ΚΕΝΤΡΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΚΕΝΤΡΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ανάλυση Ανεµολογικών εδοµένων και Επεξεργασία Σεναρίων ιείσδυσης της Αιολικής Ενέργειας στο ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηλεκτρικής Ενέργειας ΦΑΣΕΙΣ Β&Γ Τεχνική Έκθεση Παναγιώτης Χαβιαρόπουλος Κυριάκος Ρώσσης Σωκράτης Τεντζεράκης ηµήτρης Φουσέκης CRES.WIND.RAE2Α/6 εκέµβριος 26 9 ο χλµ. Λεωφ. Μαραθώνος, 99, Πικέρµι, Αττική Τηλ.: 2-6633, Fax: 2-6633 E-mail: infowind@cres.gr Website: http://www.cres.gr

ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΝΕΜΟΛΟΓΙΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ ΤΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΙΑΣΥΝ Ε ΕΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΑΣΕΙΣ Β&Γ Πελάτης: ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΗ ΑΡΧΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΡΑΕ) Αρ. Συµβολαίου: Αρ. Εγγράφου: CRES.WIND.RAE2Α/6 Έκδοση: A Κατάσταση: ΤΕΛΙΚΟ ιαβάθµιση: ΕΜΠΙΣΤΕΥΤΙΚΟ Ηµεροµηνία: /2/26 Σχετικά έγγραφα: Συγγραφείς: Παναγιώτης Χαβιαρόπουλος Κυριάκος Ρώσσης Σωκράτης Τεντζεράκης ηµήτρης Φουσέκης

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 2 από 82 I ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η παρούσα έκθεση αποτελεί το δεύτερο και τελικό µέρος των παραδοτέων της Τεχνικής Μελέτης που ανέλαβε το ΚΑΠΕ για τη ΡΑΕ, σκοπός της οποίας είναι η επεξεργασία και παρουσίαση σεναρίων µεσοπρόθεσµης και µακροπρόθεσµης διείσδυσης της αιολικής ενέργειας στο ιασυνδεδεµένο Ηλεκτρικό Σύστηµα της χώρας. Η παρούσα έκθεση, σε συνδυασµό µε την προγενέστερη της (ΦΑΣΗ Α), που κατατέθηκε στη ΡΑΕ στις 6//26, ολοκληρώνουν την εργασία που ανέλαβε το ΚΑΠΕ στα πλαίσια των σχετικών συµβατικών του υποχρεώσεων προς τη ΡΑΕ. Για λόγους πληρότητας επαναλαµβάνουµε, εδώ, ότι η Τεχνική Μελέτη βασίζεται σε υφιστάµενα ανεµολογικά στοιχεία του ΚΑΠΕ και στοχεύει στη διερεύνηση των παρακάτω ερωτηµάτων: Τη συσχέτιση της παραγωγής Αιολικών Πάρκων που θα είναι διεσπαρµένα σε περιοχές επιρροής του διασυνδεδεµένου συστήµατος Τους αναµενόµενους ρυθµούς µεταβολής της ταχύτητας ανέµου και τελικά της παραγόµενης αιολικής ενέργειας σε διάφορες κλίµακες χώρου και χρόνου Τον ταυτοχρονισµό φορτίου - ταχύτητας ανέµου και αιολικής παραγωγής σε τοπικό επίπεδο και σε επίπεδο χώρας Τα ερωτήµατα αυτά απαντώνται ξεχωριστά για διαφορετικές χρονικές κλίµακες, ώρας, δεκαλέπτου και, σε κάποιες περιπτώσεις, λεπτού, ξεκινώντας από επίπεδο περιφέρειας, νοµού και αιολικού σταθµού καθώς και για το σύνολο της διασυνδεδεµένης χώρας. Ο µεσοπρόθεσµος ορίζοντας των σεναρίων διείσδυσης που εξετάζονται στην Τεχνική Μελέτη είναι πενταετής, ώστε να συµπίπτει µε τον χρονικό ορίζοντα υλοποίησης των έργων που τώρα εξετάζονται από τη ΡΑΕ και ο µακροπρόθεσµος δεκαετής. Συγκεκριµένα, εξετάζονται πέντε (5) µεσοπρόθεσµα σενάρια: Ισχύς αιολικών της τάξης των 3. MW Ισχύς αιολικών της τάξης των 3.5 MW Ισχύς αιολικών της τάξης των 4. MW Ισχύς αιολικών της τάξης των 4.5 MW Ισχύς αιολικών της τάξης των 5. MW και ακόµα ένα () µακροπρόθεσµο: Ισχύς αιολικών της τάξης των 5.5 MW Στα σενάρια χρησιµοποιήθηκαν γεωγραφικά στοιχεία σχετικά µε τη θέση των αιολικών σταθµών από τη βάση δεδοµένων του ΚΑΠΕ καθώς και την αντίστοιχη βάση δεδοµένων της ΡΑΕ. Η Τεχνική Μελέτη ολοκληρώνεται σε τρεις φάσεις :

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 3 από 82 Φάση Α : Κατά την πρώτη φάση, µε βάση τα ανεµολογικά στοιχεία που διαθέτει το ΚΑΠΕ από τους 94 µετεωρολογικούς ιστούς που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια σύνταξης του Αιολικού Χάρτη της Ελλάδος και µε τη χρήση κατάλληλης µεθοδολογίας συσχετίσεων θα δηµιουργηθούν ταυτοχρονισµένες χρονοσειρές ταχύτητας ανέµου και παραγωγής αιολικής ενέργειας διάρκειας ενός () έτους, σε χρονικές κλίµακες δεκαλέπτου και ώρας, σε κάθε θέση της χώρας όπου χωροθετείται αιολικός σταθµός βάσει των σεναρίων. Οι χρονοσειρές αυτές, καθώς και µια σύντοµη τεκµηρίωση της µεθοδολογίας που ακολουθήθηκε, καταγράφηκαν και αποτυπώθηκαν σε προγενέστερη Έκθεση η οποία κατατέθηκε στη ΡΑΕ στις 6//26. Φάση Β : Κατά τη δεύτερη φάση θα υπολογιστούν οι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας των χρονοσειρών που παρήχθησαν κατά τη Φάση Α. Ειδικότερα θα γίνει στατιστική ανάλυση: α) της αιολικής παραγωγής σε µια περιορισµένη περιοχή που περιλαµβάνει οµάδα αιολικών σταθµών και συνολικά για όλο το διασυνδεδεµένο Σύστηµα. β) του ρυθµού µεταβολής της παραγόµενης ισχύος (τιµές δεκαλέπτου και ώρας) των αιολικών σταθµών σε επίπεδο µιας περιορισµένης περιοχής (οµάδα αιολικών σταθµών) και της συνολικής περιοχής του διασυνδεδεµένου Συστήµατος. γ) του ρυθµού µεταβολής της ταχύτητας του ανέµου (τιµές δεκαλέπτου και ώρας) σε επίπεδο µιας περιορισµένης περιοχής (οµάδα αιολικών σταθµών) και της συνολικής περιοχής του διασυνδεδεµένου Συστήµατος. δ) της διπαραµετρικής κατανοµής αιολικής παραγωγής ζήτησης ενέργειας (µέσες τιµές δεκαλέπτου και ώρας), από την οποία µπορούν να εκτιµηθούν και όλες οι παράµετροι αλληλοσυσχέτισής τους. ε) Επιπλέον, θα χορηγηθούν και οι συντελεστές συσχέτισης των χρονοσειρών ταχύτητας ανέµου (µέσες τιµές δεκαλέπτου) των θέσεων των αιολικών σταθµών. Φάση Γ : Κατά την τρίτη και τελευταία Φάση θα γίνει επεξεργασία των χρονοσειρών για χρονική κλίµακα µικρότερη του δεκαλέπτου προκειµένου να εξαχθούν συµπεράσµατα σχετικά µε τους ρυθµούς µεταβολής της ταχύτητας ανέµου και τελικά της παραγόµενης αιολικής ενέργειας σε χρονική κλίµακα µικρότερη του δεκαλέπτου. Η χρονική κλίµακα θα πρέπει να είναι ένα () λεπτό και η σχετική επεξεργασία των αποτελεσµάτων θα πρέπει να οδηγήσει σε συµπεράσµατα σχετικά µε την πιθανότητα να συµβεί ένα ορισµένο µέγεθος µεταβολής της συνολικής παραγόµενης ισχύος από αιολικούς σταθµούς σε επίπεδο µιας περιορισµένης περιοχής και συνολικής περιοχής του διασυνδεδεµένου Συστήµατος. Κατά συνέπεια, θα πρέπει να εξαχθεί η πυκνότητα πιθανότητας των µεταβολών αυτών σε χρονική κλίµακα λεπτού. Τα αποτελέσµατα των Φάσεων Β και Γ καθώς και η τεκµηρίωση της ακολουθούµενης µεθοδολογίας, αποτελούν αντικείµενο της παρούσας έκθεσης.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 4 από 82 II ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ II. ΣΥΝΟΨΗ Στο πρώτο µας παραδοτέο (ΦΑΣΗ Α) αναφερθήκαµε µε λεπτοµέρεια στη µεθοδολογία που ακολουθήθηκε προκειµένου να παραχθούν οι ετήσιες χρονοσειρές (ωριαίες και δεκάλεπτες) παραγωγής των αιολικών πάρκων για κάθε σενάριο που εξετάζεται. Επαναλαµβάνουµε, για λόγους πληρότητας, τα βασικά βήµατα της µεθοδολογίας αυτής: Βήµα : Με βάση τις θέσεις των µετεωρολογικών ιστών δηµιουργείται µέσω τριγωνοποίησης ένα µη-δοµηµένο υπολογιστικό πλέγµα. Βήµα 2: Κάθε αιολικό πάρκο τοποθετείται στο τριγωνικό πλέγµα των ιστών µε βάση τις συντεταγµένες του. Βήµα 3: Υπολογίζεται η χρονοσειρά αιολικής παραγωγής κάθε αιολικού πάρκου µε βάση τις χρονοσειρές του ανέµου στις κορυφές του τριγώνου αναφοράς. Προκειµένου να αποφύγουµε την (λανθασµένη) σύνθεση χρονοσειράς ανέµου στην θέση του πάρκου µέσω γραµµικής παρεµβολής των ανεµολογικών στοιχείων των κορυφών του τριγώνου, εφαρµόζουµε µια διαδικασία συσσώρευσης (lumping). Για τη ΦΑΣΗ Β, η οποία αποτελεί αντικείµενο της παρούσας µελέτης, εργαζόµαστε ως εξής: Με δεδοµένη, πλέον, τη χρονοσειρά της παραγωγής κάθε αιολικού πάρκου, συνθέτουµε την συνολική παραγωγή µιας οµάδας αιολικών πάρκων µε κριτήρια γεωγραφικής ή ηλεκτρικής γειτνίασης. εδοµένου ότι στον παρόντα χρόνο δεν µας έχει δοθεί η ηλεκτρική κατηγοριοποίηση των πάρκων, η ανάλυση µας θα βασιστεί σε γεωγραφικά κριτήρια και τα αποτελέσµατα θα δοθούν ανά Περιφέρεια (συνολικά 3) και Νοµό (συνολικά 54) της χώρας. Στη συνέχεια ακολουθεί η στατιστική ανάλυση των χρονοσειρών παραγωγής των οµαδοποιηµένων αιολικών πάρκων. Η στατιστική ανάλυση γίνεται σε δύο χρονικές κλίµακες, ωριαίων και δεκάλεπτων µέσων τιµών. Τα αποτελέσµατα της περιλαµβάνουν: Βασικά στατιστικά στοιχεία: ροπές πρώτης (µέση τιµή) και δεύτερης τάξης (τυπικές αποκλίσεις, συντελεστές συσχέτισης). Κατανοµή πυκνότητας πιθανότητας (PDF) της αιολικής παραγωγής και η αντίστοιχη ολοκληρωτική- συνάρτηση κατανοµής (CDF). Κατανοµή πυκνότητας πιθανότητας του ρυθµού µεταβολής της αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίων και δεκάλεπτων) καθώς και η αντίστοιχη συνάρτηση κατανοµής. Οι κατανοµές αυτές παρουσιάζονται τόσο για το σύνολο των στοιχείων της παραγωγής (ανεξάρτητα της τρέχουσας παραγωγής) όσο και δεσµευµένες ως προς την τρέχουσα παραγωγή (π.χ. η πιθανότητα µεταβολής της

