ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΟΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟ ΤΜΗΜΑ ΕΥΒΟΙΑΣ Με την συμμετοχή των : Τ.Ε.Ε. Δωδεκανήσου - Τ.Ε.Ε. Κερκύρας Τ.Ε.Ε./Τ.Α. Κρήτης - Τ.Ε.Ε. ΒΑ Αιγαίου Και των Ν.Ε. Κυκλάδων του Τ.Ε.Ε. - Ε.Τ.Ε. Κύπρου 6 ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΝΗΣΙΩΤΙΚ 1ncDi«t>cDci4KQN ΤΕ Ε οο Ιουνίου 2008 Σχεδίαση και λειτουργία καινοτόμου υβριδικού σταθμού εγγυημένης ισχύος Εισήγηση : Απόστολος Ευθυμιάδης, Δρ. Μηχανικός, Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχανικός ΤΕΧΝΟΜΕΤΡΙΚΗ επε
Η σημερινή κατάσταση της αιολικής ενέργειας στις νησιωτικές περιοχές Μέγιστη εγκατεστημένη ισχύος αιολικών: ~30% της αιχμής του φορτίου Συμμετοχή των αιολικών στην κάλυψη του ενεργειακού φορτίου ~10% Αποζημίωση ηλεκτρικής ενέργειας ~8,0 λεπτά ανά kwh
Το τίμημα της πετρελαϊκής κιλοβατώρας Τίμημα καυσίμου (πετρέλαιο ντήζελ) ~700 με 800 /kwh Μέσος βαθμός απόδοσης μίας ντηζελογεννήτριας αιχμής : 34% Τίμημα κιλοβατώρας λόγω καυσίμου : 18,5 λ/kwh Οριακή τιμή του συστήματος : >25 λ/kwh
Το τίμημα της πετρελαϊκής κιλοβατώρας (2) Σταθερή τιμή εγκατάστασης νέας ισχύος : 800-1000 /kw Τοκοχρεωλυτικός συντελεστής : ~0,1 (1 + ε)ν.ε (1 + ε)ν-1
Το σταθερό τίμημα παραγωγής Νέα μονάδα ΑΣΠ με βάση την ΜΕΚ (450 /kw) Σταθερό τίμημα παραγωγής ( /kwh) 0 2000 4000 6000 Ωρες λειτουργίας ετησίως 8000
Προβλήματα συνεργασίας Α/Γ με πετρελαιομηχανές εσωτερικής καύσεως Ριπές ανέμου και μεταβαλόμενες εντάσεις Μεταβαλόμενα φορτία στις ΜΕΚ και κυκλικές καταπονήσεις Σπινθηρισμός τάσεως (Flickering) Αποκοπή Α/Γ σε μεγάλες ταχύτητες ανέμου
Προβλήματα ευστάθειας Σταθεροποίηση φορτίου/συχνότητας Ζήτηση ισχύος = Προσφορά ισχύος Σταθεροποίηση τάσεως/αέργων
Προβλήματα αιχμών
Ηλεκτρική διασύνδεση νησιωτικής Ελλάδας; Πότε; πυιυς ) Πόσα MW ; 2015 ; ΔΕΣΜΗΕ; Μεγάλες Εταιρείες; 2000 έως 5000; Οικονομική ανταπόδοση ; Επιπτώσεις στο περιβάλλον; Επιπτώσεις σε πολιτισμό/τουρισμό;
Σχ. 23: Τοπολογία Εσωτερικής Διασύνδεσης 2
Εναλλακτική πρόταση : ήπια ανάπτυξη ΑΠΕ με υβριδικά Πότε; Άμεσα ^ Ποιος ; Οι πάντες και κυρίως οι εντόπιοι Πόσα MW ; Έως 2 έως 3 φορές την αιχμή Οικονομικά ; 25 έως 40 /MWh Επιπτώσεις στο περιβάλλον; ~ Επιπτώσεις σε πολιτισμό/τουρισμό ~
Συσσωρευτής Redox VRB
Εξομάλυνση ισχύος Α/Γ
Επιτήρηση αποθήκης Redox Κατάσταση φορτίσεως
Στοιχεία παραγωγής Α/Γ με συσσωρευτή Redox
Η έννοια του υβριδικού σταθμού Κάθε σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που α) Χρησιμοποιεί μία, τουλάχιστον, μορφή Α. Π. Ε. β) Η συνολική ενέργεια που απορροφά από το Δίκτυο, σε ετήσια βάση, δεν υπερβαίνει το 30% της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται για την πλήρωση του συστήματος αποθήκευσης του σταθμού αυτού. γ) Η μέγιστη ισχύς παραγωγής των μονάδων του σταθμού Α.Π.Ε. δεν μπορεί να υπερβαίνει την εγκατεστημένη ισχύ των μονάδων αποθήκευσης του σταθμού αυτού, προσαυξημένη κατά ποσοστό μέχρι 20%.»
Προτεινόμενη υβριδική διάταξη Α/Γ με συσσωρευτή Redox
Προτεινόμενη υβριδική διάταξη Φ/Β με συσσωρευτή Redox 1,2 MW Φ/Β 1,2 MW 1 MW /... / DC/DC DC/AC ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΩΝ 4000 kwh
Υποθέσεις προσομοίωσης υβριδικού συστήματος Α/Γ στην Πάτμο Αρ Ενεργειακή παράμετρος Μονάδα Τιμή Ε1 Ε2 Ετήσια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας (έτος 2004) Αιχμή ζήτησης ηλεκτρικού φορτίου (έτος 2004) kw h 14.460.000 kw 4000 Ε3 Ισχύς στιβάδας κυψελώ ν (εγγυημένη ισχύς) kw 500 Ε4 Ε5 Αποθηκευτική ικανότητα συσσω ρευτή Redox Ισχύς Α/Γ υβριδικού, συνδεδεμένης με το δίκτυο kw h 4000 kw 600 Ε6 Ισχύς Α/Γ 2, μη συνδεδεμένης με το δίκτυο kw X
Αρ. Ο ικονομική πα ρά μ ετρος Μ ον. Τιμή Ο Ι Α ξία εγκ α τεσ τη μ ένη ς Α /Γ /k W 1.000 0 2 Α ξία εγκ α τεσ τη μ ένου σ υσσω ρευτή με α ποθηκευτικ ή ς ικανότη τα ς 8 ω ρώ ν. /k W h 500 0 3 Ιδια σ υμμετοχή σ την επένδυση % 30% 0 4 Ε πιδότηση του ανα πτυξια κού νόμου στην επένδυση % 45% 0 5 Ε πενδυτικό δάνειο στην επένδυση διά ρκεια ς 14 ετώ ν % 25% 0 6 Ε πιτόκιο δανεισ μ ού % 9% 0 7 Τιμή διά θεσ η ς kw h από σ υσσω ρευτή /k W h 0,25 0 8 Τιμή διά θεσ η ς εγγυ η μ ένη ς ισ χύος /k W 800 0 9 Τιμή διά θεσ η ς ενέρ γεια ς από Α /Γ1 /k W h 0,0846 ο ι ο Τιμή π ρ ο μ ή θεια ς σ υμβατικής k W h από το δίκτυο /k W h 0,2 O i l Ε τή σ ια έξοδα σ υντή ρ η σ η ς (% του ύ ψ ο υ ς επένδυσ ης) % 5%
Υπόθεση μεσαίας διείσδυσης αιολικής ενέργειας στο ισοζύγιο -------- Συνολική παραγωγή ΑΠΕ Ωφέλιμη παραγωγή ΑΠΕ -------- Ζήτηση Φορτίου---------Εκφόρτιση συσσωρευτή
Βέλτιστο αποτέλεσμα 6.0 0 0.0 0 0 π C ΠΠΠ πππ 5.0 0 0.0 0 0 Αθροιστικά ίδια κεφάλαια ( ) λ πππ πππ 4.0 0 0.0 0 0 ο πππ πππ 3.0 0 0.0 0 0 9 ΠΠΠ ΠΠΠ - 2.0 0 0.0 0 0 1.0 0 0.0 0 0-0 1.0 0 0.0 0 0 - I τ Τ τ 1 I m Λ, 1 I 1I 2.000.000 9 πππ πππ 1-------1------ 1------ 1------ 1------ 1-------1------ 1-------1------ 1------ 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ετος επένδυσης 1------ 1-------1------ 1------ 1-------1 12 13 14 15 16
60% 25% Ποσοστό ενέργειας (%) 50% 40% 30% 20% 10% 20% 15% 10% 5% Εσωτερικός βαθμός απόδοσης επένδυσης (IRR) % 0% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 600% 700% Συνολική ισχύς Α/Γ σταθμού (ως ποσοστό επί της ισχύος Α/Γ υβριδικού)
Υβριδικό 1,0 MW με Φ/Β 1,2 MW Εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β kw 1.310,90 Εγκατεστημένη ισχύς συσσωρευτών kw 1.111,11 Αποθηκευτική ικανότητα συσσωρευτών kwh 4.000,00 Εγγυημένη ισχύς kw 1.000,00 Έξοδα εγκατάστασης Κόστος Φ/Β 7.209.969,51 Κόστος συσσωρευτών 2.000.000,00 Συνολικό κόστος εγκατάστασης 9.209.969,51
Φ/Β 1,2 MW Πρόσπτωση ακτινοβολίας σε επίπεδο κλίσης 40ο, για την τυπική μέρα του Απριλίου (kwh/m2/ημέρα). Ενέργεια προς το δίκτυο για την τυπική μέρα του Απριλίου.
Ενέργεια από και προς τους συσσωρευτές για τη μέρα του Απριλίου με μειωμένη ηλιοφάνεια 1200,00 ι Ενί ρνειαυιο δίκτυο από τα φωτοβολταϊκά Ενέρνεια στο δίκτυο από τους συσσωρευτές 1000,00 800,00 600,00 400.00 200.00 0,00 III.1 X, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Φόρτιση των συσσωρευτών από τα φωτοβολταϊκά Φόρτιση των συσσωρευτών από το δίκτυο Ενέρνειαπου αποδίδουν οι συσσωρευτές στο δίκτυο
Συμπεράσματα Άμεση δυνατότητα αύξησης διείσδυσης αιολικής ενέργειας στο 50% Δυνατότητα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με οικονομικά ανταποδοτικό τρόπο Δυνατότητα βελτίωσης της ευστάθειας και της ποιότητας της παραγόμενης ισχύος Οικονομικώς ανταποδοτικά υβριδικά Φ/Β με ισχύουσες τιμές kwh από Φ/Β Οικονομικά ωφέλεια για την εθνική οικονομία