ekonomsko okruženje rada - esi.ftn.uns.ac.rs - pregled... · •vlasnička struktura je različita...
Post on 14-Oct-2019
9 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 1
Moderni infrastrukturni sistemi
Ekonomsko okruženje rada elektroenergetskog sistema
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 2
Uvod
• Ekonomija rada elektroenergetskog sistema je veoma složena:
• Finansijski aspekt
• Aspekt cene energije koju plaćaju krajnji korisnici
• Socijalni aspekt
• Poslovni aspekt
• Ekološki aspekt
• Regulatorni i zakonski aspekti
• Komplikovani vlasnički odnosi i komplikovane odluke ko odlučuje u kom koraku rada (engl. define decision maker)
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 3
Kompleksan lanac (kompleksnih) odluka
• Eksploatacija elektroenergetskog sistema rezultat je kompleksnih odluka:
• Dugoročno planiranje• Proširenja kapaciteta
• Ugovori o snabdevanju gorivima
• Srednjeročno planiranje• Menadzment hidro potencijala
• Planiranje remonta velikih podsistema opreme
• Kratkoročno planiranje• Optimalno angažovanje agregata
• Menadžment rezervi
• Operativni rad• Upavljanje i regulacija resursima
• Kompleksni modeli svakog koraka kreiraju kompleksan globalni model
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 4
Tradicionalno okruženje rada
• Centralizovan koordinator kontrolisan od strane države je zadužen za celokupno odlučivanje, kontrolu i nadgledanje rada u sva četiri režima
• Osnovni kriterijum rada je socijalno zadovoljstvo krajnjih korisnika iz čega proističu dva osnovna problema:
• Minimizacija čitavog lanca troškova, od investicija do operativnog upavljanja u realnom vremenu
• Pouzanodst napajanja
• Problemi su direktno povezani i zavise od cene električne energije
• Neekonomska cena energije kreira značajna ograničenja u toku reševanja pojedinačnih problema
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 5
Tradicionalno okruženje rada, nastavak
• Postavalja se minimum pouzdanosti sistema, koji zatim utiče na cene, troškove i proces optimizacije u sva četiri režima rada
• Prekidi u napajanju i generalno loš kvalitet napajanja može se izazvati greškama u odlučivanju u bilo kom režimu rada:
• Planiranje i investicije
• Greška u proračunu hidro potencijala
• Neplanirana održavanja
• Neoptimalno vođenje mreže i proizvodnje
• Proces odlučivanja i optimizacija se rade tako što se problem razlaže na potprobleme koji se zasebno rešavaju
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 6
Dugoročno planiranje rada
• Raspon od 2, 3 godine pa do 20 ili čak 30 godina u nekim tržištima
• Proces uključuje:
• Kada, kog tipa i koje dimenzije izgraditi novu elektranu
• Kada i kojih dimenzija proširiti prenosne ili kapacitete
• Razmotriti:
• Rast potrošnje
• Tehničke alternative i dugoročni napredak tehnike i tehnologije
• Cenu izgradnje
• Dostupnost i trendove cene goriva
• Pouzdanost
• Ekološka ograničenja i trendove
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 7
Dugoročno planiranje rada, nastavak
• Mora se razraditi čitav niz scenarija sa pripadajućim verovatnoćama
• Ne mogu se posmatrati detalji rada sistema
• Veoma veliki uticaj baze podataka u odnosu na koje se radi planiranje (problem putanje leta na mesec)
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 8
Srednjeročno planiranje
• Raspon od 1 do 3 godine
• Najvažniji zadatak je pravovremeno održavanje remonta elektrana i mreže
• Drugi zadaci uključuju kreiranje i modifikovanje politike o gorivima
• Hidroelektrična optimizacija
• Primeri:
• Konvencionalne termo elektrane 20 dana godišnje staju zbog remonta
• Nuklearna elektrana se puni gorivom svakih 18 meseci
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 9
Kratkoročno planiranje
• Raspon od nekoliko dana do jednog meseca, tipično jedna nedelja
