Σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, είτε αυτό είναι ένα ισχυρό διασυνδεδεμένο δίκτυο (όπως αυτό της ηπειρωτικής χώρας) είτε είναι αυτόνομο (μεγάλης ή

Σχετικά έγγραφα
Yδρολογικός κύκλος. Κατηγορίες ΥΗΕ. Υδροδαμική (υδροηλεκτρική) ενέργεια: Η ενέργεια που προέρχεται από την πτώση του νερού από κάποιο ύψος

Tελική Έκθεση. Ερευνητικό Έργο «ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΖΗΤΗΜΑΤΩΝ ΕΝΤΑΞΗΣ ΥΒΡΙ ΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΣΤΑ ΜΗ ΙΑΣΥΝ Ε ΕΜΕΝΑ ΝΗΣΙΑ»

Yδρολογικός κύκλος. Κατηγορίες ΥΗΕ. Υδροδαμική (υδροηλεκτρική) ενέργεια: Η ενέργεια που προέρχεται από την πτώση του νερού από κάποιο ύψος

Τεχνικά και Θεσμικά ζητήματα για την διείσδυση των ΑΠΕ στο Ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα. Γ. Κάραλης, Δρ Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ

Εγγυημένη ισχύς Αιολικής Ενέργειας (Capacity credit) & Περικοπές Αιολικής Ενέργειας

ΘΕΜΑ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

ΘΕΜΑ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΠΟ ΟΣΗ ΤΩΝ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΘΕΜΑ Υ ΡΟ ΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

Διαχείριση Υδατικών Πόρων - Νερό και Ενέργεια

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ:

ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΨΗΛΗΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ

Υ ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΣΥΧΡΟΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΜΒΟΛΗ Υ ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Εξοικονόμηση ενέργειας σε ηλεκτροκινητήρες. Δημήτρης Αλ. Κατσαπρακάκης ΑιολικήΓηΑ.Ε.

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ιερεύνηση των δυνατοτήτων κατασκευής νέων μονάδων αντλησιοταμίευσης στην Ελλάδα

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΠΟ ΟΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΝΗΣΙΩΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

5-6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΔΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ

H Επίδραση της Γεωγραφικής Διασποράς των Αιολικών στην Παροχή Εγγυημένης Ισχύος στο Ελληνικό Σύστημα Ηλεκτροπαραγωγής

ΥΔΡΟΑΙΟΛΙΚΗ ΚΡΗΤΗΣ Α.Ε.

Ανάλυση των βασικών παραμέτρων του Ηλεκτρικού Συστήματος ηλεκτρικής ενεργείας της Κύπρου σε συνάρτηση με τη διείσδυση των ΑΠΕ

Ε ι σ ή γ η σ η. Η Εξοικονόμηση Ενέργειας κατά τη Διαχείριση της Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα της ΔΕΗ Α.Ε.

ΑΝΤΛΙΕΣ ΥΔΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ

Σύντομη Παρουσίαση Ερευνητικών Επιτευγμάτων Σχολής Πολιτικών Μηχανικών

ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής

Ειρήνη Παντέρη. Ηλεκτρολόγος Μηχ. & Μηχ. Υπολογιστών ΕΜΠ Ομάδα ΜΔΝ Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας

Αρχές υδροενεργειακής τεχνολογίας

ΑΠΟΨΕΙΣ Επί του Σχεδίου Βασικών Αρχών Λειτουργίας, Διαχείρισης και Τιμολόγησης Υβριδικών Σταθμών σε Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά

Θέμα προς παράδοση Ακαδημαϊκό Έτος

Υδραυλικά Έργα Ι [ΠΟΜ 443]

«Τεχνολογία και Προοπτικές εξέλιξης μικρών υδροστροβίλων» Δημήτριος Παπαντώνης και Ιωάννης Αναγνωστόπουλος

Αστικά υδραυλικά έργα

«Αποθήκευση Ενέργειας στο Ελληνικό Ενεργειακό Σύστημα και στα ΜΔΝ»

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Αξιολόγηση συστημάτων αποθήκευσης σε υφιστάμενα και νέα αιολικά πάρκα σε κορεσμένους ηλεκτρικούς χώρους *

Αντλίες και Αντλιοστάσια

Θέμα: Απόψεις και προτάσεις σχετικά με την ανάπτυξη υβριδικών σταθμών.

