بخشی از مقاله
چکیده
یکی از پارامترهاي تاثیرگذار در میزان پرداختی به واحدهاي حرارتی میزان آزمون ظرفیت تولید واحدهاي نیروگاهی است که این پارامتر در میزان نرخ انرژي مصرفی خریداران بازار برق و همچنین نرخ خدمات جانبی آنان تاثیر بسزایی دارد. دما به عنوان یک پارامتر موثر در قدرت عملی واحدهاي نیروگاهی حرارتی به کار می رود. قدرت عملی واقعی ناشی از دماي محیط به عنوان ملاکی در جهت پرداخت بهاي آمادگی قابلیت تولید ابراز شده و میزان آزمون ظرفیت تولید نقش بسزایی دارد. در این مقاله به نحوه تعیین کف و سقف مجاز ابراز آمادگی و تعیین معیار موفقیت در آزمون ظرفیت ناشی از دماي محیط و محدودیت هاي فنی مورد تایید پرداخته و سقف پرداخت بهاي آمادگی نیز بیان می شود.
همچنین با اصلاح معیار آزمون ظرفیت میزان درآمد مالکان واحدهاي نیروگاهی تغییر کرده و این تغییر نهایتاٌ در نرخ انرژي مصرفی و همچنین نرخ خدمات جانبی خریداران بازار برق تاثیر خواهد گذاشت. در نهایت به عنوان یک تست سیستم نمونه نتایج حاصل از دماي محیط و محدودیت هاي فنی و پرداخت هاي ناشی از این عوامل در فروردین و اردیبهشت سال 1393 و تاثیر آن در نرخ انرژي مصرفی و همچنین نرخ خدمات جانبی خریداران بازار برق بیان خواهد شد.
کلید واژه- دما، بازار برق، آمادگی و انرژي، قدرت عملی، خریداران بازار برق
-1 مقدمه
ظرفیت نامی هر واحد نیروگاهی ظرفیتی است که براساس شرایط ایزو 15 - درجه سانتیگراد درجه حرارت محیط و ارتفاع هم سطح دریاي آزاد - تعیین و روي لوح مشخصات واحد درج می گردد اما در عمل ظرفیت واحد کمی کمتر از ظرفیت نامی آن می باشد. علت این کاهش ظرفیت و تفاوت بین ظرفیت عملی و ظرفیت نامی تفاوت بین شرایط واقعی محل نصب نیروگاه با شرایط ایزو و سایر علل همچون فرسودگی واحد و شرایط نگهداري و تعمیرات اساسی می باشد. در مورد توربین هاي گازي که حساسیت بیشتري به ارتفاع محل نصب از سطح دریاي آزاد و همچنین درجه حرارت محیط دارند تفاوت بین ظرفیت نامی و ظرفیت عملی نیروگاه بیشتر است.
لذا کاهش ظرفیت عملی توربین هاي گازي نسبت به ظرفیت نامی آنها دور از انتظار نبوده و این تفاوت ظرفیت عملی در دو فصل تابستان و زمستان بسیار چشمگیر است. با توجه به نقش مهم قدرت عملی واحدهاي نیروگاهی در محاسبه میزان آمادگی واحدهاي نیروگاهی [7-8]و همچنین تعیین معیار موفقیت در آزمون ظرفیت [5-4] در بازار برق ایران، لازم است تا دما به عنوان یک پارامتر موثر در تعیین قدرت عملی ساعتی واحدهاي نیروگاهی به کار می رود. بر این اساس نیروگاهها می بایست ظرفیت قابلیت تولید خود را با در نظر گرفتن اثرات تمام عوامل موثر بر تولید برق مانند شرایط دماي محیط و محدودیتهاي خارج از مسئولیت خود و مشکلات فنی واحد نیروگاهی، آن را برآورد و به شرکت مدیریت شبکه برق اعلام نمایند.[1]
مدیریت شبکه برق ایران بر اساس قابلیت تولید ابراز شده واحدهاي نیروگاهی و پلههاي پیشنهادي قیمت آن ها، تعیین آرایش تولید را انجام می دهد.[2]نیروگاه ها نیز میبایست براساس پیش بینی خود از شرایط دماي محیط قابلیت تولید خود را ابراز نمایند.[3] قابلیت تولید ابراز شده واحدهاي نیروگاهی می بایست در محدوده کف مجاز و سقف مجاز ابراز آمادگی تعیین شده باشد که در این مقاله نحوه محاسبه کف و سقف مجاز بیان می شود .[3]پس از روز بهره برداري و براساس دماي واقعی محیط و محدودیت هاي تایید شده، قدرت عملی واقعی براي روز مذکور محاسبه شده و پرداخت هاي بهاي آمادگی نیز براساس اینقدرت عملی واقعی و قابلیت تولید ابراز شده واحدهاي نیروگاهی محاسبه می شود که در این مقاله نیز نحوه محاسبه پرداخت بهاي آمادگی و روابط مربوطه شرح داده می شود .[7-4]
با توجه به قابلیت تولید ابراز شده و قدرت عملی واقعی براي واحدهاي نیروگاهی در شرایط محدودیت کسر درآمد محاسبه می شود که این کسر درآمد از اختلاف معیار موفقیت در آزمون ظرفیت تولید و قابلیت تولید واقعی واحد محاسبه می شود-4] .[5 معیار موفقیت در آزمون ظرفیت نیز براساس قدرت عملی واقعی و کف مجاز ابراز آمادگی و قابلیت تولید ابراز شده محاسبه می شود که در این مقاله نیز به آن پرداخته می شود. هم چنین معیار موفقیت در آزمون ظرفیت متناسب با قدرت عملی واقعی و محدودیتهاي فنی تایید شده نیز تعیین می گردد .[5-4] تایید محدودیتهاي فنی و میزان محدودیت؛ به تشخیص کارشناس مورد تایید هیأت تنظیم بازار برق براي واحدهاي نیروگاهی لحاظ میشود .[6]با توجه به این موضوع که مدل حراج در بازار برق ایران حراج یک طرفه میباشد، نرخ انرژي مصرفی براي تمامی خریدارن بازار برق یکسان و بر اساس متوسط قیمت میباشد.