• Podrazumeva pravljenje operativnog plana rada elektroenergetskog sistema
• Bazira se na rezultatima dugoročnijih planiranja i promenama radnog okruženja; važnost scenarija
• Na ovom nivou važnost detalja rada je veoma velika
• Plan o održavanju bilansa; tzv. Load following kriva
• Na primer, tipičnoj termo elektrani treba 8 do 10 sati kako bi se bojler ohladio
• Statovanje i stopiranje elektrana je skupo pa se mora detaljno planirati njihov rad kako se ne bi palile i gasile noću i preko dana
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 10
Rad u realnom vremenu
• Rad koji se zasniva na tehničkim ograničenjima a ne kao prethodni nivoi na troškovima
• Ekonomska optimizacija ima uticaj samo kao pravac u kom se odigrava rad u realnom vremenu
• SCADA
• AGC
• VVO
• Trgovina energijom
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 11
Deregulisano okruženje rada
• Deregulacija i privatizacija elektroenergetskog sektora
• Proširenje kapaciteta se razmatra u svetlu isplativnosti investicije
• Operativni rad se razmatra u konteksu maksimizacije profita
• Razmatraju se ekonomski i finansijski rizici
• Razmatra se povrat investicija
• Regulacija u realnom vremenu je i dalje centralizovan zadatak (system operator)
• Značajne promene u svim aspektima rada elektroenergetskih preduzeća i stvaranje novih tipova preduzeća
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 12
Dugoročno planiranje rada
• Razmatranje investicija u nove elektrane ili proširenja prenosnih kapaciteta radi se unutar kompanije (nije državna odluka) i zasniva se na internoj cost-benefit analizi (prihodi – rashodi, na vremenskoj skali, ROI)
• Nastavak centralizovanog upravljanja
• Menja se kriterijumska funkcija, umesto minimizacije troškova, pojavljuje se maksimizacija profita svi učesnika u sistemu (potrošača, proizvođača, mreže)
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 13
Srednjeročno planiranje rada
• Iako svi agenti optimizuju svoje aktivnosti na srednjem roku, najveći značaj imaju proizvođači
• Proračunati prognozu ekonomski parametara: prognoza prihoda, rashoda i budžeta
• Proračuni vezani za dugoročno planiranje: ugovori o snabdevanju, strategije rada, prognoze investicija
• Rad na berzi energije, proračun vrednosti vode u akumulacijama
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 14
Kratkoročno planiranje rada
• Vođenje dnevne proizvodnje na berzi električne energije
• Independer System Operator – ISO
• Day ahead and Raltime market
• Značaj aplikacija za prognozu
• Prognoza cena
• Rad konkurencije
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 15
Rad u realnom vremenu
• Regulacija rada
• Održavanje željenog nivoa pouzdanosti
• Havarijske kupovine i prodaje energije
• Značaj tačnog proračuna rezervi
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 16
Motivacija za uvođenje novog sistema regulacije tržišta
• Nezadovoljstvo tradicionalnim sistemima
• Okretanje tržišnoj privredi
• Uvođenje novih tehnologija za koje tradicionalni sistemi nisu bili zainteresovani
• Kompleksna vlasnička struktura i sistem odlučivanja
• Mali proizvođači
• Sistem koji dozvoljava potrošačima izbog dobavljača
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 17
Zahtevi prilikom prelaska na deregulisano tržište
• Infrastruktura je skupa i ima dug životni vek
• Elektroenergetski sistem je od ključne važnosti potrošačima
• Ne postoji ekonomski održiv način za čuvanje električne energije
• Upravljanje elektroenergetskim sistemom je skup kompleksnog lanca odluka
• Neki delovi elektroenergetskog sistema ostaju pod monopolom dok drugi prelaze na tržišni princip
• Vlasnička struktura je različita na različitim tržištima, horizontalno i vertikalno gledajući
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 18
Priroda aktivnosti na tržištu električne energije
