Abstract
The depletion of fossil fuel resources as well as commitments to lower the global emission of green house gases are driving many countries to make substantial investments in renewable energy resources, especially wind energy. In this regard, the United Kingdom has launched many off-shore and on-shore wind power projects which are planned to supply around 15% of energy demand by 2020. The network expansion required to accommodate this level of wind power is prohibitively expensive and time-consuming. Instead, some “Smart Grid” ideas can be used to enhance the utilization of network assets so that the transmission network expansion can be deferred or even avoided. Among these ideas, dynamic thermal rating is being investigated by National Grid for possible implementation in the Humber Estuary region where a high penetration of wind power is scheduled. In this paper, a probabilistic approach is introduced to answer two questions: (i) which transmission lines in Humber Estuary need to be considered in dynamic thermal rating scheme and (ii) how much benefit can be achieved by online monitoring of network thermal ratings? To answer these questions, probabilistic models for seasonal off-shore wind power as well as seasonal dynamic thermal ratings of overhead lines are developed, taking into account past meteorological data
چکیده
کاهش منابع سوخت فسیلی و نیز تعهداتی که در مجامع جهانی به منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای صورت گرفته است، بسیاری از کشورها را بر آن داشته است که سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در حوزه منابع انرژی تجدید پذیر به خطوط انرژی بادی انجام دهند. در این زمینه، کشور انگلستان پروژه‌های متعددی را در زمینه واحدهای بادی در ساحل و در دریا شروع کرده است که به منظور تأمین حدود 15% تقاضای انرژی تا سال 2020 برنامه‌ریزی شده‌اند. توسعه شبکه مستلزم تطبیق این سطح از توان بادی است که پروسه‌ای زمان‌بر و گران‌قیمت می‌باشد. در مقابل، ایده شبکه هوشمند را می‌توان به منظور افزایش بهره‌وری از شبکه به کار برد به‌گونه‌ای که توسعه شبکه انتقال را می‌توان به تعویق انداخته و یا حتی از آن صرف‌نظر کرد. در میان ایده‌های شبکه‌های هوشمند، محاسبه دینامیکی ظرفیت حرارتی توسط شبکه ملی برای پیاده‌سازی در منطقه Humber Estuary مورد بررسی قرار گرفته است که در این منطقه، نفوذ بالای واحدهای بادی پیش‌بینی شده است. در این مقاله، یک روش احتمالی به منظور پاسخ به سؤال معرفی می‌شود: 1) کدام خط انتقال در منطقه Humber Estuary می‌بایست در الگوی دینامیکی ظرفیت حرارتی در نظر گرفته شود و 2) با مانیتورینگ آنلاین ظرفیت‌های حرارتی شبکه چه مزایایی حاصل می‌گردد؟ به منظور پاسخ به این سؤالات، مدل‌های احتمالی برای توان بادی فصلی در ساحل و نیز ظرفیت‌های حرارتی فصلی روی خطوط هوایی ارائه می‌شود، که برای مدل‌سازی آن‌ها نیز از داده‌های هواشناسی گذشته استفاده شده است.
1-مقدمه
به منظور برآورده سازی تعهدات پروتکل KYOTO، سهم انرژی تجدید پذیر در تولید آینده باید افزایش یابد. کمیسیون اروپا هدف مهم‌تری را پیشنهاد داده است که بر اساس آن باید تا سال 2020، 20% مصرف انرژی از منابع انرژی تجدید پذیر به دست آید. انگلستان هدفش را 15% قرار داده که پایین‌تر از میانگین کشورهای اروپایی است. با وجود این حتی با 15% انرژی تجدید پذیر، انگلیس بزرگ‌ترین پیشرفت را در توسعه منابع انرژی تجدید پذیر دارد، علی‌رغم اینکه در حال حاضر فقط حدود 2% از کل انرژی مصرفی از منابع تجدید پذیر به دست می‌آید. در میان تمام منابع انرژی سبز، انرژی باد یک انرژی امیدبخش است، بنابراین این انرژی می‌تواند تعهدات انگلیس را تا سال 2020 برآورده کند. در سناریوی Gone Green که برنامه تولید برق آینده انگلیس است، 30% از کل ظرفیت تولید نصب شده، از نیروگاه‌های برق بادی است..