V Περιεχόμενα Πρόλογος ΧΙΙΙ Κεφάλαιο 1 Πηγές και Μορφές Ενέργειας 1 Κεφάλαιο 2 Ηλιακό Δυναμικό 15

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 9 Η

Δυνατότητες κατασκευής έργων αποταμίευσης μέσω άντλησης σε περιοχές της Ηπειρωτικής Ελλάδας

ΑΣΚΗΣΗ 8 η ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΞΕΝΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

Άσκηση για την συνδυαστική διαστασιολόγηση αντλιοστασίου καταθλιπτικού αγωγού εξωτερικού υδραγωγείου.

ΑΝΤΛΙΕΣ. 1.-Εισαγωγή-Γενικά. 2.-Χαρακτηριστικές καμπύλες. 3.-Επιλογή Αντλίας. 4.-Αντλίες σε σειρά και σε παράλληλη διάταξη. 5.

Καταθλιπτικοί αγωγοί και αντλιοστάσια

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ - ΤΟΜΕΑΣ ΥΔ. ΠΟΡΩΝ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΕΤΑΣΗ ΠΡΟΟΔΟΥ ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2017

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ στο µάθηµα των Υδροδυναµικών Μηχανών Ι

ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ Α.Π.Ε. ΣΤΑ ΜΗ ΙΑΣΥΝ Ε ΕΜΕΝΑ ΝΗΣΙΑ

Άσκηση για την συνδυαστική διαστασιολόγηση αντλιοστασίου σωληνώσεως έκτακτης λειτουργίας.

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ.

Τμήμα ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΕΡΓΩΝ»

Αντλησιοταμιεύσεις: Έργα με

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΛΙΩΝ

3. Δίκτυο διανομής επιλύεται για δύο τιμές στάθμης ύδατος της δεξαμενής, Η 1 και

Κεφάλαιο 9: Καταθλιπτικοί αγωγοί και αντλιοστάσια

Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής

Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

Αστικά υδραυλικά έργα

Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής

Ι. Θανόπουλος. ντης ΚΕΨΕ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Ονοµατεπώνυµο σπουδαστή: Μίχας Πανορµίτης Αριθµός Μητρώου τµήµατος: 5298 Επιβλέπων καθηγητής: κος Κατσαπρακάκης ηµήτρης

Ανανεώσιμες Πηγές και Διεσπαρμένη Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας Ανάπτυξη Τεχνολογίας στο ΕΜΠ

Μελέτη προβλημάτων ΠΗΙ λόγω λειτουργίας βοηθητικών προωστήριων μηχανισμών

3η Εργαστηριακή Άσκηση: Εύρεση χαρακτηριστικής και συντελεστή απόδοσης κινητήρα συνεχούς ρεύµατος

3η Εργαστηριακή Άσκηση: Εύρεση χαρακτηριστικής και συντελεστή απόδοσης κινητήρα συνεχούς ρεύµατος

ΥΒΡΙΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ ΓΙΑ ΜΕΓΙΣΤΗ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ΤΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΣΕΡΙΦΟ

Αστικά υδραυλικά έργα

ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

[ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΘΑΛΑΣΣΙΝΟΥ ΝΕΡΟΥ]

Διαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας Συμβατικές και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Βαλβίδες καταστροφής ενέργειας διάτρητων πλακών

ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΣΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΦΟΡΤΙΟΥ-ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Πιλοτικό πρόγραμμα με μονάδα αφαλάτωσης και παραγωγή υδρογόνου από ΑΠΕ στην Ίο

ΤΕΕ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ «Προοπτικές ηλεκτροπαραγωγής μέσα στο νέο ενεργειακό περιβάλλον»

1. Αναγκαιότητα συμπλήρωσης του υφιστάμενου θεσμικού πλαισίου - Σκοπός των Αποθηκευτικών Σταθμών (ΑΣ)

ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Στοχαστική προσομοίωση και βελτιστοποίηση υβριδικού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Κεφάλαιο 14: Διαστασιολόγηση αγωγών και έλεγχος πιέσεων δικτύων διανομής

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

ΕΙΣΗΓΗΣΗ Μόνιµης Επιτροπής Ενέργειας του ΤΕΕ για την Προσυνεδριακή Εκδήλωση ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΚΡΗΤΗ

Ημερίδα «Η επανεκκίνηση της αγοράς των φωτοβολταϊκών και οι προϋποθέσεις για την μεγάλη διείσδυσή τους στα ηλεκτρικά δίκτυα»

ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

ΟΔΗΓΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ

Κεφάλαιο 13: Διαμόρφωση μοντέλου υδραυλικής ανάλυσης δικτύου διανομής

ΜΥΗΕ µόνο ή και Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα;

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΓΙΑ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΕΦΕΔΡΕΙΑΣ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ. Ιούλιος Αριθμός Έκθεσης 02/2017

