Διευρευνηση υβριδικού συστήματος από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο Καστελόριζο για την κάλυψη των υδρευτικών και ενεργειακών αναγκών

Παπακωνσταντίνου, Νεφέλη; Papakonstantinou, Nefeli

dc.contributor.author	Παπακωνσταντίνου, Νεφέλη	el
dc.contributor.author	Papakonstantinou, Nefeli	en
dc.date.accessioned	2020-11-20T08:22:29Z
dc.date.available	2020-11-20T08:22:29Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51956
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19654
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	Υβριδικό σύστημα	el
dc.subject	Ανεμογεννήτριες	el
dc.subject	Μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός	el
dc.subject	Αντλιοστάσιο	el
dc.subject	Μονάδα αφαλάτωσης	el
dc.subject	Hybrid renewable energy systems	en
dc.subject	Wind turbine	en
dc.subject	Small hydroelectric station	en
dc.subject	Pumping station	en
dc.subject	Desalination plant	en
dc.title	Διευρευνηση υβριδικού συστήματος από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο Καστελόριζο για την κάλυψη των υδρευτικών και ενεργειακών αναγκών	el
dc.contributor.department	ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδρολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-11-05
heal.abstract	Η ανάγκη για στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας καθίσταται πλέον αδήριτη, καθώς οι ενεργειακές ανάγκες παγκοσμίως, και ειδικά στην Ελλάδα, καλύπτονται από το φθηνό πλην ρυπογόνο λιγνίτη, γεγονός το οποίο επιβαρύνει αφόρητα το περιβάλλον. Ιδιαίτερα, πρέπει να σημειωθεί ότι τα ελληνικά νησιά δεν είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας της ηπειρωτικής Ελλάδας, γι’ αυτό το λόγο χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας συμβατικά καύσιμα, τα οποία είναι οικονομικά ασύμφορα. Περαιτέρω, τα ελληνικά νησιά κατακλύζονται από τουρισμό, επομένως έχουν και αυξημένες ενεργειακές ανάγκες. Όλα τα προαναφερθέντα, σε συνδυασμό και με το γεγονός ότι τα περισσότερα νησιά είναι άνυδρα και η μεταφορά νερού προς αυτά γίνεται με υδροφόρα πλοία, καθιστά σημαντική την ανάπτυξη ενός υβριδικού συστήματος με αφαλάτωση, το οποίο αξιοποιεί το αιολικό δυναμικό των νησιών. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την προσομοίωση και αξιολόγηση ενός υβριδικού συστήματος με αφαλάτωση για το νησί Καστελόριζο, το οποίο αντιμετωπίζει έντονα προβλήματα έλλειψης νερού. Η εξέταση ενός υβριδικού έργου (ΥΒΕ) στο Καστελόριζο, για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και την κάλυψη των υδατικών αναγκών είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς μπορεί να δώσει λύσεις σε οξύτατα προβλήματα, όπως αυτά της λειψυδρίας ή της αστάθειας των τοπικών ηλεκτρικών δικτύων. Το έργο αποτελείται από τρεις ανεμογεννήτριες ,μια μονάδα αφαλάτωσης, ένα Μικρό Υδροηλεκτρικό σταθμό (ΜΗΥΣ), ένα αντλιοστάσιο και μια δεξαμενή νερού. Οι ανεμογεννήτριες ηλεκτροδοτoύν τον οικισμό, παρέχοντας ένα ποσοστό της παραγόμενης ενέργειας απευθείας στο δίκτυο, ενώ το υπόλοιπο ποσοστό της παραγόμενης αιολικής ενέργειας (περίσσεια ενέργεια) διατίθεται για αφαλάτωση και άντληση. Το νερό της δεξαμενής τροφοδοτεί ένα υδροηλεκτρικό εργοστάσιο, το οποίο με τη σειρά του καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες του νησιού. Εάν δεν μπορεί να καλυφθεί η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, τίθεται σε λειτουργία ο τοπικός σταθμός παραγωγής diesel (ΤΣΠ), έτσι ώστε να καλύπτεται το ενεργειακό έλλειμα. Αρχικά, εξετάζεται η έννοια και η χρησιμότητα των υβριδικών σταθμών παραγωγής, καθώς και ο τρόπος συλλειτουργίας με μια μονάδα αφαλάτωσης. Η εξέταση του θα μας δώσει πληροφορίες γύρω από το πολύ σημαντικό ζήτημα της αποθήκευσης και ελεγχόμενης διανομής της παραγόμενης καθαρής ενέργειας. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η μεθοδολογία που εφαρμόζεται, προκειμένου να συντεθεί και να εκτελεστεί ένα απλό μοντέλο προσομοίωσης, με τον καλύτερο τρόπο και βάσει των διαθέσιμων στοιχείων για τη συγκεκριμένη περιοχή μελέτης. Το μοντέλο προσομοίωσης αναπτύσσεται σε πρόγραμμα Microsoft Excel, αφού πρώτα εκτιμάται η ζήτηση για ύδρευση και ηλεκτρική ενέργεια και μετατρέπονται τα ανεμολογικά δεδομένα (ταχύτητες ανέμου) σε ηλεκτρική ενέργεια. Επιπρόσθετα, διερευνάται η βέλτιστη κατανομής της αιολικής ενέργειας μεταξύ της απευθείας διατιθέμενης στο δίκτυο και της υπολειπόμενης, που τροφοδοτεί τον αντλητικό σταθμό και τη μονάδα αφαλάτωσης. Εν κατακλείδι, βάσει της προαναφερθείσας μεθοδολογίας, εξάγονται τα απαραίτητα συμπεράσματα, σχετικά με τη λειτουργία του υβριδικού συστήματος και την απόδοσή του, αναφορικά με την κάλυψη των ενεργειακών και υδρευτικών αναγκών.	el
heal.abstract	The need to turn to renewable energy sources is becoming insurmountable, as energy needs worldwide, and especially in Greece, are covered by cheap but polluting lignite, which puts an unbearable burden on the environment. In particular, it should be noted that the Greek islands are not connected to the electricity supply network of mainland Greece, for this reason they mostly use conventional fuels for electricity generation, which are economically unprofitable. Furthermore, the Greek islands are flooded with tourism, therefore they have increased energy needs. All of the above, in combination with the fact that most of the islands are arid and water is transported to them by watercraft, makes important the development of a hybrid desalination system, which utilizes the wind potential of the islands. This dissertation examines the simulation and evaluation of a hybrid renewable energy system with desalination for the island of Kastelorizo, which is facing severe water shortage problems. The examination of a hybrid renewable energy system in Kastelorizo, for the production of hydroelectric energy, but also the coverage of water needs is particularly important, as it can provide solutions to acute problems, such as water scarcity or instability of local electricity networks. The system consists of three wind turbines, a desalination plant, a Small Hydroelectric station, a pumping station and a water reservoir. The wind turbines supply the settlement, providing a percentage of the energy produced directly to the grid, while the rest of the generated wind energy (excess energy) is used for desalination and pumping. The reservoir supplies a hydroelectric plant, which in turn covers the energy needs of the island. If the demand for electricity cannot be met, the power station of Public Power Corporation (PPC) is put into operation to cover the energy deficit. First, the concept and usefulness of hybrid production stations, as well as how to work with a desalination plant, is examined. Examining it will give us information about the very important issue of storage and controlled distribution of clean energy produced. Next, the methodology is presented in order to compose and execute a simple simulation model, in the best way and based on the available data for the specific study area. The simulation model is developed in Microsoft Excel program, after first estimating the demand for water and electricity and converting the wind data (wind speeds) into electricity. In addition, the optimal distribution of wind energy between the directly available on the grid and the remaining one, which feeds the pumping station and the desalination plant, is investigated. In conclusion, based on the above methodology, the necessary conclusions are drawn regarding the operation of the hybrid system and its efficiency, regarding the coverage of energy and water needs.	en
heal.advisorName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νίκος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	91 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false