شکل ۲-۱۰: مدیریت مصرف پس از تجدید ساختار در صنعت برق[۲۲]
۲-۲-۳- انواع برنامه های پاسخگویی بار
برنامه های پاسخگویی بار یا برنامه های پاسخ تقاضا در مراجع مختلف، به انواع مختلفی دسته بندی
شده اند.
۲-۲-۳-۱- دسته بندی برنامه پاسخگویی بار از دید FERC
از دید FERC^[31] برنامه های پاسخگویی بار به دو دسته کلی تقسیم می شود:
۱ . پاسخگویی بار بر مبنای تشویق^[۳۲]، که در این نوع پاسخگویی بار، مشوق هایی برای تشویق کاهش برق در زمان های بحرانی به مصرف کنندگان پرداخت می شود.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

1. 1. پاسخگویی بار بر مبنای قیمت ^[۳۳]، در این پاسخگویی، تعرفه های متغیر با زمان با توجه به هزینه های مربوط به تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد: مصرف کنندگان می توانند با عدم مصرف در ساعت های با قیمت بالا و یا تغییر مصرف زمان های با قیمت پایین، صورتحساب برق مصرفی خود را کاهش
      دهند. [۲۳]

برنامه های پاسخگویی بار مبتنی بر تشویق شامل موارد زیر است:

1. 1. کنترل مستقیم بار^[۳۴]: در این برنامه شرکت های برق این توانایی را دارند که از راه دور تجهیزات مشترکین را برای مدت کوتاهی خاموش کنند. تجهیزاتی که معمولا در این روش از راه دور کنترل می شوند، شامل سیستم تهویه هوا و آب گرمکن ها می باشد. این روش عمدتا توسط مشترکین خانگی و تجاری کوچک مورد توجه قرار می گیرد.

1. 1. قطع یا کاهش بار^[۳۵]: در این برنامه، مشترکین در ازای کاهش مصرف که مقدار آن از قبل تعریف شده است، از مشوق های پولی یا نرخ های تخفیف برخوردار می شوند. اگر مصرف کننده در زمان مقرر، مصرف خود را کاهش ندهد با جریمه روبرو خواهد شد.

۳ . فروش دیماند / باز خرید^[۳۶]: در این روش، مصرف کنندگان عمده، مقدار بار قابل کاهش را همراه با قیمت به بهره بردار مستقل سیستم^[۳۷] پیشنهاد می دهند و پس از اجرای عملیات بازار، چنان چه قیمت زیر قیمت تسویه ^[۳۸]بازار باشد پیشنهاد پذیرفته شده و مشتری موظف به اجرای قرارداد می باشد.
شکل۲-۱۱: فروش دیماند/بازخرید

1. 1. برنامه های پاسخگویی بار اضطراری^[۳۹]: در این برنامه، مشترکین بابت قطع بار در شرایط اضطراری مبلغی قابل توجه به عنوان پاداش دریافت می کنند، البته قطع بار اختیاری است و اگر مشتری کاهش بار را انجام ندهد، جریمه نمی شود.

1. 1. برنامه های بازار ظرفیت ^[۴۰]: در این روش مشترکین متعهد می شوندکه برای کاهش مقدار معینی از بار اقدام کنند و اگر انجام ندهند. جریمه می شوند معمولا این روش برای بارهای بالای kw 100 انجام
      می­ شود و به مدت چهار ساعت ادامه دارد و دو ساعت قبل به مشترک ابلاغ می شود. مشتری در ازای تعهد خود، مبلغ تضمین شده ای را دریافت می کند ( مثل این که شرکت برق خود را بیمه کرده باشد )، اپراتور مستقل سیستم این منابع را شناسایی می کند و مانند ظرفیت نصب شده ی تولید در نظر می گیرد و مرتب بازرسی می کند که بار فوق آمادگی قطع بارداشته باشد. ممکن است نیازی به این بارها پیدا نشود اما مبلغی تشویقی مانند مبلغ بیمه پرداخت خواهد شد.

1. 1. برنامه ­های خدمات جانبی ^[۴۱]: در این برنامه مشترکین قطع بار خود را ( مانند بازار رزرو )‌به بهره بردار مستقل سیستم پیشنهاد می کند. اگر پیشنهاد آنان قبول شود، مبلغ تسویه­ی بازار را بابت آماده نگه داشتن قطع بارشان دریافت می کنند. البته هر وقت فراخوان شدند و بار خود را قطع کردند، ممکن است قیمت لحظه ای را دریافت کنند. این نوع بارها باید سریع باشند تا در هنگام وقوع حوادث (مواقع پیک سایی یا جهش قیمت )‌سریع عمل کنند و باید مقادیر بزرگی باشند، مانند پمپ های بزرگ آبرسانی، کوره های قوس الکتریکی کمپرسورهای هوا.

