طراحی سیاست های حمایتی از منابع بادی و تحلیل اثرات آن بر برنامه ریزی توسعه تولید

در سالیان اخیر دو تحول بزرگ در سیستم های قدرت رخ داده است. یکی از این تغییرات مربوط به تجدید ساختار صنعت برق و تبدیل محیط متمرکز سنتی به یک محیط غیرمتمرکز می باشد. تحول دیگر در زمینه گسترش استفاده از منابع تولید تجدیدپذیر در صنعت برق می باشد. نکته مهم اینکه در محیط رقابتی بدون اتخاذ سیاست های حمایتی مناسب توسط رگولاتور، سرمایه گذاران بر روی منابع بادی سرمایه-گذاری نخواهند کرد. دلیل عمده این مسئله وجود عدم قطعیت زیاد در توان تولیدی منابع بادی، هزینه سرمایه گذاری بالای این منابع و همچنین عدم قطعیت در سیاست های حمایتی از این منابع می باشد. نوع سیاست حمایتی در نظر گرفته شده از طرف رگولاتور برای این منابع بسیار مهم است؛ از دیدگاه سرمایه-گذار این سیاست ها باید منجر به کاهش ریسک سرمایه گذاری و افزایش سود گردد، درحالیکه از نگاه رگولاتور باید با رقابتی بودن بازار مغایرت نداشته باشد. در این رساله طراحی سیاست های حمایتی برای منابع بادی بر اساس مسئله برنامه ریزی توسعه تولید صورت گرفته است. برای نشان دادن اهمیت سیاست های حمایتی از منابع بادی، ابتدا مسئله برنامه ریزی توسعه تولید بدون در نظر گرفتن هیچ گونه سیاست حمایتی برای منابع بادی مورد مطالعه قرار گرفته است. بعد از مشخص شدن اهمیت در نظر گرفتن سیاست های حمایتی برای منابع بادی، سیاست هایی بر پایه مسئله برنامه ریزی توسعه تولید برای این منابع طراحی و به صورت یک بسته حمایتی ارائه شده است. در بسته حمایتی طراحی شده، سیاست ها به دو دسته کلی تشویق محور و اجباری کلاس بندی شده اند. سیاست های تشویق محور شامل سیاست های تشویقی غیرمبتنی بر بازار، سیاست های تشویقی بازار محور، سیاست های تشویقی قابلیت اطمینان محور و سیاست تشویقی زیست محیط محور می باشند. سیاست اجباری نیز بر مبنای سیاست مدل سهم مشخص می باشد که در آن نیروگاه های سنتی برای فروش توان تولیدی خود در حوزه بهره برداری مجبور به تامین درصدی از توان بر اساس منابع بادی می باشند. مدل ارائه شده در این رساله می تواند به عنوان یک ابزار تصمیم گیری در سطح سیاست گذاری برای تحلیل کارآیی بلندمدت سیستم قدرت با در نظر گرفتن سیاست های مختلف و طراحی های مختلف بازار بخصوص سیاست های حمایتی منابع بادی مورد استفاده قرار گیرد. در این رساله تاثیر سیاست های حمایتی طراحی شده بر مسئله برنامه ریزی توسعه تولید نیز بررسی شده است. در انتها نیز به منظور ارزیابی و تحلیل رفتار در بلندمدت و نشان دادن پایداری مدل حمایتی پیشنهادی، از روش پویایی های سیستم استفاده شده است. سیاست های حمایتی طراحی شده می تواند به عنوان یکی از ورودی های مسئله برنامه ریزی توسعه تولید از دیدگاه سرمایه گذاری در محیط رقابتی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مسائل بسیار مهم در مسئله برنامه ریزی توسعه تولید در محیط رقابتی مدل سازی عدم قطعیت استراتژیک بازیگران در دو سطح برنامه-ریزی و بهره برداری می باشد. بر این اساس چارچوب مبتنی بر ترکیب روش برنامه ریزی دینامیکی و تئوری بازی دو سطحی به منظور برنامه ریزی توسعه تولید در محیط رقابتی توسعه یافته است. سطح اول مدل، نشان دهنده رقابت در سرمایه گذاری بین شرکت های تولید مختلف می باشد. سناریو تصمیم گیری رقابتی به صورت بازی ماتریسی تحت عنوان بازی سرمایه گذاری مدل سازی می گردد. هر استراتژی که ترکیبی از بازی سرمایه گذاری می باشد، نشان دهنده گزینه های ممکن برای توسعه ظرفیت تولید می باشد. از طرف دیگر سطح دوم رقابت بین منابع تولیدی را جهت تامین برق مصرفی سیستم مدل سازی می کند که این ماتریس در سطح بهره برداری می باشد. این سناریو نیز که به صورت بازی ماتریس مدل سازی می گردد، بازی ماتریس کورنات نامیده می شود که بازیگران در مقدار با یکدیگر رقابت می کنند. از این رو برای هر یک از گزینه ها، یک بازی کورنات متناظر وجود دارد که بعد از حل آن ها، سود هر یک از این گزینه ها مشخص می گردد. برای محاسبه قیمت بازار و سود شرکت های تولید در میان مدت از روش یادگیری تقویتی استفاده می گردد.