1-6-2- تجديدساختار در صنعت برق آفريقاي جنوبي19
1-6-3- تجديدساختار در صنعت برق ترکيه19
1-6-4- تجديدساختار در صنعت برق قزاقستان 20
1-6-5- روند تجديد ساختار در ايران20
1-6-6- خصوصيات بازار برق ايران21
1-6-7- ارکان بازار برق ايران22
فصل دوم: مروري بر مقالات ارائه شده در زمينه پيشنهاد قيمت دهي بهينه
2-1- مقدمه25
2-2- بررسي مقالات25
2-3- مقايسه مقالات از نظر تعريف رياضي و روش حل مساله32
فصل سوم: تعريف مسئله استراتژي بهينه قيمت دهي به صورت مفهومي و رياضي
3-1- مقدمه35
3-2- دسته بندي مقالات35
3-3- بيان مسئله به صورت مفهومي37
3-3-1 مجهولات مسئله (متغيرهاي کنترلي مسئله)38
3-3-2- تابع هدف مسئله39
3-3-3- قيود مسئله39
3-4- لحاظ کردن تغييرات استراتژي ساير بازيگران در قيمت بازار41
3-5- انتخاب مدل اجراي بازار43
3-6- تعريف مسئله به صورت يک مسئله بهينه سازي43
3-6-1- تابع هدف43
3-6-2- قيود45
3-6-2-1- محدوديت توليد ژنراتورها45
3-6-2-2- قيد حداقل زمان خاموش و روشن بودن ژنراتورها45
3-6-2-3- قيد مربوط به نرخ تغييرات خروجي46
فصل چهارم: معرفي الگوريتم PSO مبتني بر GSO

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4-1- روش بهينه سازي اجتماع ذرات48
4-2- روش PSO پايه48
4-2-1 پيش زمينه48
4-3- PSO پايه49
4-4- PSO گسسته53
4-5- الگوريتم PSO مبتني بر GSO54
4-6- تابع برازندگي55
4-6-1- در نظر گرفته قيود55
فصل پنجم: مطالعات عددي
5-1- معرفي توليد کننده57
5-2- نتايج مطالعه57
5-3- مقايسه عملکرد الگوريتم مورد نظر با الگوريتم PSO70
فصل ششم: جمع بندي و نتيجه گيري
6-1- نتيجه گيري72
منابع و مآخذ73
چکيده انگليسي76
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول 1-1: مشخصات کليدي صنعت برق سنتي6
جدول 1-2: خدمات جانبي در FERC16
جدول 2-1: مقايسه مراجع بررسي شده32

جدول 5-1: مشخصات ژنراتور57
جدول 5-2: مقادير ميانگين و انحراف معيار قيمت بازار در 24 ساعت64
فهرست شکل ها
عنوان شماره صفحه
شکل 1-1: ساختارهاي مديريتي شبکه5
شکل 1-2: ساختار سنتي صنعت برق (VIM)6
شکل 1-3: مدل انحصار يکپارچه عمودي9
شکل 1-4: مدل انحصار خريدار9
شکل 1-5: مدل رقابت در بازار عمده فروشي10
شکل 1-6: مدل اختيار کامل مشتري در انتخاب عرضه کننده برق11
شکل 1-7: تفکيک و جداسازي ساختار سنتي12
شکل 2-1: تخمين منحني پيشنهاد قيمت بازيگران به صورت خطي در مرجع27
شکل 2-2: قيمت ساعتي پيش بيني شده بازار براي يک هفته28
شکل 2-3: منحني ساعتي تداوم قيمت براي يک هفته28
شکل 2-4: منحني پيشنهاد ژنراتورها به بازار در مقاله30
شکل 2-5: فلوچارت روش ارائه شده در مرجع31
شکل 3-1: منحني پيشنهاد به بازار در سه پله براي يک ژنراتور38
شکل 3-2: تابع چگالي احتمال قيمت بازار را با ميانگين 800 ريال و واريانس 10 ريال42
شکل 4-1: ايده تغيير در مکان افراد در الگوريتم PSO50
شکل 4-2: ايده جستجو در فضاي جواب50
شکل 4-3: فلوچارت کلي PSO52
شکل 5- 1: تغييرات قيمت بازار در ساعات مورد مطالعه58
شکل 5-2: تغيرات قيمت بازار در ساعت 7 در دوره مطالعه58
شکل 5-3: توزيع احتمال واقعي و تابع توزيع احتمال نرمال تخميني براي قيمت بازار در ساعت 759
شکل 5-4: تابع چگالي احتمال 6 ساعت اول60
شکل 5-5: تابع چگالي احتمال 6 ساعت دوم61
شکل 5-6: تابع چگالي احتمال 6 ساعت سوم62
شکل 5-7: تابع چگالي احتمال 6 ساعت چهارم63
شکل 5-8: مقدار ميانگين و انحراف معيار قيمت بازار در 24 ساعت65
شکل 5-9: درصد انحراف معيار قيمت بازار در هر ساعت66
شکل 5-10: توان پيشنهادي براي ژنراتور در هر ساعت66
شکل 5-11: قيمت هاي پيشنهادي براي هر ساعت67
شکل 5-12: قيمت هاي پيشنهادي به همراه مقدار ميانگين و انحراف معيار در هر ساعت68
شکل 5-13: پروفيل سود ژنراتور در هر ساعت69
شکل 5-14: روند همگرايي الگوريتم PSO مبتني بر GSO69
شکل 5-15: روند همگرايي الگوريتم PSO70
چکيده
با بروز تجديد ساختار در صنعت برق، توليد کنندگان صنعت برق به عنوان نهادهاي مستقل در بازار برق حضور پيدا مي کنند. در واقع نيروگاه ها بايد برق توليدي خود را به بازار برق عرضه کنند و از طريق بازار برق تسويه مالي صورت مي گيرد. در اين تحقيق مساله استراتژي بهينه قيمت دهي براي يک توليد کننده مطرح شده است. هدف اصلي از طرح مساله کسب حداکثر سود ممکن از فروش برق در يک دوره اجراي بازار مي باشد. محدوديتهاي فني نيروگاه مانند محدوديت فيزيکي توليد، محدوديت نرخ تغييرات خروجي، محدوديت زمان خاموش/روشن ماندن نيز در تعريف مساله لحاظ شده است. براي در نظر گرفتن استراتژي ساير رقبا در بازار نيز از مدل احتمالي براي قيمت بازار استفاده شده است. حل مساله بهينه سازي موجود از يک الگوريتم ترکيبي استفاده شده است. پايه الگوريتم مورد نظر PSO مي باشد که براي بهبود کارايي اين الگوريتم از منطق الگوريتم gso در آن استفاده شده است. در بخش مطعات عددي مساله مورد نظر براي يک توليد کننده نمونه در بازار برق ايرن حل شده است. نتيجه مطالعات عددي نشان مي دهد روش مورد نظر قادر است استراتژي مناسبي در بازار برق پيشنهاد کند. ضمن اينکه سود ژنراتور در تمامي ساعات مثبت بوده است. همچنين در ساعاتي که تغييرات قيمت بازار برق زياد بوده است، ميزان قيمتهاي ارائه شده کمتر از مقدار ميانگين و در ساعاتي که تغييرات قيمت بازار کم بوده است، قيمتهاي ارائه شده بيشتر از ميانگين قيمت بازار بوده است.
