Πιθανοτική ανάλυση της ταχύτητας ανέμου και διερεύνηση της αιολικής παραγωγής στον Ελλαδικό χώρο

Ι. Παππά, Πιθανοτική ανάλυση της ταχύτητας ανέμου και διερεύνηση της αιολικής παραγωγής στον Ελλαδικό χώρο, Διπλωματική εργασία, 181 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Μάιος 2014.

[doc_id=1479]

[Ελληνικά]

Προκειμένου να εντοπιστούν περιοχές της Ελλάδας, που διαθέτουν πλούσιο αιολικό δυναμικό, αναλύονται στην παρούσα εργασία, δεδομένα ταχύτητας ανέμου από 56 μετεωρολογικούς σταθμούς, ικανοποιητικά κατανεμημένους στο σύνολο της επικράτειας. Μελετάται η χωρική και χρονική διακύμανση των στατιστικών χαρακτηριστικών της ταχύτητας ανέμου κατά τη διάρκεια του έτους και ελέγχεται η δυνατότητα προσαρμογής θεωρητικών κατανομών Weibull, στα διαθέσιμα δείγματα καταγραφών. Οι παράμετροι των θεωρητικών κατανομών, εκτιμώνται μέσω της εφαρμογής των μεθόδων Μέγιστης Πιθανοφάνειας και L-ροπών και ελέγχεται η καταλληλότητά τους, μέσω του κριτηρίου Kolmogorov-Smirnov, του μέσου απόλυτου σφάλματος (MAE) και του μέσου τετραγωνικού σφάλματος (RMSE). Υπολογίζεται ακολούθως, το θεωρητικά μέγιστο αιολικό δυναμικό των σταθμών μελέτης, μέσω των κατανομών των δειγμάτων και συγκρίνεται με εκείνο που εκτιμάται μέσω των παραμέτρων των θεωρητικών κατανομών. Συγκρίνεται επιπλέον, η πραγματική παραγωγή ενέργειας ενός πάρκου εγκατεστημένου στην Κεφαλονιά, με εκείνη που θα μπορούσε να παραχθεί (με την ίδια αιολική μηχανή), βάσει του δείγματος καταγραφών που έχουμε για το νησί και των θεωρητικών κατανομών Weibull που προσαρμόστηκαν σε αυτό. Στη συνέχεια, σε μια κατεύθυνση αποτίμησης της ενσωμάτωσης της αιολικής παραγωγής στο σύστημα μεταφοράς υψηλής τάσης, αναλύονται τα πραγματικά δεδομένα ωριαίας αιολικής παραγωγής της τελευταίας πενταετίας (2009-2013). Αποτυπώνονται οι μεταβολές των συντελεστών εκμεταλλευσιμότητας της αιολικής παραγωγής, σε μηνιαία, εποχική και ετήσια βάση, παράλληλα και με την εξέλιξη των συνδέσεων και αναλύονται κάποια βασικά χαρακτηριστικά της αιολικής παραγωγής, που επηρεάζουν την ισορροπία και την ασφάλεια των ηλεκτρικών συστημάτων. Τα κυριότερα από αυτά, συνδέονται με τη στοχαστική μεταβλητότητα της παραγωγής (ωριαίες μεταβολές φορτίου), εξαιτίας της φυσικής συμπεριφοράς του πνέοντος ανέμου, καθώς και με την έντονη συσχέτιση των ταχυτήτων και των παραγωγών, που παρατηρείται μεταξύ των περιοχών, όπου συγκεντρώνονται αιολικές εγκαταστάσεις. Τέλος, διερευνάται η συμβολή της αιολικής παραγωγής των συνδεδεμένων σταθμών, στην κάλυψη του φορτίου ζήτησης του εθνικού ηλεκτρικού συστήματος, για το έτος 2009. Αναλύεται η συμμετοχή της, στη διαμόρφωση των αιχμιακών φορτίων, καθώς και η συμβολή της στην κάλυψη των ημερήσιων φορτίων στις περιόδους μέγιστης ζήτησης.

PDF Πλήρες κείμενο (8469 KB)