Evaluati on of long-term start up costs impact on short-term price based operational optimization of a CCGT using MILP
Abstrakt
An increasing share of the weather-dependent RES generation in the power system leads to the growing importance of flexibility of conventional power plants. They were usually designed for base load operation and it is a challenge to determine the actual long-term cycling costs, which account for an increase in maintenance and overhaul expenditures, increased forced outage rates and shortened life expectancy of the plant and components. In this paper, the overall impact of start up costs is evaluated by formulating and solving price based unit commitment problem (PBUC). The electricity spot market is considered as a measure for remunerating flexibility. This approach is applied to a real-life case study based on the 70 MWe PGE Gorzów CCGT power plant. Different operation modes are calculated and results are used to derive a mixed integer linear programming (MILP) model to optimize the operation of the plant. The developed mathematical model is implemented in Python within the frame of the PuLP library and solved using GUROBI. Results of the application of the method to a numerical example are presented.
Cytowania
-
2
CrossRef
-
0
Web of Science
-
5
Scopus
Autorzy (3)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
E3S Web of Conferences
nr 137,
ISSN: - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2019
- Opis bibliograficzny:
- Gotzman S., Ziόłkowski P., Badur J.: Evaluati on of long-term start up costs impact on short-term price based operational optimization of a CCGT using MILP// E3S Web of Conferences -Vol. 137, (2019), s.01012-
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1051/e3sconf/201913701012
- Bibliografia: test
-
- Bronk L., Czarnecki B., Magulski R., Elastyczność krajowego systemu elektroenergetycznego, Raport Forum Energii, (2019).
- Green R., Vasilakos N. Market behaviour with large amounts of intermittent generation, Energy Policy 38(7):3211-3220, (2010). otwiera się w nowej karcie
- Macuk R., Maćkowiak-Pandera J., Gawlikowska- Fyk A., Rubczyński A., Transformacja energetyczna w Polsce, Raport Forum Energii, (2019).
- Lefton S. A., Hilleman D., Make Your Plant Ready for Cycling Operations, Intertek-Aptech, www.powermag.com, (2011).
- Dai H., Zhang N., Su W, A Literature Review of Stochastic Programming and Unit Commitment, Journal of Power and Energy Engineering, Vol. 3, pp. 206-214, (2015). otwiera się w nowej karcie
- Biggar D., Hesamzadeh R., The Economics of Electricity Markets, John Wiley & Sons Ltd., (2014). otwiera się w nowej karcie
- Arabas J., Mościcki M., Świrski K., Rozszerzenie zadania ekonomicznego rozdziału obciążeń w warunkach rynku energii, Transition Technologies SA, www.cire.pl, (2001).
- Angerer M., Djukow M., Riedl K., Gleis S., Hartmut S, Simulation of Cogeneration-Combined Cycle Plant Flexibilization by Thermochemical Energy Storage, Journal of Energy Resources Technology, Vol. 140(2), (2017). otwiera się w nowej karcie
- Rist J., Dias M., Palman M., Zelazo D., Cukurel B., Economic dispatch of a single micro-gas turbine under CHP operation, Applied Energy, Vol. 200, pp. 1-18, (2017). otwiera się w nowej karcie
- Papavasiliou A., He Y., Svoboda A., Self- Commitment of Combined Cycle Units Under Electricity Price Uncertainty. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 30, pp. 1690-1701, (2015). otwiera się w nowej karcie
- Simoglou C., Biskas P., Bakirtzis A., Optimal Self- Scheduling of a Thermal Producer in Short-Term Electricity Markets by MILP, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 25, pp. 1965-1977, (2010). otwiera się w nowej karcie
- Mitra, S., Sun L., Grossmann I., Optimal Scheduling of Industrial Combined Heat and Power Plants under Time-Sensitive Electricity Prices, Energy, Vol. 54, pp. 194-211. (2012) otwiera się w nowej karcie