کلمات کليدي: استراتژي بهينه قيمت دهي، صنعت برق، الگوريتم ديناميکي pso
فصل اول:
مقدمه اي بر روند تجديد ساختار و بازار برق
1-1- مقدمه
با توسعه سيستمهاي قدرت، ملاحظات زيست محيطي و اقتصادي از يک طرف و مساله امنيت و تداوم کار مطمئن سيستم از سويي ديگر چالشهايي را پيشروي برنامهريزان، طراحان و بهرهبرداران سيستم قرار داده است. اين مسائل باعث شده تا در دهههاي اخير محققان به تحقيق راجع به حل اين چالشها در صنعت برق بپردازند.
در گذشته سيستمهاي قدرت داراي ساختار عمودي1 بودند، به اين معني که توليد انرژي الکتريکي، انتقال و توزيع آن در يک منطقه، توسط يک واحد کنترل انجام ميشد. مصرفکنندگان کوچک و بزرگ انرژي مورد نيازشان را از دولت خريداري ميکردند و سيستم بازار برق، تک قطبي2 (انحصاري) بود. در واقع دولتها با احداث نيروگاههاي کوچک و بزرگ در نقاط مختلف کشور يا منطقه و انتقال آن به محلهاي مصرف و توزيع، بازار برق را اداره ميکردند و بر کل سيستم توسط مرکزي واحد نظارت داشتند. با گسترش روز افزون سيستمهاي انرژي الکتريکي و استفاده بهينه از منابع و رقابتهاي اقتصادي و محدوديتهاي زيست محيطي، گرايش به بازار چند قطبي(رقابتي) توسعه يافت و نياز به آن باعث شد تا دولتها به تشويق شرکتها و بنگاههاي اقتصادي جهت سرمايهگذاري و مشارکت در صنعت برق روي آورند. اين تغيير قوانين و اعمال تشويقهاي اقتصادي دولتها جهت کنترل رشد فزاينده صنعت برق، تحت عنوان مقرراتزدايي3 مطرح شد.
اين امر که خصوصيسازي صنعت برق را در بخشهاي توليد و فروش در پي دارد، در سال 1982 ميلادي در شيلي، 1992 در آرژانتين و سپس در کشورهاي بوليوي، پرو، گواتمالا، کلمبيا، السالوادور، پاناما، برزيل، مکزيک، اسکاتلند، ايرلند شمالي، نروژ، انگلستان، اسپانيا، هلند و بخشهايي از ايالات متحده آمريکا به شيوههاي مختلفي اجرا شده است[1].
در سيستم بازار برق چند قطبي، خريداران ميتوانند عرضهکننده انرژي را انتخاب کنند. با تامين سرويس بهتر و انرژي ارزانتر، خريداران بيشتري جذب ميشوند که اين کار سود بيشتري عايد عرضهکننده مينمايد و از طرفي خريداران نيز منافع بيشتري ميبرند. عرضهکنندگان يا تامينکنندگان انرژي کارگزاراني4 هستند که انرژي را به مشتري ميفروشند. هرچند که ممکن است آنها توليدکننده نباشند، اما ميتوانند سهم توليد نيروگاهها را بخرند. اين ساختار جديد سيستم قدرت، مفاهيم گذشته را به چالش ميکشد. در گذشته تمرکز تحقيقات روي فرمولسازي برخي محدوديتهاي عملي از قبيل دامنه ولتاژ شينها، محدوديتهاي توليد، ظرفيت خطوط انتقال، محدوديتهاي احتمالي، ملاحظات محيطي و مسائلي از اين قبيل بود.
جهت تضمين دسترسي آزاد5 عرضهکنندگان و خريداران به سيستم انتقال، بهرهبرداري از سيستم انتقال مستلزم مستقل بودن از سهام6 بازار است. بهرهبرداران مستقل سيستم7 نقش هماهنگساز مرکزي را ايفا ميکنند، و با فراهم کردن امنيت و قابليت اطمينان سيستم مسئوليت مهم خود را به انجام ميرسانند. همچنين ISO درجه کيفيت و امنيت سيستم را تضمين مينمايد.
