Επίπτωση της διείσδυσης φωτοβολταϊκών συστημάτων στο μη διασυνδεδεμένο σύστημα ηλεκτρικής ενεργείας της Κρήτης.

Abstract

Το νησί της Κρήτης, λόγω της γεωγραφικής του θέσης διαθέτει πλούσιο ηλιακό δυναμικό επομένως οι συνθήκες εκμετάλλευσης αυτής της πηγής ενέργειας είναι εξαιρετικές. Το γεγονός αυτό έχει απασχολήσει αρκετούς ιδιώτες που θέλουν να επενδύσουν σε εγκαταστάσεις Φωτοβολταϊκών Συστημάτων (ή Φ/Β), στο Αυτόνομο Ηλεκτρικό Δίκτυο του νησιού. Η συνολική αδειοδοτημένη ισχύς Φ/Β που έχει εγκρίνει η Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (Ρ.Α.Ε.) για το νησί ανέρχεται στα 88 MW εκ’ των οποίων τα 55 MW έχουν ήδη εγκατασταθεί. Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο την αποτίμηση της παραγωγής της συνολικής αδειοδοτημένης ισχύος Φ/Β Συστημάτων σε ζητήματα που έχουν να κάνουν με την οικονομική και αξιόπιστη λειτουργία του αυτόνομου συστήματος του νησιού. Έτσι γίνεται μία παρουσίαση της μεθοδολογίας για την αποτίμηση της αξίας της παραγωγής Φ/Β Συστημάτων στο αυτόνομο Σ.Η.Ε. της Κρήτης και εξετάζονται οι πιθανές επιπτώσεις της αυξημένης συμμετοχής της παραγωγής τους στο σύνολο της ηλεκτροπαραγωγής του νησιού. Στις ημέρες υψηλής ζήτησης η μέση αξία της παραγωγής είναι 253 €/MWh και η αποφυγή αέριων ρύπων 924 kg/MWh. Σε κάποιες καλοκαιρινές ημέρες η αξία της παραγωγής μπορεί να φτάσει τα 392 €/MWh και μόνο σε αυτές τις ημέρες είναι συμφέρουσα αν συγκριθεί με την αποζημίωση για το 2012 των 0,35 €/kWh. Η μεγάλη τιμή της αξίας παρουσιάζεται λόγω της υψηλής αποφυγής πετρελαίου Ντήζελ καθώς αγγίζει τα 350 lt/MWh κατά μέσο όρο. Κατά το χαμηλό φορτίο αποφεύγεται η χρήση ακριβών μονάδων καθώς οι αεριοστρόβιλοι είναι συνήθως εκτός λειτουργίας. Έτσι η αξία της παραγωγής Φ/Β περιορίζεται μόνο στα 110,4 €/MWh. Η λειτουργία των Φ/Β έχει σημαντική αξία για το Σύστημα της Κρήτης ειδικά κατά τη διάρκεια ημερών υψηλού φορτίου, αλλά η αξία αυτή αποδείχθηκε πως είναι μικρότερη από την τιμή αποζημίωσης.

The island of Crete presents very favourable solar radiation conditions. This has created significant interest in the installation of Photovoltaics (PVs) in the Autonomous Power System of the island. Already 55 MW have been installed out of the 88 MW that have gained authorization by the Regulatory Authority of Greece. This thesis aims to present the potential impact of the installation of all the PVs on the economic operation of the island of Crete. Initially, based on the dispersion of PVs all over the island, their production was estimated. Then, using the actual economic dispatch schedule of the power system of Crete for 2008 and an optimization algorithm based on Sequential Quadratic Programming, it was estimated what would have been the impact of this PV production on the economic operation of the power system of the island of Crete. The units that operated were only allowed to reduce their output in the most optimal way because of the PV production. The simulations focused on the days with highest and lowest daily consumption of each month so that various operational have been examined investigating the impact of PVs on the fuel consumption, cost savings and emissions avoidance. The key findings of the research are the following: On days with high demand, gas Turbine units usually reduce their production, and in none of the days are the Diesel units affected. The diesel oil consumption is reduced on average 350 lt/MWh while the mazout (heavy fuel consumption) is reduced on average by 21 kg/MWh. During these days the economic value of PV production is about 253 €/MWh while the CO2 avoidance is 924 kg/MWh. During the summer days of high demand the economic value of production can reach 392 €/MWh. It was only during these days that the economic value of PV production could have been higher than the remuneration tariff of 2012, i.e. 0,35 €/kWh. For low demand days, the economic diesel units are affected, since there are not many units committed to reduce their output in favour of PVs. The diesel oil consumption is reduced on average 132 lt/MWh while the mazout is reduced on average by 76 kg/MWh. During these days the economic value of PV production is about 110,4 €/MWh while the CO2 avoidance is 567 kg/MWh. Therefore PV have both economic and environmental benefits but the economic benefits are lower than currently remunerated.