بخشی از مقاله
مقدمه
ويژگى كليدى يك سيستم انتقال باز در يك محيط جداسازى شده ، عبارت است از ارايه خدمات سيستم انتقال به همه مشتريان بدون تبعيض و منصفانه . شاخه هاى گوناگون خدمات سيستم انتقال بايد بسيار شفاف و ساده بوده و قيمت گذارى درست در ارايه خدمات سيستم انتقال بسيار كارآمد خواهد بود. در بهره بردارى هاى كوتاه مدت بهينه ، بازيافت هزينه ها ، سرمايه گذارى هاى بلند مدت و تخصيص منصفانه هزينه ها ميان مشتركين بازرگانى مهم است .
در سيستمهاى انتقال پنج گونه هزينه هست: هزينه هاى عملياتى ، هزينه هاى سرمايه اى يا هزينه هاى جاى گرفته ، هزينه هاى فرصت ، هزينه هاى خروج و هزينه هاى گسترش سيستم. در زير، به كوتاهى اين عنوانها را بررسى مى كنيم :
هزينه هاى عملياتى دربر گيرنده تلفات سيستم انتقال، هزينه هاى توزيع دوباره انرژى توليدى به سبب محدوديتهاى عملياتى مانند محدوديتهاي ولتاژ باس يا محدوديتهاي انتقال و هزينه اي مربوط به مديريت ، نگهداري و ارائه خدمات جانبي .
بازيافت هزينه هاي سرمايه اي سيستم انتقال در طول عمر مفيد تسهيلات موجود ، شايد بيشتر از هزينه هاي عملياتي شبكه باشد . تسهيلات جداگانه اي كه در سيستم انتقال به شيوه هاي گوناگوني بار گذاري مي شوند كه اين ناشي از تغيير شرايط با گذشت زمان بوده از سوي ديگر گوناگوني بكار گيري شبكه با در نظر گرفتن قرار دادهاي بسته شده ميان توليد كننده و مصرف كننده چنان گسترده است كه قابل جداسازي و تقسيم بندي نيست .
هزينه هاي فرصت سودهاي پيش بيني شده اي است كه شركت مالك شبكه به عنوان پيامد يك قرار داد خاص در نظر مي گيرد . هر قرار دادي در سيستم انتقال مي تواند سطح قابليت اطمينان سرويش موجود را تغيير دهد و اين بر هزينه مربوط به قطعي ها اثر مي گذارد و هزينه قابليت اطمينان را پديد مي آورد . ارزيابي هزينه هاي قابليت اطمينان ، كار بسيار دشواري است چرا كه به عاملهاي پر شماري چون زمان بندي ، درازاي زمان ، وسعت وقفه موجود در سرويس ارائه شده ، توان ذخيره موجود به مشتري و موقعيت مشتري بستگي دارد . در گذشته اين هزينه ها در تعيين نرخ خدمات انتقال ناديده گرفته مي شد .
هزينه هاي گسترش سيستم در بر گيرنده سرمايه گذاري در پوشش دادن به بهره برداران تازه و به ويژه موضوع مهم گسترش بلند مدت سيستم انتقال در كشورهاي در حال توسعه است .
قيمت گذاري سيستم انتقالي يكي از پيچيده ترين موضوعها در تجديد ساختار صنعت برق است . كه پديد آمده از قوانين عيني و محدود كننده دولتي درباره شبكه هاي انتقال و همچنين نياز به برقراري تعادل ميان توليد و تقاضا به گونه تمام وقت است . با توجه به اينكه توليد كنندگان و مصرف كنندگان همگي به يك شبكه متصل هستند عملكرد هر يك از شركت كنندگان در اين مجموعه اثرهاي چشمگيري بر ديگران خواهد داشت كه اين محاسبه و بررسي جداگانه هر يك از شركت كنندگان را تقريباً ناشدني مي كند . افزون بر هزينه هاي عملياتي ، هزينه هاي جاي گرفته و تامين هزينه هاي گسترش آينده سيستم نيز بايد در ساختار تعرفه در نظر گرفته شود . با توجه به اينكه هزينه هاي جاي گرفته در سيستم در مقايسه با هزينه هاي عملياتي بسيار بيشتر است . طراحي يك ساختار قيمت گذاري منطقي براي بازيافت منصفانه اين هزينه ها از همه مشاركت كنندگان بسيار مهم است . مانند مساله هاي گسترش سيستم اين مساله از موضوعهاي مربوط به سياست گذاري كلي سيستم است . به طور كلي سه الگوي پايه در قيمت گذاري هست : روشهاي Rolled – in روشهاي افزايشي و روشهاي جايگيري / افزايشي . در اينجا نگاه كوتاهي بر اين عنوانها و نيز تعريف دقيقي از سيستم قيمت گذاري بكار رفته در شبكه ملي انگلستان مي پردازيم .