محيطهاي انتقال و توزيع در سيستمهاي رقابتي با دسترسي باز بوده و مسائل مرتبط با آنها، اهميت انکارناپذيري دارد. در ساختارهاي مديريتي شبکه، خواه به صورت ترکيب بهرهبردار سيستم8 و بهرهبردار بازار9 و خواه به صورت بهرهبردار مستقل سيستم، سيستمهاي انتقال به عنوان بزرگراههاي انتقال انرژي نقش ويژهاي را به خود اختصاص دادهاند. در سيستم SO+MO اداره بازار رقابتي و تمام موارد مرتبط با قراردادهاي خريد و فروش، از بهرهبردار شبکه جداست، اما در ساختار ISO هر دو مورد مذکور توسط بهرهبردار مستقل شبکه انجام ميشود. ساختارهاي مديريتي شبکه در شکل (1-1) نشان داده شده است[8].
شکل 1-1: ساختارهاي مديريتي شبکه
1-2- ساختار سنتي صنعت برق
تقريبا در تمام کشورها و در صد ساله اخير، صنعت برق به صورت انحصاري بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. اين صنعت به صورت يک انحصار يکپارچه و با ساختار عمودي فعاليت ميکرده و مالکيت کليه تاسيسات توليد، انتقال و توزيع در اختيار شرکت برق ملي يا محلي قرار داشته است و فقط اين شرکت مجاز به توليد، انتقال، توزيع و فروش برق در قلمرو خدماتي خود و همچنين موظف به تامين نياز تمام مصرفکنندگان نه الزاما آنهايي که سود آورند، بوده است. شيوههاي عملياتي و کسب و کار اين شرکتها ميبايست مطابق با رهنمودها و قواعدي بود که توسط ناظرين دولتي تامين ميگرديد و نرخهاي شرکت برق نيز مطابق با مقررات تنظيمي دولت بود. همچنين دولت تضمين ميکرد که اين نرخهاي تنظيمي يک حاشيه سود عادلانه و منطقي بالاتر از هزينهها را براي شرکت برق به همراه داشته باشد[2].
شکل 1-2: ساختار سنتي صنعت برق (VIM)
1-2-1- معيارهاي ساختار سنتي صنعت برق
رهنمودها، قواعد و مقررات ساختار سنتي برق داراي مشخصههاي مهم به شرح جدول (1-1) ميباشد [3].
جدول 1-1: مشخصات کليدي صنعت برق سنتي
معيارتوضيحاتامتياز انحصاريفقط شرکت برق ملي يا محلي مجاز به توليد، انتقال، توزيع و فروش برق در منطقه خدماتي خود ميباشد.تعهد تغذيه10شرکت بايد براي تمامي مصرفکنندگان در منطقه خدماتي خود، تغذيه کافي و با کيفيت را فراهم نمايد.نظارت11شيوههاي عمليات مالي شرکت بايد مطابق با رهنمودها و قواعد ناظران دولتي باشد.بهرهبرداري با حداقل هزينه12بر مبناي صورتحساب مصرفکنندگان فعاليت شرکت بايد به نحوي باشد که درآمد کل آن حداقل شود.نرخهاي تنظيم شدهنرخهاي شرکت (قيمتها)، ميبايست مطابق با مقررات تنظيمي دولت باشد.اطمينان از نرخ بازگشت13شرکت درصورت رعايت کردن رهنمودها، قواعد و مقررات وضع شده، از بازگشت عادلانه سرمايهاش مطمئن ميشود.
1-3- تجديدساختار در صنعت برق
سرآغاز تجديدساختار در صنعت برق را ميتوان از سال 1970 ميلادي دانست که در طي آن ابتدا فعاليت در بخش توليد برق، براي توليدکنندگان کوچک و تازه وارد مجازشمرده شد. در سال 1978 دولت ايالات متحده آمريکا قوانيني تصويب نمود که بر طبق آن شرکتهاي برق مجبور به خريد برق از اينگونه توليدکنندگان بودند. در سال 1982 در شيلي قانوني به تصويب رسيد که بر اساس آن به مصرفکنندگان بزرگ حق انتخاب خريد از شرکتهاي مختلف را ميداد. بازار برق انگلستان و ولز در سال 1990 شکل گرفت که مکانيزم بهرهبرداري از آن بهترين مکانيزم بهرهبرداري از بازار برق در دنيا بود. به دنبال آن نروژ در سال 1991 يک بازار به صورت رقابتي طراحي کرد که در سال 1996 با وارد شدن سوئد به اين بازار توسعه يافت، که اکنون به نام NORD POOL شناخته ميشود.
1-3-1- انگيزههاي تجديدساختار صنعت برق
از سال هاي 1970 ميلادي، صنعت برق در حال تغيير و تحول و حرکت به سمتي است که با دادن اجازه رقابت بين توليدکنندهها و ايجاد شرايط بازار رقابتي سعي در کاهش هزينههاي توليد و توزيع برق، حذف ناکارآمديها، جداشدن وظايف و افزايش حق انتخاب مشتري داشته است. اين تحول به سوي بازار رقابتي معمولا مقرراتزدايي يا تجديدساختار14 ناميده ميشود و از جمله مزاياي آن ميتوان به موارد زير اشاره کرد[2].
1. فراهم آوردن حق انتخاب براي مصرفکنندگان
2. فراهم آوردن بستري مناسب در جهت ارائه خدمات بهتر
3. رقابتي نمودن عرضه کالاي برق در سطوح مختلف و به تبع آن تعيين قيمت مناسب براي مصرف کننده.
4. جذب سرمايههاي موجود در بخشهاي خصوصي و هدايت آن در جهت انتفاع جمعي و عدم نياز به سرمايهگذاري کلان دولتي.
5. افزايش کيفيت کالاي ارائه شده با توجه به رقابت موجود.
1-3-2- عوامل موثر بر روند تجديدساختار [4]
طي زمانهاي طولاني، برق به عنوان کالاي راهبردي تحت کنترل دولت و يا شرکتهاي انحصاري توليد و عرضه بوده است، اما در دو دهه گذشته به اين ايده که توليد، انتقال و توزيع برق بايد داراي انحصار طبيعي باشد با شک و ترديد نگريسته شده است. از جمله عوامل تأثيرگذار بر اين روند عبارتند از:
– کارآيي: يکي از عوامل کليدي تجديدساختار در صنعت برق افزايش کارآيي بود.
