Primena Lagranžove optimizacije na problematiku proizvodnje energije iz obnovljivih izvora

Energija, ekonomija, ekologija, 1-2 (2020), (str. 145-152)

АУТОР(И): Vladan Ristić, Nikola Rajaković

Е-АДРЕСА: vladagenius.vr@gmail.com, rajakovic@etf.rs

Download Full Pdf   

DOI: 10.46793/EEE20-1-2.145R

САЖЕТАК:

U skladu sa primetnim povećanjem ekološke svesti čovečanstva u poslednjoj deceniji, javila se i potreba za prilagođenjem brojnih aspekata svakodnevnog ljudskog života tendencijama naklonjenim očuvanju životne sredine. Jedna od oblasti na koje se ova potreba odrazila u najvećoj meri jeste elektroenergetika, pri čemu se, pre svega, mogu istaći aktuelne modifikacije sagledavanja proizvodnih sistema, kod kojih se primećuje sve veće udaljavanje od konvencionalnih izvora i okretanje prema prihvatljivijim obnovljivim izvorima energije. Međutim, pored nesumnjive ekološke održivosti ovih izvora, mora se razmatrati i njihova finansijska održivost, odnosno ekonomičnost proizvodnje električne energije iz njih, zbog čega temu ovog rada predstavlja minimizacija troškova generisanja energije pomoću ovakvih kapaciteta prilikom napajanja fiktivnog konzumnog područja. Za potrebe rada, prihvaćena je hipotetička situacija u kojoj je to područje odvojeno od prenosne i distributivne mreže, gde se njegovo napajanje može obaviti isključivo iz odgovarajućih kapaciteta u vidu vetroelektrane, solarne elektrane i hidroelektrane, lociranih u neposrednoj blizini razmatrane oblasti. Kao zadatak optimizacije, koja je obavljena korišćenjem Lagranžove optimizacione tehnike, odabrana je pravilna raspodela snaga proizvodnje navedenih elektrana u svakom satu u toku godine, tako da ukupni godišnji troškovi napajanja ovog područja budu svedeni na najmanju moguću meru, pri čemu su, uz razumevanje trenutno aktuelnih podsticajnih mera kojima se potencijalni investitori u obnovljive izvore energije motivišu da ulažu u ovakav vid projekata, obrađeni slučajevi pri kojima su povlašćenom feed-in tarifom obuhvaćeni različiti procenti instalisanih kapaciteta vetroelektrane i solarne elektrane. Na kraju rada je, u cilju pružanja kompletnog uvida u sprovedeni optimizacioni postupak, za nasumično odabran set ulaznih pretpostavki vezanih za razmatrani sat u toku godine i udeo feed-in tarife u proizvodnim kapacitetima, prikazan proces određivanja optimalnih snaga proizvodnje iz analiziranih generatora i koeficijenata propisanih pravilima iskorišćene optimizacione tehnike.

КЉУЧНЕ РЕЧИ:

Lagranžova optimizaciona tehnika, obnovljivi izvori energije, povlačenje konvencionalnih izvora, procena troškova proizvodnje, feed-in tarifa

ЛИТЕРАТУРА:

  • A. Clements i A.S. Costa, „Topology error identification using normalized Lagrange multipliers“, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 13, br. 2, maj 1998, pp. 347-353.
  • Hauswirth et.al, „Generic Existence of Unique Lagrange Multipliers in AC Optimal Power Flow“, IEEE Control Systems Letters, vol. 2, br. 4, oktobar 2018, pp. 791-796.
  • T. Kuo et.al, „The current control of PV inverter for three-phase unbalanced fault with Lagrange multiplier“, zbornik radova sa konferencije 2013 1st International Future Energy Electronic Conference (IFEEC), održane u Tainanu, Tajvan, od 3. do 6. novembra 2013, pp. 510-514.
  • A. da Costa et.al, „Optimal Sizing of Photovoltaic Generation in Radial Distribution Systems using Lagrange Multipliers“, Energies, br. 12, maj 2019, indeks 1728
  • Sandoval-Moreno, G. Besancon i J.J. Martinez, „Lagrange Multipliers based price driven coordination with constraints consideration for multisource power generation systems“, zbornik radova sa konferencije 2014 European Control Conference (ECC), održane u Strazburu, Francuska, od 24. do 27. juna 2014, pp. 1987-1992.
  • Thitithamrongchai i B. Eua-Arporn, „Hybrid Self-adaptive Differential Evolution Method with Augmented Lagrange Multiplier for Power Economic Dispatch of Units with Valve-Point Effects and Multiple Fuels“, zbornik radova sa konferencije 2006 IEEE PES Power System Conference and Exposition, održane u Atlanti, SAD, od 29. oktobra do 1. novembra 2006, pp. 908-914.
  • Sartika, A.G. Abdullah i D.L. Hakim, „Scheduling Economic Thermal Power Plant 500 kV Java-Bali System Using Lagrange Multplier“, zbornik radova sa konferencije 1st Annual Applied Science and Engineering Conference, održane u Bandungu, Indonezija, 18. novembra 2017, pp. 1-9.
  • S. Rau, „Optimization Principles – Practical Application to the Operation and Markets of the Electric Power Industry“, izdavač IEEE Press, A John Wiley & Sons, Inc., Publication, SAD, 2003.
  • Bailes, „Electricity Demand and the Duck Curve“, 2015, preuzeto sa https://www.energyvanguard.com u novembru 2019.
  • Milborrow, „At the Tipping Point: 2017 Wind Cost Analysis“, 2018, preuzeto sa https://www.windpowermonthly.com u decembru 2019.
  • „SolarReserve awarded AU$78/MWh Concentrated Solar Power contract“, 2017, preuzeto sa http://helioscsp.com u decembru 2019.
  • Thakker, „Diminishing Returns from Large Hydropower Projects“, 2015, preuzeto sa https://www.internationalrivers.org u novembru 2019.
  • Lako „Hydropower – Costs“, u okviru IEA ETSAP, 2010, preuzeto sa https://iea-etsap.org u decembru 2019.