Akın TAŞCIKARAOĞLU, Ozan ERDİNÇ

12652

POMPALANMIŞ SU TABANLI ENERJİ DEPOLAMA ÜNİTESİ KULLANIMINA VE DİNAMİK FİYATLANDIRMAYA DAYANAN BİR KAZANÇ OPTİMİZASYONU YAKLAŞIMI

Bu çalışmada, değişken ve süreksiz enerji üretimine sahip olan rüzgar çiftliklerinden, gün öncesi ve dengeleme piyasalarının mevcut olduğu bir güç sisteminde en yüksek ekonomik kazancı elde edebilmek amacıyla bir optimizasyon problemi önerilmektedir. Pompalanmış su tabanlı bir enerji depolama ünitesinin rüzgar çiftliği ile birlikte kullanılmasına dayanan bu yöntem, enerji piyasalarındaki fiyat değişimden faydalanarak güç santralinden elde edilen kazancı arttırmaktadır ve aynı zamanda santralin bağlı olduğu güç sistemindeki pik yük talebinin bir kısmını karşılayarak sisteme destek olmaktadır. Önerilen yaklaşımın etkinliğini inceleyebilmek amacıyla gerçek rüzgar ve fiyat verilerinden faydalanılarak detaylı benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir ve sonuçlar depolama ünitesinin olmadığı ve önerilen fiyat bazlı enerji yönetimi yaklaşımının kullanılmadığı çeşitli durumlar için elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, pompalanmış su tabanlı enerji depolama ünitelerinin yüksek güçlerde etkin bir şekilde kullanılabilecek bir enerji depolama sistemi olduğu ve bu sistemin ekonomik açıdan en verimli şekilde kullanılabilmesinde önerilen optimizasyon probleminin oldukça başarılı olduğu gösterilmiştir. 
Anahtar Kelimeler:

Pompa depolamalı hidroelektrik santral, rüzgar türbini, enerji depolama sistemleri, elektrik piyasaları