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 5 από 82 ισχύος όταν τα αιολικά πάρκα λειτουργούν σε δεδοµένο ποσοστό της εγκατεστηµένης ισχύος τους, από έως % σε βήµατα του 2%). Κατανοµές της µέσης αιολικής παραγωγής ανά ώρα της ηµέρας (-24) για κάθε µήνα του εξεταζόµενου έτους. Η θεωρητική βάση της στατιστικής επεξεργασίας έχει ήδη παρουσιαστεί στο παραδοτέο µας της πρώτης φάσης. Για τη ΦΑΣΗ Γ : Κατ αρχήν διαφοροποιούµε τη συνολική µας προσέγγιση «εκτίµηση αιολικής παραγωγής από χρονοσειρές ανέµου» και εργαζόµαστε απ ευθείας µε χρονοσειρές αιολικής παραγωγής. Ο λόγος είναι ότι αφ ενός δεν διαθέτουµε µετρήσεις ανέµου µε δειγµατοληψία µικρότερη των λεπτών αλλά και αν διαθέταµε (ή αν δηµιουργούσαµε µε µαθηµατικά µοντέλα που έχουµε στη διάθεση µας) ο µετασχηµατισµός τους σε παραγωγή ενέργειας δεν είναι άµεσος αφού στην κλίµακα αυτή εξαρτάται κατά κύριο λόγο από τα χαρακτηριστικά αυτοµάτου ελέγχου και των γενικότερων ηλεκτρικών / ηλεκτρονικών υποσυστηµάτων των ανεµογεννητριών. Χρονοσειρές αιολικής παραγωγής µε δειγµατοληψία µικρότερη του ενός λεπτού (στην πραγµατικότητα µε δειγµατοληψία Hz) διαθέτουµε για τις τρεις εµπορικές ανεµογεννήτριες του επιδεικτικού αιολικού πάρκου του ΚΑΠΕ (Enercon 5 kw, Vestas 66 kw, Neg-Micon 75 kw). Η στατιστική ανάλυση των µεταβολών της παραγωγής κάθε µίας εκ των µηχανών αυτών (οι οποίες χαρακτηρίζονται και από διαφορετικές λογικές ελέγχου της ισχύος τους), καθώς και του αθροίσµατος της παραγωγής τους θα µας δώσει χρήσιµες πληροφορίες όσον αφορά: Την σχέση πιθανότητας της µεταβολής ισχύος (ρυθµός µεταβολής) µε το σύστηµα ελέγχου ισχύος της µηχανής (stall, pitch ή/και variable speed) Τη σύνδεση της πιθανότητας του ρυθµού µεταβολής της ισχύος µιας µόνο µηχανής σε σχέση µε την πιθανότητα του ρυθµού µεταβολής της ισχύος ολόκληρου του αιολικού πάρκου. Εκτιµούµε, αλλά θα πρέπει να αποδειχτεί και από τα πειραµατικά στοιχεία, ότι οι «γρήγορες» µεταβολές ισχύος (κλίµακα δευτερολέπτου λεπτού) των επιµέρους µηχανών ενός πάρκου είναι µεταξύ τους στατιστικά ανεξάρτητες. Στην περίπτωση αυτή, η τυπική απόκλιση του µέσου όρου της παραγωγής µειώνεται σε σχέση µε την τυπική απόκλιση κάθε µηχανής µε το νόµο / Ν, όπου Ν ο αριθµός των µηχανών του αιολικού πάρκου. Εάν, εποµένως, αληθεύει η υπόθεση µας, οι «γρήγορες» µεταβολές θεωρούµενες για το σύνολο των εξεταζόµενων αιολικών πάρκων αλληλο-καταργούνται λόγω της στατιστικής τους ανεξαρτησίας καθώς η τυπική απόκλιση των µεταβολών τους τείνει στο µηδέν όταν το Ν (ο συνολικός αριθµός των µηχανών) τείνει στο άπειρο. Είναι φανερό ότι αν οι µεταβολές αυτές είναι ανεξάρτητες στην περίπτωση ενός και πάρκου τότε θα είναι ανεξάρτητες κατά µείζονα λόγο στην περίπτωση και των πολλών, αποµακρυσµένων, πάρκων.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 6 από 82 II.2 Βασικά στατιστικά µεγέθη και πιθανοτική ανάλυση Στην παράγραφο αυτή παρουσιάζουµε βασικά στοιχεία της στατιστικής ανάλυσης που χρησιµοποιούµε στα πλαίσια της παρούσας µελέτης. Έστω Χ µια στοχαστική µεταβλητή η οποία στη γενική περίπτωση µπορεί να εκφράζει την ταχύτητα του ανέµου ή την αιολική παραγωγή σε µια θέση ή, ακόµα, και τη ζήτηση της ενέργειας. Έστω (Χj, j=,..,n) µια υλοποίηση της Χ στο χρόνο, όπου Ν ο αριθµός των χρονικών βηµάτων. Η µέση τιµή (µ Χ ) και η τυπική απόκλιση (σ Χ ) της συγκεκριµένης υλοποίησης προκύπτουν από τις σχέσεις: µ = N X X j N j= σ µ ) N 2 X = ( X j N j= X 2 Έστω Υ µια δεύτερη στοχαστική µεταβλητή και (Υj, j=,..,n) η αντίστοιχη υλοποίηση της στο χρόνο. Η Υ µπορεί να είναι η ταχύτητα του ανέµου ή η αιολική παραγωγή σε µία άλλη θέση ή ακόµα και η διαφορά αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών στιγµών. Κατ αντιστοιχία µε τη Χ, ορίζουµε τη µέση τιµή και την τυπική της απόκλιση ως: µ = N Y Y j N j= σ µ ) N 2 Y = ( Y j N j= Y 2 () καθώς και τη συν-διακύµανση των δύο µεταβλητών (σ ΧΥ ) και τον συντελεστή συσχέτισης τους (ρ ΧΥ ) ως: σ XY N = ( X N µ )( Y µ ) XY j X j Y XY j= σ Xσ Y σ ρ = (2) όπου αποδεικνύεται ότι ρ. Όταν οι µεταβλητές είναι ανεξάρτητες ρ ΧΥ = και όταν XY είναι πλήρως (και θετικά) εξαρτηµένες ρ ΧΥ =. Η στοχαστική µεταβλητή Σ=Χ+Υ έχει µέση τιµή και τυπική απόκλιση που δίνεται από τις σχέσεις: µ = µ X + µ Y σ Σ = σ + σ + 2ρ σ σ (3) 2 2 2 Σ X Y XY X Y Οι παραπάνω σχέσεις γενικεύονται αντίστοιχα στην περίπτωση που αυξάνεται το πλήθος των στοχαστικών µεταβλητών. Προχωρώντας στο χώρο των πιθανοτήτων και περιορίζοντας την ανάλυση µας στις συγκεκριµένες (χρονικές) υλοποιήσεις, µπορούµε να εκτιµήσουµε από αυτές την συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας p ( x, y) των συνδυασµένων στοχαστικών µεταβλητών Χ και Υ. Η p ( x, y) εκτιµάται αριθµητικά µε βάση τις αντίστοιχες χρονοσειρές εφαρµόζοντας µια γραµµική διαδικασία διπλού binning. Από τη διπαραµετρική συνάρτηση πυκνότητας

