Ин таҳқиқот барои идоракунии якҷояи парки манбаъ-шабака-бор-захира, ки бод, офтоб, турбинаи газии дорои гирифтани карбон, захираи батарея, борҳои чандири барқӣ ва таҷҳизоти табдили барқ ба газро муттаҳид мекунад, дар бозорҳои барқ ва карбон модели оптимизатсияи бисёрмиқёсаи вақтро таҳия кардааст. Модел бозори барқи як рӯз пеш, бозори барқи дохилирӯзӣ, бозори барқи вақти воқеӣ, бозори хизматҳои ёрирасон ва бозори квотаи карбонро дар як сохтори қарор муттаҳид мекунад.

Муҳаққиқон амалиётро ба се қабати пайдарпай ҷудо кардаанд. Дар марҳилаи як рӯз пеш, нақшаи 24-соата бо қадамҳои 1-соатаи вақт сохта мешавад; қарори фурӯзон-хомӯш кардани турбинаи газӣ, харидуфурӯши барқ, иқтидори захиравӣ ва борҳои кӯчондашаванда муайян мешаванд. Дар марҳилаи дохилирӯзӣ, равзанаи ҳаракаткунандаи 2-соата бо ҳаллу фасли 15-дақиқаӣ дубора оптимизатсия шуда, каҷравиҳои пешгӯӣ, борҳои камшаванда ва муомилоти барқи дохилирӯзӣ ислоҳ карда мешаванд. Дар марҳилаи вақти воқеӣ бошад, равзанаи ҳаракаткунандаи 15-дақиқаӣ бо қадамҳои 5-дақиқаӣ ҳал шуда, харидуфурӯши барқ, батарея, системаи гирифтани карбон ва таҷҳизоти барқ-ба-газ барои тавозун танзим мешаванд.

Дар сенарияи асосӣ хароҷоти умумии амалиёти як рӯз пеш 88,51×10³ юан, хароҷоти дохилирӯзӣ 75,53×10³ юан ва хароҷоти вақти воқеӣ 69,20×10³ юан ҳисоб шудааст. Аз марҳилаи як рӯз пеш то вақти воқеӣ хароҷот тақрибан %21,82 коҳиш ёфтааст. Ин коҳиш ба он вобаста дониста шудааст, ки бо наздик шудани вақт пешгӯиҳо нав мешаванд ва қарорҳои амалиётӣ дар қабатҳо ислоҳ карда мешаванд.

Натиҷаҳои муқоиса нишон медиҳанд, ки хориҷ шудан аз бозори хизматҳои ёрирасон хароҷоти вақти воқеиро %2,89 зиёд мекунад. Ҳангоми хориҷ кардани бозори карбон, хароҷоти вақти воқеӣ аз 69,20×10³ юан ба 95,29×10³ юан расида, афзоиш тақрибан %37,70 шудааст. Агар парк танҳо дар бозори барқи як рӯз пеш иштирок карда, дар дохили рӯз ва вақти воқеӣ ислоҳот анҷом надиҳад, хароҷоти вақти воқеӣ то 128,62×10³ юан боло рафта, нисбат ба сенарияи асосӣ тақрибан %85,87 зиёд шудааст.

Дар сенарияи муқоисавие, ки танҳо нақшаи як рӯз пеш истифода шудааст, каҷравиҳои пешгӯӣ бо захираҳои дохилӣ бартараф карда нашудаанд; дар марҳилаҳои дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ маҳдудсозии бод-офтоб ва бори қонеънашуда ба вуҷуд омадааст. Дар ҷадвали вақти воқеӣ хароҷоти маҳдудсозии энергияи барқароршаванда 21,23×10³ юан ва хароҷоти бори қонеънашуда 8,28×10³ юан ҳисоб шудааст.

Таҳқиқот инчунин нишон медиҳад, ки квотаи карбон ҳамроҳ бо қарорҳои амалиёти барқ тағйир меёбад. Дар сенарияи асосӣ партоби ҳисобшудаи карбони парк дар марҳилаи як рӯз пеш 79.025,12 kg, дар марҳилаи дохилирӯзӣ 47.959,98 kg ва дар вақти воқеӣ 52.923,00 kg мебошад. Дар ҳамон марҳилаҳо квотаи зиёдатие, ки фурӯхтани он дар бозори карбон имконпазир фарз шудааст, мутаносибан 314.232,73 kg, 319.658,11 kg ва 312.130,01 kg мебошад.

Ин натиҷаҳо на аз парки воқеии саноатӣ, балки аз мисоли рақамие, ки муҳаққиқон сохтаанд, ба даст омадаанд. Модел ҳамаи ҷузъҳои дохили паркро дар атрофи як тавозуни қувва ҳамоҳанг мекунад; аммо шиддат, иқтидори хат, талафи қувва ва ҳудудҳои бехатарии шабакаи барқро ба таври муфассал ҳал намекунад. Аз ин рӯ, таҳқиқот модели идоракунии иқтисодии энергияро пешниҳод мекунад, на тасдиқи муфассали шабакаи тақсимот.

Аҳамияти эҳтимолӣ барои Туркия

Дар таҳқиқот нархи барқ, нархи карбон, бори саноатӣ, истеҳсоли бод-офтоб ё қоидаҳои бозори Туркия истифода нашудаанд. Бо вуҷуди ин, якҷо кардани банақшагирии як рӯз пеш, ислоҳи каҷравии дохилирӯзӣ ва тавозуни вақти воқеӣ дар як системаи идоракунии энергия метавонад аз ҷиҳати усулӣ барои минтақаҳои муташаккили саноатӣ, иншооти сермасрафи энергия, кампусҳо, бандарҳо ва иншооти омехтаи истеҳсол-захира мутобиқ карда шавад.