Υ ΡΟΓΑΙΑ. Λογισµικό ιαχείρισης Υδατικών Πόρων. Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ: : Βέλτιστη διαχείριση υδροσυστηµάτων

Υδραυλικές Μηχανές και Ενέργεια

Ανάλυση της Λειτουργίας Υβριδικών Σταθμών σε Μη Διασυνδεδεμένα Νησιωτικά Συστήματα

Ησυμβολήτων Υδροηλεκτρικών Σταθμών στις Επικουρικές Υπηρεσίες Διασυνδεδεμένου Συστήματος

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

Αρχές υδροενεργειακής τεχνολογίας

Υδραυλική & Υδραυλικά Έργα. Δεξαμενές. Ανδρέας Ευστρατιάδης, Παναγιώτης Κοσσιέρης & Χρήστος Μακρόπουλος

Επισκόπηση της Ελληνικής

Υδροηλεκτρικά έργα. Εφαρμογές Σχεδιασμού Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων

Transcript:

1 Η ανάγκη της αποθήκευσης ενέργειας Σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, είτε αυτό είναι ένα ισχυρό διασυνδεδεμένο δίκτυο (όπως αυτό της ηπειρωτικής χώρας) είτε είναι αυτόνομο (μεγάλης ή μικρότερης ισχύος, όπως τα νησιά ανάλογα με το μέγεθός τους) σε κάθε χρονική στιγμή πρέπει να ικανοποιείται το ισοζύγιο της ισχύος, δηλ. η ισχύς που απορροφάται από τους καταναλωτές, το φορτίο, πρέπει να είναι ίση, με μικρές αποκλίσεις, προς αυτή που παράγουν οι σταθμοί παραγωγής γής (θερμικοί, υδροηλεκτρικοί κλπ). Η χρονική διακύμανση του φορτίου είναι σχετικά προβλέψιμη ώστε να προσαρμόζεται η παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος. Για τεχνικούς λόγους και σε περιόδους χαμηλού φορτίου, οι μεγάλοι θερμικοί σταθμοί δεν μπορούν να μειώσουν την παραγωγή τους κάτω από ένα τεχνικό ελάχιστο όριο οπότε τις χρονικές αυτές περιόδους φαίνεται να περισσεύει ισχύς στο δίκτυο.

Η αύξηση της συμμετοχής της ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχεται από την αιολική ενέργεια προκαλεί νέα τεχνικά προβλήματα στην διαχείριση ενός ηλεκτρικού δικτύου, τα οποία οφείλονται στην έντονη χρονική διακύμανση που παρουσιάζει η παραγωγή των αιολικών πάρκων και στην αδυναμία πρόλεξης της παραγωγής από τα αιολικά πάρκα. Aπότομες μεταβολές Παραγωγ γή αιολικών πάρ άρκων Διαφορετικό επίπεδο 3 Μήνες

Άρα στην ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας ειας που υπήρχε παραδοσιακά λόγω των τεχνικών ελαχίστων των μεγάλων θερμικών σταθμών παραγωγής και την κάλυψη των αιχμών ενός δικτύου προστίθεται μία καινούργια που προέρχεται ρχ την αύξηση η της συμμετοχής των αιολικών πάρκων στο σύστημα παραγωγής. Η ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας που προέρχεται από την παραγωγή αιολικών πάρκων γίνεται απαραίτητη, ακόμη και σε ισχυρά διασυνδεδεμένα δίκτυα, όταν η συμμετοχή της αιολικής ενέργειας αρχίζει να πλησιάζει κάποια όρια πέρα από τα οποία η διείσδυση της αιολικής ενέργειας προκαλεί αστάθεια στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ήδη κάποιες χώρες έχουν φθάσει στο όριο αυτό οπότε η περαιτέρω ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας μπορεί να γίνει μόνο μέσω αποθήκευσης.

Η αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος των αιολικών πάρκων που αποτελεί λί ένα στόχο-υποχρέωση και για την Ελλάδα δημιουργεί παρενέργειας στην διαχείριση του διασυνδεδεμένου συστήματος λόγω της έντονης ανομοιομορφίας που παρουσιάζει η αιολική παραγωγή. Το πρόβλημα αυτό το αντιμετωπίζουν ήδη Ευρωπαϊκές χώρες όπως στη - Γερμανία με τον νέο αναστρέψιμο ΥΗΕ Goldisthal ισχύος 4Χ265 ΜW=1.060,0 0 ΜW και η - Πορτογαλία με νέα αναστρέψιμα ισχύος 2.000,0 MW Στα επόμενα χρόνια θα πρέπει να το αντιμετωπίσουμε και στην Ελλάδα. Για τον λόγο αυτό υπάρχει μία σχετική κινητικότητα σε επίπεδο μελετών για την έγκαιρη προετοιμασία.

