Ο ρόλος της αντλησιοταμίευσης στη Μεγιστοποίηση της διείσδυσης των ΑΠΕ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ο ρόλος της αντλησιοταμίευσης στη Μεγιστοποίηση της διείσδυσης των ΑΠΕ"

Λαύρα Γερμανός
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ο ρόλος της αντλησιοταμίευσης στη Μεγιστοποίηση της διείσδυσης των ΑΠΕ Δημήτρης Κατσαπρακάκης & Δημήτρης Χρηστάκης Σητεία 22-Σεπτέμβρη-2010 Εργαστήρι Αιολικής Ενέργειας και Σύνθεσης Ενεργειακών Συστηµάτων ΤΕΙ Κρήτης

2 Το Ελληνικό Σύστημα Παραγωγής και Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ισχύος

3 Η Γη είναι ένα νησί Ντία, Κρήτη, Γαύδος, Μυτιλήνη, Κάσος Αη Στράτης Λήμνος Ρόδος Αστυπάλαια Σκύρος.. Ηπειρωτικό Διασυνδεδεμένο Σύστημα

4 Η σημερινή κατάσταση στα Ελληνικά απομονωμένα νησιωτικά συστήματα Ηλεκτροπαραγωγής Η παραγωγή βασίζεται σε αυτόνομους Θερμοηλεκτρικούς Σταθμούς με καύσιμα το πετρέλαιο κίνησης και το Μαζούτ. Η προστιθέμενη στην Ελλάδα αξία στα καύσιμα και στην ηλεκτροπαραγωγή είναι μικρότερη του 40%. Το ειδικό κόστος της ηλεκτροπαραγωγής είναι πολύ μεγαλύτερο του μέσου κόστους στην Ελλάδα. Στα περισσότερα Ελληνικά νησιά διατίθεται σημαντικό Αιολικό Δυναμικό.

5 Το ειδικό κόστος ηλεκτροπαραγωγής

6 Το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας είναι συνάρτηση της διαχείρισης των φυσικών πόρων Η αγοραία ενέργεια είναι μέτρο της ικανότητας συστημάτων να εξυπηρετήσουν ανθρώπινες ανάγκες και να υλοποιήσουν οράματα κοινωνίας και επιβίωσης. Η αγοραία ενέργεια ορίζεται με το μέγεθός της αλλά και με το μέτρο της ποιότητάς της. Το μέτρο της ποιότητας της ισχύος είναι αναγκαίο για την ανάπτυξη της ελεύθερης αγοράς της ενέργειας.

7 Οι προοπτικές διείσδυσης των ΑΠΕ στα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής στην νησιωτική Ελλάδα Αιολική Ενέργεια: Πολύ υψηλό Αιολικό Δυναμικό Δυνατότητα κάλυψης άνω του 100% της ντόπιας ζήτησης ενέργειας Γεωθερμία και Βιομάζα: Σποραδική δυνατότητα κάλυψης της τάξης του 10% της ντόπιας ζήτησης Δυνατότητα συμμετοχής ως μονάδες βάσης Αντλησιοταμίευση: Άριστη γεωμορφολογία για Υβριδικούς Σταθμούς Βασικός ο ρόλος της στην μεγάλη διείσδυση της Αιολικής Ενέργειας. Ηλιακά συστήματα (φωτοβολταϊκά και ηλιοθερμικά) Πολύ μεγάλο ειδικό κόστος παραγωγής Αδοκίμαστες τεχνολογίες για μεγάλης κλίμακας παραγωγή σε βάθος χρόνου. Περιβαλλοντικά μη δόκιμες λύσεις.

8 Μερικά από τα Συστήματα που μελετήθηκαν στο Εργαστήρι Αιολικής Ενέργειας και Σύνθεσης Ενεργειακών Συστημάτων του ΤΕΙ Κρήτης:

9 Στοιχεία ζήτησης Ενέργειας και ισχύος Crete Rhodes Lesvos Astypalaia Kasos - Karpathos Annual energy demand (MWh) Annual maximum power demand (MW) 560,27 185,39 67,00 1,78 2,00 Reference year

10 Maximization of wind power penetration with pumped storage system 1. Pw>Ρd Ρd: Pwd=Pd Ph=0 Pth=0 Pp=Pw-PdPd 2. Pw<Ρd Ρd: Pwd=Pw Ph=Pd-PwPw Pth=Pd =Pd-Pw-PhPh Pp=0

11 Διαστάσεις των Αντλησιοταμιευτήρων Crete Rhodes Lesvos Astypalaia Kasos - Karpathos Head height (m) 800,00 500,00 500,00 400,00 500,00 Penstock length (m) 4.000, , , , ,00 PSS upper reservoir capacity (10 6. m 3 ) 12,00 7,00 1,50 0,20 0,30 PSS lower reservoir capacity (10 6. m 3 ) 15,00 10,00 2,50 sea sea

