Προσαρμογή μεθοδολογικού πλαισίου παραμετροποίηση - προσομοίωση - βελτιστοποίηση σε συστήματα υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων: Υπολογιστικές προκλήσεις, νέοι κανόνες λειτουργίας και υλοποίηση στο λογισμικό Υδρονομέας 2020

Η διαχείριση πολλαπλών υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων με στόχο την κάλυψη ενός συνολικού στόχου ενέργειας αποτελεί ένα σύνθετο και πολύπλευρο αντικείμενο μελέτης, που μπορεί να διατυπωθεί ως πρόβλημα παραμετροποίησης - προσομοίωσης - βελτιστοποίησης. Η μελέτη τέτοιων προβλημάτων διευκολύνεται σε μεγάλο βαθμό με τη χρήση κατάλληλων κανόνων λειτουργίας, προσαρμοσμένων στους περιορισμούς του συστήματος. Καθοριστικός παράγοντας της διαχείρισης υδροενεργειακών έργων είναι και το ίδιο το χρονικό βήμα προσομοίωσης που επιλέγεται, το οποίο σαφώς επηρεάζει τα παραγόμενα αποτελέσματα. Έχοντας μια συνολική θεώρηση της πολυπλοκότητας που εμφανίζει η διαχείριση υδροενεργειακών συστημάτων, αναπτύχθηκε ένα νέο μοντέλο προσομοίωσης συστημάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων, στο οποίο υλοποιήθηκε ένας καινοτόμος κανόνας λειτουργίας για την βελτιστοποίηση των ζητούμενων ποσοτήτων ενέργειας από κάθε ταμιευτήρα. Οι στόχοι ενέργειας για κάθε ταμιευτήρα εκφράζονται ως ποσοστά της συνολικής ενεργειακής ζήτησης που καλείται να καλύψει το σύστημα, τα οποία μπορούν να διατυπωθούν και ως οι μεταβλητές ελέγχου ενός προβλήματος βελτιστοποίησης μέτρων επίδοσης όπως, η πρωτεύουσα ενέργεια και το συνολικό οικονομικό όφελος του συστήματος. Το νέο μοντέλο διαχειρίζεται οποιαδήποτε τοπολογία ταμιευτήρων, επιτρέποντας την αναπροσαρμογή των στόχων μεταξύ των ταμιευτήρων, σε περίπτωση αδυναμίας κάλυψης της ζήτησης ή παραγωγής πλεονάζουσας ενέργειας σε κάποιο έργο. Το νέο πλαίσιο που αναπτύχθηκε εξετάστηκε σε θεωρητικά προβλήματα καθώς και σε δύο περιπτώσεις πραγματικών συστημάτων στον Ελληνικό χώρο, με συγκριτική ανάλυση των ίδιων συστημάτων με το λογισμικό διαχείρισης υδατικών πόρων και υποστήριξης αποφάσεων Υδρονομέας. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως το προτεινόμενο μεθοδολογικό πλαίσιο προσφέρει ορθότερη αναπαράσταση των ροών ενέργειας εντός του συστήματος και καλύτερες λύσεις ως προς την κατανομή των στόχων παραγωγής σε σύγκριση με την τρέχουσα μεθοδολογία του Υδρονομέα.