۲-۲-۳-۲- دسته بندی برنامه پاسخگویی بار از دید^[۴۲]NERC
همانطور که در شکل(۲-۱۰) نشان داده شده است، برنامه ­های پاسخگویی بار به دو دسته کلی تقسیم می شوند: دسته اول برنامه هایی که در آن منابع سمت مصرف ^[۴۳] با توجه به دستور العمل یا سیگنالی که از بهره بردار سیستم دریافت می کنند، به قطع بار اقدام می کنند که به آن برنامه های پاسخگویی بار قابل کنترل^[۴۴] می گویند. دسته دوم برنامه­هایی که در آن منابع سمت مصرف با توجه به قیمت، به قطع بار اقدام می کنند و دستور العمل یا سیگنالی از بهره بردار سیستم بابت قطع بار دریافت نمی کنند که به آن برنامه های پاسخگویی بار غیرقابل کنترل^[۴۵] می گویند.
برنامه های پاسخگویی بار قابل کنترل خود به سه دسته تقسیم می شوند: دسته اول برنامه های هستند که مبتنی بر قابلیت اطمینان هستند و بیشتر در شرایط اضطراری استفاده می شوند. دسته دوم برنامه هایی هستند که مبتنی بر اقتصاد بوده و منابع سمت مصرف بر اساس قیمت پیشنهادی و شرایط بازار برنامه ریزی می شوند. دسته سوم جزو برنامه های خدمات جانبی بوده که خود به دو دسته رزرو^[۴۶] و مقررات^[۴۷] دسته بندی می شود. [۲۲]
۲-۲-۳-۳- برنامه های پاسخگویی بار در NYISO
سازمان NYISO^[48] سازمانی است که در دسامبر ۱۹۹۹ به منظور فعالیت بر بازار عمده فروشی برق و بهره برداری از خطوط انتقال ولتاژ بالای شبکه نیویورک تاسیس شد. این سازمان از زمان شروع کار در ۱۹۹۰ پاسخگویی بار را در برنامه های خود لحاظ کرد. برنامه های پاسخگویی بار در NYISO را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد[۲۳]:

1. 1. برنامه_­های مبتنی بر قابلیت اطمینان: فعال سازی این برنامه ها توسط NYISO می باشد. هدف از این برنامه­ ها کاهش بار به منظور تکمیل تولید در زمانی که پیش بینی می شود که ذخیره ی بهره برداری کم است می باشد. این برنامه­ ها به دو صورت زیر می باشد :

