ТРАНЗАКТИВНІ ЛОКАЛЬНІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНІ СИСТЕМИ: ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ  ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

Галина Бєлоха; Максим Тараба

doi:10.20535/1813-5420.4.2023.290888

Автор(и)

Галина Бєлоха Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-4277-367X
Максим Тараба Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0000-0431-3942

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2023.290888

Ключові слова:

транзактивна енергія, Microgrid, локальні енергетичні ринки, відновлювані джерела, розосереджені джерела

Анотація

Через глобальні занепокоєння щодо зміни клімату, розгортання розподілених енергетичних ресурсів і впровадження систем зберігання електричної та теплової енергії було прискорено, щоб мінімізувати викиди CO₂. Крім того, було наголошено на необхідності оптимального енергетичного менеджменту цих енергетичних ресурсів, щоб зменшити потребу в нових енергетичних ресурсах. Поняття транзактивної енергії та, відповідно, транзактивних систем було введено для сучасних енергосистем як системи економічних і керуючих механізмів, які дозволяють динамічно балансувати попит і пропозицію у всій електричній інфраструктурі з використанням вартості як ключового показника. Це забезпечує економічно ефективну інтеграцію ВДЕ та створює стимули для інвестицій та інноваційного оновлення місцевих енергетичних систем, що дозволяє управляти як пропозицією, так і попитом на електроенергію. В статті розглянуто архітектури транзактивних систем, її складові. Основною цільовою функцією транзактивних систем є мінімізація загальних річних витрат на локальну систему, що підтримує безперервність енергопостачання. Для оцінки поточної собівартості електроенергії необхідно мати інформацію щодо розподілу інвестицій, вкладених в проект перед початком його реалізації, між періодами реалізації проекту. Розглянуті критерії оптимізації, використання яких залежить від конкретних цілей. Важливо використовувати багатокритеріальну оптимізацію та методи керування для визначення структури системи та оптимального розподілу енергії, отриманої з різних джерел, щоб максимізувати ефективність усієї системи, одночасно сприяючи максимальному скороченню викидів у навколишнє середовище, і при цьому мінімізуючи витрати на виробництво енергії.

Посилання

Khorasany, Mohsen, Donald Azuatalam, Robert Glasgow, Ariel Liebman, and Reza Razzaghi. 2020. "Transactive Energy Market for Energy Management in Microgrids: The Monash Microgrid Case Study" Energies 13, no. 8: 2010. https://doi.org/10.3390/en13082010

Widergren, S.E.; Hammerstrom, D.J.; Huang, Q.; Kalsi, K.; Lian, J.; Makhmalbaf, A.; McDermott, T.E.; Sivaraman, D.; Tang, Y.; Veeramany, A.; et al. Transactive Systems Simulation and Valuation Platform Trial Analysis; Technical Report; Pacific Northwest National Lab. (PNNL): Richland, WA, USA, 2017.

Melton, R. Pacific Northwest Smart Grid Demonstration Project Technology Performance Report Volume 1: Technology Performance; Technical Report; Pacific Northwest National Lab. (PNNL): Richland, WA, USA, 2015.

Holmberg, D.G.; Hardin, D.; Melton, R.; Cunningham, R.; Widergren, S. Transactive Energy Application Landscape Scenarios; Technical Report; NIST: Gaithersburg, MD, USA, 2016.

Orsini, L.; Kemenade, C.; Webb, M.; Heitmann, P. Transactive Energy A New Approach for Future Power Systems. LO3 Energy. 2019. Available online: https://exergy.energy/wp-content/uploads/2019/03/TransactiveEnergy-PolicyPaper-v2-2.pdf (accessed on 27 March 2020).

Huang, Qi & Amin, Waqas & Umer, Khalid & Afzal, Muhammad. (2021). A review of transactive energy systems: Concept and implementation. Energy Reports. 7. 10.1016/j.egyr.2021.05.037.

Honarmand, Mohammad & Hosseinnezhad, Vahid & Hayes, Barry & Siano, Pierluigi. (2021). Local Energy Trading in Future Distribution Systems. Energies. https://doi.org/14.3110.10.3390/en14113110

Zahraoui, Y.; Alhamrouni, I.; Mekhilef, S.; Basir Khan, M.R.; Seyedmahmoudian, M.; Stojcevski, A.; Horan, B. (2021) Energy Management System in Microgrids: A Comprehensive Review. Sustainability, 13, 10492. https://doi.org/10.3390/su131910492

Khorasany, Mohsen & Azuatalam, Donald & Glasgow, Robert & Liebman, Ariel & Razzaghi, Reza. (2020). Transactive Energy Market for Energy Management in Microgrids: The Monash Microgrid Case Study. Energies. 13. 2010. https://doi.org/10.3390/en13082010.

Бєлоха Г.С. Оптимізація технікоекономічних показників локальних систем електроживлення з транзактивним керуванням [Електронний ресурс] : монографія / Г. С. Бєлоха ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 4,01 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 127 с https://ela.kpi.ua/handle/123456789/56855

Siano, P.; De Marco, G.; Rolán, A.; Loia, V. A survey and evaluation of the potentials of distributed ledger technology for peer-to-peer transactive energy exchanges in local energy markets. IEEE Syst. J. 2019, 13, 3454–3466. [CrossRef]

Zia, M.F.; Elbouchikhi, E.; Benbouzid, M.; Guerrero, J.M. Microgrid transactive energy systems: a perspective on design, technologies, and energy markets. In Proceedings of the IECON 2019-45th Annual Conference of the IEEE

Zia, M.F.; Benbouzid, M.; Elbouchikhi, E.; Muyeen, S.; Techato, K.; Guerrero, J.M. Microgrid transactive energy: Review, architectures, distributed ledger technologies, and market analysis. IEEE Access 2020, 8, 19410–19432. [CrossRef]

Chen, Jun; Garcia, Humberto E. (2016). Economic optimization of operations for hybrid energy systems under variable markets. Applied Energy, 177, 11–24. https://doi.odg/10.1016/j.apenergy.2016.05.056

S. Rehman, N. Natrajan, M. Mohandes, L. M. Alhems, Y. Himri and A. Allouhi (2020), "Feasibility Study of Hybrid Power Systems for Remote Dwellings in Tamil Nadu, India," in IEEE Access, 8, 143881-143890, https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3014164.

Lin, Y., Wang, J. Realizing the Transactive Energy Future with Local Energy Market: an Overview. Curr Sustainable Renewable Energy Rep 9, 1–14 (2022). https://doi.org/10.1007/s40518-021-00198-0