Πιθανοτικός Προσδιορισμός Εφεδρειών Λόγω Αιολικής Παραγωγής

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σύνοψη των σύγχρονων πρακτικών καθορισμού της εφεδρείας ισχύος καθώς και των καινοτόμων, προτεινόμενων στη βιβλιογραφία μεθοδολογιών, και η ενδεικτική εφαρμογή κάποιων από αυτές σε ένα διαθέσιμο σύνολο δεδομένων. Οι εφεδρείες ισχύος εξυπηρετούσαν στο παρελθόν ανάγκες, που προέκυπταν είτε από σφάλματα στη πρόβλεψη του φορτίου, είτε από απρόβλεπτες βλάβες στοιχείων του συστήματος παραγωγής και διανομής της ενέργειας. Δεδομένης της γενικά αξιόπιστης και ακριβούς πρόβλεψης του φορτίου, το μέγεθος τους καθοριζόταν από τις πιθανές διαταραχές που θα καλούνταν να καλύψουν. Τα κριτήρια που χρησιμοποιούνταν λοιπόν ήταν συνήθως ντετερμινιστικά, με πιο δημοφιλές το κριτήριο προστασίας από τη μέγιστη μοναδική διαταραχή (N-1 reliability criterion), σύμφωνα με το οποίο η εφεδρεία πρέπει να είναι αρκετή ¬¬¬¬¬¬¬¬¬για να καλύψει τη μεγαλύτερη μεμονωμένη διαταραχή που μπορεί να προκύψει στο σύστημα, αλλά δεν καλύπτει συνδυασμούς των ανεξάρτητων διαταραχών θεωρώντας τους (σχετικά) απίθανους.Στα ενεργειακά συστήματα με σημαντική διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) στο μίγμα της ηλεκτροπαραγωγής οι απαιτήσεις για εφεδρεία ισχύος είναι αυξημένες. Αιολική ή φωτοβολταϊκή, η παραγωγή δεν μπορεί να προβλεφθεί ακριβώς και είναι μ’ αυτήν την έννοια αβέβαιη. Για να εξασφαλιστεί η κάλυψη των εκάστοτε αναγκών, άλλες μονάδες παραγωγής πρέπει να είναι σε ετοιμότητα, ώστε να μεταβάλλουν έγκαιρα και κατάλληλα την παραγωγή τους για να αντισταθμίσουν τις μεταβολές που παρουσιάζονται στην παραγωγή από ΑΠΕ. Αυτή η εφεδρεία δεν παρέχεται χωρίς κόστος και κατά συνέπεια ο προσδιορισμός της βέλτιστης ή έστω κάποια προσέγγιση για την βέλτιστη τιμή της είναι απαραίτητη.Στην παρούσα εργασία, αφού περιγραφεί το πλαίσιο στο οποίο λαμβάνονται οι αποφάσεις για τον προγραμματισμό της παραγωγής και τα διάφορα είδη εφεδρείας, αναλύονται οι μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται από οργανισμούς και ερευνητές για τον καθορισμό του επιπέδου της εφεδρείας. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας στοιχεία του παρόντος ελληνικού συστήματος, καθώς και εκτιμήσεις για την μελλοντική του κατάσταση μετά την ενσωμάτωση περισσότερων αιολικών πάρκων, εφαρμόζονται κάποιες από αυτές τις μεθοδολογίες και παρουσιάζονται αποτελέσματα και προσομοιώσεις, με τα αντίστοιχα συμπεράσματα και προτάσεις που προκύπτουν.