Барои интиқол ба Туркия, квотаи ройгони карбон, нархи карбон, коэффисиенти партоби барқи аз шабака харидашуда, сохтори пардохти хизматҳои ёрирасон ва ҳаққи интиқол-тақсимоти хоси Чин бояд пурра иваз карда шаванд. Илова бар ин, иқтидори пайвастшавии маҳаллии шабака, ҳудудҳои трансформатор ва хат, иҷозатномаҳои истеҳсол, қоидаҳои захира, шартҳои иштирок дар бозор ва ченкуниҳои воқеии иншоот бояд ба модел илова карда шаванд.

Хароҷоти 69,20×10³ юан, коҳиши %21,82 ё фурӯши садҳо тонна квота дар таҳқиқот натиҷаи интизоршаванда барои ягон парки саноатии Туркия нест. Инҳо танҳо натиҷаҳои симулятсияанд, ки дар зери система, қаторҳои нарх, механизми квотаи ройгон ва иқтидорҳои таҷҳизоти сохтаи муҳаққиқон ба даст омадаанд.

Мушкили асосии таҳқиқот чист?

Дар паркҳои энергетикӣ, ки миқдори зиёди истеҳсоли бод ва офтоб истифода мешавад, истеҳсол ва истеъмол ҳамеша дар як самт тағйир намеёбанд. Истеҳсоли офтоб метавонад нисфирӯзӣ зиёд шавад, дар ҳоле ки талаботи барқ шом ба қулла расад. Истеҳсоли бод метавонад аз пешгӯӣ баландтар ё пасттар бошад. Нархи барқ низ метавонад баъд аз банақшагирии як рӯз пеш дар бозорҳои дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ тағйир ёбад.

Агар система танҳо аз рӯи пешгӯии як рӯз пеш идора шавад, каҷравиҳои соатҳои баъдӣ метавонанд бо хариди гарони барқ, маҳдудсозии энергияи барқароршаванда ё қонеъ нашудани бор анҷом ёбанд. Гуногун будани вақти ҷавоби захираҳое мисли батарея, бори чандир, турбинаи газӣ ва P2G низ метавонад оптимизатсияи якмиқёсаи вақтро нокифоя кунад.

Мушкили дуюм ин аст, ки муомилоти барқ ва карбон дар бисёр моделҳо ҷудо анҷом дода мешаванд. Аммо харидани барқ аз шабака, ба кор андохтани турбинаи газӣ, истеъмоли энергияи гирифтани карбон ва истифодаи истеҳсоли барқароршаванда мавқеи софи карбонии паркро тағйир медиҳанд. Нархи квотаи карбон метавонад тартиби иқтисодии қарорҳои истеҳсол ва хариди барқро низ тағйир диҳад.

Муҳаққиқон ин ду мушкилро якҷо карда ба саволи зерин ҷавоб ҷустаанд: Вақте бозорҳои барқ ва карбон дар як функсияи умумии хароҷот, бо қабатҳои як рӯз пеш–дохилирӯзӣ–вақти воқеӣ мутобиқ ба суръати ҷавоби таҷҳизоти гуногун идора мешаванд, хароҷот, мавқеи карбон ва чандирии амалиётии парк чӣ гуна тағйир меёбанд?

Сохтори парки манбаъ-шабака-бор-захира

Шакли 2 дар саҳифаи 6-и таҳқиқот пайвастҳои энергия ва иттилооти паркро нишон медиҳад. Ҷузъҳои асосии парк инҳоянд:

Парк дар бозори барқ ҳамчун қабулкунандаи нарх қабул шудааст. Яъне муомилоти худи парк нархи бозорро тағйир намедиҳад. Модел бо назардошти нархҳои пешгӯишудаи барқ ва карбон истеҳсол, истеъмол, харидуфурӯши барқ, иқтидори захиравӣ ва миқдори квотаи карбонро интихоб мекунад.

Муомилоти барқ ва карбон чӣ гуна пайваст мешаванд?

Шакли 1 дар саҳифаи 4 ду навъи пайвастшавиро нишон медиҳад. Пайвастшавии аввал ин аст, ки қарорҳои барқ ва карбон якҷо дода мешаванд. Дар усули анъанавии пайдарпай аввал муомилоти барқ анҷом меёбанд, баъд квотаи карбон аз рӯи партоби ин муомилот ҳисоб мешавад. Дар усули пешниҳодшуда бошад, қарори харидуфурӯши барқ ва қарори квотаи карбон ба ҳамдигар таъсир мерасонанд.

Пайвастшавии дуюм байни миқёсҳои вақт аст. Бозори барқ қарорҳои як рӯз пеши соатбайъ, дохилирӯзии 15-дақиқаӣ ва вақти воқеии 5-дақиқаӣ истеҳсол мекунад. Дар таҳқиқот нархи карбон бетағйир ба ҳамин бахшҳои вақт тақсим мешавад. Ҳамин тавр, дар ҳар фосилаи қарори барқ хароҷоти мувофиқи карбон низ ба функсияи ҳадаф илова мешавад.

Ин равиш маънои истифодаи ҳамон нархи карбонро дар бахшҳои нозуктари вақт дорад. Аз ин рӯ, нархи воқеии баландбасомади карбон пешгӯӣ намешавад; таъсири карбонии барномаи барқ бештар аз нав ҳисоб карда мешавад.