– پيشرفتهاي نوين در فناوري: فناوري جديد موثر در مسئله تجديدساختار دستيابي به فناوري ساخت نيروگاههاي سيکل ترکيبي15 بود. بکارگيري نيروگاههاي سيکل ترکيبي با سطح اطمينان بالا و ابعاد کوچک ميتواند عرضه برق را با توجه به افزايش تقاضا مهيا سازد. دومين نوآوري بکارگيري اطلاعات و دستيابي سريع به آن بود.
– رقابت جهاني: با توجه به اتصال شبکههاي برق در کشورهاي مختلف و امکان فروش انرژي بر مبناي اصول تجارت جهاني، شرکتهاي توليدي سعي ميکنند هزينه توليد برق را حداقل نمايند تا امکان رقابت در بازارهاي جهاني را داشته باشند.
– يکپارچگي سيستم انتقال: يکپارچگي سيستم انتقال موجب ايجاد فرصت پاسخگويي به تقاضاهاي مختلف از طريق تشکيل بازار عمدهفروشي ميشود.
– محدوديتهاي مالي: استفاده از تسهيلات بانک جهاني براي افزايش ظرفيت توليد برق و يا بهبود شبکههاي انتقال و توزيع نيازمند آن است تا سياستهاي اين بانک به اجرا گذارده شود. برخي از اين سياستها عبارتند از:
* تجديدساختار يکپارچه و خصوصي کردن تأسيسات
* تجديدساختار مالي و اصلاح تعرفهها
* ايجاد ناظر مستقل بر عمليات برق
* ايجاد بازار رقابتي برق
– شرايط خاص کشورها: علاوه بر موارد بالا، اهداف تجديدساختار و خصوصيسازي صنعت برق در هر کشور متفاوت ميباشد که ميتوان آن اهداف را با توجه به پيشرفته و يا در حال توسعه بودن کشورها تقسيمبندي نمود.
1-3-3- مدلهاي اجرايي در ساختار مدرن صنعت برق
چهار الگوي اجرايي در ساختار مدرن صنعت برق که در کشورهاي مختلف مشاهده شده، شامل موارد زير ميباشد [4].
1-3-3-1- مدل انحصار يکپارچه عمودي
در اين مدل، رقابت و حق انتخاب براي مشتري و فروشنده وجود ندارد و قيمت برق توسط دولت کنترل ميشود. مالکيت و بهرهبرداري از کليه نيروگاههاي توليدي، شبکههاي انتقال و توزيع در اختيار واحد انحصاري است.
شکل 1-3: مدل انحصار يکپارچه عمودي
1-3-3-2- مدل انحصار خريدار16
در اين مدل امکان رقابت در توليد برق وجود دارد ولي در انتقال و توزيع آن وجود ندارد. در اين مدل توليدکنندگان خصوصي طي يک قرارداد بلندمدت برق را به تنها خريدار که دولت است ميفروشند.
شکل 1-4: مدل انحصار خريدار
1-3-3-3- رقابت در بازار عمدهفروشي17
در اين مدل رقابت به صورت عرضه در بازار عمدهفروشي ميباشد و شرکتهاي توزيع ميتوانند بطور جداگانه برق مورد نياز خود را از هر توليدکننده و از جمله توليدکنندههاي مستقل برق18 به صورت رقابتي خريداري کنند.
شکل 1-5: مدل رقابت در بازار عمدهفروشي
1-3-3-4- مدل اختيار کامل مشتري در انتخاب عرضهکننده برق19
در اين مدل رقابت در تمام سطوح صنعت برق به صورت ايدهآل از عمدهفروشي تا مصرفکنندگان منفرد اعمال ميشود. عامل کليدي در اين مدل دسترسي هر کاربر به شبکههاي توزيع و انتقال ميباشد.
شکل 1-6: مدل اختيار کامل مشتري در انتخاب عرضهکننده برق
1-4- مراحل هشتگانه تجديدساختار در صنعت برق
مراحل هشتگانه تجديدساختار در صنعت برق به صورت زير ميباشد[4].
1-4-1- جداسازي و تفکيک ساختار سنتي20
اولين مرحله از اصلاح ساختار سنتي برق جداسازي سيستم يکپارچه عمودي اين صنعت در توليد، انتقال، توزيع و خردهفروشي21 ميباشد.
از نظر برنامهريزان سنتي سيستم برق، صنعت برق بايد به صورت انحصار عمودي باشد، چون با توجه به عدم شباهت برق به هر کالاي ديگري از جمله غير قابل ذخيره بودن آن به طور گسترده و وجود صرفههاي مقياس22 در نيروگاههاي بزرگ برق، هزينههاي قراردادي مربوط به مراحل مختلف توليد، انتقال و توزيع برق به علت انجام شدن در يک سيستم انحصاري کاهش مييابد. اما با توجه به موارد اشاره شده، نظريات جديد تصريح ميکنند که کارآيي اقتصادي در صنعت برق رقابتي به مراتب بيشتر از کارآيي اقتصادي در يک انحصار عمودي است و با حضور توليدکنندگان مستقل برق و استفاده از تکنولوژي اطلاعات ميتوان گامهاي بزرگي در استفاده بهينه از برق برداشت.
جداسازي در تجديدساختار به تفکيک خطوط انتقال و توزيع از توليدکنندگان، عرضهکنندگان برق و مصرفکنندگان اطلاق ميشود. بدين ترتيب با تفکيک بخشهاي توليد، انتقال و توزيع از احتمال تباني23 بين کاربران ممانعت بعمل ميآيد.