Αρχή της αποθήκευσης σε υδραυλικό ταμιευτήρα Οπλήρηςκύκλοςπεριλαμβάνει άντληση νερού από ένα κάτω ταμιευτήρα σε ένα άνω ταμιευτήρα των οποίων η υψομετρική διαφορά είναι ίση προς h για την φάση της αποθήκευσης ενέργειας (μετατρέπεται η ηλεκτρική ενέργεια σε υδραυλική) και για την φάση της παραγωγής διακίνηση του νερού από τον πάνω ταμιευτήρα στον κάτω μέσω υδροστροβίλων οπότε η υδραυλική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική και στην συνέχεια σε ηλεκτρική. Πρόκειται για τα αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα. Ανω ταμιευτήρας Κάτω ταμιευτήρας Σήραγγα προσπέλασης Κινητήρας- γεννήτρια Αντλία-υδροστρόβιλος Λειτουργία άντλησης Λειτουργία υδροστροβίλου Λειτουργία άντλησης Λειτουργία υδροστροβίλου

Ενεργειακές απώλειες σε ένα κύκλο Συνολικά σε ένα πλήρη κύκλο, και ανάλογα με τον εξοπλισμό (αντλίες, υδροστρόβιλοι κλπ) o ολικός βαθμός απόδοσης είναι της τάξεως του 65-80% (το υπόλοιπο 35-20% της ενέργειας χάνεται σε απώλειες) ανάλογα με το μέγεθος της μονάδας, την επιλογή του εξοπλισμού της κα. Απώλειες % 0,50 Σωληνώσεις η % 10,0 Αντλία 86,0 30 3,0 Κινητήρας 0,50 Μετασχηματιστής 86,5 96,5 99,5 100 86,0 85,0 77,5 75,7 75,2 Απώλειες % Σωληνώσεις 1,0 Υδροστρόβιλος 7,5 Γεννήτρια 1,8 Μετασχηματιστής 0,5 100 % 75,2 %

Τα συμβατικά αναστρέψιμα ΥΗΕ (1) Τα συμβατικά αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα μεγάλης σχετικά ισχύος λειτουργούν από το 1922 περίπου καλύπτοντας την ανάγκη απορρόφησης της ισχύος των μεγάλων θερμικών σταθμών κατά τις ώρες χαμηλής ζήτησης ης επειδή ακριβώς ρβ οι σταθμοί αυτοί δεν μπορούν να λειτουργήσουν παράγοντας ισχύ μικρότερη από τα τεχνικά τους ελάχιστα. Η λειτουργία απορρόφησης της ενέργειας αποτελεί μία μέθοδο αποταμίευσης της ενέργειας και μετατροπής της σε υδραυλική ενέργεια και συνδυάζεται με την λειτουργία μετατροπής της και πάλι σε ηλεκτρική τροφοδοτώντας το δίκτυο τις ώρες ή τις περιόδους αιχμής. Ο κύκλος αυτός λειτουργίας, αν και παρουσιάζει απώλειες (ηλεκτρικές, υδραυλικές κα) είναι οικονομοτεχνικά πολύ αποδοτικός λόγω της δυνατότητας που έχει για εναλλαγή μεγάλων ποσοτήτων ισχύος και ενέργειας αλλά κυρίως για την δυνατότητα πολύ γρήγορης απόκρισης που έχουν τα υδροηλεκτρικά ρ έργα και της δυνατότητας παροχής δευτερευουσών υπηρεσιών στο δίκτυο. Ενδεικτικό της δυνατότητας αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας είναι το ότι η μεταβολή της στάθμης του ταμιευτήρα του Καστρακίου κατά: δh=0,20 m με υψομετρική διαφορά h=112 m αντιστοιχεί σε ενέργεια: E=1040 MWh, δηλ. λειτουργία αντλησης ον. ισχύος 150 ΜW επί 7 ώρες

Τα συμβατικά αναστρέψιμα ΥΗΕ (2) Χάρη στα αναμφισβήτητα αυτά πλεονεκτήματα τα αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα είναι απαραίτητα στα ηλεκτρικά δίκτυα, εξελίχθηκαν τεχνολογικά, αναπτύχθηκαν σημαντικά και ήδη στην Ελλάδα λειτουργούν δύο (της Σφηκιάς και του Θησαυρού). Η λειτουργία των έργων αυτών είναι προγραμματισμένη μ καθώς είναι γνωστές (με μικρές αποκλίσεις) οι αναμενόμενες αιχμές στην ζήτηση και η προς απορρόφηση ισχύς των θερμικών σταθμών. Για τον λόγο αυτό σε όλες τις συμβατικές περιπτώσεις αναστρέψιμων υδροηλεκτρικών έργων η αντλία λειτουργεί με σταθερή ταχύτητα περιστροφής απορροφώνταςαποταμιεύοντας συγκεκριμένη ποσότητα ισχύος. Σημειώνεται εδώ ότι οι υδροστρόβιλοι όλων των τύπων έχουν την δυνατότητα εύκολης και γρήγορης μεταβολής της ισχύος που απορροφούν μέσω του οργάνου ρύθμισης (στεφάνη ρυθμιστικών πτερυγίων ή μετακίνηση ητης βελόνης σε υδροστρόβιλο ρ Pelton).

Τα συμβατικά αναστρέψιμα ΥΗΕ (3) Οι αντλίες, και εάν ακόμη πρόκειται για αναστρέψιμη ρψμημηχανή που φρ φέρει στεφάνη ρυθμιστικών πτερυγίων δεν μπορεί να μεταβάλει την ισχύ που απορροφά επειδή (κατά την ροή ως αντλίας) η στεφάνη βρίσκεται κατάντι του δρομέα και δεν μπορεί να μεταβάλει την δράση του δρομέα. Άρα ένα αναστρέψιμο έργο που είναι εξοπλισμένο με ένα, μικρό κατά κανόνα πλήθος μηχανών, θα έχει την δυνατότητα βηματικής μόνο μεταβολής της ισχύος που απορροφά. δz Η (Η,Q) 1 (Η,Q) 1+2+3+4 = = = = H Σ =δz+δh Απ πορροφούμενη ισχύς Mεταβλητή ταχύτητα περιστροφής Σταθερή ταχύτητα περιστροφής Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 0 1 2 3 4 Πλήθος αντλιών σε λειτουργία

Ιδιαιτερότητες αναστρέψιμων για την απορρόφηση αιολικής ενέργειας (1) Με την αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος αιολικών πάρκων στο διασυνδεδεμένο δίκτυο, δηλ. ενέργειας που χαρακτηρίζεται από έντονη αστάθεια προκύπτει η ανάγκη εξομάλυνσης μέσω αποταμίευσης με μορφή υδραυλικής ενέργειας, δηλ. με άντληση, οπότε τα νέα αναστρέψιμα υδραυλικά έργα που θα κληθούν να απορροφήσουν την έντονα κυμαινόμενη μ παραγωγή από τα αιολικά πάρκα θα έχουν σημαντικό πλεονέκτημα εάν είναι δυνατή η συνεχής ρύθμιση της ισχύος που απορροφούν. Η μόνη μέθοδος συνεχούς μεταβολής του σημείου λειτουργίας αντλίας και άρα της απορροφούμενης ισχύος και μάλιστα με καλό βαθμό απόδοσης είναι η συνεχής μεταβολή της ταχύτητας περιστροφής, λύση που έγινε τεχνικά και οικονομικά εφικτή για μηχανές μεγάλης ισχύος τα τελευταία χρόνια με την ανάπτυξη του απαραίτητου εξοπλισμού, όπως είναι οι cycloconverters ισχύος της τάξεως των 250-350 MW. H (H,Q)n min δz Q (H,Q)n δq N P n min n max H Σ =δz+δh Q (m 3 /sec) n (RPM)

Ιδιαιτερότητες αναστρέψιμων για την απορρόφηση αιολικής ενέργειας (2) Μέσω της δυνατότητας μεταβολής της ταχύτητας περιστροφής είναι δυνατή η συνεχής ρύθμιση της απορροφούμενης ισχύος από το 50% έως το 100% της ονομαστικής ισχύος, ανάλογα με τα υδραυλικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης, επιτυγχάνοντας με το τρόπο αυτό την καλύτερη παρακολούθηση των διακυμάνσεων της ισχύος των αιολικών πάρκων με πολύ γρήγορη απόκριση και λειτουργώντας με καλό βαθμό απόδοσης. - Γρήγορη απόκριση - Υψηλότερο κόστος λόγω του επιπλέον κόστους του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού μεταβολής στροφών (Inverters) - Διεύρυνση του εύρους λειτουργίας της αντλίας με μεταβαλόμενη την υψομετρική διαφορά από (100-125%) με σταθερές στροφές σε (100-145%) περίπου για μεταβαλόμενες

