Usluge prenosa na slobodnom tržištu električne energije

Postoje različiti tipovi transakcija i cena zavisi od tipa i troškova koje stvaraju. Osnovni princip je da prenosna preduzeća moraju da pokriju svoje troškove. Još uvek nerešen problem (gubici su nelinearna funkcija i drugi modelacioni problemi).

Generalno postoje dva tipa prenosnih usluga:

1. Prenos tipa tačka-tačka (ulaz i izlaz su tačno definisani).
2. Usluge prenosne mreže, koji omogućava priključenje na mrežu u bilo kojoj tački, pri čemu nema dodatnog naplaćivanja zbog promene rasporeda priključenja.

Prenos tipa tačka-tačka ima sledeće vrste:

1. Garantovane transakcije, koje obezbeđuju snagu prenosne transakcije. TRANSCO (Prenosna kompanija) mora obezbediti potrebne kapacitete po ugovoru. Ugovor može biti sklopljen na duži vremenski period, što se naziva zakup prava prenosa (Firm Transmission Rights). Tada se u ugovor uključuju i investicije. Za kratkoročne transakcije investicije se ne naplaćuju eksplicitno.
2. Negarantovane transakcije, koje se smeju suspendovati od strane prenosnog preduzeća, u slučaju pojave zagušenja, ispada, preopterećenja i slično. Moguća je suspenzija ako se proceni da je transakcija neisplativa.

Komponente tarifa za naplatu troškova prenosa

Glavni problem je alocirati i korektno obračunati komponente troškova. Postoje sledeće komponente troškova:

1. Taksa za pravo pristupa na prenosnu mrežu (Opportunity Cost), koja omogućuje pravo korišćenja prenosne mreže.
2. Pogonski troškovi, koji pokrivaju tekuće troškove realizacije ugovora (održavanje naponsko-reaktivnih prilika i nivoa sigurnosti).
3. Troškovi gubitaka prenosa.
4. Troškovi anuiteta postojećih prenosnih objekata (krediti, kojima se pokrivaju već uložene investicije).
5. Troškovi pojačanja prenosne mreže, koji predstavljaju kapitalne troškove za nove objekte.

Naravno, ukupni troškovi su zbir prethodnih pet komponenata. Međutim, postavlja se pitanje kako ih izračunati?

Opšte prihvaćeni mehanizam su marginalni troškovi.

Ti troškovi se proračunavaju kao razlika troškova na izlazu i ulazu u prenosnu mrežu. Moraju se definisati troškovi prenosa aktivne i reaktivne snage. Dakle, mora se koristiti detaljan model mreže i tokova snaga (AC model).

Pri tome dva su osnovna problema:

• •Kako izračunati nelinearne gubitke,
• •Problem reaktivne snage (povećava gubitke i smanjuje prenosne kapacitete).

Dakle, koristi se model optimalnih tokova snaga (OPF), sa uključenim naponsko-reaktivnim ograničenjima. Marginalni troškovi prenosa dobijaju se kao Lagrange-ovi multiplikatori, ili duali u linearnom programiranju.

Metodi za proračun troškova prenosa i tranzita

1. Metod ugovorenog prenosnog puta

Dogovara se prenosni put i količina energije koja se prenosi. Troškovi se računaju po jedinici energije koja se prenosi. Mana je što se fizički tok energije uvek razlikuje od ugovorenog (kod petljastih mreža).

2. Metod poštanske marke

Sličan način obračuna kao obračun poštarine u PTT saobraćaju. Korisnik plaća prema težini pošiljke (u našem slučaju prema količini energije koja se prenosi), nezavisno od rastojanja prenosa.

Ovo je svakako najjednostavniji metod, koji ne zavisi od stvarnih troškova prenosa energije, trajanja transakcije, mesta i vremena prenosa i drugog.

Obračun se sprovodi koristeći izraz:

gde je $C_{t0}$ fiksna taksa za pristup prenosnoj mreži.

3. MW-km metod

Metod pored prenete snage uvažava i rastojanje prenosa:

gde je $\ell = 1, 2, \cdots, L$ vod po kome se računaju troškovi prenosa, a $L_\ell$ dužina voda.

Za ceo sistem, odnosno skup transakcija je:

Slično se računaju i dodatni troškovi tranzita koji se superponiraju na bazno opterećenje.

4. Metod marginalnih troškova kratkoročnih transakcija (Short Run Marginal Cost)

Osnovni princip je da se prenosnom sistemu plaćaju troškovi po principu:

Idealni troškovi prenosa = Marginalni troškovi prenosa

Cena se definiše kao troškovi prenosa dodatnog MW snage ugovorene transakcije.

Metod zahteva detaljan model mreže i optimalne tokove snaga (OPF).

Pri tome računaju se troškovi prenosa aktivne ($\rho$) i reaktivne snage ($\mu$) u odnosu na bazno stanje:

gde su:

• $\rho^{ij} = \rho^i - \rho^j$;
• $i, j$ – čvorovi isporuke i ulaza energije u t-tu transakciju;
• $B$ – bazno stanje.