شکل 1-7: تفکيک و جداسازي ساختار سنتي
1-4-2- تجديدساختار و ايجاد بازار عمدهفروشي برق
ايجاد بازار عمدهفروشي نيازمند تجديدساختار يعني ايجاد شکاف در مالکيت نيروگاهها، ايجاد بهرهبرداري مستقل، دگرگوني و تغيير قوانين ساختار سنتي براي کنترل و نظارت بر تجارت رقابتي ميباشد. بعد از تفکيک و جداسازي بخشهاي توليد، انتقال و توزيع، بايد انحصار در توليد شکسته شده و قيمتها بدون دخالت دولت توسط توليدکنندگان و از طريق بازار عمدهفروشي برق تعيين گردد. موارد اساسي براي ايجاد بازار رقابتي برق به شرح ذيل ميباشد.
* تفکيک انحصار توليد: براي حفظ قيمتها در سطح پايين و کارآيي در سطح بالا، بايد انحصار در سطح توليد از بين برود و قوانين رقابتي مناسبي وجود داشته باشد تا امکان سواستفاده از قدرت بازار24 از طريق راکد کردن سطح رقابت و افزايش قيمتها وجود نداشته باشد.
* انتخاب سيستم بهرهبرداري مستقل: در مرحله تفکيک بايد بهرهبردار مستقل به عنوان هماهنگ کننده بين توليدکنندگان براي تامين برق مورد نياز فعاليت کند و همچنين مراقبت از امنيت، برنامهريزي براي توسعه شبکه، ايجاد توازن لحظه به لحظه عرضه و تقاضا و کنترل فرکانس و کنترل ولتاژسيستم را برعهده داشته باشد.
* طراحي بازار: خريد و فروش برق به دوصورت قراردادهاي دوجانبه25 و يا توسط يک مکانيزم بازار از قبيل بازار يکپارچه برق 26 انجام شود.
1-4-3- تضمين دسترسي به شبکه انتقال و دسترسي باز
اين سوال که چه کسي حق دسترسي به شبکه انتقال و توزيع را دارد از موارد اساسي در تجديدساختار سيستمهاي قدرت ميباشد. بر طبق قوانين بازار، حق دسترسي به شبکه انتقال ميبايست براي تمامي بازيگران بازار اعم از توليدکننده، مصرفکننده و … فراهم شود. تا هرگونه تبعيضي در بين بازيگران بازار که باعث عدم اطمينان براي ورود به بازار برق خواهد شد از بين برود.
1- خصوصيسازي27 و توجه به مشارکت بخش خصوصي
خصوصيسازي در ساختار مدرن صنعت برق به ايجاد تمايل بخش خصوصي به سرمايهگذاري در صنعت برق و جذب سرمايه اطلاق ميشود.
براي مشارکت بخش خصوصي و سرمايهگذاري در صنعت برق دو راهحل وجود دارد.
* مشارکت بخش خصوصي در کنار شرکتهاي تحت مالکيت دولت، با اين تفاوت که دولت بايستي مقررات جديد را به گونهاي وضع نمايد که شرکتهاي تحت مالکيت خود را از حالت انحصار خارج نموده و به مشارکتکنندگان بخش خصوصي اجازه فعاليت در کنار شرکتهاي تحت مالکيت خود را بدهد.
* ايجاد تشکل به صورت صنف: در اين حالت دولت داراييهاي صنعت برق را به شرکتهاي دولتي که تحت کنترل خود نيستند واگذار ميکند.
2- مقرراتزدايي و در نظر گرفتن مسايل مربوط به اصلاحات در قانون
چارچوب اصلاحات در قانون بايد به طور مشخص و دقيق معلوم باشد تا امنيت و تداوم حضور سرمايهگذاران در عرصه صنعت برق تضمين گردد. بدين ترتيب به تعديل، حذف و اصلاح قوانين با هدف ايجاد تمايل براي سرمايهگذاري و تشويق براي رقابت، مقرراتزدايي اطلاق ميشود.
3- رقابت28
رقابت در ساختار مدرن صنعت برق در دو سطح خردهفروشي و عمدهفروشي مطرح ميشود. هدف اصلي ايجاد رقابت در سطح کلان ميباشد، به اين ترتيب که شرکتهاي گوناگون اجازه کنترل توليد و رقابت کردن با ديگر شرکتها را داشته باشند. در سطح خرد ايجاد رقابت به مفهوم اينست که مصرفکنندگان مستقل نيز حق انتخاب تامين کننده انرژي خود را داشته باشند.
4- مديريت بازار
بهرهبردار مستقل سيستم بايد مسئوليت مديريت بازار که شامل:
* جمعآوري مزايدهها و مناقصهها از توليدکنندگان و خريداران
* تنظيم قيمتهاي کوتاهمدت و لحظهاي
* انجام تسويهحساب مالي بين بازيگران بازار
ميباشد را به صورت غير انتفاعي به انجام برساند.
5- ناظر مستقل
دولت بايستي دخالت در موضوعات نظارتي برق را متوقف نموده و مسئوليت نظارت را به يک سازمان مستقل که به صورت حرفهاي و شفاف عمل ميکند، محول نمايد.
اين ناظر مستقل بايد مسئوليت نظارت بر
– ورود توليدکنندگان و خردهفروشان به بازار برق
– دسترسي آزاد به شبکه
– قيمتگذاري
– تهيه استانداردهاي لازم
– حمايت از مصرفکنندگان
را داشته باشد.
1-5- مراحل ثانويه در ساختار مدرن صنعت برق
پس از انجام تجديدساختار در صنعت برق برخي مفاهيم جديد ايجاد ميشوند، که بايد به آنها توجه داشت. موارد فوق به شرح زير ميباشد.
1-5-1- مديريت ريسک 29
در ساختار مدرن صنعت برق، بازيگران بازار با راهبردهاي30 مختلفي در بازار شرکت ميکنند که باعث ايجاد رقابت در صنعت برق ميشود. به اين ترتيب با ايجاد رقابت، خطر پذيريهاي مالي و فيزيکي نويني ايجاد ميگردد. پس انتخاب يک راهبرد بيمهاي مطلوب براي ممانعت از مواجه شدن با ريسکها از اهميت بسزايي برخوردار ميباشد[5].
