스마트 그리드의 맥락에서, 전기 시스템에서 수요 응답 (DR) 및 광전자 분산 생성 (PVDG)과 같은 분산 에너지 자원 (DER)의 에너지 잠재력의 정량화는 수요 측면 자원 (DER)으로 지속 가능한 에너지 계획에 통합하여 새로운 옵션을 가져 와서 유제 능력 플래너 및 정책 메이커에 트렌드를 보여줍니다.
가격 기반 DR은 시스템 피크 시간 또는 우발 사태가 발생하는 최종 사용자에 대한 관세 제도의 채택과 관련이 있습니다. 소비자가 소비의 전환을 통해 소비자가 수요를 줄이도록 자극합니다 [1] [3]. 최근 몇 년간 태양 광 (PV) 기술의 비용 절감과 환경 목표는 PVDG 시스템 사용의 확장으로 이어졌다. PVDG의 에너지 잠재력과 분배 네트워크에 대한 영향은 유틸리티 계획을 위해 평가되어야합니다.
브라질 상파울루 주에서의 사례 연구는 백인 관세 및/ 또는 PVDG라고 불리는 선택적 사용 시간 (TOU) 관세를 채택하여 반응 형 소비자로 지정된 270 가구 그룹에 의해 전기 분포 공급기에 연결된 총 1200 명의 소비자로부터 총 1200 명의 소비자를 사용하여 DR 및 PVDG의 잠재력을위한 잠재적 인 소비자에 대한 총 1200 명의 소비자로부터 총 1200 명의 소비자를 채택하는 것을 포함했다. 그리드 및 유통 시스템 기술 손실 [3].
사례 연구 영역의 데이터를 기반으로 한 단위당 (P.U.), POA (Plane-of-Array) 조도 및 PV 패널 온도 곡선에 대한 소비자 수요의 일반적인 일일 곡선을 사용하여 30 분의 시간적 해상도로 전형적인 평일 동안 시뮬레이션을 수행하는 데 사용되었습니다. 각각의 전형적인 일일 곡선의 표준 편차 값을 이용할 수 있었고 사례 연구에 대한 민감도 분석을 수행하는 데 사용되었습니다.
반응 형 소비자의 수는 사례 연구 지역의 전기 유틸리티에서 수행 한 설문 조사를 기반으로 정의되었습니다. 사례 연구는 DR 및 PVDG가없는 기본 사례 (시나리오 1)와 반응 형 소비자 그룹이 두 가지 다른 수준의 DR 및/또는 PVDG를 채택한 시나리오 2-9로 구성되었습니다 (그림 2 참조)
.
DR과 함께 반응 형 소비자가 채택한 TOU 관세는 (그림 3 참조) 주중 피크 시간 19:00에서 21:59까지 가장 높은 가격을 제시했습니다. 공휴일과 주말의 에너지 가격은 피크 오랫동안 가격과 동일했습니다. DR 수준은 [4] :-0.34에서 추정 된 상이한 수요 가격 탄력성 계수에 기초하여 정의되었으며 레벨 2의 경우 -0.16이 각각 기본 사례에 비해 약 20% 및 10% 피크 수요 감소를 초래 하였다 [3].
.
적용 가능한 시나리오에서, 각각의 반응 형 소비자에 대한 태양 광 (PV) 시스템은 소비자 전기 설치의 정격 용량을 초과하지 않도록 크기가 크고 소비자가 소비하는 일일 에너지는 PV 시스템에 의해 생성되는 일일 에너지보다 더 컸습니다. PVDG의 두 가지 수준은 다음과 같이 정의되었습니다. 레벨 1은 12 월 평균 POA 조도 및 PV 패널 온도 곡선에 해당하며 (연도의 가장 높은 에너지 생산량), 레벨 2는 6 월의 평균 POA 조도 및 PV 패널 온도 곡선 (연도의 가장 낮은 에너지 생산)에 해당합니다 [3].