روش هاي قيمت گذاري Rolled – in
ساده ترين روش قيمت گذاري خدمات در سيستم انتقال همان روش معروف تمبر پست است ، كه تنها بستگي به مقدار توان جا به جا شده و مدت زمان مصرف بدون در نظر گرفتن توليد ، ديسپاچ ، فاصله جغرافيايي يا توزيع بار اعمالي به خطوط گوناگون سيستم انتقال در يك قرارداد خاص دارد . مهمترين كاستي اين روش ناديده گرفتن اثر معاملات خاص بر روي عملكرد سيستم واقعي است . احتمال فرستادن سيگنالهاي اقتصادي نادرست به مصرف كننده ها نيز هست . مشتركي كه از سيستم انتقال به گونه سبك بهره مي گيرد . در يك فاصله الكتريكي كوتاه است در عمل اثرهاي پديد آمده از مشتركين سنگين سيستم را تعديل مي كند . روشن است كه اين روش ، روش منصفانه اي براي مشتركين نيست .
روش مگا وات – مايل تلاشي است براي جبران اين كاستيها . بنيان كار در اين روش بر پايه بارگذاري جداگانه هر خط انتقال با توجه به قراردادهاي موجود است . اين مقدار در طول خط ضرب مي شود و سپس مقدار به دست آمده از همه خطوط بر يكديگر جمع مي شود تا سهم هر قرار داد استفاده از سيستم انتقال روشن شود . به اين ترتيب هزينه اختصاص داده شده به هر معامله بر پايه ميزان بهره گيريش از سيستم انتقال تعيين مي شود . جداي از پاره اي فرضيه هاي كم اهميت مقدار C Ti به زبان رياضي به گونه زير مي آيد :
C Ti = ∑ [ P j,Ti F j ∑i Pj,Ti ]
كه Ti هزينه محاسبه شده معامله Pj , Ti بار روي خط j با توجه به معامله Ti و F j مقدار ماليات مورد نياز براي اين خط است . P j , Ti بايد با يك دسته روشهاي با دقت بالا يا بعضي رهيافت هاي خطي محاسبه شود .
روش مگا وات – مايل يك راهكار منصفانه تر براي قيمت گذاري در سيستم انتقال است . با كاستيهايي مانند جدا نبودن هزينه هاي عملياتي و هزينه هاي جايگيري از يكديگر و عدم امكان تشخيص اهميت نسبي خطوط گوناگون براي كاركرد ايمن سيستم به عنوان يك مجموعه واحد در بحث قابليت اطمينان موجود براي هر معامله در سيستم انتقال همچنان در كار است .
روش هاي قيمت گذاري افزايشي ( مرزي )
قيمت گذاري گره اي
پيچيده ترين و در همان حال دقيق ترين روش قيمت گذاري ، روش گره اي است كه از نظريه هزينه مرزي گرفته شده است . قيمت گذاري گره اي بر پايه هزينه مرزي ( افزايشي ) كوتاه مدت يا هزينه مرزي ( افزايشي ) بلند مدت است و با توجه به لزوم بازيابي هزينه هاي عملياتي هزينه هاي سرمايه يا هزينه هاي گسترش برآورد مي شود . قيمت گذاري مرزي كوتاه مدت در آينده بررسي خواهد شد . در موردهاي ديگر مي توان روش همانندي بكار برد . اين روش قيمت برق را در باس سيستم با در نظر گرفتن همه هزينه ها و محدوديتهاي سيستم انتقال برآورد مي كند . قيمتهاي گره اي گونه به گونه دو متغيره يا ضريبهاي لاگرانژ در محاسبه پخش بار بهينه رخ مي نمايد . قيمتهاي مرزي سيستم انتقال يا نرخهاي چرخشي مرزي يكراست از نرخهاي گره اي گرفتهمي شود . اگر Mpi و Mpj قيمتهاي گره اي مرزي برق در باسهاي i و j باشد قيمت مرزي انتقال عبارت خواهد بود : Mpj - Mpi كه اين اندازه اي از هزينه هاي انتقال يكواحد توان انصافي از باس I به باس j باشد . قيمتهاي گرهاي كوتاه مدت به گونه ديناميك و مانند تابعي از توزيع بار ، ساختار سيستم ، و الگوهاي خروجي سيستم دگرگون مي شود . بنابراين بايد بر يك پايه دوره اي دوباره محاسبه شود . اين طرح قيمت گذاري تنها بر هزينه هاي عملياتي اثر مي گذارد بنابراين هزينه بازيابي سرمايه و هزينه مديريت نيز بايد در آن در نظر گرفته شود . برجستگي چشمگير اين روش اين است كه سيگنالهاي قيمت گذاري درستي در آن بدست مي آيد و از بدترين كاستيهاي اين روش ، نياز به يك عمليات تطبيق مالياتي جداگانه است . اين طرح قيمت گذاري سه نارسايي ديگر دارد . نخستين نقص آن نياز به حجم گسترده اي از محاسبات زمان – حقيقي است . دوم ، درباره انگيزه است . در اين روش زمينه لازم براي مالك انحصاري شبكه انتقال در مشكل تراشي و افزايش محدوديتها براي يكديگر استفاده كنندگان هست . كامل عملياتي وكارآمدي از سيستم قيمت گذاري گره اي در صنعت ديده نشده است .