Се миқёси вақт чӣ гуна кор мекунанд?

Баъзе қарорҳои марҳилаи як рӯз пеш ба марҳилаҳои баъдӣ ҳамчун додаи собит интиқол дода мешаванд. Ҳолати фурӯзон-хомӯши турбинаи газӣ дар дохили рӯз ва вақти воқеӣ тағйир дода намешавад; танҳо қувваи он ва сатҳи кори таҷҳизоти гирифтани карбон дақиқтар танзим мешаванд.

Модели дохилирӯзӣ ҳар 15 дақиқа пеш бурда шуда, 2 соати навбатӣ аз нав ҳисоб мешавад. Модели вақти воқеӣ бошад ҳар 5 дақиқа пеш бурда шуда, 15 дақиқаи пешро ҳал мекунад. Ин сохтор татбиқи муносибати идоракунии пешгӯии модел дар бозори энергия мебошад.

Истеҳсоли бод ва офтоб

Истеҳсоли бод ва фотоэлектрикӣ ба тарзе маҳдуд шудааст, ки аз қувваи дастрасии пешгӯишуда зиёд набошад:

\[ 0\leq P_t^{wt}\leq \theta_{\max}^{wt}P_0^{wt} \]

\[ 0\leq P_t^{pv}\leq \theta_{\max}^{pv}P_0^{pv} \]

\(P_t^{wt}\) ва \(P_t^{pv}\) истеҳсол дар фосилаи мувофиқи вақт, \(P_0\) иқтидори насбшуда ва \(\theta_{\max}\) таносуби максималии истеҳсолро вобаста ба пешгӯӣ ё дастрасӣ нишон медиҳанд.

Дар парки намунавӣ иқтидори насбшудаи бод 50 MW ва фотоэлектрик 26,60 MW мебошад. Дар Шаклҳои 5–7 дида мешавад, ки бо кӯтоҳ шудани миқёси вақт пешгӯиҳои истеҳсол ва бор бештар тағйирёбанда ва муфассал мешаванд.

Турбинаи газии дорои гирифтани карбон

Баромади софи барқи турбинаи газӣ бо тарҳ кардани истеъмоли барқи системаи гирифтани карбон аз истеҳсоли умумӣ ҳисоб шудааст:

\[ P_t^{ccgt}=P_t^{gt}-P_t^{cc} \]

Истеъмоли таҷҳизоти гирифтани карбон аз маҷмӯи истеъмоли собит ва истеъмоли тағйирёбандае иборат аст, ки ба миқдори диоксиди карбони гирифташуда вобаста мебошад. Система инчунин таносуби тақсимкунӣ дорад, ки чӣ қадар гази дуд аз таҷҳизоти гирифтани карбон гузарад.

Партоби софи турбинаи газӣ, ки мустақиман ба атмосфера мемонад:

\[ E_{CO_2,t}^{ccgt} = \left(1-\beta^{cc}\theta_t^{cc}\right) \delta_{CO_2}^{gt}P_t^{gt}\Delta t \]

шакл модел шудааст. \(\beta^{cc}\) самаранокии гирифтани карбон, \(\theta_t^{cc}\) таносуби гази дуди ба гирифтани карбон равонашуда ва \(\delta_{CO_2}^{gt}\) коэффисиенти партоби турбинаи газиро нишон медиҳад.

Дар мисол қувваи номиналии турбинаи газӣ 17,81 MW, қувваи номиналии истеъмоли таҷҳизоти гирифтани карбон 1,61 MW, самаранокии гирифтани карбон %90 ва таносуби тақсимкунии гази дуд дар диапазони %15–%85 мебошад.

Модели бори чандир

Бор ба се синф ҷудо шудааст. Бори асосӣ аз рӯи вақт тағйир дода намешавад. Бори кӯчондашаванда бо нигоҳ доштани энергияи умумии рӯзона ба соатҳои нархи паст кӯчонида мешавад. Бори камшаванда бошад бар ивази пардохт ба корбар муваққатан кам карда мешавад.

Бори умумӣ:

\[ P_t^{load}=P_t^{cl}+P_t^{sl}+P_t^{rl} \]

дода шудааст. Дар ин ҷо \(P_t^{cl}\) бори асосӣ, \(P_t^{sl}\) бори кӯчондашаванда ва \(P_t^{rl}\) бори камшавандаро нишон медиҳад.

Бори кӯчондашаванда бо сигнали нархи як рӯз пеш идора мешавад. Дар таҳқиқот соатҳои ба дохил кӯчонидани бор 00.00–08.00 ва соатҳои аз берун баровардани бор 10.00–12.00 ва 17.00–22.00 муайян шудаанд.

Пардохти корбар барои бори камшаванда:

\[ C^{rl}=\sum_t \alpha^e\lambda_t^e\Delta P_t^{rl} \]

шакл аст. \(\alpha^e=0{,}8\) коэффисиенти ҳавасмандкунӣ мебошад. Бори максималӣ 50 MW, ҳадди таносуби бори кӯчондашаванда %60 ва ҳадди таносуби бори камшаванда %50 мебошад.

Модели захираи энергия

Тавозуни энергияи батарея дар таҳқиқот чунин дода шудааст:

\[ E_t^{es} = E_{t-1}^{es} + P_t^{chr-es}\Delta t - \frac{P_t^{dis-es}\Delta t}{\eta_{dis}} \]

Батарея наметавонад ҳамзамон заряд ва разряд шавад, сатҳи энергия байни ҳадди поён ва боло нигоҳ дошта мешавад ва энергияи охири рӯз ба қимати ибтидоӣ баробар карда мешавад.

