Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας σε οικιακά ΦΒ συστήματα - Λυμπέρη, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος, 2018)
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη ενός συστήματος ΦΒ–μπαταρίας σε οικιακό καταναλωτή χαμηλής τάσης. Πιο συγκεκριμένα, η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως σκοπό: α) τον προσδιορισμό της ενδεδειγμένης διαστασιολόγησης των συνιστωσών ενός τέτοιου συστήματος (εγκατεστημένη ισχύς ΦΒ, χωρητικότητα μπαταρίας, ισχύ αντιστροφέα μπαταρίας), β) την ανάλυση της επίπτωσης των μηχανισμών γήρανσης της μπαταρίας στην οικονομική και τεχνική λειτουργία του συστήματος ΦΒ–μπαταρίας, γ) τον προσδιορισμό της επίδρασης των διαφορετικών στρατηγικών φόρτισης στην οικονομική και τεχνική λειτουργία του συστήματος ΦΒ–μπαταρίας. Για την επίτευξη των παραπάνω αναλύθηκαν και μοντελοποιήθηκαν όσο το δυνατόν περισσότεροι δείκτες αξιολόγησης (~28 δείκτες) τόσο οικονομικοί όσο και τεχνικοί κάτι που προσδίδει στην παρούσα εργασία μία επιπλέον προστιθέμενη αξία. Επίσης ορίστηκαν και απεικονίστηκαν με μονοσήμαντο τρόπο οι ροές ισχύος και ενέργειας και συσχετίστηκαν με τον τρόπο μέτρησης, συμψηφισμού και εκκαθάρισης στα πλαίσια της λειτουργίας αυτού του συστήματος. Ακόμη, πραγματοποιήθηκε μία εκτενέστατη παραμετρική ανάλυση ως προς κάθε μεταβλητή που επηρεάζει την οικονομικότητα της επένδυσης και την καθημερινή λειτουργία του εν λόγω συστήματος. Για όλα τα παραπάνω, αναπτύχθηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης σε περιβάλλον MATLAB και πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις συστήματος με χρήση πραγματικών χρονοσειρών σε χρονικό διάστημα δεκαπενταλέπτου. Αρχικά, έγινε μια σύντομη παρουσίαση των εξελίξεων στις πολιτικές υποστήριξης ΦΒ συστημάτων σε νοικοκυριά, παρουσιάστηκαν μελέτες που αφορούν την ενσωμάτωση μπαταρίας σε οικιακά ΦΒ συστήματα που συνδέονται στο Δίκτυο και περιγράφηκε η νομοθεσία του ενεργειακού συμψηφισμού που εφαρμόζεται στην Ελλάδα. Στην συνέχεια, παρουσιάστηκε η αρχή λειτουργίας της μπαταρίας και περιγράφηκαν τα χαρακτηριστικά των τεχνολογιών μπαταρίας ιόντων λιθίου και μολύβδου οξέος που χρησιμοποιούνται σε οικιακά συστήματα. Επίσης, σταχυολογήθηκαν οι αρχιτεκτονικές σύνδεσης του συστήματος ΦΒ–μπαταρίας και τα οφέλη που προσφέρει η ενσωμάτωση μπαταρίας στο σύστημα αυτοπαραγωγής με ΦΒ. Τέλος, περιγράφηκαν οικονομικοί, ενεργειακοί δείκτες και δείκτες αξιολόγησης του Δικτύου που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση του συστήματος ΦΒ–μπαταρίας. Χρησιμοποιώντας μοντέλο τιμολόγησης του υφιστάμενου προγράμματος ενεργειακού συμψηφισμού πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση του συστήματος ΦΒ–μπαταρίας με ανάλυση δεκαπενταλέπτου και υλοποιήθηκε η διπλωματική με στόχο την επίτευξη των παραπάνω σκοπών που τέθηκαν (ενδεδειγμένη διαστασιολόγηση, μηχανισμοί γήρανσης, στρατηγικές φόρτισης και παραμετρική ανάλυση).