Στον αναστρέψιμο ΥΗΣ Goldisthal (Γερμανία 2003) Στον αναστρέψιμο ΥΗΣ Goldisthal (Γερμανία, 2003), συνολικής ισχύος 1060 MW οι 2 από τις 4 αναστρέψιμες μηχανές (ισχύος 265 MW κάθε μία) είναι μεταβλητών στροφών

Ιδιαιτερότητες αναστρέψιμων για την απορρόφηση αιολικής ενέργειας (3) Μία άλλη ιδιαιτερότητα που προκύπτει για την σχεδίαση των αναστρέψιμων υδραυλικών έργων που θα κατασκευασθούν για την απορρόφηση ισχύος που προέρχεται από αιολικά πάρκα είναι η ανάγκη για ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής ποιότητας και άμεσα ελέγξιμης που προέρχεται από την λειτουργία υδροστροβίλων για την κάλυψη αιχμών του δικτύου και απορρόφησης ενέργειας από τα αιολικά πάρκα. Η ανάγκη αυτή προκύπτει από το γεγονός ότι κατά κανόνα όταν υπάρχει μεγάλη παραγωγή από τα αιολικά πάρκα αυτό συμβαίνει τις πρωινές μέχρι τις πρώτες απογευματινές ώρες που είναι και οι ώρες αιχμής της ζήτησης. Για την κάλυψη αυτής της δυνατότητας ταυτόχρονης λειτουργίας άντλησης και παραγωγής ενέργειας θα πρέπει το αναστρέψιμο υδροηλεκτρικό έργο να είναι εφοδιασμένο με ζυγό αριθμό μονάδων (2 ή 4) και να έχουν η κάθε μία τον δικό της αγωγό. Για να είναι οικονομικά βιώσιμη η διαμόρφωση του αναστρέψιμου υδροηλεκτρικού έργου στο οποίο η κάθε υδραυλική μηχανή έχει τον δικό της αγωγό θα πρέπει το μήκος του αγωγού να είναι μικρό, δηλ. η απόσταση μεταξύ άνω και κάτω ταμιευτήρα να είναι κατά το δυνατό μικρή γεγονός που προϋποθέτει την κατάλληλη επιλογή της θέσης ή συνήθως την διαμόρφωση τεχνητής δεξαμενής.

Στο πλαίσιο της αναμενόμενης ζήτησης για ενημέρωση και τεχνική υποστήριξη των μελετών για την βέλτιστη διαστασιολόγηση των αναστρέψιμων υδροηλεκτρικών έργων για την απορρόφηση της αιολικής ενέργειας τεχνικής ενημέρωσης στο Εργαστήριο Υδροδυναμικών Μηχανών της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ αναπτύσσουμε δραστηριότητα στους ακόλουθους άξονες: α) Την επεξεργασία αλγορίθμων με σκοπό την διαμόρφωση συσχετίσεων για την διαστασιολόγηση των μονάδων αποταμίευσης ενέργειας και το καθορισμό των κύριων λειτουργικών χαρακτηριστικών τω υδραυλικών μηχανών αποταμίευσης, δηλ. αντλιών μεγάλου μεγέθους και αναστρέψιμων ρψμ αντλιών-υδροστροβίλων. ρ β) Την διαμόρφωση κωδίκων ηλεκτρονικού υπολογιστού για την ρεαλιστική προσομοίωση της λειτουργίας ενός συστήματος αποταμίευσης ενέργειας οι οποίοι συνδυαζόμενοι με εξελικτικούς κώδικες βελτιστοποίησης θα οδηγήσουν στην βέλτιστη οικονομοτεχνικά επιλογή

Εκτίμηση κύριων διαστάσεων Η/Μ εξοπλισμού και επιλογή βασικών χαρακτηριστικών (1) Με τον όρο κύρια χαρακτηριστικά μίας μηχανής, όπως ενός αναστρέψιμου υδροστροβίλου Francis για συγκεκριμένο σημείο λειτουργίας (Q και Η) εννοούνται: - Η ταχύτητα περιστροφής n(rpm) - Η παράμετρος σπηλαίωσης σ από την οποία προκύπτει το βάθος εγκατάστασης - Η μέγιστη μγ τιμή του βαθμού απόδοσης η - Οι χαρακτηριστικές καμπύλες λειτουργίας ως αντλίας και η καμπύλη του βαθμού απόδοσης και της απορροφούμενης ισχύος Ενώ με τον όρο κύριες διαστάσεις εννοούνται: - Η διάμετρος και το πλάτος της πτερωτής (δρομέα) - Οι διαστάσεις του σπειροειδούς κελύφους - Οι διαστάσεις του αγωγού απαγωγής - Το ολικό ύψος της μονάδας Τα στοιχεία αυτά είναι απαραίτητα για την σωστή διαστασιολόγηση του εξοπλισμού και του ΥΗΣ και άρα την εκτίμηση η της έκτασης και του κόστους των αντίστοιχων έργων και εξοπλισμού Η επιλογή των κύριων χαρακτηριστικών επηρεάζει της διαστάσεις της μονάδας με τρόπο πεπλεγμένο καθώς αύξηση της ταχύτητας περιστροφής αντιστοιχεί σε μείωση των κύριων διαστάσεων (άρα ρ μείωση του κόστους του εξοπλισμού και του όγκου του ΥΗΣ) ) όμως αντιστοιχεί σε αύξηση του βάθους τοποθέτησης, άρα των εκσκαφών και του κόστους κατασκευής του ΥΗΣ.

Εκτίμηση κύριων διαστάσεων Η/Μ εξοπλισμού και επιλογή βασικών χαρακτηριστικών (2) Το βασικό εργαλείο για την επιλογή της ταχύτητας περιστροφής n (RPM) είναι η επιλογή της τιμής του ειδικού αριθμού στροφών συναρτήσει του ολικού ύψους Η (για την λειτουργία ως αντλίας). ) Τα διαγράμματα αυτά έχουν προκύψει από ήδη σχεδιασμένα και εν λειτουργία έργα στα οποία έχει ληφθεί υπόψη η ισορροπία μεταξύ μεγέθους του εξοπλισμού και του βάθους τοποθέτησης. Χάρη στην βελτίωση της σχεδίασης των μηχανών και των μέσων για τις εκσκαφές παρατηρείται μία συνεχής τάση αύξησης της ταχύτητας περιστροφής. Διάγραμμα της εταιρείας VOITH Η διασπορά οφείλεται στην στρογγυλοποίηση της ταχύτητας περιστροφής ώστε αυτή να είναι σύγχρονη και στα διαφορετικά κριτήρια όσον αφορά το βάθος τοποθέτησης Χάρη στην βελτίωση της σχεδίασης των μηχανών και των μέσων για τις εκσκαφές παρατηρείται μία συνεχής τάση αύξησης της ταχύτητας περιστροφής.

Διάγραμμα της εταιρείας ALSTOM Η επιλογή του ειδικού αριθμού στροφών γίνεται έτσι ώστε το απαιτούμενο βάθος βύθισης (διαφορά από την στάθμη αναρρόφησης μέχρι την στάθμη της πτερωτής) να μην ξεπερνά τα 20 m. Από εδώ προκύπτει ότι σημαντικό κριτήριο για την επιλογή του ταμιευτήρα αναρρόφησης (κάτω ταμιευτήρας) είναι η σταθερότητα της στάθμης του νερού σε αυτόν Παρατηρείται επίσης μία συγκέντρωση στην κύρια περιοχή εφαρμογής που αντιστοιχεί σε υδραυλικό ύψος της τάξεως των 200-400 mσυ

Εκτίμηση κύριων διαστάσεων Η/Μ εξοπλισμού και επιλογή βασικών χαρακτηριστικών (3) B A=D e -4)*N Y=(3- C M=4,5(B+D) S D e B z C HN R E D S Π=2,5(E+D)

Εκτίμηση κύριων διαστάσεων Η/Μ εξοπλισμού και επιλογή βασικών χαρακτηριστικών (4) Το επόμενο βήμα είναι η εκτίμηση των χαρακτηριστικών καμπυλών λειτουργίας ως αντλίας δηλ. της καμπύλης παροχής-ύψους και της καμπύλης παροχής-βαθμού απόδοσης από τις οποίες προκύπτει και η καμπύλη παροχής-απορροφούμενης ισχύος για σταθερή ταχύτητα περιστροφή. Οι καμπύλες αυτές προκύπτουν συναρτήσει της τιμής του ειδικού αριθμού στροφών σε αδιάστατη αρχικά μορφή H/HK 1.8 1.2 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 eta/etak Η κλίση της καμπύλης 1 παροχής-ύψους έχει σημαντικό ρόλο στο εύρος λειτουργίας σε 0.8 συνδυασμό με την μεταβολή της στάθμης 0.6 του άνω ταμιευτήρα (η στάθμη του κάτω 0.4 ταμιευτήρα καλό είναι να είναι πολύ περιορισμένη 0.2 για λόγους σπηλαίωσης). 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Q/QK 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Q/QK

