Μοντελοποίηση και ανάλυση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλής αδράνειας της Κύπρου και προτεινόμενες λύσεις μέσω μπαταριών Grid Forming με τη χρήση του λογισμικού STEPSS - Θεολόγου, Γιώργος (My University, 2025)
Τα συστήματα χαμηλής αδράνειας αποτελούν ένα σημαντικό πρόβλημα στις μέρες μας, καθώς είναι ένα πολυσυζητημένο θέμα. Με τον όρο αδράνεια στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, αναφερόμαστε στην κινητική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στα περιστρεφόμενα μέρη των σύγχρονων μηχανών. Πιο συγκεκριμένα, συστήματα χαμηλής αδράνειας ονομάζονται αυτά τα οποία με το καιρό απομακρύνονται από τους παραδοσιακούς τρόπους παραγωγής ενέργειας και στρέφονται κυρίως στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Έτσι λοιπόν, λόγω της κλιματικής αλλαγής, οι περισσότερες χώρες έβαλαν στόχο μέσα στα επόμενα χρόνια να κινηθούν πιο “πράσινα” και να χρησιμοποιούν όσο το λιγότερο δυνατό σύγχρονες μηχανές, οι οποίες χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα, όπου η χρήση τους είναι βλαβερή προς το περιβάλλον. Το γεγονός αυτό όμως περιέχει προκλήσεις οι οποίες πρέπει να ληφθούν σημαντικά υπόψη. Η αδράνεια αυτή παίζει σημαντικό ρόλο στο σύστημα αφού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σαν “back up” επιλογή σε περίπτωση που παρουσιαστεί μια ανωμαλία στο σύστημα. Από την άλλη πλευρά, οι ΑΠΕ οι οποίες συνδέονται στο σύστημα με ηλεκτρονικά ισχύος, έχουν σχετικά χαμηλά ποσοστά αδράνειας με αποτέλεσμα να μην μπορεί να δώσει στο σύστημα την απαραίτητη ασφάλεια και αξιοπιστία. Έτσι, ειδικά στη Κύπρο το οποίο είναι ένα νησί το οποίο φημίζεται για τον ήλιο, όσο και για τον άνεμο, το ζήτημα και ο στόχος είναι οι ΑΠΕ να είναι η κύρια πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό όμως, είναι ένα σημαντικό πρόβλημα αφού αυτές οι πηγές ενέργειες αποσυνδέουν τις σύγχρονες γεννήτριες από το σύστημα, οι οποίες είναι αυτές που δίνουν και την κατάλληλη αδράνεια στο δίκτυο. Στην παρούσα εργασία θα θίξουμε το θέμα όσο αφορά το πρόβλημα της χαμηλής αδράνειας στα μελλοντικά σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς θα εστιάσουμε σε πιθανούς τρόπους αντιμετώπισης του προβλήματος για ολόκληρο το κόσμο και πιο συγκεκριμένα την Κύπρο. Ακολούθως, θα γίνει βιβλιογραφική ανασκόπηση με βάση διάφορες έρευνες ώστε να αναφερθούν και να συζητηθούν μερικές από τις προτεινόμενες λύσεις που δόθηκαν για την αντιμετώπιση του προβλήματος. Επιπρόσθετα, θα παρθούν τα δεδομένα για το δυναμικό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Κύπρου από το DigSILENT PowerFactory και έπειτα θα μοντελοποιηθεί το Κυπριακό σύστημα στo λογισμικό STEPSS. Θα γίνει η ανάλυση της δυναμικής συμπεριφοράς του συστήματος, θα ενσωματωθούν τεχνολογίες Grid Forming στο Κυπριακό σύστημα και τέλος θα εκτελεστούν και θα συγκριθούν αρκετές προσομοιώσεις για διάφορα σενάρια, με διαφορετικά μέσα, με σκοπό να βρεθεί ο καταλληλότερος τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος της χαμηλής αδράνειας.
Keywords: Δυναμική Συμπεριφορά; STEPSS; Χαμηλή Αδράνεια; Προβλήματα; Προτεινόμενες Λύσεις; Grid Forming; Dynamic Behavior; STEPSS; Low Inertia; Problems; Proposed Solutions; Grid Forming