Αντώνιος Χ. Χρυσόπουλος Cassandra: Μια πολυπαραμετρική πλατφόρμα για την αποτίμηση των επιπτώσεων στρατηγικών αποφάσεων σε Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας. Αντώνιος Χ. Χρυσόπουλος Email: achryso@issel.ee.auth.gr Τμήμα Ηλεκτρ/γων Μηχανικών και Μηχανικών H.Y. Εργαστήριο Ευφυών Συστημάτων και Τεχνολογίας Λογισμικού Υπεύθυνος: Περικλής Α. Μήτκας

Περιεχόμενα Παρουσιάσης Σημερινή μορφή των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας Επιχειρηματικές διαδικασίες του Cassandra Μοντελοποίηση δικτύου με βάση των καταναλωτή Μεμονωμένοι Καταναλωτές Κοινωνικά Δίκτυα Καταναλωτών Πιλοτικά Προγράμματα Αρχιτεκτονική του Cassandra Γραφική Διεπαφή (User interface) Χρήσιμα Links

Σημερινή Μορφή του Δικτύου Οικιακοί Καταναλωτές Οικιακοί Καταναλωτές Κατάστημα Μικρές Βιομηχανίες Μετασχηματιστής MV/LV Υποσταθμός HV/MV Μετασχηματιστής MV/LV Εναέριες ή Επίγειες Γραμμές Εμπορικό Κέντρο Μετασχηματιστής MV/LV Οικιακοί Καταναλωτές Εμπορικό Κέντρο

Τα συστήματα ΗΕ – το εγγύς μέλλον… Αποκεντρωμένα, με παραγωγούς μικρής κλίμακας Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Απελευθέρωση της αγοράς Έξυπνα Δίκτυα Περισσότεροι παίκτες Ανεκμετάλλευτη δυναμική αγοράς! Έλλειψη εργαλείων για τη μοντελοποίηση των νέων ΣΗΕ Αδυναμία συνάθροισης της αγοραστικής δύναμης των καταναλωτών μικρής κλίμακας Ανάγκη ύπαρξης δυναμικών μοντέλων για την αποτίμηση εν δυνάμει πολιτικών που θα εφαρμοστούν

Ο καταναλωτής… Μπορεί να έχει και τη δυνατότητα να παράγει σχετικά μικρές ποσότητες ενέργειας: γνωστός και ως prosumer. Η κατανάλωση καθενός μεμονωμένα είναι ασήμαντη σε σχέση με τους «μεγαλύτερους» παίκτες (Βιομηχανικοί, Εμπορικοί, Δημόσιες υπηρεσίες, Χώροι αναψυχής) Οι καταναλωτές μικρής κλίμακας αντιπροσωπεύουν > 30% της συνολικής κατανάλωσης (πηγή: Υπουργείο Ανάπτυξης, 2011) Στην πράξη, η μοντελοποίηση του καταναλωτή είναι πολύ δύσκολη λόγω: Ελλείψεων σε Μετρητικό εξοπλισμό (έξυπνους μετρητές) Αδυναμίας να μοντελοποιήσουμε τις ενέργειες των καταναλωτών Αδυναμίας να μοντελοποιήσουμε την αντίδραση σε κίνητρα

Καλύπτοντας το κενό…Cassandra! Μια πλατφόρμα λογισμικού για τη μοντελοποίηση των ΣΗΕ από την οπτική του τελικού χρήστη Βασικοί στόχοι του Cassandra: Θεωρητική μοντελοποίηση και ανάπτυξη μοντέλων των εμπλεκόμενων μερών, ως προς τα ενεργειακά προφίλ τους και τις συνήθειες κατανάλωσής τους, καθώς και ως προς τις αλληλεπιδράσεις τους Δημιουργία συνασπισμών καταναλωτών (Κοινωνικά Δίκτυα Καταναλωτών - ΚΔΚ) Μια μεθοδολογία Βασικών Δεικτών Αποτίμησης (KPI), ώστε να είναι δυνατή η αξιολόγηση της ενεργειακής συμπεριφοράς και της μείωσης των ρύπων CO2 Μια αρθρωτή, επεκτάσιμη πλατφόρμα που μπορεί να μοντελοποιήσει και να αξιολογήσει διάφορα σενάρια και μπορεί να αποτελέσει εργαλείο Λήψης Αποφάσεων.