PDF

___

  • Al-Swaiti, M.S., Al-Awami, A.T. ve Khalid, M.W. (2017). Co-optimized trading of wind-thermal-pumped storage system in energy and regulation markets, Energy, 138, 991-1005.
  • Attya, A.B.T. ve Hartkopf, T. (2015). Utilising stored wind energy by hydro-pumped storage to provide frequency support at high levels of wind energy penetration, IET Generation, Transmission & Distribution, 9(12), 1485-1497.
  • Bruninx, K., Dvorkin, Y., Delarue, E., Pandžić, H., D’haeseleer, W. ve Kirschen. D.S. (2016). Coupling pumped hydro energy storage with unit commitment, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 7(2), 786-796.
  • Chen, C.L., Chen, H.C. ve Lee, J.Y. (2016). Application of a generic superstructure-based formulation to the design of wind-pumped-storage hybrid systems on remote islands, Energy Conversion and Management, 111, 339-351.
  • de Boer, H.S., Grond, L., Moll, H. ve Benders, R. (2014). The application of power-to-gas, pumped hydro storage and compressed air energy storage in an electricity system at different wind power penetration levels, Energy, 72, 360-370.
  • de la Nieta, A.A.S., Contreras, J. ve Catalão, J.P. (2016). Optimal single wind hydro-pump storage bidding in day-ahead markets including bilateral contracts, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 7(3), 1284-1294.
  • Yazarlara ait yayın. (2017).
  • Foley, A.M., Leahy, P.G., Li, K., McKeogh, E.J. ve Morrison, A.P. (2015). A long-term analysis of pumped hydro storage to firm wind power, Applied Energy, 137, 638-648.
  • Global Wind Energy Council. (2016). Global wind report annual market update.
  • Iowa State University of Science and Technology. The Iowa Environmental Mesonet (IEM). http://mesonet.agron.iastate.edu/request/download.phtml?network=CA_ASOS. Erişim tarihi: 1 Ağustos 2017.
  • Khodayar, M.E., Shahidehpour, M. ve Wu, L. (2013). Enhancing the dispatchability of variable wind generation by coordination with pumped-storage hydro units in stochastic power systems, IEEE Transactions on Power Systems, 28(3), 2808-2818.
  • Kiran, B.D.H. ve Kumari, M.S. (2016). Demand response and pumped hydro storage scheduling for balancing wind power uncertainties: A probabilistic unit commitment approach, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 81, 114-122.
  • Kusakana, K. (2016). Optimal scheduling for distributed hybrid system with pumped hydro storage. Energy Conversion and Management, 111, 253-260.
  • Ma, T., Yang, H. ve Lu, L. (2014). Feasibility study and economic analysis of pumped hydro storage and battery storage for a renewable energy powered island, Energy Conversion and Management, 79, 387-397.
  • Ma, T., Yang, H., Lu, L. ve Peng, J. (2015). Optimal design of an autonomous solar–wind-pumped storage power supply system, Applied Energy, 160, 728-736.
  • Ma, T., Yang, H., Lu, L. ve Peng, J. (2015). Pumped storage-based standalone photovoltaic power generation system: Modeling and techno-economic optimization, Applied Energy, 137, 649-659.
  • Ming, Z., Kun, Z. ve Liang, W. (2014). Study on unit commitment problem considering wind power and pumped hydro energy storage, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 63, 91-96.
  • Morales, J.M., Conejo, A.J., Madsen, H., Pinson, P. ve Zugno, M. Integrating renewables in electricity markets: operational problems, Yayın No: 205, Springer Science & Business Media, USA, Springer, 2013.
  • Papaefthymiou, S.V., Lakiotis, V.G., Margaris, I.D. ve Papathanassiou, S.A. (2015). Dynamic analysis of island systems with wind-pumped-storage hybrid power stations, Renewable Energy, 74, 544-554.
  • Papaefthymiou, S.V. ve Papathanassiou, S.A. (2014). Optimum sizing of wind-pumped-storage hybrid power stations in island systems, Renewable Energy, 64, 187-196.
  • Yazarlara ait yayın. (2016).
  • Pérez-Díaz, J.I. ve Jiménez, J. (2016). Contribution of a pumped-storage hydropower plant to reduce the scheduling costs of an isolated power system with high wind power penetration, Energy, 109, 92-104.
  • Petrakopoulou, F., Robinson, A. ve Loizidou, M. (2016). Simulation and analysis of a stand-alone solar-wind and pumped-storage hydropower plant, Energy, 96, 676-683.
  • Sousa, J.A., Teixeira, F. ve Faias, S. (2014). Impact of a price-maker pumped storage hydro unit on the integration of wind energy in power systems, Energy, 69, 3-11.
  • Stoppato, A., Cavazzini, G., Ardizzon, G. ve Rossetti, A. (2014). A PSO (particle swarm optimization)-based model for the optimal management of a small PV (Photovoltaic)-pump hydro energy storage in a rural dry area, Energy, 76, 168-174.
  • Yazarlara ait yayın. (2014).
  • Vieira, B., Viana, A., Matos, M. ve Pedroso, J.P. (2016). A multiple criteria utility-based approach for unit commitment with wind power and pumped storage hydro, Electric Power Systems Research, 131, 244-254.
  • Yıldız, C. ve Şekkeli, M. (2016). Türkiye gün öncesi elektrik piyasasında rüzgar enerjisi ve pompaj depolamalı hidroelektrik santral için optimum teklif oluşturulması, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(5), 361-366.
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
Arşiv
Sayıdaki Diğer Makaleler

Fonksiyonel SEBS Nanofiberlerinin Elektro Çekim İle Üretim Ve Analizi

Huseyin AVCİ, Esra AKKULAK, Hazal GERGEROGLU, Hamed GHORBANPOOR, Bedri BAKSAN, Fatma DOĞAN GÜZEL

POMPALANMIŞ SU TABANLI ENERJİ DEPOLAMA ÜNİTESİ KULLANIMINA VE DİNAMİK FİYATLANDIRMAYA DAYANAN BİR KAZANÇ OPTİMİZASYONU YAKLAŞIMI

Akın TAŞCIKARAOĞLU, Ozan ERDİNÇ