Συντάχθηκε 27-06-2013 15:23
από Eleni Stamataki
Email συντάκτη: estamataki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: σύνταξη/αποχώρηση υπάλληλος.
Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΑΝΤΩΝΗΣ
με θέμα
« Επιπτώσεις στην Οικονομική Λειτουργία των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας Κρήτης και Κύπρου λόγω της διασύνδεσής τους »
« Impact on the economic operation of the Power systems of Crete and Cyprus
due to their Interconnection »
Δευτέρα 1 Ιουλίου 2013, 12:00πμ
Αίθουσα 2041, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Καλαϊτζάκης Κωνσταντίνος (Eπιβλέπων)
Επ. Καθηγητής Κουτρούλης Ευτύχιος
Τσικαλάκης Αντώνιος, Διδ. Π.Δ. 407/80
Περίληψη
Το έργο EuroAsia interconnector έχει ως σκοπό την ενεργειακή διασύνδεση των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας του Ισραήλ, της Κύπρου και της Κρήτης με περαιτέρω στόχο τη διασύνδεση με την Ηπειρωτική Ελλάδα με βοήθεια DC υποβρύχιου καλωδίου. Η διασύνδεση αυτή αναμένεται να έχει σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία των δύο μεγαλύτερων αυτόνομων συστημάτων της Μεσογείου, της Κύπρου και της Κρήτης. Η εργασία αυτή επικεντρώνεται στο κομμάτι της διασύνδεσης της Κύπρου με την Κρήτη και σκοπός αυτής είναι η μελέτη των επιπτώσεων στην Οικονομική Λειτουργία των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας της Κύπρου και της Κρήτης λόγω της διασύνδεσης τους. Το έτος που θεωρήθηκε για την προσομοίωση της παρούσας εργασίας είναι το 2010.
Στην παρούσα εργασία γίνεται περιγραφή των Διασυνδεόμενων Συστημάτων με έμφαση στα χαρακτηριστικά ζήτησης φορτίου, τα στοιχεία των μονάδων παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας και των δικτύων Ηλεκτρικής Ενδιαφέρον παρουσιάζεται στα στοιχεία που αφορούν την από-κοινού λειτουργία του ενιαίου Σ.Η.Ε Κύπρου-Κρήτης.
Η διασύνδεση δημιουργεί ένα μεγάλο Ενιαίο Σ.Η.Ε με αιχμή ζήτησης 1662,90 MW και συνολική ετήσια ζήτηση για το έτος όπου εξετάζεται 7,9 TWh. Το σύστημα αυτό αποτελείται από 6 θερμοηλεκτρικούς σταθμούς με συνολική χωρητικότητα 2245.3MW. Οι μονάδες βάσης αποτελούν σημαντικό μέρος της εγκατεστημένης ισχύος του ενοποιημένου συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Μια επιπλέον σημαντική πρόκληση είναι η σημαντική εγκατεστημένη ισχύς Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) των δύο νησιών. Στο ενοποιημένο σύστημα ενέργειας θα είναι συνδεδεμένα φωτοβολταικά συστήματα με εγκατεστημένη ισχύς 90 MW και Α/Π με εγκατεστημένη ισχύς 330MW και αναμένεται να ικανοποιούν περίπου το 9,47% της ζήτησης.
Για την ανάλυση των επιπτώσεων στην οικονομική λειτουργία των δύο συστημάτων χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλα τροποποιημένες συναρτήσεις του πακέτου λογισμικού MATLAB τόσο για την ένταξη των θερμικών μονάδων (unit committment) όσο και την Οικονομική κατανομή (economic dispatch) τόσο κάθε συστήματος χωριστά όσο και του ενιαίου συστήματος. Ως είσοδοι χρησιμοποιήθηκαν ρεαλιστικά δεδομένα τόσο για τη ζήτηση, τη διαθεσιμότητα των μονάδων και την παραγωγή των ΑΠΕ. Αξιοποιήθηκαν εκτιμήσεις για το σφάλμα πρόβλεψης φορτίου και παραγωγής από ΑΠΕ καθώς και οι τεχνικοί περιορισμοί των μονάδων παραγωγής
Με τη διασύνδεση επιτυγχάνεται μείωση στην κατανάλωση καυσίμου diesel όπου αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του συνολικού θερμικού κόστους κατά 15 εκατομμύρια €. Η Κύπρος και η Κρήτη συμβάλουν στην παραγωγή του Ενιαίου συστήματος κατά 76,29% και 23,71% αντίστοιχα. Ο σταθμοί του Βασιλικού, της Δεκέλειας και του Αθερινόλλακου καλύπτουν περίπου το 87% της θερμικής παραγωγής του συστήματος, με σημαντικότερες τις μονάδες ατμού και τους συνδυασμένους κύκλους. Επίσης παρατηρείται ελαφρά αύξηση της συνολικής αποκοπής ΑΠΕ στο Ενιαίο Σ.Η.Ε Κύπρου-Κρήτης . Παρουσιάζεται ακόμα και η ετήσια εκπομπή ρύπων για κάθε αυτόνομο σύστημα, αλλά και για το Ενιαίο. Ακόμα παρουσιάζεται αναλυτικά η αναμενόμενη ροή ισχύος μεταξύ των 2 συστημάτων με συνολική εισροή ενέργειας προς την Κρήτη περίπου 987 GWh και προς την Κύπρο 1 GWh. Η ετήσια κάλυψη της ζήτησης της Κρήτης από την Κύπρο κυμαίνεται περίπου στο 33%, ποσοστό πολύ σημαντικό.
Τέλος πραγματοποιείται ανάλυση 3 Σεναρίων ευαισθησίας για τα παραπάνω αποτελέσματα που αφορούν: Α) Την επίπτωση της διασύνδεσης σε ενδεχόμενη πολύ σοβαρή καταστροφή όπως η έκρηξη στο Μαρί, Β) Την επίπτωση της υιοθέτησης ενιαίας τιμής καυσίμων μαζούτ και diesel στα δύο διασυνδεόμενα συστήματα και Γ) την επίπτωση αύξησης της ελάχιστης παραγωγής μίας μονάδας λόγω περιορισμών δικτύου.
Abstract
Euro-Asia Interconnector project plans to interconnect the power systems of Israel, Cyprus and Crete with future interconnection to the mainland of Greece via DC undersea cables. This interconnection is expected to have significant impact on the economic operation of the two largest autonomous power systems of the Mediterranean Sea, Cyprus and Crete. This thesis focuses on the impact on the economic operation of the Power systems of Crete and Cyprus due to their Interconnection, based on actual data on 2010.
A thorough description of the Interconnected Systems with emphasis on the characteristics of the annual demand, and data on Electrical Energy production data, and Transmission and Distribution is provided. Joint operation of the power systems Cyprus-Crete is of particular interest.
The interconnection creates a large unified power system with peak demand 1662,90 MW and annual demand 7,9 TWh for the examined year. This system consists of 6 thermal power Stations with total capacity of 2245.3MW. Base units, with low flexibility present large portion of the installed capacity of the unified power systems. Additional challenges come from the significant Renewable Energy Sources (RES) share. Crete since 2000 meets over 10% of the annual demand from Wind power while periods with high wind power penetration have been recorded. The unified power system will be connected to photovoltaic systems with installed power 90 MW and 330MW wind power and it’s expected to suffice the 9,47% of the demand.
The impacts on the economic operation of the two systems, was studied via suitably modified equations of MATLAB software for the unit commitment and the economic dispatch; for both each system separately and the unified system. Realistic data for the demand, the availability of the units and the Renewable Energy Sources (RES) production were used as inputs. Estimations about the demand prediction error, the production from RES and the technical restrictions of the production units had been also taken into account.
Euro-Asia interconnection results in the reduction of the consumption of diesel fuel which has as a result the reduction of the total thermal budget by 15 million €. Cyprus contributes in the production of the Unified System by 76,29% and Crete by 23,71%, respectively. The thermal power Stations of Vasilikos, Dekelia and Atherinolakos cover almost the 87% of the system’s production. There is slight increase in the expected total shedding RES in unified power system. The annual expected emissions of for each autonomous system and for the unified system are also presented. The expected flow of power between the two systems with a total energy input to Crete about 987 GWh and from Cyprus 1 GWh is also presented in detail. Crete is expected to import 33% of the annual needs from Cyprus.
Finally, a sensitivity analysis with three scenarios was performed regarding: A) The impact of interconnection when a rare but catastrophic event, like the explosion at Mari in July 2011 takes place, B) The impact of using common price for fuels in both systems and C) Τhe impact of increasing the minimum output of one unit to relieve voltage profile issues.
Συνημμένα:
-
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΑΝΤΩΝΗΣ.docx
Μεταφορτώσεις: 139,
Μέγεθος: 31 KB application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document
