Μελέτη του Ηλεκτρικού Συστήματος της Αστυπάλαιας σε συνθήκες αυξημένης διείσδυσης ΑΠΕ και Ηλεκτρικών Οχημάτων

Abstract

Στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας η διαρκής αύξηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και η ραγδαία ανάπτυξη των Ηλεκτρικών Οχημάτων δημιουργούν νέες προκλήσεις στη λειτουργία των ηλεκτρικών συστημάτων, οι οποίες είναι ακόμα μεγαλύτερες στα αυτόνομα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας, όπως στα Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά (ΜΔΝ) της Ελλάδας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε το Ηλεκτρικό Σύστημα της Αστυπάλαιας λαμβάνοντας υπ’ όψιν σενάρια υψηλής διείσδυσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) και Ηλεκτρικών Οχημάτων (ΗΟ). Αρχικά εξετάζονται διάφορα σενάρια λειτουργίας του συστήματος χωρίς την ένταξη των Ηλεκτρικών Οχημάτων, με στόχο τον εντοπισμό βιώσιμων ορίων και βέλτιστων σεναρίων λειτουργίας του Συστήματος με κριτήρια την επίτευξη υψηλής διείσδυσης ΑΠΕ και των οικονομικών τους αποτελεσμάτων. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε το software ‘energy planning’, το οποίο εκτελεί προσομοιώσεις για τον προσδιορισμό και σχεδιασμό Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας Μη Διασυνδεδεμένων Νησιών στην Ελλάδα, λαμβάνοντας υπ΄ όψιν τους περιορισμούς του Κώδικα Μη Διασυνδεδεμένων Νησιών και των μονάδων παραγωγής (συμβατικών και ανανεώσιμων πηγών). Ως ΑΠΕ χρησιμοποιείται Υβριδικός Σταθμός (ΥΒΣ) που αποτελείται από αιολικά πάρκα ή φωτοβολταϊκούς σταθμούς ή και από συνδυασμό των δύο. Το σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας του Υβριδικού Σταθμού αποτελείται από μπαταρίες. Για να μελετηθούν οι πιθανές αλλαγές που θα επιφέρουν τα ηλεκτρικά οχήματα στο Ηλεκτρικό Σύστημα δημιουργήθηκε το προφίλ φόρτισης των οχημάτων λαμβάνοντας υπ’ όψιν διάφορες παραμέτρους, όπως ο τύπος των οχημάτων, η ώρα άφιξης στο φορτιστή, η τοποθεσία όπου πραγματοποιείται η φόρτιση (σπίτι, εργασία, δημόσιος χώρος), κλπ. Ακολούθως εξετάζονται στο energy planning σενάρια με σύστημα αποθήκευσης ΑΠΕ, αλλά και απουσία μέσων αποθήκευσης, που λαμβάνουν υπ’ όψιν τη φόρτιση των οχημάτων. Τα αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας της φόρτισης προέρχεται από τις συμβατικές μονάδες του νησιού. Στο πλαίσιο αυτό αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος έξυπνης φόρτισης σε προγραμματιστική γλώσσα Python, ο οποίος μετατοπίζει τη φόρτιση των οχημάτων σε ώρες που παρατηρείται έντονη αποκοπή ΑΠΕ. Η μέθοδος της έξυπνης φόρτισης επιτυγχάνει αύξηση της διείσδυσης ΑΠΕ στα σενάρια που παρατηρείται μεγάλη αποκοπή ΑΠΕ, αλλά και στα σενάρια ιδιαίτερα υψηλής διείσδυσης ΑΠΕ, όπως τα σενάρια με αυξημένη χωρητικότητα μπαταριών στον Υβριδικό Σταθμό.