Οι ΑΠΕ και τα έξυπνα δίκτυα

Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο είναι ένα Ιδρυμα που έχει κερδίσει τον σεβασμό της διεθνούς πανεπιστημιακής κοινότητας. Οι φοιτητές του αριστεύουν στα καλύτερα πανεπιστήμια του κόσμου, ενώ οι καθηγητές του επηρεάζουν την ερευνητική κοινότητα της υφηλίου. Δεν θα μπορούσε, λοιπόν, παρά να βρίσκεται εκεί η ομάδα του καθηγητή Νίκου Χατζηαργυρίου, ενός εκ των 14 ελλήνων επιστημόνων με τη μεγαλύτερη απήχηση για το 2019 σύμφωνα με το Thomson Reuters και τις περισσότερες ετεροαναφορές παγκοσμίως.

H ερευνητική ομάδα Smart RUE (Research Unit for Electricity) έχει δημιουργηθεί πριν από 20 και πλέον χρόνια με σκοπό την πραγματοποίηση εφαρμοσμένης έρευνας και την ανάπτυξη καινοτομίας για την υποστήριξη της μετάβασης των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας στη νέα εποχή της υψηλής διείσδυσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ), του αποκεντρωμένου ελέγχου και των διεσπαρμένων ενεργειακών πόρων και της ψηφιοποίησης.

Η έρευνα. Και βέβαια ανήκει στο εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ που αποτελεί σήμερα μια από τις πλέον γνωστές και επιτυχημένες ερευνητικές ομάδες στην Ευρώπη σε θέματα ευφυών δικτύων και ενσωμάτωσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Οπως λέει ο ίδιος ο κ. Χατζηαργυρίου μιλώντας στα «ΝΕΑ», το εργαστήριό του αποτελείται από 40 περίπου άτομα, μεταδιδακτορικούς ερευνητές, υποψήφιους διδάκτορες, νέους ερευνητές και ειδικούς σε πληροφοριακά συστήματα και χρηματοδοτείται σχεδόν αποκλειστικά από ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Η έρευνα του δε, βασίζεται στην εφαρμογή τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών στην ενέργεια και αφορά στη βέλτιστη λειτουργία και προγραμματισμό των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με έμφαση στα δίκτυα διανομής, σε μη-διασυνδεμένα νησιά με υψηλή διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, στην πρόβλεψη παραγωγής των μονάδων τους, στην έξυπνη διαχείριση του φορτίου, στην ηλεκτροκίνηση, στα μικροδίκτυα, στις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας, κ.ά. Εχει αναπτύξει δε ως σήμερα σχεδόν τα πάντα: σειρά καινοτόμων μεθόδων και εργαλείων, όπως έξυπνους μετρητές και οικιακούς ελεγκτές φορτίου για τον αυτόματο έλεγχο οικιακών συσκευών με σκοπό τη μείωση της κατανάλωσης και παράλληλα την υποστήριξη του δικτύου, σύστημα ενεργειακής διαχείρισης μη διασυνδεμένων νησιών, κ.λπ., πρωτότυπους σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, οικιακές ανεμογεννήτριες, ενώ έχει πραγματοποιήσει διάφορες πιλοτικές εγκαταστάσεις στην Ελλάδα και στο εξωτερικό.

Οπως εξηγεί ο κ. Χατζηαργυρίου, το εργαστήριο διαθέτει μια πολύ σύγχρονη εργαστηριακή υποδομή που επιτρέπει την εκτέλεση προσομοιώσεων πραγματικού χρόνου και εφαρμοσμένων δοκιμών, π.χ. κεντρικών και αποκεντρωμένων ελεγκτών, αντιστροφέων ηλεκτρονικών ισχύος, συστημάτων προστασίας κ.λπ., και αξιοποιείται για την παροχή προηγμένης εκπαίδευσης.

