do tworzenia elastycznych
i stabilnych planów rozwoju systemu
W bloku tematycznym dotyczącym nowych rozwiązań systemowych i technik planistycznych do tworzenia elastycznych i stabilnych planów rozwoju systemu za-prezentowano 23 referaty przygotowane przez przedstawicieli banków, przedsię-biorstw energetycznych, firm konsultin-gowych, uczelni technicznych, instytutów badawczych oraz władz lokalnych z: Arabii Saudyjskiej, Australii, Austrii, Belgii, Chile, Chin, Egiptu, Francji, Hiszpanii, Indii, Ja-ponii, Niemiec, Polski, Rosji, RPA, Serbii, USA, Włoch, Wybrzeża Kości Słoniowej i Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Do najważniejszych zagadnień, które poruszo-no w tych referatach należy zaliczyć poruszo-nowe rozwiązania w zakresie integracji źródeł odnawialnych (niestabilnych) z systema-mi elektroenergetycznysystema-mi, coraz szersze zastosowanie metod probabilistycznych
w procesach planowania rozwoju oraz wdrażanie na szerszą skalę rozwiązań hy-brydowych typu AC/DC, FACTS, systemy wydzielone czy magazyny energii.
Problem szeroko rozumianej integracji źródeł odnawialnych, a w szczególności źró-deł wiatrowych, z systemami elektroenerge-tycznymi został omówiony w referatach [14, 19, 22, 23, 32, i 33], przy czym w referacie [14] skupiono się na sposobach i warunkach umożliwiających realizację idei zrównowa-żonego rozwoju miast poprzez podnoszenie efektywności energetycznej, zastosowanie źródeł odnawialnych i obniżanie emisji, zaś w pozostałych referatach omówiono sposo-by i metody właściwe dla planowania rozwo-ju systemów z dużym udziałem generacji ze źródeł odnawialnych.
W szczególności w referacie [33] wska-zano na konieczność określania wskaźnika akomodacji energii produkowanej w elek-trowniach wiatrowych przez system, doko-nując jednocześnie porównania wyników, jakie dają w tym zakresie metody deter-ministyczne i probabilistyczne. Natomiast w referacie [32] przedstawiono zasadność i efektywność integracji obszarów ma-jących dobre warunki do rozwoju źródeł odnawialnych z obszarami będącymi cen-trami odbioru energii elektrycznej, poprzez wykorzystanie linii wysokiego napięcia prą-du stałego. W referatach tych omówiono również wpływ kosztów przesyłu energii elektrycznej z morskich farm wiatrowych na opłacalność ekonomiczną takich in-westycji [22] – pokazując jednocześnie możliwość analitycznej oceny takiej opła-calności w zastępstwie ponoszenia dodat-kowych kosztów związanych z instalacja-mi pilotażowyinstalacja-mi. Pokazano także szereg dodatkowych czynników odzwierciedlają-cych niepewność pracy systemu z dużym nasyceniem źródeł odnawialnych, które powinny być uwzględniane w procesach planowania rozwoju tych systemów, co rzutuje wprost na konieczność większego wykorzystania metod i modeli probabili-stycznych w tych procesach.
Na konieczność stosowania w coraz większym zakresie metod i modeli pro-babilistycznych wskazano również w re-feratach [20, 26, 28, 29]. Konieczność ta wynika przede wszystkich z rosnącego
udziału w produkcji energii elektrycznej źródeł odnawialnych, których praca często ma charakter losowy, związany z warunka-mi meteorologicznywarunka-mi, a w związku z tym, planowanie rozwoju bazujące wyłącznie na metodach deterministycznych mogłoby prowadzić do przyjmowania rozwiązań nie-optymalnych. Ponadto, w planowaniu roz-woju systemów konieczne jest również od pewnego czasu symulowanie rynku energii, co także skłania do wykorzystywania po-dejścia probabilistycznego. Zastosowanie podejścia probabilistycznego jako uzupeł-nienie podejścia deterministycznego w pla-nowaniu rozwoju, w referacie [20], obejmuje probabilistyczne rozpływy mocy, natomiast w [26] i [28] probabilistykę wykorzystano do tworzenia scenariuszy generacji i zapo-trzebowania, zaś w [29] podejście probabi-listyczne wykorzystano również w analizach typu CBA (Cost Benefit Analysis).
Kolejną dużą grupę referatów stanowiły referaty omawiające zastosowanie nowych urządzeń lub nowych rozwiązań systemo-wych, pozwalających uzyskiwać większą elastyczność systemów elektroenergetycz-nych, rozumianą jako odporność na dużą zmienność przepływów energii elektrycz-nej, zarówno w zakresie ich kierunków, jak i wielkości, wysoki poziom prądów zwar-ciowych, a także przepływy dużych ilości mocy biernej. Do grupy tych referatów na-leży zaliczyć prace [15, 17, 18, 21, 24, 25, 30 i 36].
