Avtal kan minska överbelastning i elnätet
Kan man undvika risker för överbelastning i det elektriska systemet genom att avtala med kunderna att vid kritiska förhållanden sänka sin elförbrukning? Tuan Le Anh har i en doktorsavhandling på Chalmers utvecklat en matematisk modell för hur en sådan lösning kan se ut på en avreglerad elmarknad.
Att elmarknaden avreglerats innebär att elföretagen nu agerar på en fri marknad. I den ursprungliga reglerade strukturen var målet att minimera kostnaderna samtidigt som systemet skulle fungera tillförlitligt och säkert. Detta resulterade ofta i dyra investeringar för kraftstationer vilkas fulla kapacitet inte utnyttjades. Den extra kapaciteten användes bara för att täcka extrema belastningsförhållanden. På den fria marknaden är sådana kraftverk som drivs med lågt kapacitetsutnyttjande en ekonomisk förlust, vilket ovillkorligen leder till att stationen stängs. På den avreglerade marknaden optimeras alla stationer för ekonomisk vinning samtidigt som elföretagens ansvar för tillförlitlighet har upphört. Dessutom är det svårt att motivera investeringar för nya kraftverk och samtidigt bedöma den ekonomiska vinningen av en sådan investering.
Dessa faktorer, bland andra, ligger till grund för forskningen om alternativa metoder att tillhandahålla energireserver inom den avreglerade marknaden, som Tuan Le Anh presenterar i sin doktorsavhandling. En sådan metod är lastbortkoppling där kunderna, till exempel ett industriföretag, skriver ett kontrakt med systemoperatören om att elförbrukningen skall reduceras när så krävs. Systemoperatören får då en större energireserv för bättre systemkontroll, medan kunden får sänkta elkostnader och andra fördelaktiga kompensationer som specificeras i kontraktet.
Tuan Le Anh föreslår en matematisk modell för en avreglerad marknad med lastbortkoppling efter avtal. Kunderna som deltar i ett sådant system går med på att minska konsumtionen av el, vilket säljs som en service till systemoperatören. Modellen visar att lastbortkoppling kan hjälpa systemoperatören att underhålla reservnivån vid maximala lastförhållanden. Detta minskar även riskerna för höjda elpriser. Betydelsen av lastbortkoppling vid olika systemfel har också studerats, speciellt har möjligheten att med lastbortkoppling minska risken för överbelastning på transmissionsnätet studerats. För att minska risken för överlast, är det nödvändigt att utarbeta en långsiktig lösning för långvariga överlastförhållanden. Ett alternativ är att investera i reservstationer som placeras strategiskt i nätet för att ta hand om överlaster på ett effektivt sätt. Detta alternativ studeras i avhandlingen med en ”cost-benefit” analys och en kostnadoptimeringskalkyl.
Avhandlingen ”Interruptible Load as an Ancillary Service in Deregulated Electricity Markets” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers den 15 december.
Kontaktinformation
Mer information:
Tuan Le Anh, Elteknik, Chalmers, tel 031-772 1658,
e-post: tuan.le.anh@elkraft.chalmers.se
