Divényi Dániel, BME-VET Konzulens: Dr. Dán András 57. MEE Vándorgyűlés, 2010. szeptember
Tartalom Probléma ismertetése A létrehozott modell Ágenstechnológia általában Az alkalmazott modell részletes ismertetése Eredmények Összefoglalás 2
Probléma ismertetése A magyar VER (2009) 8298MW rendelkezésre álló teljesítmény, 6380MW csúcsterhelés Rendszerirányító: termelés és fogyasztás egyensúlyának fenntartása 2009: leszabályozás 7%, atomerőmű visszaterhelése 3
Probléma ismertetése Kötelező átvételi termelés (KÁT) Megújuló és nagy hatásfokú technológia támogatása A teljes energiafelhasználás 18%-a (2009) Kiserőművek többsége a KÁT-rendszer tagja Kapcsolt erőművek (994 MW) Biotermikus erőművek (130 MW) Szélerőművek (225 MW) Kötelező átvétel nehezíti a tartalékok kihasználását Gazdaságilag nincsenek ösztönözve Kapcsolt erőművekre vonatkozó hatásfok előírások miatt 4
Probléma ismertetése A megoldandó feladatok Kapcsolt erőműveknél Távfűtő szolgáltatás Hőigény modellezés Gázfogyasztás KÁT hatásfok előírásai Szélerőműveknél Szélsebesség modellezés Karbantartások és kiesések 5
Modell: Multi-ágens rendszer Ágens Önálló egység A környezet változásait érzékeli és azokra reagál Saját tudásbázis a döntések meghozására Kommunikáció egymással Környezet Az ágensek élettere Az ágensektől független paraméterek Szoftver technológia Ágensek~ objektumok privát változókkal és tagfüggvényekkel Környezet~ globális (sztochasztikus) változók 6
Modell: Alkalmazott ágensek Kiserőmű ágensek (DGAgent: CogenDG és WindDG) Valós paraméterek Stratégiák a döntések meghozatalához Állapottér módszer az általános algoritmusokhoz Erőmű-koncentrátor ágens Interfész a kiserőművek és az rendszerirányító között Tartalék igény kiszolgálása Környezet Idő, hőigény, szélsebesség, kiesések előidézése, tartalékigények generálása 7
Modell: Állapottér módszer Üzemeltetési szabályok technológiafüggőek Cél: azonos algoritmus minden technológiára Állapot Egy lehetséges üzemállapot Technológiától független paraméterek Pl. villamos teljesítmény, gépterhelések, szabályozási idő Elérhetőséghez feltételek Pl. üzemképes gépegységek száma, szélsebesség, (hőtároló kapacitás) 8
Modell: Állapottér módszer 9
10
Modell: Algoritmus Algoritmusok indító okai Menetrend Kiesés Tartalék Elv Szűrés Minősítés Optimalizálás Stratégiák alapján 11
Modell: Stratégiák Szempontok Korlátok/Stratégiák Menetrend Kiesés Tartalék Szűrés Üzemképes egységek + + + Szélsebesség + + + hőigény hőigény vill. igény 1,0 1,0 1,0 1,0 0,3 0,9 Hatásfok 0,2 0,1 0,4 Gázmenetrend 0,0 0,1 0,4 Hőszolgáltatás 0,5 0,7 0,9 Minősítés Optimalizálás Felfutás/üzemidő (α tényezők) Gépváltás profit (1 + α ct Ctrl + α gu GUCh + α ef Eff + α g Gas + α ththm ) 12
Modell: Verifikáció DGSimu MAVIR 140 120 100 80 60 40 20 0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 13
Modell: Verifikáció DGSimu MAVIR 140 120 100 80 60 40 20 0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 14
Modell: Összefoglalás A kiserőművek modellezése a technológiák eltérése és a számos korlátozó tényező miatt igen összetett probléma. Multi-ágens rendszer alkalmazásával minden egyes kiserőműnek önálló paraméterei lehetnek, saját stratégia szerint üzemelhetnek. Az állapottér módszer segítségével az optimalizálás áttekinthető, és könnyen további szempontokkal bővíthető. 15
Eredmények: Elérhető tartalék Tartalékigények a MAVIR 2009-es igényei alapján A szimulációban 450MW kapcsolt kiserőmű teljesítmény 16
Eredmények: Függőségek 17
Eredmények: Függőségek 18
Eredmények: Önköltség 19
Eredmények: Integráció foka 20
Eredmények: Összefoglalás Javaslat pilot projekthez 7-10 kiserőmű Beépített teljesítmény: 5-15 MW Technológiák: gázmotor és CCGT Legjobb teljesítési arány a következő igényeknél leszabályozás A névleges teljesítmény 10-15%-ának megfelelő igény 3-4 óra hosszan 21
Összefoglalás A magyar VER-ben igen szűkek a szabályozási lehetőségek A felállított multi-ágens modell alkalmas az elosztott (kapcsolt és szél-) erőművek üzemének modellezésére A modell segítségével lehetőség nyílik számos kérdés szimulációjára: Kapcsolt erőművekre vonatkozó eredmények: az elérhető tartalékteljesítményről az elérhető teljesítmény kapcsolata számos tényezővel különböző fokú integrálás hatásáról 22
Köszönöm a figyelmet! divenyi.daniel@vet.bme.hu
Felhasznált források A villamosenergia-rendszer adatai (2009), MAVIR Éves jelentés (2009), MAVIR Szabályozási tartalékok (2009), MAVIR Transzparencia A KÁT-ra jogosult kapcsolt termelő 2010. december 31. utáni támogatásáról (2009), MEH Kiserőművi engedélyesek, Villamos energia határozatok, MEH DGSimu program 24