Energiatárolós ajánlati struktúra implementálása kooptimalizált villamosenergia-piaci modellbe
Az energiapiacok liberalizációja óta kiemelten fontos szerep jut a villamosenergia-piacok fejlesztésének, hiszen ezen kereskedési rendszerek képviselik az ipar egyik legfontosabb gazdasági szegmensét. Az időjárásfüggő megújulók térnyerése, s egyéb gazdasági és politikai folyamatok miatt egyre nagyobb szerep jut a villamos energiarendszer szabályozásának, s az ezen szabályozás mögött rejlő piaci folyamatoknak.
Ahhoz, hogy a villamosenergia rendszer üzembiztosan szabályozható legyen, megfelelő piaci struktúrák kialakítása szükséges. Ezen piaci struktúrákat kiemelkedően pontos, és gyors algoritmusokkal kell támogatni. Ezen algoritmusok elsődlegesen kevert-egészértékű programozási feladatokat oldanak meg – olyan optimalizálási feladatokat, melyek célfüggvénye a minél nagyobb gazdasági jólét, korlátai a kereslet-kínálat egyensúlya, a hálózatok kihasználtsága, az erőművek által előírt műszaki feltételek. Az ajánlatok lehetnek folytonos értékűek, de vehetnek fel bináris értékeket is.
Mivel az energiapiacok rugalmassága folyamatosan bővül, várható az egészértékű, nemkonvexitásokat hordozó ajánlatok számának növekedése is. Ez egyre nehezebbé teszi az energiapiacokat kezelő algoritmusok feladatait, ezért ezen algoritmusok folyamatos fejlesztése elengedhetetlen.
Dolgozatomban egy kutatási fázis végén járó másnapi piaci modellt fejlesztek tovább. Ezen modell az Euphemia [2] által bevezetett komplex ajánlati típus egy variációját – az ún. minimum profit feltétellel ellátott ajánlatot [1] - tartalmazza, fel- és leirányú tartalékokkal kombináltan. A modell matematikai megfogalmazása lehetővé teszi nagyszámú bináris ajánlat hatékony kezelését. Munkámban levezetem és elemzem a matematikai modell megfontolásait, a legfontosabb megoldásokat összehasonlítom korábbi verziókkal. A matematikai modellt energiatárolós kombinált ajánlati struktúrával, valamint többzónás, hálózati korlátokat alkalmazó rendszerrel egészítem ki. Ezt AMPL [3] környezetben implementálom, majd valós és mesterséges adatokkal tesztelem, különböző piaci és műszaki állapotokat szimulálva. Végül bemutatom a modell további fejlesztési irányait.
Irodalomjegyzék:
[1] Mehdi Madani: Revisiting European Day-ahead Electricity Market Auctions: MIP models and algorithyms, 2017
[2] EUPHEMIA Public Description, Single Price Coupling Algorithm, 2019
[3] Robert Fourer, David M. Gay, and Brian W. Kernighan: AMPL: A Modeling Languagefor Mathematical Programming (Second Edition), Cengage Learning, 2002
