Optimal BESS sizing and operation scheduling for a wind farm participating in Turkish electricity market

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.