1-5-2- مديريت تراکم31
خروج ژنراتورها،خروج خطوط و تغيير در ميزان قراردادهاي تبادل توان، ممکن است قسمتهايي از شبکه را با اضافه بار روبرو کند. در ساختار کلاسيک صنعت برق، اين مشکل با اعمال دستورالعملهايي برطرف ميگرديد. اما در ساختار مدرن صنعت برق، اين کار تحت عنوان مديريت تراکم با ايجاد بازارهاي مانند تخصيص ظرفيت ذخيره، ايجاد حقوق انتقال، قيمتگذاري تراکم و يا با ادوات انعطاف پذير32 انجام ميشود [6].
1-5-3- برنامهريزي توسعه
ساختار مدرن صنعت برق، تغييرات زيادي را در ساختار شبکه، هزينهها و بازيگران بازار از قبيل مالکان شبکه، بهرهبردار شبکه، بهرهبردار بازار، توليدکنندگان، مشتريان انرژي، مصرف کنندگان و… ايجاد کرده است. در ساختار مدرن، اقتصاد برق از اهميت خاصي برخوردار شده است. بدين ترتيب که نميتوان هزينههاي ناشي از قابليت اطمينان بالا و برنامهريزي توسعه شرکتها را به مشتريان منتقل نمود. چراکه در اين ساختار هر يک از بازيگران سرمايهگذاران سيستم بوده و ابزارهاي مورد نظرشان را براي برنامهريزي سيستم اعمال ميکنند [7].
1-5-4- سرويسهاي جانبي33
انتقال توان به عنوان يک خدمت اوليه در ارتباط با شبکه انتقال بوده و تأمين آن از وظايف بهرهبردار سيستم ميباشد. به منظور تأمين اين خدمات اوليه و حفظ آن، خدمات ديگري به عنوان خدمات جانبي مورد نياز ميباشند که به خدمت اوليه انتقال توان اضافه ميشوند. خدمات جانبي داراي اهميت خاصي بوده، بطوريکه بدون آن انتقال توان ممکن نخواهد بود. عناوين اين خدمات جانبي که توسط FERC 34 در آمريکا پيشنهاد شده است، به شرح جدول (1-2) ميباشد [14].
جدول 1-2: خدمات جانبي در FERC
شمارهسرويستوصيفمقياس زماني1کنترل فرکانس سيستمدر اين سرويس شركتهاي انتقال، قراردادهاي عقد شده با ديگر شركتها را برنامهريزي و هدايت کرده و از انتقال توان در داخل و خارج ناحيه كنترل خود اطمينان حاصل مينمايد.از چند ثانيه تا چند ساعت2کنترل ولتاژ و توليد توان راکتيودر اين سرويس واحدهاي توليد انرژي وظيفه كنترل ولتاژ را برعهده دارند.چندين ثانيه3تنظيم كنندهاستفاده از توليد اضافي با کنترل خودکار(AGC) و گاورنرها براي نگهداري توازن دقيقه به دقيقه بار و توليد در نواحي کنترل براي برآورده کردن استانداردهاي NERCتقريباً 1 دقيقه4رزروهاي چرخان35پيش بيني و تهيه ظرفيت توليدي غيربارگذاري سنكرون شده با شبكه كه سريعاً براي تصحيح عدم توازن بار و توليد هنگام خروج ژنراتورها و خطوط انتقال استفاده ميشود كه بطور كامل در 10 دقيقه در دسترس ميباشند.از چند ثانيه تا کمتر از 10 دقيقه5رزروهاي
غيرچرخان36پيش بيني و تهيه ظرفيت توليدي استفاده شده براي تصحيح عدم توازن بار و توليد هنگام خروج ژنراتورها و خطوط انتقال كه بطور كامل در 10 دقيقه در دسترس مي باشند.کمتر از 10 دقيقه6عدم توازن انرژياستفاده از توليد اضافي براي تصحيح ساعتي عدم توازن بين تبادلات واقعي با جدول زمانبندي بين توليدکنندگان و مصرفکنندگانساعتي7تعقيب باراستفاده از توليد اضافي براي برآورده كردن تغييرات ساعت به ساعت و روزانه بارچندين ساعت8منبع جايگزينظرفيتي از شبكه كه در ساعاتي قابل استفاده بوده و در ساعاتي نيز به عنوان رزرو استفاده ميشود.30 تا 60 دقيقه9جبرات تلفات اکتيواستفاده از توليد بيشتر براي جبران تلفات سيستم انتقال از توليدكننده به مصرف كنندهساعتي10برنامهريزي ديناميکياندازهگيري (ميترينگ) لحظهاي ، تله ميترينگ و محاسبه نرم افزاري و سخت افزاري براي انتقال مقدار يا همه خروجي يك ژنراتور يا يك بار مصرفي از يك ناحيه كنترلي به ناحيه ديگرچند ثانيه11قابليت راهاندازي مستقلتوانايي واحد توليدي براي رفتن از حالت خاموشي به شرايط بهره برداري بدون كمك گرفتن از شبكه و انرژي دادن به شبكه براي كمك به ديگر واحدها بعد از خاموشي كاملهنگام وقوع رخداد12سرويس پايداري شبكهاستفاده از ابزارهاي خاص همچون PSS، براي حفظ پايداري شبكه و قابليت اطمينان شبكهچندين سيكل
1-5-5- سيستم اطلاعرساني باز و همزمان37
در بازار رقابتي اطلاعات صحيح داراي اهميت بسزايي ميباشند. بطوريکه در بازارهاي رقابتي برق پيشنهاددهندگاني برنده خواهند شد، که پيشنهادات خود را بر اساس اطلاعات مربوط به شبکه ارائه ميدهند. به همين دليل و به منظور ايجاد يک رقابت صحيح و عادلانه، کليه بازيگران بازار بايد داراي اطلاعات يکسان باشند، که اين امر بايد توسط بهرهبردار سيستم صورت پذيرد. اين کار با ايجاد يک شبکه اطلاعاتي (OASIS)، که تمامي کاربران امکان دسترسي به آن را در اختيار دارند، انجام ميپذيرد[5].
