Μοντελοποίηση διασυνδεδεμένων συστημάτων αιολικής ενέργειας με μπαταρίες και οικονομική ανάλυση με την χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo

Φωτόπουλος, Φωκίων; Fotopoulos, Fokion

dc.contributor.author	Φωτόπουλος, Φωκίων	el
dc.contributor.author	Fotopoulos, Fokion	en
dc.date.accessioned	2023-01-11T08:25:33Z
dc.date.available	2023-01-11T08:25:33Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56589
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24287
dc.rights	Default License
dc.subject	Wind Energy	el
dc.subject	Storage Systems	el
dc.title	Μοντελοποίηση διασυνδεδεμένων συστημάτων αιολικής ενέργειας με μπαταρίες και οικονομική ανάλυση με την χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo	el
dc.title	Modeling of interconnected hybrid wind-plus-battery systems and financial analysis using Monte Carlo techniques	en
heal.type	bachelorThesis	el
heal.classification	Αιολική Ενέργεια	el
heal.classification	Αποθηκευτικά Συστήματα	el
heal.language	el	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-01
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, η κλιματική αλλαγή έχει αφήσει έντονα το στίγμα της στον πλανήτη μέσω της πρωτοφανούς αύξησης θερμοκρασίας, των έντονων φυσικών καταστροφών, της αυξημένης στάθμης της θάλασσας και της συρρίκνωσης της βιοποικιλότητας. Σε μια ύστατη προσπάθεια αναχαίτισης των παραπάνω φαινομένων, έχει χαραχθεί ένα σχέδιο βιώσιμης ανάπτυξης στο επίκεντρο της οποίας είναι η απανθρακοποίηση με στόχο την επίτευξη κλιματικής ουδετερότητας έως το 2050. Για την επίτευξη των παραπάνω στόχων, καίριο ρόλο αποτελούν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, με πρωτοπόρες την αιολική και την ηλιακή. Η χώρα μας τυγχάνει να έχει άφθονο αιολικό δυναμικό και ηλιακή ακτινοβολία, που καθιστά τα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ως πολύ αποδοτικούς και κατ’ επέκταση φθηνούς παραγωγούς ενέργειας. Παράλληλα οι πολιτικές διαμάχες που δημιουργήθηκαν εντός της Ευρωπαϊκής Ένωσης και ειδικότερα ο πόλεμος που ξέσπασε στην Ουκρανία, έκαναν επιτακτικότερη την επιτάχυνση επενδύσεων ΑΠΕ σε μια γενικότερη προσπάθεια ανασχεδιασμού του ενεργειακού χάρτη της ΕΕ, λόγω της ανάγκης απεξάρτησης από το ρωσικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Κομβικό ρόλο, ωστόσο, στην εισαγωγή περισσότερων έργων ΑΠΕ στο ενεργειακό μείγμα και την απεξάρτηση από τις μονάδες ορυκτών καυσίμων, έχει η αποθήκευση ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, η αυξημένη διείσδυση στοχαστικών παραγωγών ενέργειας απαιτεί περισσότερες μονάδες εφεδρείες ώστε να επιτυγχάνεται η ισορροπία του συστήματος και να ενισχύεται η αξιοπιστία του. Η διπλωματική εργασία με τίτλο «Μοντελοποίηση και οικονομική ανάλυση διασυνδεδεμένων συστημάτων αιολικής ενέργειας με μπαταρίες» ασχολείται με υβριδικά συστήματα που αποτελούνται από έναν στοχαστικό παραγωγό ρεύματος και μία μονάδα αποθήκευσης, που στην προκειμένη περίπτωση είναι ένα αιολικό πάρκο και μια μπαταρία ιόντων λιθίου. Η έρευνα αποσκοπεί στην ανάλυση και βελτιστοποίηση δύο διακριτών λειτουργιών ενός υβριδικού συστήματος που συμμετέχει στην αγορά ενέργειας, του ενεργειακού arbitrage και της μείωσης σφαλμάτων πρόβλεψης. Εξετάζονται εναλλακτικά σενάρια λειτουργίας που καθορίζονται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά, περιορισμούς του συστήματος ή θεσμικά πλαίσια λειτουργίας και μέσα από αυτά γίνεται η μοντελοποίηση λειτουργίας και υπολογίζεται η ενεργειακή αξιοποίηση. Στην συνέχεια, ακολουθεί η οικονομική ανάλυση του συστήματος όπου βάσει των αποτελεσμάτων λειτουργίας κρίνεται η βιωσιμότητα της επένδυσης και η χρηματοοικονομική απόδοση που μπορεί να αποφέρει. Τέλος, η οικονομική ανάλυση συνοδεύεται και από μια ανάλυση διαχείρισης ρίσκου με την βοήθεια προσομοίωσης της μεθόδου Monte Carlo, σύμφωνα με την οποία προκύπτουν τα πορίσματα της έρευνας.	el
heal.abstract	The past few years, climate change has left its mark on our planet as we are witnessing a steep rise in global temperature, unprecedented natural disasters, rising sea levels and reduced biodiversity. In an ultimate effort to combat such phenomena, there has been a plan of sustainable growth in the center of which is decarbonization and climate neutrality by 2050. In order to achieve the aforementioned goals, renewable energy sources and especially wind and solar power technologies, play a crucial role. Our country has vast wind potential and is high in solar irradiation, making both wind and solar technologies very efficient and therefore cheap energy producers. Furthermore, the latest political affairs and especially the war in Ukraine, have made the need for energy reform an urgent matter within the EU which aims to completely shut down imports of petrol and natural gas from Russia. Renewables increased penetration and elimination of fossil fuel units, however, require that there is enough energy storage units to act as energy regulators. More specifically, as the participation of variable renewable energy sources in the energy mix increases, the energy system requires more energy storage to balance electricity supply and maintain system’s reliability. This dissertation report titled “Modeling and financial analysis of interconnected hybrid wind-plus-battery systems” refers to systems that consist of a stochastic generator and a storage unit such as a wind park and a lithium battery that are examined in this paper. Our research aims to analyze and optimize the performance of a hybrid system participating in the energy market having two distinct functions, energy arbitrage and forecasting error reduction. A plethora of scenarios are analyzed regarding system’s technical characteristics, constraints or framework and a range of performance results is calculated. Afterwards, performance results lead to the system’s financial analysis where the projects economic viability is assessed, and its potential internal rate of return is calculated. The paper’s financial analysis is paired with an uncertainty analysis using the Monte Carlo simulation through which the research’s conclusions are drawn.	en
heal.advisorName	Κάραλης, Γεώργιος	el
heal.advisorName	Caralis, George	en
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Σπυρίδων, Βουτσινάς	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.fullTextAvailability	false