Στοχαστική Ανάπτυξη Φορτίου υπό Αυξανόμενη Διείσδυση Μπαταριών, ΑΠΕ και Κέντρων Δεδομένων
Διπλωματική Εργασία
| Επιβλέπων | Αντώνιος Παπαβασιλείου |
|---|---|
| Συσχετιζόμενο μάθημα | Μοντέλα Μαθηματικού Προγραμματισμού |
Περιγραφή
Με την αυξανόμενη διείσδυση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στην Ελλάδα και την Ευρώπη, τα φαινόμενα περικοπών παραγωγής (curtailments) εμφανίζονται όλο και πιο συχνά, εξαιτίας περιορισμών του δικτύου και της ασυμμετρίας μεταξύ παραγωγής και ζήτησης που προκαλείται από τη στοχαστική φύση των ΑΠΕ. Παράλληλα, η συνεχής ένταξη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας και η ταχεία εξάπλωση κέντρων ζήτησης, όπως τα κέντρα δεδομένων (data centers), διαμορφώνουν ένα νέο τοπίο ζήτησης. Στο πλαίσιο αυτό, η στοχαστική επέκταση φορτίου (Stochastic Load Expansion Planning - SLEP) καθίσταται κρίσιμο εργαλείο στρατηγικού σχεδιασμού, καθώς επιτρέπει την ορθολογική χωροθέτηση μεγάλων και ευέλικτων καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, όπως τα data centers και τις μπαταρίες, ενώ παράλληλα θα περιορίζονται οι περικοπές των ΑΠΕ, αποφεύγοντας δαπανηρές ενισχύσεις του συστήματος. Με τη χρήση κατάλληλης μοντελοποίησης θα επιτευχθεί, δυνητικά, η βέλτιστη κατανομή του φορτίου σε περιοχές με υψηλό δυναμικό ΑΠΕ και περιορισμένη τοπική κατανάλωση, διατηρώντας παράλληλα τους δείκτες αξιοπιστίας, όπως η αναμενόμενη απώλεια φορτίου (Loss of Load Expectation - LOLE), η μη εξυπηρετούμενη ενέργεια (Expected Energy Not Served - EENS), και η αναμενόμενη περικοπτόμενη ενέργεια (Expected Energy Curtailed - EEC), σε αποδεκτά επίπεδα.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός διαδραστικού χάρτη, ο οποίος θα παρουσιάζει σε κάθε κόμβο του συστήματος τη διαθέσιμη «χωρητικότητα» για επέκταση φορτίου με οικονομικό και αξιόπιστο τρόπο. Ο χάρτης αυτός θα ενημερώνεται δυναμικά, ώστε να λαμβάνει υπόψη τις νέες συνδέσεις ΑΠΕ και τις αντίστοιχες επιπτώσεις στην υπολειπόμενη «χωρητικότητα» του εκάστοτε υποσταθμού. Ένα τέτοιο εργαλείο θα μπορούσε να αποτελέσει, δυνητικά, ένα πολύτιμο εργαλείο για κάθε Διαχειριστή Συστήματος Μεταφοράς (Transmission System Operator - TSO), διευκολύνοντας το στρατηγικό σχεδιασμό του συστήματος μεταφοράς.