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 7 από 82 πιθανότητας (Probability Density Function, PDF) υπολογίζονται µε αριθµητική ολοκλήρωση, π.χ. για την µεταβλητή Χ και αντίστοιχα για τη Υ : η συνάρτηση (PDF) p( x) = p( x, y) dy (4) η δεσµευµένη πιθανότητα p ( x / y) = p( x, y) / p( y) (5) η συνάρτηση κατανοµής (CDF) F( x) = p( x) dx (6) Η τελευταία, (Cumulative Density Function, CDF) που συχνά αναφέρεται και ως ολοκληρωτική συνάρτηση κατανοµής, είναι ιδιαίτερα χρήσιµη στην ανάλυση µας προκειµένου να εκτιµηθεί, π.χ. η πιθανότητα η αιολική παραγωγή (ή η χρονική της διακύµανση) να είναι µικρότερη από µια συγκεκριµένη τιµή, αφού εξ ορισµού ισχύει: F( x) = Probabilit y ( X x) (7) Ορίζοντας τον τελεστή προσδοκώµενης τιµής (expected value operator) ως E[.] = (.) p( x) dx, ισχύει για τις παραπάνω υποθέσεις ότι: x E [ X ] = µ X 2 µ ) 2 X ] = σ και E X µ X )( Y µ Y )] = σ XY E[( X X [( (8) Οι σχέσεις (8) παρέχουν την εναλλακτική δυνατότητα υπολογισµού των βασικών στατιστικών στοιχείων πρώτης και δεύτερης τάξης χρησιµοποιώντας τις συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας των στοχαστικών µεταβλητών αντί των χρονοσειρών τους (σχέσεις () και (2)). II.3 Χρήσιµες θεωρητικές παρατηρήσεις για τα αποτελέσµατα της στατιστικής ανάλυσης Κατανοµές πιθανότητας για ένα αιολικό πάρκο Θα ξεκινήσουµε τη συζήτηση για τα αποτελέσµατα της στατιστικής ανάλυσης παρουσιάζοντας τυπικές κατανοµές πιθανότητας παραγωγής και ρυθµού µεταβολής της για ένα αιολικό πάρκο. Στη συνέχεια θα εξετάσουµε θεωρητικά την περίπτωση συν-λειτουργίας περισσότερων αιολικών πάρκων. Οι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας και κατανοµής όπως προέκυψαν από την προσοµοιωµένη ωριαία χρονοσειρά παραγωγής ενός τυπικού πάρκου ονοµαστικής ισχύος P inst =7 MW παρουσιάζονται στο Σχήµα. Στον άξονα των τετµηµένων εµφανίζεται η παραγόµενη ισχύς ενώ στους δύο άξονες των τεταγµένων εµφανίζεται αριστερά η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (που αντιστοιχεί στο ιστόγραµµα) και δεξιά η συνάρτηση κατανοµής (που αντιστοιχεί στην συνεχή καµπύλη).

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 8 από 82 Παρατηρούµε ότι η PDF της παραγωγής ενός µεµονωµένου αιολικού πάρκου έχει το χαρακτηριστικό σχήµα του «ανάποδου Π», το οποίο προκύπτει από τον συνδυασµό της πυκνότητας πιθανότητας της ταχύτητας του ανέµου (προσεγγίζεται συνήθως µε την κατανοµή Weibull) και της καµπύλης ισχύος του πάρκου. Οι συγκεντρώσεις πιθανότητας παραγωγής στα άκρα του διαστήµατος µεταβολής της οφείλεται στις άπνοιες και στις υπερβάσεις της ταχύτητας διακοπής λειτουργίας (αριστερά) και στην αυξηµένη πιθανότητα λειτουργίας σε συνθήκες ονοµαστικής λειτουργίας (δεξιά). Είναι φανερό ότι λόγω της µορφής της συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας της, η παραγωγή ενός µεµονωµένου πάρκου είναι µια στοχαστική µεταβλητή µε µεγάλη διασπορά (το τετράγωνο της τυπικής απόκλισης)..6.8.4.6 PDF CDF.4.2.2 4 8 2 6 2 Capacity (MW) Σχήµα : Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της αιολικής παραγωγής ενός τυπικού αιολικού πάρκου ωριαία στοιχεία. Με αντίστοιχο τρόπο παρουσιάζουµε στο Σχήµα 2 τις συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας και κατανοµής του ρυθµού µεταβολής της ισχύος (την ονοµάζουµε P και ορίζεται ως η διαφορά της ισχύος µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων). Η στοχαστική αυτή µεταβλητή χαρακτηρίζεται από τη συµµετρική της PDF, τη µηδενική µέση της τιµή και την, επίσης, µεγάλη της διασπορά. Στο ίδιο σχήµα παρουσιάζεται ένα γαλάζιο ευθύγραµµο τµήµα το οποίο αντιστοιχεί στην εξίσωση CDF =.25. Η τοµή του ευθύγραµµου τµήµατος µε την καµπύλη CDF έχει τεταγµένη ίση µε -4 MW. Εφαρµόζοντας τη σχέση (7), µπορούµε να εκφράσουµε τα εξής συµπεράσµατα: Η πιθανότητα P -4 MW είναι 2.5%

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 9 από 82 Η πιθανότητα P 4 MW είναι, επίσης, 2.5% λόγω συµµετρίας Η πιθανότητα -4 MW P 4 MW είναι 95% ή, ως εναλλακτική διατύπωση, η P ανήκει στο διάστηµα ±4 MW µε βεβαιότητα (confidence level, CL) 95%. Είναι φανερό ότι το διάστηµα διακύµανσης της P διευρύνεται όταν µεγαλώνει ο βαθµός βεβαιότητας (π.χ. για CL=98%). Ήδη τα ±4 MW αντιπροσωπεύουν µια σηµαντική διακύµανση αποτελώντας το ±24% της εγκατεστηµένης ισχύος των 7 MW, γεγονός που σχετίζεται άµεσα µε το προηγούµενο συµπέρασµα µας της µεγάλης διασποράς..6.8.4.6 PDF CDF.4.2.2-8 -4 4 8 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 2: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) του ρυθµού µεταβολής της αιολικής παραγωγής ενός τυπικού αιολικού πάρκου ωριαία στοιχεία Αυξάνοντας τον αριθµό των αιολικών πάρκων Ας εξετάσουµε, τώρα, την περίπτωση συν-λειτουργίας δύο όµοιων αιολικών πάρκων. Έστω Χ η στοχαστική µεταβλητή που αναφέρεται στην παραγωγή του πρώτου και Υ η αντίστοιχη του δεύτερου. Εάν σ Χ είναι η τυπική απόκλιση της Χ και σ Υ είναι η τυπική απόκλιση της Υ τότε η συνολική παραγωγή των δύο πάρκων Σ=Χ+Υ έχει τυπική απόκλιση που δίνεται από τη σχέση (3) και εξαρτάται από τον συντελεστή συσχέτισης των Χ και Υ. Έστω, για λόγους απλότητας, ότι σ Χ =ισ Υ =σ. Τότε, από την εξίσωση (3) προκύπτει: σ 2 2 Σ = σ ( + ρ ) (9) 2 XY Για ρ ΧΥ η διασπορά του αθροίσµατος λαµβάνει την ελάχιστη τιµή της όταν οι µεταβλητές Χ και Υ είναι ανεξάρτητες (ρ ΧΥ =) και την µέγιστη όταν είναι πλήρως (θετικά)

