heal.abstract |
Το νερό και η ενέργεια αποτελούν ίσως τα βασικότερα αγαθά για την διαβίωση του ανθρώπου και η επαρκής διάθεση τους συνιστά πυλώνα για τη λειτουργία και την εξέλιξη των κοινωνιών. Σήμερα, η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις σχετικά με τους υδατικούς και ενεργειακούς πόρους. Όσον αφορά τους υδατικούς πόρους, η έλλειψη τους αρχίζει να διαφαίνεται όλο και πιο έντονα σε παγκόσμιο επίπεδο, με την κλιματική αλλαγή και τις εκτεταμένες ξηρασίες να αποτελούν τα βασικά αίτια. Στον τομέα της ενέργειας, η μείωση των αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων, σε συνδυασμό με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εκτεταμένης χρήσης τους, καθιστά αναγκαία την εφαρμογή εναλλακτικών προτάσεων. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελούν την πιο σημαντική εναλλακτική και η εφαρμογή τους διευρύνεται συνεχώς τις τελευταίες δεκαετίες. Σήμερα η ενεργειακή κρίση είναι πιο επίκαιρη από ποτέ, με τις συνέπειες της να γίνονται αντιληπτές σε καθημερινή βάση. Από τα παραπάνω δεν μένει ανεπηρέαστη και η Ελλάδα, η οποία καλείται, όπως όλες οι χώρες, να βρει βιώσιμες λύσεις στις ενεργειακές και υδατικές προκλήσεις.
Μία από τις τεχνολογίες που αναπτύσσονται ως απάντηση στα παραπάνω, είναι αυτή των υβριδικών συστημάτων (ΥΣ). Τα ΥΣ συνδυάζουν την παραγωγή ενέργειας από διαφορετικές πηγές, συμπεριλαμβανομένων των ΑΠΕ, με την αποθήκευση της ώστε να γίνεται αποτελεσματική διαχείριση της διακύμανσης της ζήτησης. Τα ΥΣ σε συνδυασμό με μονάδα αφαλάτωσης δύνανται να καλύπτουν αποτελεσματικά τόσο τις ενεργειακές όσο και τις υδατικές ανάγκες μιας περιοχής.
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η αξιολόγηση ενός ΥΣ για την κάλυψη των υδατικών και ενεργειακών αναγκών στο Δήμο Καρύστου, μιας περιοχής με υψηλό αιολικό δυναμικό. Το υπό μελέτη έργο αποτελείται από 9 ανεμογεννήτριες, ένα αντλιοστάσιο, έναν υδροηλεκτρικό σταθμό (ΥΗΣ) με εφαρμογή αντλησιοταμίευσης, μια μονάδα αφαλάτωσης, ένα ταμιευτήρα θαλασσινού νερού και τέλος, ένα ταμιευτήρα αφαλατωμένου νερού. Επίσης, διερευνάται η αξιοποίηση της διαθέσιμης βιομάζας της περιοχής και η ένταξη της βιοενέργειας στο ενεργειακό μίγμα.
Αρχικά, για την ανάπτυξη του συστήματος μελετώνται τα ιστορικά ενεργειακά, υδρευτικά και αρδευτικά δεδομένα, σε σχέση με τα πληθυσμιακά χαρακτηριστικά και τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις. Στη συνέχεια, από την ανάλυση και την επεξεργασία των διαθέσιμων ιστορικών δεδομένων, παράγονται συνθετικές χρονοσειρές των ενεργειακών, υδρευτικών και αρδευτικών αναγκών διάρκειας 40 ετών, όση και η διάρκεια ζωής του έργου. Επιπλέον, με βάση τα ανεμολογικά δεδομένα, δημιουργούνται συνθετικές χρονοσειρές 40 ετών αντίστοιχα, από τις οποίες υπολογίζεται η παραγόμενη αιολική ενέργεια με επιλογή του βέλτιστου μοντέλου ανεμογεννήτριας. Με βάση αυτά τα δεδομένα γίνεται διαστασιολόγηση και προσομοίωση του ΥΣ, με την κάλυψη των υδρευτικών αναγκών να τίθεται σε προτεραιότητα. Τέλος, διαπιστώνονται και οι δυνατότητες που μπορεί να προσφέρει η βιομάζα ως πηγή ενέργειας. |
el |