Optimal BESS sizing and operation scheduling for a wind farm participating in Turkish electricity market
Türkiye elektrik piyasasına katılan bir rüzgar çiftliği için optimal BESS kapasitelendirmesi ve operasyon planlaması
- Tez No: 887667
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEVLÜDE EBRU ANGÜN, DOÇ. DR. KEMAL SARICA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Galatasaray Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 54
Özet
Merkeziyetsizliğin, demokratikleşmenin ve karbonsuzlaştırmanın önem kazanıyor olduğu günümüz elektrik sisteminde, fiyat dalgalanmalarının ve dengesizlik maliyetlerinin mevcut olduğu piyasalara katılırken, batarya enerji depolama sistemleri (BESSs), rüzgar ve güneş gibi kesintili enerji kaynakları için sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de 24 MW kurulu güce sahip olup Yenilenebilir Enerji Kaynakları Destekleme Mekanizması (YEKDEM) tarifesinden yararlanan bir karasal rüzgar çiftliği incelenmiştir ve yenilenebilir enerji için bir teşvik senaryosu önerilmiştir. Çiftlik için üç farklı pazar katılım durumu, Durum 1, 2 ve 3 analiz edilmiştir. Durum 1, gün öncesi piyasasına (GÖP) YEKDEM'den ayrılarak katılımı temsil ederken, Durum 2 ve 3, sırasıyla mevcut ve önerilen YEKDEM tarifesiyle GÖP'e katılımı temsil etmektedir. Bu tez, farklı pazar katılım durumları için optimum BESS kapasitesini ve operasyonunu belirlemek amacıyla batarya bozunma maliyetini içeren ve doğrusal olmayan bir optimizasyon modeli (NLP) sunmuştur. Çeşitli deşarj derinliği (DOD) sınır değerleri, GÖP'te taahhüt edilen enerji miktarını belirleme yöntemleri ve BESS maliyet projeksiyonları ile oluşturulan senaryolar GAMS IPOPT çözücüsü ile çözülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, güncel BESS maliyeti altında, BESS entegrasyonu, her pazar katılım durumu için BESS yokluğundaki sisteme kıyasla çiftliğin kârını artırmaktadır. Ancak, BESS ile çiftliğin kârının artırılamadığı bazı senaryolar da gözlemlenmiştir. Analizler dikkate alındığında, DOD sınır değerinin 0.3 olması, incelenen diğer DOD sınırlarına göre karı daha fazla arttırmaktadır. Üç katılım durumu için aynı senaryo altında BESS entegrasyonu ile elde edilen kârlar değerlendirildiğinde, Durum 3 ve Durum 2 sırasıyla en yüksek ve en düşük kârı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In today's electric system, where decentralization, democratization, and decarbonization are gaining in importance, battery energy storage systems (BESSs) are frequently used for intermittent energy sources such as wind and solar while participating in markets that have price fluctuations and imbalance costs. In this study, an onshore wind farm in Türkiye with an installed capacity of 24 MW that benefits from the Renewable Energy Resources Support Mechanism (YEKDEM) tariff is examined and an incentive scenario for renewables is suggested. Three market participation cases, Cases 1, 2, and 3, are analyzed for the farm. Case 1 represents participating in day ahead market (DAM) by leaving YEKDEM while Cases 2 and 3 represent participating in DAM with actual and suggested YEKDEM tariff, respectively. This thesis presents a nonlinear optimization model (NLP) including battery degradation cost to determine optimal BESS capacity and operation for different participation cases. Scenarios generated with various depth of discharge (DOD) limit values, determination methods of committed energy amount in DAM and BESS cost projections are solved by IPOPT solver in GAMS. According to obtained results, under current BESS cost, BESS integration increases farm's profit compared to system without BESS for each market participation case. However, some scenarios are observed where farm's profit cannot be increased with BESS. Considering the analyses, DOD limit value of 0.3 enhances profit more than other examined DOD limits. When profits obtained by BESS integration under same scenario for three participation cases are evaluated, Cases 3 and 2 yield the highest and lowest profit, respectively.
Benzer Tezler
- Development of a home energy management system to increase renewable self-consumption in households considering demand-side flexibility
Talep tarafı esnekliği dikkate alınarak konutlarda yenilenebilir öz tüketimi artırmaya yönelik bir ev enerji yönetim sistemi geliştirilmesi
ANIL CAN DUMAN
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Load frequency control of a gas turbine power plant in response to a sudden disturbance with a battery energy storage system (BESS)
Bir gaz türbinli elektrik santralinin bir akü enerji depolama sistemindeki (BESS) ani bir bozulmaya müdahale olarak yük frekans kontrolü
KAWA ABBAS NADER NADER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMİ SERKAN TEZEL
- Optimal sizing and location on energy storage systems
Enerji depolama sistemleri için en iyi boyutlandırma ve konumlandırma
ARYA SEVGEN
Doktora
İngilizce
2021
EnerjiSabancı ÜniversitesiYönetim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH DAŞCI
- Modeling battery sizing optimization algorithms for various use cases
Farklı ihtiyaçlar için batarya boyutlandırma optimizasyon algoritmalarının modellenmesi
SEMANUR SANCAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
- Optimal sizing of hybrid microgrids with consideration of global warming effects: A MARS and GRG approach
Küresel ısınma etkilerinin dikkate alındığı hibrit mikro şebekelerin optimal boyutlandırılması: Bir MARS ve GRG yaklaşimi
YAVUZ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR TAYLAN
PROF. DR. GERHARD WIYHELM WEBER