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα από 82 συσχετισµένες (ρ ΧΥ =). Αντίστοιχα συµπεράσµατα ισχύουν εάν οι στοχαστικές µεταβλητές εκφράζουν τον ρυθµό µεταβολής της παραγωγής αντί για την ίδια την αιολική παραγωγή. Εφαρµόζοντας τα παραπάνω στο παράδειγµα του Σχήµατος και θεωρώντας ότι τα δύο πάρκα είναι παρόµοια, καταλήγουµε στο συµπέρασµα ότι ο ρυθµός µεταβολής της συνδυασµένης παραγωγής τους θα έχει ποσοστό διακύµανσης ±24% (όσο του κάθε πάρκου ξεχωριστά) της συνολικής εγκατεστηµένης ισχύος στην περίπτωση που ρ ΧΥ =, αλλά αισθητά µικρότερο όταν ρ ΧΥ =. Για την ποσοτικοποίηση της προηγούµενης µας αναφοράς εισάγουµε ως µέτρο της διακύµανσης την αδιάστατη ποσότητα E = σ / P, δηλαδή το πηλίκο της τυπικής απόκλισης του µεγέθους ενδιαφέροντος προς την εγκατεστηµένη ισχύ. Τότε, για δύο όµοια αιολικά πάρκα, σύµφωνα µε την (9) και για P 2P Σ _ inst = inst, inst E Σ 2 + ρ σ Σ / P _ = 2σ ( + ρ) /(2Pinst ) = σ / Pinst = E 2 = Σ + ρ inst () 2 όπου E η αντίστοιχη τιµή του συντελεστή για ένα µόνο αιολικό πάρκο, και E ( για ρ = ) EΣ E ( για ρ = ) () 2 Από τα παραπάνω γίνεται φανερός ο σηµαντικός ρόλος του συντελεστή συσχέτισης στη διαµόρφωση των στατιστικών χαρακτηριστικών του αθροίσµατος δύο ή περισσότερων στοχαστικών µεταβλητών. Τα παραπάνω µπορούν να γενικευτούν και στην περίπτωση πολλών στοχαστικών µεταβλητών (παραγωγή και ρυθµός µεταβολής της πολλών αιολικών πάρκων). Για Ν µεταβλητές ισχύει κατ αναλογία: E ( ανεξάρτητες ) E Σ E ( πλήρως εξαρτηµ ένες ) (2) N Η χωρική εξάρτηση του συντελεστή συσχέτισης Ας εξετάσουµε, τώρα, τους παράγοντες επιρροής του συντελεστή συσχέτισης κατ αρχήν στο επίπεδο των ανεµολογικών δεδοµένων. Υπολογίζοντας το σύνολο των αλληλοσυσχετίσεων των 94 ετήσιων µετρήσεων ανέµου που διαθέτουµε (µέσες ωριαίες τιµές) και σχεδιάζοντας τα αποτελέσµατα συναρτήσει της απόστασης των µετεωρολογικών ιστών προκύπτει το νέφος των σηµείων του Σχήµατος 3. Στο ίδιο σχήµα σχεδιάζουµε (γαλάζιο χρώµα) και την καµπύλη βέλτιστης προσαρµογής στα δεδοµένα, η οποία είναι εκθετικού τύπου. Ο βασικός, λοιπόν, παράγοντας που επηρεάζει τον συντελεστή συσχέτισης της ταχύτητας του ανέµου είναι η απόσταση µεταξύ των θέσεων αναφοράς.

Ανάλυση Ανεµολογικών εδοµένων και Επεξεργασία Σεναρίων CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα από 82.8 Correlation Coef, Wind.6.4.2 -.2 -.4 2 4 Distance (Km) 6 8 Σχήµα 3: Ο συντελεστής συσχέτισης της ταχύτητας του ανέµου σε δύο θέσεις µετρήσεων σαν συνάρτηση της µεταξύ τους απόστασης Στο Σχήµα 3 φαίνεται ότι ακόµα και σε αποστάσεις αρκετά µεγάλες για τα ελληνικά δεδοµένα (π.χ. 4 χιλιόµετρα) ο συντελεστής συσχέτισης του ανέµου παραµένει σχετικά υψηλός, της τάξης του 2%. Αντίστοιχα συµπεράσµατα προκύπτουν από αναλύσεις του συντελεστή συσχέτισης της αιολικής παραγωγής. Μεταβολές και συντελεστής αυτοσυσχέτισης Εξετάζουµε στη συνέχεια τα στατιστικά χαρακτηριστικά της µεταβολής µιας στοχαστικής µεταβλητής Χ µεταξύ δύο διαδοχικών της µετρήσεων που απέχουν χρονικό διάστηµα (τ). Ορίζουµε τη νέα µεταβλητή ως: T = X X T (3) Μια τέτοια στοχαστική µεταβλητή είναι, για παράδειγµα, ο ρυθµός µεταβολής της παραγωγής ενός αιολικού πάρκου τυπικές κατανοµές της οποίας παρουσιάσαµε στο Σχήµα 2. Κατ ανάλογη εφαρµογή των σχέσεων (3) και (9), έχουµε για τη µέση τιµή και την τυπική απόκλιση (τη διασπορά, για την ακρίβεια) της T µ τ = µ X µ X = σ 2τ = 2σ X2 ( r (τ )) (4) όπου, τώρα, r(τ) είναι ο συντελεστής αυτό-συσχέτισης (autocorrelation coefficient) της Χ για τον διαφορικό χρόνο (time-lag) τ. Τυπικό διάγραµµα του συντελεστή αυτό-συσχέτισης της ταχύτητας του ανέµου παρουσιάζεται στο Σχήµα 4. Παρατηρούµε ότι όσο αυξάνει ο

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 2 από 82 διαφορικός χρόνος ο συντελεστής αυτό-συσχέτισης µειώνεται. Όπως φαίνεται από τη σχέση (4) η µεταβολή ενός µεγέθους µεταξύ διαδοχικών του µετρήσεων έχει µηδενική µέση τιµή και τυπική απόκλιση που µειώνεται µε την αύξηση του συντελεστή αυτό-συσχέτισης, όταν δηλαδή µειώνεται ο διαφορικός χρόνος. Αυτός είναι και ο λόγος, που όπως θα δούµε παρακάτω, οι δεκάλεπτες µεταβολές της παραγόµενης ενέργειας (ή της ζήτησης ενέργειας) έχουν µικρότερη διασπορά από τις ωριαίες..8 Autocorrelation coefficient.6.4.2 2 4 6 8 hours Σχήµα 4: Ο συντελεστής αυτό-συσχέτισης r(τ) της ταχύτητας του ανέµου σε µια χαρακτηριστική θέση µέτρησης σαν συνάρτηση του διαφορικού χρόνου τ (time-lag) σε ώρες

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 3 από 82 ΦΑΣΗ Β

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 4 από 82 III ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΤΟ ΙΑΣΥΝ Ε ΕΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Στην ενότητα αυτή αναλύουµε τα στατιστικά χαρακτηριστικά της ζήτησης φορτίου στο διασυνδεδεµένο σύστηµα µε βάση τα στοιχεία που µας παραχωρήθηκαν από τον ΕΣΜΗΕ δύο περιόδους α) Σεπτέµβρης 999, Αύγουστος 2 και β) Σεπτέµβρης 25, Αύγουστος 26 συµπεριλαµβάνοντας και την άντληση. Τα στοιχεία αυτά είναι ωριαία και τα πρώτα εξ αυτών (α) αντιστοιχούν στην ίδια περίοδο των διαθέσιµων ανεµολογικών µας µετρήσεων. Είναι φανερό ότι από το 2 έως σήµερα τα στοιχεία αυτά έχουν διαφοροποιηθεί ως προς τις απόλυτες τιµές τους καθώς η ζήτηση φορτίου αυξάνεται µε το χρόνο. Η βασικά στατιστικά µεγέθη της καµπύλης ζήτησης δίνονται στον παρακάτω πίνακα. ΜΕΓΕΘΟΣ ΠΕΡΙΟ ΟΣ 999-2 ΠΕΡΙΟ ΟΣ 25-26 Μέση τιµή (MW) 52 672 Τυπική απόκλιση (MW) 25 9 Ελάχιστη τιµή (MW) 2594 342 Μέγιστη τιµή (MW) 8629 989 Στο Σχήµα 5 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας και η συνάρτηση κατανοµής της ζήτησης για την περίοδο (β). Παρακολουθώντας τις τοµές της συνάρτησης κατανοµής µε τους οριζόντιους άξονες CDF =.5 και.95 προκύπτει ότι: Η πιθανότητα : Ζήτηση 45 MW είναι 5% Η πιθανότητα : Ζήτηση 8 MW είναι 95%

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 5 από 82.4.3.8.6 PDF.2 CDF.4..2 2 4 6 8 Demand (MW) Σχήµα 5: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνολικής ζήτησης φορτίου στο διασυνδεδεµένο σύστηµα. Ωριαίες τιµές για την περίοδο Σεπτ. 25 Αύγ. 26. Στο Σχήµα 6 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας και οι συναρτήσεις κατανοµής του ρυθµού µεταβολής της ζήτησης. Οι συναρτήσεις κατανοµής περιλαµβάνουν τόσο την συνολική (ανεξαρτήτως του επιπέδου της ζήτησης, µε µαύρο χρώµα), όσο και αυτές που προκύπτουν ως δεσµευµένες πιθανότητες για τιµές ζήτησης 4, 6 και 8 MW. Παρακολουθώντας τις τοµές των συναρτήσεων κατανοµής µε τους οριζόντιους άξονες CDF =.25 και.975 προκύπτει ότι: Ανεξαρτήτως ζήτησης, η µεταβολή της κυµαίνεται στο διάστηµα [-68,77] MW µε βεβαιότητα 95% Για το επίπεδο ζήτησης των 4 MW, η µεταβολή της κυµαίνεται µε την ίδια βεβαιότητα στο διάστηµα [-3,48] MW Για το επίπεδο ζήτησης των 6 MW, η µεταβολή της κυµαίνεται µε την ίδια βεβαιότητα στο διάστηµα [-62,9] MW, έχοντας το µέγιστο εύρος της σε σχέση µε τις περιπτώσεις που εξετάζονται

