Οικονομική λειτουργία μη κρίσιμων φορτίων σε εγκατάσταση υπό καθεστώς ενεργειακού ή λογιστικού συμψηφισμού
Loading...
Date
2026-10-01
Authors
Βασιλάκης, Ευάγγελος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την οικονομική λειτουργία των μη κρίσιμων φορτίων μιας οικιακής εγκατάστασης αυτοπαραγωγής, κατά τη μετάβαση από το ευνοϊκό καθεστώς του ενεργειακού συμψηφισμού (Net-Metering) στο απαιτητικό πλαίσιο του ταυτοχρονισμένου λογιστικού συμψηφισμού (Net-Billing). Στη σύγχρονη ενεργειακή πραγματικότητα, η δυναμική τιμολόγηση τιμωρεί αυστηρά την αναντιστοιχία ηλιακής παραγωγής και οικιακής ζήτησης, καθιστώντας τον ταυτοχρονισμό (load shifting) μονόδρομο για τη βιωσιμότητα τέτοιων επενδύσεων.Για την επίλυση του προβλήματος, αναπτύχθηκε ένα προηγμένο μαθηματικό μοντέλο Μεικτού Ακέραιου Γραμμικού Προγραμματισμού (MILP), σχεδιασμένο να λειτουργεί ως Σύστημα Ενεργειακής Διαχείρισης (HEMS). Ο αλγόριθμος ελαχιστοποιεί το ημερήσιο λειτουργικό κόστος μετατοπίζοντας στοχευμένα την κατανάλωση των ευέλικτων φορτίων —συγκεκριμένα, μετατρέποντας τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα σε ενεργή «θερμική μπαταρία»— σεβόμενος αυστηρά τους θερμοδυναμικούς περιορισμούς και τα όρια άνεσης του χρήστη.Η αξιολόγηση διεξήχθη μέσω ετήσιας προσομοίωσης με πραγματικά δεδομένα, εξετάζοντας διαφορετικές χωρητικότητες δεξαμενής (150 L, 300 L, 450 L) υπό συνθήκες μεταβλητών τιμών χονδρικής. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την υπεροχή της ευφυούς διαχείρισης: Το σύστημα διατήρησε τον χρόνο απόσβεσης (DPP) σταθερά στα 2,0 έτη στο Net-Billing, αποφεύγοντας οικονομικές απώλειες της τάξης των 7.300 € στη συνολική Καθαρή Παρούσα Αξία (NPV) έναντι της χρήσης ενός κλασικού, «άκαμπτου» θερμοστάτη (Rule-Based Control). Επιπλέον, αναδείχθηκε η δεξαμενή των 300 L ως η βέλτιστη (optimal sizing) αρχιτεκτονική επιλογή.Η εργασία αποδεικνύει ότι τα λογισμικά έξυπνης διαχείρισης αποτελούν το κλειδί για την ανεξαρτητοποίηση του σύγχρονου «καταναλωτή-παραγωγού» (prosumer) από τις διακυμάνσεις της αγοράς, ενισχύοντας ταυτόχρονα τη σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Στο μέλλον, το μοντέλο μπορεί να βελτιωθεί μέσω μεθόδων προγνωστικού ελέγχου (Model Predictive Control) και αλγορίθμων μηχανικής μάθησης για ακριβέστερες προβλέψεις καιρού και ζήτησης.Η εργασία δομείται ως εξής: Το Κεφάλαιο 1 εισάγει στο πρόβλημα και στα καθεστώτα Net-Metering και Net-Billing. Το Κεφάλαιο 2 αναλύει τεχνικά και οικονομικά τα μη κρίσιμα φορτία και τη χρησιμότητά τους.Στο Κεφάλαιο 3 διατυπώνεται αναλυτικά το μαθηματικό μοντέλο MILP, οι αντικειμενικές συναρτήσεις και οι περιορισμοί. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων (3D & 2D γραφήματα) και η εκτενής οικονομική ανάλυση ευαισθησίας. Τέλος, το Κεφάλαιο 5 συνοψίζει τα τελικά συμπεράσματα και τις μελλοντικές προοπτικές.
Description
Keywords
Μη κρίσιμα φορτία, Ενεργειακός συμψηφισμός, Λογιστικός συμψηφισμός, Ετεροχρονισμός φορτίου, Θερμική αποθήκευση, Ευέλικτα φορτία, Ταυτοχρονισμός φορτίου, Θερμικές μπαταρίες