بهینه سازی اندازه تجهیزات و زمان بندی توان در مشترکان-تولیدکنندگان خانگی فتوولتائیک برای افزایش خودمصرفی انرژی خورشیدی و مشارکت در خدمت کنترل اولیه فرکانس (FCR)

با گسترش روزافزون نفوذ نیروگاه های فتوولتائیک (PV) در شبکه های قدرت و کاهش تدریجی سهم ژنراتورهای سنکرون، تامین پایداری فرکانس شبکه به یکی از چالش های اصلی سیستم های قدرت آینده تبدیل شده است. در این مقاله، قابلیت فنی و اقتصادی مشارکت سامانه های فتوولتائیک در ارائه خدمت ذخیره ثانویه فرکانس (Frequency Containment Reserve یا FCR) و بازار بالانس به طور جامع و کمی بررسی می شود. مقاله در دو سطح تحلیل انجام می گیرد: نخست، ارزیابی اقتصادی مشارکت یک نیروگاه فتوولتائیک مقیاس بزرگ در بازار FCR بر اساس مقایسه ریاضی درآمد بازار روز بعد (Day-Ahead) و بازار FCR تحت قیود توانی و قیمتی مشخص، و دوم، بهینه سازی مشترک اندازه و زمان بندی توان یک پروزیومر خانگی مجهز به باتری برای افزایش خودمصرفی و ارائه هم زمان FCR با استفاده از یک تابع هدف اقتصادی چندجزئی. همچنین، قابلیت فنی اینورترهای فتوولتائیک و معادلات حاکم بر دینامیک فرکانس سیستم برای ارائه محصول جدید ذخیره ثانویه سریع فرکانس (fast FCR) ارائه و تحلیل می شود. نتایج کمی نشان می دهد که مشارکت در FCR می تواند درآمد سامانه های فتوولتائیک را تا بیش از ۱۱ درصد در روزهای واجد شرایط افزایش دهد و ترکیب آن با افزایش خودمصرفی خانگی می تواند هزینه پلکانی انرژی را تا حدود ۲۰ درصد کاهش دهد.

کلیدواژه ها:

ذخیره ثانویه فرکانس (FCR) ، انرژی خورشیدی فتوولتائیک ، بازار بالانس ، خودمصرفی ، بهینه سازی اندازه باتری