Анализ «умных сетей» и рынков электроэнергии с помощью моделирования

Мы подготовили перевод статьи, из которой вы узнаете о том, как можно добиться стабильной и доступной поставки электроэнергии на нидерландском рынке в современных условиях.

Нидерландская энергетическая система датируется эпохой централизованных рынков и производством энергии из невозобновляемых источников. Сегодня ситуация быстро меняется – энергетические рынки открыты для конкуренции, домашние хозяйства в большинстве своём вырабатывают электроэнергию из возобновляемых источников и растёт число электромобилей. Пока эти изменения происходят, поставки электроэнергии должны оставаться стабильными и доступными.

Старший консультант по ИТ-бизнесу в CGI Сьорс Хейгенаар (Sjors Hijgenaar) предлагает столь же радикальный ответ на эти события, как и они сами – децентрализованные «умные сети» электроснабжения и прямая локальная торговля энергией. В его анализе агентное моделирование (agent-based simulation) нидерландского района демонстрирует преимущества в эффективности и надёжности данного предложения. Как же это работает?

Хорошие соседи

Меняющийся характер производства и потребления энергии в связи с появлением возобновляемых источников энергии и электромобилей приводит к тому, что традиционный нидерландский метод покупки электричества «на сутки вперёд» испытывает трудности. Трудности, связанные с прогнозированием спроса и установлением объёмов производства, означают, что дефицит должен быть покрыт на внутридневном рынке по повышенным ценам (по закону).

Агентное моделирование, используемое в анализе, воспроизводит потребности рынка, моделируя многочисленных отдельных агентов и подчиняя их бизнес-логике. Модель располагается в районе, где широко распространены зарядные устройства электромобилей и производство возобновляемой энергии, и включает в себя агентов домашнего хозяйства, общественные зарядные станции и подключаемые электромобили.

Моделирование показывает, что, хотя электрические транспортные средства предъявляют дополнительные требования к «умным сетям», они также обеспечивают ресурс, который может накапливать и доставлять энергию. Хранение и обеспечение электроэнергией, когда это необходимо, повышает стабильность и помогает сбалансировать спрос. Однако есть и другие соображения.

Помимо удовлетворения потребностей «умной сети», использование аккумуляторов припаркованных электромобилей вызывает много вопросов. Например, деградация батареи, цены на энергоносители и готовность транспортных средств к движению в случае необходимости.

Решение заключается в локальной торговле между членами соседних энергосетей и алгоритмом управления ими. Предполагается, что прямая равноправная торговля может быть быстрее и эффективнее, чем при вмешательстве третьей стороны. И, если выгоды очевидны, соседские домохозяйства с большей вероятностью примут участие. Чтобы исследовать это, имитационная модель была подключена к сети блокчейнов Tendermint и привела к проверке концепции локального энергетического рынка.

Первый шаг?

При правильном внедрении локальная торговля энергоресурсами может помочь уменьшить отклонения между расчётным и фактическим потреблением. Кроме того, алгоритм, разработанный на основе анализа, успешно учитывает многие другие параметры, в том числе минимальное состояние заряда перед отправкой подключаемых электромобилей и поддержание постоянных затрат на сеанс зарядки при фиксированных рыночных тарифах. Это первый в своём роде алгоритм, который включает в себя большое количество индивидуальных предпочтений пользователя.

Подтверждение концепции предлагает операторам энергосистем первый шаг к безопасной локальной торговле энергией.

Ознакомиться с полной работой Сьорса Хейгенаара «Electric vehicles; the driving power for energy transition» можно по ссылке.

Оригинал статьи читайте на сайте anylogic.com.