1-6- روند تجديد ساختار در ساير کشورها
با توجه به انگيزهها و عوامل موثر بر روند تجديدساختار در صنعت برق ملاحظه ميگردد که اهداف تجديدساختار و خصوصيسازي در هر کشوري متفاوت با ديگر کشورهاست و ميتوان آن را با توجه به پيشرفته و يا در حال توسعهبودن کشورها تقسيمبندي نمود. در کشورهاي توسعهيافته که سيستم قدرت و مشتريان در سطوح پيشرفتهاي کار ميکنند تبادل اطلاعات بين شرکت برق و مشتريان توسط نرمافزارهاي بازار از طريق رايانه صورت ميگيرد. ولي در يک کشور در حال توسعه فقط مشتريان صنعتي و مشتريان بزرگ تجاري از قيمتهاي بههنگامشده 1 و 24 ساعتي استفاده ميکنند. در اينگونه کشورها تمام قراردادهاي بلندمدت و پيشبينيهاي بلند مدت قيمت، توسط خود شرکت يا بنگاه تجاري انجام ميشود. در ادامه به توضيح بازار برق در برخي از کشورها ميپردازيم.
1-6-1- تجديدساختار در صنعت برق کاليفرنيا [9]
– از اواسط سال 2000 ميلادي ايالت کاليفرنيا، مشکلات قابل توجهي در ارتباط با بازار برق را تجربه کرده است. اين مشکلات شامل نوسانات قيمت و کمبود برق ميباشد. به طوريکه تأمل و تفکر در آينده بازار برق آمريکا و سياستهاي کلي انرژي را موجب شده است. دلايلي که تجديدساختار در کاليفرنيا مشکلاتي را به بار آورد، به شرح زير ميباشد.
– کاليفرنيا بازار توليد را رقابتي کرد، ولي اجازه ورود آزاد به نيروگاههاي برق جديد را نداد.
– کاليفرنيا مقرراتزدايي در انتقال و توزيع را انجام داد، اما يک نماينده عمومي، کنترل برخي از خطوط انتقال را به عهده گرفت.
– کاليفرنيا بازار فروش رقابتي را بازگشايي نکرد.
– کاليفرنيا قيمت برق خردهفروشي را ثابت نگه داشت.
– کاليفرنيا استفاده از قراردادهاي بلندمدت را ممنوع کرد و همه را ملزم به معامله لحظهاي روزانه کرد.
بدين ترتيب در ايالت کاليفرنيا فعاليت بازار برق منتفي شد.
براي ارزيابي تجديدساختار و ارائه راهحلهاي منطقي مشکل کاليفرنيا ميتوان به تجربه موفق پنسيلوانيا و انگليس رجوع کرد. بدين ترتيب عناصر اساسي براي داشتن يک بازار برق موفق که ميتواند به عنوان تغييرات در بازار برق کاليفرنيا استفاده شود به شرح زير است.
* ايجاد ظرفيت توليد کافي
* ايجاد منابع سوخت کافي
* رقابتي کردن توليد برق با ورود آزادانه نيروگاههاي جديد و قراردادهاي خصوصي
* رقابتي کردن بازار فروش برق
* آزادي جابهجايي قيمت برق با تغيير در شرايط بازار
* مجوز دادن به ادوات بازار مانند قراردادهاي بلندمدت، فروش لحظهاي و افزايش فعاليتهاي ساختار خصوصي
از ديگر مواردي که در اين ايالت بايد مورد توجه قرار گيرد توسعه خطوط لوله گاز طبيعي است تا دسترسي به گاز طبيعي براي نيروگاههاي که از اين سوخت استفاده ميکنند افزايش يابد.
1-6-2- تجديدساختار در صنعت برق آفريقاي جنوبي [10]
بالغ بر دو سوم برق قاره آفريقا در آفريقاي جنوبي توليد ميگردد. بيش از 90 درصد برق توليدي اين كشور از سوختن ذغالسنگ در نيروگاههاي حرارتي به دست مي آيد. 5 درصد نيز توسط نيروگاه اتمي كوئبرگ38 به دست آمده و 5 درصد مابقي نيز از نيروگاههاي برقآبي و تلمبه ذخيرهاي39 حاصل ميگردد. توليد برق اين كشور تا سال 2003 ميلادي منحصراً در اختيار شركت ملّي اسكوم40 قرار داشت .در همان سال دولت آفريقاي جنوبي تصميم به تجديدساختار صنعت برق اين كشور گرفت و از همين رو طي يك برنامه جامع تصميم به كاهش سهم توليد شركت اسكوم به 70 درصد و افزايش سهم توليد، توليدكنندگان بخش خصوصي به 30 درصد گرفت. هدف اصلي دولت، افزايش مشاركت بخش خصوصي، افزايش رقابت و به طبع بالا بردن كارآيي سيستم توليد برق و رفع نقصانهاي موجود بوده است.
1-6-3- تجديدساختار در صنعت برق ترکيه [11]
هدف اوليه تجديد ساختار و خصوصيسازي بخش برق تركيه، تضمين عرضه برق مطمئن به مصرفكنندگان با هزينه كم و با كيفيت مناسب ميباشد. به منظور حصول به اين هدف و به منظور ايجاد تغييرات مناسب در جهت ايجاد بازار رقابتي برق، آزاد سازي در بخش برق آغاز ميشود . پس از انجام اصلاحات لازم در بخشهاي مختلف و تجديدساختار شركتهاي دولتي زيرمجموعه صنعت برق، نيروگاهها و شركتهاي توزيع به بخش خصوصي واگذار خواهند شد .بدين ترتيب اهداف تجديدساختار در بخش برق تركيه به شرح زير ميباشد.
– كاهش هزينهها، از طريق عملكرد كارآ و موثر نيروگاههاي توليد برق و شبكه توزيع.
– افزايش كيفيت و امنيت عرضه برق.