Қувваи батареяи намунавӣ 15,32 MW, иқтидори энергия 30,64 MWh, самаранокии разряд %90 ва вақти пурраи заряд-разряд 2 соат аст. Азбаски самаранокии алоҳидаи заряд дода нашудааст, муодила раванди зарядро бидуни талаф қабул мекунад.

Табдили барқ ба газ

Ҳангоми зиёдатии истеҳсоли барқароршаванда таҷҳизоти P2G бо истеъмоли барқ газ истеҳсол мекунад:

\[ Q_t^{pg}=\eta_{pg}P_t^{pg} \]

Дар модел гидрогени истеҳсолшуда бо диоксиди карбони аз системаи гирифтани карбон омада реаксия карда, ба метан табдил дода мешавад. Қувваи намунавии P2G 1,63 MW ва коэффисиенти табдил 0,15 m³/kWh мебошад.

Гарчанде модел барои истеҳсоли метан тавозуни модда дорад, захираи мобайнии гидроген, вақти ба кор даромадани электролизатор, энергияи фишордиҳӣ ва тағйири самаранокӣ дар бори қисман вуҷуд надоранд.

Хароҷоти савдои карбон

Муомилоти карбонии як рӯз пеш бо сохтори зерин ҳисоб шудааст:

\[ C_{da}^{CO_2} = \sum_t \lambda_t^{CO_2} \left[ \left( \delta_{CO_2}^{grid}P_{da,t}^{b,e} + \frac{E_{da,t}^{ccgt}}{\Delta t} \right) - \delta_{CO_2}^{free} \left( P_{da,t}^{load}+P_{da,t}^{pg} \right) \right]\Delta t \]

Қавси аввал партоби аз барқи аз шабака харидашуда ва турбинаи газӣ, қавси дуюм квотаи ройгони аз рӯи бори парк ва истеъмоли P2G ҷудошударо ифода мекунад. Агар қимати соф мусбат бошад, хароҷоти хариди квота ва агар манфӣ бошад, даромад аз фурӯши квотаи зиёдатӣ ба вуҷуд меояд.

Дар таҳқиқот коэффисиенти партоби барқи аз шабака харидашуда 0,531 kg/kWh ва коэффисиенти квотаи ройгон 0,428 kg/kWh истифода шудааст. Ин сохтори тарзи тақсими квотаи карбон яке аз фарзияҳои асосии модели намунавӣ мебошад.

Тавозуни қувваи парк

Тавозуни қувваи як рӯз пеш ба баробар кардани ҳамаи истеҳсол ва вурудҳо ба ҳамаи истеъмол ва баромадҳо асос ёфтааст:

\[ P_t^{wt}+P_t^{pv}+P_t^{gt}+P_t^{dis-es}+P_t^{buy} = P_t^{load}+P_t^{pg}+P_t^{chr-es}+P_t^{cc}+P_t^{sell} \]

Ин муодила тавозуни умумии энергияи паркро таъмин мекунад. Аммо нишон намедиҳад, ки ҷараёни барқ аз кадом хатҳои дохили парк мегузарад, шиддатҳо дар диапазони қобили қабул мемонанд ё ҳудудҳои кӯтоҳмуддати кӯтоҳшавӣ ва гармии нуқтаи пайваст риоя мешаванд.

Функсияи ҳадафи як рӯз пеш

Хароҷоти як рӯз пеш аз маҷмӯи бандҳои зерин иборат аст:

• Хароҷоти нигоҳдории бод, офтоб, турбинаи газӣ, гирифтани карбон, батарея ва P2G
• Хароҷоти фурӯзон-хомӯш кардани турбинаи газӣ
• Хароҷоти харидуфурӯши барқи як рӯз пеш
• Хароҷоти хариди гази табиӣ
• Хароҷот ё даромади квотаи карбон
• Даромади захираи боло ва поён аз хизматҳои ёрирасон

Ҳангоми харидани барқ на танҳо нархи бозор, балки 0,14 юан/kWh ҳаққи интиқол-тақсимот, фонди давлатӣ ва пардохти иловагӣ низ истифода шудааст.

Функсияҳои ҳадафи дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ

Дар марҳилаи дохилирӯзӣ қарори фурӯзон-хомӯш кардани турбинаи газӣ ва пешниҳоди хизматҳои ёрирасон аз як рӯз пеш интиқол ёфтаанд ва аз нав муайян намешаванд. Ба ин марҳила муомилоти фарқии барқи дохилирӯзӣ ва ҳавасмандкунии бори камшаванда илова мешаванд.

Дар марҳилаи вақти воқеӣ ҳисоби харидуфурӯши барқ каҷравӣ аз барномаҳои як рӯз пеш ва дохилирӯзиро дар бар мегирад. Батарея, истеъмоли энергияи гирифтани карбон ва қувваи P2G бо қадамҳои 5-дақиқаӣ истифода шуда, тавозуни ниҳоӣ таъмин мешавад.

Параметрҳои системаи намунавӣ

Сенарияҳои муқоиса

Натиҷаҳои як рӯз пеш

Дар сенарияи асосии як рӯз пеш бори парк бо бод, офтоб, турбинаи газӣ ва хариди бозорӣ қонеъ шудааст. Дар соатҳои нархи паст аз бозор барқ харида шудааст; дар давраи нархи баланд байни 18.00–22.00 турбинаи газии дорои гирифтани карбон ба кор даромада ва батарея разряд шудааст. Дар баъзе соатҳо ба бозори барқ фурӯш анҷом ёфтааст.

