مديريت انرژي در بازار خرده‌فروشي برق مبتني بر تبادل انرژي همتا به همتا و فناوري زنجيره بلوكي

دكتري

فناوري شبكه هوشمند با ايجاد و گسترش زيرساخت‌هاي ارتباطي باعث افزايش نفوذ منابع انرژي پراكنده و ظهور مصرف‌كننده‌هاي فعال به عنوان عامل‌هاي هوشمندي كه انرژي را هم مصرف و هم توليد مي‌كنند شده است. ظهور مصرف‌كننده‌هاي فعال بازارهاي برق را به بازطراحي سوق داده و باعث ايجاد بازارهاي جديدي تحت عنوان مصرف‌كننده فعال - محوري شده است. در رويكرد جديد مصرف‌كننده فعال محوري، مصرف‌كننده‌هاي فعال مي‌توانند به صورت همتا به همتا با يكديگر تبادل انرژي داشته باشند. در اين بازارهاي جديد مي‌توان خرده‌فروش‌ها را شركت‌هاي انتفاعي فرض كرد كه انرژي الكتريكي را يا خود توليد مي‌كنند، يا از بازار عمده‌فروشي و يا از مصرف‌كننده‌هاي فعال در بازار محلي با قيمتي متغير خريداري كنند و به ساير مصرف‌كننده‌هاي فعال و بازار عمده‌فروشي بفروشند. در اين رساله دو مدل جديد براي بازار مصرف‌كننده فعال محور پيشنهاد شده است: ابتدا يك بازار رقابتي متشكل از مصرف‌كننده‌هاي فعال و خرده‌فروش‌‌ها طراحي شده است به نحوي كه همه مصرف‌كننده‌هاي فعال تحت عنوان خريدار و فروشنده در نظر گرفته شده و با يكديگر و خرده‌فروش‌ها به‌صورت دوجانبه به تجارت انرژي همتا به همتا بپردازند. براي تسويه بازار پيشنهادي اول از يك روش غيرمتمركز جديد تحت عنوان زير گراديان اوليه –دوگان استفاده شده است به نحوي كه نه به شخص ثالثي نياز دارد و نه اطلاعات خصوصي بازيگران را فاش مي‌كند. امكان‌پذيري بازار پيشنهادي اول و اثربخشي روش غيرمتمركز جديد براي تسويه بازار پيشنهادي با پياده‌سازي عددي نشان داده شده است. سپس يك بازار توكن با پشتوانه انرژي كاملاً غيرمتمركز همتا به همتا در حضور برنامه‌ پاسخگويي بار و سازوكار دموراژ براي مصرف‌كننده‌هاي فعال با مقياس كوچك به كمك فناوري زنجيره‌بلوكي در محيط شبكه هوشمند طراحي و مدل‌سازي شده است. در اين مدل نيز همانند مدل اول مصرف‌كننده‌هاي فعال در شبكه توزيع محلي به‌عنوان بازيگران بازار در دو دسته توليدكننده (فروشنده) و مصرف‌كننده (خريدار) در نظر گرفته شده است. در مدل بازار پيشنهادي دوم، همه فروشنده و خريدارها به كمك قراردادهاي هوشمند مي‌توانند به مبادله دوجانبه توكن انرژي همتا به همتا با يكديگر با قيمت تفاهمي و با بازار خرده‌فروشي با قيمت مشخص بپردازند. در مدل پيشنهادي دوم براي تشويق بازيگران محلي براي مبادله انرژي به‌صورت محلي، اولاً از هزينه استفاده از شبكه زنجيره‌بلوكي براي مبادلات محلي صرف‌نظر ولي هزينه مبادله با بازار خرده‌فروشي در نظر گرفته شده است. دوما با مشاركت مصرف‌كننده‌ها در برنامه پاسخگويي بار مبتني بر قيمت، بار مصرفي به مواقعي كه توليد محلي زياد است منتقل مي‌شود سوماً از سازوكار دموراژ براي جلوگيري از انباشت توكن‌هاي انرژي در راستاي ايجاد جذابيت در مبادلات محلي استفاده شده است. براي تسويه بازار انرژي كاملاً غيرمتمركز در حضور برنامه‌هاي پاسخگويي بار و سازوكار دموراژ از توسعه مجدد روش كاملاً غيرمتمركز زير گراديان اوليه –دوگان استفاده شده است با مطالعات عددي، امكان‌پذيري و اثربخشي بازار توكن انرژي به عنوان بازار پيشنهادي دوم و رويكرد غيرمتمركز براي تسويه آن نشان داده شده است.

211387

دانشگاه علم و صنعت ايران

بهنام محمدي ايواتلو

مهندسي برق -قدرت

حيدرعلي شايانفر