Οικονομική και ενεργειακή βελτιστοποίηση κατοικίας με συνδυασμό συστημάτων παραγωγής

Κολλιάρος, Αλέξανδρος; Kolliaros, Alexandros

dc.contributor.author	Κολλιάρος, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Kolliaros, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2016-10-26T07:07:14Z
dc.date.available	2016-10-26T07:07:14Z
dc.date.issued	2016-10-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43909
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6115
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείρηση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ενέργεια	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Συστήματα παραγωγής	el
dc.subject	Αποθήκευση	el
dc.subject	Οικονομική	el
dc.subject	Energy	en
dc.subject	Economic	en
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	Storage	en
dc.subject	Production systems	en
dc.title	Οικονομική και ενεργειακή βελτιστοποίηση κατοικίας με συνδυασμό συστημάτων παραγωγής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-09-30
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι ο έλεγχος της ενεργειακής και οικονομικής βιωσιμότητας μια πρότυπης κατοικίας για διαφορετικά σενάρια συνδυασμού συστημάτων παραγωγής ενέργειας. Η Εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη, το θεωρητικό όπου αναλύεται η κατάσταση που επικρατεί στις μέρες μας στην Ευρώπη σχετικά με τα ενεργειακά δεδομένα και τις νεότερες τεχνολογίες στα ενεργειακά συστήματα και το υπολογιστικό, στο οποίο προσδιορίζεται η τελική κατανάλωση ενέργειας της κατοικίας και εξετάζονται τα εναλλακτικά σενάρια. Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον για τα πολύ-ενεργειακά συστήματα έχει αυξηθεί κατακόρυφα, καθώς αναμένεται να διαδραματίσουν πολύ σημαντικό ρόλο στην εξασφάλιση ενός βιώσιμου ενεργειακά μέλλοντος ιδίως με τον συνεχώς αυξανόμενο πληθυσμό στα αστικά κέντρα. Παρόλα αυτά παραμένει η αμφισβήτηση ως προς την ευελιξία και την αποδοτικότητα του συνδυασμού διαφορετικών ενεργειακών συστημάτων. Αυτό έχει ως συνέπεια να υπάρχουν ελάχιστα μοντέλα ικανά να αποσαφηνίσουν τα πλεονεκτήματα που μπορούν να προκύψουν από την ενσωμάτωση των νέων ενεργειακών τεχνολογιών. Στην παρούσα εργασία μελετάται η εγκατάσταση τεχνολογιών πέραν των συμβατικών, όπως οι αντλίες θερμότητες, η συμπαραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού, τα φωτοβολταϊκά πάνελ κ.α. για την κάλυψη των θερμικών και ηλεκτρικών αναγκών της πρότυπης κατοικίας. Η παραγόμενη ενέργεια θα αξιοποιείται για ιδιοκατανάλωση, ενώ επίσης θα υπάρχει η δυνατότητα χημικής ή θερμικής αποθήκευσης της περίσσειας. Η αποθηκευόμενη ενέργεια είτε θα καταναλώνεται από το ίδιο το κτίριο σε περιόδους με υψηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις είτε θα πωλείται στο δίκτυο. Το υπολογιστικό κομμάτι της εργασίας χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται προσδιορισμός της τελικής κατανάλωσης ενέργειας της κατοικίας ανά χρήση και η κατανομή της σε όλη τη διάρκεια του έτους. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ένα Bottom-Up μοντέλο αξιοποιώντας τη μεθοδολογία που προτείνεται από το TABULA, καθώς και την ηλεκτρονική βάση δεδομένων του. Οι υπολογισμοί αφορούν το έτος 2015, ενώ σε σημεία όπου δεν υπήρχαν στοιχεία από στατιστικά δεδομένα έχουν γίνει ορισμένες λογικές παραδοχές. Στο δεύτερο μέρος των υπολογισμών παρουσιάζονται τα τρία βασικά σενάρια συνδυασμού συστημάτων παραγωγής καθένα από τα οποία εξετάζεται στη συνέχεια με χρήση θερμικής ή χημικής αποθήκευσης. Για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας κάθε συστήματος και την ελαχιστοποίηση του ετήσιου λειτουργικού κόστους γίνεται χρήση του προγράμματος GAMS, ενώ όσον αφορά τις τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος και των καυσίμων λαμβάνονται υπόψη τα τρέχοντα οικονομικά δεδομένα της αγοράς. Η τελική αξιολόγηση και σύγκριση των σεναρίων γίνεται με τη μέθοδο της καθαρής παρούσας αξίας (ΚΠΑ), χρησιμοποιώντας τα κεφαλαιουχικά και λειτουργικά κόστη, ενώ πραγματοποιήθηκε και ανάλυση ευαισθησίας για διάφορες μεταβλητές του προβλήματος. Ως βασικό συμπέρασμα της εργασίας προκύπτει, ότι με βάση τα οικονομικά δεδομένα της αγοράς, η αποθήκευση ενέργειας δεν αποδεικνύεται οικονομικά συμφέρουσα για εγκαταστάσεις τόσο μικρής κλίμακας, όπως μια μονοκατοικία. Ωστόσο, μέσω των αναλύσεων ευαισθησίας που πραγματοποιήθηκαν, διαπιστώνεται πως η μελλοντική εξέλιξη της τεχνολογίας και η μεταβολή ορισμένων παραγόντων (κεφαλαιουχικά κόστη τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας, τιμή ηλεκτρισμού και καυσίμου) δύναται να καταστήσει βιώσιμη οικονομικά την αποθήκευση ενέργειας.	el
heal.abstract	The objective of this Post-Graduate Thesis is the examination of the energy and economic viability of a standard dwelling in Greece for different scenarios of multi-energy systems combinations. More specifically, three different models of energy system combinations are put under examination which subsequently are coupled either with thermal or chemical energy storage. The goal is to highlight the value of energy saving setting as priority the maximum economical profit for the dwelling. On the first level, the final energy consumption for all uses is determined by using a bottom-up model. This job is done for year 2015, while some logical assumptions have also been made, when there were insufficient statistical data. The second level of the computational part is dedicated in the optimization of the different scenarios, taking into account the current prices of the energy market and combining the data using the mathematical programming and optimization GAMS program. Finally, economic evaluation of the results is done, whereas sensitivity analyses for different variables were also carried through.	en
heal.advisorName	Κάπρος, Παντελής	el
heal.committeeMemberName	Κάπρος, Παντελής	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλλής, Αθανάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	85 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true