شکل الف: بار کاملاً الاستیک
شکل ب: بار کاملاً غیر الاستیک
شکل (۳-۵): الاستیسیته
همانطور که روابط (۳-۵) و شکل (۳-۶) نشان میدهند، الاستیسیته در تابع خطی تا حد بسیار زیادی به میزان قیمت و تقاضا بستگی دارد.
۱/b
شکل (۳-۶): منحنی تابع تقاضای خطی
(۳-۵)
در تابع خطی d ثابت است. این موضوع به این معناست که تغییر در قیمت از یک ریال به دو ریال (دو برابر کردن قیمت) همان تأثیر را بر روی تقاضا دارد که مثل قیمت ۱۰۰ ریال، ۱۰۱ ریال شود (۱% تغییر قیمت). به عبارت دیگر در قیمتهای پایین، کالا غیر الاستیک و در قیمتهای بالا کاملاً الاستیک میشود. البته این موضوع تا حدودی صحیح است اما بدیهی است که این اختلاف بسیار زیاد الاستیسیته در بسیاری از کاربردها قابل قبول نمیباشد. اما در مدل توانی الاستیسیته در طول تابع تقاضا ثابت است، چنانچه شکل (۳-۷) و روابط (۳-۶) نشان می دهند. به همین دلیل مدل توانی اکثر بنام مدل کشش ثابت نامیده می شود.
شکل (۳-۷): منحنی تابع تقاضای توانی
(۳-۶)
E=b<0
همچنین الاستیسیته به عوامل زیر وابسته است[۳۹و۴۴]:
– جایگزینی: هرچه کالای جایگزین بیشتر وجود داشته باشد، الاستیسیته افزایش مییابد.
– درآمد: هرچه درآمد مشتری بیشتر باشد، الاستیسیته کاهش مییابد.
– ضرورت: هرچه کالا جزو نیازهای ضروری مشتری باشد، الاستیسیته کاهش مییابد.
– زمان: هرچه زمان تغییر قیمت طولانیتر باشد، الاستیسیته افزایش مییابد.
– عمر مفید: هرچه عمر مفید کالا کمتر باشد، الاستیسیته افزایش مییابد.
۳-۹-خودروهای برق ده قابل اتصال به شبکه درسیستمهای قدرت
همانطور که در فصل قبل نیز بیان شد، یکی از منابعی که در این پایان نامه مورد مطالعه واقع شده است، ذخیرهسازها میباشند. در بین ذخیرهسازها نیز خودروهای برق ده قابل اتصال به شبکه مدنظر میباشد. علت در نظر گرفتن این خودروها این است که این خودروها سیار بوده و قابلیت شارژ و دشارژ را دارا میباشند. خودروهای برق ده علاوه برآن که اتومبیلهایی برای رفتوآمد روزانه هستند،دارای باتریهایی میباشندکه توانایی ذخیره ی انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی دارند. خودروهای برق ده برای شارژ نیاز به انرژی الکتریکی دارندو بعد از شارژ میتوانند تا مسافت مشخصی را طی نمایند [۴۵].
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
یکی از مهمترین ویژگیهای خودروهای برقده انعطافپذیری آنها در اتصال به شبکهی قدرت میباشد. با ظهور خودروهای برقده به جای خودروهای بنزینی، یک نوع بار الکتریکی (دیماند) جدید به شبکهی قدرت اضافه میشود. باتریهای خودروهای برق ده مانند منابع ذخیرهساز انرژی میباشند، بنابراین خودروهای برق ده با اتصال به شبکهی قدرت توانایی مصرف انرژی را در هر زمانیکه برای شبکه مطلوب میباشد را دارند. این بدان معناست که خودروهای برق ده در ساعاتیکه بار شبکه کم است، معمولاًدرشب،میتوانندشارژشوند. خودروهای برق ده بدین ترتیب میتوانند درساعتهاییکه قیمت انرژی پایین است شارژ شوندو درساعاتیکه اوج مصرف انرژی الکتریکی میباشد وقیمت انرژی الکتریکی بالااست، به شبکه انرژی بفروشند.
با استفادهی مناسب از ظرفیت باتری خودروهای برق ده، پستی بلندیهای منحنی بار کاهش مییابد. به همین دلیل میتوان خودروهای برق ده را بار قابلکنترل نامید [۴۵]. در این پایان نامه از این خصوصیت خودروها بر منحنی بار استفاده شده است.
هزینهی بهرهبرداری و نگهداری خودروهای برق ده در مقایسه با خودروهای بنزینی کمتراست ولی هزینههای سرمایهگذاری بالاتری را به خوداختصاص میدهند. مصرف روزانهی خودروهای برق ده ۵۰% کمترازخودروهای مرسوم است. این موضوع بدین دلیل است که خودروهای برق ده دارای اجزای مکانیکی کمتری میباشد. با این وجود، قیمت خودروهای برق ده در حال حاضر دو برابرقیمت خودروهای بنزینی است [۴۵ و ۱۷-۱۴].
