را برای مدیریت ولتاژ در شبکه های توزیع تنظیم کنند.این پشتیبانی محلی انعطاف پذیری شبکه را بهبود می بخشد و تلفات انتقال را کاهش می دهد.در بسیاری از موارد، سیستم های DG می توانند سریعتر از گیاهان سنتی پاسخ دهند، ارائه چابکی در خدمات متعادل کننده این انعطاف پذیری به ویژه ارزشمند برای ادغام متغیرهای تجدید پذیر در مقیاس های بزرگتر است.
با این حال، طبیعت متناوب DG تجدید پذیر - مانند خورشید و باد - تنوع پذیری و قابلیت اطمینان را حفظ می کند، اپراتورهای سیستم باید این عدم اطمینان را در نظر بگیرند، اغلب با استفاده از ذخایر اضافی، پیش بینی پیشرفته و سیستم های کنترل برای استفاده از انعطاف پذیری DG ضروری هستند.
مکانیسم های مشارکت بازار
ژنراتورهای کوچک اکنون می توانند در بازارهای خدمات جانبی شرکت کنند، فرصت های جدیدی را ایجاد کنند، اما پیچیدگی های عملیاتی نیز وجود دارد. Aggregators که واحدهای DG را به یک نیروگاه برق مجازی متصل می کنند، مشارکت را با حداقل الزامات ظرفیت، به عنوان مثال، ناوگان باتری های مسکونی می تواند به بازارهای تنظیم فرکانسی که این دموکراتیزه شدن بازارها رقابت را افزایش می دهد و هزینه های کمتری می تواند داشته باشد، کمک کند.
اپراتورهای بازار باید قوانینی را توسعه دهند که به DG اجازه می دهد تا واجد شرایط باشد و به طور مناسب ارسال شود.این شامل تنظیم استانداردهای عملکردی، پروتکل های ارتباطی و ساختارهای پرداخت می شود. برخی مناطق به طور خاص برای منابع مبتنی بر اینورتر، بازارهای پاسخ سریع را اجرا کرده اند.
هزینه های سود و بهره وری
با ارائه برخی از خدمات جانبی به صورت محلی، DG می تواند هزینه های کلی سیستم را کاهش دهد. پشتیبانی ولتاژ محلی نیاز به بانک های خازن گران قیمت یا تغییردهنده ضربه را کاهش می دهد. تنظیم فرکانس از باتری ها یا پاسخ تقاضا می تواند ارزان تر از اجرای نیروگاه های سوخت فسیلی در بخشی از مطالعات آزمایشگاه انرژی تجدید پذیر ملی است که نشان می دهد که نفوذ بالا DG می تواند هزینه های خدمات جانبی را تا 20٪ در سناریوهای مختلف کاهش دهد.
با این حال، پس انداز هزینه بستگی به طراحی بازار و شرایط شبکه دارد.در قیمت گذاری کارآمد می تواند منجر به کاهش ارزش خدمات DG، سرمایه گذاری دیسک ساز در مقابل، بازارهای به خوبی طراحی شده که انعطاف پذیری پاداش می تواند باعث نوآوری منابع توزیع شده که حساب برای ارزش مکانی یک منطقه در حال توسعه است، با پتانسیل افزایش بهره وری اقتصادی.
چالش های عملیاتی و راه حل ها
تنوع و عدم پیش بینی منابع DG تجدید پذیر نیاز به سیستم های کنترل پیشرفته و مکانیسم های بازار برای اطمینان از ثبات دارد.
- [[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۵] [۵]] [۲]] [۱] [۱] [۵] [۵] [۱] [۵]] [۵] [۵] [۵] [۱] [۱] [۱] [۲] [۵] [۵] [۱] [۵] [۳] [۳] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۱] [۳] [۵] [۵] [۳] [۲] [۳] [۳] [۵] [۵] [۵] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۵] [۳] [۳] [۳] [۳] [۵] [۳] [۱] [۱] [۱] [۵] [۳] [۵] [۳] [۳] [۳] [۳] [۵] [۵] [۵] [۳] [۵
- کم درون گرایی؛ DG مبتنی بر اینورتر فاقد توده چرخانۀ ژنراتورهای سنتی، کاهش سیستم غیرشتین و به طور بالقوه بر ثبات فرکانس تأثیر می گذارد.
- موانع ارتباطی: بسیاری از واحدهای DG برای ارتباطات زمان واقعی مجهز نیستند، مانع از ادغام در بازارهای می شوند.
- اثرات سطح نظارت: DG می تواند جریان قدرت معکوس، نقض ولتاژ و مسائل حفاظت در شبکه های توزیع ایجاد کند.