Wśród zaproponowanych rozwiązań, pozwalających w sposób ekonomiczny na zapewnienie przedmiotowej elastyczności systemów elektroenergetycznych, należy wymienić:
1) urządzenia typu FACTS – w referacie [15] pokazano możliwość modelowania tych urządzeń na platformie PLEXOS, w celu oceny opłacalności ich instalo-wania w określonych miejscach w sys-temie;
2) optymalizację liczby instalowanych dławików kompensacyjnych na liniach przesyłowych [17];
3) systemy autonomiczne (systemy niepo-łączone z systemem elektroenergetycz-nym), składające się ze źródeł odnawial-nych, magazynów energii, urządzeń regu-lacyjnych i automatyk lokalnych [18];
4) systemy hybrydowe AC/DC – w refera-cie [21] omówiono analizę wpływu ukła-dów DC na pracę systemów AC w róż-nych konfiguracjach;
5) magazyny energii wykorzystywane do regulacji częstotliwości [24],
6) rozwiązania typu smart grid dla sieci dystrybucyjnych [25];
7) zarządzanie stroną popytową DSR [30]; 8) elektromechaniczne połączenia AC [36]. W pozostałych referatach [16, 27, 31, 34 i 35], omówiono problematykę plano-wania rozwoju rozległych systemów elek-troenergetycznych i realizacji tych planów w praktyce, przy czym w zakresie planowa-nia skupiono się na modelowaniu dużych systemów i metodach redukcji tych modeli [31] i [34], natomiast w zakresie realizacji budowy fizycznych obiektów przesyłowych wskazano na problemy z uzyskiwaniem pozwoleń na budowę i konieczność two-rzenia tzw. korytarzy przesyłowych, dla których obowiązywałyby uproszczone pro-cedury uzyskiwania takich pozwoleń [16] i [27]. W referacie [35] omówiono wybrane aspekty techniczne związane z przyłącza-niem do systemu elektrowni jądrowej.
Podsumowanie
We wszystkich grupach tematycznych, w których zaprezentowano referaty, domi-nował aspekt wpływu szybko rozwijają-cych się źródeł odnawialnych na procesy planowania rozwoju systemów elektro-energetycznych. Fakt ten przełożył się za-równo na propozycje w zakresie nowych metod i narzędzi, jakie należałoby stoso-wać w procesie planowania rozwoju, jak i na propozycje nowych rozwiązań tech-nicznych, które powinny być brane pod uwagę w przedmiotowym procesie. Zwró-cono także uwagę na rosnącą niepewność co do opłacalności przyszłych inwestycji, tak rozwojowych jak i odtworzeniowych, a w związku z tym na konieczność sto-sowania dodatkowych analiz lub nowych elementów w dotychczas wykonywanych analizach, wspomagających proces po-dejmowania decyzji inwestycyjnych. Za-uważono także, że niezbędna jest większa korelacja między procesami planowania
PKWSE
POLSKI KOMITET WIELKICH SIECI ELEKTRYCZNYCH
rozwoju i zarządzania majątkiem. Jako rozwiązania dla powyższych problemów zaproponowano: wdrożenie w szerokim zakresie metod i podejścia probabilistycz-nego, zastosowanie rozwiązań hybrydo-wych AC/DC uzupełnionych o nowe źródła magazynowania energii, planowanie roz-woju na większych obszarach niż tylko sys-temy krajowe z uwzględnieniem połączeń międzysystemowych, a także zbliżenia lub nawet zintegrowania procesu planowania rozwoju z procesem zarządzania mająt-kiem sieciowym.
REFERATY KOMITETU STUDIÓW C1
[1] C1-101. Dorr D., Green J., Roark J.,
Elec-tric Power Research Institute – USA:
Transitioning of Distribution Asset Mana-gement to a Prescriptive Approach. [2] C1-102. Bangalore P., Lina Bertling
Tjern-berg, Chalmers University of Technology –
Sweden, Letzgus S.,University of Stuttgart
– Germany, Patriksson M., Royal Institute
of Technology (KTH) – Sweden: Analysis of
SCADA data for early fault detection with application to the maintenance manage-ment of wind turbines.
[3] C1-103. Ancell G., Ancell Consulting – New Zealand, J. Battson, Transpower – New Zealand: Development and application of an asset criticality framework to prioritise asset expenditure.
