ΕΞΥΠΝΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥΣ ΣΕ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία διερευνά ένα νέο μοντέλο δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, αυτό των Έξυπνων Δικτύων (Smart Grid), το οποίο αναμένεται να εδραιωθεί στο άμεσο μέλλον καθώς προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία και αποδοτικότητα, ταυτόχρονα με την ελαχιστοποίηση του κόστους λειτουργίας. Τα Έξυπνα ή αλλιώς Ευφυή Δίκτυα θα επιτρέπουν την αποδοτικότερη χρήση της υπάρχουσας εγκατεστημένης ισχύος και της υποδομής μεταφοράς και διανομής ενέργειας, με χαμηλότερη ένταση εκπομπών αερίων. Τα χαρακτηριστικά τους, που εντοπίζονται σε όλα τα στάδια, από την παραγωγή, τη μεταφορά και τη διανομή έως την κατανάλωση και την εμπορία ενέργειας θα καταστήσουν το δίκτυο πιο αποδοτικό, εύρωστο, φιλικό προς το περιβάλλον και εύκολα διαχειρίσιμο, ενώ διευκολύνεται η παρακολούθηση και ο έλεγχος σε όλα τα συστατικά στοιχεία του. Παράλληλα με την αξιοποίηση των σύγχρονων τεχνολογιών επικοινωνίας και των καινοτόμων μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης, η αναβάθμιση του δικτύου προβλέπεται να είναι ραγδαία. Τέλος θα εξετάσουμε τα έξυπνα δίκτυα ως προς το σύνολο τους ενώ παράλληλα θα επικεντρωθούμε στον τρόπο με τον οποίο επιδρούν στις ηλεκτρομηχανολογικές διατάξεις που διασυνδέονται/τροφοδοτούνται από αυτά. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια του Έξυπνου Δικτύου (smart grid), τα χαρακτηριστικά και τα στοιχεία που το καθιστούν αναγκαία συμπεριφορά και υποδομή για το μέλλον των υπηρεσιών και των δικτύων μας. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η έννοια της «Έξυπνης Πόλης» (smart city) με πλήθος παραδειγμάτων από την Ελλάδα και τον κόσμο, σε πόλεις μικρής, μεσαίας και μεγάλης κλίμακας, με αντίστοιχες εφαρμογές. Ακόμη αναπτύσσονται τα δίκτυα των «Έξυπνων Πόλεων» στην Ελλάδα, η γεωμορφολογία της οποίας αποτελεί πρόκληση για τη δημιουργία τέτοιων δομών. Στο τρίτο κεφάλαιο αναπτύσσονται οι μεταφορές στην έξυπνη πόλη, ξεκινώντας με σχολιασμό στη κινητικότητα (mobility) στο παρόν και όσα προβλέπονται στο άμεσο μέλλον με την παρούσα τεχνολογία αιχμής. Η αρχιτεκτονική των μεταφορών και η ηλεκτροκίνηση αναπτύσσονται, με την τελευταία να δίνει νέες ενεργειακές προοπτικές στην σημερινή εικόνα ροής και παροχής ενέργειας από τους παραδοσιακούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας, στη φορητή, άμεσα προσβάσιμη ενέργεια των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Εξετάζονται λοιπόν οι πιθανές ροές ενέργειας μεταξύ παρόχου και οχημάτων, καθώς και οι πιθανές επιπτώσεις στη νέα αυτή πολιτική και τέλος αναπτύσσεται η διαχείριση της κυκλοφορίας στην έξυπνη πόλη. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναπτύσσεται η σχέση των έξυπνων δικτύων και των μετρητών (smart meters). Εισαγωγικά αναφέρεται η εικόνα των μετρητών και των χρήσεων τους στο παρόν, ενώ στη συνέχεια δίδεται η προοπτική του μέλλοντος με αναφορά στην έξυπνη τηλεμέτρηση (smart metering). Αναφέρονται εφαρμογές και η δεκτικότητα της αγοράς ανά χώρα με χρήσιμες κοινωνικές παρατηρήσεις. Τέλος παρουσιάζεται η πορεία της χώρας μας στην εγκατάσταση και χρήση έξυπνων μετρητών και πρωτοβουλίες που έχουν αναληφθεί προς αυτή την κατεύθυνση.