Αξιολόγηση υβριδικού συστήματος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Φολέγανδρο

Νικόλα, Ελένη; Nikola, Eleni

dc.contributor.author	Νικόλα, Ελένη	el
dc.contributor.author	Nikola, Eleni	en
dc.date.accessioned	2020-10-12T10:23:11Z
dc.date.available	2020-10-12T10:23:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51399
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19097
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υβριδικά συστήματα	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Μονάδες αφαλάτωσης	el
dc.subject	Υδροηλεκτρικά έργα	el
dc.subject	Αντίστροφη ώσμωση	el
dc.title	Αξιολόγηση υβριδικού συστήματος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Φολέγανδρο	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Renewable energy systems	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-14
heal.abstract	Στις μέρες μας το ενδιαφέρον για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει στραφεί στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) και αυτό κυρίως λόγω των περιβαλλοντικών οφελών που προκύπτουν από αυτές. Στην Ελλάδα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για εκμετάλλευση των ΑΠΕ υπάρχει στον νησιωτικό της τομέα, όπου ιδιαίτερα κατά τους καλοκαιρινούς μήνες αποτελούν σημεία υψηλών ενεργειακών απαιτήσεων λόγω της μεγάλης τουριστικής επισκεψιμότητας. Οι ηλεκτρικές ανάγκες των ελληνικών νησιών συνήθως καλύπτονται είτε αυτόνομους σταθμούς παραγωγής ενέργειας με βάση συμβατικά καύσιμα όπως ο λιγνίτης, είτε μέσω της διασύνδεσης τους με το ηπειρωτικό δίκτυο της χώρας όπου σε αυτή τη περίπτωση υφίστανται τις επιπτώσεις από μια ενεργειακή εξάρτηση από απομακρυσμένες περιοχές. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι τα περισσότερα ελληνικά νησιά πέραν των προβλημάτων ηλεκτροδότησης αντιμετωπίζουν και προβλήματα ύδρευσης. Ο πιο συνήθης τρόπος υδροδότησης των νησιών είναι η μεταφορά του νερού με υδροφόρες, διαδικασία που είναι όμως πολύ δαπανηρή. Προκειμένου να αντιμετωπιστούν σταδιακά αυτά τα δύο προβλήματα των ελληνικών νησιών, μπορεί να αξιοποιηθεί το πλούσιο αιολικό δυναμικό τους μέσω ενός Υβριδικού Συστήματος με χρήση ΑΠΕ και με συνδυασμό Μονάδων Αφαλάτωσης (Μ/Α). Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η προσομοίωση και αξιολόγηση ενός υβριδικού συστήματος με αφαλάτωση στη Φολέγανδρο που αποτελεί ένα από τα άνυδρα νησιά της Ελλάδας. Για τον σκοπό αυτό συλλέχθηκαν ανεμολογικά δεδομένα από το γειτονικό νησί της Ίου, καθώς και δεδομένα ηλεκτρικών και υδρευτικών αναγκών για το έτος 2017, από το εξεταζόμενο νησί, με σκοπό την ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης μέσω του προγράμματος Microsoft Excel 365. Το υπό μελέτη υβριδικό σύστημα περιλαμβάνει δύο ανεμογεννήτριες, δύο δεξαμενές θαλασσινού νερού, ένα Μικρό Υδροηλεκτρικό Σταθμό (ΜΥΗΣ) με υδροστρόβιλο, έναν αντλητικό σταθμό με τέσσερις αντλίες και δύο Μονάδες Αφαλάτωσης. Για την βέλτιστη λειτουργία του υβριδικού συστήματος εξετάστηκαν διάφορα σενάρια διασύνδεσης των επιμέρους μονάδων. Η αρχή λειτουργίας του συστήματος είναι η διάθεση του 30% της παραγόμενης ενέργειας από τις ανεμογεννήτριες απευθείας στο δίκτυο και η διάθεση του υπόλοιπου 70% για άντληση ή και αφαλάτωση. Ο αντλητικός σταθμός αντλεί νερό από την κάτω στην άνω δεξαμενή, όπου και αποθηκεύεται ενέργεια με την μορφή της δυναμικής. Όταν οι ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας δεν καλύπτονται, τροφοδοτείται νερό από την άνω δεξαμενή προς τον υδροστρόβιλο και απελευθερώνεται η κατάλληλη ενέργεια. Στο παραπάνω σύστημα ελήφθη σταθερή τροφοδοσία από τον Αυτόνομο Σταθμό Παραγωγής (ΑΣΠ) της Πάρου ίσο με το 20% της μέσης ζήτησης. Ακόμη, μέσω της παροχής ενέργειας στην μονάδα αφαλάτωσης από τις ανεμογεννήτριες παράγεται αφαλατωμένο νερό, όπου ανάλογα με τις απαιτήσεις σε ύδρευση και άρδευση παρέχεται στο σύστημα. Τέλος, πραγματοποιείται ανάλυση κόστους-οφέλους. Υπολογίζεται το κόστος εγκατάστασης του συστήματος καθώς και το ετήσιο κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Με βάση τα παραπάνω διαμορφώνεται η τιμή πώλησης της κιλοβατώρας (kWh) και του κυβικού νερού.	el
heal.abstract	The energy needs in many Greek islands are generally covered, either by autonomous power stations, which produce energy by consuming fossil fuels, or by connection to the national electrical grid of the mainland. As a result of this, Greek islands are energy dependent on remoted areas. Their energy independency can be achieved by the reclamation of their rich potential of Renewable Energy Sources. The examination of a hybrid system in the community of Folegandros, in order to produce hydropower and cover water demands, is particularly important as it can provide solutions to acute problems like water scarcity and the instability of local power grids. The system will consist of two water reservoirs, one at sea level and a second at a higher altitude, two wind turbines 900kW power each, two desalination plants of 360m3/day, a 1250 kW pumping station (800 kW +250 kW +100 kW +100 kW) in order to pump water directly from the sea and a 1200 kW hydroelectric station. The water of the upper reservoir will supply a small hydroelectric station, which will cover the needs of the local power grid. If the demand for electricity cannot be met by the produced clean energy, then the deficit will be covered by connecting the island with the network of Paros. In this study three scenarios with different connections of the parts of the hybrid system are investigated, as well as the reliability of the required demand of electricity and water supply and irrigation for each scenario. In all scenarios the wind turbines electrify the settlement, providing 30% of the energy directly to the power grid, while the remaining 70% of the generated wind power is provided for desalination and pumping. In the first scenario, the experiment tries to only meet demand for electricity in the island. All the energy used directly for consumption on the island, without giving any energy in the desalination unit. In the second scenario, the demand for electricity as well as the needs of desalinated water for drinking are tried to be met. The third scenario is the same with the second one, with the only difference that it is also attempted to meet the needs of irrigation. In the end, the financial viability of the investment is examined by a cost-benefit analysis	en
heal.advisorName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	113 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false