[4] C1-104. De Beer H., AusNet Services – Australia, Pushparaj N., Australian Energy
Market Operator – Australia, Coble-Neal
G., Western Power – Australia, Klingen-berg H., ElectraNet – Australia, Montiel E., Powerlink – Australia, Ancell G., Ancell
Consulting – New Zealand: Changing
inte-raction between asset renewal and plan-ning in Australia and New Zealand. [5] C1-105. India. Manishkumar Mr., Jani K.,
Gujarat Energy Transmission Corporation Ltd. – India: Transmission Asset
Manage-ment through in-house developed software for Transmission System of Gujarat State. [6] C1-106. Ford G.L., Lackey J.G., PowerNex
Associates Inc. – Canada: Hazard Rate
Model for Risk-based Asset Investment Decision Making.
[7] C1-201. Investment analysis in transmis-sion and distribution projects – calculation of management flexibilities. V.O. Albuqu-erque, CEMIG D – Brazil, BrandãoM.C.,
MontevechiJ.A.B., PamplonaE.O., UNIFEI – Brazil.
[8] C1-202. Nanou S., Papadopoulos M., Pa-pathanassiou S., National Technical
Uni-versity of Athens – Greece: Assessment
of Island Interconnection Projects via HVDC Links of Partial Capacity: The Case of Crete.
[9] C1-203. Araneda J.C., Müller-Mienack M,
CDEC-SING GridLab, Elia Group – Chile,
Germany: Transmission Network Planning and Delivery: comparing the German and Chilean Experiences.
[10] C1-204. Gill S., Hawker G.S., Bell K.R.W,
University of Strathclyde – United
King-dom: Managing Regional Security of Sup-ply: A Case Study from Scotland.
[11] C1-205. Aden R., Charlier L., Dubois J.,
Electricité De Djibouti (EDD), Tractebel En-gie Djibouti – Belgium: Djibouti
Transmis-sion Master Plan at 2033 Horizon. [12] C1-206. Huang P., Feng J.L., Li J.R., F.Z.
Luo F.Z., State Power Economic
Rese-arch Institute, Tianjin University – China:
Research on Power Grid Planning Data Model and Data Stream of State Grid Cor-poration.
[13] C1-207. Al-Shaikh M., Gulf Cooperation
Council Interconnection Authority – Saudi
Arabia, Kvekvetsia V., Druce R., Davies P.,
NERA Economic Consulting – United
King-dom: Challenges in Realising the Potential of the GCC Interconnector Paper Presen-ted to the GCC Power 2015 Conference. [14] C1-301. Ostojic D.R., Bose R.K., The World
Bank – USA: Energizing Green Cities in
Southeast Asia: Application of Sustainable Urban Energy and Emissions Planning in Vietnam.
[15] C1-302. Kreikebaum F., Wang A., Broad S., Smart Wires Inc. – USA, Energy
Exem-plar – Australia, Energy ExemExem-plar – USA:
Integration of Series FACTS into Intercon-nect-scale Production Cost and Long-term Planning Tools.
[16] C1-303. Marais R., LeaskK., Eskom – So-uth Africa, Fisher D., Department of
Envi-ronmental Affairs, Mabin M.,CSIR – South
Africa. Innovative Approach to obtaining authorisation for new Power Corridorsin South Africa.
[17] C1-304. Ramandh S., Ramadhin S., Van Der Merwe C., Eskom Holdings SOC – So-uth Africa: Change in selection philosophy of shunt line reactor allows Eskom to reali-ze perpetual economic benefits.
[18] C1-305. Arteaga Novoa O., Chung M., NewittP., ThomasJ., Fairfield T., Western
Power – Australia, Howe P., Anser Consul-ting – Australia: Overcoming barriers to the
use of alternative and innovative solutions such as stand-alone power systems as an alternative to replacement of end-of-life network assets.
[19] C1-306. Jha I.S., Sehgal Y.K., Sen S., Bhambhani K., Power Grid Corporation
of India Ltd. – India: Transmission System
Planning under Uncertainties Including Renewable Penetration Regime in Indian Context.
[20] C1-307. Lubicki W., PSE Inwestycje S.A.
and Silesian University of Technology –
Po-land, Przygrodzki M., PSE Innowacje Sp.
z o.o. and Silesian University of Technolo-gy – Poland: Probabilistic Power Flow as an
element of planning methodology. [21] C1-308. Nakajima A, Matsuda A., Fujioka
M., Kansai Electric Power Co. – Japan: As-sessment of the Impact on a Hybrid AC/DC Power System following a Change of the Bulk Power System.