یکی از پارامترهایی که جهت محاسبه این نرخ مورد نیاز است، کسر درآمد ناشی از اختلال در برنامهریزي تولید میباشد [8] که خود این پارامتر به میزان انحراف از معیار آزمون ظرفیت تولید بستگی دارد.[5-4] با اعمال قدرت عملی واقعی در معیار آزمون ظرفیت تولید، میزان انحرافات از این معیار تغییر کرده و در نتیجه نرخ انرژي مصرفی خریداران به مقدار واقعی نزدیکتر خواهد شد.همچنین کسر درآمد ناموفق در آزمون ظرفیت تولید [8] که در محاسبه نرخ خدمات جانبی خریداران بازار برق موثر است با اعمال قدرت عملی واقعی دستخوش تغییر میگردد.در نهایت در بخش 6 به نتایج حاصل شده از دماي محیط و تعیین معیار کف و سقف مجاز و قدرت عملی واقعی و معیار موفقیت در آزمون ظرفیت براي تست سیستم نمونه و تاثیر نتایج حاصل از آن در نرخ انرژي خریداران و نرخ خدمات جانبی خریداران بازار برق ایران در آبان سال 1393 بیان میشود.
-2 مدلسازي تاثیر دما در قدرت عملی واحدهاي
نیروگاهی
مدیر بازار بر اساس دماي محیط ارسال شده و بر اساس رابطه ذیل قدرت عملی ساعتی - - P _ hpp,ppg ,h را محاسبه می نماید. رابطه ذیل وابستگی دما و قدرت عملی واحد را بر اساس مشخصات فنی واحد با یک تابع درجه 2 تقریب میزند. تقریب این رابطه با توابع با درجه بالاتر به دلیل افزایش پارامترهاي محاسباتی توصیه نمیگردد.
-3 قدرت عملی پردازش شده
چنانکه ذکر شد قدرت عملی یک واحد جهت محاسبه معیار موفقیت در آزمون و همچنین محاسبه پرداخت بهاي آمادگی ظرفیت میباید متناسب با قدرت عملی واقعی و محدودیتهاي فنی تایید شده [5-4] و همچنین تاثیر عوامل محیطی - دما - اصلاح گردد. با توجه به ملاحظات فوق و در نظر گرفتن محدودیتهاي فنی یک واحد، قدرت عملی پردازش شده به شرح رابطه - 2 - محاسبه میگردد.
-4 تعیین کف و سقف مجاز ابراز آمادگی
با توجه به برابري نسبی ظرفیت عملی تولید و نیاز مصرف در شرایط فعلی، جهت جلوگیري از بوجود آمدن قدرت بازار 5و-افزایش بیضابطه و جهشهاي ناگهانی قیمت و همچنین احتکار برق، علیرغم این موضوع که در بازار برق ایران سقف قیمت تعیین شده است، همه واحدهاي شرکت کننده در بازار برق ایران موظف هستند که در ابراز ساعتی خود، کف مجاز ابراز را رعایت نمایند. در میان چرخههاي مختلف تولید توان در داخل کشور، چرخه ترکیبی بالاترین بازده را دارد و به همین دلیل در سالهاي اخیر توجه ویژهاي به این نوع چرخه تولید توان شده است و در حال حاضر نیز سهم قابل توجهی از ظرفیت تولید برق کشور توسط این نوع نیروگاهها تامین میشود. اما توان تولیدي این واحدها به شدت تحت تاثیر افزایش دماي محیط قرار دارد. یکی از روشهاي جبران این افت تولید، خنککردن هواي ورودي به توربین گاز در فصل گرما است.
از میان روشهاي مختلف خنک کاري هواي ورودي سیستم مه پاش به دلیل سادگی اجرا و تناسب با شرایط اقلیمی کشور بیشتر مورد توجه قرار گرفته و در بیشتر واحدهاي نیروگاهی اجرا شده است.[9] با توجه به این که اگر واحد حرارتی مجهز به سیستم مهپاش نباشد و با در نظر گرفتن این موضوع که واحدهاي مجهز به سیستم مهپاش قادرند به ازاي هر100 مگاوات ساعت تولید تقریبا 6 مگاوات در ساعت بیشتر نسبت واحدهایی که مجهز به این سیستم نیستند، تولید نمایند[10]، روابط ذیل جهت کف مجاز ابراز و میزان آمادگی یک واحد که تا آن سقف مشمول پرداخت بهاي آمادگی میشود، پیشنهاد میگردند.