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 6 από 82..8 pdf (DP) cdf (DP) cdf (DP/P=4 MW) cdf (DP/P=6 MW) cdf (DP/P=8 MW).8.6.6 PDF CDF.4.4.2.2-2 - 2 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 6: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και συναρτήσεις κατανοµής (CDF) του ρυθµού µεταβολής της ζήτησης φορτίου στο διασυνδεδεµένο σύστηµα. Ωριαίες τιµές για την περίοδο Σεπτ. 25 Αύγ. 26. Στο Σχήµα 7 παρουσιάζεται η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της ζήτησης φορτίου και για τις δύο περιόδους που εξετάζουµε. Παρατηρούµε ότι και στις δύο περιπτώσεις και ανεξάρτητα από τον µήνα, η ζήτηση χαρακτηρίζεται από δύο τοπικά µέγιστα, ένα κοντά στις 2: το µεσηµέρι και ένα κοντά στις 8: το απόγευµα. Το µεσηµεριανό µέγιστο εκτινάσσεται λαµβάνοντας µεγαλύτερες τιµές τους καλοκαιρινούς µήνες, µε µέγιστη τιµή αυτή του Ιουλίου ή Αυγούστου, προφανώς λόγω των αυξηµένων αναγκών για κλιµατισµό.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 7 από 82 Power (MW) 8 7 6 5 Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug 4 3 4 8 2 6 2 24 Hour of Day Α) Περίοδος /9/999 3/8/2 8 7 Power (MW) 6 5 4 3 Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug 4 8 2 6 2 24 Hour of Day Β) Περίοδος /9/25 /9/26 Σχήµα 7: Μέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της ζήτησης φορτίου

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 8 από 82 IV ΣΕΝΑΡΙΑ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ IV. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στη παρούσα έκθεση, η οποία αποτελεί το τελικό παραδοτέο της µελέτης για τη διείσδυση της αιολικής ενέργειας στο ιασυνδεδεµένο Ηλεκτρικό Σύστηµα της χώρας, παρουσιάζονται αποτελέσµατα τόσο για το σύνολο των έξι σεναρίων που προαναφέρθηκαν στο εισαγωγικό µέρος της µελέτης. Στα σενάρια χρησιµοποιήθηκαν γεωγραφικά στοιχεία σχετικά µε τη θέση των αιολικών σταθµών τα οποία προέκυψαν από τη βάση δεδοµένων του ΚΑΠΕ καθώς και την αντίστοιχη βάση δεδοµένων της ΡΑΕ. Η επιλογή των αιολικών σταθµών που έχουν συµπεριληφθεί σε κάθε σενάριο έγινε κατόπιν συνεννόησης και συνεργασίας µε την ΡΑΕ. Στον Πίνακα παρουσιάζεται η κατανοµή των αιολικών σταθµών που εξετάστηκαν σε επίπεδο περιφέρειας. Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης Κεντρικής Μακεδονίας υτικής Μακεδονίας Ισχύς σταθµών που περιλαµβάνονται στο σενάριο (MW) Σενάριο Σενάριο 2 Σενάριο 3 Σενάριο 4 Σενάριο 5 Σενάριο 6 37.9 383.8 383.8 37.9 4.35 35.83 42.35 2.6 2.5 42.35 37. 83. 28.9 28.7 95.5 28.9 395.85 99.45 Ηπείρου - 2.5 6.5-6.5 92 Θεσσαλίας 5 9.4 95.9 5 7.75 7 Ιονίων Νήσων 22.95 48.25 58.25 22.95 58.25 7.85 υτικής Ελλάδας Στερεάς Ελλάδας 236.25 238.9 32.9 236.25 32.9 34 459.49 597.99 79.49 23.49 223.84 2237.44 Αττικής 54.565 77.365 77.365 54.565 28.865 28.765 Πελοποννήσου 456.55 563.5 657.65 456.55 775.65 87.8 Βορείου Αιγαίου - - - 728.69 4.335 739.8

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 9 από 82 Νοτίου Αιγαίου 57.375 57.375 57.375 37.495 53.585 384.7 Σύνολο 298.33 359.93 455.23 463.4 558.975 5553.745 Πίνακας : Κατανοµή αιολικών σταθµών σε επίπεδο Περιφέρειας Αντίστοιχα, στον Πίνακα 2 παρουσιάζεται η κατανοµή των αιολικών σταθµών σε επίπεδο νοµού. Νοµός Ισχύς σταθµών που περιλαµβάνονται στο σενάριο (MW) Σενάριο Σενάριο 2 Σενάριο 3 Σενάριο 4 Σενάριο 5 Σενάριο 6 ράµας 3.75 43.65 43.65 3.75 7.2.9 Έβρου 29.82 29.82 29.82 29.82 29.82 29.6 Καβάλας - - - - - - Ξάνθης 3 3 3 3 3 3 Ροδόπης 8.33 8.33 8.33 8.33 8.33 8.33 Ανατολ. Αττικής 32.3 32.3 32.3 32.3 32.3 32.3 Αττικής 5.85 73.65 73.65 5.85 3.65 5.5 υτικής Αττικής - - - - - - Πειραιώς 7.45 7.45 7.45 7.45 82.95 7.45 Λέσβου - - - 623.565 8.65 624.865 Σάµου - - - -.76 7.45 Χίου - - - 5.25.5 7.485 Αιτωλοακαρνανίας 23.2 23.2 73.5 23.2 73.5 9.95 Αχαΐας 3.5 5.7 48.85 3.5 48.85 66.5 Ηλείας - - - - - 46 Γρεβενών - - - - - - Καστοριάς - - - - - - Κοζάνης - 76 2.4-294.4 82 Φλώρινας 28.9 52.7 75. 28.9.45 7.45 Άρτας - - - - - - Θεσπρωτίας - - 4-4 92 Ιωαννίνων - 2. 2-2 - Πρεβέζης -.5.5 -.5 - Καρδίτσας - 3. 3-3. -

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 2 από 82 Λάρισας -.4.4-33.25 - Μαγνησίας 5 5 54.5 5 54.5 7 Τρικάλων - - - - - - Ζακύνθου - - - - - - Κέρκυρας - 5.3 5.3-5.3 24 Κεφαλονιάς 83.85 83.85 93.85 83.85 93.85 93.85 Λευκάδας 39. 49. 49. 39. 49. - Ηµαθίας - 4 4-4 - Θεσσαλονίκης - - - - - - Κιλκίς 25.35 65.6 97.6 25.35 82. 66. Πέλλας - - - - - - Πιερίας - - - - - - Σερρών 7 4 88.9 7 2 7 Χαλκιδικής - - - - - - Ηρακλείου - - - - - - Λασιθίου - - - - - - Ρεθύµνου - - - - - - Χανίων - - - - - - ωδεκανήσου - - - - 7.36 59.92 Κυκλάδων 57.375 57.375 57.375 37.495 84.425 324.79 Αργολίδας 4.5 23.5 25.5 4.5 277.5 236 Αρκαδίας 33.75 5.25 83.25 33.75 25.65 349.75 Κορίνθου 29.7 29.7 47.7 29.7 75.7 47.7 Λακωνίας 22.65 22.65 46.25 22.65 77.85 29.25 Μεσσηνίας 29.3 29.3 29.3 29.3 29.3 45. Βοιωτίας 278.5 32.2 4.4 278.5 623.95 458.45 Εύβοιας 85.64 85.64 875.64 55.64 974.4 4.59 Ευρυτανίας 9.8 37.85 55.25 9.8 55.25 49.5 Φθιώτιδας 56.7 85. 93. 56.7 93. 4.3 Φωκίδας 63.2.2 65. 63.2 283.2 24.6 Σύνολο 298.33 359.93 455.23 463.4 558.975 5553.745 Πίνακας 2: Κατανοµή αιολικών σταθµών σε επίπεδο Νοµού

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 2 από 82 IV.2 ΣΕΝΑΡΙΟ ο Το πρώτο σενάριο περιλαµβάνει αιολικούς σταθµούς που είναι σε λειτουργία, σταθµούς που έχουν λάβει άδεια εγκατάστασης καθώς και σταθµούς που αναµένεται να συνδεθούν στην Εύβοια και τη Θράκη µετά την ολοκλήρωση των προγραµµατισµένων έργων επέκτασης του Συστήµατος. Συνολικά στο πρώτο σενάριο συγκεντρώθηκαν 99 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 298,33MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του πρώτου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα 8. Σχήµα 8: Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο IV.3 ΣΕΝΑΡΙΟ 2ο Το δεύτερο σενάριο περιλαµβάνει τους αιολικούς σταθµούς του σεναρίου καθώς και 45 επιπλέον σταθµούς στην Ηπειρωτική Ελλάδα που έχουν άδεια παραγωγής. Συνολικά στο δεύτερο αυτό σενάριο συγκεντρώθηκαν 244 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 359,935MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του δεύτερου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα 9.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 22 από 82 Σχήµα 9: Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο 2 IV.4 ΣΕΝΑΡΙΟ 3ο Το τρίτο σενάριο περιλαµβάνει τους αιολικούς σταθµούς του σεναρίου 2 καθώς και 29 επιπλέον σταθµούς στην Ηπειρωτική Ελλάδα που έχουν άδεια παραγωγής. Συνολικά στο τρίτο σενάριο συγκεντρώθηκαν 273 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 455,235MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του τρίτου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 23 από 82 Σχήµα : Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο 3 IV.5 ΣΕΝΑΡΙΟ 4ο Το τέταρτο σενάριο περιλαµβάνει τους αιολικούς σταθµούς του σεναρίου καθώς και 76 ακόµα σταθµούς στο Βόρειο Αιγαίο, τις Κυκλάδες, τη Νότια Εύβοια και τη Σκύρο για τους οποίους είτε υπάρχουν άδειες παραγωγής είτε θετικές γνωµοδοτήσεις. Συνολικά στο τέταρτο σενάριο συγκεντρώθηκαν 275 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 463,45MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του τέταρτου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 24 από 82 Σχήµα : Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο 4 IV.6 ΣΕΝΑΡΙΟ 5ο Το πέµπτο σενάριο περιλαµβάνει αιολικούς σταθµούς που είναι σε λειτουργία, σταθµούς που έχουν λάβει άδεια εγκατάστασης, σταθµούς που αναµένεται να συνδεθούν στην Εύβοια και τη Θράκη µετά την ολοκλήρωση των προγραµµατισµένων έργων επέκτασης του Συστήµατος καθώς και όλους τους άλλους σταθµούς που έχουν λάβει άδεια παραγωγής. Το σενάριο αυτό περιλαµβάνει αιολικούς σταθµούς τόσο στην Ηπειρωτική Ελλάδα όσο και στη Νησιωτική. Συνολικά στο πέµπτο αυτό σενάριο συγκεντρώθηκαν 385 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 558.975MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του πέµπτου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα 2.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 25 από 82 Σχήµα 2: Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο 5 IV.7 ΣΕΝΑΡΙΟ 6ο Το έκτο και τελευταίο σενάριο περιλαµβάνει αιολικούς σταθµούς που είναι σε λειτουργία, σταθµούς που έχουν λάβει άδεια εγκατάστασης, σταθµούς που αναµένεται να συνδεθούν στην Εύβοια και τη Θράκη µετά την ολοκλήρωση των προγραµµατισµένων έργων επέκτασης του Συστήµατος καθώς και τους περισσότερους αιολικούς σταθµούς που έχουν λάβει άδεια παραγωγής, συµπεριλαµβανοµένων και των πιο πρόσφατων που έχουν εκδοθεί. Στο σενάριο αυτό δεν έχουν συµπεριληφθεί ορισµένοι αιολικοί σταθµοί µε άδεια παραγωγής για τους οποίους υπάρχουν βάσιµες αµφιβολίες σχετικά µε την τελική τους υλοποίησή. Επίσης έχουν συµπεριληφθεί οι αιολικοί σταθµοί στο Βόρειο Αιγαίο, τις Κυκλάδες, τη Νότια Εύβοια και τη Σκύρο οι οποίοι έχουν αναφερθεί και στο σενάριο 4. Συνολικά στο έκτο αυτό σενάριο συγκεντρώθηκαν 36 αιολικοί σταθµοί συνολικής ισχύος 5553.745MW. Η γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών του έκτου σεναρίου παρουσιάζεται στο Σχήµα 3.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 26 από 82 Σχήµα 3: Γεωγραφική κατανοµή των αιολικών σταθµών για το Σενάριο 6

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 27 από 82 V ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΦΑΣΗΣ Β Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της στατιστικής ανάλυσης των έξι σεναρίων που προηγήθηκαν για το χρονικό διάστηµα /9/999-3/8/2. Η παρουσίαση αναφέρεται στα συνολικά µεγέθη του διασυνδεδεµένου συστήµατος και περιλαµβάνει : Α) Για τα ωριαία στοιχεία: Οι πιθανοτικές κατανοµές της αιολικής παραγωγής και της ωριαίας µεταβολής της Η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της αιολικής παραγωγής Οι πιθανοτικές κατανοµές του µεγέθους «ζήτηση µείον αιολική παραγωγή» και της ωριαίας µεταβολής του Η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της ζήτησης µείον την αιολική παραγωγή Β) Για τα δεκάλεπτα στοιχεία: Οι πιθανοτικές κατανοµές της αιολικής παραγωγής και της ωριαίας µεταβολής της Για τη ζήτηση ενέργειας χρησιµοποιούµε σε όλες τις περιπτώσεις τα στοιχεία της περιόδου 25-26. Οι κατανοµές της ωριαίας και δεκάλεπτης αιολικής παραγωγής πρακτικά ταυτίζονται. Το ίδιο ισχύει και για τη µέση ωριαία κατανοµή τους ανά µήνα. ιαφοροποιούνται, όµως, τα στατιστικά στοιχεία της µεταβολής της παραγωγής µεταξύ δύο βηµάτων αφού, όπως αναλύθηκε στην παράγραφο ΙΙ.3, οι δεκάλεπτες µεταβολές έχουν µικρότερη διασπορά λόγω της µεγαλύτερης τιµής του συντελεστή αυτό-συσχέτισης τους. Επιλέξαµε το ο Σενάριο διείσδυσης για µια αναλυτικότερη παρουσίαση των αποτελεσµάτων του προκειµένου να αποτελέσει τη βάση ερµηνείας των αποτελεσµάτων και των υπόλοιπων σεναρίων. Τέλος, παρουσιάζουµε έναν συνολικό πίνακα µε τα βασικά στατιστικά µεγέθη όλων των σεναρίων που εξετάστηκαν. Επιµέρους στατιστικά στοιχεία ανά γεωγραφική ή «ηλεκτρική» περιοχή δεν εµπεριέχονται στην παρούσα τεχνική έκθεση καθώς θα αύξαναν υπερβολικά τον όγκο της χωρίς να παρέχουν συγκεκριµένη πρόσθετη πληροφορία, εφ όσον που δεν µας έχει τεθεί κάποιο συγκεκριµένο ερώτηµα για µια συγκεκριµένη περιοχή. Τα ηλεκτρονικά µας παραδοτέα, όµως, περιλαµβάνουν όλα τα στοιχεία προκειµένου να αναζητηθεί οποιαδήποτε λεπτοµέρεια για την αιολική παραγωγή ανά περιφέρεια ή και νοµό.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 28 από 82 V. ΣΕΝΑΡΙΟ Νο V.. Ανάλυση βάσει της µέσης ωριαίας τιµής της ταχύτητας του ανέµου Στα Σχήµατα 4 και 5 παρουσιάζονται οι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας και κατανοµής της αιολικής παραγωγής για το σύνολο των περιφερειών για το πρώτο σενάριο µε βάση την µέση ωριαία τιµή της ταχύτητας του ανέµου. Επίσης, στο Σχήµα 6 για το ίδιο σενάριο παρουσιάζεται η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της συνολικής αιολικής παραγωγής. Από το Σχήµα 4 παρατηρούµε ότι η αναµενόµενη ελάχιστη τιµή της αιολικής παραγωγής (την ονοµάζουµε «Κάτω Όριο» στον συγκεντρωτικό µας πίνακα) µε 95% βεβαιότητα είναι της τάξης των 23 MW, δηλαδή 7.7% της συνολικής εγκατεστηµένης ισχύος των 2.98 MW. Η µέση τιµή και η τυπική απόκλιση της αιολικής παραγωγής υπολογίζεται στα.3 MW και 566 MW αντίστοιχα..25 Σύνολο περιφερειών Σενάριο Νο.2.8.5.6 PDF CDF..4.5.2 2 3 Capacity (MW) Σχήµα 4: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνολικής αιολικής παραγωγής (ωριαίες τιµές)

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 29 από 82..8 Σύνολο περιφερειών pdf (DP) cdf (DP) cdf (DP/P=) cdf (DP/P=2%Pmax) cdf (DP/P=4%Pmax) cdf (DP/P=6%Pmax) cdf (DP/P=8%Pmax) cdf (DP/P=Pmax) Σενάριο Νο.8.6.6 PDF CDF.4.4.2.2-2 -8-4 4 8 2 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 5: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνολικής αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές) Στο σχήµα 5 παρουσιάζουµε την πυκνότητα πιθανότητας και την συνάρτηση κατανοµής της ωριαίας µεταβολής της αιολικής παραγωγής. Παρουσιάζονται, επίσης, οι συναρτήσεις κατανοµής της δεσµευµένης µεταβολής, για διαφορετικά επίπεδα της παραγωγής από έως % της εγκατεστηµένης ισχύος µε βήµα 2%. Για το σύνολο των στοιχείων (ανεξάρτητα από το επίπεδο της παραγωγής µαύρη CDF) εκτιµούµε ότι η ωριαία διακύµανση µε 95% βεβαιότητα κυµαίνεται µεταξύ των -25 MW και των 23 MW. Όπως έχουµε ήδη αποδείξει η οι µεταβολές έχουν µηδενική µέση τιµή και, σχεδόν, συµµετρική κατανοµή πυκνότητας πιθανότητας. Παρατηρούµε, εξάλλου, ότι οι έγχρωµες καµπύλες CDF που αντιστοιχούν στα διαφορετικά επίπεδα παραγωγής δεν διαφοροποιούνται ουσιαστικά από τη «µέση» µαύρη CDF. Υπάρχει, φυσικά, η τάση το θετικό εύρος διακύµανσης να µειώνεται (και το αρνητικό να αυξάνεται) καθώς κινούµαστε σε υψηλότερα επίπεδα παραγωγής. Το µεγαλύτερο εύρος διακύµανσης παρατηρείται όταν το επίπεδο παραγωγής είναι στο 4% της εγκατεστηµένης ισχύος. Αναλυτικές τιµές των επιµέρους διακυµάνσεων µπορούν να εξαχθούν από τα ηλεκτρονικά µας παραδοτέα. Στο σχήµα 6 παρουσιάζουµε τη µέση ωριαία τιµή της αιολικής παραγωγής ανά µήνα για την περίοδο αναφοράς µας Σεπτ. 999-Αύγουστος 2. Παρατηρούµε ότι η ηµερήσια παραγωγή εµφανίζει µεγαλύτερες τιµές τις µεσηµεριανές ώρες για όλους τους µήνες ενώ το µέσο επίπεδο παραγωγής αυξάνεται τους θερινούς µήνες. Συγκρίνοντας µε τις αντίστοιχες καµπύλες ζήτησης του σχήµατος 7 παρατηρούµε ότι η αιολική παραγωγή (για το συγκεκριµένο έτος, τουλάχιστον) έχει παρόµοια χαρακτηριστικά µε τη ζήτηση. Το γεγονός