Хароҷоти манфии хизматҳои ёрирасон ва карбон маънои даромадро доранд. Дар сенарияи асосӣ ҳисоб шудааст, ки парк 393.257,85 kg квотаи ройгон гирифта, 79.025,12 kg-ро барои мувозинати партоби худ истифода бурда ва 314.232,73 kg-и боқимондаро фурӯхтааст.

Натиҷаҳои дохилирӯзӣ

Дар марҳилаи дохилирӯзӣ пешгӯиҳои нави 15-дақиқаӣ истифода шуда, борҳои камшаванда фаъол ва каҷравиҳо бо муомилоти барқи дохилирӯзӣ ислоҳ шудаанд. Банди харидуфурӯши барқ бо −11,75×10³ юан ба даромади соф табдил ёфтааст.

Дар сенарияи асосӣ квотаи ройгони дохилирӯзӣ 367.618,09 kg, квотаи дар тавозуни дохилӣ истифодашуда 47.959,98 kg ва квотаи фурӯхташуда 319.658,11 kg мебошад.

Дар Муқоиса 3, ки танҳо нақшаи як рӯз пеш истифода шудааст, бинобар набудани ислоҳи бозори дохилирӯзӣ дар баъзе давраҳо маҳдудсозии истеҳсоли барқароршаванда ва дар баъзе давраҳо талафи бор ба вуҷуд омадааст. Хароҷоти умумӣ то 121,77×10³ юан расидааст.

Натиҷаҳои вақти воқеӣ

Дар марҳилаи вақти воқеӣ батарея, P2G ва истеъмоли гирифтани карбон бо қадамҳои 5-дақиқаӣ танзим шудаанд. Шакли 16 нишон медиҳад, ки батарея дар давраҳои нархи паст заряд ва дар давраҳои нархи баланд разряд шудааст.

Дар сенарияи асосии вақти воқеӣ квотаи ройгон 365.053,01 kg, миқдори дар тавозуни дохилӣ истифодашуда 52.923,00 kg ва квотаи зиёдатии фурӯхташаванда дар бозор 312.130,01 kg ҳисоб шудааст.

Муқоисаи хароҷот

Қиматҳои ҷадвал бо воҳиди 10³ юан мебошанд. Бадшавии бузургтарини иқтисодӣ дар сенарияе дида шудааст, ки бозорҳои барқи дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ хориҷ карда шудаанд. Сабаб танҳо барқи гарон нест, балки ҷаримаҳои маҳдудсозии энергияи барқароршаванда ва бори қонеънашуда мебошанд.

Коҳиши хароҷоти %21,82 чӣ гуна ҳисоб шудааст?

Таносуби дар хулосаи таҳқиқот буда ба ҳисоби зерин асос ёфтааст:

\[ \frac{88{,}51-69{,}20}{88{,}51}\times100 \approx21{,}82\% \]

Ин муқоиса байни хароҷоти нақшаи як рӯз пеши сенарияи асосӣ ва хароҷоти навшудаи вақти воқеии ҳамон сенария аст. Аз ин рӯ, набояд ҳамчун “модели бисёрмиқёса аз модели дигар %21,82 арзонтар аст” тафсир шавад. Ифодаи дурусттар ин аст, ки ҳангоми аз нав ҳал кардани нақша бо пешгӯиҳои навтар ва танзими дақиқтар, хароҷоти ҳисобшудаи рӯзона нисбат ба пешгӯии як рӯз пеш %21,82 кам шудааст.

Таъсири бозори карбон

Ҳангоми хориҷ кардани бозори карбон, хароҷоти манфии карбон дар сенарияи асосӣ, яъне даромади фурӯши квота, аз байн рафтааст. Ҳамзамон тартиби истеҳсол ва хариди барқ тағйир ёфта, парк ба барқи аз шабака харидашуда бештар вобаста шудааст.

Қисми муҳими афзоиши хароҷоти вақти воқеӣ аз 69,20 то 95,29×10³ юан аз гум шудани даромади карбонии 21,61×10³ юан ба вуҷуд омадааст. Аз ин рӯ, таҳқиқот мисоле месозад, ки дар он бозори карбон на танҳо маҳдудияти партоб, балки банди муҳими даромад аст.

Аммо доштани садҳо тонна квотаи зиёдатӣ дар ҳар се марҳила бартарии иқтисодии савдои карбонро ба тақсими квотаи ройгон сахт вобаста мекунад. Тағйир ёфтани натиҷа дар квотаи камтар ё нархи дигари карбон омӯхта нашудааст.

Таъсири хизматҳои ёрирасон

Ҳангоми хориҷ кардани хизматҳои ёрирасон афзоиши хароҷот нисбатан маҳдуд монд. Дар вақти воқеӣ хароҷот аз 69,20 то 71,20×10³ юан афзуда, фарқ %2,89 буд.

Гарчанде арзиши бевоситаи даромади хизматҳои ёрирасон хурд аст, бо тағйир додани қарори турбинаи газӣ оид ба нигоҳ доштани иқтидори танзимшаванда ба харидуфурӯши барқ ва хароҷоти гази табиӣ таъсири ғайримустақим расонд.

Таъсири бозори барқи бисёрмиқёса

Муқоиса 3 ҳолатеро ифода мекунад, ки барномаи як рӯз пеш дар марҳилаҳои баъдӣ тағйир дода намешавад. Азбаски хатоҳои пешгӯӣ бо муомилоти барқи дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ ислоҳ намешаванд, танҳо захираҳои чандири дохилӣ кофӣ набуданд.