Η πλατφόρμα Cassandra Αναγνώριση των καμπυλών φορτίων Μοντελοποίηση της κατανάλωσης ηλεκτρικών συσκευών Εκμάθηση σύνθετων μοντέλων κατανάλωσης και δραστηριοτήτων Ενσωμάτωση δημογραφικών στοιχείων Μοντελοποίηση του ενεργειακού αποτυπώματος και της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης Σύνθετες δυνατότητες προσομοίωσης Προσομοίωση προγραμμάτων demand response Ανάλυση των αποτελεσμάτων σε διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας (συσκευή -> κόσμος) Μετρήσεις

Μεμονωμένοι καταναλωτές Μετρήσεις Ικανότητα διόρθωσης των μοντέλων βάσει πραγματικών μετρήσεων Μοντελοποίησης της αποδοχής των τιμολογίων ενεργειακής κατανάλωσης Ικανοποίηση του καταναλωτή Vs κέρδος από κίνητρα Μοντελοποίηση βάσει των δραστηριοτήτων (όχι της χρήσης των συσκευών) Προσομοίωση στοχευμένων κινήτρων σε ομάδες καταναλωτών

Κοινωνικά Δίκτυα Καταναλωτών - ΚΔΚ Ο καταναλωτής έχει τη δυνατότητα να συμμετέχει σε συνασπισμούς (Κοινωνικά Δίκτυα Καταναλωτών – ΚΔΚ) και να αντιδρά σε κίνητρα

ΚΔΚ στο Cassandra

Τα κέρδη των διαφόρων μερών Οι Aggregators και οι πάροχοι υπηρεσιών Μοντελοποίηση της κατανάλωσης, μοντελοποίηση της απόκρισης των καταναλωτών σε στοχευμένα κίνητρα, υποστήριξη αποφάσεων και σχεδίαση νέων προϊόντων Διαχειριστής Δικτύου Διανομής Προσομοίωση του φορτίου του δικτύου σε κάθε σημείο του δικτύου Κατανόηση της αιτίας των κορυφών ισχύος/προσομοίωση λύσεων Επιχειρήσεις, Δημόσια κτήρια Μοντελοποίηση των πολιτικών κατανάλωσης, του κέρδους στη μείωση ενέργειας και της ικανοποίησης των καταναλωτών Βελτιστοποίηση της κατανάλωσης με την εφαρμογή αποδοτικών προγραμμάτων κατανάλωσης

Πιλοτικό 1: Εμπορικό Κέντρο Εμπορικό κέντρο στην Βόρεια Ιταλία Μετασχηματιστές MV-LV and φωτοβολταϊκά Πάρκο Ηλεκτρικών Αυτοκινήτων Στόχος: Ανάλυση και Μείωση Κατανάλωσης

Πιλοτικό 1: Εμπορικό Κέντρο Cassandra Κίνητρα/Οδήγίες Κτίριο Μετρήσεις Ανάλυση Φορτίου και μοντελοποίση δραστηριοτήτων Πολλάπλα σενάρια Επιλογή των βέλτιστων κινήτρων και οδηγιών Ξεχωριστά Μαγαζιά

Πιλοτικό 2: Πολυκατοικίες και Γειτονιές Μπλοκ Πολυκατοικιών στο Luleå της Σουηδίας Ξεχωριστές μετρήσεις από κάθε κατοικία Κεντρική Διαχείριση από το Συμβούλιο της Πολυκατοικίας Στόχος: Κοινωνικά Δίκτυα Καταναλωτών με αυξημένη δύναμη στην αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας

Πιλοτικό 2: Πολυκατοικίες και Γειτονιές Cassandra Κίνητρα Ανάλυση Φορτίου και μοντελοποίση δραστηριοτήτων Δημιουργία Ομάδων Καταναλωτών Εξομοίωση με στοχευμένα κίνητρα. Μοντελοποίηση της απόκρισης των καταναλωτών Πολλάπλοί στόχοι: ενεργειακή κατανάλωση, κόστος, εκπομπές ρύπων. Μετρήσεις

Πιλοτικό 3: Φωτισμού Κτίρια του Πανεπιστημίου του Coventry, Ηνωμένο Βασίλειο Μετρήσεις ηλεκτρικού φορτίου και φωτισμού σε αίθουσες διδασκαλίας Μοντελοποίηση του επιπέδου άνεσης του καταναλωτή Στόχος: Προσομοίωση διαφόρων προϊόντων φωτισμού για βελτιστοποίηση κόστους/επιπέδου άνεσης

Πιλοτικό 3: Φωτισμού Cassandra Μοντελοποίηση επιπέδου άνεσης των καταναλωτών. Μοντελοποίηση συσκευών φωτισμού. Προσομοίωση με σταθερές/μεταβλητές συνθήκες φωτισμού Προσομοίωση με διάφορα προϊόντα φωτισμού Επιλογή του βέλτιστου προϊόντος σε συνάρτηση με το κόστος και την ικανοποίηση του καταναλωτή. Οδηγίες Μετρήσεις

Αρχιτεκτονική του Cassandra

Κύκλος Λειτουργίας του Cassandra 1. Model Consumers 2. Simulate Consumption 3. Map consumption to activities 4. Specify dynamic pricing models 5. Simulate response 6. Iterate and compare results

Cassandra Platform GUI 02/04/201718/9/2006 Cassandra Platform GUI

Χρήσιμα Links Open source, διαθέσιμο για testing. Cassandra FP7 Project official Site: http://www.cassandra-fp7.eu/ Github Repository https://github.com/cassandra-project/platform Εργαστήριο Ευφυών Συστημάτων και Τεχνολογίας Λογισμικού: http://issel.ee.auth.gr/el/

Ερωτήσεις Ευχαριστώ!