Διερεύνηση ενεργειακής κάλυψης εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων στη νήσο Κω μέσω ανάπτυξης υβριδικού συστήματος ενέργειας.

Νίκας-Νασιούλης, Ιάσονας; Nikas-Nasioulis, Iasonas

dc.contributor.author	Νίκας-Νασιούλης, Ιάσονας	el
dc.contributor.author	Nikas-Nasioulis, Iasonas	en
dc.date.accessioned	2023-03-28T10:44:08Z
dc.date.available	2023-03-28T10:44:08Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57346
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25044
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
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 ΑΠΕ	el
dc.subject	Αποθήκευση ενέργειας	el
dc.subject	Αφαλάτωση θαλασσινού νερού	el
dc.subject	Επεξεργασία λυμάτων	el
dc.subject	Εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα	el
dc.subject	Hybrid renewable energy system	en
dc.title	Διερεύνηση ενεργειακής κάλυψης εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων στη νήσο Κω μέσω ανάπτυξης υβριδικού συστήματος ενέργειας.	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
heal.classification	Διαχείριση υδατικών πόρων	el
heal.classification	Επεξεργασία λυμάτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-02-24
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει μία όλο και αυξανόμενη ανησυχία στο τομέα της ενέργειας, σε έναν από τους βασικότερους πυλώνες που συντέλεσαν στην ανάπτυξη των σύγχρονων κοινωνιών. Η ανησυχία αυτή είναι πρωτίστως για τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων καθώς δεν είναι ανεξάντλητα, για τη διαθεσιμότητά τους και για το κόστος τους όταν αυξάνεται η ζήτηση τους χειμερινούς μήνες. Επιπρόσθετα, υπάρχει έντονη συζήτηση για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που διέπουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων, καθώς οι εκπομπές ρύπων κατά τη καύση φαίνεται να ευθύνονται σε μεγάλο βαθμό για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Tο ερευνητικό ενδιαφέρον για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει στραφεί στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), με στόχο την βιώσιμη, οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον διαχείριση της ενέργειας. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) για να επιταχυνθεί η στροφή προς τις μονάδες ΑΠΕ, είναι πλέον θεσμοθετημένο η εκπομπή ρύπων από σταθμούς παραγωγής ενέργειας, όπως είναι το διοξείδιο του άνθρακα, να κοστολογείται και οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας να καλούνται να πληρώσουν σημαντικά κόμιστρα. Στην Ελλάδα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για εκμετάλλευση των ΑΠΕ υπάρχει στον νησιωτικό της τομέα, όπου ιδιαίτερα κατά τους καλοκαιρινούς μήνες υπάρχουν υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις λόγω της μεγάλης τουριστικής επισκεψιμότητας. Οι ηλεκτρικές ανάγκες των ελληνικών νησιών συνήθως καλύπτονται είτε από αυτόνομους σταθμούς παραγωγής ενέργειας με βάση ορυκτά καύσιμα, είτε μέσω της διασύνδεσης τους με το ηπειρωτικό δίκτυο της χώρας, γεγονός που οδηγεί σε ενεργειακή εξάρτηση από άλλες περιοχές και χαμηλή ποιότητα ρεύματος. Με την ανάπτυξη μονάδων ΑΠΕ ένα νησί γίνεται πιο αυτόνομο και μειώνεται η εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι εκπεμπόμενοι ρύποι. Έτσι, τα ακριβά κόμιστρα προς την Ε.