Дар марҳилаи дохилирӯзӣ хароҷоти умумӣ то 121,77×10³ ва дар вақти воқеӣ то 128,62×10³ юан расидааст. Дар натиҷаи вақти воқеӣ хароҷоти маҳдудсозии барқароршаванда 21,23×10³ юан ва хароҷоти бори қонеънашуда 8,28×10³ юан мебошанд.

Ин натиҷа қавитарин бозёфти модел аст: ҳангоми тағйир ёфтани арзишҳои пешгӯишудаи бод, офтоб ва бор, собит кардани нақшаи савдо танҳо як рӯз пеш метавонад дар парки дорои истеҳсоли баланди барқароршаванда мушкилоти ҷиддии тавозунӣ ба вуҷуд орад.

Паёми илмии шаклҳо

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

• Муомилоти барқ ва карбон дар як сохтори оптимизатсия муттаҳид шудаанд.
• Қарорҳои як рӯз пеш, дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ ба таври равшан ҷудо шудаанд.
• Таҷҳизот бо назардошти вақтҳои гуногуни ҷавоб ба қабатҳои назорат тақсим шудаанд.
• Бод, офтоб, турбинаи газӣ, гирифтани карбон, батарея, P2G ва demand response дар як модел ҷой гирифтаанд.
• Таъсири хизматҳои ёрирасон, бозори карбон ва бозорҳои бисёрмарҳилаи барқ бо муқоисаҳои ҷудогона омӯхта шудааст.
• Квотаи карбон на ҳамчун нишондиҳандаи баъдан ҳисобшаванда, балки ҳамчун тағйирёбандаи бевоситаи қарори иқтисодӣ истифода шудааст.
• Раванди қабатии ҳалли асосёфта ба YALMIP ва Gurobi шарҳ дода шудааст.
• Дар марҳилаҳои дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ оптимизатсияи равзанаи ҳаракаткунанда татбиқ шудааст.
• Барои маҳдудсозии энергияи барқароршаванда ва бори қонеънашуда хароҷоти ҷаримавии ҷудогона муайян шудаанд.
• Таҳқиқот ҷузъҳои муфассали хароҷот ва ҷараёнҳои квотаи карбонро пешниҳод кардааст.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

• Таҳқиқот preprint-и аз арзёбии ҳамтоён нагузашта мебошад.
• Ченкунии парки воқеии саноатӣ истифода нашудааст.
• Параметрҳои тавлиди додаҳои пешгӯӣ шарҳ дода нашудаанд.
• Ба ҷойи оптимизатсияи стохастикӣ ё устувор танҳо як роҳи пешгӯӣ ҳал шудааст.
• Вақти ҳалли модел ва optimality gap дода нашудаанд.
• Шабакаи барқ бо ҷараёни физикии қувва модел нашудааст.
• Маҳдудиятҳои шиддат, ҷараёни хат, иқтидори трансформатор, талаф ва бехатарӣ вуҷуд надоранд.
• Самаранокии заряди батарея ва пиршавии даврӣ равшан модел нашудаанд.
• Системаҳои гирифтани карбон ва P2G бо коэффисиентҳои собит сода карда шудаанд.
• Бозори баландбасомад бо нархи карбони тағйирёбанда дар вақт модел нашудааст.
• Барои квотаи ройгон ва нархи карбон таҳлили ҳассосият вуҷуд надорад.
• Таъсири demand response ба истеҳсол, роҳат ё раванди саноатӣ арзёбӣ нашудааст.
• Инфрасохтори гази табиӣ ва иқтидори захираи метан ба таври муфассал модел нашудаанд.
• Дар бозорҳои барқ ва карбон рафтори стратегии price-maker вуҷуд надорад.
• Баъзе ҷумлаҳое, ки ҷадвалҳои хароҷотро шарҳ медиҳанд, баръакси қиматҳои ҷадвалро мегӯянд.
• Қисми муҳими параметрҳои модел хоси Чин мебошанд.
• Source code ва файлҳои модели YALMIP мубодила нашудаанд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Оптимизатсияи қабатии такрорӣ дар мисоли интихобшуда хароҷоти пешгӯии як рӯз пешро дар вақти воқеӣ кам кардааст.
• Бозорҳои барқи дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ барои ислоҳи каҷравиҳои пешгӯӣ нақши калидӣ бозидаанд.
• Танҳо ба барномаи як рӯз пеш такя кардан маҳдудсозии энергияи барқароршаванда ва талафи борро ба вуҷуд овардааст.
• Бозори карбон дар сохтори интихобшудаи квотаи ройгон даромади муҳим фароҳам овардааст.
• Даромади хизматҳои ёрирасон ба хароҷоти умумӣ таъсири маҳдуд, вале мусбат расондааст.
• Батарея дар миқёси нозуктари вақт ба тағйироти нарх ва тавозун ҷавоб додааст.
• Танзими вақти воқеии истеъмоли гирифтани карбон қувваи софи турбинаи газиро тағйир додааст.
• Аввал кӯчонидани бор ва сипас кам кардани он demand response-и бисёрқабатаро таъмин кардааст.
• Сенарияи асосӣ дар марҳилаи вақти воқеӣ нисбат ба ҳамаи сенарияҳои муқоисашуда хароҷоти пасттар тавлид кардааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот намекунад

