Πλαίσιο προσομοίωσης ροών ενέργειας σε συστήματα πολλαπλών πηγών ενέργειας

Τα υβριδικά συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γίνονται ο κανόνας όσον αφορά στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη και την Ελλάδα. Ωστόσο, ο συνδυασμός ανανεώσιμων πηγών, συμβατικών μονάδων και στοιχείων αποθήκευσης ενέργειας δημιουργεί ιδιαίτερα πολύπλοκα συστήματα και, κατά συνέπεια, καθιστά αναγκαία την ύπαρξη προηγμένων εργαλείων προσομοίωσης - βελτιστοποίησης για την υποστήριξη τόσο του σχεδιασμού όσο και της διαχείρισής τους. Βασιζόμενοι σε υπάρχουσες μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται συχνά σε προβλήματα διαχείρισης υδάτων, συγκεκριμένα στο πλαίσιο του δικτυακού γραμμικού προγραμματισμού (που αναφέρεται και ως πρόβλημα μεταφόρτωσης), επιχειρούμε να επιλύσουμε το πρόβλημα της βέλτιστης ροής ενέργειας, τηρώντας τους κανόνες λειτουργίας για όλα τα συνήθη στοιχεία των υβριδικών συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Φ/Β πλαίσια, ανεμογεννήτριες, μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί, θερμικές μονάδες, μονάδες αντλησιοταμίευσης). Σε αυτή τη λογική, δημιουργούμε ένα γενικό πλαίσιο για τον υπολογισμό της παραγωγής ενέργειας από κάθε πηγή και της κατανομής/αποθήκευσης της στο δίκτυο. Έμφαση δίνεται στον χειρισμό των θερμικών μονάδων που απαιτεί την εισαγωγή μιας επαναληπτικής διαδικασίας εντός της προσομοίωσης. Τα παραπάνω υλοποιούνται σε ένα ολοκληρωμένο εργαλείο, το οποίο ονομάζεται Enerflow, που παρέχει όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά μέσω ενός φιλικού προς το χρήστη γραφικού περιβάλλοντος. Για να δοκιμάσουμε το εργαλείο που αναπτύχθηκε, το εφαρμόζουμε στην περίπτωση της Σίφνου, ενός ελληνικού νησιού που δεν είναι συνδεδεμένο με το ηπειρωτικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και το οποίο στοχεύει να επιτύχει ενεργειακή ανεξαρτησία έως το 2030. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων συγκρίνονται, και εξετάζονται οι επιπτώσεις της αλλαγής βασικών μεγεθών σχεδιασμού.