روش قيمت گذاري گره اي هم براي قيمت گذاري قيمت گذاري توان حقيقي ، و هم براي قيمتگذاري توان راكتيو مي تواند بكار رود . قيمت گذاري توان حقيقي مي تواند با بكارگيري يك الگوي پخش بار ac و به گونه همزمان با قيمت گذاري توان حقيقي انجام شود . اين گونه محدوديتهاي هر دو گونه توان به ويژه محدوديتهاي توان راكتيو ( محدوديتهايي مانند تعادل توان راكتيو در همه باس ها و محدوديتهاي ولتاژ باس ) در نظر گرفته مي شود .
قيمت گذاري ناحيه اي
بر خلاف مبناي تئوريك و الزام آور ، روش قيمت گذاري گره اي براي كاربردهاي عملي ، روش بسيار پيچيده اي است كه حداقل در آينده نزديك كاربرد پذير نيست . بنابراين ، طرح ، قيمت گذاري ناحيه اي به عنوان يكطرح جايگزين پيشنهاد شده است . اين روش قيمت گذاري آميزه اي از روش تمبر پستي و روش قيمت گذاري گره اي است و تلاشي است براي ساده تر كردن روال قيمت گذاري ، همزمان با در نظر گرفتن همه هزينه هاي متغير تامين توان در منطقه هاي گوناگون .
همانند روش گره اي ، روش ناحيه اي مي تواند بهدو گونه هزينه مرزي كوتاه مدت ( افزايشي ) يا هزينه مرزي بلند مدت ( افزايشي ) به ميان آيد . همان گونه كه اين گزينش بستگي به هدف مورد نظر دارد . به طور كلي نخست روش قيمت گذاري گره اي براي بدست آوردن قيمت در همه باس ها بكار مي رود و پس از آن يك مقدار ميانگين وزن دار از قيمت همه باسهاي درون يك ناحيه به عنوان قيمت ناحيه اي بدست مي آيد . اين روال به گونه دوره اي براي در نظر گرفتن همه دگرگونيها در شرايط سيستم قدرت محاسبه مي شود و به سخن ديگر تكرار مي شوند . قيمتهاي گره اي در همه باسهاي يك ناحيه بايد به شيوه منطقي به يكديگر نزديك باشد تا كاربر اين روش معني دار باشد . افزون بر اين مرزهاي ناحيه اي بايد تنظيم نمود . بازار برق نروژ اين رهيافت را با چهار يا پنج ناحيه بكار مي رود . يك روش قيمت گذاري ناحيه اي بر پايه هزينه مرزي بلند مدت در شبكه ملي انگلستان براي بازيافت هزينه هاي سرمايه بكار مي رود .
ديگر هدف مهم قيمت گذاري ناحيه اي مديريت تراكم ( ترافيك انتقال ) است . تراكم زماني پديد مي آيد كه توزيع همه معاملات قرار دادي و بازار سرمايه گذاري به مرز محدوديتهاي سيستم انتقال برسد . براي نمونه در كاليفرنيا 24 ناحيه قيمت قابل تنظيم هست . تحت شرايط عادي و بدون هيچ تراكمي همه نواحي داراي يك نرخ تمبر پستي يكسان هستند و هيچ هزينه اضافي در تبادل توان ميان نواحي در نظر گرفته نمي شود . اما هنگامي كه تراكم پديد مي آيد بهره بردار مستقل سيستم قيمت را در ناحيه داراي تراكم افزايش مي دهد تا بهره برداران ناچار شوند كه خريد و فروش برق مورد نيازشان را در ناحيه خود انجام دهند . با توجه به اينكه وضعيت خطوط متراكم شده با گذشت زمان دگرگون مي شود اين نواحي تنظيم پذير است . تعيين قيمتهاي ناحيه اي بحثي نظري است و اين يك كاستي بنيادي اين روش است با اين حال اين روشي بسيار ساده و دست يافتني است .
بازيافت هزينه جاي گرفته
به طور كلي هزينه سيستم انتقال بايد مانند هزينه هاي افزايشي ( عملياتي ) كه در بالا گفتيم به بازيافت هزينه هاي جاي گرفته پيوند داشته باشد . وظيفه اصلي يك خط انتقال ديسپاچ توان از محل توليد به محل مصرفاست . افزون بر اين خطوط اصلي نقش مهمي در امنيت سيستم انتقال دارد . گاهي كه شماري از خطوط به ظاهر كم اهميت و كم باز شبكه از مدار خارج مي شود بنابراين با در نظر گرفتن احتمال رخدادهاي پيش بيني ناپذير پي در پي يك معامله ويژه شايد انجام پذير نباشد . همچنين گاهي يك خط از نظر امنيتي شايد براي يك معامله از اهميت بيشتري نسبت به ديگر معاملات برخوردار باشد .
در واقع بحث امنيت و قابليت اطمينان يك فرض بنيادي در تخصيص عادلانه هزينه جاي گرفته مي باشد . ئدر اينجا بهمعرفي يك روش تخصيص هزينه جاي گرفته براي خطوط انتقال ميان معاملات مربوط به انتقال رداخته مي شود كه هر دوموضوع استفاده از ظرفيت سيستم و سودمنديهاي قابليت اطمينان را در نظر دارد .
