Εκτίμηση Των Επιπτώσεων Της Διείσδυσης Αιολικής Ενέργειας Σε Αυτόνομα Σ.η.ε

Abstract

Στην παρούσα διατριβή αναπτύσσεται ένα μοντέλο για την λήψη αποφάσεων για την διείσδυση αιολικής ενέργειας σε Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας (Σ.Η.Ε.). Το μοντέλο εξετάζει προκαθορισμένα σενάρια ανάπτυξης Αιολικών Πάρκων και υπολογίζει μέσω κατάλληλων δεικτών την επίδραση των Α/Π στο ισοζύγιο ενέργειας του, στις εκπομπές αερίων ρύπων, στην αξιοπιστία του Συστήματος Παραγωγής, στην ανάπτυξη των ηλεκτρικών δικτύων καθώς και στη λειτουργία της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας.Το μοντέλο παρέχει την δυνατότητα αξιολόγησης ενός πλήθους τεχνικών και οικονομικών παραμέτρων που επηρεάζουν τη διείσδυση της αιολικής ενέργειας στην ηλεκτροπαραγωγή τόσο από τεχνική όσο και από οικονομική σκοπιά. Γίνεται μία συνολική καταγραφή των παραμέτρων αυτών καθώς και του τρόπου με τον οποίο αυτές επηρεάζουν τόσο την λειτουργία των Σ.Η.Ε. όσο και την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. Για την ανάλυση θεωρείται ότι το μοντέλο της αγοράς που ισχύει είναι αυτό του 'Μοναδικού Αγοραστή'. Το μοντέλο αυτό της αγοράς (όσον αφορά την ηλεκτροπαραγωγή από Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας) ισχύει αυτή τη στιγμή (2003) τόσο για το διασυνδεδεμένο σύστημα της ηπειρωτικής Ελλάδας όσο και για τα μη διασυνδεδεμένα συστήματα των νησιών. Η μεθοδολογία που αναπτύσσεται αφορά κυρίως μικρής και μεσαίας κλίμακας αυτόνομα Σ.Η.Ε. ενώ μπορεί εύκολα να επεκταθεί σε διασυνδεδεμένα συστήματα μεγάλης κλίμακας. Τα αυτόνομα Σ.Η.Ε. παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον όσον αφορά την διείσδυση σε αυτά αιολικής ενέργειας δεδομένου ότι σε αυτά οι επιδράσεις της αιολικής διείσδυσης είναι εντονότερες και αφορούν όλα τα επιμέρους τμήματά τους (παραγωγή - μεταφορά - διανομή).Η μεθοδολογία που αναπτύσσεται στη παρούσα διατριβή βασίζεται στον υπολογισμό της τιμής μιας αντικειμενικής συνάρτησης η οποία εκφράζει τη συνολική οικονομική επίδραση της διείσδυσης αιολικής ενέργειας σε ένα Σ.Η.Ε. και καλείται Συνάρτηση Κοινής Ωφέλειας (Σ.Κ.Ω). Για τον υπολογισμό της τιμής της Σ.Κ.Ω απαιτείται ο υπολογισμός διαφόρων συνιστωσών κόστους που προκύπτουν τόσο από τη λειτουργία του συστήματος παραγωγής όσο και από την ανάπτυξη του δικτύου μεταφοράς του Σ.Η.Ε που εξετάζεται. Για το σκοπό αυτό αναπτύσσονται κατάλληλοι αλγόριθμοι για την επίλυση των προβλημάτων Ανάπτυξης του Συστήματος Μεταφοράς και Προσομοίωσης της Λειτουργίας του Συστήματος Παραγωγής. Και στους δύο παραπάνω αλγορίθμους αναπτύσσονται κατάλληλες μεθοδολογίες για την επίλυση των προβλημάτων Ένταξης Μονάδων και Οικονομικής Κατανομής Φορτίου, καθώς και του προβλήματος της Εκτίμησης της Μέγιστης Επιτρεπόμενης Αιολικής Διείσδυσης. Επίσης αναπτύσσεται μία μεθοδολογία για τη πρόβλεψη του ηλεκτρικού φορτίου. Τέλος γίνεται μία εκτεταμένη εφαρμογή για το αυτόνομο Σ.Η.Ε της Κρήτης.