• Модел дар парки воқеии энергетикӣ сарфаи %21,82-ро кафолат намедиҳад.
• Гуфтан мумкин нест, ки иштирок дар бозори карбон дар ҳамаи тарҳҳои бозорӣ хароҷотро %37,70 кам мекунад.
• Квотаи ройгони карбон дар ҳар кишвар ё ҳар парки саноатӣ ба ҳамин шакл тақсим намешавад.
• Модел бехатарии шиддат ва хатҳои шабакаро тасдиқ намекунад.
• Аз ҷиҳати иқтисодӣ ё техникӣ фоидаовар будани системаи P2G мустақилона нишон дода нашудааст.
• Самаранокии воқеии кори системаи гирифтани карбон ва хароҷоти дарозмуддати он таҷрибавӣ тасдиқ нашудааст.
• Нишон дода нашудааст, ки тарзи кори батарея дар модел ба умри даврӣ таъсир намерасонад.
• Исбот нашудааст, ки додаҳои пешгӯии тавлидшуда бо тақсимоти нормалӣ хатоҳои воқеии бод, офтоб ва борро ифода мекунанд.
• Натиҷаҳо ба бозорҳои барқ ва карбони Туркия мустақиман интиқол дода намешаванд.
• Модел дар шакли ҳозира системаи тиҷоратии идоракунии энергия барои истифодаи саҳроӣ нест.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Ҷараёни рақамии кор

1. Пайвасти қарор ва миқёси вақти бозорҳои барқ ва карбон муайян шудааст.
2. Моделҳои бод, фотоэлектрик, турбинаи газӣ ва гирифтани карбон сохта шудаанд.
3. Ҳудудҳои харидуфурӯши барқ аз шабака муайян шудаанд.
4. Моделҳои бори асосӣ, кӯчондашаванда ва камшаванда сохта шудаанд.
5. Тавозуни энергияи батарея ва ҳудудҳои заряд-разряд илова шудаанд.
6. Истеҳсоли метани P2G ва тавозуни моддаи карбон модел шудаанд.
7. Марҳилаи як рӯз пеш барои 24 соат бо ҳаллу фасли 1-соата ҳал шудааст.
8. Қисми зарурии қарорҳои як рӯз пеш ба модели дохилирӯзӣ ҳамчун вуруди собит интиқол дода шудааст.
9. Модели дохилирӯзӣ бо равзанаи 2-соата ва қадамҳои 15-дақиқаӣ ба таври ҳаракаткунанда ҳал шудааст.
10. Қисми зарурии қарорҳои дохилирӯзӣ ба модели вақти воқеӣ интиқол дода шудааст.
11. Модели вақти воқеӣ бо равзанаи 15-дақиқаӣ ва қадамҳои 5-дақиқаӣ ҳал шудааст.
12. Чор сенарияи иштирок дар бозор муқоиса шудаанд.
13. Дар ҳар марҳила амалиёти барқ, ҷузъҳои хароҷот ва ҷараёнҳои квотаи карбон ҳисоб шудаанд.

Воситаҳои ҳал

Тағйири хароҷот байни марҳилаҳо

Тағйири натиҷаҳои карбон байни марҳилаҳо

Партоби дохилирӯзӣ нисбат ба қимати як рӯз пеш тақрибан %39,31 камтар аст. Партоби вақти воқеӣ нисбат ба қимати як рӯз пеш тақрибан %33,03 камтар, аммо аз қимати дохилирӯзӣ баландтар аст. Ин тағйир нишон медиҳад, ки натиҷаи карбон дар ҳар марҳила бо хариди барқ, истеҳсоли турбинаи газӣ ва қарорҳои бор аз нав ҳисоб мешавад.

Тафсири техникии сенарияҳои муқоиса

Хориҷ кардани бозори хизматҳои ёрирасон: Азбаски турбинаи газӣ даромади иқтидори захиравӣ гирифта натавонист, стратегияи амалиётӣ эҳтиёткортар шуд; муомилоти бозории барқ қисми арзиши чандирии турбинаи газиро ба уҳда гирифт. Таъсири хароҷот маҳдуд монд.

Хориҷ кардани бозори карбон: Даромади фурӯши квотаи зиёдатии карбон аз байн рафта, тартиби иқтисодӣ ба нархҳои кӯтоҳмуддати барқ бештар вобаста шуд. Хариди барқ аз шабака афзуда, истеҳсоли дорои гирифтани карбон суст шуд.

Хориҷ кардани бозорҳои барқи дохилирӯзӣ ва вақти воқеӣ: Кӯшиш шуд, ки хатоҳои пешгӯӣ танҳо бо батарея, бор ва захираҳои истеҳсоли дохилӣ қонеъ карда шаванд. Ин чандирӣ нокифоя монд; ҳам маҳдудсозии барқароршаванда ва ҳам бори қонеънашуда ба вуҷуд омаданд.

Арзёбии умумии илмӣ

Саҳми асосии илмии таҳқиқот ин аст, ки ба ҷойи кӯшиши ҳамзамон оптимизатсия кардани захираҳои энергетикии дорои суръатҳои гуногун, қарорҳоро ба қабатҳои вақт ҷудо мекунад. Тағйирёбандаҳои суст ба монанди қарори фурӯзон-хомӯш кардани турбинаи газӣ як рӯз пеш, бори камшаванда ва каҷравиҳои истеҳсол дар дохили рӯз, ва тағйирёбандаҳои зуд ба монанди батарея ва истеъмоли гирифтани карбон дар вақти воқеӣ идора мешаванд.

