NÂNG CAO HIỆU QUẢ THIẾT KẾ ĐẦU TƯ MỞ RỘNG ĐIỆN GIÓ TRONG ĐIỀU KIỆN CẠNH TRANH THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CÓ XÉT ĐẾN TÍNH BẤT ĐỊNH

Đinh Ngọc Sang; Nguyễn Tùng Linh; Trương Việt Anh

doi:10.34238/tnu-jst.11135

NÂNG CAO HIỆU QUẢ THIẾT KẾ ĐẦU TƯ MỞ RỘNG ĐIỆN GIÓ TRONG ĐIỀU KIỆN CẠNH TRANH THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CÓ XÉT ĐẾN TÍNH BẤT ĐỊNH

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 18/09/24 Ngày hoàn thiện: 26/11/24 Ngày đăng: 26/11/24

Các tác giả

1. Đinh Ngọc Sang, 1) Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, 2) Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh
2. Nguyễn Tùng Linh, Trường Đại học Điện lực
3. Trương Việt Anh , Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

Bài báo này nghiên cứu nâng cao hiệu quả đầu tư mở rộng các trang trại điện gió (WPP) hiện hữu. Đề xuất này nhằm cải thiện các thách thức cố hữu trong thời đại ngày càng giảm chính sách ưu đãi cho loại hình năng lượng này. Hơn nữa còn chủ động giảm thiểu ảnh hưởng của tính bất định tốc độ gió kèm với tăng sức cạnh tranh khi nguồn điện gió tham gia vào thị trường điện. Để giải quyết các vấn đề đó, nghiên cứu tối ưu các chỉ tiêu đầu tư tài chính và đánh giá so sánh giữa các kịch bản mở rộng trang trại điện gió với kịch bản thiết kế truyền thống. Trong bài toán tối ưu đó, mô hình thiết kế chuyên sâu để nâng hiệu suất vận hành máy biến áp truyền tải (TTS) xét đến xác suất bất định công suất phát điện gió. Hơn thế nữa, công suất nguồn trữ năng (ESS) được xác định và xây dựng tích hợp để trữ điện dư có giá trị sử dụng thấp và nâng giá trị khai thác tối ưu sản lượng điện gió bán trên thị trường điện. Kết quả thử nghiệm đề xuất đã chỉ ra tiềm năng của hoàn vốn đầu tư tăng lên tới 5,64 lần cho kịch bản đề xuất, từ 2,56 lên 17,28 triệu Euro; và lợi tức đầu tư (ROI) cũng tăng 5,51 lần, từ 4,4% lên 24,8%.

Từ khóa

Nguồn điện gió; Thị trường điện; Nguồn trữ năng; Quy hoạch mở rộng nguồn; Bất định

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] J. Em-Udom and N. Jaisumroum, "SDT Smart Hybrid Streetlight Pole Design Utilizing Renewable Energy for a Smart City in Thailand," Smart Grids and Sustainable Energy, vol. 16, no. 8, pp. 1-11, 2023.

[2] B. A. B. Mohamed, "Principle Parameters and Environmental Impacts that Affect the Performance of Wind Turbine: An Overview," Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 47, pp. 7891-7909, 2022.

[3] Vietnam Energy Institute, "Vietnam's National Electricity Development Plan for the Period 2021-2030, Vision to 2050," Hanoi, Vietnam, 2023.

[4] Vietnam Prime Minister, Plan 262/QD-TTg: Implementing Vietnam's National Electricity Development Plan for the period 2021-2030, vision to 2050, Hanoi, 2024.

[5] Vietnam Prime Minister, Decision 500/QD-TTg: Approving the Vietnam's National Electricity Development Plan for the Period 2021-2030, Vision to 2050, Hanoi, 2023.

[6] V. A. Truong, N. S. Dinh, and T. L. Duong, "Profit Maximization of Wind Power Plants in the Electricity Market Based on Linking Models Between Energy Sources," Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 48, no. 8, pp. 6275-6291, 2023.

[7] C. Dhanamjayulu, P. Sanjeevikumar, and S. Muyeen, "A structural overview on transformer and transformer-less multi level inverters for renewable energy applications," Energy Reports, vol. 8, pp. 10299-10333, 2022.

[8] A. V. Truong, L. T. Nguyen, and S. N. Dinh, "Controlling Output Power to Enhance the Investment Efficiency of Wind Farms by Maximizing the Capacity of Transmission Transformers and Integrating Energy Storage Systems," Engineering, Technology & Applied Science Research, vol. 14, no. 4, pp. 15751-15756, 2024.

[9] O. D. A. Rocha, K. Morozovska, T. Laneryd, O. Ivarsson, C. Ahlrot, and P. Hilber, "Dynamic rating assists cost-effective expansion of wind farms by utilizing the hidden capacity of transformers," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 123, 2020, Art. no. 106188.

[10] A. M. Gomez, K. Morozovska, T. Laneryd, and P. Hilber, "Optimal sizing of the wind farm and wind farm transformer using MILP and dynamic transformer rating," International Journal of Electrical Power and Energy Systems, vol. 107645, no. 136, 2022, Art. no. 107645.

