مقاله حداکثر سازی سودخرده فروش در حضور گزینه‌های مختلف تامین انرژی

بخشی از مقاله

خلاصه :

با حرکت صنعت برق بسوی خصوصی سازی و آزاد سازی، صنعت از حالت انحصار خارج شده و شرکت کنندگان جدیدی وارد بازار شدند که از مهمترین آن شرکت های خرده فروشی هستند. . در این مقاله به منظور افرایش میزان سود خرده فروش، گزینه های مختلف تهیه انرژی الکتریکی بررسی شده و گزینههای کم هزینه انتخاب میشوند. بدین منظور خرده فروش از قراداهای دوجانبه، قرارداد اختیارخرید، بازار استخر، تولیدپراکنده در مقیاس کوچک و بارهای قابل قطع استفاده مینماید. در یک بازه زمانی هفت روز، میزان انرژی خریداری شده توسط خرده فروش از هریک از گزینه های موجود با هدف حداکثر سازی سود تعیین می شود. به منظور حل مسئله بهینه سازی سود خرده فروش با لحاظ کردن قیود مربوطه، از برنامهریزی عدد صحیح-مختلط توسط DICOPT Solver در نرم افزار گمز استفاده شده است

کلمات کلیدی: خرده فروش، قرارداد دوجانبه، بازار استخر، اختیار خرید، تولیدپراکنده، بارهای قابل قطع، گمز، برنامه ریزی عددصحیح مختلط

.1 مقدمه

صنعت برق به عنوان یک صنعت زیر بنایی در دو دهه اخیر دستخوش تغییرات بنیادی گردیده است، که از آن به عناوین مختلفی چون تجدید ساختار، مقررات زدایی و ... یاد میشود. در ساختار جدید بر خلاف ساختار سنتی که در آن مالک هر 4 بخش صنعت برق دولت بود هر کدام از بخش ها به شرکت های خصوصی واگذار شده است و بدینصورت بازار برق پدید آمد. عوامل شرکتکننده در بازار برق متشکل از مصرفکنندگان، خردهفروشان، تولیدکنندگان، بهرهبردار مستقل سیستم ،و اپراتور بازار میباشد.[1]و. [2] یکی از مهمترین شرکت کننندگان در بازار برق شرکت های خرده فروشی می باشند ، خردهفروشان به عنوان واسطه عمل می کنند و برق را برای آن دسته از مصرفکنندگانی که به طور مستقیم در بازارهای برق شرکت نمیکنند تهیه مینمایند.

از اینرو به دنبال مسایل فنی نرفته و بیشتر درگیر مسایل اقتصادی میباشند.[3] خردهفروشان برقی که باید برای مصرفکنندگان خود تأمین کنند را هم از بازار اشتراکی و هم از بازار آینده خریداری میکنند. در [3] استراتژی بهینه مناسب جهت مشارکت فعال خردهفروش و مشتری در بازار برق ارائه شده است .همچنین ابزار مناسب جهتارزیابی ریسک خرده فروش در بازار برق در مرجع [ 4] پیشنهاد شده است.مرجع [5]استراتژیهای مناسب شرکت خردهفروش را برای تخمین بارآینده مورد بررسی قرار میدهد .مرجع [ 6] استراتژیهای مختلف قیمتگذاری ثابت و قیمتگذاری زمان استفاده به منظور تعیین قیمت فروشانرژی به مصرفکنندگان را مورد بررسی قرار داده است .

در [8],[7] برنامه ریزی در بازه ی زمانی بلند مدت و کوتاه مدت با درنظر گرفتن قرارداد دوجانبه و بازار استخر از اطلاعات بازهی زمانی بلند مدت ،بهینه سازی درکوتاه مدت استفاده کرده است.در این مقاله خرده فروش برای تامین بار مصرفکنندگان از قراردادهایی همچون دوجانبه و اختیار خرید و همچنین تولیدپراکنده تحت مالکیت خودش استفاده مینماید که هدف کاهش ریسک قیمت بازار استخر میباشد.خرده فروش برای بازه ی زمانی مدنظر باید تخصیص منابع انرژی را دربهینه ترین حالت انجام دهد تا به سود حداکثری برسد.

.2 قراردادهای خردهفروش

.1-2 هزینه قراردادهای دوجانبه

در قرارداد دوجانبه خرده فروش برای تامین بار مصرف کننده با عمده فروش قراردادی امضا میکند. دلیل استفاده از این قرارداد برای کاهش ریسک قیمت بازار لحظه ای است. [8] اختلاف قیمت لحظه ای و قیمت قرارداد در فرمول - 1 - نشان داده شده است.اگر خرده فروش مطابق قراردادی که منعقد نموده استفاده ننماید متحمل جریمه خواهد شد. این جریمه هم شامل اضافه مصرف و هم کم مصرف کردن میباشد. مقدار کل این جریمه در بازه زمانی Iم و روز    J م در فرمول - 3 - نشان داده شد است. درنهایت مجموع جریمه ها در کل بازه زمانی روز j م در کل زمان ها بصورت معادله - 4 - می باشد:

.2-2 بازار استخر*

خرده فروش در بازه زمانی کوتاه مدت باقی مانده تقاضای ش را از بازار استخر تهیه نماید. هزینه تهیه از بازار استخر در بازه زمانی کوتاه مدت از رابطه - 5 - بدست می آید.
ر خرده فروش می تواند برق تولیدی خود را در بازار استخر بفروشد .درآمدی حاصل میگردد. درآمد حاصل از فروش برق به بازار استخر از رابطه - 6 - بدست می آید:

.3-2 قرداد اختیار خرید

این مدل قرداد مانند قرداد دوجانبه قراردادی ثابت نیست. در زمان هایی از این مدل قرارداد استفاده میگردد که مقدار توان تعهد شده کمتر از مقداری که توسط خرده فروش خریداری شده است می باشد و بدین ترتیب کمبود انرژی که تعهد به تامین آن را دارد جبران می کند.هزینه مربوط به قرارداد اختیارخرید بصورت معادله - 7 - فرموله شده است.γChj و PerChj به ترتیب برابر قیمت اختیار خرید و قیمت ثابت می باشد. پارامتر θChj مقداری باینری است و اگر از اختیار خرید در روزj ام و ساعت h م استفاده گردد برابر یک و در غیر اینصورت صفر می باشد.

.4-2 هزینه ناشی از تولید پراکنده:

خرده فروش در زمان هایی که قیمت برق بالاست میتواند از مولدهای تحت مالکیتش استفاده نماید و در هزینه های خود صرفهجویی نماید. همچنین امکان فروش برای برق تولیدی برای خرده فروش در بازار درنظر گرفته شده است. مجموع هزینه های مربوط به تولید واحد بصورت فرمول - 8 - میباشد:که uhj مقداری باینری است که اگر واحد در مدار باشد 1 و درغیر اینصورت صفر میباشد yhj و zhj نیز مقداری باینری است اگر واحد در ساعتی روشن گردد yhj در آن ساعت یک و در غیراینصورت صفر است. zhj نیز اگر واحد خاموش