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (1) Αφού έχουν εκτιμηθεί οι κύριες διαστάσεις και τα βασικά λειτουργικά χαρακτηριστικά των αναστρέψιμων μηχανών και κυρίως οι καμπύλες λειτουργίας (καμπύλες παροχής-ολικού ολικού ύψους και βαθμού απόδοσης) με γνωστές τις καμπύλες στάθμης-χωρητικότητας και στάθμης επιφάνειας των ταμιευτήρων (άνω και κάτω) είναι δυνατή η προσομοίωση της λειτουργίας τους με σκοπό την ρεαλιστική αποτύπωση της λειτουργίας τους σε ετήσια βάση και τον υπολογισμό των ισοζυγίων ενέργειας και ποσότητας νερού που διακινείται λαμβάνοντας υπόψη όλους τους σχετικούς περιορισμούς (ανώτατη ώ και κατώτατη στάθμη, μέγιστη και ελάχιστη ισχύς κλπ). ) Τα παραπάνω αποτελέσματα εξαρτώνται από τις βασικές παραμέτρους (πλήθος ή ς μηχανών,, χωρητικότητα η του ταμιευτήρα κα). ) Γίνεται έτσι δυνατή η εφαρμογή μεθοδολογιών βελτιστοποίησης ώστε να προσδιορισθεί ο συνδυασμός με τον οποίο θα επιτευχθεί το βέλτιστο αποτέλεσμα.

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (2) Δεδομένα για ένα ή περισσότερα έτη Χρονοσειρές ωριαίας παραγωγής υδροστροβίλων Χρονοσειρά ημερήσιας διακύμανσης στάθμης άνω ταμιευτήρα Καμπύλη στάθμης όγκου ταμιευτήρα άνω ταμιευτήρα Χαρακτηριστικές καμπύλες λειτουργίας υδροστροβίλων και αντλιών (αδιάστατες) Περιορισμοί ισχύος του ΥΗΣ (ημερήσιοι, ή εποχιακοί, συντηρήσεις κλπ.) ) Περιορισμοί ισχύος άντλησης (συντήρηση, χρονοσειρά διαθέσιμης ισχύος ΑΠΕ κλπ.) Τυχόν δυνατότητες τροποποίησης των μέγιστων-ελάχιστων ορίων στάθμης ταμιευτήρων, καθώς και αύξησης εγκατεστημένης ισχύος του ΥΗΣ. Τιμολόγηση ηλ. ενέργειας (παραγωγή άντληση) και κοστολόγηση αντλιοστασίου. Στα διαγράμματα που ακολουθούν δίνονται αποτελέσματα από την προσομοίωση της λειτουργίας του ΥΗΣ Πουρναρίου ως αναστρέψιμου με την προσθήκη αντλητικών συγκροτημάτων που θα αντλούν νερό από τον κάτω στο επάνω ταμιευτήρα

Προσομοίωση των χαρακτηριστικών λειτουργίας Η/Μ εξοπλισμού για την αποθήκευση Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (3) Ημερήσιες χρονοσειρές παραγωγής υδροστροβίλων Πουρνάρι Ι (ανά μήνα)

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (3)

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (4)

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (5)

Προσομοίωση της λειτουργίας για την απορρόφηση της απορριπτόμενης ενέργειας των αιολικών πάρκων

Προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων ΥΗΕ (6) Τα κύρια αποτελέσματα που προκύπτουν μέχρι τώρα από την προσομοίωση της λειτουργίας αναστρέψιμων υδροηλεκτρικών έργων που θα απορροφούν την περισσευούμενη ενέργεια των αιολικών πάρκων και θα εξομαλύνουν την παραγωγή ηλεκτρικής στο διασυνδεδεμένο δίκτυο με το φορτίο για το έτος 2020 με εγκατεστημένη ισχύ αιολικών πάρκων της τάξεως των 10.000 000 ΜW+2.000 MW φωτοβολταϊκών είναι ότι τα έργα αυτά θα έχουν πολύ χαμηλό συντελεστή φορτίου (της τάξεως του 15%) και άρα θα πρόκειται για επένδυση μη βιώσιμη οικονομικά εκτός και εάν χρηματοδοτούνται για τις δευτερεύουσες υπηρεσίες που θα παρέχουν στο δίκτυο (παροχή εγγυημένης ισχύος σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα, διόρθωση ποιοτικών χαρακτηριστικών του ηλεκτρικού δικτύου κα)

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας