Βελτιστοποίηση συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Σε ένα αυτόνομο υβριδικό σύστημα το οποίο αποτελείται από φωτοβολταϊκά πάνελ, ανεμογεννήτριες και αντλησοταμίευση για την κάλυψη αναγκών 100 000 κατοίκων, επιχειρείται να βρεθεί ο οικονομικότερος συνδυασμός πηγών ενέργειας και μεγέθους ταμιευτήρα για δεδομένο επίπεδο υπηρεσίας. Για να επιτευχθεί αυτό δημιουργείται ένα αριθμητικό μοντέλο το οποίο υλοποιείται σε γλώσσα Pascal παρέχοντας ένα λογισμικό υπολογισμού που υποστηρίζει πολύ μεγαλύτερο αριθμό βημάτων από ένα λογιστικό φύλλο καθώς και μαζική επεξεργασία σεναρίων. Από χρονοσειρές μετεωρολογικών σταθμών υπολογίζονται για κάθε ημέρα του έτους στατιστικά μεγέθη (μέση τιμή, τυπική απόκλιση) για την μέση ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, της μέσης ταχύτητας του ανέμου και της μέσης ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Τμήματα του μοντέλου που αφορούν τον υπολογισμό ενέργειας σε κάθε βήμα καθώς και τα στατιστικά των μετεωρολογικών δεδομένων επαληθεύονται υπολογίζοντας ετήσιους βαθμούς απόδοσης οι οποίοι συγκρίνονται με τιμές της βιβλιογραφίας. Με δεδομένα τα μετεωρολογικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά της ζήτηση ενέργειας, εκτελούνται σενάρια με όλους τους συνδυασμούς μεγεθών ταμιευτήρα, συντελεστή ασφαλείας της παραγωγής και ποσοστού ανεμογεννητριών επί του συνόλου της παραγωγής. Προκύπτει ότι η χρήση των φωτοβολταϊκών πάνελ ενώ μπορεί να έχει θετική επιρροή στο επίπεδο υπηρεσίας, είναι οικονομικά ασύμφορη για κάθε σενάριο, αν συνυπολογιστεί το κόστος τους και ο μειωμένος ετήσιος βαθμός απόδοσης. Στη συνέχεια εξετάζοντας το πρόβλημα δύο παραμέτρων πλέον, εξάγονται συμπεράσματα για το πως μεταβάλλεται το επίπεδο υπηρεσίας σε σχέση με τον συντελεστή ασφαλείας της παραγωγής ενέργειας και το μέγεθος του ταμιευτήρα, χωρίς όμως να δίνεται βέλτιστη οικονομικά λύση λόγω τις ιδιαιτερότητας της κοστολόγησης του ταμιευτήρα.