Οι σύγχρονες απαιτήσεις για την καλύτερη διαχείριση του ενεργειακού δυναμικού μιας χώρας σε συνδυασμό με τις σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις των ευφυών δικτύων ενέργειας, τα οποία έχουν δυνατότητες συγκέντρωσης, ανάλυσης και πρόβλεψης της συμπεριφοράς όλων των συστημικών χαρακτηριστικών του δικτύου, παρουσιάζουν συνέχεια νέες προκλήσεις και ευκαιρίες για τη βέλτιστη εξοικονόμηση, άλλα και ορθολογικότερη διαχείριση των εν λόγω χαρακτηριστικών.
Οι λύσεις για την καλύτερη διαχείριση του φορτίου και για την εξοικονόμηση ενέργειας συμπεριλαμβάνουν τεχνικές, όπως η μετατόπιση φορτίου πέρα από τις ώρες αιχμής, η εξομάλυνση των αιχμών του φορτίου και η απόκριση ζήτησης.
Ειδικότερα για την απόκριση ζήτησης, τα στατιστικά δίχνουν ότι η μείωση της ζήτησης σε περιόδους αιχμής μειώνει ένα βασικό ζητούμενο, το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται οι μηχανισμοί για την αυτοματοποιημένη διαχείριση της ενεργειακής ζήτησης και η επεξήγηση των αρχών λειτουργίας τους. Σκοπός της αυτοματοποιημένης διαχείρισης είναι ο έλεγχος των ενεργειακών φορτίων, ο οποίος βελτιστοποιεί την καμπύλη της ζήτησης και το ενεργειακό κόστος.
Στο εισαγωγικό κεφάλαιο περιγράφεται η υφιστάμενη κατάσταση, στο δεύτερο κεφάλαιο εξηγείται ο τρόπος ενσωμάτωσης των τεχνικών αυτοματοποιημένης διαχείρισης της ζήτησης στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Στο τρίτο κεφάλαιο ορίζονται οι τεχνικές διαχείρισης της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, Demand Side Management (DSM), Demand Response (DR) και παρουσιάζονται υπάρχοντα προγράμματα δυναμικής τιμολόγησης. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται το προφίλ της ζήτησης και τα φορτία που συμμετέχουν σε αυτό. Στη συνέχεια προτείνονται διάφοροι μηχανισμοί διαχείρισης της ζήτησης για επιλεγμένη κατηγορία φορτίων. Συγκρίνονται διαφορετικά σενάρια χρήσης μηχανισμών DR. Οι προσομοιώσεις δείχνουν την επίδραση των μηχανισμών στη συνολική ζήτηση αλλά και τα οικονομικά οφέλη που προκύπτουν σύμφωνα με τη δυναμική τιμολόγηση. Τέλος γίνονται προτάσεις για τη μελλοντική επέκταση των μηχανισμών.
The contemporary demands in optimal management of the energy dynamic of a country, in combination with the important advancements of intelligent power grids, that are able to store, analyze and predict the behavior of the systems features of the grid, constantly present new challenges and opportunities for the optimal saving and management of those features.
The solutions for the better load management and energy saving include techniques like Loads Shifting, Peak Saving and Demand Response.
For Demand Response in particular, statistics from countries that have gathered data for a good number of years, like, for instance, the USA, prove that demand reduction in peak times reduce in turn a core request, which of the electricity production cost.
In the present dissertation the mechanisms for automated management of energy demand are presented and their main operations principles are explained. The scope of automated management is the control of the energy loads that optimizes the demand curve and the energy cost.
The introductory unit describes the current status and trends, the second unit explains the methods of embedding automated demand management in the power grids. The third unit the techniques of electricity demand management are defined, Demand Side Management (DSM), Demand Response (DR), and existing programs of dynamic pricing are presented. Further on, the demand profile and the contributing loads are analyzed. The fourth unit analyses several demand management mechanisms for a selected category of loads. Various Demand Response mechanisms scenarios are compared. The simulations illustrate the effect of those mechanisms in the overall demand plus the financial benefits that arise based on dynamic pricing. Finally, proposals for future expansion of the mechanisms are made.
Μηχανισμοί Αυτοματοποιημένης Διαχείρισης της Ενεργειακής Ζήτησης