Ин сохтори қабатӣ ба модел имкон медиҳад байни дақиқии пешгӯӣ ва банақшагирии пешакӣ мувозинат созад. Нақшаи як рӯз пеш ояндаро фаро мегирад, аммо хатои он бештар мемонад; нақшаи вақти воқеӣ иттилои дақиқтарро истифода мебарад, вале танҳо уфқи кӯтоҳро мебинад.

Натиҷаҳои иқтисодии таҳқиқот нишон медиҳанд, ки даромади фурӯши квотаи карбон ва савдои бисёрмарҳилаи барқ дар системаи намунавӣ арзиши қавӣ офаридаанд. Аммо бузургии натиҷаҳо ба сохтори интихобшудаи квотаи ройгон ва нарх вобаста аст.

Аз ин рӯ, таҳқиқот бояд бештар ҳамчун мисоли риёзие арзёбӣ шавад, ки нишон медиҳад бозорҳои гуногун ва миқёсҳои гуногуни вақт чӣ гуна дар як системаи оптимизатсия пайваст мешаванд, на ҳамчун тавсияи қатъии тарҳи бозор.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: A Multi-time Scale Operation Optimization Model for Source-Grid-Load-Storage Considering Coupling of Electricity and Carbon Trading

Муаллифон ва тартиби онҳо: Xinyue Dong; Xudong Li; Qingbo Tan; Zhuning Wang; Zhongfu Tan.

Ҳаммуаллифи аввал: Дар таҳқиқот баёнияи саҳми баробар ё ҳаммуаллифии аввал вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Xudong Li. Дар таҳқиқот суроғаи 1169771877@qq.com дода шудааст. Сабти SSRN низ Xudong Li-ро ҳамчун муаллифи тамос нишон медиҳад.

Мутобиқати муаллиф-муассиса:

• Xinyue Dong, Zhuning Wang ва Zhongfu Tan: School of Economics and Management, North China Electric Power University, Beijing 102206, Чин.
• Xudong Li: Beijing Huairou Lab, Beijing 101400, Чин.
• Qingbo Tan: Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, Чин.

Ёддошти metadata-и муассиса: Дар сабти SSRN муассисаи Xudong Li дода нашудааст. Пайванди Beijing Huairou Lab аз сатри муаллиф-муассисаи таҳқиқот гирифта шудааст.

DOI: 10.2139/ssrn.6935080

Навъи манбаъ: Мақолаи preprint-и таҳқиқотӣ бо оптимизатсияи риёзии амалиётӣ ва симулятсияи намунавӣ.

Платформаи нашр: SSRN.

Санаи нашр: Мувофиқи сабти SSRN, 13 Июн 2026.

Шумораи саҳифаҳо: 38.

Маҷалла: Номи маҷаллаи аз арзёбии ҳамтоён гузашта ё версияи қабулшудаи маҷалла дар таҳқиқот зикр нашудааст.

Ношир: Ношири ҷудогонаи ниҳоии маҷалла вуҷуд надорад; таҳқиқот дар SSRN ҳамчун версияи аввали тадқиқот нашр шудааст.

Ҳолати арзёбии ҳамтоён: Таҳқиқот аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст. Дар ҳар саҳифа огоҳии “Preprint not peer reviewed” вуҷуд дорад.

Сабти расмӣ:Саҳифаи сабти расмии SSRN

Пайванди DOI:10.2139/ssrn.6935080

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби лоиҳаи 25CJL064-и Фонди Миллии Илмҳои Иҷтимоии Чин бо номи “Механизми муштараки коҳиши карбон дар саноати барқи Чин дар заминаи бетарафии глобалии карбон” дастгирӣ шудааст.

Низои манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки низои манфиатҳои тиҷоратӣ ё муносибатӣ вуҷуд надорад.

Тасдиқи ахлоқӣ: Зикр шудааст, ки татбиқ намешавад.

Саҳми муаллифон:

• Xinyue Dong: Консептуализатсия ва лоиҳаи аввал.
• Xudong Li: Усул ва консептуализатсия.
• Qingbo Tan: Танзими додаҳо.
• Zhuning Wang: Бозбинӣ ва таҳрир.
• Zhongfu Tan: Бозбинӣ ва таҳрир.

Дастрасии дода ва код: Скриптҳои тавлидкунандаи додаҳои пешгӯӣ, модели YALMIP, конфигуратсияи Gurobi ё пайванди анбори кушодаи дода дар таҳқиқот дода нашудаанд.

Ин муҳтавои туркӣ бо баррасии матни таҳқиқоти боршудаи 38-саҳифагӣ, муодилаҳо, ҷадвалҳо, схемаҳои система, ҷараёнҳои бозор, диаграммаҳои квотаи карбон ва графикҳои амалиётӣ омода шудааст. Усули илмӣ, параметрҳои модел ва натиҷаҳо танҳо ба маълумоти дар таҳқиқот пешниҳодшуда асос ёфтаанд. Манбаъҳои беруна танҳо барои тасдиқи библиографии DOI, санаи сабти SSRN, муаллифи тамос ва ҳувияти институтсионалӣ истифода шудаанд.

Баъзе шарҳҳои баъд аз ҷадвалҳои хароҷот дар таҳқиқот баръакси қиматҳои ҷадвалро ифода мекунанд. Илова бар ин, таносуби %21,82 фарқи таҷрибавӣ байни усули пешниҳодшуда ва усули мустақили асосӣ нест; он фарқи байни ҳисобҳои як рӯз пеш ва вақти воқеии ҳамон сенария мебошад. Ин номувофиқиҳо ва ҳудудҳои тафсир пинҳонӣ ислоҳ нашуда, дар муҳтаво ошкоро нишон дода шудаанд.