Istotne czynniki, wpływaj ce na poziom kosztów przesyłu energii elektrycznej, cz sto wynikaj ce z warunków pracy sieci elektroenergetycznych, najlepiej odzwierciedlaj taryfy wieloczłonowe. W przypadku systemu elektroenergetycznego sterowanego centralnie i którego praca jest centralnie optymalizowana, szczególnie w zakresie rozkładu obci e , podstawowe uwarunkowania jego funkcjonowania realizowane s poprzez ten wła nie rodzaj taryf przesyłowych. Wprowadzenie reguł rynkowych, które pozwalaj odbiorcom dokonywa swobodnych wyborów dostawców, kieruj c si przy tym jedynie cen , wymusza przekazywanie cz stszych sygnałów o warunkach wiadczonych usług przesyłowych, ni to wynika z taryf wieloczłonowych. Takie zadanie wła ciwie realizuj dynamiczne taryfy przesyłowe, na bie co emituj ce poprzez poziom stawek sygnały o układzie poł cze sieci i obci eniach. Taryfa ta dostarcza informacj o przesyłowych mo liwo ciach sieci, uzupełniaj c obraz mo liwo ci realizacji umów dwustronnych zakupu energii, dokonywany na zasadach konkurencyjnych.
Dynamiczna taryfa przesyłowa uwzgl dnia znaczenie ró nych linii przesyłowych w sieci elektroenergetycznej oraz skutek deregulacji elektroenergetyki. Czynniki wykorzystywane w aukcji usług przesyłowych, opisanej w rozdziale 5.4.2.2. (np. przepustowo linii, dost pna zdolno przesyłowa ATC20 oraz zmienno zapotrzebowania), wymagaj stosowania taryf dynamicznych. Ten rodzaj taryf, w zale no ci od u ytego mechanizmu stanowienia opłat przesyłowych, mo e zapewnia przychód przedsi biorstwu energetycznemu, pokrywaj c koszty funkcjonowania sieci i, mimo znacznej zmienno ci stawek opłat, mo e pozwala na wieloletni predykcj . Przyj cie przeci tnego kosztu usługi przesyłowej jako punktu odniesienia i dynamiczne jego ró nicowanie, w zale no ci od warunków pracy sieci, spełnia funkcj dochodow taryfy oraz pozwala w łatwy sposób kontrolowa poziom kosztów działalno ci przesyłowej.
Niektórzy autorzy, np. Yang [37, 96] proponuj zastosowanie dynamicznych taryf przesyłowych, szczególnie w okresie deregulacji elektroenergetyki, przede wszystkim z uwagi na:
− pokrywanie w pełni kosztów przesyłu, mimo e opłaty przesyłowe s ró ne w kolejnych okresach taryfowych,
− dynamiczn zmienno opłat przesyłowych zale nie od warunków pracy sieci elektroenergetycznej,
− mo liwo wieloletniej predykcji przychodu z opłaty przesyłowej.
20
Zmienno opłat przesyłowych zale y od przepustowo ci sieci, ATC i zapotrzebowania. Ich warto oscyluje wokół bazowego wska nika opłaty przesyłowej (wBTC) i nigdy nie jest stała. Opłaty przesyłowe (OP), bazuj ce na stopniu wykorzystania zdolno ci przesyłowej P i wska niku opłaty przesyłowej wOP w czasie t, przedstawia zale no : ⋅ = T o dt t wOP t P OP ( ) ( ) , (4.17) gdzie:
P(t)– moc czynna wykorzystania zdolno ci przesyłowych w czasie t∈ [0, T], wOP(t)– dynamiczny wska nik opłaty przesyłowej (wDTC) w czasie t,
przedstawiony na rys. 4.17,
T– całkowity czas wykorzystania zdolno ci przesyłowych.
Rys. 4.17. Zmienno w czasie dynamicznego wska nika opłaty przesyłowej
Kiedy P(t) jest warto ci ujemn , opłaty przesyłowe s równie ujemne. Ujemne warto ci zdarzaj si wtedy, gdy przedsi biorstwo sieciowe daje sygnał odbiorcom, którzy wykorzystuj c zdolno ci przesyłowe, zmniejszaj straty sieciowe. Przez cały okres wykorzystania zdolno ci przesyłowych obowi zuj nast puj ce zasady:
odbiorca wykorzystuje zdolno ci przesyłowe tak długo, jak nie ogranicza wykorzystania zdolno ci przesyłowych innym odbiorcom; w przeciwnym razie wska nik wDTC tego odbiorcy b dzie ulegał zmianie;
wykorzystywanie zdolno ci przesyłowych przez odbiorców jest traktowane na równi jedynie wtedy, gdy ma miejsce w tym samym czasie; w danej chwili, bazowy wska nik opłaty przesyłowej (wBTC) ma tak sam warto dla ka dego odbiorcy, za wska nik wDTC jest zmienny w czasie.
Bazowy wska nik opłaty przesyłowej (wBTC) jest definiowany jako całkowity koszt bazowy (BC) infrastruktury przesyłowej, obejmuj cy całkowite opłaty uzyskiwane w danym okresie taryfowym, pokrywaj ce koszty amortyzacji, eksploatacji, remontów, koszty usług systemowych i rozwoju systemu przesyłowego na jednostk wiadczonej usługi przesyłowej (FS). Wyra a go nast puj cy wzór:
FS BC
wBTC= , dla t≤ T , (4.18)
gdzie:
FS = (50 % TTC) · y,
TTC– ł czna maksymalna zdolno przesyłowa linii, wynikaj ca z ogranicze termicznych, napi ciowych i stabilno ci,
y– liczba godzin w okresie wiadczenia usługi przesyłowej.