[11] M. Fantauzzi, D. Lauria, F. Mottola, and D. Proto, "Estimating Wind Farm Transformers Rating through Lifetime Characterization Based on Stochastic Modeling of Wind Power," Energies, vol. 14, no. 1498, pp. 1-16, 2021.

[12] T. Cai, M. D. K. Chen, and T. Gong, "Methods of participating power spot market bidding and settlement for renewable energy systems," Energy Reports, vol. 8, pp. 7764-7772, 2022.

[13] K. Sharma, A. Gupta, and R. Bhakar, "Wind Power Scenario Generation Considering Spatiotemporal Correlations: A Distribution Free Hybrid VARMA-Copula Approach," Smart Grids and Sustainable Energy, vol. 8, no. 17, pp. 1-18, 2023.

[14] P. Spodniak, K. Ollikka, and S. Honkapuro, "The impact of wind power and electricity demand on the relevance of different short-term electricity markets: The Nordic case," Applied Energy, vol. 283, 2021, Art. no. 116063.

[15] H. Wang, N. Zhang, E. Du, J. Yan, S. Han, and Y. Liu, "A comprehensive review for wind, solar, and electrical load forecasting methods," Global Energy Interconnection, vol. 5, no. 1, pp. 9-30, 2022.

[16] T. Zuo, Y. Zhang, X. Xie, K. Meng, Z. Tong, Z. Y. Dong, and Y. Jia, "A Review of Optimization Technologies for Large-scale Wind Farm Planning with Practical and Prospective Concerns," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 19, no. 7, pp. 1-14, 2022.

[17] L. Al-Ghussain, A. D. Ahmad, A. M. Abubaker, and M. A. Mohamed, "An integrated photovoltaic/wind/biomass and hybrid energy storage systems towards 100% renewable energy microgrids in university campuses," Sustainable Energy Technologies and Assessments, vol. 46, 2021, Art. no. 101273.

[18] M. A. Mohamed, T. Jin, and W. Su, "An effective stochastic framework for smart coordinated operation of wind park and energy storage unit," Applied Energy, vol. 272, 2020, Art. no. 115228.

[19] T. T. Nguyen, H. D. Nguyen, and M. Q. Duong, "Optimal Power Flow Solutions for Power System Considering Electric Market and Renewable Energy," Applied Sciences, vol. 13, no. 5, 2023, Art. no. 3330.

[20] L. Dawson and A. M. Knight, "Investigating the impact of a dynamic thermal rating on wind farm integration," IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 17, pp. 2449-2457, 2023.

[21] S. H. H. Kazmi, T. Laneryd, K. Giannikas, S. F. Ahrenfeldt, T. S. Sørensen, and J. Holbøll, "Cost optimized dynamic design of offshore windfarm transformers with reliability and contingency considerations," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 128, 2021, Art. no. 106684.

[22] P. Wais, "A review of Weibull functions in wind sector," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 70, pp. 1099-1107, 2017.

[23] P. P. Biswas, P. N. Suganthan, and G. A. J. Amaratunga, "Optimal power flow solutions incorporating stochastic wind and solar power," Energy Conversion and Management, vol. 148, pp. 1194-1207, 2017.

[24] M. Hannan, S. Wali, P. Ker, M. A. Rahman, M. Mansor, V. K. Ramachandaramurthy, K. Muttaqi, T. Mahlia, and Z. Dong, "Battery energy-storage system: A review of technologies, optimization objectives, constraints, approaches, and outstanding issues," Journal of Energy Storage, vol. 42, 2021, Art. no. 103023.

[25] The International Electrotechnical Commission (IEC), International Standards: Power transformers – Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers, IEC 60076-7, The International Electrotechnical Commission (IEC), 2018.

[26] M. M. Rahman, A. O. Oni, E. Gemechu, and A. Kumar, "Assessment of energy storage technologies: A review," Energy Conversion and Management, vol. 223, 2020, Art. no. 113295.

[27] K. Mongird, V. V. Viswanathan, P. J. Balducci, M. J. E. Alam, V. Fotedar, V S. Koritarov, and B. Hadjerioua, "Energy Storage Technology and Cost Characterization Report," U.S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information, 2019.

[28] L. T. Seguro, J. V. Seguro, and T. W. Lambert, "Modern estimation of the parameters of the Weibull wind speed distribution for wind energy analysis," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 85, pp. 75-84, 2000.

[29] D. Z. Ray and E. M.-S. Carlos, "MATPOWER Test Cases," 24 January 2018. [Online]. Available: https://matpower.org/docs/ref/matpower5.0/case_ieee30.html. [Accessed July 25, 2023].

[30] D. Cao, W. Hu, X. Xu, T. Dragičević, Q. Huang, Z. Liu, Z. Chen, and F. Blabjerg, "Bidding strategy for trading wind energy and purchasing reserve of wind power producer – A DRL based approach," Electrical Power & Energy Systems, vol. 117, 2020, Art. no. 105648.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11135

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