Satni troškovi prenosa aktivne i reaktivne snage su:

Ovaj metod je solidan za primenu, pošto uključuje OPF, marginalne troškove pogona, troškove proizvodnih agregata, troškove prenosnih gubitaka, sistemska ograničenja, naponsko-reaktivne prilike i drugo.

5. Metod marginalnih troškova dugoročnih transakcija (Long Run Marginal Cost)

Ne proračunavaju se na osnovu trenutnog stanja, već na osnovu dugoročnog plana prenosnih usluga. Simultano se određuju novi potrebni prenosni kapaciteti za razmatrani period, njihovi troškovi i uticaj na cene prenosa.

Isto se koristi Lagrange-ov metod za određivanje stope povraćaja kapitalnih troškova.

U suštini, ovo je planerski problem i znatno je složeniji od prethodnog (dinamička priroda problema, cena kapitala, neizvesnost prognoze potrošnje …).

Procena raspoloživih prenosnih kapaciteta

Troškovi prenosa su mali, ali vrlo važan deo ukupnih pogonskih troškova (najveći su proizvodni troškovi). Cena usluga prenosa je ekonomski indikator koji tržište koristi za lociranje proizvodnje, povećanje instalisanih kapaciteta generatora i proširenje prenosne mreže.

Opšta posledica deregulacije je da se povećavaju tokovi snaga, pošto učesnici ne brinu o njihovoj adekvatnosti, već o svom profitu. Zato je vrlo važno što bolje odrediti raspoložive prenosne kapacitete (moguće granice prenosa).

Prenosne mogućnosti određuju:

1. Termičke granice, koje određuju najveće struje koje elementi mogu podnositi sa stanovišta zagrevanja.
2. Naponske granice, koje definišu minimalni i maksimalni naponi, odnosno naponska stabilnost.
3. Granica statičke stabilnosti sistema, koja je određena dinamičkim procesima koji određuju sinhronizam elektroenergetskog sistema.

Prethodne granice se moraju proveriti u slučaju iznenadnih i nepredviđenih događaja (ispada). Ovo se sprovodi tokom analize smetnji (Contingency Analysis), što po pravilu jako utiče na raspoložive prenosne kapacitete.

Analiza sistema sprovodi se kroz sledeće korake:

1. Proračun tokova snaga za osnovno stanje (mogu se koristiti i rezultati estimacije stanja; važno je znati razliku između proračuna tokova snaga i statičke estimacije stanja).
2. Otkrivanje kritičnih smetnji koje ugrožavaju rad sistema (lista kritičnih poremećaja).
3. Za prethodnu listu vrši se simulacija. Pošto u toj listi postoji veliki broj mogućih događaja, koristi se DC model tokova snaga.
4. Provera potencijalnih ograničenja.
5. Provera sumnjivih ispada korišćenjem kompletnog modela tokova snaga (AC model).
6. Izveštaj o utvrđenim povredama ograničenja u baznom stanju i određenom poremećaju sa kritične liste poremećaja.

Vidi se da je proračun raspoloživih prenosnih kapaciteta (ATC – Available Transfer Capability) vrlo važan za deregulisano tržište, pa je zato i jasno definisan u svim sistemima.

Takođe, važni su i sledeći pojmovi:

• •Ukupni prenosni kapacitet (TTC – Transmission Transfer Capability)
• •Iskorišćeni prenosni kapacitet (ETC – Existing Transmission Commitment)
• •Rezerva pouzdanosti prenosa (TRM – Transmission Reliability Margin)
• •Rezerva za priključak novih potrošača (CBM – Capability Benefit Margin)

Detaljnije definicije pojedinih članova su:

• TTC – Električna snaga koja se može bezbedno preneti, uz uvažavanje svih ograničenja sistema (pre i posle iznenadnih događaja)
• ETC – Deo zauzetog prenosnog kapaciteta
• TRM – Deo potreban da se odredi sigurnost prenosne mreže, uz razuman nivo neizvesnosti
• CBM – Služi za priključak novih potrošača

Gornje vrednosti moraju da budu realno date i zavise od vremena.

ENTSO-E (Udruženje evropskih operatora prenosnog sistema) procedura

Isto definiše ukupni prenosni kapacitet (TTC), raspoloživi prenosni kapacitet (ATC) i rezervu sigurnosti (TRM).

Ostali pojmovi koji se javljaju su:

• NTC – Neto prenosni kapacitet (Net Transfer Capacity)
• AAC – Iskorišćenost dela prenosnog kapaciteta (Already Allocated Capacity)
• NTF – Utvrđeni tok prenosne snage (Notified Transmission Flow)

U TRM se moraju obuhvatiti sledeće neizvesnosti:

• •Promene fizičkih tokova snaga usled delovanja AGC (sekundarna regulacija učestanosti i aktivnih snaga).
• •Odstupanje razmene između oblasti zbog poremećaja proizvodnje ili potrošnje u samoj oblasti.
• •Netačnosti u podacima i merenjima.

Razlika je u definiciji sledećeg: