Ευφυή συστήματα συμψηφισμού Το Έργο SmartPV Δρ Βενιζέλος Ευθυμίου Ερευνητική Μονάδα ΦΩΣ 26 Οκτωβρίου 2016 Λευκωσία
SmartPV: Στόχοι Ανάπτυξη ενός οικονομικά βέλτιστου δυναμικού εργαλείου διατίμησης για την οικονομικότερη πρόσβαση ΦΒ συστημάτων Πιο δίκαιη τιμολόγηση WIN-WIN σενάριο για όλα τα ενδιαφερόμενα μέρη Κοστοστρεφής διατιμήσεις που στηρίζουν Διαχείριση της ζήτησης Αμφίδρομη ροή πληροφόρησης των χρηστών για μετάβαση τους από παθητικούς σε ενεργούς χρήστες Ανάπτυξη νέας πολιτικής για αύξηση της διείσδυσης των ΦΒ συστημάτων και μετάβαση σε τεχνολογίες έξυπνων δικτύων.
Ποια τα κίνητρα; Ψηλή διείσδυση ΦΒ συστημάτων θα βοηθήσει το ενεργειακό ισοζύγιο προς λύσεις αειφορίας με χαμηλότερο μέσο κόστος για όλους Πετυχημένη διαχείριση της ζήτησης μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της κατανάλωσης και μετακίνηση αιχμηκών φορτίων σε περιόδους χαμηλής ζήτησης πετυχαίνοντας εξοικονόμηση που οδηγεί στην αειφορία. Διαχείριση της ζήτησης μπορεί να βοηθήσει λειτουργικά προβλήματα των ΑΠΕ οδηγώντας σε οικονομικότερη χρήση της υποδομής δικτύου.
Data collection configuration Prosumer (Producer + consumer) Datasets: PV production Import/export Datasets from PV and import/export energy from grid Datasets from smart meters Datasets synchronization
Demand Side Management (DSM) Demand response programs/load shifting Objective: Flatten the electricity profile demand Outcomes: Reduction on the customers electricity bill Decrease the operation and maintenance costs (both sides utilities and consumers) Decrease carbon footprint and making the whole network more reliable and secure Match demand with local production
Ανάλυση των στοιχείων φορτίου Βασικός στόχος του έργου είναι η πληρέστερη ενημέρωση / εκπαίδευση του χρήστη / ιδιοκτήτη ΦΒ συσκευής για να αντιλαμβάνεται την ενεργειακή ροή από και προς την οικοδομή του Ανάλυση των 3 διαφορετικών προφίλ ενέργειας που παρουσιάζουν οι έξυπνοι μετρητές κατανοώντας τη χρησιμότητα τους
Ανάλυση των φορτίων στην οικοδομή και αναζήτηση βελτιωμένη ισοζύγιση τους Μέσα από τις επισκέψεις στους χρήστες από στελέχη της Ομάδας της ΑΗΚ και του πανεπιστημίου έγινε ιδιαίτερη προσπάθεια αναγνώρισης των φορτίων Καθοδήγηση τους για δημιουργία καταλόγου ευέλικτων φορτίων και υποψήφιων για μετακίνηση καλύπτοντας και τις 3 περιόδους MIDDLE SEASON WINTER SEASON SUMMER SEASON ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΕΥΕΛΙΚΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΡΟΥΧΩΝ 2 ΧΕΙΜΕΡΙΝΗ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΡΟΥΧΩΝ 1 ΧΕΙΜΕΡΙΝΗ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΠΙΑΤΩΝ 2 ΘΕΡΙΝΗ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΡΟΥΧΩΝ 4 ΘΕΡΙΝΗ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΠΙΑΤΩΝ 4 3 4 4 1 2 1 2 1 2 3 3 4 4 4 4
Time of Use Tariff A price-based tool has been developed in order to arrive at an effective Time of Use (ToU) tariff Investigate how consumption monitoring methods alter customers energy habits Quantify energy behaviour before and after the application of ToU tariff The aim is to motivate residential customers to shift load from peak to valley periods resulting to lower electricity bills and smoother load profile