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 3 από 82 αυτό αποτυπώνεται και στον συντελεστή συσχέτισης αιολικής παραγωγής και ζήτησης που υπολογίζεται στο 4%. Το ερώτηµα είναι κατά πόσον η (θετική, όπως θα δούµε) αυτή διαπίστωση αφορά στο συγκεκριµένο παράδειγµα (το συγκεκριµένο ανεµολογικό έτος) ή έχει ευρύτερη ισχύ. Στην αναφορά µας αυτή δεν παραγνωρίζουµε το γεγονός ότι τα στοιχεία παραγωγής και ζήτησης είναι ετεροχρονισµένα, πλην όµως επαναλαµβάνοντας την ίδια άσκηση µε τα στοιχεία της ζήτησης Σεπτέµβρης 999 - Αύγουστος 2 η τιµή του συντελεστή συσχέτισης που προέκυψε ήταν παραπλήσια. Εποµένως, οι όποιες αµφιβολίες µας αφορούν στην ανεµολογική περίοδο περισσότερο παρά στην περίοδο της ζήτησης. Για να απαντήσουµε στο παραπάνω ερώτηµα χρησιµοποιήσαµε τις µακροχρόνιες µετρήσεις αιολικού δυναµικού που διαθέτουµε για την Άνδρο στην περίοδο 99-26. Γνωρίζουµε, επίσης, από τα στοιχεία χωρικής συσχέτισης των ανεµολογικών µας µετρήσεων ότι η Ανδρος αποτελεί χαρακτηριστική περίπτωση για την εξαγωγή συµπερασµάτων και για τις υπόλοιπες περιοχές της χώρας όπου έχει (ή πρόκειται) να εγκατασταθεί σηµαντική αιολική ισχύς. Μέσες ωριαίες τιµές της ταχύτητας ανέµου για τις δεκα-πενταετείς µετρήσεις της Άνδρου παρουσιάζουµε κατόπιν επιθυµίας και του ΕΣΜΗΕ στο Παράρτηµα Α-. Το συµπέρασµα µας είναι ότι ανεξαρτήτως έτους και µήνα η αιολική ενέργεια λαµβάνει µέγιστες τιµές στη διάρκεια της ηµέρας κατά τις µεσηµεριανές ώρες, ακολουθώντας το αντίστοιχο τοπικό µέγιστο της ζήτησης. Φυσικά, το µέσο επίπεδο παραγωγής κάθε µήνα διαφοροποιείται από έτος σε έτος. Εν τούτοις µία τιµή της τάξης του 5% για τον συντελεστή συσχέτισης αιολικής παραγωγής και ζήτησης φαίνεται να είναι λογική ανεξαρτήτως του έτους αναφοράς. 3 2 Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Power (MW) 4 8 2 6 2 24 Hour of Day Σχήµα 6: Μέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της συνολικής αιολικής παραγωγής

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 3 από 82 Στον Πίνακα 3 παρουσιάζονται για το πρώτο σενάριο οι συντελεστές συσχέτισης παραγωγής για τις Περιφέρειες χρησιµοποιώντας τις ωριαίες χρονοσειρές. Οι δεκάλεπτες χρονοσειρές δεν διαφοροποιούν αισθητά το αποτέλεσµα και γι αυτό δεν θα παρουσιαστούν στη συνέχεια. Επίσης, σηµειώνεται ότι για την Κρήτη δεν έχουν γίνει υπολογισµοί. Ανατολικής Μακεδονία Κεντρική Μακεδονία υτική Μακεδονία Ήπειρος Θεσσαλία Ιονίων Νήσων υτικής Ελλάδας Στερεάς Ελλάδας Αττικής Πελοποννή σου Βορείου Αιγαίου Νοτίου Αιγαίου Κρήτης* Ανατολικής.7.7.5.4.42.42.42.46.32 Μακεδονία Κεντρική.7.7..2.2..6.3.4 Μακεδονία υτική.7.7.2.3.6..4.6.2 Μακεδονία Ήπειρος Θεσσαλία.5..2.58.75.67.66.74.4 Ιονίων Νήσων.4.2.3.58.66.48.5.58.26 υτικής.42.2.6.75.66.54.63.77.33 Ελλάδας Στερεάς.42...67.48.54.6.54.55 Ελλάδας Αττικής.42.6.4.66.5.63.6.83.5 Πελοποννήσου.46.3.6.74.58.77.54.83.38 Βορείου Αιγαίου Νοτίου Αιγαίου.32.4.2.4.26.33.55.5.38 Κρήτης* Πίνακας 3: Σενάριο Νο, συντελεστές συσχέτισης παραγωγής για τις Περιφέρειες χρησιµοποιώντας τις ωριαίες χρονοσειρές Παρατηρούµε ότι οι συντελεστές χωρικής συσχέτισης της αιολικής παραγωγής είναι αρκετά υψηλοί, ιδίως µεταξύ των περιοχών της χώρας όπου συγκεντρώνεται η αιολική ισχύς. Το γεγονός αυτό ευθύνεται για τη σχετικά µεγάλη διασπορά της αιολικής παραγωγής (566 MW), η οποία ευθύνεται και για τη σχετικά χαµηλή τιµή του «κάτω ορίου µε 95% βεβαιότητα» των 23 MW.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 32 από 82 Στο Σχήµα 7 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) για τη διαφορά της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή, για την ωριαία χρονική κλίµακα και για το σύνολο των περιφερειών. Το θεωρητικό ενδιαφέρον της κατανοµής αυτής έγκειται στο γεγονός ότι µέσω αυτής εκφράζεται το φορτίο το οποίο θα έπρεπε να αντιµετωπίσουν οι συµβατικοί σταθµοί ηλεκτροπαραγωγής στην περίπτωση που απορροφούσαµε πλήρως την διαθέσιµη αιολική ισχύ. Τα βασικά στατιστικά χαρακτηριστικά του νέου αυτού µεγέθους µπορούν να υπολογιστούν από τα αντίστοιχα των συνιστωσών του, εφαρµόζοντας τις σχέσεις (3). Χρησιµοποιώντας τον δείκτη (D) για τη ζήτηση, (P) για την αιολική παραγωγή και (T) για τη διαφορά τους, τότε: µ T = µ D µ P δηλαδή, το νέο µέγεθος έχει µέση τιµή τη διαφορά των µέσων τιµής της ζήτησης και της αιολικής παραγωγής (6.72.3) = 5.4 MW στην περίπτωση µας, και σ 2 T 2 2 2 = σ + σ 2ρ σ σ = σ { + ( σ / σ )[( σ / σ ) 2ρ ]} (4) D P DP D P D P D P D DP Εποµένως, η διασπορά της διαφοράς (D-P) σε σύγκριση µε τη διασπορά της ίδιας της (D) αυξάνεται όσο αυξάνει ο λόγος σ / σ ) και µειώνεται όσο αυξάνει ο συντελεστής ( P D αλληλοσυσχέτισης αιολικής παραγωγής και ζήτησης ρ DP. Στην περίπτωση µας το αποτέλεσµα είναι η µικρή αύξηση της τυπικής απόκλισης καθώς σ T =.7 MW ενώ σ D =.9 MW. Το ηλεκτρικό σύστηµα, εποµένως, στην περίπτωση που δεν υπήρχαν καθόλου αιολικά θα είχε να αντιµετωπίσει την περίοδο 25-26 µε τις συµβατικές µονάδες του την κατανοµή ζήτησης του σχήµατος (5) µε µέση τιµή 6.72 MW και τυπική απόκλιση.9 MW, ενώ βάσει του τρέχοντος σεναρίου µε πλήρη διείσδυση των αιολικών θα είχε να αντιµετωπίσει την κατανοµή του σχήµατος (7) µε αισθητά µικρότερη µέση τιµή 5.4 MW αλλά παρόµοια τυπική απόκλιση.7 MW. Η ουσιαστική διαφοροποίηση των δύο συστηµάτων αφορά τον τρόπο και το επίπεδο λειτουργίας των µονάδων βάσης του. Στο Σχήµα 8 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της διαφοράς της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές). Η µέση τιµή της κατανοµής είναι µηδενική ενώ η τυπική της απόκλιση είναι και πάλι ελαφρά αυξηµένη σε σχέση µε αυτήν της ζήτησης του σχήµατος 6. Τα όρια διακύµανσης µε βεβαιότητα 95% είναι για την περίπτωση της καθαρής ζήτησης (-68,+77) MW ενώ για τη διαφορά της από την αιολική παραγωγή (- 7,+77). Με την επιφύλαξη, πάντα, της τιµής του συντελεστή συσχέτισης αιολικής παραγωγής και ζήτησης, η διείσδυση των αιολικών στο σύστηµα δεν φαίνεται να αυξάνει ουσιωδώς τις ανάγκες του σε πρωτογενείς εφεδρείες. Το συµπέρασµα αυτό, που βασίζεται στα στοιχεία που διαθέτουµε στο παρόν πλαίσιο και αφορά στα συνολικά µεγέθη του διασυνδεδεµένου συστήµατος, µπορεί να µην είναι απόλυτα ασφαλές, είναι όµως ενδεικτικό και χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 33 από 82.4.3.8.6 PDF.2 CDF.4..2 2 4 6 8 Demand - Wind Production (MW) Σχήµα 7: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνάρτησης (Ζήτηση Αιολική Παραγωγή) (ωριαίες τιµές).8 pdf (DP) cdf (DP).6.8.6 PDF.4 CDF.4.2.2-2 - 2 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 8: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνάρτησης (Ζήτηση Αιολική Παραγωγή) µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές) Τέλος, στο Σχήµα 9 και για το ίδιο σενάριο παρουσιάζεται η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της διαφοράς της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή. Συγκρίνοντας την εικόνα µε αυτή της

