Βελτιστοποίηση λειτουργίας αιολικού πάρκου με ενσωματωμένη αποθήκευση υπό περιορισμούς έγχυσης

Σκρέμπος, Παναγιώτης; Skrempos, Panagiotis

dc.contributor.author	Σκρέμπος, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Skrempos, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2023-04-28T10:38:35Z
dc.date.available	2023-04-28T10:38:35Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57591
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25288
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-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	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Renewable energy sources	el
dc.subject	energy storage systems	el
dc.subject	Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας	el
dc.title	Βελτιστοποίηση λειτουργίας αιολικού πάρκου με ενσωματωμένη αποθήκευση υπό περιορισμούς έγχυσης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-03-09
heal.abstract	H Ελλάδα, στα πλαίσια των ευρωπαϊκών στόχων, οι οποίοι έχουν τεθεί, προκειμένου να υπάρξει στροφή της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) προς μια φιλικότερη προς το περιβάλλον ενεργειακή πραγματικότητα, αρχίζει να εισάγει ολοένα και με ταχύτερους ρυθμούς στο εγχώριο ενεργειακό μείγμα τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Ωστόσο, μερικές ιδιαιτερότητες των ΑΠΕ, όπως η αδυναμία ελέγχου και η μεγάλη διακύμανση στην παραγωγή τους, τις συνδέουν άρρηκτα με διάφορες μεθόδους αποθήκευσης. Η συνύπαρξη ΑΠΕ με συστήματα αποθήκευσης, κυρίως μπαταρίες, εξετάζεται ολοένα και περισσότερο και φαίνεται ότι σταδιακά θα ενισχυθεί και στην Ελλάδα. Στην παρούσα εργασία, αναπτύσσεται ένα μοντέλο γραμμικού προγραμματισμού, το οποίο αποσκοπεί στο να βελτιστοποιήσει τη λειτουργία ενός αιολικού πάρκου με ενσωματωμένη μονάδα αποθήκευσης υπό περιορισμούς έγχυσης ισχύος στο δίκτυο. Η βελτιστοποίηση, η οποία πραγματοποιείται είναι ημερήσια και η συνολική διάρκεια της επένδυσης ανέρχεται στα 20 έτη. Ως μέθοδος αποθήκευσης επιλέγεται η ηλεκτροχημική μέθοδος και ειδικότερα, η μπαταρία ιόντων λιθίου, για την οποία δοκιμάζονται διαφορετικές χωρητικότητες κατά τη διάρκεια της μελέτης. Η μπαταρία ιόντων λιθίου που μελετάται, βρίσκεται πίσω από το μετρητή και δραστηριοποιείται, αποκλειστικά, στο ενεργειακό άρμπιτραζ, χρησιμοποιώντας ενέργεια από το αιολικό πάρκο, μη μπορώντας να απορροφήσει απευθείας από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Παρόλο που, στην παρούσα μελέτη, δεν εξετάζεται η συμμετοχή της μπαταρίας σε άλλες αγορές με πιθανή αύξηση των εσόδων, ο αλγόριθμος δίνει μια σαφή εικόνα για το πως λειτουργεί η μπαταρία σε συνεργασία με ΑΠΕ, σε καταστάσεις περιορισμών. Ειδικότερα, εξετάζονται έξι διαφορετικά σενάρια περιορισμών, τα οποία φτάνουν έως και το 50% της ονομαστικής ισχύος του αιολικού πάρκου, στα οποία παρατηρείται ότι σε χαμηλούς περιορισμούς η μπαταρία επιχειρεί να εκτελέσει arbitrage για μεγιστοποίηση του κέρδους, ενώ σε υψηλότερους περιορισμούς επιχειρεί, κυρίως, να απορροφήσει ενέργεια που υπό άλλες συνθήκες θα είχε περικοπεί. Εν κατακλείδι, μέσω της εξέτασης των διαφορετικών σεναρίων περιορισμών, υπό διαφορετικές διαμορφώσεις μπαταριών, στο διάστημα από το 2025 έως και το 2045 εξάγονται διαφορετικά και χρήσιμα συμπεράσματα ανά διαμόρφωση, έτος ή περιορισμό.	el
heal.abstract	Greece, within the framework of the European objectives, which have been set, in order for the European Union (EU) to shift towards a more environmentally friendly energy reality, is starting to introduce Renewable Energy Sources (RES) into the domestic energy mix at an increasingly faster rate. However, some special attributes of RES, such as the impossibility of control and the large fluctuation in their production, inextricably link them to various storage methods. The collocation of RES with storage systems, which are mainly batteries, is being examined more and more and it seems that it will gradually be strengthened in Greece as well. In this paper, a linear programming model is developed, which aims to optimize the operation of a wind farm with an integrated storage unit under grid power injection constraints. The optimization, which is carried out, is daily and the total duration of the investment is 20 years. The electrochemical method is chosen, as the storage method of this study, and in particular the lithium ion (Li-Ion) battery, for which different capacities are tested during this study. The lithium-ion battery, under study, is a behind - the - meter battery, and operates, exclusively, for energy arbitrage, using energy from the wind park, as being unable to absorb energy directly from the grid. Although the participation of the battery in other markets, with potential revenue growth, is not considered in the present study, the algorithm gives insight on how the battery works in cooperation with RES, in circumstances of constraints. In particular, six different limitation scenarios are examined, which reach up to 50% of the nominal power of the wind farm, in which it is observed that at low limitations the battery tries to perform arbitrage in order to maximize profit, while at higher limitations it mainly tries to absorb energy that under other circumstances, would have been curtailed. In conclusion, by examining the different constraint scenarios, with different battery configurations, from 2025 to 2045, different and important conclusions are drawn per configuration, year or constraint.	en
heal.advisorName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Κορρές, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος.	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	147 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false