- Li, T., Shahidehpour, M., Price-Based Unit Commitment: A Case of Lagrangian Relaxation Versus Mixed Integer Programming. Power Systems, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, pp. 2015-2025, (2005). otwiera się w nowej karcie
- López J., Gómez R., Guillén I., Practical commitment of combined cycle plants using dynamic programming. Proceedings of the 2010 otwiera się w nowej karcie
- Electrical Power and Energy Conference, (2010). otwiera się w nowej karcie
- Alemany J., Moitre D., Pinto H., Magnago F., Short- Term Scheduling of Combined Cycle Units Using Mixed Integer Linear Programming Solution, Energy and Power Engineering, Vol. 5, pp. 161- 170, (2013). otwiera się w nowej karcie
- Carrion M., Arroyo J. M., A Computationally Efficient Mixed-Integer Linear Formulation for the Thermal Unit Commitment Problem, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 21(3), (2006). otwiera się w nowej karcie
- Ackooij W., Lopez I., Frangioni A., Lacalandra F., Tahanan M., Large-scale unit commitment under uncertainty: an updated literature survey, Annals of Operations Research, Springer, Vol. 271(1), pp. 11- 85, (2018).
- Morales-España G., Latorre J., Ramos A., Tight and Compact MILP Formulation for the Thermal Unit Commitment Problem, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 28(4), (2013).. otwiera się w nowej karcie
- Gülen S., Gas Turbines for Electric Power Generation, Cambridge University Press, (2019). otwiera się w nowej karcie
- Schröder A., Kunz F., Meiss J., Mendelevitch R., von Hirschhausen C., Current and Prospective Costs of Electricity Generation until 2050, DIW Data Documentation, No. 68, Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW), Berlin, (2013). otwiera się w nowej karcie
- Ziółkowski P., Lemański M., Badur J., Nastałek L., Power augmentation of PGE Gorzow's gas turbine by steam injection -thermodynamic overview. otwiera się w nowej karcie
- Rynek Energii, Vol. 98, pp. 161-167, (2012). otwiera się w nowej karcie
- Kehlhofer R., Rukes B., Hannemann F., Stirnimann F., Combined-Cycle Gas & Steam Turbine Power Plants, PennWell Books (2009)..
- Chmielniak T., Lepszy S., Czaja D., Economic assessment of gas-steam systems taking account of variable loads, Journal of Power of Technologies, Vol. 95, pp. 54-62, (2015). otwiera się w nowej karcie
- Mikołajuk H., Duda M., Radović U., Skwierz S., Lewarski M., Kowal I., Aktualizacja analizy porównawczej kosztów wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych, węglowych i gazowych oraz odnawialnych źródłach energii, Agencja Rynku Energii, Warszawa, (2016).
- Prina M., Fanali L., Manzolini G., Moser D., Sparber W., Incorporating combined cycle gas turbine flexibility constraints and additional costs into the EPLANopt model: The Italian case study, Energy, Vol. 160, pp. 33-43, (2018). otwiera się w nowej karcie
- Prina M., Fanali L., Manzolini G., Moser D., Sparber W., Incorporating combined cycle gas turbine flexibility constraints and additional costs into the EPLANopt model: The Italian case study, Energy, Vol. 160, pp. 33-43, (2018). otwiera się w nowej karcie
- Marquant J., Evins R., Carmeliet J., Reducing Computation Time with a Rolling Horizon Approach Applied to a MILP Formulation of Multiple Urban Energy Hub System, Procedia Computer Science, Vol. 51, pp. 2137-2146, (2015). otwiera się w nowej karcie
- Agora Energiewende, Flexibility in thermal power plants -With a focus on existing coal-fired power plants, (2017). otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 123 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Techno-economic evaluation of combined cycle gas turbine and a diabatic compressed air energy storage integration concept
- S. Kruk-Gotzman,
- I. Iliev,
- G. Negreanu
- + 2 autorów