Ενεργειακή αυτονόμηση απομακρυσμένης κατοικίας με την χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Γελεγένης, Ιωακείμ; Gelegenis, Ioakeim

dc.contributor.author	Γελεγένης, Ιωακείμ	el
dc.contributor.author	Gelegenis, Ioakeim	en
dc.date.accessioned	2022-11-28T12:15:34Z
dc.date.available	2022-11-28T12:15:34Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56280
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23978
dc.rights	Default License
dc.subject	Aνανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Oικονομική αξιολόγηση	el
dc.subject	Kανονισμός ενεργειακής απόδοσης κτιρίων	el
dc.subject	Aπομακρυσμένο κτίριο	el
dc.subject	Eνεργειακά αυτόνομο κτίριο	el
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Energy autonomous building	en
dc.subject	Remote building	en
dc.subject	Energy performance of buildings regulation	en
dc.subject	Financial evaluation	en
dc.title	Ενεργειακή αυτονόμηση απομακρυσμένης κατοικίας με την χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-20
heal.abstract	Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζεται η δυνατότητα και η οικονομικότητα της ενεργειακής αυτονόμησης απομακρυσμένης κατοικίας στη χώρα μας με τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Με τον όρο «απομακρυσμένη» κατοικία εννοούμε κατοικία που βρίσκεται μακριά από τα διαθέσιμα δίκτυα ενέργειας (ηλεκτρισμού, φυσικού αερίου, τηλεθέρμανσης κλπ) και επομένως πρακτικά θα πρέπει ούτως ή άλλως να αυτονομηθεί με επιτόπια παραγωγή της απαιτούμενης ενέργειας, μέσα από δύο εναλλακτικους τρόπους: (α) με τη χρήση συμβατικών καυσίμων (π.χ. πετρέλαιο θέρμανσης για θέρμανση, πετρέλαιο κίνησης για ηλεκτροπαραγωγή κλπ.) ή (β) με τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η δεύτερη περίπτωση είναι και το αντικείμενο της παρούσας Εργασίας, ενώ η πρώτη περίπτωση αποτελεί το σενάριο βάσης για οικονομική σύγκριση και αξιολόγηση του συστήματος ΑΠΕ. Κινούμενοι από τον Νότο προς Βορά στη χώρα μας, συναντούμε πρώτα την θερμή Α ζώνη που έχει ήπιο κλίμα και καταλήγουμε στην ψυχρότερη Δ ζώνη. Στην τελευταία αντιμετωπίζονται εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες τη χειμερινή περίοδο και οι ανάγκες θέρμανσης είναι πολλαπλάσιες της Α. Δεδομένης αυτής της μεγάλης ποικιλίας κλιματικών συνθηκών επιλέγεται ως ερευνητική μέθοδος η διαδικασία των μελετών περίπτωσης. Για το σκοπό αυτό επιλέγεται καταρχήν μια τυπική κατοικία εμβαδού 100m2 (επιφάνεια δαπέδου) και για αυτήν την ίδια κατοικία εξετάζεται η ενεργειακή της αυτονόμηση στις δύο παραπάνω ακραίες περιπτώσεις και συγκεκριμένα στην Ιεράπετρα (ζώνη Α) και στη Φλώρινα (ζώνη Δ). Για την ενεργειακή μελέτη υπολογίζονται τα θερμικά και ψυκτικά φορτία σύμφωνα με τον Κανονισμό Ενεργειακής Αποδοτικότητας Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ) και χρησιμοποιείται σχετικό λογισμικό (ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ), ενώ το προφίλ των ηλεκτρικών