Σχεδιασμός, Περιβαλλοντική και Οικονομική Ανάλυση Υβριδικού Συστήματος Αιολικής, Ηλιακής Ενέργειας και Diesel για την Ενεργειακή Αυτονομία των Νησιών. Η Περίπτωση της Αστυπάλαιας.

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η κατάθεση μια ολοκληρωμένης πρότασης για την ενεργειακή αυτονομία περιοχών που δεν είναι συνδεδεμένα με το κεντρικό δίκτυο ηλεκτροδότησης και εξαρτώνται αποκλειστικά από ρυπογόνες πηγές ενέργειας. Τέτοιες περιοχές μπορούν να θεωρηθούν στη χώρα μας τα περισσότερα νησιά του Αιγαίου Πελάγους και μερικά του Ιονίου, τα οποία, εν γένει, για την ηλεκτροδότηση τους χρησιμοποιούν diesel. Στη συγκεκριμένη περίπτωση εξετάζεται η ενεργειακή αυτονομία του νησιού της Αστυπάλαιας, η οποία έχει ορίζοντα εικοσαετίας και βασίζεται πάνω σε τρεις άξονες: την αδιάκοπη ηλεκτροδότηση του νησιού όλες τις εποχές του χρόνου, μέσω συστήματος που συνδυάζει ΑΠΕ και Diesel, την παροχή ζεστού νερού στον οικιακό και ξενοδοχειακό τομέα, μέσω ηλιακών θερμικών συστημάτων και την παροχή πόσιμου νερού, μέσω μονάδος αφαλάτωσης Αντίστροφης Όσμωσης..

Πέραν της παρουσίασης και του σχεδιασμού των προαναφερθέντων συστημάτων, κύριο μέλημα της εργασίας είναι η τεχνοοικονομική και περιβαλλοντική αξιολόγηση αυτών των ενεργειακών συστημάτων. Κύρια εργαλεία για την εκπόνηση αυτής της ανάλυσης αποτελούν τα ελεύθερα λογισμικά HOMER και RETScreen. Η αξιολόγηση αυτή μπορεί να είναι οικονομικής φύσεως, εξετάζοντας οικονομικούς δείκτες, όπως η Καθαρή Παρούσα Αξία, ο Εσωτερικός Βαθμός Απόδοσης, Κόστος Παραγωγής Ενέργειας και η Αναλογία Κόστος-Όφελος, τεχνικής-ενεργειακής φύσεως, λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως το ποσοστό Περίσσειας Ενέργειας ή την Πιθανότητα Απώλειας Φορτίου, ή και περιβαλλοντικής φύσεως, υπολογίζοντας τους αέριους και στερεούς ρύπους που εκλύονται στην ατμόσφαιρα από τη λειτουργία του κάθε ενεργειακού συστήματος.

The purpose of this thesis is to deposit an integrated proposal for the energy autonomy of areas not connected to the main electricity grid and depend solely on fossil fuels. In our country, such areas are considered to be most of the islands in Aegean Sea and some in Ionian Sea, for the electricity production of which, in general, diesel fuel is used. In this particular case, the twenty-year-energy independence of the island of Astypalea is considered, which is based on three axises: the unstoppable provision of power in the island all year round through a system which combines RES and Diesel, the provision of hot water in residential and hotel sector through solar thermal systems and the provision of drinking water though a Reverse Osmosis desalination plant.

Besides the presentation and design of above mentioned systems, the main concern of the this paper is the techno-economic and environmental evaluation of these energy systems. Main tools for the conduct of this analysis are two free software programs, HOMER and RETScreen. This evaluation may be economic, considering the economic indicators such as Net Present Value, the Internal Rate of Return, Cost of Energy Production and Cost-Benefit Ratio, energy-technical, taking into account parameters like the percentage of excess energy or the Loss of Load Probability, or environmental, estimating gaseous and solid pollutants emitted into the atmosphere from the operation of each energy system.