ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ: ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΣΤΑ ΤΕΙ «Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Ευφυούς Συστήματος Διαχείρισης Ισχύος Πραγματικού Χρόνου στο ΣΗΕ Κρήτης με Πολύ Υψηλή Διείσδυση ΑΠΕ» Δρ Εμμανουήλ Καραπιδάκης Αναπληρωτής Καθηγητής, ΤΕΙ Κρήτης
Βασικά Στοιχεία Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) Παραγωγή, Μεταφορά και Διανομή Ηλεκτρικής Ενέργειας, εμπλέκοντας: 1. Συμβατικούς τρόπους παραγωγής (ατμοστρόβιλοι, ΜΕΚ, αεριοστρόβιλοι, γεννήτριες) 2. Εναλλακτικούς τρόπους παραγωγής (ανεμογεννήτριες, φωτοβολταικά, υβριδικά, κ.λπ.) 3. Γραμμές Μεταφοράς (transmission lines) 4. Υποσταθμούς/Μετασχηματιστές (substations/transformers) 5. Φορτία - Καταναλωτές Διείσδυση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζεται δυναμική διείσδυση τεχνολογιών ΑΠΕ (κυρίως αιολικών πάρκων και Φ/Β): 1. Ενδυνάμωση του ενεργειακού ισοζυγίου 2. Εισαγωγή πολυπλοκότητας ως προς τη διατήρηση του ισοζυγίου ισχύος, των κριτηρίων ποιότητας ισχύος & αξιοπιστίας Ευφυής Διαχείριση Ισχύος Έλεγχος Ένα σύγχρονο σύστημα καταγραφής, λήψης απόφασης & ελέγχου: 1. Βελτιώνει την αξιοπιστία του ΣΗΕ 2. Εξασφαλίζει την απαιτούμενη ποιότητα παροχής 3. Επιτυγχάνει οικονομικότερη λειτουργία
Βασικός Στόχος & Επιδιωκόμενο Αποτέλεσμα Συμβατική Παραγωγή 76% Ικανοποίηση Ισοζυγίου Ισχύος & Ενέργειας Ποιότητα Ισχύος Αιολικά & Φ/Β 24% Καταναλώσεις
Βασικός Στόχος & Επιδιωκόμενο Αποτέλεσμα Συμβατική Παραγωγή 65% Ικανοποίηση Ισοζυγίου Ισχύος & Ενέργειας Ποιότητα Ισχύος Αιολικά & Φ/Β 35% Καταναλώσεις
Στόχος & Ροή Ερευνητικού Έργου
Καταγραφή & Ανάλυση Υφιστάμενης Κατάστασης
Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας Κρήτης Χωροθέτηση Αιολικών Πάρκων Χωροθέτηση Φωτοβολταϊκών Εγκαταστάσεων Νομός Πάρκα Ισχύ (MW) Ποσοστό Λασιθίου 21 98,90 53.6% Ηρακλείου 6 41,40 22.4% Ρεθύμνου 4 24,15 13.1% Χανίων 3 20,15 10.9% Σύνολο 34 182,35 100% Νομός Πάρκα Ισχύ (MW) Ποσοστό Λασιθίου 262 19,90 22% Ηρακλείου 501 35,91 40% Ρεθύμνου 241 18,26 21% Χανίων 200 14,75 17% Σύνολο 1204 88,82 100%
Ζήτηση Ισχύος ΣΗΕ Κρήτης (έτος 2014) Ισοζύγιο Ενέργειας Ισοζύγιο Ενέργειας (σε μηνιαιά βάση) Συμβατικές Μονάδες Παραγωγής ΟΝ. ΙΣΧΥΣ ΚΑΘ. ΙΣΧΥΣ ΙΣΧΥΣ ΘΕΡΟΥΣ ΤΕΧΝ. ΕΛΑΧ. ΑΗΣ ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 262,8 262,8 248,7 108,0 ATM 1 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 6,2 5,9 5,7 4,0 ATM 2 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 15,0 14,3 13,2 8,0 ATM 3 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 15,0 14,3 13,2 8,0 ATM 4 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 25,0 23,5 23,0 18,0 ATM 5 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 25,0 23,5 23,0 18,0 ATM 6 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 25,0 23,5 23,0 18,0 DIESEL 1 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 12,3 11,8 10,8 3,0 DIESEL 2 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 12,3 11,8 10,8 3,0 DIESEL 3 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 12,3 11,8 10,8 6,0 DIESEL 4 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 12,3 11,8 10,8 3,0 ΑΕΡ 1 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 15,0 15,0 12,8 3,0 ΑΕΡ 2 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 15,0 15,0 12,8 3,0 ΑΕΡ 3 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 42,7 42,7 41,0 5,0 ΑΕΡ 4 