Análisis del mercado Spot con representación estocástica para generación eólica y fotovoltaica

  • Jorge Alexander Alarcón Villamil Universidad Distrital Francisco José de Caldas
  • Sergio Raúl Rivera Rodríguez Universidad Nacional de Colombia
  • Francisco Santamaría Piedrahita Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Resumen

Este artículo analiza el impacto que tienen las plantas de generación fotovoltaica y eólica en el precio del mercado Spot cuando se tiene un modelo de despacho de energía no liberalizado y se usa una estrategia de despacho que da beneficios a las plantas renovables, permitiéndoles despachar con un precio de oferta igual a cero. La técnica de Replicator Dynamics usa la utilidad marginal de las plantas para optimizar el despacho, llegando al óptimo cuando las plantas alcanzan la misma utilidad marginal. El estudio también incluye la representación estocástica de la velocidad del viento y la radiación solar para analizar las variaciones en la utilidad marginal cuando se tiene generación eólica, cuando se tienen generación fotovoltaica y cuando se incluyen los dos sistemas de generación de forma simultánea. Los resultados indican que la estrategia de despacho genera variaciones hasta de un 21.9% en la utilidad marginal, afectando a las plantas en firme con reducciones de hasta un 58.6% en la potencia despachada cuando se tiene únicamente Generación Fotovoltaica e incluso haciendo que disminuya a cero cuando se tiene generación eólica.  

Palabras clave: Despacho de potencia, mercado spot, análisis estocástico, generación fotovoltaica, generación eólica

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor

Jorge Alexander Alarcón Villamil, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Grupo de Compatibilidad e Interferencia Electromagnética GCEM, Ingeniería Eléctrica, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Sergio Raúl Rivera Rodríguez, Universidad Nacional de Colombia

Grupo de investigación EMC, Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Francisco Santamaría Piedrahita, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Grupo de Compatibilidad e Interferencia Electromagnética GCEM, Ingeniería Eléctrica

Citas

A. S. Brouwer, M. van den Broek, A. Seebregts, and A. Faaij, “Impacts of large-scale Intermittent Renewable Energy Sources on electricity systems, and how these can be modeled,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 33, pp. 443–466, May 2014.

C. B. B.M. Buchholz, “The impact of dispersed power generation in distribution systems,” Qual. Secur. Electr. Power Deliv. Syst. 2003. CIGRE/IEEE PES Int. Symp., pp. 198–203, 2003.

G. Kosmadakis, S. Karellas, and E. Kakaras, “Renewable and Conventional Electricity Generation Systems : Technologies and Diversity of Energy Systems,” Renew. Energy Gov., vol. 23, pp. 9–30, 2013.

K. Würzburg, X. Labandeira, and P. Linares, “Renewable generation and electricity prices : Taking stock and new evidence for Germany and Austria,” Energy Econ., vol. 40, pp. 159–171, 2013.

L. Dusonchet and E. Telaretti, “Comparative economic analysis of support policies for solar PV in the most representative EU countries,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 42, pp. 986– 998, 2015.

L. Gabriel and M. Díaz, “Comparación de métodos de asignación a redes para distintos volumenes de transito,” Rev. UIS Ing., vol. 9, no. 1, pp. 77–84, 2010.

V. Toro-tovar, S. Rivera, and E. Mojica-nava, “Mejoras de la regulación de frecuencia utilizando el aumento de inercia de microrredes interconectadas,” Rev. UIS Ing., vol. 16, no. 2, pp. 35–42, 2017.

O. González, A. Pavas, and S. Sánchez, “Cuantificación del ahorro de energía eléctrica en clientes residenciales mediante acciones de gestión de demanda,” Rev. UIS Ing., vol. 16, no. 2, pp. 217–225, 2017.

R. Wilson, “Architecture of Power Markets,” Econométrica, vol. 70, no. 4, pp. 1299–1340, 2002.

A. H. Fathima and K. Palanisamy, “Optimization in microgrids with hybrid energy systems – A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 45, pp. 431–446, May, 2015.

A. Brooks, E. Lu, D. Reicher, C. Spirakis, and B. Weihl, “Demand dispatch,” IEEE Power Energy Mag., vol. 8, no. 3, pp. 20–29, 2010.

N. C. Abdullah Urkmez, “Determining Spot price and economic dispatch in deregulated power systems,” J. Math. Comput. Appl., vol. 15, no. 1, pp. 25–33, 2010.

A. Altunkaynak, T. Erdik, and S. Zekai, “Theoretical derivation of wind power probability distribution function and applications,” J. Appl. Energy, vol. 92, pp. 809– 814, 2012.

S. Mohammadi, S. Soleymani, and B. Mozafari, “Scenario-based stochastic operation management of MicroGrid including Wind, Photovoltaic, Micro-Turbine, Fuel Cell and Energy Storage Devices,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 54, pp. 525–535, Jan. 2014

D. Arango and R. Urrego, “Despacho económico en microredes con penetración de energía renovable usando algoritmo de punto interior y restricciones lineales,” Ing. y Cienc., vol. 13, no. 25, pp. 123–152, 2017.

J. Arevalo, F. Santos, and S. Rivera, “Application of analytical uncertainty costs of solar, wind and electric vehicles in optimal power dispatch,” Rev. Ing., vol. 22, no. 3, pp. 1– 23, 2017.

S. Mathew, G. S. Philip, and C. M. Lim, “Analysis of Wind Regimes and Performance of Wind Turbines,” Adv. Wind Energy Convers. Technol., pp. 71–83, 2011.

E. Mojica-Nava, C. Barreto, and N. Quijano, “Population Games Methods for Distributed Control of Microgrids,” IEEE Trans. Smart Grid, vol. PP, no. 99, pp. 1–1, 2015.
Publicado
2018-01-10