• Podela na proizvodnju, prenos i distribuciju je suviše pojednostavljena
• Distribucija se deli na dve osnovne celine: fizička distribucija energije i trgovina energijom, kupovina na veleprodajnom tržištu i prodaja na maloprodajnom
• Nova podela aktivnosti:
• Proizvodnja (na svim nivoima)
• Mreža (fizički tok energije)
• Transakcije (veleprodaja, maloprodaja, regulacija)
• Koordinacija (regulacija sistema, regulacija tržišta)
• Merenje
• Naplata
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 19
Priroda aktivnosti na tržištu električne energije
• Jedan entitet ne može da izvršava suprotstavljene aktivnosti. Na primer kompetitivnu aktivnost proizvodnje i regulacionu aktivnost distribucije
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 20
Aktivnost proizvodnje
• Uključuje „običnu“ i „specijalnu“ proizvodnju
• Specijalna proizvodnja:
• Kogeneracija
• Renewables
• Pomoćne usluge (ancillary services)
• Prodaja se odvija preko berze enegije ili direktnim ugovorima
• Održavanje rezervi
• Regulacija napona
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 21
Stimulacija „specijalne“ proizvodnje
• Fiksne cene za otkup energije
• Premije za proizvodnju iz obnovljivih izvora
• Izuzetak od dela poreza
• Stimulacija investicija u obnovljive izvore
• Obavezne kvote za procente energije iz obnovljivih izvora
• Stimulacija izbora kupaca za kupovinom energije iz obnovljivih izvora
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 22
Aktivnosti mrežnog operatera
• Elektroenergetska mreža ima prirodan monopol na transfer energije i tako mora biti i regulisana
• Aktivnosti mrežnog operatera:
• Investiciono planiranje
• Planiranje održavanja i održavanje
• Izgradnja novih delova mreže
• Upravljanje i regulacija mreže
• Pomenute aktivnosti utiču na aktivnosti svi ostalih „agenata“ u sistemu
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 23
Elektroprenosna mreža
• Fizička prenosna mreža dostupna je svim „agentima“ koji su licencirani za rad na veleprodajnoj berzi energije
• Postoji ograničenje kapaciteta koje se rešava dodatnim troškovima za zauzimanje kapaciteta
• Investicijama u sistem se bavi firma koja „iznajmljuje“ prenosne vodove i koja se bavi regulacijom sistema – ISO
• Cene se formiraju na berzi i sadrže sve troškove: trošak infrastrukture, gubitaka, zagušenja, pomoćnih usluga i same energije
• Cene se razlikuju od lokacije do lokacije
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 24
Elektrodistributivna mreža
• Elektrodistributivna mreža je regulisana i nalazi se pod kontrolom jedne kompanije
• Kompanija ima obavezu da napaja celo područje za koje je dobila licencu
• Zakon propisuje kvalitet energije koji mora biti ispoštovan
• Korisnik može da bira snabdevača
• Cena obuhvata sve troškove kao i u slučaju elektroprenosne mreže
• Prosumers
• Behind-the-meter
• Microgrids
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 25
Praktični aspekti regulacije
• Tranzicija ka tržišnoj privredi
• Bolja organizacija
• Trošak se ne može tako lako prebaciti na krajnjeg korisnika
• Stranded cost – novi proizvodjač može poizvoditi mnogo jeftinije od postojećih zbog napredka u tehnologiji
• Gubi se zaštita korisnika koji ne mogu da plaćaju tržišnu cenu
• Ugrožena zaštita životne sredine
• Prevladavanje kratkoročnog planiranja u odnosu na dugoročne strategije
• Rizik održavanja zdrave konkurencije
• Proizvođači nisu u obavezi da proizvode energiju
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 26
Modelovanje zahteva modernog EES
Primenjeno softversko inženjerstvo – Moderni infrastrukturni sistemi – 2017 27
Budući izazovi
• Distribuirani generatori, DERs
• Elektrifikacija ruralnih područja
• Zaštita životne sredine
• Tzv. Multiutilities
• FACTS
• Regionalna tržišta energije
• Trgovina u digitalnoj ekonomiji
• Održivi razvoj
top related