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