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 13,5 13,5 12,8 3,0 ΑΕΡ 5 ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΩΝ 27,6 27,6 25,0 5,0 ΑΗΣ ΧΑΝΙΩΝ 376,7 359,1 326,3 76,0 ΑΕΡ 1 ΧΑΝΙΩΝ 16,2 14,0 11,0 3,0 ΑΕΡ 2 ΧΑΝΙΩΝ 28,0 27,6 25,0 5,0 ΑΕΡ 4 ΧΑΝΙΩΝ 24,0 20,0 18,8 3,0 ΑΕΡ 5 ΧΑΝΙΩΝ 30,0 28,0 26,5 5,0 ΑΕΡ 11 ΧΑΝΙΩΝ 59,4 58,0 54,0 10,0 ΑΕΡ 12 ΧΑΝΙΩΝ 59,4 58,0 54,0 10,0 ΑΕΡ 13 ΧΑΝΙΩΝ 27,6 27,6 25,0 5,0 ΣΥΝΔ/ΜΕΝΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 132,3 126,0 112,0 35,0 ΑΗΣ ΑΘΕΡΙΝΟΛΑΚΚΟΥ 102,2 99,3 99,0 60,0 ΑΤΜ 1 ΑΘΕΡΙΝΟΛΑΚΚΟΥ 39,0 37,6 37,5 22,0 ΑΤΜ 2 ΑΘΕΡΙΝΟΛΑΚΚΟΥ 39,0 37,6 37,5 22,0 DIESEL 1 ΑΘΕΡΙΝΟΛΑΚΚΟΥ 51,1 49,7 49,5 35,0 DIESEL 2 ΑΘΕΡΙΝΟΛΑΚΚΟΥ 51,1 49,7 49,5 25,0 819,8 796,4 749,0 288,0
Συγκριτικά Αποτελέσματα Παραγωγης ΑΠΕ Παραγωγή Αιολικής Ισχύος Παραγωγή Φ/Β Ισχύος
Ετήσια Παραγωγή ΑΠΕ
Αναλυτική Προσομοίωση Λειτουργίας Συστήματος
Αναλυτικό Μοντέλο Προσομοίωσης
Προσομοίωση Μελλοντικών Σεναρίων Λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας του δικτύου της Κρήτης λαμβάνοντας υπόψη την εγκατάσταση υβριδικών συστημάτων αντλησιοταμίευσης (pump storage)
Διασύνδεση Αυτόνομου ΣΗΕ Κρήτης
Καταγραφή & Έλεγχος Συχνότητας Καταγραφή & Έλεγχος Τάσεων Κατηγοριοποίηση Λειτουργικών Καταστάσεων Α/Α Σεναρίου Χαμηλό Φορτίο Διαταραχή 1 Διαταραχή 2 Διαταραχή 3 Υψηλό Φορτίο Χαμηλό Φορτίο Υψηλό Φορτίο Χαμηλό Φορτίο Υψηλό Φορτίο 85 49,82 49,88 49,59 49,57 49,02 49,07 86 49,60 49,65 49,30 49,37 48,89 48,85 87 49,57 49,62 49,31 49,38 48,98 48,91 88 49,51 49,55 49,21 49,29 48,91 48,75 89 49,41 49,46 49,11 49,19 48,71 48,77 90 49,36 49,41 49,10 49,10 48,56 48,81 91 92 49,85 49,89 49,61 49,59 49,05 49,10 93 49,62 49,68 49,32 49,44 48,93 48,87 94 49,59 49,64 49,33 49,33 49,00 48,83 95 49,55 49,59 49,25 49,36 48,94 48,79 96 49,44 49,47 49,17 49,18 48,63 48,87 97 49,38 49,42 49,13 49,13 48,77 48,83 98 49,31 49,37 49,07 49,09 48,72 48,57 99 49,18 49,21 48,95 48,91 48,57 48,41 100 48,96 49,00 48,68 48,77 48,26 48,20 101 48,93 48,97 48,63 48,71 48,33 48,27 102 48,88 48,93 48,61 48,70 48,28 48,13 103 48,76 48,81 48,47 48,58 47,96 48,02 104 48,88 48,92 48,63 48,65 48,08 48,21 105 106 49,54 49,59 49,28 49,36 48,84 48,79 107 49,23 49,26 48,96 48,97 48,42 48,57 108 49,19 49,24 48,96 49,00 48,49 48,64 109 49,25 49,29 48,98 49,03 48,55 48,70 110 49,14 49,17 48,83 48,94 48,43 48,38 111 48,97 49,01 48,70 48,71 48,37 48,41 112 49,01 49,07 48,74 48,76 48,22 48,27
START UC-48 model selected? Yes Yes 4 hours since last UC-48 No No Load and renewable power forecasts 48 hours ahead Unit Commitment 48 hours Load and renewable power forecasts 8 hours ahead Every 4 hours No Delay until 20 min Unit Commitment 8 hours Economic Dispatch Dynamic Security Assessment Set Points of Power Units Every 20 minutes Υλοποίηση Αλγορίθμων & Πιλοτικού Λογισμικού
Ροή Αλγορίθμου Επίλυσης σε Πραγματικό Χρόνο Προτάσεις Οικονομικής Κατανομής Μονάδων Παραγωγής Διαγράμματα Λειτουργιάς Πραγματικού Χρόνου
Πρόγραμμα Προσομοίωσης & Ανάλυσης Λειτουργίας
Τελικά Αποτελέσματα Έρευνας Βελτίωση Βιωσιμότητας Συστήματος Πρόβλεψη Φορτίου Ανέμου Ηλιοφάνειας Ειδικό Λογισμικό Κατανομή Ένταξη Μονάδων Ισχύος Ικανοποίηση Τεχνικών & Οικονομικών Κριτηρίων Ευστάθεια Διατήρηση Συγχρονισμού Διατήρηση Επιπέδων Τάσεων Αύξηση Περιθωρίων Διείσδυσης Εισαγωγή Τεχνολογιών ΑΠΕ Αξιολόγηση Επίδρασης Διασυνδεδεμένων ΑΠΕ Βελτιστοποίηση Τρόπων Διασύνδεσης Τελικός Στόχος
Δημοσιότητα