변전소 피크 수요 및 시스템 최대 전력 손실의 가장 큰 감소는 각각 약 6%와 11%였으며, DR 수준이 가장 높은 시나리오 2, 6 및 7에서 발생했습니다 (그림 4 참조). 피크 수요 감소는 반응 형 소비자 수요 감소와 최대 유통 시스템 전력 손실의 특파원 감소로 인한 것이 었습니다. PVDG는 시스템 피크 가격 시간 동안 태양 조사가 없기 때문에 피크 수요 감소에 기여하지 않았다 [3].
변전소 에너지 소비의 가장 큰 감소는 대략 9%였으며 PVDG 수준이 가장 높은 시나리오 4, 6 및 8에서 발생했습니다 (그림 5 참조). 변전소 에너지 소비의 감소는 반응 형 소비자의 PV 시스템에 의한 에너지의 부분 공급과 유통 시스템 에너지 손실의 특파원 감소 때문입니다. 분포 시스템 에너지 손실의 가장 큰 감소는 대략 13%였으며 DR과 PVDG 수준이 가장 높은 시나리오 6에서 발생했습니다 [3].
최대 수요가 9.73kW 인 반응 형 소비자 샘플의 가장 큰 에너지 청구서 절약은 전형적인 브라질 연도의 가중 평균으로 계산 된 약 36%였으며 PVDG 수준이 가장 높은 시나리오 4에서 발생했습니다 (그림 6 참조). DR과 PVDG 수준이 가장 높은 시나리오 6의 법안 절약은 약 35%였으며, 이는 백인 관세와 PVDG의 동시 채택이 소비자에게 경제적으로 매력적이지 않을 수 있음을 나타냅니다 [3].
통계적 방법을 사용하여 사례 연구에 대한 민감도 분석을 제시하기 위해, 해당 시나리오에서 모든 소비자의 수요 곡선 및 POA 조도 및 PV 패널 온도 곡선에 임의의 변동성을 추가하는 일련의 100 개의 시뮬레이션이 수행되었습니다. 곡선의 표준 편차 값의 20%를 곱한 평균 및 분산을 갖는 임의의 숫자를 원래 평균값에 추가했습니다 (그림 7의 예 참조) [3].
.
통계 분석을 통해 얻은 변전소 피크 수요 및 에너지 소비의 평균 및 표준 편차 결과는도 1 및 2에 제시되어있다. 8 및 9.
DR 및 PVDG와 같은 자원은 전기 시스템의 확장에 대한 투자 연기를 허용하고 전기 생성에 재생 가능한 공급원의 참여를 증가시키고 전기 네트워크 에너지 효율성 및 에너지 절약을 개선 할 수 있습니다. 정책 결정은 DR과 PVDG의 동시 사용을 자극하기 위해 선택적인 백인 관세에 대한 대안을 고려해야합니다 [3].
이러한 결과는 최근 Applied Energy로 발표 된 전력 유틸리티 계획을위한 자원으로서 수요 반응 분석 및 광전지 분산 생성이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 이 작품은 Matheus Sabino Viana, Giovanni Manassero Junior 및 São Paulo 대학의 Miguel E. M. Udaeta에 의해 수행되었습니다.
.참고 문헌 :
- r. Deng, Z. Yang, M. Y. Chow 및 J. Chen,“스마트 그리드에서의 수요에 대한 설문 조사 :수학적 모델 및 접근법”, IEEE Trans. Ind. Informatics, Vol. 11, 아니오. 3, pp. 570–582, 2015.
- h. C. Gils,“독일의 미래 수요 대응을위한 경제적 잠재력 - 모델링 접근 및 사례 연구”, Appl. 에너지, vol. 162, pp. 401–415, 2016.
- m. S. Viana, G. Manassero 및 M. E. M. Udaeta,“전력 유틸리티 계획을위한 자원으로서 수요 응답 및 태양 광 분산 생성 분석”, Appl. 에너지, vol. 217, 아니오. 2018 년 5 월, pp. 456–466, 2018.
- l. Hollanda,“경제 규제에 대한 에세이. 브라질의 가계 전기 수요에 대한 마이크로다타 접근,”Fundação Getúlio Vargas, 2012.