φορτίων που θεωρούμε στηρίζεται σε σχετικά δημοσιευμένα στοιχεία από στατιστικές έρευνες. Το συμβατικό σύστημα που χρησιμοποιείται ως βάση σύγκρισης απαρτίζεται από ηλεκτρογενήτρια (σε συνδυασμό με συσσωρευτές), λέβητα πετρελαίου και μπόιλερ. Αντίθετα, το σύστημα ΑΠΕ, που προκύπτει από βελτιστοποίηση, περιλαμβάνει υβριδικό ηλεκτρικό σύστημα που συνδυάζει Φωτοβολταϊκό σταθμό και Ανεμογεννήτρια, ηλιακούς συλλέκτες για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και λέβητα βιομάζας για τη θέρμανση χώρων. Με τη θεώρηση των τρεχουσών τιμών ενέργειας (που εμφανίζουν ιδιαίτερη δυναμική την περίοδο αυτή) υπολογίσαμε ότι τα συστήματα ΑΠΕ -αν και αρκετά ακριβότερα στην αρχική τους επένδυση- προκύπτουν σημαντικά οικονομικότερα των συμβατικών συστημάτων, επιτυγχάνοντας χαμηλότερα σταθμισμένα κόστη θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, για τη Φλώρινα οι αντίστοιχες τιμές συμβατικής ενέργειας από 0,1853 €/kWhth και 0,6469 €/kWhe περιορίζονται με τη χρήση ΑΠΕ σε 0,1080 €/kWhth και 0,4194 €/kWhe. Αντίστοιχα για την Ιεράπετρα οι τιμές συμβατικής ενέργειας από 0,2389 €/kWhth και 0,6174 €/kWhe περιορίζονται με τη χρήση ΑΠΕ σε 0,1820 €/kWhth και 0,3265 €/kWhe. Επίσης επιτυγχάνεται ταχεία αποπληρωμή του επιπλέον κόστους των συστημάτων ΑΠΕ σε περίοδο της τάξης των 5 ετών (για προεξοφλητικό επιτόκιο 7%) και εσωτερικό βαθμό απόδοσης (IRR) της τάξης του 25% και για τις δύο περιπτώσεις (26,5% στη Φλώρινα και 24,9% στην Ιεράπετρα). Δεδομένου ότι τα αποτελέσματα αυτά προέκυψαν από δύο ακραίες περιπτώσεις της χώρας (που ελήφθηκαν ως αντιπροσωπευτικές μελέτες περίπτωσης), θα μπορούσε να διατυπωθεί το παραπάνω (οικονομικός βαθμός απόδοσης των συστημάτων ΑΠΕ περίπου 25%) ως γενικευμένο αποτέλεσμα, που είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικό για την ενεργειακή αυτονόμηση απομακρυσμένων κατοικιών με συστήματα ΑΠΕ στην Ελλάδα. Το ιδιαίτερα θετικό αυτό αποτέλεσμα μπορεί να αποδοθεί (i) στο υψηλό κόστος συμβατικής ενέργειας που καλούνται να αντιμετωπίσουν κατοικίες σε θέσεις απομακρυσμένες από τα ενεργειακά δίκτυα, (ii) στο σημαντικό δυναμικό ΑΠΕ των περιοχών και της χώρας γενικότερα, (iii) στην οικονομικότητα των τεχνολογιών ΑΠΕ που μπορούν να ανταγωνίζονται πλέον συμβατικά ενεργειακά συστήματα χωρίς την ανάγκη επιδότησης και (iv) στην συγκυριακή αύξηση των τιμών συμβατικής ενέργειας. Σχετικά με το τελευταίο γεγονός, οι τιμές των καυσίμων παρουσίαζαν συνεχή αύξηση κατά την περίοδο υλοποίησης της διπλωματικής, ώστε αν είχαν χρησιμοποιηθεί οι τιμές που επικρατούσαν στην έναρξη της εκπόνησής της θα υπολογιζόταν λίγο χαμηλότερες αποδόσεις IRR 18,0% και 19,2% (για τη Φλώρινα και την Ιεράπετρα, αντίστοιχα) που και πάλι είναι οικονομικά ελκυστικές.	el
heal.advisorName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	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	112 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false