Διαστασιολόγηση και διαχείριση οικιακού φωτοβολταϊκού συστήματος με αποθήκευση

Σαπουντζόπουλος, Ευάγγελος; Sapountzopoulos, Efangelos

dc.contributor.author	Σαπουντζόπουλος, Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Sapountzopoulos, Efangelos	en
dc.date.accessioned	2020-01-28T09:37:29Z
dc.date.available	2020-01-28T09:37:29Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49720
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17418
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φ/Β σύστημα	el
dc.subject	Σύστημα αποθήκευσης	el
dc.subject	Διαστασιολόγηση	el
dc.subject	Στρατηγική διαχείρισης	el
dc.subject	Πολιτική στήριξης	el
dc.subject	PV system	en
dc.subject	Storage system	en
dc.subject	Sizing	en
dc.subject	Operating strategy	en
dc.subject	Support policy	en
dc.title	Διαστασιολόγηση και διαχείριση οικιακού φωτοβολταϊκού συστήματος με αποθήκευση	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
heal.classification	Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.classification	Net Metering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-24
heal.abstract	Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία μελετά την προοπτική που έχει η επένδυση σε ένα σύστημα Φ/Β – μπαταρίας για έναν οικιακό καταναλωτή χαμηλής τάσης υπό την πολιτική του ενεργειακού συμψηφισμού. Συγκεκριμένα, σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι: α) η εύρεση της βέλτιστης διαστασιολόγησης του συστήματος αποθήκευσης ώστε να επιτυγχάνεται το μέγιστο όφελος για τον οικιακό αυτοπαραγωγό. β) ο προσδιορισμός της βέλτιστης στρατηγικής διαχείρισης της μπαταρίας ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη εξοικονόμηση ενέργειας για τον οικιακό αυτοπαραγωγό. γ) η εξέταση εναλλακτικών πολιτικών στήριξης του μοντέλου Φ/Β – μπαταρίας και η σύγκρισή τους με στόχο την εύρεση εκείνης που μεγιστοποιεί το οικονομικό όφελος του οικιακού αυτοπαραγωγού. δ) ο καθορισμός του ορίου ιδιοκτησίας και ευθύνης που αντιστοιχεί στον αυτοπαραγωγό και στο διαχειριστή του δικτύου μέσω της τοπολογίας των μετρητικών διατάξεων για κάθε πολιτική στήριξης. Για την επίτευξη των παραπάνω στόχων χρησιμοποιήθηκαν τόσο οικονομικοί, όσο και τεχνικοί δείκτες αξιολόγησης. Επίσης, στην προσπάθεια εξαγωγής ασφαλέστερων και πιο ολοκληρωμένων συμπερασμάτων, πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας διάφορων μεταβλητών. Για την εργασία αυτή, υλοποιήθηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης με χρήση του λογισμικού βελτιστοποίησης GAMS το οποίο προσαρμοζόταν ανάλογα την περίπτωση. Σε αρκετές περιπτώσεις, κρίθηκε επιτακτική η χρήση του λογισμικού MATLAB σε συνεργασία με το GAMS για τη διευκόλυνση της εξαγωγής των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων. Οι προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν έκαναν χρήση πραγματικών χρονοσειρών Φ/Β παραγωγής και οικιακού φορτίου που αφορούν μετρήσεις δεκαπενταλέπτου. Αρχικά, πραγματοποιείται αναφορά στην ανάπτυξη των Φ/Β συστημάτων διεθνώς τα τελευταία χρόνια, στις διάφορες πολιτικές στήριξής τους που εφαρμόζονται ανά τον κόσμο και στα οφέλη και τα είδη των οικιακών Φ/Β συστημάτων. Ακόμη, γίνεται αναφορά στα οφέλη της ενεργειακής αποθήκευσης και της ενσωμάτωσης αυτής στα οικιακά Φ/Β συστήματα, παρουσιάζονται τα οικιακά τιμολόγια και περιγράφεται η νομοθεσία του ενεργειακού συμψηφισμού για τα ελληνικά δεδομένα. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται οι χρονοσειρές που χρησιμοποιήθηκαν ως είσοδος για τη διεξαγωγή των προσομοιώσεων και τα χαρακτηριστικά τόσο του Φ/Β συστήματος, όσο και των υποψήφιων τεχνολογιών μπαταρίας που εξετάζονται (μολύβδου – οξέος και ιόντων λιθίου). Επίσης, αναλύονται τα κόστη που αφορούν τόσο το Φ/Β σύστημα όσο και το σύστημα αποθήκευσης και παρουσιάζονται άλλες μελέτες που επιχειρούν τη βέλτιστη διαστασιολόγηση του συστήματος αποθήκευσης. Τέλος, περιγράφεται το γενικό μοντέλο που υλοποιήθηκε στο λογισμικό βελτιστοποίησης GAMS για αυτή τη διπλωματική εργασία. Το μοντέλο αυτό αποτέλεσε τη βάση για τη διενέργεια όλων των προσομοιώσεων και την επίτευξη του βέλτιστου αποτελέσματος για κάθε έναν από τους σκοπούς που παρουσιάστηκαν παραπάνω.	el
heal.abstract	This thesis studies the prospect of investing in a PV – battery system for a low-voltage residential consumer under the Net Metering scheme. Specifically, the aim of this diploma thesis is to: (a) define the optimum sizing of the storage system in order to maximize the economic benefit of the self-producer. b) determine the optimal battery operating strategy to achieve maximum energy savings for the self-producer. c) review alternative support policies for the PV - battery model and compare them to find the support policy that maximizes the economic benefit of the self-producer. d) the determination of the ownership and liability limit corresponding to the autoproducer and the network operator through the topology of the metering provisions for each support policy. Both economic and technical evaluation indices have been used to achieve the above objectives. In an effort to extract safer and more comprehensive conclusions, a sensitivity analysis of various variables was performed. For this work, a simulation model was constructed using optimization software GAMS, which was adjusted each time depending on the case that was being examined. In several cases, it was considered necessary to use, also, MATLAB in collaboration with GAMS to facilitate the extraction of the simulation results. The simulations performed utilized real time series of PV production and residential load consisting of fifteen-minute measurements. Initially, reference is made to the global PV system development in recent years, the various support policies implemented around the world and the benefits and types of residential PV systems. Also, reference is made to the benefits of energy storage and its integration into residential PV systems, Greek residential electricity charges are presented and the Greek Net Metering legislation is described. Next, we present the time series used as an input for conducting the simulations and characteristics of both the PV system and the candidate battery technologies being tested (lead-acid and lithium-ion). Also, the costs related to both PV and storage system are analyzed, and other studies that attempt to optimize the sizing of storage system are presented. Finally, the general model constructed in optimization software GAMS for this diploma thesis is being described. This model was the basis for carrying out all the simulations and achieving the optimal result for each of the purposes presented above.	en
heal.advisorName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος, Αντώνιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	214 σ.
heal.fullTextAvailability	true