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 34 από 82 «καθαρής» ζήτησης του σχήµατος 7 φαίνεται ότι οι καµπύλες µετακινούνται συνολικά προς τα κάτω (προς χαµηλότερες τιµές) ενώ απαλύνεται και το καλοκαιρινό µεσηµβρινό µέγιστο. Power (MW) 8 7 6 5 Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug 4 3 4 8 2 6 2 24 Hour of Day Σχήµα 9: Μέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της συνάρτησης (Ζήτηση Αιολική Παραγωγή) V..2 Ανάλυση βάσει της µέσης τιµής δεκαλέπτου της ταχύτητας του ανέµου Στο Σχήµα 2 παρουσιάζονται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνολικής αιολικής παραγωγής µε βάση τη µέση τιµή δεκαλέπτου της ταχύτητας τους ανέµου. Οµοίως, στο Σχήµα 2 παρουσιάζονται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνολικής αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (δεκάλεπτες τιµές). Παρατηρούµε, όπως ήταν αναµενόµενο, ότι οι συναρτήσεις κατανοµής της αιολικής παραγωγής του σχήµατος 2 δεν διαφοροποιούνται ουσιωδώς σε σχέση µε τις αντίστοιχες του σχήµατος 4 για τα ωριαία στοιχεία. Αντίθετα, οι συναρτήσεις κατανοµής της µεταβολής της αιολικής παραγωγής µεταξύ των δεκάλεπτων πλέον βηµάτων χαρακτηρίζονται από µια σηµαντική µείωση της διασποράς τους. Τα όρια διακύµανσης των δεκάλεπτων στοιχείων µε 95% βεβαιότητα είναι [-2, +2] MW ενώ για τα ωριαία οι αντίστοιχες τιµές ήταν [-25, +23] MW. Στο παρόν πλαίσιο δεν έχουµε τη δυνατότητα σχολιασµού της επίδρασης των αιολικών στις δευτερεύουσες εφεδρείες αφού µας λείπουν τα αντίστοιχα στοιχεία για ζήτηση σε επίπεδο δεκαλέπτου.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 35 από 82.25 Σύνολο περιφερειών.2 Σενάριο Νο.8.5.6 PDF CDF..4.5.2 2 3 Capacity (MW) Σχήµα 2: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνολικής αιολικής παραγωγής (δεκάλεπτες τιµές).6.2 Σύνολο περιφερειών pdf (DP) cdf (DP) cdf (DP/P=) cdf (DP/P=2%Pmax) cdf (DP/P=4%Pmax) cdf (DP/P=6%Pmax) cdf (DP/P=8%Pmax) cdf (DP/P=Pmax) Σενάριο Νο.8.6 PDF.8 CDF.4.4.2-2 -8-4 4 8 2 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 2: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνολικής αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (δεκάλεπτες τιµές)

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 36 από 82 V.2 ΣΕΝΑΡΙΟ Νο2 V.2. Ανάλυση βάσει της µέσης ωριαίας τιµής της ταχύτητας του ανέµου Στα Σχήµατα 22 και 23 παρουσιάζονται οι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας και κατανοµής της αιολικής παραγωγής για το σύνολο των περιφερειών για το δεύτερο σενάριο µε βάση την µέση ωριαία τιµή της ταχύτητας του ανέµου. Επίσης, στο Σχήµα 24 για το ίδιο σενάριο παρουσιάζεται η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της συνολικής αιολικής παραγωγής..25 Σύνολο περιφερειών Σενάριο Νο2.2.8.5.6 PDF CDF..4.5.2 2 3 4 Capacity (MW) Σχήµα 22: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνολικής αιολικής παραγωγής (ωριαίες τιµές)

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 37 από 82..8 Σύνολο περιφερειών pdf (DP) cdf (DP) cdf (DP/P=) cdf (DP/P=2%Pmax) cdf (DP/P=4%Pmax) cdf (DP/P=6%Pmax) cdf (DP/P=8%Pmax) cdf (DP/P=Pmax) Σενάριο Νο2.8.6.6 PDF CDF.4.4.2.2-5 - -5 5 5 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 23: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνολικής αιολικής παραγωγής µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές) 3 2 Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Power (MW) 4 8 2 6 2 24 Hour of Day Σχήµα 24: Μέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της συνολικής αιολικής παραγωγής Στον Πίνακα 4 παρουσιάζονται για το δεύτερο σενάριο οι συντελεστές συσχέτισης παραγωγής για τις Περιφέρειες χρησιµοποιώντας τις ωριαίες χρονοσειρές. Οι δεκάλεπτες χρονοσειρές δεν

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 38 από 82 διαφοροποιούν αισθητά το αποτέλεσµα και γι αυτό δεν παρουσιάζονται. Επίσης, σηµειώνεται ότι για την Κρήτη δεν έχουν γίνει υπολογισµοί. Ανατολικής Μακεδονία Κεντρική Μακεδονία υτική Μακεδονία Ήπειρος Θεσσαλία Ιονίων Νήσων υτικής Ελλάδας Στερεάς Ελλάδας Αττικής Πελοποννή σου Βορείου Αιγαίου Νοτίου Αιγαίου Κρήτης* Ανατολικής.25.3.3.45.4.42.38.43.45.32 Μακεδονία Κεντρική.25.52.5.6.8.9.2.9.6.6 Μακεδονία υτική.3.52.29.42.36.3.24.5.22.7 Μακεδονία Ήπειρος.3.5.29.53.64.6.23.3.49.3 Θεσσαλία.45.6.42.53.55.72.55.5.66.26 Ιονίων Νήσων.4.8.36.64.55.67.43.49.56.25 υτικής.42.9.3.6.72.67.5.64.77.33 Ελλάδας Στερεάς.38.2.24.23.55.43.5.54.48.5 Ελλάδας Αττικής.43.9.5.3.5.49.64.54.83.5 Πελοποννήσου.45.6.22.49.66.56.77.48.83.37 Βορείου Αιγαίου Νοτίου Αιγαίου.32.6.7.3.26.25.33.5.5.37 Κρήτης* Πίνακας 4: Σενάριο Νο2, συντελεστές συσχέτισης παραγωγής για τις Περιφέρειες χρησιµοποιώντας τις ωριαίες χρονοσειρές Στο Σχήµα 25 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) για τη διαφορά της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή, για την ωριαία χρονική κλίµακα και για το σύνολο των περιφερειών. Αντιστοίχως, στο Σχήµα 26 παρουσιάζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της διαφοράς της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές), επίσης για το σύνολο των Περιφερειών. Τέλος, στο Σχήµα 27 και για το ίδιο σενάριο παρουσιάζεται η µέση ωριαία κατανοµή ανά µήνα της διαφοράς της Ζήτησης µε την Αιολική Παραγωγή.

CRES.WIND.RAE2A/6 Σελίδα 39 από 82.4.3.8.6 PDF.2 CDF.4..2 2 4 6 8 Demand - Wind Production (MW) Σχήµα 25: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της συνάρτησης (Ζήτηση Αιολική Παραγωγή) (ωριαίες τιµές).8 pdf (DP) cdf (DP).6.8.6 PDF.4 CDF.4.2.2-2 - 2 Power Fluctuation (MW) Σχήµα 26: Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (PDF) και η συνάρτηση κατανοµής (CDF) της µεταβολής της συνάρτησης (Ζήτηση Αιολική Παραγωγή) µεταξύ δύο διαδοχικών χρονικών βηµάτων (ωριαίες τιµές)