Planowane koszty bie cego wykorzystania linii przesyłowych, odzyskiwanie w okresie taryfowym, w przybli eniu pokrywaj 50%21 kosztów utrzymania poziomu całkowitych zdolno ci przesyłowych linii.
Pomi dzy pewno ci wiadczonej usługi przesyłowej, a przepustowo ci sieci istnieje zwi zek, co z kolei ma wpływ na dynamiczny wska nik opłaty przesyłowej (wDTC). U ytkownicy, wymagaj cy wy szej niezawodno ci przesyłu liniami o wysokiej przepustowo ci, ponosz wy szy koszt. Wzgl dn przepustowo danej linii przesyłowej wyra a stosunek jej dost pnej przepustowo ci ponad przeci tn i przepustowo ci całej sieci przesyłowej. Dost pn przepustowo sieci odzwierciedla wska nik wDTC oraz wska nik przepustowo ci (wAB). Jest on okre lany jako równowa nik wzgl dnej przepustowo ci (RAT) lub jest jego funkcj . Je eli całkowita liczba linii przesyłowych w sieci wynosi m, za przepustowo pojedynczej linii oznacza AT, to przeci tna przepustowo AAT, RAT i wAB opisuj nast puj ce zale no ci:
m AT AAT m i i = = 1 , (4.19) AAT AT RAT = i , (4.20) RAT wBTC wDTC wAB= = . (4.21)
W pierwszej kolejno ci przepustowo linii przesyłowych udost pniana jest u ytkownikom, którzy maj stałe i długoterminowe umowy na dostaw energii. U ytkownicy ci wymagaj wy szego wAB oraz pierwsze stwa w korzystaniu z usługi przesyłowej, dlatego w porównaniu z pozostałymi u ytkownikami ponosz wy sze koszty przesyłu.
Dost pna zdolno przesyłowa ATC jest głównym czynnikiem, który wpływa na aktywno handlow uczestników rynku energii, gdy odzwierciedla techniczne mo liwo ci sieci przesyłowej realizacji zawartych na nim transakcji. Na rynku o wysokim stopniu rozwoju konkurencji (du a liczba uczestników i ró norodno zawieranych transakcji) lub w warunkach z wysok mo liwo ci wyst pienia przeci e [14, 23, 47, 85], opłaty przesyłowe kształtowane przez rynek powinny by wy sze i przeciwdziała mo liwo ci wyst pienia przeci e . Stosunek ATC/TTC wykorzystywany jest w celu odzwierciedlenia obu tych kwestii. Mała warto tego stosunku ogranicza konkurencj . Oznacza to, e jest wi ksze prawdopodobie stwo wyst pienia przeci enia, a w konsekwencji
21 50% jest warto ci redni i mo e by okre lona w zale no ci od danych historycznych oraz planowanego wzrostu zapotrzebowania.
wy sze wska niki opłat przesyłowych. Funkcja ATC/TTC, nazywana wska nikiem ATC (wATC), definiowana jest jako odzwierciedlenie wpływu ATC/TTC na warto wDTC. Trend zmienno ci dynamicznych opłat przesyłowych, w zale no ci od zmiany ATC/TTC, został przedstawiony jest na rys. 4.18.
Rys. 4.18. Dynamiczny wska nik opłaty przesyłowej w zale no ci od ATC/TTC wg [96]
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania ro nie równie stopie obci enia linii przesyłowych. Chc c zniech ci u ytkowników sieci do zwi kszania obci enia linii przesyłowych w szczycie, a zach ci do wi kszego poboru energii elektrycznej w dolinie obci enia, fluktuacja wDTC powinna by dopasowana do zmieniaj cego si zapotrzebowania w okresach godzinnych, dziennych i rocznych. Funkcja zapotrzebowania, nazwana wska nikiem zapotrzebowania wLD, okre lana jest jako wpływ zmiany zapotrzebowania na warto wska nika wDTC. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania, koszt jego pokrycia przez poszczególne jednostki wytwórcze ro nie. Przyjmuj c, e opłaty przesyłowe stanowi 25% wszystkich opłat za energi elektryczn , godzinowa zmienno wLD jest odpowiednikiem krzywej dynamicznych opłat przesyłowych, przedstawionych na rys. 4.19.
wBTC wDTC
wLD= (4.22)
Zło ono i dynamika zmian w funkcjonowaniu systemów elektroenergetycznych powoduje, e nie jest mo liwe uwzgl dnienie wszystkich czynników wpływaj cych jednocze nie na poziom wska nika wDTC. Z tego powodu zakłada si mo liwo uwzgl dniania coraz to nowych czynników, poprzez zastosowanie otwartej formuły kształtowania dynamicznej opłaty przesyłowej, co wyra a wzór:
... ) ( ) ( ) ( ) (t =wBTC⋅wAB t ⋅wATC t ⋅wLD t ⋅ wDTC (4.23)
Rys. 4.19. Zmienno wLD z zapotrzebowaniem na moc w ci gu 24 godzin