Ανάπτυξη πλαισίου βελτιστοποίησης της υδροηλεκτρικής παραγωγής στο λογισμικό Υδρονομέας - Διερεύνηση στο υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας

Δ. Μπουζιώτας, Ανάπτυξη πλαισίου βελτιστοποίησης της υδροηλεκτρικής παραγωγής στο λογισμικό Υδρονομέας - Διερεύνηση στο υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Διπλωματική εργασία, 162 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Οκτώβριος 2012.

[doc_id=1293]

[Ελληνικά]

Η βελτιστοποίηση υδροσυστημάτων τα οποία έχουν ως κύριο στόχο την υδροηλεκτρική παραγωγή παρουσιάζει αρκετές προκλήσεις, διότι χαρακτηρίζεται από μία σειρά στοιχείων όπως ο στοχαστικός χαρακτήρας των εισροών και η μη γραμμική δυναμική των υδροσυστημάτων. Ωστόσο, αποτελεί ένα πεδίο μελέτης με ιδιαίτερη βαρύτητα, μιας και η υδροηλεκτρική παραγωγή αναμένεται να αναβαθμιστεί ως παράγοντας εγγυημένης παροχής ενέργειας σε ένα ενεργειακό τοπίο που χαρακτηρίζεται από τη συνεχή μείωση των διαθέσιμων πόρων και την αναγκαιότητα αύξησης του ποσοστού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Οι παλαιότερες προσεγγίσεις βελτιστοποίησης ήταν περιορισμένες σε απλές τοπολογίες και ευρετικούς κανόνες, ενώ οι νεότερες προσεγγίσεις, χωρίς υπολογιστικούς πλέον περιορισμούς, ανέπτυξαν τεχνικές μη - γραμμικής βελτιστοποίησης. Μια ιδιαίτερα σημαντική προσέγγιση είναι η σύζευξη στοχαστικής προσομοίωσης και βελτιστοποίησης, η οποία και υλοποιείται μέσω του ΥΔΡΟΝΟΜΕΑ. Ο ΥΔΡΟΝΟΜΕΑΣ αποτελεί ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων το οποίο υλοποιεί το μεθοδολογικό σχήμα παραμετροποίηση-προσομοίωση-βελτιστοποίηση (Nalbantis and Koutsoyiannis, 1997) και έχει εφαρμοσθεί με επιτυχία στην περίπτωση του ιδιαίτερα σύνθετου υδροσυστήματος των Αθηνών. Στην παρούσα διπλωματική επιχειρείται η επέκταση των δυνατοτήτων βελτιστοποίησης που παρέχει ούτως ώστε να συμπεριληφθούν υδροσυστήματα με κύριο στόχο την υδροηλεκτρική παραγωγή. Το πλαίσιο που αναπτύσσεται περιλαμβάνει τόσο προσεγγίσεις ενεργειακής βελτιστοποίησης όσο και βελτιστοποιήσεις στη λογική του κόστους/οφέλους. Μετά την ανάπτυξη του σχετικού πλαισίου πραγματοποιείται ένα πλήθος διερευνητικών εφαρμογών σε ένα από τα κυριότερα ενεργειακά υδροσυστήματα της Ελλάδας, το υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα. Εξερευνάται η δυναμική παραγωγής πρωτεύουσας ενέργειας του υδροσυστήματος, καθώς και το αναμενόμενο όφελος από τη διαχείρισή του για ένα πλήθος σεναρίων και εναλλακτικών διατάξεων. Επίσης δίνεται έμφαση στην ορθή αποτύπωση της στοχαστικής φύσης των εισροών με σχετικές διερευνήσεις, βάσει στοχαστικών μοντέλων εισροών που διατηρούν διαφορετικές δομές αυτοσυσχέτισης. Τέλος, πραγματοποιούνται οι απαραίτητες αναλύσεις ευαισθησίας ως προς τις παραμέτρους εισόδου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το πλαίσιο που αναπτύχθηκε στον ΥΔΡΟΝΟΜΕΑ παρουσιάζει θεωρητική επάρκεια και γενικότητα χρήσης, με συνέπεια να μπορεί να εφαρμοσθεί σε κάθε περίπτωση υδροσυστημάτων που περιλαμβάνουν υδροηλεκτρικά έργα, είτε με τη λογική της αξιόπιστης ενεργειακής παραγωγής είτε με λογική κόστους/οφέλους.

PDF Πλήρες κείμενο (35543 KB)

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Σχετικές εργασίες:

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. Α. Ευστρατιάδης, Δ. Μπουζιώτας, και Δ. Κουτσογιάννης, Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων – Εφαρμογή στο υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Φραγμάτων και Ταμιευτήρων, Αθήνα, Αίγλη Ζαππείου, doi:10.13140/RG.2.1.1952.0244, Ελληνική Επιτροπή Μεγάλων Φραγμάτων, 2013.
2. H. Tyralis, A. Tegos, A. Delichatsiou, N. Mamassis, and D. Koutsoyiannis, A perpetually interrupted interbasin water transfer as a modern Greek drama: Assessing the Acheloos to Pinios interbasin water transfer in the context of integrated water resources management, Open Water Journal, 4 (1), 113–128, 12, 2017.