Μοντελοποίηση και παρακολούθηση έξυπνου υβριδικού δικτύου με ΑΠΕ και αποθήκευση

Abstract

Ζούμε σε μια εποχή όπου οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) έχουν μπει για τα καλά στο παιχνίδι της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τόσο στην ηπειρωτική χώρα όσο και στα μη διασυνδεδεμένα νησιά. Στην ίδια κατεύθυνση βρίσκεται και το θέμα αποθήκευσης ενέργειας στα υβριδικά δίκτυα. Για τον λόγο αυτό η παρούσα διπλωματική εργασία αρέσκεται στη μελέτη ενός υβριδικού δικτύου από ΑΠΕ, αποθήκευσης ενέργειας και παραγωγής από συμβατικούς σταθμούς σε ένα μη διασυνδεδεμένο νησί όπως η Σίφνος. Ακόμη, το θεσμικό πλαίσιο γύρω από τις ΑΠΕ, όπως η ΡΑΕ (Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας) παίζει σημαντικό ρόλο στην εγκατάσταση και την εποπτεία τέτοιων σταθμών παραγωγής, που κατά πλειοψηφία στα μη διασυνδεδεμένα νησιά είναι φωτοβολταϊκοί ή αιολικοί σταθμοί ή υβριδικοί σταθμοί. Παράλληλα, θα δοθεί έμφαση και θα αναλυθεί το θέμα των ροών φορτίου στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, όπως και τα υβριδικά δίκτυα των μη διασυνδεδεμένων νησιών, πράγμα που θα χρησιμεύσει στην μελέτη που επρόκειτο να γίνει. Στο πλαίσιο της ανάγκης αντικατάστασης των συμβατικών σταθμών παραγωγής από ΑΠΕ, το σημαντικό θέμα της αποθήκευσης αποτελεί την λύση στις διακυμάνσεις φορτίου που παρατηρείται από την παραγωγή των ΑΠΕ και φέρνει τα δίκτυα σε ισορροπία και εξομαλύνει το φορτίο. Βέβαια, οι διατάξεις του κατάλληλου συστήματος αποθήκευσης ποικίλλουν ανάλογα με τις ανάγκες του εκάστοτε δικτύου. Στην προσπάθεια που γίνεται από πολλά μη διασυνδεδεμένα νησιά για ενεργειακή απεξάρτηση, έτσι και στη Σίφνο, με τα κατάλληλα εργαλεία προσομοίωσης του δικτύου που θα μοντελοποιηθεί, όπως το MATLAB, θα γίνει μελέτη διείσδυσης ΑΠΕ με κατάλληλο αποθηκευτικό σύστημα, αποσύροντας στο μέλλον θερμική παραγωγή του νησιού. Πάνω σε αυτά τα δεδομένα παράλληλα θα μελετάται και η κατάσταση του δικτύου βάσει επιτρεπτών ορίων και θα εξεταστούν σενάρια με συνδυασμούς ΑΠΕ και αποθήκευσης. Τα δεδομένα παραγωγής των ΑΠΕ που θα χρησιμοποιηθούν εκτιμώνται από μια βάση δεδομένων μέσω του ελεύθερου προγράμματος PVGIS. Συνολικά θα μελετηθούν τρεις βελτιστοποιημένοι συνδυασμοί από ΑΠΕ και αποθήκευση. Στο τέλος ακολουθεί μια συγκριτική διαδικασία των τελικών σεναρίων.