哥伦比亚风力发电普及的经济影响

是 否 +2 论坛币

k人 参与回答

经管之家送您一份

应届毕业生专属福利!

求职就业群

赵安豆老师微信：zhaoandou666

经管之家联合CDA

送您一个全额奖学金名额~ !

立即领取

感谢您参与论坛问题回答

经管之家送您两个论坛币！

+2 论坛币

英文标题：
《Economic Impact of Wind Generation Penetration in the Colombian
  Electricity Market》
---
作者：
Alvaro Gonzalez-Castellanos, David Pozo, Sergio Martinez, Luis Lopez,
  Ingrid Oliveros
---
最新提交年份：
2018
---
英文摘要：
  The creation of the Renewable Energy Law (Law 1715 of 2014) promotes the introduction of large-scale renewable energy generation in the Colombian electricity market. The new legislation aims to diversify the country\'s generation matrix, mainly composed of hydro and fuel-based generation, with a share of 66% and 34% respectively. Currently, three wind generation projects, with an aggregated capacity of 500 MW, have been commissioned in the North of the country. This study analyses the economic impact of the large-scale introduction of wind generation on both, the market spot price and conventional generation plants operation. For this purpose, the study builds a unit commitment model to mimic the current market legislation and the system\'s generation data. We show that the introduction of wind energy into the Colombian electricity market would impact the generation share of large hydro and gas-fired power plants. The hydro generation has an important role in balancing the generation for fluctuations on the wind resource. Meanwhile, the gas-fired plants would decrease their participation in the market, proportionally to the introduction of wind generation in the system, by as low as 20% of its current operation.
---
中文摘要：
《可再生能源法》（2014年第1715号法律）的制定促进了哥伦比亚电力市场大规模可再生能源发电的引入。新立法旨在使该国的发电矩阵多样化，主要由水力发电和燃料发电组成，分别占66%和34%。目前，三个总容量为500 MW的风力发电项目已在该国北部投产。本研究分析了大规模引入风力发电对市场现货价格和常规发电厂运营的经济影响。为此，本研究建立了一个机组组合模型，以模拟当前的市场法规和系统的发电数据。我们表明，将风能引入哥伦比亚电力市场将影响大型水力和燃气发电厂的发电份额。水力发电在平衡风力资源波动的发电方面具有重要作用。与此同时，燃气发电厂将减少其在市场中的参与，与在系统中引入风力发电成比例，降低至其当前运行的20%。
---
分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
--

---
PDF下载：
--> Economic_Impact_of_Wind_Generation_Penetration_in_the_Colombian_Electricity_Market.pdf (2.37 MB)

2022-6-11 01:29:04 上传

扫码加我 拉你入群

请注明：姓名-公司-职位

以便审核进群资格，未注明则拒绝

分享0 收藏0 回帖

关键词：风力发电 经济影响 哥伦比亚 introduction Quantitative

哥伦比亚电力市场风力发电渗透的经济影响阿尔瓦罗·冈萨雷斯·卡斯特拉诺斯（Alvaro Gonzalez Castellanos）、大卫·波佐（David Pozo）、塞尔吉奥·马丁内斯（Sergio Martinez）、路易斯·欧佩兹（Luis L'opez）、英格丽·奥利弗·罗斯（Ingrid OliverosAbstract）《可再生能源法》（2014年第1715号法律）的制定促进了大规模可再生能源发电在哥伦比亚电力市场的引入。新立法旨在使该国的发电矩阵多样化，主要由水力发电和燃料发电组成，ashare分别为66%和34%。目前，三个风力发电项目已在该国北部投产，总容量为500 MW。本研究分析了大规模引入风力发电对市场现货价格和常规发电厂运营的经济影响。为此，本研究构建了aunit承诺模型，以模拟当前的市场立法和系统的发电数据。我们表明，将风能引入哥伦比亚电力市场将影响大型水力和燃气发电厂的发电份额。水力发电在平衡风力资源发电量方面具有重要作用。

与此同时，燃气发电厂将减少其在市场中的参与，与在系统中引入风力发电成比例，降低至其当前运营的20%。命名BReviationsASIC商业交易所系统经理哥伦比亚佩索克雷格能源和天然气监管委员会DR需求响应非常规可再生能源SITCZ热带辐合区输电系统运营商为合理有效使用常规和非常规能源而制定的坚定能源义务项目REL《国家互联系统XM市场运营商可再生能源法》（2014年第1715号）。该论文是提交给“IET生成、传输和分发”的论文的预印本。如果接受，IET数字图书馆将提供记录副本。这项工作得到了北德大学2016-2018年战略能源领域和科技大学NGP项目（斯科尔特科技学院联合项目）的支持。A、 Gonzalez Castellanos和D.Pozo是俄罗斯莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所能源系统中心的成员；塞尔吉奥·马丁内斯（SergioMart'inez）就职于西班牙马德里政治大学；路易斯·欧佩兹和英格丽德·奥利弗罗斯在哥伦比亚巴兰基拉北德大学电气工程系工作。A、 Gonzalez Castellanos是通讯作者（电子邮件：alvaro。gonzalez@skolkovotech.ru).g发电机组时间段【h】。参数建议机组启动成本g【COP】C发电成本t【MW】RDg期间机组g【COP/MW】DTD需求，t【MW】RDg期间发电机g【MW】Pwindtwind发电的g【MW】PG额定容量的升/降限。变量spg，t在t【MW】θg期间发电机组g，t二次变量表示在tτg期间g是否打开，t二次变量表示在t.I期间g是否打开。

