Разработка системы расчета графика потребления электроэнергии предприятием при ценозависимом снижении потребления электроэнергии

Введение 3
1 Зарубежный опыт управления спросом на электроэнергию 7
1.1 Анализ мирового рынка управления спросом 7
1.2 Анализ управления спросом в США 11
2 Изучение управления спросом в России 28
2.1 Изучение ценозависимого снижения потребления 28
2.2 Анализ ценозависимого снижения потребления 30
3 Разработка системы расчета графика потребления электроэнергии 52
3.1 Область применения 52
3.2 Анализ необходимого инструментария 53
3.3 Прикладной программный интерфейс балансирующего рынка 60
3.4 Разработка пользовательского интерфейса 64
3.5 Формализация задач Web-сервиса 65
3.6 Реализация пользовательского интерфейса 66
3.7 Модуль расчета графика потребления электроэнергии 69
3.8 Стоимость разработки системы 72
Заключение 76
Список используемых источников 77
Купить

Предметом исследования является технология ценозависимого потребления.
Актуальность темы высока, так как с 1 июля 2019 года по 31 декабря 2020 года в Российской Федерации субъектами электроэнергетики и потребителями электрической энергии проводился пилотный проект по управлению спросом на электрическую энергию.
Задачей на практике будет анализ механизма ценозависимого снижения потребления.
Управление спросом на электроэнергию (англ. Demand Response) — это изменение потребления электроэнергии ее потребителями по сравнению с их обычным потреблением в определенные промежутки времени, как мера на снижение цен на электроэнергию во времени или как реакция на стимулирующие выплаты, направленные на то чтобы конечный потребитель снижал свою активность в определенные временные периоды высоких цен на оптовом рынке или когда энергосистема поставщика сильно нагружена и требует ввода дополнительных резервных источников энергии. [29]
При этом с помощью управления спросом на электроэнергию можно будет снижать цены на электроэнергию на оптовом рынке, а это даст возможность для снижения цен для конечного потребителя. На данный момент управление спросом у нас в стране стало актуально, после внедрения необходимых на федеральном уровне законодательных актов. Оно становиться средством обеспечения надёжности баланса между энергоснабжением и энергопотреблением, дает возможность более широко интегрировать в энергосистему возобновляемые источники энергии и стимулирует поставщиков энергии к конкуренции на рынке генерации, увеличивая тем самым возможностей потребителей.
Особенности представления электроэнергии в качестве товара, определяются её физическими свойствами, что ведет к необходимости поддержания непрерывного баланса между ее потреблением и производством. Рынки сбыта электроэнергии функционируют так, чтобы постоянно стимулировать участников поддерживать этот необходимый для системы баланс спроса и потребления. Основная роль в работе по поддержанию баланса ложиться на электростанции. При отсутствии мер для стимулирования потребителей, таких как Demand Response, спрос на энергию практически не зависит от цены на нее сформированной рынком и предприятия - потребители неохотно идут на снижения объемов потребления электричества при росте цены на нее. В условиях неэластичного спроса стороной, определяющей цену, будет ее производитель, которому в случае роста нагрузки для удовлетворения повышенного потребления требуется вводить в строй запасные (резервные) мощности, которые чаще всего являются не самыми эффективными.
Таким образом, при помощи снижения потребления, рынок смог бы уйти от ввода в генерацию низкоэффективных генераторов для устранения возможного дисбаланса системы. При этом доля потребителей, желающих снижать свою нагрузку в общемировой практике на прямую зависит от величины стимулирующих выплат и представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Зависимость фактической доли участия потребителей в Demand Response в зависимости от размера стимулирования
При этом участие в проекте предполагает готовность потребителей к добровольному снижению собственного потребления по команде Системного оператора Единой энергетической системы (СО ЕЭС) направляемой потребителю через агрегатора. Само снижение потребления осуществляется определенное количество раз в месяц на строго определенный промежуток времени, при этом продолжительность и объем снижения определяется самим потребителем на основании технических возможностей его энергосистемы. По итогам каждого расчетного месяца определяется фактическое снижение нагрузки и количество исполненных команд, поступивших от агрегатора, и на их основании производятся финансовые расчеты [10]. По предварительной оценке, экономический эффект (вознаграждение потребителя по договору оказания услуг за снижение потребления) от участия в проекте может составить до 350 тысяч рублей ежемесячно за каждый МВт снижения мощности (при условии выполнения всех указанных команд от СО ЕЭС). При этом основными задачами Системного оператора будут являться:
• управление технологическими режимами работы объектов ЕЭС России в реальном времени,
• обеспечение перспективного развития ЕЭС,
• обеспечение эффективной работы оптового и розничного рынков электрической энергии.
Исходя из общемирового и российского опыта, потенциал управления нагрузкой достигается, прежде всего, за счет временного снижения потребления в системах производственно-технологических цепочек, системах вентиляции и кондиционирования, системах электрического нагрева, холодильных установок, а также использования резервных источников питания - генерации и накопителей электроэнергии. При этом с внедрением у потребителей интервальных счётчиков электроэнергии, развитием так называемых «Smart Grid» сетей (интеллектуальных сетей) появляется возможность повышения эластичности потребления энергии за счет некого определенного воздействия на оборудование потребителя, когда это необходимо для поддержания баланса в сетях. На рисунке 2 представлено влияние баланса активной мощности на генерацию и потребление электроэнергии.
Рисунок 2 - Баланс активной мощности в энергосистеме
При этом надо понимать, что управление спросом становится инструментом, позволяющим снижать стоимость электроэнергии для потребителя в часы пик, когда для покрытия дефицита электроэнергии вводятся в строй дополнительные мощности. В таком случае даже небольшое снижение потребления энергии даст возможность для достаточно ощутимого снижения цен на электрическую энергию.
Купить