Ανάπτυξη ευφυούς συστήματος/peer-to-peer (P2P) ανταλλαγής ενέργειας με όρους δυναμικής τιμολόγησης σε μικροδίκτυα

• Κύριος συγγραφέας: Πορφυράκη, Βασιλική
• Άλλοι συγγραφείς: Porfyraki, Vasiliki
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Μικροδίκτυο; Συναλλαγές peer-to-peer; Δυναμική τιμολόγηση; Ψηφιακή αγορά ενέργειας; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ); Φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων; Prosumer ενέργειας; Αλγόριθμος διαχείρισης ενέργειας; Γενετικός αλγόριθμος βελτιστοποίησης; Microgrid; Peer-to-Peer (P2P) transactions; Dynamic pricing; Digital energy market; Renewable energy sources (RES); Electric vehicles (EVs) charging; Energy prosumer; Energy management algorithm; Genetic algorithm (GA) optimization

Τα τελευταία χρόνια, τα αυξανόμενα περιβαλλοντικά προβλήματα από τη χρήση ορυκτών καυσίμων ωθούν το παγκόσμιο ενεργειακό σύστημα προς την αειφορία. Η εκθετική αύξηση των ηλεκτρικών οχημάτων (Electric Vehicles, EVs) συμβάλλει σημαντικά στη μείωση των εκπομπών ρύπων. Ωστόσο, τα ηλεκτρικά δίκτυα δεν έχουν σχεδιαστεί για να υποστηρίξουν την αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας και υποδομών φόρτισης EVs από τη διάδοση της ηλεκτροκίνησης, όπου η σταθερότητα και η ποιότητα του δικτύου ισχύος είναι τα κύρια ζητήματα που προκύπτουν. Η παρούσα διπλωματική εργασία φιλοδοξεί, με την εισαγωγή της έννοιας του οικιστικού prosumer ενέργειας και των αποκεντρωμένων συναλλαγών Peer-to-Peer (P2P), να συμβάλλει στην υποστήριξη της αυξανόμενης ζήτησης του ηλεκτρικού δικτύου μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Renewable Energy Sources, RES) και να προσφέρει μία οικονομικά ελκυστική και ευέλικτη επιλογή φόρτισης EVs, προάγοντας τόσο τη χρήση κατανεμημένων πηγών ενέργειας (Distributed Energy Resources, DERs), όσο και την εδραίωση της ηλεκτροκίνησης προς την άμβλυνση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Ως οικιστικός prosumer ενέργειας παρουσιάζεται μία κατοικία με ένα εγκατεστημένο φωτοβολταϊκό σύστημα και ένα σύστημα αποθήκευσης ισχύος, όπου μέσω ενός αλγόριθμου διαχείρισης και χρονοπρογραμματισμού ενέργειας το πιθανόν ωριαίο πλεόνασμα ενέργειας διατίθεται προς πώληση είτε για φόρτιση EVs, είτε στο Δίκτυο με βάση μία πολιτική Net Metering. Η εξαγωγή της βέλτιστης δυναμικής τιμολόγησης της διαθέσιμης ενέργειας προς πώληση πραγματοποιείται με τη χρήση γενετικών αλγορίθμων και διαμορφώνεται σύμφωνα με ένα μηχανισμό τιμής-χρόνου-χρήσης (Time-of-Use, TOU), έτσι ώστε η χρήση ενέργειας να μετατοπίζεται κατά τις ώρες αιχμής και να ενθαρρύνεται η συμμετοχή των DERs. Το σύστημα είναι σχεδιασμένο να προσδίδει ευελιξία και αυτονομία στον προσδιορισμό της τιμολογιακής πολιτικής της ενέργειας, και ως εκ τούτου στο αναμενόμενο οικονομικό όφελος του οικιακού prosumer, έτσι ώστε να προσαρμόζεται βέλτιστα στο εκάστοτε μοτίβο φόρτισης EVs. Στο πλαίσιο αυτό, λαμβάνει χώρα μία μελέτη περίπτωσης ενός οικιστικού prosumer ενέργειας στην πόλη της Πάτρας, ο οποίος διαθέτει ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, μία μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας και τρεις θέσεις φόρτισης EVs. Τα αποτελέσματα της μελέτης δύναται να αποτελέσουν κίνητρο, ώστε περισσότεροι χρήστες να στραφούν προς την υιοθέτηση του βιώσιμου μοντέλου prosumerism και της τεχνολογίας που αυτό συνεπάγεται.