Μοντελοποίηση του ευρωπαϊκού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας με έμφαση στην Νοτιοανατολική Ευρώπη υπό συνθήκες υψηλής διείσδυσης ΑΠΕ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά τη μετάβαση του ευρωπαϊκού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας προς ένα ϐιώσιμο σύστημα απαλλαγμένο από εκπομπές αερίων του ϑερμοκηπίου, ως ένα απαραίτητο ϐήμα προς την επίτευξη ενός μέλλοντος μηδενικών καθαρών εκπομπών. Για την επίτευξη αυτών των επιδιώξεων λαμϐάνονται μέτρα και πολιτικές σε παγκόσμιο, ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο. Τα μέτρα αφορούν την ενίσχυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, την ενίσχυση και επέκταση των μονάδων αποθήκευσης, την ϐελτίωση της λειτουργίας των ήδη υπαρχόντων διασυνδέσεων και την κατασκευή νέων, την σύζευξη των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας των κρατών. Για την μοντελοποίηση και ϐελτιστοποίηση του ευρωπαϊκού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιείται το λογισμικό Python for Power System Analysis (PyPSA). Στο περιβάλλον PyPSA ενσωματώνονται πρόσθετοι περιορισμοί ϐελτιστοποίη- σης που σχετίζονται με τη διαχείριση ταμιευτήρων υδροηλεκτρικής ενέργειας και τις απαιτήσεις σε εφεδρεία. Αρχικά εξετάζεται και παρουσιάζεται το ϐασικό σενάριο λειτουργίας του συστήματος το έτος 2030. Στην συνέχεια, διερευνάται η μεταβολή της διείσδυσης των ϕωτοβολταϊκών στο σύστημα της ηπειρωτικής Ελλάδας και στις χώρες της Νοτιοανατολικής Ευρώπης. Σε κάθε διερεύνηση μελετώνται τα ακόλουθα: το ενεργειακό μίγμα της ηλεκτροπαραγωγής των χωρών ενδιαφέροντος, η λειτουργία των αποθηκευτικών και αντλησιοταμιευτικών μονάδων, τα επίπεδα διείσδυσης και περικοπών ΑΠΕ, η παραγωγή των συμβατικών μονάδων και οι οριακές τιμές των Ϲωνών του συστήματος. Παράλληλα, τα σενάρια κάθε διερεύνησης συγκρίνονται μέσω της μεθόδου ανάλυσης κόστους-οφέλους με σκοπό την ανάδειξη της οικονομικά πιο ωφέλιμης περίπτωσης. Συνοψίζοντας, η παρούσα εργασία προσφέρει πολύτιμες γνώσεις σχετικά με την λειτουργία, την δυναμικότητα και τους περιορισμούς του ευρωπαϊκού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Η μελέτη προτείνει τρόπους ενίσχυσης του συστήματος με στόχο την σταδιακή απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και την κατασκευή ενός πράσινου και ϐιώσιμου μέλλοντος.