12 Wind parks minimum required power (MW) Hydro turbines minimum required power (MW) Pumps minimum required power (MW) Thermal power plants minimum required total power (MW) Results Crete Rhodes Lesvos Astypalaia Kasos - Karpathos 730,00 230,00 120,00 1,70 2,55 450,00 160,00 70,00 2,00 2,00 560,00 190,00 100,00 2,00 2,50 470,00 160,00 55,00 1,50 2,00 Penstock diameter (m) 5,80 4,80 3,00 0,60 0,50 Geothermal power plant (MW) 0,00 0,00 8,00 0,00 0,00 Biomass power plant (MW) 0,00 0,00 5,00 0,00 0,00

13 Χρηματοοικονομικά Μεγέθη Crete Rhodes Lesvos Astypalaia Kasos - Karpathos Initial cost (M ) 1.408,43 517,66 321,40 6,62 9,62 Initial cost subsidy (%) 0,00 0,00 30,00 40,00 40,00 Electricity price ( /kwh) Internal rate of return (%) 0,085 0,085 0,20 0,25 0,30 8,47 3,39 15,96 12,04 13,79 Payback period (years) 10,10 14,79 6,14 8,08 6,67 Specific production cost ( /kwh) 0,0549 0,0662 0,0917 0,1121 0,1813

14 Κατανομή της προέλευσης της ενέργειας

15 Dynamic security evaluation Examined events: 1. Hydro turbines operation Power 300 demand (MW): 258,20 Power (MW W) 250 Thermal power production (MW): 28, Hydro turbine Wind parks 150 power production (MW): Wind parks 207, Hydro turbine power production (MW) 50 0 Load Production Total Hydro turbine nominal synthesis power nominal (MW) power of Wind power penetration (%) on-duty thermal generators Hydro turbine nominal power Thermal power plants Hydro turbine power production (MW): 23,20 Thermal spinning reserve (MW): 0,00 Hydro turbine nominal power (MW): 150,00 Wind power penetration (%): 80,17 Event: Loss of 80 MW of wind parks loss of 80 MW of wind parks

16 Dynamic security evaluation Hydro turbines operation Loss of 80 MW of wind parks

17 Power (MW W) Dynamic security evaluation Examined events: 2. Pumps events Total 350 power production (MW): 258, Thermal power plants power (MW): 68, Wind power surplus Wind parks power (MW): 190, Pumps Hydro 150 turbines power (MW): Wind parks 0,00 Thermal generators Spinning 100 reserve (MW): 30,00 50 Wind power surplus (MW): 40,00 0 Pumps power Power demand (MW): Power Total nominal Pumps power 40,00 production power of on- synthesis duty thermal generators Wind parks penetration (%): 74,68 Loss of 40 MW of wind Loss of 40 MW of parks production Event: wind parks

18 Dynamic security evaluation Pumps operation Loss of 40 MW of wind parks

19 Photorealistic representation of a PSS in the island of Lesvos

20 Photorealistic representation of a PSS in the island of Lesvos

21 PSS in Agios Eystratios

22 PSS in Kasos Υψοµετρική διαφορά (m) 560,00 Μήκος σωληνώσεων (m) 1.120,00 ιαθέσιµη επιφάνεια για άνω δεξαµενή (m 2 ) Όγκος άνω δεξαµενής (m 3 ) Μέσο βάθος δεξαµενής (m) , ,00 3,20

23 PSS in Rhodes

24 PSS in Samos Reservoir 1 Reservoir 2 Scenario 1 Reservoir 3 Scenario 2

25 PSS in Limnos Προτεινόµενη θέση Α:.Π. Άνω δεξαµενή

26 PSS in Crete

27 PSS in Diktimountains -Crete

28 PSS in Idimountain -Crete

29 Goldisthal (Γερµανία) Hydro turbines power: MW Upper reservoir capacity: m 3 Head height: 300 m

30 Kannagawa & Kazunogawa (Ιαπωνία)

31 Okinawa (Ιαπωνία) Hydro turbine power: 32 MW Upper reservoir capacity: m 3 Head height: 150 m

32 Dinorwig (Ουαλία) Hydro turbines power: MW Upper reservoir capacity: m 3 Head height: 110 m

33 Raccoon Mountain (Η.Π.Α.)

34 Conclusions The R.E.S.in Greek isolated insular systems may reach the 90% of the annual electricity production, with a corresponding thermal power production limitation. R.E.S.penetration in insular systems may be based on the available remarkable wind, geothermal and biomass potential. The proposed power production systems may appear attractive economic features under certain prerequisites: the provision of a subsidy on the investments initial costs the configuration of the produced energy vending price according to the existing electricity production specific cost. The existence of hydro turbines in the system may guarantee the dynamic security of the system.

35 Ότι δε φτάνεις μοναχός, όλοι μαζί θα βρούμε

Σχετικά έγγραφα

Σηµερινό Σύστηµα Ηλεκτροπαραγωγής

Σηµερινό Σύστηµα Ηλεκτροπαραγωγής «Η ανάπτυξη του συστήµατος ηλεκτροπαραγωγής της Κρήτης Τεχνικές και πολιτικές παράµετροι» Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας & και σύνθεσης Ενεργειακών Συστηµάτων ΤΕΙ Κρήτης ηµήτρης Χρηστάκης & ηµήτρης Αλ.