Σύστημα αντλησιοταμίευσης για αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας στα αυτόνομα συστήματα

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η συνολική ανασκόπηση και μελέτη των μεθόδων αποθήκευσης των Ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και συγκεκριμένα της Αντλησιοταμίευσης. Το σύστημα της αντλησιοταμίευσης πρόκειται για υβριδικό σύστημα αιολικής και υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αρχικά, γίνεται μια αναφορά σε όλες τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στην κατάσταση αυτών στην Ελλάδα και στον κόσμο. Έπειτα, γίνεται συγκεκριμένα αναφορά στην αιολική ενέργεια και τις προοπτικές της καθώς και στην λειτουργία των ανεμογεννητριών. Στην συνέχεια, αναλύεται η υδροηλεκτρική ενέργεια, οι τύποι υδροστροβίλων και τα αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα, που είναι η αρχή για τα συστήματα αντλησιοταμίευσης. Έπειτα, γίνεται μια ανασκόπηση σε όλες τις αποθηκευτικές μεθόδους των Α.Π.Ε. που χρησιμοποιούνται και μετά αναλύεται συγκεκριμένα η μέθοδος της Αντλησιοταμίευσης. Επιπροσθέτως αναλύονται οι λόγοι που επιβάλλουν την αποθήκευση ενέργειας καθώς και τα προβλήματα που εμφανίζονται στα αυτόνομα νησιωτικά συστήματα. Στην συνέχεια εξετάζεται το σύστημα αντλησιοταμίευσης, το πώς λειτουργεί, τα πλεονεκτήματα και τελικά αναφέρονται τα παραδείγματα εφαρμογής του ή οι μελέτες που έχουν γίνει για να μελλοντική εγκατάσταση τέτοιου συστήματος. Εν τέλει, εξετάζονται οι οικονομικές, περιβαλλοντικές και ενεργειακές πτυχές της αντλησιοταμίευσης για να εκπονηθεί ένα συμπέρασμα για το αν η αντλησιοταμίευση είναι βιώσιμη λύση στο μεγάλο ενεργειακό πρόβλημα της Ελλάδας αλλά και του κόσμου.

The main purpose of this dissertation is a total review and study of Renewable Energy storage methods and specifically of pumped storage energy. The ydro pumped storage energy system is a hybrid system which includes hydroelectric and wind power. Firstly, a report of the Renewable Energy in Greece and all over the world is provided. Also, a specific reference to the wind power, its perspective and to the operation of wind turbine is given. Afterwards, hydroelectric power, types of hydraulic turbine and the reversible hydroelectric work is analyzed, because it’s the basis of pumped storage systems. Then, a review of all storage methods of Renewable Energy and especially of hydro pumped storage system is analyzed. In addition, the problem of energy independent islands and the reason, why the energy storage is necessary, is mentioned. Thereafter, the function of hydro pumped storage system is examined and also the advantages of this system. Then, examples of this system are provided as well as simulation for future use of this system. Finally, economical environmental and energetic aspects of pumped storage system are examined so we can make a conclusion about how this system is viable solution to global and Greece big energetic problem.