راه حل ها شامل استقرار اینورتر های پیشرفته با توابع پشتیبانی شبکه، پیاده سازی ذخیره سازی باتری برای خروجی صاف و استفاده از پیش بینی مبتنی بر AI است. اپراتورهای Grid همچنین رتبه بندی خط پویا و نظارت زمان واقعی برای مدیریت اثرات را اتخاذ می کنند. IEEE [FLT 1] استانداردهای برای قابلیت اتصال اینورتر و پشتیبانی شبکه، کمک ادغام شبکه را منتشر کرده است.
مطالعات موردی و مثال های واقعی-World
پیاده سازی های دنیای واقعی نشان دهنده تاثیر DG بر خدمات جانبی در آلمان است، نفوذ بالا از پشت بام خورشیدی منجر به مکانیسم های بازار جدید برای ذخایر پوشش فرکانس، که در آن تجمع کنندگان در ظرفیت باتری پیشنهاد می کنند. برنامه "Heimspeicher" کشور گسترش باتری برای خود-consumption و خدمات شبکه، کاهش وابستگی به ذخایر معمولی است.
در استرالیا، صندوق برق هورنسدیل، یک باتری بزرگ، تنظیم فرکانس و ذخایر تعادل را فراهم می کند، کاهش هزینه های خدمات جانبی بیش از 50٪، به طور مشابه، در ایالات متحده، اپراتور سیستم مستقل کالیفرنیا منابع انرژی توزیع شده را به بازار خود از طریق بازار تعادل انرژی، امکان مشارکت از واحدهای کوچک را فراهم می کند.
روندهای آینده و ملاحظات آینده
با افزایش نفوذ DG، سیستم های قدرت باید از طریق تکامل بازار، پیشرفت های تکنولوژیکی و تغییرات سیاست سازگار شوند. روندهای زیر بازارهای خدمات جانبی را شکل می دهند.
طراحی بازار تکامل
ساختارهای بازار آینده احتمالاً مشارکت DG را با ارائه ارزش برای انعطاف پذیری و مکان (پیشنهادها) تشویق می کنند: قیمت گذاری حاشیه ای برای خدمات جانبی فرعی: منابع پاداشی بر اساس تاثیر مکان خود بر محدودیت های شبکه. - پرداخت های مبتنی بر فرم: [FLT3]
پیشرفت های تکنولوژیکی
فن آوری های پیشرفته مانند اینورتر های هوشمند، زیرساخت های پیشرفته مترینگ و تجارت انرژی مبتنی بر بلاک چین، ادغام باتری یکپارچه را امکان پذیر می کند.
علاوه بر این، میکروشبکه ها می توانند به طور مستقل عمل کنند، ارائه خدمات جانبی به شبکه اصلی در هنگام اتصال، این مدل دوگانه انعطاف پذیری و مشارکت بازار را افزایش می دهد. نوآوری در الکترونیک برق همچنان به بهبود قابلیت های اینورتر برای تنظیم ولتاژ و فیلترینگ هارمونیک ادامه می دهد.
سیاست و تغییرات نظارتی
سیاستگذاران باید اطمینان حاصل کنند که بازارهای خدمات جانبی موثر و منصفانه باقی می مانند: ایجاد قوانین روشن برای صلاحیت و نظارت DG. - پرداختن به تخصیص هزینه برای جلوگیری از یارانه های متقابل بین DG و منابع سنتی. - ترویج استانداردهای همکاری برای کاهش هزینه های ادغام.
نتیجه گیری
نسل توزیع شده در حال تبدیل بازارهای خدمات جانبی با ارائه منابع جدید انعطاف پذیری، انعطاف پذیری و رقابت است.افزایش شبکه انعطاف پذیری پشتیبانی محلی و مشارکت از مجموع DG کاهش هزینه ها و بهبود قابلیت اطمینان سیستم است، با این حال، چالش های عملیاتی مانند تنوع و کم بودن نیاز به سیستم های کنترل پیشرفته و نوآوری های بازار دارند.
از آنجایی که چشم انداز انرژی همچنان در حال تکامل است، ذینفعان باید برای طراحی بازارهای خدمات جانبی همکاری کنند که پتانسیل کامل منابع توزیع شده را در بر می گیرد.این انتقال نه تنها فنی بلکه اقتصادی و نظارتی است که نیازمند یک رویکرد متعادل برای اطمینان از ثبات شبکه و بهره وری بازار در یک جهان به طور فزاینده غیرمتمرکز است.