Πιθανοτική Διαστασιολόγηση Εφεδρείας Αποκατάσασης Συχνότητας σε Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Η ολοένα αυξανόμενη διείσδυση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εγείρει νέες προκλήσεις στους διαχειριστές του συστήματος στο πρόβλημα της διαστασιολόγησης της εφεδρείας. Η αβεβαιότητα στην παραγωγή των ΑΠΕ, ιδίως της αιολικής και φωτοβολταϊκής παραγωγής, προστιθέμενη στην ήδη υπάρχουσα αβεβαιότητα του συστήματος, μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία του συνολικά. Οι συνθήκες αυτές κάνουν πιο επιτακτική την ανάγκη χρήσης πιθανοτικών μεθόδων διαστασιολόγησης της εφεδρείας, δηλαδή μεθόδων που λαμβάνουν υπόψη την δυναμική μεταβολή της αβεβαιότητας του συστήματος, έναντι μεθόδων που χρησιμοποιούν στατικούς κανόνες. Στην παρούσα εργασία προτείνεται η εφαρμογή στο ελληνικό σύστημα μιας πιθανοτικής μεθόδου διαστασιολόγησης, η οποία βοηθά τον διαχειριστή του συστήματος να ορίσει την Εφεδρεία Αποκατάστασης Συχνότητας (ΕΑΣ) στην ημερήσια αγορά (Αγορά Επόμενης Ημέρας). Αξιοποιώντας ιστορικά δεδομένα του ελληνικού συστήματος μοντελοποιούνται οι αβεβαιότητες που εισάγουν το φορτίο, η συμβατική παραγωγή, η αιολική και η παραγωγή από φωτοβολταϊκά. Στη συνέχεια, μέσω της συνάρτησης του Περιθωρίου Παραγωγής (Generation Margin), γίνεται η διαδοχική συνέλιξη των κατανομών των επιμέρους αβεβαιοτήτων και προκύπτει η κατανομή της συνολικής αβεβαιότητας του συστήματος. Από την κατανομή αυτή προκύπτει η απαιτούμενη εφεδρεία για τον αντίστοιχο δείκτη αξιοπιστίας που τίθεται καθώς και το αντίστροφο. Μέσα από χαρακτηριστικά παραδείγματα γίνεται σύγκριση της προτεινόμενης μεθόδου με διάφορες ντετερμινιστικές μεθόδους. Από τα αποτελέσματα, επιβεβαιώνεται η διαπίστωση ότι το υψηλό ρίσκο που διατρέχει το σύστημα με τη χρήση ντετερμινιστικών μεθόδων διαστασιολόγησης στο περιβάλλον αυξημένης διείσδυσης ΑΠΕ. Επιπλέον, αναδεικνύεται η χρησιμότητα της μεθόδου για την ακριβή και ασφαλή διαστασιολόγηση εφεδρείας με το ελάχιστο αποδεκτό ρίσκο. Τέλος γίνεται συζήτηση για την περεταίρω επέκταση της μεθόδου και βελτίωσης της ακρίβειάς της.