Ε. μειώνονται αισθητά. Προς την ίδια κατεύθυνση με τις μονάδες ΑΠΕ, ολοένα και προχωράει η έρευνα για την ευρεία αποθήκευση ενέργειας που παράγεται από τις μονάδες ΑΠΕ, ώστε να εξομαλυνθεί το χάσμα μεταξύ προσφοράς και ζήτησης. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη μεγαλύτερη διείσδυση των μονάδων ΑΠΕ είναι η χρησιμοποίηση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας για να ξεπεραστεί η ασυνέχεια στην παραγωγή. Οι καινοτομίες που μειώνουν δραστικά το κόστος των συστημάτων αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ριζοσπαστικές αλλαγές στο σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο στην νησιωτική όσο και στην ηπειρωτική Ελλάδα. Παράλληλα, ανησυχητική είναι η έλλειψη υδατικών πόρων, σε παγκόσμιο επίπεδο. Το πρόβλημα αυτό, επηρεάζει τόσο τον πλανήτη, όσο και την Ελλάδα, της οποίας τα περισσότερα νησιά έχουν ελάχιστα αποθέματα υδατικών πόρων. Η κάλυψη των υδατικών αναγκών των νησιών λαμβάνει χώρα με δύο, κυρίως, μεθόδους: είτε με μεταφορά αφαλατωμένου νερού μέσω υδροφόρων πλοίων, μια διαδικασία αρκετά δαπανηρή, είτε μέσω φραγμάτων (όπου αυτό είναι εφικτό), είτε μέσω δαπανηρών ενεργοβόρων γεωτρήσεων που αντλούν από τα υπόγεια αποθέματα νερού. Ελπιδοφόρα λύση για την άρδευση εκτάσεων στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας αποτελεί η επαναχρησιμοποίηση κατάλληλα επεξεργασμένων λυμάτων, ειδικά σε περιοχές με ανεπάρκεια υδατικών αποθεμάτων. Προκειμένου να μπορούν να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες ανάλογα με τη ζήτηση, είναι απαραίτητο σε αυτόνομα νησιωτικά συστήματα η εισαγωγή μονάδων αποθήκευσης ενέργειας. Η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί μέσω ενός Υβριδικού Συστήματος (ΥΣ), το οποίο θα αξιοποιεί το πλούσιο αιολικό δυναμικό του νησιού της Κω και σε ώρες που υπάρχει περίσσεια ενέργειας θα γίνεται αποθήκευσή της με τη μέθοδο της αντλησιοταμίευσης ή και μέσω μπαταρίας. Αντίστοιχα, όταν υπάρχει έλλειμμα ενέργειας, είτε θα ενεργοποιείται το υδροηλεκτρικό έργο (ΥΗΕ) και θα παράγεται ενέργεια μέσω υδατόπτωσης νερού από υψομετρική διαφορά (υδροηλεκτρική ενέργεια), είτε θα απελευθερώνεται ενέργεια από μπαταρία αποθήκευσης. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, προσομοίωση και αξιολόγηση ενός ΥΣ για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ) στη νήσο Κω. Επιπρόσθετα, εξετάζεται είτε η αποθήκευση περίσσειας ενέργειας σε μπαταρία είτε η εκμετάλλευση της περίσσειας ενέργειας για αφαλάτωση θαλασσινού νερού. Το έργο που μελετάται περιλαμβάνει 3 ανεμογεννήτριες (Α/Γ), ένα υδροηλεκτρικό έργο (ΥΗΕ), μια μονάδα αφαλάτωσης, μία μπαταρία αποθήκευσης, ένα αντλιοστάσιο, έναν ταμιευτήρα θαλασσινού νερού και τέλος, έναν ταμιευτήρα αφαλατωμένου νερού. Οι παραπάνω διατάξεις συνδυάζονται με τον Τοπικό Σταθμό Παραγωγής (ΤΣΠ) της Κω, σε περίπτωση αδυναμίας κάλυψης της ζήτησης από τις μονάδες ΑΠΕ. Το σύστημα εξετάζεται και οικονομικώς, μέσω αναλυτικής κοστολόγησης των προτεινόμενων έργων. Τέλος, αναπτύσσεται μεθοδολογία για την εκτίμηση των δικαιωμάτων εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα από τον ΤΣΠ Κω, σύμφωνα με το Σύστημα Εμπορίας Εκπομπών της Ευρωπαϊκής Ένωσης (EU Emissions Trading System) και διερευνάται πώς μπορεί να συνεισφέρει το μελετώμενο ΥΣ στη μείωση των κομίστρων προς την Ε.Ε.	el
heal.advisorName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false