۳-۹-۱- ضرورت در نظر گرفتن خودروهای برق ده به عنوان ذخیرهساز
با افزایش نرخ نفوذ منابع بادی، نقش منابع ذخیرهساز انرژی از قبیل نیروگاه تلمبه ذخیرهای، ذخیرهساز گاز و خودروهای برق ده قابل اتصال به شبکه پررنگتر می شود. این منابع بهعنوان منبع کارایی[۵۵] شناخته میشوند.برای مشخص کردن ضرورت این مسئله یعنی استفاده از منابع انرژی محدود در کنار منابع بادی، ذکر موارد زیر ضروری میباشد [۱۴ و ۴۶ و ۴۷].
– افزایش میزان منابع تجدید پذیر باعث کاهش واردات سوختهای فسیلی و همچنین کاهش سودآوری نیروگاههای سنتی میگردد. این مسئله باعث می شود که سرمایه گذاری مناسب در این زمینه صورت نگیرد؛ بنابراین با افزایش توسعه منابع تجدید پذیر و بهطور خاص منابع بادی، نیاز به نیروگاههای سوخت فسیلی کاهش مییابد. این مسئله بهطور چشمگیری بهره برداری نیروگاههای سنتی موجود را تحت تأثیر قرار میدهد…
علاوه بر این، به علت وابستگی منابع تجدید پذیر به شرایط آب و هوایی، با توسعه این منابع و افزایش سهم آنها در بازار برق، تغییرات کوتاهمدت[۵۶] بازار افزایش مییابد؛ بنابراین بهطورکلی میتوان گفت که برای بهکارگیری منابع بادی با نرخ نفوذ بالا یک سری تغییرات باید در ساختار بازار صورت گیرد.
– در بعضی از بازههای زمانی (بخصوص تعطیلات آخر هفته و در طول شب)، تزریق انرژی باد زیاد و مصرف مشترکین پایین میباشد. از طرف دیگر نیروگاهها نمی توانند پایینتر از یک خروجی مینیموم فنی بهره برداری شوند. تنها راهحل ممکن برای بهره برداری این نیروگاهها در میزانی پایینتر از این مقدار فنی، وضعیت خاموشی نیروگاه میباشد. در بعضی شرایط معین برای نیروگاهها بهتر است که زمان قیمت دهی در بازار قیمت منفی دهند تا مطمئن شوند بیشتر از مینیموم فنی خود در بازار فروش خواهند داشت؛ زیرا ممکن است در این حالت سوددهی بالاتری نسبت به حالتی داشته باشند که نیروگاه را خاموش و دوباره آن را روشن کنند؛ بنابراین در چنین شرایطی که قیمت منفی است بهتر است که نیروگاههای بادی هیچ تولیدی نداشته باشد، بهجای اینکه بخواهند با قیمت منفی در بازار شرکت کند. برای تشویق منابع بادی باید یک سری برنامه های تشویقی[۵۷] طراحی شوند تا اینکه در بعضی شرایط که از لحاظ اقتصادی بهصرفه نیست، تولید خود را قطع کند که این مسئله با رقابتی بودن بازار مغایرت دارد؛ بنابراین علاوه بر راهکارهای اقتصادی میتوان از راهکارهای فنی از قبیل استفاده ازذخیرهسازها و منابع انرژی محدود در کنار منابع بادی استفاده کرد. بهطور خلاصه میتوان گفت که علاوه بر سیاست تشویق که منابع بادی را برای شرکت در بازار ترغیب می کند، مکانیزم های بازار نیز باید بهگونه ای باشد که مانع از به وجود آمدن قیمتهای منفی در بازار گردند.
قیمتهای منفی باعث ایجاد انگیزههایی برای سرمایه گذاری درزمینهٔ ذخیرهسازهای انرژی الکتریکی میگردد. ذخیرهسازها دارای قابلیت هستند که در زمان کاهش قیمت برق، برق را ذخیره و در زمان افزایش آن را به شبکه دهند. ذخیرهسازها در زمانی که قیمت برق منفی است، انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کرده و در مواقع نیاز به شبکه برق می دهند. این منابع با این کار باعث افزایش رفاه اجتماعی نیز میگردند.
– علاوه بر قیمتهای منفی که یک سیگنال بازاری مؤثر برای استفاده از منابع انرژی محدود در کنار منابع بادی بود، اختلافات قیمت بازار که در اثر افزایش نرخ نفوذ منابع بادی حاصل می شود نیز می تواند یک سیگنال بازاری[۵۸]مؤثر جهت نیاز به منابع ذخیرهساز بوده و تشویقی جهت توسعه این منابع در محیط رقابتی باشد.
در این پایان نامه استفاده از خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه بهعنوان نوعی ذخیرهساز انرژی پیشنهاد شده است. علت این امر استفاده روزافزون از این خودروها در بازار کنونی برق و یکپارچه شدن تولید آنها با ساخت پارکینگهای مجهز به سیستم شارژ و دشارژ خودروها میباشد. مزیت بسیار مهم دیگری که این منابع دارند این است که خودروهای برق ده قابل اتصال به شبکه، میتوانند بهعنوان یک منبع تولید سیار بهره برداری گردند؛ سیار بودن این منابع باعث می شود که از افزایش قیمت در بعضی از گرهها جلوگیری شود. نکته دیگر اینکه این منابع میتوانند برنامه ریزی توسعه انتقال را به تأخیر اندازند. در این پایان نامه این دو نکته موردبررسی قرار نگرفته است؛ اما بهعنوان یکی از پیشنهادهای مهم جهت ادامه کار ارائه شده اند.