– كاهش تلفات فني در بخش توزيع و جلوگيري از تلفات غير فني(سرقت برق)
– تضمين اينكه بخش خصوصي، بدون تحميل هرگونه هزينه و يا تعهد جانبي بر دولت، سرمايهگذاري لازم جهت نوسازي و توسعه بخش برق را انجام خواهد داد.
– انتقال منافع ناشي از رقابتيشدن توليد و تجارت برق و همينطور منافع ناشي از افزايش نظارت بر كيفيت عرضه خدمات، به مصرف كنندگان نهايي.
مكانيزم بازار آزاد برق كه قرار است در تركيه استقرار يابد مبتني بر قراردادهاي دوجانبه ميان خريداران و فروشندگان برق در كنار يك نظام توازن و تسويه در بازار ميباشد. به منظور حصول به يك بازار رقابتي لازم است مكانيزم توازن و تسويه در بازار به نحوي عمل كند كه برق توليدي فارغ از قراردادهاي خريد تضميني به صورت آزاد مبادله شود. استقرار اين مكانيزم موجب افزايش امنيت عرضه برق خواهد شد، چراكه در اين بازار، توليدكنندگان مستقل و كوچك نيز توان حضور و رقابت را خواهند يافت.
1-6-4- تجديدساختار در صنعت برق قزاقستان [15]
صنعت برق يكي از اساسيترين زيرمجموعههاي بخش انرژي و سوخت كشور قزاقستان است. به گونهاي كه بالغ بر 7% توليد صنايع اين كشور مربوط به اين صنعت ميباشد. بطوريکه تنها در سال 2004 متخصصين بومي اين كشور با تكيه بر دانش فني خود، توانستند 9/66 ميليارد كيلووات ساعت برق توليد نمايند. يکي از چالشهاي اساسي كشور قزاقستان در زمينه برق، توليد نامتعادل برق در مناطق سهگانه اين كشور است، به گونهاي كه بيش از 72 درصد برق توليدي اين كشور در منطقه شمالي و مركزي توليد ميگردد و اين در حالي است كه شبكه انتقال داخلي از پتانسيل كمي جهت انتقال بهينه اين برق به ساير مناطق برخوردار است. از همين رو در سال 2004 برنامه توسعهاي صنعت برق قزاقستان در سه حوزه زير مد نظر قرار داده شد.
* توليد انرژي الكتريسيته در قالب برنامه توسعه، چراکه فقر بخش جنوبي اين كشور از منظر انرژي برق، بازار بسيار بكري را پديد آورده است.
* انتقال و توزيع انرژي الكتريسيته
* تحويل) فروش (انرژي به مشتريان
در واقع با توجه به اين سه حوزه دولت درصدد رفع نقايص توليدي در مناطقي جنوبي و رهايي از واردات برق برآمد.
1-6-5- روند تجديد ساختار در ايران [12]
به استناد ماده 12 قانون سازمان برق ايران و بندهاي (ه) و (ز) ماده يک قانون تاسيسات وزارت نيرو، آييننامهاي براي تعيين روش نرخگذاري و شرايط خريد و فروش به منظور راهاندازي بازار رقابتي برق در ايران و تسهيل مشارکت بخش خصوصي در توليد برق در سال 1382 (ه.ش) تصويب شد و مقرر گرديد از اول آبان ماه سال 1382 فروشندهها، خريدارها و مدير بازار بر اساس مفاد اين آييننامه اقدام نمايند.
شرکت سهامي مديريت توليد، انتقال و توزيع نيروي برق ايران (توانير) و شرکتهاي تابعه، شرکتهاي آب منطقهاي و سازمان آب و برق خوزستان که داراي نيروگاههاي برقآبي ميباشند و ساير توليدکنندگان برق که انرژي توليدي خود را در شبکه برق کشور ميفروشند ميبايست مفاد اين آييننامه شامل روش، نرخ و شرايط خريد و فروش را اجرا کنند.
معاون وزير نيرو و رئيس هئيت مديره توانير مسئول اجراي اين آييننامه ميباشند.
1-6-6- خصوصيات بازار برق ايران [12]
مهمترين دلايل و انگيزههاي تجديد ساختار و راه اندازي بازار برق در ايران شامل موارد زير ميباشد.
* ايجاد محيط رقابتي در بخش توليد و توزيع برق
* تامين منابع مورد نياز از طريق حضور بخش غيردولتي در سرمايهگذاري
* شفافسازي قيمتها و افزايش بهرهوري اقتصادي در صنعت برق
ساختار بازار برق ايران مدل انحصار خريدار است، که لازم است کليه خريداران و فروشندگان در بازار برق حضور داشته باشند. از بارزترين مشخصههاي بازار برق ايران ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
– بازار برق ايران بر اساس مدل بازار روز قبل طراحي شده است.
– مناقصه بازار برق ايران، مناقصه يکطرفه است.
– پرداخت به فروشندگان برمبناي روش پرداخت بر مبناي پيشنهاد41 است.
– بازار برق ايران بازار عمده فروشي است.
– نرخ خريد از بازار برق ايران به شکل يکنواخت و بر اساس قيمت متوسط بازار است.
– پرداخت بابت خدمات انتقال بر مبناي آمادگي است.
مدل بازار برق در ايران مدل Pool است. در اين مدل، شرکت در بازار براي کليه خريداران و فروشندگان اجباري است.
مدل پرداخت به فروشندگان در بازار برق ايران بر مبناي نرخهاي تبعيضي و يا پرداخت بر مبناي پيشنهاد است. در بازار برق ايران رقابت فروشندگان در بخش انرژي است. فروشندگان مجازند منحنيهاي عرضه انرژي را در پلههاي صعودي و حداکثر در 10 پله به بازار برق ارائه كنند. در صورت پذيرش اين قيمتها در بازار برق، بر مبناي قيمت پيشنهادي به واحدها، پول پرداخت خواهد شد، و نه بر مبناي حداکثر قيمت پذيرفته شده در بازار.


پاسخ دهید