Η διπλωματική εργασία διερευνά τη χρήση ενός προγραμματιστικού μοντέλου βελτιστοποίησης με χρήση γραμμικού προγραμματισμού. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας καταλαμβάνουν αυξανόμενο συνεχώς κομμάτι της παγκόσμιας αγοράς παραγωγής ενέργειας. Ειδικά η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου γνωρίζει ραγδαία ανάπτυξη. Οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών πάνελ συνδυάζονται πλέον και με συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας (BESS), με πολλαπλά οφέλη, όπως την αύξηση της ιδιοκατανάλωσης από τους παραγωγούς, τη βελτιστοποίηση του κέρδους, με εκμετάλλευση φτηνής ενέργειας κατά τη διάρκεια της νύχτας που μηδενίζεται η παραγωγή από τα PV, τη μείωση του αποτυπώματος σε CO₂ και άλλα. Ανάλογα με τον τρόπο τιμολόγησης από τους παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας για την απορροφηθείσα από το δίκτυο και την εγχεόμενη στο δίκτυο ενέργεια και ανάλογα με τους κανόνες αυτής της αλληλεπίδρασης, μπορεί να προκύψει ένας βελτιστοποιημένος τρόπος αγοράς/πώλησης της ενέργειας που παράγεται από το PV και της ενέργειας που αποθηκεύεται στη μπαταρία, σε σχέση με την κατανάλωση. Στην παρούσα διπλωματική εργασία κατασκευάστηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης σε γλώσσα Python και με χρήση του πακέτου λογισμικού Pyomo παρήχθησαν και αναλύθηκαν αποτελέσματα ιδανικής διαστασιολόγησης συστημάτων PV-BESS και ιδανικής αγοραπωλησίας ενέργειας με δυναμική τιμολόγηση ανά ώρα.

The thesis investigates the use of an optimization programming model, using linear programming (LP). Renewable energy sources play a constantly increasing role in the global energy production market. In particular, the exploitation of solar energy, though the photovoltaic phenomenon, is experiencing a rapid growth. Photovoltaic installation are now commonly being combined with battery energy storage systems (BESS), with multiple benefits, such as increased self-consumption of the consumers, maximizing profit, by nighttime utilization of cheap energy produced and/or stored during the day and the reduction of the carbon footprint. Depending on the tariffs imposed by energy providers for the imported and exported energy to the grid and according to the rules imposed upon this interaction, an optimized manner of importing/exporting energy to and from the battery can be developed. In this thesis, a simulation model was built using Python and the Pyomo software package, in order to produce and subsequently analyze results regarding the optimal sizing of PV-BESS systems and the ideal energy trading strategy under the assumption of an hourly dynamic tariff.