Δυνατότητες αύξησης της απορρόφησης της αιολικής παραγωγής στο διασυνδεδεμένο ηλεκτρικό δίκτυο της Ελλάδας με ανάπτυξη μονάδων αντλησιοταμίευσης

Abstract

Στους τελευταίους δύο αιώνες, η ανάπτυξη σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας δημιούργησε την ανάγκη για ολοένα και περισσότερη παραγωγή ενέργειας. Το μοντέλο της παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα, δεν μπορεί να εγγυηθεί την αειφόρο ανάπτυξη και την προστασία του περιβάλλοντος. Την τελευταία δεκαετία κρίνεται επιτακτική η χρήση άλλων μορφών ενέργειας περισσότερο φιλικών προς το περιβάλλον. Τη λύση δίνουν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι οποίες πλέον κατέχουν σημαντική παρουσία στα ηλεκτρικά συστήματα παραγωγής ενέργειας, παγκοσμίως ενώ πολλές χώρες έχουν θέσει στόχους ώστε να αυξήσουν την παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ενέργεια που παράγεται από τον άνεμο, η αιολική ενέργεια, ως η πιο ανεπτυγμένη τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών, μπορεί να βοηθήσει περισσότερο στην επίτευξη αυτών των στόχων. Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει αναγνωρίσει τα πλεονεκτήματα από τη χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και έχει θέσει στόχους για την ενεργειακή πολιτική της με μείωση της χρήσης των καυσίμων με άνθρακα και η Ελλάδα έχει νομοθετήσει για την επίτευξη των ενεργειακών της στόχων σχετικά με την παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Η μεγάλη παραγωγή αιολικής ενέργειας λόγω της στοχαστικής φύσης του ανέμου προσφέρει αβεβαιότητα στη λειτουργία των ηλεκτρικών συστημάτων. Για το λόγο αυτό θα πρέπει να διερευνηθούν οι τρόποι για την αξιόπιστη διείσδυση της στα ηλεκτρικά συστήματα. Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της συνεργασίας αιολικής παραγωγής με σύστημα αντλησιοταμίευσης προκειμένου να διατηρηθεί η αξιοπιστία του συστήματος καθώς και να επιτευχθεί μεγάλη αιολική διείσδυση στο Ελληνικό Διασυνδεδεμένο Σύστημα. Στην εργασία γίνεται αναφορά σε σενάρια για την αξιόπιστη διείσδυση της αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα προκειμένου να επιτευχθούν οι ενεργειακοί της στόχοι για το έτος 2020. Η εργασία ολοκληρώνεται με μια σύνοψη των συμπερασμάτων που προκύπτουν από διάφορες μελέτες που έχουν ήδη διεξαχθεί σχετικές με το θέμα.

At the last two centuries, the development in all human activities has stated the increasing demand of energy production. The strategy, in which the energy production was met, mainly from fossil fuels, didn’t ensure the sustainable development and the environmental protection. At the last decade, the use of environment friendly technologies for energy production has become a necessity. The use of renewable energy sources (RES) for energy production has increased globally, with many countries to step up their efforts to replace fossil fuels by setting targets to increase renewable energy production. The wind power, the most developed technology of all RES, is expected to contribute the most in order to accomplish those targets. European Union energy policies have clearly identified the beneficial use of RES and the target towards a decarbonised future and to enhance Europe’s energy security, while Greece has recently set the rules in order to achieve its share of final energy consumption from RES. However the intermittent characteristic of the wind adds uncertainty at the operation of an electrical power system. These raise challenges for the integration of large amounts of wind power into electricity system. The main purpose of this thesis is to describe the current situation regarding the impacts that wind power imposes to power systems as well as to describe possible solutions for the integration of large amounts of wind power in order to maintain grid stability and power system reliability. Moreover this thesis examines the potential synergies between wind power and the use of hydroelectric pumped storage as a method of electrical energy storage application. Since significant amount of wind power is planned to be installed at the Greek interconnected Power System, until 2020, it is also examined the possibility to install a pumped storage system at present installations (hydroelectric or other water storage facilities) for the integration of wind power.