Τα θέματα που καλύπτονται στο μάθημα περιλαμβάνουν:

• Ορισμός και περιγραφή ευφυών δικτύων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, Προκλήσεις του 21ου αιώνα, Βασικά στοιχεία μετασχηματισμού του δικτύου σε ευφυές, Ενεργειακή πολιτική στην Ευρώπη.
• Τάσεις στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, Αιολική ενέργεια, Συστήματα αιολικής ενέργειας και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας: δομή και κατηγορίες ανεμογεννητριών, γεννήτριες αιολικών συστημάτων, Ηλιακή ενέργεια, Συστήματα ηλεκτροπαραγωγής από ηλιακή ενέργεια και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας: Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια, Ηλιακοί πύργοι, Φωτοβολταϊκά συστήματα, Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού-θερμότητας με χρήση ΑΠΕ και ο ρόλος της στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, Σταθμοί παραγωγής ενέργειας με βιοαέριο και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, Γεωθερμικοί σταθμοί παραγωγής, Κυψέλες καυσίμου, Συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας και στη διαχείριση ενέργειας (Υδροηλεκτρικοί ΣΠΗΕ, Συσσωρευτές κατάλληλη για τη διαχείριση ενέργειας στα Ευφυή Δίκτυα, Αποθήκευση ενέργειας συμπιεσμένου αέρα). Ζητήματα ευελιξίας της παραγωγής στα Ευφυή Δίκτυα.
• Υποσταθμοί: Στοιχεία υποσταθμών και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα (διακόπτες ισχύος, αλεξικέραυνα, κλπ.). Έλεγχος και αυτοματισμός δικτύου – επίπεδα ελέγχου και στοιχεία του κάθε επιπέδου ελέγχου. Προστασία και έλεγχος στην Υπερυψηλή και Υψηλή Τάση. Κέντρα ελέγχου. Γραμμές μεταφοράς. Έλεγχος Ενεργού και Αέργου Ισχύος. Ευφυής διαχείριση και παρακολούθηση του Συστήματος Μεταφοράς. Περιοχές ελέγχου και υπηρεσίες συστήματος. Παρακολούθηση συστήματος μεταφοράς και Ευφυής Διαχείριση Συμφορήσεων. Μέθοδοι προβλέψεων για ασφαλή λειτουργία συστήματος μεταφοράς. Θέματα προστασίας στα Ευφυή Δίκτυα.
• Τα δίκτυα διανομής σήμερα. Ποιότητα ισχύος (αξιοπιστία παροχής, ποιότητα υπηρεσιών, διαχείριση και εποπτεία δικτύων). Νέες τάσεις στα δίκτυα. Οι 3 πυλώνες της Ευφυούς Διανομής: Αυτοματισμός και τηλεχειρισμός τοπικών δικτύων διανομής, Ευελιξία VPP και ευφυής διαχείριση, Έξυπνοι μετρητές και ενσωμάτωση των καταναλωτών στην αγορά ενέργειας. Ανάγκες επικοινωνίας στην Ευφυή Διανομή.
• Υφιστάμενα μοντέλα υποστήριξης των ΑΠΕ. Μελλοντικό μοντέλο αγοράς ενέργειας.

Το μάθημα αποτελεί το βασικό μάθημα στις έννοιες και τη δομή των ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην εισαγωγή των σπουδαστών στις βασικές έννοιες των ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας, των νευρωνικών δικτύων, της ασαφούς λογικής και την ανάλυση και μοντέλα των βασικών συνιστωσών ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας.

Επίσης αναφέρεται σε εισαγωγικές έννοιες παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας, έτσι ώστε ο φοιτητής να έχει μία συνολική αντίληψη των διαδικασιών και μεθοδολογιών επίλυσης ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας. Με αυτή την έννοια το μάθημα αποτελεί τη βάση πάνω στην οποία συγκεκριμένες μεθοδολογίες και τεχνικές ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας αναπτύσσονται σε επί μέρους ειδικά μαθήματα της κατεύθυνσης. Τέλος, στόχος του μαθήματος αποτελεί η κατανόηση από τους σπουδαστές της σημασίας των ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας στη σύγχρονη οικονομία.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων χαρακτηριστικών των ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας, την σύνδεση τους με τη γενικότερη παραγωγή, μεταφορά και διανομή ενέργειας.
• Έχει γνώση των εργαλείων και των τεχνικών επίλυσης ροής φορτίου και ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας.
• Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά στοιχεία ενός ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας.
• Συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για να δημιουργήσουν και να παρουσιάσουν μία ομαδική εργασία σε μια μελέτη ευφυών δικτύων μεταφοράς ενέργειας που περιλαμβάνει την ανάλυση του δικτύου και τα βασικά μαθηματικά μοντέλα του συστήματος.