Methodology The acquired data from 300 prosumers is used to derive the dynamic ToU tariff in a two step method described below: Statistical Step: Based on the inflection points of the load duration curve and on the probability density function of each load segment, the ToU block periods are derived. Optimization Step: By using the statistical results for ToU as initial conditions, the ToU blocks are varied and subtracted from the load curve (P_k) until the root mean square error (RMSE) is minimized: RMSE = n 1 n k=1 ToUb k P k 2 Method RMSE (%) Statistical step 19.95 % Optimization step 12.32 %
DSM block periods in three seasons Development of dynamic DSM to be used with net metering and validation with actual data Suggested seasonal optimized DSM based on 3 block periods. Tariff level Winter Summer Middle Peak 16:00 21:59 09:00 18:59 08:00 20:59 Shoulder 06:00 15:59 22:00 23:59 07:00 08:59 19:00 00:59 06:00 07:59 21:00 23:59 Off-peak 00:00 05:59 01:00 06:59 00:00 05:59 Derived DSM blocks forsummer winter middle season
Annual DSM charges Block Off-peak Shoulder Peak Average Charges 0,0924 /kwh 0,1265 /kwh 0,1606 /kwh Total Flat tariff DSM charge Difference Electricity bill as prosumer Electricity bill as prosumer Over 288 115,774.90 102,574.76-13,200 Peak shoulder: 27 % difference Shoulder off-peak: 27 % difference Annual DSM charges increased by 15 % to equal the EAC income Block Off-peak Shoulder Peak Balance Charges 0,1085 /kwh 0,1485 /kwh 0,1885 /kwh Total Flat tariff DSM charge Difference Electricity bill as prosumer Electricity bill as prosumer Over 288 115,774.90 115,699.40-75.45
Behavioural change In House Displays (IHDs) / web access: Import/Export Consumption PV production Comparisons Informative material http://www.pvtechnology.ucy.ac.cy/smartpv/
In-house display and web application
In-House Display (IHD) web-application
Current Phase Version 2,25 Cyprus pixelated in 4 tiles 24h ahead prediction Based on NWP of Met. Service Automated operation Predictions every day at 11:0 Sent via e-mail Error messages when no data available
What is Phase 2? Validated PV production Basic Structure of tool ready 24h ahead prediction based on NWP data Data safely stored on server 17 Weather stations 85 smart-meters Other sources??? Updated PV Capacity
Weather Stations Extremely important for the further development of the Tool Maintenance: Once a month cleaning of Pyranometer and panel Once per 3 months check cabinet : dust, loose cables, heat, battery leakage, etc.
Weather Stations 1 Tseri 2 Pissouri 3 District Office 4 Tembria 5 Orounta 6 Kouka 7 Protara 8 EAC Apothikes 9 Alampra Morning shading 10 Xeropotamos 11 Polemidia 12 Vasilikos 13 Pyla 14 LCA Airport 15 Athienou 16 Larnaca Centre 17 Stoumpi
Ποια είναι τα επόμενα βήματα μας; Συνέχιση της ανάλυσης των δεδομένων με στόχο την συνεχή διόρθωση της εφαρμογής διαδικτύου και του υπολογισμού κόστους / οφέλους Συνέχιση της ενημέρωσης των συμμετεχόντων στο έργο με στόχο την μέγιστη αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρει το πρόγραμμα
Ποια τα ετοιμαζόμενα παραδοτέα; Αξιολόγηση της συμπεριφοράς των χρηστών για υπολογισμό της πραγματικής μετακίνησης φορτίων με αντίστοιχη βελτίωση του προφίλ ζήτησης Υπολογισμού του κόστους χρήσης δικτύου μαζί με απώλειες των prosumers με διατίμηση net metering με στόχο την διαμόρφωση εισηγήσεων διόρθωσης της
Συμπληρωματικές εκθέσεις Αξιοποιώντας τα στοιχεία που μαζεύονται για υπολογισμό των πιο πάνω θα ετοιμαστούν και συμπληρωματικές εκθέσεις: Κόστους / οφέλους του έργου Περιβαλλοντικά οφέλη που προκύπτουν από τις δράσεις του έργου
Thank you! Δρ Βενιζέλος Ευθυμίου venizelo@ucy.ac.cy