Τεχνικο-οικονομική μελέτη βελτιστοποίησης ψυχρής εκκίνησης λιμένος

Λαμπρινίδη, Ελένη; Lamprinidi, Eleni

dc.contributor.author	Λαμπρινίδη, Ελένη	el
dc.contributor.author	Lamprinidi, Eleni	en
dc.date.accessioned	2020-11-18T08:28:22Z
dc.date.available	2020-11-18T08:28:22Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51929
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19627
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	Ψυχρή εκκίνηση	el
dc.subject	Φορτίο λιμένα	el
dc.subject	Φωτοβολταϊκά πλαίσια	el
dc.subject	Φωτοβολταϊκό πάρκο	el
dc.subject	Αποθήκευση ενέργειας	el
dc.subject	Αντλησιοταμίευση	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Cold ironing	en
dc.subject	Port's load	el
dc.subject	Photovoltaic panels	el
dc.subject	Photovoltaic park	el
dc.subject	Energy storage	el
dc.subject	Pumped-storage hydropower	el
dc.subject	Renewable energy sources	el
dc.title	Τεχνικο-οικονομική μελέτη βελτιστοποίησης ψυχρής εκκίνησης λιμένος	el
dc.contributor.department	ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ψυχρή εκκίνηση	el
heal.classification	Cold ironing	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-09-28
heal.abstract	Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αφορά τη μελέτη σχεδίασης ψυχρής εκκίνησης λιμένος με χρήση μεθόδου βελτιστοποίησης από πλευράς κατασκευής και λειτουργίας λιμένος λαμβάνοντας υπόψη τη δυνατότητα διείσδυσης ΑΠΕ και αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας σε αντλησιοταμιευτήρα. Αρχικά πραγματοποιείται μία σύντομη εισαγωγή στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας πλοίων και λιμένων, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στα ζητήματα της ψυχρής εκκίνησης. Στη συνέχεια μελετάται ο τρόπος εκτίμησης του φορτίου που ζητείται να εξυπηρετηθεί από κεντρικό δίκτυο, αλλά και από πλευράς λιμένα στην περίπτωση τροφοδότησης διαφόρων πλοίων. Ακολούθως παρουσιάζεται ο κλασικός τρόπος σχεδίασης συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της εξυπηρέτησης φορτίου από μονάδες ηλεκτρικής ενέργειας (συνήθως θερμικές) και διαδοχικά μελετάται η προσθήκη συστήματος αποθήκευσης ενέργειας υπό τη μορφή αντλησιοταμίευσης και η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας υπό μορφή φωτοβολταϊκών. Η μελέτη αυτή γίνεται υπό τη χρήση του περιβάλλοντος MATLAB. Αρχικά εξετάζεται η κάλυψη των αναγκών φορτίου συγκεκριμένων πλοίων λιμένος εξολοκλήρου από τη χρήση ντιζελογεννητριών. Στη συνέχεια υπολογίζεται η παραγωγή από κάθε μονάδα για την κάλυψη των αναγκών των πλοίων μέσω του συστήματος ψυχρής εκκίνησης. Εξετάζεται η κάλυψη των αναγκών εξολοκλήρου από τον πάροχο σε πρώτη φάση. Σε δεύτερη φάση εξετάζεται η κάλυψη των αναγκών από τον πάροχο, σε συνδυασμό με το φωτοβολταϊκό πάρκο του λιμένα. Με τον αλγόριθμο υπολογισμού της ισχύς του φωτοβολταϊκού πάρκου του λιμένα να γίνεται βάσει καιρικών δεδομένων και στη συνέχεια η ισχύς αυτή αφαιρείται από το συνολικό φορτίο ζήτησης. Το υπολειπόμενο φορτίο θα καλυφθεί από τις συμβατικές μονάδες. Για την περίπτωση όπου υπάρχει η δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας, έχει αναπτυχθεί αλγόριθμος όπου δείχνει κατά τη διάρκεια ποιας περιόδου της ημέρας μπορεί να απορροφηθεί ενέργεια από το δίκτυο (απορρόφηση ενέργειας χαμηλού κόστους) και ποια περίοδο υπάρχει η δυνατότητα απόδοσης ενέργειας στο δίκτυο (απόδοση ενέργειας τις ώρες αιχμής , όπου η παραγωγή είναι υψηλή). Η ωριαία αυτή απορρόφηση και πρόσδοση ισχύος από το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας προστίθεται ή αφαιρείται αντίστοιχα από το ωριαίο φορτίο του λιμένα για τον υπολογισμό του τιμολογίου. Σειρά έχει το οικονομικό κόστος κατασκευής, η ολική οικονομική αντιμετώπιση συστημάτων ισχύος και η προσομοίωση ώστε να βρεθεί η βέλτιστη λύση για κάθε σενάριο και εν συνεχεία εάν και πότε είναι βιώσιμη μία τέτοια επένδυση για τον λιμένα, ανάλογα με το είδος των πλοίων που θα τροφοδοτούνται ηλεκτρικά από αυτόν. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και οι περιοχές για περαιτέρω έρευνα.	el
heal.abstract	The current thesis refers to a study of a port’s cold ironing system with the use of optimization, including the possibility of renewable energy sources penetration and the use of pumped-storage hydropower. It starts with a short introduction to electric energy systems of a ship and a port, focusing on cold ironing. Then, the load estimation is studied, where load is going to be served by the central electric grid (and the port in case of cold ironing). Next is the presentation of the electric system design for the contextually load. At first the load is covered by power plants (mainly thermal) and then the addition of a stored energy system (specifically pumped-storage hydropower) and the use of renewable energy sources (specifically photovoltaic solar energy) is studied. In order to be accomplished the current thesis, MATLAB was used. The need of load, of specific docked ships, is investigated to be served by the diesel engines of these ships. Then, the production of the power plants is calculated, in order to serve the load of the ships in case of cold ironing. At first, the coverage of load is investigated to come from the power supplier. Then, the coverage of load is investigated to come from the power supplier and the photovoltaic park. The algorithm, which calculates the power of the port’s photovoltaic park, is based on weather data. Afterward, the power, of the photovoltaic park, is subtracted from the total load in need. The remaining load is going to be covered by conventional power plants. In case energy storage is possible, a separate algorithm is developed. This algorithm indicates during which period of the day energy can be stored to the energy storage system and during which period energy, coming from the storage system, penetrates into the network. This hourly storage or support of power is added or subtracted, respectively, from the total hourly port’s load, in order to calculate the bill. Next is the estimation of the construction cost, the total economic treatment of power systems and the simulation in order to find the optimal solution for every scenario. Additionally is estimated when and if such an investment is viable for the port, based on the type of ships which are going to be supplied by the port. Last is the presentation of the research findings and fields for further investigation.	en
heal.advisorName	Τσεκούρας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Γκόνος, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	290 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false