Hydrology impact analysis on the hydropower generation in the power system based on the variable renewable energy sources

U ovom diplomskom radu promatran je utjecaj hidroloških uvjeta na rad hidroelektrana u elektroenergetskom sustavu s varijabilnim obnovljivim izvorima energije u Hrvatskoj. Za izradu rada korišteni su hidrološki podaci LISFLOOD modela koji su ulazni podaci za Dispa – SET Medium – Term Hydrothermal Coordination (Dispa – SET MTHC) model. Promatrani hidrološki uvjeti su za hidrološki prosječnu godinu, vlažnu te sušnu godinu. Scenariji su kreirani prema Strategiji energetskog razvoja Republike Hrvatske do 2030. godine s pogledom na 2050. godinu te se razlikuju dva scenarija: scenarij 1 i scenarij 2. Scenarij 1 predstavlja ubrzanu energetsku tranziciju, dok scenarij 2 predstavlja scenarij umjerene energetske tranzicije. Scenariji su promatrani u 2030. godini i 2050. godini. Podaci o elektroenergetskom sustavu prikupljeni su iz dostupnih baza podataka, izvješća i dokumentacije. Referentni podaci o EES – u korišteni su podaci 2019. godine, dok su referentni podaci hidrometeoroloških uvjeta mijenjani ovisno o tipu godine koja je simulirana. Za hidrološki prosječnu godinu korišteni su podaci 2009. godine, vlažnu godinu podaci 2014. godine te sušnu godini podaci 2011. godine. U prvom poglavlju diplomskom rada predstavljeno je stanje energije u Svijetu, Europi i Hrvatskoj s naglaskom na elektroenergetski sektor i proizvodnju električne energije iz hidroelektrana te varijabilnih obnovljivih izvora energije, tj. energije vjetra i sunca. Zatim u drugom poglavlju predstavljena je hidrologija Hrvatske tj. hidrologija slivnih područja na kojima se nalaze hidroelektrane u Hrvatskoj. U trećem poglavlju prikazano je stanje hrvatskog elektroenergetskog sustava s obzirom na proizvodne kapacitete, kapacitete prijenosnog sustava te budući strategija razvoja hrvatskog elektroenergetskog sustava. U idućem četvrtom poglavlju prikazana je metodologija izrade diplomskog rada, opisan je LISFLOOD hidrološki model, postupak usporedbe, odabira i procjene hidroloških podataka LISFLOOD – a i Državnog hidrometeorološkog zavoda (DHMZ) te opis Dispa – SET MTHC modela. U petom poglavlju prikazani su ulazni podaci za Dispa – SET MTHC model te su u šestom poglavlju su prikazani rezultati modela. Rezultati modela su analizirani, uspoređeni sa statističkim podacima te popraćeni komentarima. Naposljetku u sedmom poglavlju dan je zaključak te prijedlog budućih istraživanja.In this thesis hydrological impact on the hydropower generation in the power system based on the variable renewable energy system in Croatia is analyzed. The hydrological data of the LISFLOOD model, which are the input data for the Dispa – SET Medium Term Hydrothermal Coordination (Dispa – SET MTHC) model, were used to create this thesis. The scenarios were created according to the Energy Development Strategy of the Republic Croatia until 2030 with a view to 2050 and two scenarios are distinguished: scenario 1 and scenario 2. Scenario 1 represents an accelerated energy transition, while scenario 2 represents a scenario of the moderate energy transition. Scenarios were observed in 2030 and 2050. Power system data were collected from databases, reports, and documentation. Reference data on the power system were data from 2019. While the reference data of hydrometeorological conditions were changed depending on the type of the year that was simulated. For the hydrologically average year, data from 2009, wet year data from 2014, and dry year data from 2011 were used. The first chapter of the thesis presents the state of energy in the world, Europe, and Croatia with emphasis on the electricity sector and the production of electricity from hydropower plants and variable renewable energy sources, i.e. wind and solar energy. Then, in the second chapter, the hydrology of catchments areas where hydro electrical power plants in Croatia are located. The third chapter presents the state of the Croatian electricity system with regards to generation capacities, transmission system capacities, and the future strategy of the development of the Croatian electricity system. The next fourth chapter presents the methodology of the thesis describes the LISFLOOD hydrological model, the procedure of comparison, selection, and evaluation of hydrological data of LISFLOOD and State Hydrometeorological Institute (Croatian: Državni hidrometeorološki zavod, DHMZ) and a description of the Dispa – SET MTHC model. The fifth chapter presents the input data for the Dispa – SET MTHC model, and the sixth chapter presents the model results. The results were analyzed, compared with statistics, and accompanied by comments. Finally, in the seventh chapter, a conclusion is given and a proposal for future research is given