1. Ατομικές/Ομαδικές Εργασίες (20%) που περιλαμβάνουν:

–     Επίλυση προβλημάτων

–    Μελέτες

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

1. Γραπτή εξέταση προόδου (20%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

1. Γραπτή τελική εξέταση (60%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–    Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Εβδομάδα 1: Εισαγωγή

• Ορισμός και περιγραφή ευφυών δικτύων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, Προκλήσεις του 21ου αιώνα, Βασικά στοιχεία μετασχηματισμού του δικτύου σε ευφυές, Ενεργειακή πολιτική στην Ευρώπη.

Εβδομάδα 2-4 : Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας

• Τάσεις στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, Αιολική ενέργεια, Συστήματα αιολικής ενέργειας και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας: δομή και κατηγορίες ανεμογεννητριών, γεννήτριες αιολικών συστημάτων, Ηλιακή ενέργεια, Συστήματα ηλεκτροπαραγωγής από ηλιακή ενέργεια και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας: Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια, Ηλιακοί πύργοι, Φωτοβολταϊκά συστήματα, Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού-θερμότητας με χρήση ΑΠΕ και ο ρόλος της στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, Σταθμοί παραγωγής ενέργειας με βιοαέριο και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, Γεωθερμικοί σταθμοί παραγωγής, Κυψέλες καυσίμου, Συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα μεταφοράς ενέργειας και στη διαχείριση ενέργειας (Υδροηλεκτρικοί ΣΠΗΕ, Συσσωρευτές κατάλληλη για τη διαχείριση ενέργειας στα Ευφυή Δίκτυα, Αποθήκευση ενέργειας συμπιεσμένου αέρα). Ζητήματα ευελιξίας της παραγωγής στα Ευφυή Δίκτυα.

Εβδομάδα 5-8: Μεταφορά Ηλεκτρικής Ενέργειας

• Υποσταθμοί: Στοιχεία υποσταθμών και ο ρόλος τους στα Ευφυή Δίκτυα (διακόπτες ισχύος, αλεξικέραυνα, κλπ.). Έλεγχος και αυτοματισμός δικτύου – επίπεδα ελέγχου και στοιχεία του κάθε επιπέδου ελέγχου. Προστασία και έλεγχος στην Υπερυψηλή και Υψηλή Τάση. Κέντρα ελέγχου. Γραμμές μεταφοράς. Έλεγχος Ενεργού και Αέργου Ισχύος. Ευφυής διαχείριση και παρακολούθηση του Συστήματος Μεταφοράς. Περιοχές ελέγχου και υπηρεσίες συστήματος. Παρακολούθηση συστήματος μεταφοράς και Ευφυής Διαχείριση Συμφορήσεων. Μέθοδοι προβλέψεων για ασφαλή λειτουργία συστήματος μεταφοράς. Θέματα προστασίας στα Ευφυή Δίκτυα.

Εβδομάδα 9-12 : Διανομή Ηλεκτρικής Ενέργειας

• Τα δίκτυα διανομής σήμερα. Ποιότητα ισχύος (αξιοπιστία παροχής, ποιότητα υπηρεσιών, διαχείριση και εποπτεία δικτύων). Νέες τάσεις στα δίκτυα. Οι 3 πυλώνες της Ευφυούς Διανομής: Αυτοματισμός και τηλεχειρισμός τοπικών δικτύων διανομής, Ευελιξία VPP και ευφυής διαχείριση, Έξυπνοι μετρητές και ενσωμάτωση των καταναλωτών στην αγορά ενέργειας. Ανάγκες επικοινωνίας στην Ευφυή Διανομή.

Εβδομάδα 13: Αγορά ενέργειας

• Υφιστάμενα μοντέλα υποστήριξης των ΑΠΕ. Μελλοντικό μοντέλο αγοράς ενέργειας.