Risikobaseret optimeringsplan øger tilliden og rentabiliteten for fremtidige blandede teknologiske kraftværker

En ordning til at balancere risici kan hjælpe med at realisere fordelene ved at kunne kombinere komplementære energiteknologier, såsom termisk generering, vindkraft og energilagring. Sådanne fordele omfatter lavere kapitalomkostninger og mere lydhør og pålidelig energiforsyning, samtidig med at man udnytter vedvarende energiteknologier

Optimering af driften af ​​et kraftværk med blandet teknologi er afgørende for at gøre en sådan elproduktion rentabel og pålidelig. Imidlertid, dette er langt mere komplekst end for enkeltteknologiske enheder på grund af de samtidige fluktuationer i produktionen forårsaget af inkonsekvent vind, for eksempel, samt udsving i energilagerniveauer og markedspriser på el.

Mens optimeringsordninger er blevet foreslået for sådanne virtuelle kraftværker (VPP'er), de eksisterende tilgange har en strengt risikoneutral tilgang til at håndtere usikkerhed i fremtidige forhold.

Nu, ved at integrere risikoparametre i et effektivt optimeringsprogram for VPP-drift, Ricardo Lima og kollegerne Omar Knio og Ibrahim Hoteit fra KAUST har udviklet en platform, der gør det muligt at finjustere systemet for bedre pålidelighed og rentabilitet. "Vedvarende energiressourcer er i sagens natur usikre, " forklarer Lima. "Disse ressourcers drift og interaktion med elmarkedet medfører usikkerhed om, hvordan man bedst maksimerer profitten." "denne metode gør os i stand til at udnytte vindensembler fra vejrudsigtsmodeller, tage højde for den usikkerhed, der er forbundet med fremtidige fremskrivninger, " siger Hoteit

Problemet, som Knios team overvejer, er optimering af driften og elmarkedsdeltagelsen for en VPP bestående af en termisk enhed, såsom et konventionelt gasfyret kraftværk, en vindmøllepark og en pumpet hydroenhed til energilagring. Målet med beregningen er at forudsige det optimale energioutput for den termiske enhed og input/output fra hydroenheden, under hensyntagen til svingende vindforhold og elpris på markedet, hvilket vil optimere profitten over de næste par timer.

"Nøglespørgsmålet for optimering er altid balancen mellem modellens detaljeringsgrad og kapaciteten til at opnå optimale løsninger fra den, " siger Lima. "I dette arbejde, vi foreslår effektive tilgange til at løse store problemer og skubber grænserne for de problemstørrelser, vi kan løse inden for rimelige beregningstider."

Dette er et beregningsproblem i stor skala med mange variabler, selv før inklusion af risiko, hvilket giver betydelige udfordringer for at finde den mest præcise løsning. For at kunne overveje den yderligere kompleksitet af risiko, holdet skulle udvikle en effektiv beregningsplan, hvilket de opnåede ved at beregne de to dele parallelt. Resultatet er en ramme, der kan rumme både konservativ risikoundgåelse og aggressive risikosøgende tilgange for at maksimere VPP-fortjenesten.

"Vores optimeringsmodel understøtter beregningen af ​​risikovillige beslutninger, der sikrer sig mod lav profit på grund af usikkerheden i fremtidig vindkraftproduktion og elpriser, " siger Lima.