简介20世纪末，能源生产趋势开始转变，这场革命是由对污染、气候变化和一些国家对碳氢化合物进口的依赖性的担忧推动的。在这种情况下，可再生能源技术作为非互联地区的电力供应来源，作为参与电力市场的综合发电系统的一部分，提供了大量的机会。一般而言，不同国家的政策侧重于促进和提高以下类型发电在能源组合中的比例：太阳能光伏发电、太阳能热发电、风能、地热、水电、波浪、潮汐和生物燃料[1]。对这些技术的不同分析表明，风能具有最高的投资回报，以及最简单的安装和维护程序【2】、【3】。值得注意的是，截至2017年底，只有中国（19 500 MW）、美国（7 017 MW）、德国（6 581 MW）、巴西（2 022 MW）和印度（4 148 MW）的新增装机容量约为4万MW，这使得风能成为目前增长最快的发电技术，年增长率为23.6%，2017年全球装机容量为540 GW【4】。在哥伦比亚，总装机容量为16.8 GW，其中风力发电目前仅占0.1%（19.5 MW），只有一个风电场，即Jepirachi【5】。瓜吉拉奥特奥诺马地区公司通过2010年1月8日第03357号解决方案，授予31.5 MW Jouktai风电场建设和运营的环境许可证。Carrizal（195 MW）、Casa El’ectrica（180 MW）和Irraipa（99 MW）的公园预计将进入相同的过程，该国总共安装了505,5MW的新风电。

这些项目得到了1715号法律的支持，该法律的主要目标是在哥伦比亚电力市场和非互联地区推广可再生能源的使用[7]。同样，该法的应用鼓励了学术项目和研究的实施，如[8]，其中Restrepo等人提出了一种评估和优化光伏太阳能自生发电的方法。Caicedo等人分析了1715年法律对刺激非互联地区非可再生能源发电的影响【9】。鉴于，Manrique等人。对Chia市（哥伦比亚Cundinamarca）住宅用户的光伏太阳能系统进行技术和经济分析【10】。这项工作的主要贡献是对哥伦比亚电力市场中整合风力发电的经济影响进行了综合评估。这是通过以下五个步骤对哥伦比亚电力系统进行模拟和分析完成的：i。哥伦比亚电力市场描述。根据该国的立法，概述了当前的市场机制和非常规资源的安装规定。二。哥伦比亚现货市场建模。电力市场运行是根据能源和天然气监管委员会（CREG）制定的法规和热电机组的限制，在优化模型的基础上提出的。在此步骤中，建立了参与日前调度的发电机组的aunit承诺模型。三。估计风力发电量。在此阶段，根据未来风电场的历史winddata测量值估计每小时产生的风力。四。

在理想的预调度中输入风力发电。在选定的典型天数内，针对不同的失速风容量值求解机组组合。v风力发电影响评估。分析了风力发电在电力市场和电厂运行中的作用。二、哥伦比亚电力系统：从过去到现在，由于哥伦比亚位于安第斯山脉的末端，哥伦比亚有大量河流从山顶流向太平洋和大西洋。河流的高密度使该国能够将水力发电厂的使用作为首要投资。现货价格的计算是在机组生产所需能源后进行的。因此，哥伦比亚市场不是现货市场或产生现货价格。当地术语将市场价格和计算价格命名为现货价格。因此，将使用术语现货市场和现货价格[11]。发电资源，这些发电厂大多集中在山麓，即该国中部地区（图1）。大型水电站（蓄水）提供了装机容量的65%，而小型水电站（引水或径流）占2.2%。燃气和燃煤发电位于主要城市中心，分别占总发电量的28%和5%。其他小型发电机在发电组合中所占比例较小。图1：。哥伦比亚特区技术发电的位置。对于其在电力市场中的运营，大型和小型水电站的启动成本为零（图2），分别根据水库和河水的可用性改变其提供的发电容量。