برنامه های پاسخگویی بار اضطراری
برنامه ظرفیت نصب شده (برنامه مواد خاص)
۲-۲-۴- مزایای استفاده از برنامه های پاسخگویی بار
پاسخگویی بار سودهای مالی و کاربردی فراوانی را برای مصرف کنندگان و حتی خود شبکه فراهم می کند. در این قسمت سعی بر آن است که مزایای پاسخگویی بار از دو دیدگاه مصرف کنندگان و شبکه بررسی شود.
۲-۲-۴-۱- مزایای پاسخگویی بار از دیدگاه مصرف کنندگان
مصرف کنندگانی که مصرفشان را در پاسخ به قیمت برق و یا برنامه های تشویقی پاسخگویی بار کاهش می دهند، در واقع به دنبال کسب منابع اقتصادی می باشند. همچنین ممکن است این مصرف کنندگان به شرکت در برنامه های پاسخگویی بار برای ایجاد مزایای قابلیت اطمینان بیشتر بطور غیرمستقیم تشویق شده باشند. بنابراین بطور کلی مزایای شرکت کنندگان در برنامه های پاسخگویی بار را می توان به دو دسته ی کلی تقسیم بندی کرد[۲۳،۲۴]:
۲-۲-۴-۲- مزایای پاسخگویی بار از دیدگاه بازار و شبکه
پاسخگویی بار با تاثیری که بر عملیات بازار، قابلیت اطمینان سیستم و رفاه اجتماعی^[۴۹] می گذارد، سبب ایجاد مزایایی در شبکه می شود که از این مزایا اکثر مصرف کنندگان سود خواهند برد. در واقع محرک اصلی برای اجرای برنامه های پاسخگویی بار این مزایا می باشد. این مزایا را می توان به سه دسته ی تاثیرات بر کوتاه مدت و بلند مدت بر بازار و قابلیت اطمینان سیستم تقسیم کرد:
تاثیرات کوتاه مدت بازار: اقتصاددانان بر این باورند که کارایی اقتصادی بهینه در صورتی که قیمت واقعی کالا به مصرف کنندگان آن کالا اعمال شود، ‌حاصل خواهد شد. بر طبق این نظر در بازارهای برق نیز نقطه ی تسویه ی بازار از تقاطع منحنی تولید و مصرف حاصل می شود. در شکل (۲-۱۲) این موضوع برای ساعات پرباری و کم باری نشان داده شده است. اما چنان چه مصرف کنندگان در تمامی ساعات با قیمت برق متوسط روبرو باشند، مقدار مصرف بصورت Q” وQ” peak خواهد بود. این نقاط از منحنی مصرف بارها با توجه به قیمت P_ave حاصل می شود. همان طور که در شکل (۲-۱۲) دیده می شود، مقدار مصرف Q” کمتر از مقدار Q (‌که بیانگر مقدار مصرف از دیدگاه اقتصادی است )، می باشد.
به عبارتی دیگر، مصرف کنندگان در ساعات کم باری کمتر از مقدار پول پرداختی شان برق مصرف
می­ کنند اما در ساعات پرباری مقدار مصرف Q” peak بیشتر از وQ peak می­باشد. به عبارتی دیگر مبلغ پرداختی در این ساعات برای برق، کمتر از هزینه­ تمام شده برق نیروگاه­ها است، که این موضوع منصفانه به نظر نمی رسد. این دو عدم تعادل بین هزینه ی برق پرداختی توسط مشتریان و هزینه ی تمام شده ی برق در شکل(۲-۱۲) با هاشور مشخص شده است[۲۴]. پر واضح است که این پرداخت نامتعادل در نهایت سبب کاهش سطح رفاه اجتماعی خواهد شد.
شکل ۲-۱۲: منحنی تولید و مصرف، نقطه ی تعادل بازار
از طرفی دیگر، چنانچه قیمت واقعی به مصرف کنندگان اعمال شود، ‌در ساعات پرباری که قیمت برق بالا می باشد، مصرف کنندگان با کاهش و یا انتقال مصرف به ساعات دیگر مصرف خود را کاهش خواهند داد. این موضوع سبب کاهش قیمت بازار لحظه ای خواهد شد. این تغییرات در شکل (۲-۱۳) نشان داده شده است[۲۴].
شکل ۲-۱۳: تاثیر پاسخگویی بار بر قیمت بازار
در بازارهای برق بخشی از انرژی در شکل قراردادهای بلند مدت معامله می شود. با کاهش قیمت بازار لحظه ای در اثر پاسخگویی بارها، قیمت برق در قراردادهای بلند مدت نیز کاهش می یابد، زیرا احتمال خطر روبرو شدن مصرف کنندگان با قیمت بالا در بازارهای لحظه ای ( در صورت نیاز به آن )‌کاهش یافته و در نتیجه چنانچه شرکت های تولیدی در قراردادهای بلند مدت حاضر به فروش برق در قیمت پایین نباشند، مصرف کنندگان ترجیح خواهند داد که از بازار لحظه ای برق مورد نیاز خود را تامین کنند. بنابراین برنامه های پاسخگویی بار بطور کلی سبب کاهش قیمت برق در بازار برق خواهد شد که این موضوع مزیتی برای تمامی مصرف کنندگان برق ( اعم از شرکت کنندگان در برنامه های پاسخگویی بار و دیگران )‌ می باشد.
تاثیرات بلند مدت بر بازار: با اجرای برنامه های پاسخگویی، بار اوج سیستم کاهش یافته و به موجب آن احتیاج به نیروگاه های جدید و توسعه سیستم های توزیع و انتقال به تعویق می افتد.
واضح است که به شرکت کنندگان در این برنامه به اندازه سطح قابلیت اطمینانی که برای سیستم فراهم می کنند پول پرداخت خواهد شد. در شکل (۲-۱۴) فرض کنید که بار سیستم D₁ می باشد. چنانچه در اثر یک پیشامد مانند خروج یک واحد منحنی تولید به سمت چپ حرکت کند و یا در اثر افزایش بار، منحنی مصرف به سمت راست حرکت کرده و مقدار مصرف به D₂ برسد، منحنی بار به D₁ انتقال خواهد یافت. حال چنانچه برنامه های پاسخگویی بار اجرا نشود، به ناچار بخشی از بار تامین نخواهد شد.
به منظور محاسبه ی میزان قابلیت اطمینان فراهم شده توسط این برنامه پاسخگویی می توان از معیار ارزش بار از دست رفته (VOLL‌) استفاده کرد. به این معنی که هر مصرف کننده با توجه به ضرری که از قطع اجباری بارش می بینند، ارزشی را برای حفظ بار خود تعیین خواهد کرد. این معیار می تواند بسته به نوع فعالیت مصرف کننده متفاوت باشد. حال با توجه به مقدار قطع بارها و ارزش بار از دست رفته میزان قابلیت اطمینان تامین شده توسط بارهای پاسخگو قابل ارزیابی می باشد. مقدار ضرر بارها در حالتی که قطع بار اجباری و بدون اطلاع قبلی بیشتر خواهد بود. با در نظر گرفتن یک مقدار متوسط برای ارزش بار از دست رفته کل سیستم، مقدار ارزش قابلیت اطمینان تامین شده توسط بارهای اجرا کننده برنامه کاهش بار اضطراری، به صورت سطح هاشور خورده در شکل (۲-۱۴) خواهد بود[۲۴].