Βραχυπρόθεσμος Υδροθερμικός Προγραμματισμός Και Μελέτη Μη Διασυνδεδεμένου Σηε Με Μεγάλη Διείσδυση Απε Και Αντλησιοταμίευση Με Δυνατότητα Άντλησης Από Το Δίκτυο Σε Συνθήκες Βέλτιστης Ροής Φορτίου

Abstract

Στη σημερινή εποχή, οι απαιτήσεις για παροχή ενέργειας ολοένα και αυξάνονται με ιλιγγιώδη ρυθμό. Ταυτόχρονα όμως, η παραγωγή αυτής της ενέργειας από τους παραδοσιακούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς δημιουργεί έντονο προβληματισμό σχετικά με τις επιπτώσεις στο περιβάλλον. Απόρροια αυτού του γεγονότος είναι η στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) οι οποίες εκμεταλλεύονται την ενέργεια που προέρχεται από φυσικά φαινόμενα και την μετατρέπουν σε ηλεκτρική.Μια βασική μορφή ΑΠΕ είναι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί. Ίσως να είναι και μια από τις παλαιότερες μορφές ΑΠΕ που ανέπτυξε ο σύγχρονος άνθρωπος. Ωστόσο η ένταξη τέτοιων μονάδων στο δίκτυο απαιτεί τον προγραμματισμό τόσο της ίδια της μονάδας όσο και των παραδοσιακών θερμοηλεκτρικών σταθμών. Έτσι δημιουργείται ένα πολυδιάστατο, πολυσύνθετο πρόβλημα που αφορά στην ένταξη και οικονομική λειτουργία των μονάδων και το οποίο το ονομάζουμε υδροθερμική συνεργασία. Το πρόβλημα αυτό επιχειρήσαμε να λύσουμε με τη χρήση δυναμικού προγραμματισμού στο περιβάλλον της Matlab βασιζόμενοι σε αντίστοιχο αλγόριθμο που είχε αναπτυχθεί σε Turbo Pascal. Ο κώδικας εμπλουτίστηκε ώστε να αυξηθεί η αξιοπιστία του, η ευελιξία του και η αποτελεσματικότητά του. Τα αποτελέσματα της εκτέλεσης του αλγορίθμου παρουσιάζονται στη διπλωματική αυτή, συνοδευόμενα από τα αντίστοιχα γραφήματα.Στη συνέχεια, ασχοληθήκαμε με τη μελέτη του ηλεκτρικού συστήματος της Ρόδου, το οποίο είναι μη διασυνδεδεμένο και έχει σημαντική διείσδυση ΑΠΕ (κυρίως αιολικά πάρκα). Στο δίκτυο αυτό μελετήσαμε την επίδραση μιας υβριδικής μονάδας αντλησιοταμίευσης, λειτουργώντας πάντα υπό συνθήκες βέλτιστης ροής φορτίου για την ελαχιστοποίηση του κόστους καυσίμου. Σκοπός μιας τέτοιας μονάδας είναι η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και η έγχυσή της στο δίκτυο σε καθορισμένες χρονικές στιγμές, ώστε να επιτυγχάνεται η οικονομικότερη λειτουργία του συστήματος και να μεγιστοποιείται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ.Το δίκτυο της Ρόδου προσομοιώθηκε τροποποιώντας κατάλληλα το λογισμικό Matpower 3.2 στο περιβάλλον της Matlab. Για την επίλυση της βέλτιστης ροής φορτίου χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος MINOPF ο οποίος βασίζεται στη μέθοδο επίλυσης MINOS. Η επιλογή αυτή ήταν ιδανική για το σύστημα της Ρόδου αφού μας έδωσε τη δυνατότητα για ταχύτατους υπολογισμούς, γεγονός που επέτρεψε την προσομοίωση ενός ολόκληρου έτους 7 φορές (προκύπτουν από την παραμετροποίηση του τρόπου συνεργασίας της υβριδικής μονάδας με το δίκτυο).Τα αποτελέσματα ήταν άκρως ικανοποιητικά και ενθαρρυντικά για την ανάπτυξη τέτοιων μονάδων και παρουσιάζονται μαζί με τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις, δίνοντας μια εικόνα τόσο για το συμφέρον του επενδυτή όσο και για αυτό του διαχειριστή του συστήματος