[22] C1-309.. Ahmed M., Attallah Y., Abdel Aziz A.A., Ali M., Faculty of Engineering Ain
Shams University – Egypt: Offshore wind
farm stochastic economic evaluation. [23] C1-310. Fernández J.L., Peiró R., Red
Eléctrica de España – Spain: Optimization
of RES Generation in the European Sys-tem.
[24] C1-311. Alegria A., Tapia M., Ortega S.,
Transelec S.A. – Chile: Technical and
Eco-nomical Evaluation of the Use of Energy Storage to Provide Frequency Regulation Services in the Chilean Interconnected Systems.
[25] C1-312. Müller H., Ettinger A., Siemens AG -Germany, Nikitina E., Makarov A.M., Ra-dygin Y.A., Sitronics, Bashkirenergo – Rus-sia. Complex Modernization of Russian Di-stribution Network of Bashkirenergo based on advanced Smart Grid Technologies. [26] C1-314. Traore A., Ahoussou S., Dubois
J., Charlier L., Janssens B., CI-ENERGIES,
Tractebel Engie Côte d’Ivoire – Belgium:
Côte d’Ivoire Generation and Transmission Master Plan at 2030 horizon.
[27] C1-315Anderski T., AMPRION – Germany, Careri F. RSE – Italy, Grisey N. RTE – Fran-ce, Migliavacca G., RSE – Italy, Orlic D.,
EKC – Serbia, Sanchis G., RTE – France:
e-Highway2050: a research project analy-sing very long term investment needs for the pan-European transmission system. [28] C1-316. Momot E., Paul G., Wolny A., RTE
– France: French Zonal Model for Develop-ment Studies.
[29] C1-317.: Elia E., VascellariV., Di Cicco P., Ibba S.,Terna Rete Elettrica Naziona-le – Italy, D. CaneverD., CovaB., Venturini A., P. ViciniP.,CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano – Italy: An innovative
cost-benefit analysis to assess transmis-sion projects. The Italian case.
[30] C1-318. L’Abbate A., Calisti R., Careri F., Rossi S., RSE SpA - Italy, Auer H., EEG TU – Austria, Vergine C., D’Addese O., Sallati A., Tisti P., Terna Rete Italia SpA – Italy, Mansoldo A., DNV-GL – United Arab Emi-rates: Application of innovative grid-impac-ting technologies in pan-Europeanand re-gional case studies towards the EU Energy Union: the GridTech analyses.
[31] C1-319. Van Roy P., Vandermot K., Geo-rges F., Elia – Belgium: A practical im-plementation of representative planning case selection for grid studies, as used in TYNDP studies for ENTSO-E.
[32] C1-320. Liu Z.Y., ZhangQ.P., Dong C., ZhangL., State Grid Corporation of China – China, Wang Z.D., State Power
Econo-mic Research Institute – China: Research
on the Efficient and Secure Transmission of Wind, PV and Thermal Power from Lar-ge-scale Energy Resource Bases through UHVDC Projects.
[33] C1-321. Comparison between Determini-stic and ProbabiliDetermini-stic Methods for Evalu-ating Grid-Accommodative Wind Power Capacity. Du E.S., Zhang N.C., Kang Q.,
Department of Electrical Engineering Tsin-ghua University Beijing, JinX.M., Electric
Power Research Institute of China So-uthern Grid Guangzhou – China, Bai J.H., State Grid Energy Research Institute Be-ijing – China.
[34] C1-322. Al-Hajji M.M., Abido M.A., Saudi
Electricity Company, King Fahd University of Petroleum & Minerals – Saudi Arabia:
Systematic approach for dynamic equiva-lents development of large-scale power system using PSS/E.
[35] C1-323. Noor G., Stedall B., Atiah A.,
TRANSCO – Abu Dhabi UAE: Planning
and Design Considerations Associated with the Integrationof the UAE’s First Nuc-lear Power Plant. Eng.
[36] C1-324. Dementyev Y., Shakarian Y., So-kur P., Scientific and Research Center of
Federal Grid Company of Unified Energy System, Pinchuk N., Novozhilov V.,
Tre-tyakov V., Power Machines, Dyachkov V., Kucherov Y., Yarosh D., System Operator
of the UPS, Mayorov A., Shabash A., Ener-gocomplex – Russia: Improvement of mode
controllability and short-circuit currents limi-tationin metropolises power grid by means of electromechanical AC links as an alterna-tiveto DC links.
CIGRE
drugiego, ale zagadnienia prezentowane w obu częściach często powtarzały się. Kilka referatów było kontynuacją tematyki prezentowanej przez autorów na poprzed-niej sesji, w 2014 roku, np. [20, 32].