小型水电站的边际发电成本最低，因为它们的发电是连续的，并且依赖于河流流量。化石燃料发电厂的边际成本和启动成本较高，在高峰时段使用，或在长期干旱的情况下作为备用发电，从而降低水资源的可用性，如无天气现象[12]。A、 日前市场截至20世纪90年代初，哥伦比亚电力部门的特点是由独立的国有区域性和纵向一体化电力公司组成，这些公司将通过上市公司ISA（Internexi’on El’ectricaS.A.）运营的国家输电系统进行电力交换。在一段时间的经济不稳定和尼诺带来的持续干旱导致负荷严重下降之后，政府颁布了第一部关于建立电网的法律。2、哥伦比亚电力系统按技术分配发电量。竞争激烈的电力市场。通过被称为《公用事业法》（Utilities Law）的第142号法律，电力行业的现有垄断被解散。鉴于1994年第143号法律《电力法》规定了在能源和天然气监管委员会（CREG）基于自由化电力市场的监管下，国家互联系统（SIN，西班牙语缩写）的运行规则。哥伦比亚电力市场将于1995年开始运营。直到2001年，哥伦比亚市场的运作都是基于发电厂的自我调度。发电厂将根据以下每个小时的三个参数发送未来24小时的计划：i）发电量，ii）发电价格，以及iii）最大发电量【11】。

2001年，要求仅提交整个24小时内的一个发电价格。CREG通过2009年第11号法律裁决和后续修订，修改了电力市场的运营。修改的目的是通过纳入燃料发电厂的启动成本来提高市场效率【14】。新的电力市场将基于集中调度运行，其中发电机将在未来24小时内提供三部分的小时报价：o每季度提交一次启动/关闭成本。o24小时发电成本相同每小时的最大可用容量不同。集中式机组组合作为当前的市场机制，由市场运营商（marketoperator，西班牙语缩写为XM）控制和执行。机组的调度基于其边际发电成本，并通过补偿其固定成本。因此，根据清算价格（边际调度机组的成本）和发电机的启动成本（待补偿），计算市场现货价格。发电机根据其额定容量和在现货市场的参与程度分为三组。Plantsabove 20 MW必须参与电力现货市场。然而，10至20 MW之间的电厂可以选择是否参与市场。最后，10兆瓦以下的发电商根据其可用容量进行定价。B、 容量市场推动现货电力市场创建的相同天气现象促使创建了一个服务市场，以提高系统的可靠性。镍-一氧化氮的出现将降低水力发电的水资源可用性，导致电力部门出现危机，因为该资源在发电组合中所占份额巨大。

在全国范围内，通过限电进行的电力改革在该国得到了采用，同时将时区切换了一个小时。这些措施从1992年3月持续到1993年2月。为了防止未来的电力配给，鉴于镍氢的循环性质，1994年第143号法律第23条引入了容量费。容量费是根据化石燃料发电厂的装机容量向其支付的费用。当水储量低于既定限制时，将使用这些电厂。随着2006年CREG第71号法律裁决的出台，容量费用被定义为可靠性费用，拍卖FirmEnergy债务（OEF）。OEF是系统中发电机提供的备用容量，并根据其容量和持续时间进行拍卖。收到OEF的发电商在OEF的有效期内收到相对于委员会容量的固定付款。即使未使用预留容量，也会收到此付款。OEF的激活机制基于电力现货价格相对于缺口电价的行为。稀缺价格由CREG根据当前和预计的燃料价格按月确定。如果市场现货价格超过稀缺价格，每天至少1小时，拥有OEF的工厂必须根据其承诺的义务发电。除了在提供组织环境足迹时收到的资金外，发电厂还根据组织环境足迹激活期间提供的能源量收取额外款项。如果提供的能源等于OEF中确定的能源，则电厂将以稀缺价格支付。然而，如果产生的能量超过OEF，剩余的能量将以现货价格支付。

这样，在干旱期间，现货价格不会增加太多，并且支持安装更高效的化石燃料发电。拥有OEF的发电厂必须通过保证其燃料合同来保证其义务履行。如果不能遵守OEF，电厂可以通过已建立的安全环获取剩余能量。如果发电厂未能做到这一点，它必须补偿被削减的需求。C、 国际连接该国通过双边市场（出口容量为285MW，进口容量为215MW）与委内瑞拉东部的国际互连为230kV，与二级市场的互连以其不同的机制为基础，市场代理（发电商和零售商）之间的双边合同，用于实现现货市场和组织环境足迹承诺。通过隐性拍卖（出口336MW，进口205 MW）将西南部输至厄瓜多尔【15】。此外，2007年启动了一个从哥伦比亚向巴拿马出售electricitysurplus的互联项目，但由于在巴拿马发电矩阵中引入了液化燃料，该项目后来被放弃。该项目包括一条500公里的400兆瓦高压直流输电线路，允许与邻国首都互联，也为与中美洲国家互联迈出了第一步。各国政府目前正在协商重新启动该项目。D、 非常规能源的引入2014年，为了使发电矩阵多样化，哥伦比亚政府引入了2014年第1715号法律，称为“可再生能源法”（REL）[7]。