ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΝΗΣΙΩΝ ΜΕ ΠΟΛΥ ΥΨΗΛΗ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ΑΠΕ ΚΑΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση της λειτουργίας αυτόνομων Μη Διασυνδεδεμένων Νησιών (ΜΔΝ) με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών, ανεμογεννητριών, συμβατικών μονάδών παραγωγής και συστημάτων αποθήκευσης ώστε να επιτευχθεί υψηλή διείσδυση ΑΠΕ. Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε σε προγραμματιστικό περιβάλλον MATLAB αλγόριθμος ετήσιας προσομοίωσης του συστήματος ενός μικρού μεγέθους ΜΔΝ. Θεωρήθηκαν δύο διαφορετικές διαμορφώσεις του αυτόνομου συστήματος. Η πρώτη περιλαμβάνει μια προεγκατεστημένη Α/Γ συγκεκριμένου μεγέθους, τις εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών, αντιστροφέων (inverters) και συσσωρευτών, των οποίων τα μεγέθη μεταβάλλονται. Η δεύτερη περιλαμβάνει την προεγκατεστημένη Α/Γ, και τις εγκαταστάσεις νέων αιολικών πάρκων, αντιστροφέων και συσσωρευτών, των οποίων τα μεγέθη μεταβάλλονται. Και στις δυο διαμορφώσεις ο αριθμός και η ικανότητα των συμβατικών μονάδων παραμένουν σταθερά. Ως αποτελέσματα του αλγορίθμου προσομοίωσης προέκυψαν ενεργειακά ισοζύγια για κάθε διαφορετικό συνδυασμό μεγέθους των παραπάνω μονάδων ΑΠΕ και αποθήκευσης, και στις δυο διαμορφώσεις. Για κάθε έναν από αυτούς τους συνδυασμούς εφαρμόστηκε ο αλγόριθμος για λειτουργία με χρήση μιας τουλάχιστον συμβατικής μονάδας για κάθε χρονική περίοδο (mustrun), και χωρίς χρήση αυτής της λειτουργίας. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν τα ενεργειακά ισοζύγια ορισμένων ενδεικτικών συνδυασμών, για διαφορετικές μέρες μέσα στο έτος, και έγινε σύγκριση της συμπεριφοράς του συστήματος ΜΔΝ σε κάθε περίπτωση. Η επιλογή του συνδυασμού διαστασιολόγησης των μονάδων ΑΠΕ που θα εγκατασταθούν αποτελεί καίριο ζήτημα που επηρεάζει άμεσα την οικονομική βιωσιμότητα της επένδυσης. Για τον λόγο αυτό γίνεται εισαγωγή ορισμένων επενδυτικών σχημάτων και αξιολογούνται για κάθε ένα από αυτά, όλοι οι συνδυασμοί μονάδων ΑΠΕ ως προς το κόστος και την διείσδυση ΑΠΕ στο σύστημα. Σε δεύτερη φάση εισάγεται και το κριτήριο των απορρίψεων ΑΠΕ στα παραπάνω κριτήρια επιλογής και τέλος γίνεται μια ενδεικτική ανάλυση της ελαστικότητας των συνδυασμών διαστασιολόγησης στην τιμή καυσίμου των συμβατικών μονάδων. Τα αποτελέσματα αυτά έδειξαν ότι για κάθε επενδυτικό σχήμα υπάρχουν κατάλληλοι συνδυασμοί διαστασιολόγησης των μονάδων ΑΠΕ, οι οποίες όχι μόνο εξασφαλίζουν μικρότερο ετήσιο κόστος συστήματος, αλλά συμβάλλουν και στην επίτευξη ιδιαίτερα υψηλών διεισδύσεων.