Optymalizacja mocy zainstalowanej w słoneczno-wiatrowo-pompowym układzie źródeł energii
Rozprawa doktorska podejmuje problematykę szeroko rozumianej integracji odnawialnych źródeł energii (OZE) do krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE). Analiza literatury pokazuje, iż za jedno ze skuteczniejszych rozwiązań w zakresie zwiększenia udziału N(niedyspozycyjne)OZE w pokrywaniu zapotrzebowania na energię, przy jednoczesnym ograniczeniu konsekwencji płynących z ich niedyspozycyjności należy uznać budowę źródeł energii wykorzystujących te źródła OZE, które są dla siebie komplementarne w czasie. Ponadto układ taki należy wyposażyć w magazyn energii, tak by nadwyżki energii powstające w okresie sprzyjających warunków atmosferycznych mogły zostać wykorzystane gdy nadejdzie cisza wiatrowa lub/i w sposób długotrwały będzie utrzymywało się znaczne zachmurzenie. W związku z powyższym za jeden z celów pracy przyjęto budowę modeli matematycznych pozwalających na dyskretną symulację zachowania słoneczno-wiatrowo- pompowego (PV-TW-ESP) układu źródeł energii zasilającego wybraną grupę odbiorców oraz posiadającego przyłącze do KSE. Dla układu PV-TW- ESP zaproponowano pięć scenariuszy/zasad współpracy z KSE oraz jeden, dla którego układ źródeł energii pozbawiono magazynu energii. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, iż możliwe jest wyznaczenie takiej konfiguracji mocy znamionowej PV oraz TW w układzie PV-TW-ESP by suma wymiany energii elektrycznej (wpływ na KSE) była ograniczona, przy jednoczesnym spełnieniu zadanych ograniczeń.
Optimization of the installed capacity in the solar-wind-pumped storage hydroelectricity power source.
This doctoral thesis entitled is dedicated to the problem of integrating renewable energy sources (RES) to the national power system. Introduction of the RES (and V (variable)RES) to the power grid is usually perceived as beneficial hence it leads to a decrease in exhaustible natural resources exploitation, has positive or at least neutral impact on the natural environment and creates new work places. However VRES are a serious challenge for the power grid operator due to their intermittent and to an only limited extend predictable nature. Given these facts the aim of this doctoral thesis was to: create discrete mathematical models which will enable simulation and analysis of PV-WT-PSH operation under various circumstances; propose PV-WT- PSH-load cooperation scenarios with the national power grid; formulate optimization models with objective function to minimize the total energy exchange between PV-WT- PSH-load and national power grid; solve optimization models by means of the exhaustive search and analyses obtained results. Results (inter allia): it is possible to determine such nominal power in PV and WT which will enable reduction of the total energy exchange with power grid and simultaneously satisfies imposed constraints; introduced scenarios not only lead to an increase in energy usage from PV and WT but also downsize energy exchange with the national grid.
