Αναλυση Της Ενσωματωσης Των Διασυνδεδεμενων Ηλεκτρικων Οχηματων Ως Διασπαρμενων Μοναδων Αποθηκευσης Στα Συστηματα Διαχειρισης Ενεργειας Των Κτιριων Με Χρηση Του Λογισμικου Gams

Abstract

H τάση για τον εξηλεκτρισμό του τομέα των μεταφορών γίνεται ολοένα και πιο έντονη τα τελευταία χρόνια. Περιορισμός της εξάρτησης του τομέα μεταφορών από τις ευμετάβλητες τιμές του πετρελαίου καθώς και η έντονη ανησυχία για τους εκπεμπόμενους ρύπους είναι δύο από τους σημαντικότερους παράγοντες της ευρύτερης αποδοχής της ιδέας του εξηλεκτρισμού των μεταφορών. Η διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων είναι μια μεγάλη πρόκληση για τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Η αύξηση της ζήτησης λόγω της φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων είναι ένας παράγοντας που θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στην ομαλή λειτουργία του δικτύου καθώς επίσης και στο προγραμματισμό των επενδύσεων. Ωστόσο, μεγαλύτερη πρόκληση για το δίκτυο είναι η αξιοποίηση της χωρητικότητας των μπαταριών των διασυνδεδεμένων οχημάτων. Τα ηλεκτρικά οχήματα μπορούν να θεωρηθούν ως κινητές μονάδες αποθήκευσης ενέργειας με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, οι οποίες μπορούν να υποστηρίξουν το δίκτυο παρέχοντας επικουρικές υπηρεσίες.Στη παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η αξιοποίηση της πλεονάζουσας ισχύος των μπαταριών των ηλεκτρικών οχημάτων από το σύστημα διαχείρισης ενέργειας ενός κτιρίου εμπορικής χρήσης. Λαμβάνοντας υπόψη τα τεχνικά χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών οχημάτων καθώς επίσης και τις ανάγκες των ιδιοκτητών τους για τις ημερήσιες μετακινήσεις τους, μελετώνται τα οικονομικά οφέλη από την αξιοποίηση των ηλεκτρικών οχημάτων. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε ένα οικονομικό μοντέλο με το οποίο αναλύεται η εξοικονόμηση που επιτυγχάνεται από τον περιορισμό της κατανάλωσης και της αιχμής ζήτησης του κτιρίου. Στο Κεφάλαιο 1 της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται αναφορά στην ιστορική εξέλιξη των ηλεκτρικών οχημάτων και παρουσιάζονται οι τρέχουσες τεχνολογίες που θα επιτρέψουν την ομαλή διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπρόσθετα γίνεται αναφορά στις τάσεις τόσων των αυτοκινητοβιομηχανιών όσο και των εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας. Στο Κεφάλαιο 2 περιγράφονται οι βασικές αρχές του προγράμματος GAMS το οποίο δίνει τη δυνατότητα προσομοίωσης ενός συστήματος γραμμικών εξισώσεων με περιορισμούς. Μία εφαρμογή του προγράμματος GAMS στην ενέργεια μελετάται στο τέλος του κεφαλαίου 2. Στο Κεφάλαιο 3 αναλύεται το μαθηματικό μοντέλο του προβλήματος της αξιοποίησης των ηλεκτρικών οχημάτων από το σύστημα διαχείρισης ενέργειας του κτιρίου εμπορικής χρήσης. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης και αναλύονται τα οικονομικά οφέλη τόσο του ιδιοκτήτη του κτιρίου όσο και των ιδιοκτητών των ηλεκτρικών οχημάτων. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται συνοπτικά τα κυριότερα συμπεράσματα της ανάλυση αυτής.