Στοχαστική διερεύνηση και προσομοίωση της ταχύτητας του ανέμου: Εφαρμογή στην διαχείριση αιολικής εγκατάστασης

Γκολέμης, Αναστάσιος; Golemis, Anastasios

dc.contributor.author	Γκολέμης, Αναστάσιος	el
dc.contributor.author	Golemis, Anastasios	en
dc.date.accessioned	2019-07-18T11:23:15Z
dc.date.available	2019-07-18T11:23:15Z
dc.date.issued	2019-07-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49082
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16818
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Στοχαστικά	el
dc.subject	Στοχαστικές ανελίξεις	el
dc.subject	Μακροπρόθεσμη εμμονή	el
dc.subject	Αιολική ενέργεια	el
dc.subject	Άνεμος	el
dc.subject	Στατιστική ανάλυση	el
dc.subject	Οικονομική διαχείριση	el
dc.subject	Χρηματοοικονομική ανάλυση	el
dc.subject	Stochastic process	en
dc.subject	Stochastic	en
dc.subject	Long-term persistence	en
dc.subject	Wind power	en
dc.subject	Wind	en
dc.subject	Stochastic model	en
dc.subject	Στοχαστικό μοντέλο	el
dc.subject	Statistical analysis	en
dc.subject	Financial analysis	en
dc.subject	Hurst	en
dc.title	Στοχαστική διερεύνηση και προσομοίωση της ταχύτητας του ανέμου: Εφαρμογή στην διαχείριση αιολικής εγκατάστασης	el
dc.title	Investigation and simulation on the stochastic nature of the wind speed; Application to the management of a wind power plant	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Στοχαστικές ανελίξεις	el
heal.classification	Οικονομικά	el
heal.classification	Στατιστική	el
heal.classification	Stochastic processes	en
heal.classification	Economics	el
heal.classification	Statistics	el
heal.classification	Probability theory	el
heal.classification	Θεωρία πιθανοτήτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-03-19
heal.abstract	Με την πρόοδο της τεχνολογίας και την εκμετάλλευση όλο και περισσότερο των ορυκτών καυσίμων, εμφανίζεται επιτακτική η ανάγκη στροφής της ανθρωπότητας στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Από τις αρχές του 21ου αιώνα η επιστημονική κοινότητα, έχει πραγματοποιήσει τεράστια άλματα, με σκοπό την εκμετάλλευση όλων των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Μία από τις πλέον ευρέως γνωστές και αξιοποιήσιμες είναι η αιολική ενέργεια, η οποία αποτελεί από τις βασικότερες μορφές, στην οποία ο ανθρώπινος παράγοντας, βασίστηκε στο παρελθόν, και πρόκειται να στηριχθεί και στο μέλλον. Η πρόβλεψη απόδοσης αυτών των συστημάτων βασίζεται, σε ωριαία ή ημερήσια δεδομένα, επειδή αυτά τα δεδομένα είναι συνήθως τα μόνα διαθέσιμα. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας, είναι η προσπάθεια διερεύνησης της στοχαστικής φύσης και της χρονικής εξέλιξης της ταχύτητας του ανέμου, σε ωριαίο βήμα, με τελικό στόχο την δημιουργία ενός στοχαστικού μοντέλου προσομοίωσης και αναπαραγωγής της τελευταίας, πραγματοποιώντας την ανάλυση σε παγκόσμια κλίμακα. Για την περιγραφή του ανέμου ελέγχθηκαν διάφορες κατανομές, με την καλύτερη προσαρμογή να πετυχαίνετε με την κατανομή PBF (γνωστή και ως Burr), σύμφωνα, με την βοήθεια δεικτών στατιστικής ανάλυσης αποτελεσμάτων. Ο άνεμος είναι μία ανέλιξη η οποία προσομοιώνεται με ένα στοχαστικό μοντέλο, στο οποίο χρησιμοποιούμε ντετερμινιστικές συναρτήσεις. Προκειμένου να προσομοιωθεί σωστά, προσαρμόζονται οι ντετερμινιστικές συναρτήσεις, δηλαδή οι ωριαίες και μηνιαίες περιοδικότητες, χρησιμοποιώντας κάποια μοντέλα διπλής περιοδικότητας. Εν συνεχεία, πραγματοποιείται η δημιουργία ενός ψευδο-κυκλοστάσιμου μοντέλου μακροπρόθεσμης εμμονής, με σκοπό την αναπαραγωγή της ταχύτητας του ανέμου. Το μοντέλο ελέγχεται και ικανοποιεί την διατήρηση της κατανομής, συνεπώς των τεσσάρων κεντρικών ροπών (μέση τιμή, τυπική απόκλιση, ασυμμετρία και κύρτωση), καθώς και την παράμετρο Hurst που εκφράζει την (μακροπρόθεσμη) εμμονή και συσχέτιση. Τελευταίο, αλλά εξίσου σημαντικό μέρος, είναι η εξέταση της οικονομικής διαχείρισης μίας αιολικής εγκατάστασης. Ελέγχεται η διαφορά στην πρόβλεψη των χρημάτων που θα αποφέρει η αιολική εγκατάσταση για κάθε μία από τις εξεταζόμενες κατανομές, καθώς και η οικονομική ανάλυση της επένδυσης μιας αιολικής εγκατάστασης με και χωρίς αντικατάστασή της μετά το πέρας του χρόνου ζωής της. Παρουσιάζονται αναλυτικά όλα τα κόστη και συντάσσονται πίνακες χρηματοροών με βάση την ενεργειακή απόδοση, ώστε να υπολογιστεί ο δείκτης της καθαρής παρούσας αξίας.	el
heal.abstract	With the progress of technology and the increasingly exploitation of the fossil fuels, there is an urgent need to turn humanity into renewable energy sources. Since the beginning of the 21st century, the scientific community has made huge leaps to exploit all renewable energy sources. One of the most widely known and exploitable is the wind power, which is one of the most important forms in which the human factor had relied on in the past, and is going to rely on in the future. The performance prediction of these systems is based on hourly data because these are usually the only ones available. The aim of this work is to investigate the stochastic nature and time evolution of wind speed in an hourly step, with the ultimate goal of creating a stochastic model of simulation and reproduction of the latter, carrying out the analysis on a global scale. Several distributions were checked for the wind description, with the best adjustment being achieved with the PBF distribution (also known as Burr), according to statistical analysis results. Wind is a process that is simulated by a stochastic model, in which we use deterministic functions. In order to simulate properly, deterministic functions, namely hourly and monthly periodicities, are adapted using some dual periodicity models. Subsequently, a pseudo-cyclostationary, long-term persistence model is created to replicate the wind speed. The model is checked and satisfies the maintenance of the distribution of the four central moments (mean value, standard deviation, asymmetry and kurtosis), as well as the Hurst parameter that expresses (long-term) persistence and correlation. Last but not least, is the examination of the financial management of a wind power plant. The difference in the forecast of the money that the wind power plant will produce for each one of the analyzed distributions, as well as the economic analysis in the investment of a wind power plant with and without its replacement at the end of its lifespan, is studied. All costs are presented in detail and cash flow tables based on energy efficiency are compiled in order to calculate the net present value indicator.	en
heal.advisorName	Κουτσογιάννης, Δημήτρης	el
heal.advisorName	Koutsoyiannis, Demetris	en
heal.committeeMemberName	Κουτσογιάννης, Δημήτρης	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	131 σ.
heal.fullTextAvailability	true