heal.abstract |
Παραδοσιακά οι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας αναβοσβήνουν τις ενεργειακά κοστοβόρες συσκευές τους
οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας αυτοί επιθυμούν, βάσει των αναγκών τους, καθώς δε βλέπουν στο λογαριασμό τους
κάποια διαφοροποίηση στην τελική αξία του ρεύματος που καταναλώνουν. Τα τελευταία χρόνια όμως, παρατηρείται
η τάση, οι πάροχοι ηλεκτρικής ενέργειας να εξερευνούν λύσεις απόκρισης ζήτησης (demand response) προκειμένου
να δώσουν τα κατάλληλα κίνητρα στους καταναλωτές, να καταναλώνουν περισσότερο/λίγοτερο βάσει διαφόρων
παραμέτρων της αγοράς, όπως είναι οι τιμές εκκαθάρισης της αγοράς (dynamic tariffs), η διείσδυση Ανανεώσιμων
Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στο σύστημα κ.α. Για το λόγο αυτό, οι καταναλωτές θα πρέπει να μπορούν να αναγνωρίζουν
είτε μόνοι τους είτε μέσω αυτοματοποιημένων διαδικασιών τις βέλτιστες χρονικές στιγμές που θα πρέπει να
ενεργοποιήσουν/απενεργοποιήσουν τις ενεργειακά κοστοβόρες συσκευές τους, προκειμένου να αποκομίσουν το
μέγιστο δυνατό όφελος από τους παρόχους τους.
Για το λόγο αυτό κρίνεται απαραίτητη η ανάπτυξη κατάλληλων μαθηματικών μοντέλων, τα οποία θα δίνουν τη
δυνατότητα στον εκάστοτε καταναλωτή να αναγνωρίζει τις προαναφερθείσες χρονικές στιγμές, βάσει τόσο των
σχετικών με τις τιμές εκκαθάρισης σημάτων (price signals) που προκύπτουν από την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας,
όσο και βιώσιμων σημάτων (sustainable signals) που υποδηλώνουν την παραγωγή φθήνης και οικολογικής ενέργειας
από ΑΠΕ. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας θα αναπτυχθεί ένα μοντέλο βέλτιστης κατανομής
λειτουργίας των ενεργειακά κοστοβόρων συσκευών ενός οικιακού καταναλωτή, στηριζόμενο στη μεθοδολογία του
στοχαστικού προγραμματισμού. Τα στοχαστικά δεδομένα εισόδου θα είναι οι τιμές εκκαθάρισης της αγοράς, το
ποσοστό εγχυώμενης ενέργειας στο σύστημα από ΑΠΕ και η ανελαστική οικιακή κατανάλωση, ενώ οι μεταβλητές
απόφασης θα προσδιορίζουν την ενεργοποίηση/σβέση των διαφόρων ενεργειακά κοστοβόρων συσκευών του
οικιακού καταναλωτή, λαμβάνοντας υπόψιν τις προτιμήσεις του.
Σε πρώτη φάση αναπτύσσεται μία ντετερμινιστική εκδοχή του μοντέλου που βελτιστοποιεί την κατανομή
λειτουργίας των ενεργοβόρων συσκευών βάσει των δεδομένων κατανάλωσης που είναι διαθέσιμα (ex-post
deterministic model), με τις τιμές των διαφόρων παραμέτρων του προβλήματος να είναι γνωστές. Έπειτα, παρατίθεται
η στοχαστική εκδοχή του, με την ενσωμάτωση των αβεβαιοτήτων των παραμέτρων που προαναφέρονται (ex-ante
stochastic model) . H οικονομική διαφοροποίηση, για κάθε διαφορετική κατανομή λειτουργίας των ενεργοβόρων
συσκευών, προκύπτει από την τιμολόγηση του καταναλωτή υπό μία υβριδική ταρίφα ToU τεσσάρων μλοκ που
κατασκευάζουμε για τις ανάγκες του μοντέλου και των οποίων οι τιμές εξαρτώνται από το ποσοστό κάλυψης του
φορτίου του συστήματος από παραγωγή ανανεώσιμων πηγών και υδροηλεκτρική παραγωγή |
el |