Προγράμματα. Η ερευνητική ομάδα του στην πορεία των χρόνων έχει συντονίσει και συμμετάσχει σε περισσότερα από 40 ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα και έχει αναπτύξει σημαντικές συνεργασίες με την εγχώρια βιομηχανία και ενεργειακούς φορείς παροχής ενέργειας. Μάλιστα, τo δημοσιευμένο έργο της απολαμβάνει ευρείας διεθνούς αναγνώρισης με περισσότερες από 30.000 αναφορές. Μέλη της ομάδας έχουν λάβει σημαντικές διακρίσεις και βραβεύσεις και πολλά παίζουν ενεργό ρόλο σε διεθνείς επιστημονικές ομάδες εργασίας, επιτροπές και οργανισμούς, έχουν δε αναπτύξει ευρείες συνεργασίες με πανεπιστήμια και παραγωγικούς φορείς Ευρώπης, ΗΠΑ και Κίνας. Ως αποτέλεσμα της δραστηριότητάς του, το εργαστήριο σήμερα αποτελεί πόλο έλξης ερευνητών από το εξωτερικό έχοντας τα τελευταία χρόνια φιλοξενήσει περισσότερους από 20 ερευνητές από την Ευρώπη, την Αμερική και την Κίνα και έχει διοργανώσει διάφορες διαλέξεις, διεθνή σεμινάρια, θερινά σχολεία για νέους ερευνητές, κ.λπ.

«Το τελευταίο διάστημα η ομάδα δραστηριοποιείται ιδιαίτερα στην υποστήριξη ενεργειακών κοινοτήτων ή συνεταιρισμών, την οργάνωση σεμιναρίων και την ανάπτυξη βοηθητικών εργαλείων και πλατφορμών σε συνεργασία με πολίτες και δήμους, ενώ μέλη της συμμετέχουν σε πρωτοβουλίες ίδρυσης» δηλώνει ο κ. Χατζηαργυρίου.

Θεόδωρος Κωνσταντίνου

«Βασικές περιοχές έρευνας της ομάδας αποτελούν οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης, ανάλυσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας και μεθόδων βελτιστοποίησης με σκοπό, μεταξύ άλλων, την ανάπτυξη εργαλείων πρόβλεψης παραγωγής αμανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Ειδικότερα η πρόβλεψη της παραγωγής Αιολικών και Φωτοβολταϊκών Πάρκων σε διάφορους χρονικούς ορίζοντες έχει μεγάλη σημασία για την οικονομική λειτουργία του συστήματος, αλλά και τη συμμετοχή των ΑΠΕ μέσω προσφορών στη λειτουργία της αγοράς».
Ο Θεόδωρος Κωνσταντίνου είναι υποψήφιος διδάκτορας

Δημήτρης Λαγός

«Η λειτουργία μη-διασυνδεδεμένων νησιών με πολύ μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ με στόχο τη μείωση της εξάρτησής τους από ορυκτά καύσιμα και το υψηλό κόστος λειτουργίας τους έχει ιδιαίτερη σημασία για το ελληνικό σύστημα και μπορεί να τα αναδείξει διεθνώς σε πρότυπα επιτυχούς εφαρμογής καινοτόμων τεχνολογιών. Η λειτουργία νησιών με ποσοστά διείσδυσης πέραν των 60-70% παρουσιάζει πολλές τεχνικές προκλήσεις ιδιαίτερα τις ώρες που το σύστημα θα πρέπει να διατηρήσει τη συχνότητα και τάση του αποκλειστικά με έλεγχο των ανανεώσιμων μονάδων και μπαταριών χωρίς τη λειτουργία θερμικών μηχανών».
Ο Δημήτρης Λαγός είναι υποψήφιος διδάκτορας ΕΜΠ

Γλωσσάρι

Ευφυή Δίκτυα (Smart Grids): Είναι ηλεκτρικά δίκτυα που ενσωματώνουν με ευφυή τρόπο όλους όσους συνδέονται σε αυτά – παραγωγούς, καταναλωτές και ιδιοπαραγωγούς – προκειμένου να εξασφαλιστεί η αδιάλειπτη παροχή ενέργειας με βιώσιμο, οικονομικό και αποδοτικό τρόπο.
Διεσπαρμένοι ενεργειακοί πόροι: Ετσι αναφέρονται η τοπική/διεσπαρμένη παραγωγή ενέργειας, κυρίως από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (π.χ. συσσωρευτές), καθώς και τα ευέλικτα φορτία στην πλευρά του καταναλωτή, όπως τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Αποκεντρωμένος έλεγχος: Είναι ο έλεγχος των διεσπαρμένων ενεργειακών πόρων χωρίς την παρουσία κεντρικού συστήματος ελέγχου, αλλά με συντονισμό τοπικών ελεγκτών που ανταλλάσσουν πληφοροφίες μεταξύ των γειτονικών τους.