بنابراین خودروهای برقی در این پایان نامه به عنوان یکی از بازیگران جدید بازار مورد بهره برداری قرار گرفتهاند. در مدلسازی انجام شده و در مطالعات عددی صورت گرفته، دو نقش برای این منابع انرژی محدود در نظر گرفته شده است؛ یکی اینکه این منابع برای جبران تولید منابع بادی و افزایش اعتبار ظرفیت این منبع مورد بهره برداری قرار گیرند. چنانچه در ابتدای این فصل نیز بیان شد، افزایش مدتزمان بهکارگیری و اعتبار ظرفیت منابع بادی می تواند تشویقی لازم برای این منابع را کاهش دهد.
نقش دوم نیز بدینصورت است که خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه توسط بهرهبردار مستقل سیستم مورد بهره برداری قرار گرفته و تأثیر خود را بهصورت کاهش بار زمانهای پیک و افزایش در زمانهای غیر پیک نشان دهند. برنامه ریزی بهره برداری از منابع انرژی محدود بدینصورت است که این منابع در زمانهای غیر پیک شارژ و در زمانهای پیک شارژ شوند. در این فرایند شارژ و دشارژ بازدهی اینورتر و باتری نیز باید مدنظر قرار گیرد.
۳-۹-۲-فناوری خودرو- به- شبکه
آنچه که سبب میشود خودروهای برقده موردتوجهی ویژه قرار گیرند، مفهوم فناوری خودرو- به- شبکه است که توانایی تبادل توان الکتریکی را با شبکه درچارچوب تعریفی جدید امکانپذیرمینماید. همچنین،از این مفهوم میتوان به منظور کنترل پخش توان توسط سیگنالهای زمان- واقعی نیز بهره برد.
درشکل (۳-۸) ارتباط بین فناوری خودرو- به- شبکه وشبکهی قدرت نشان داده شده است. انرژی الکتریکی میتواند بهصورت دوطرفه، از شبکه به خودروها و از خودروها به شبکه در گردش باشد. بهرهبردارشبکه (دراینجا بهرهبردار مستقل شبکه) میتواند سیگنالهای زمان- واقعی را به تکتک خودروهای برقده پارک شده و یا اپراتوری که مسؤولیت کنترل خودروها (بهصورت مجتمع) را برعهده دارد، ارسال کند [۴۵].
شکل (۳-۸)- شکل شماتیکی ارتباط مخابراتی بین خودروی برقده وشبکهی قدرت
بنابراین ارتباط مخابراتی بین خودروهای برق ده با شبکه قدرت، میتواند خودروهایی با قابلیت اتصال به شبکه را تبدیل به تنظیمکننده نماید. اگرخودروهای برق ده بخواهند برحسب نیاز شبکه رفتارنمایند،آنگاه در ساعاتیکه بار شبکه کم است شارژ شده و هنگامیکه شبکه نیاز به انرژی دارد دشارژ میگردند. بهاینترتیب خودروهای برق ده به کمک فناوری خودرو- به- شبکه تبدیل به منابع ذخیرهساز انرژی شدهاند که قابلیت جابهجایی در شبکهی قدرت را دارا میباشند.
در حالتی که خودروهای برق ده بخواهند بر اساس تغییر قیمت عمل کنند، باید در زمانهایی که قیمت برق پایین است باتریها شارژ شده و انرژی را ذخیره نمایند و در ساعاتی که قیمت برق بالا است به شبکه انرژی بفروشند.
علاوه بر این خودروهای برق ده میتوانند بهصورت یکپارچه با منابع تجدید پذیر بهره برداری شوند. درنتیجه، فناوری خودرو- به- شبکه میتواند انعطافپذیری شبکه را بالا برده واستفاده از منابع تجدید پذیرمانندانرژی باد و انرژی خورشیدی را افزایش دهد. در این پایان نامه از این خصوصیت نیز استفاده شده و تأثیر این خودروها برافزایش ضریب ظرفیت منابع مدلسازی گردیده است.
ازآنجاییکه تولید این منابع بهطور ذاتی قابل پیشبینی نیست و همراه با نوسان بسیار همراه است، حضور خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه سبب بهبود بهرهبرداری از منابع تولید انرژی الکتریکی تجدیدپذیرخواهدشد. بدین ترتیب میتوان با بهره گرفتن از ویژگیهای خودرو به شبکه، نوسانات تولید ناشی از طبیعت تصادفی انرژیهای تجدید پذیررا کاهش داد [۴۵ و ۱۶ و ۱۷].
۳-۹-۳-جایگاه فناوری خودرو- به- شبکه در سیستم قدرت