Αποδοτική πρόβλεψη παραγωγής και ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας για τη βέλτιστη λειτουργία ευφυών δικτύων καθαρής ενέργειας, με κοινές αγορές επικουρικών υπηρεσιών για τη διαχείριση μεταφοράς και διανομής
Authors: Ζαφειροπούλου Μαγδαληνή 
Published: November 2023

Η παρούσα διατριβή έχει ως αντικείμενο τη διερεύνηση, ανάπτυξη και υλοποίηση αποδοτικών μεθοδολογιών πρόβλεψης της παραγωγής και ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας σε ευφυή δίκτυα, ώστε να αντιμετωπιστεί η αυξημένη μεταβλητότητα που έχει προκύψει τα τελευταία χρόνια από την αύξηση της διεσπαρμένης παραγωγής από ανανεώσιμες πήγες ενέργειας (ΑΠΕ), της έλευσης μονάδων αποθήκευσης και της απελευθέρωσης των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μεθοδολογίες πρόβλεψης υλοποιήθηκαν σε υπολογιστική πλατφόρμα με χρήση συγχρόνων τεχνολογιών της πληροφορικής, ώστε να εντοπίζονται κρίσιμες καταστάσεις του ηλεκτρικού συστήματος και να δίνεται η δυνατότητα ενεργοποίησης υπηρεσιών ευελιξίας για την αντιμετώπιση τους.Αρχικά, πραγματοποιείται μια σύντομη εισαγωγή στα ηλεκτρικά δίκτυα και στη σημασία των ευφυών δικτύων ενέργειας. Επίσης, τονίζεται η σημασία ανάπτυξης και υλοποίησης αποδοτικών μεθοδολογιών πρόβλεψης παραγωγής και ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας σε ευφυή δίκτυα, ώστε να αντιμετωπιστεί η αυξημένη μεταβλητότητα που έχει προκύψει τα τελευταία χρόνια από την αύξηση της διεσπαρμένης παραγωγής από ανανεώσιμες πήγες ενέργειας (ΑΠΕ), της έλευσης μονάδων αποθήκευσης και της απελευθέρωσης των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, αναλύεται το σημερινό “μοντέλο στόχος” με την εγκαθίδρυση τεσσάρων αγορών ενέργειας (εξισορρόπησης, ενδοημερήσια, επόμενης ημέρας, προθεσμιακή), οι ρόλοι των συμμετεχόντων καθώς και η σημαντικότητα της πρόβλεψης στην εύρυθμη λειτουργία των αγορών αυτών. Προκειμένου να καλυφθεί η ανάγκη της αποδοτικής πρόβλεψης, παρουσιάζεται το αναπτυσσόμενο μοντέλο πρόβλεψης για τις ανάγκες του ερευνητικού έργου ΟneNet, η μεθοδολογία πρόβλεψης καθώς και τα σενάρια εργασίας για την ενεργή διαχείριση ισχύος και αντιμετώπιση δυσμενών καιρικών συνθηκών με συντονισμό των ενεργειών από τους διαχειριστές μεταφοράς και διανομής. Η προτεινόμενη μεθοδολογία και υπολογιστική εφαρμογή που αναπτύσσονται στα πλαίσια του OneNet προσφέρουν κατευθυντήριες γραμμές για τον καθορισμό μιας ειδικής αρχιτεκτονικής που υποστηρίζει πλήρως όλες τις υπηρεσίες και την ανταλλαγή δεδομένων με άλλες ενότητες και εταίρους του έργου. Αυτό γίνεται με σκοπό την επίτευξη πολύ αποδοτικής πρόβλεψης και την περιορισμένη ανάγκη για εφεδρείες-ευελιξία.Για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική, αποδοτική και υψηλής ποιότητας λειτουργία των μελλοντικών δικτύων διανομής, θα παρέχονται στους επενδυτές εργαλεία που θα τους επιτρέπουν την παρακολούθηση της λειτουργίας του δικτύου διανομής σε πραγματικό χρόνο και τον αυτόματο συντονισμό των ευέλικτων πόρων που βρίσκονται στο δίκτυο διανομής. Στη διατριβή παρουσιάζονται παραδείγματα από τη χρήση της υπολογιστικής εφαρμογής, τα αποτελέσματα πρόβλεψης και οι αντίστοιχοι αριθμητικοί δείκτες επίδοσης (ΚΡΙ), γραφικές απεικονίσεις κρίσιμων καταστάσεων και διαδικασίες αντιμετώπισης τους. Επίσης, παρουσιάζονται αναλυτικά διάφορα σενάρια εργασίας και σχετικά διαγράμματα ροής των ενεργειών, με την επιλογή και ενεργοποίηση υπηρεσιών ευελιξίας από συμμετέχοντες στην αγορά ενέργειας.