Ανάλυση Πλωτών Φωτοβολταϊκών Συστημάτων: Αξιολόγηση απόδοσης εγκαταστάσεων σε λίμνη και ανοικτή θάλασσα με χρήση λογισμικού PVsyst

Σάββα, Χριστίνα; Savva, Christina

dc.contributor.author	Σάββα, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Savva, Christina	en
dc.date.accessioned	2023-09-28T08:45:59Z
dc.date.available	2023-09-28T08:45:59Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58105
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25802
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.subject	Πλωτά φωτοβολταϊκά	el
dc.subject	Λίμνη	el
dc.subject	Θάλασσα	el
dc.subject	Ενεργειακή απόδοση	el
dc.subject	Floating PV	en
dc.subject	PVsyst	en
dc.subject	offshore	en
dc.subject	lake	en
dc.subject	Ανάλυση απόδοσης	el
dc.subject	Performance evaluation	en
dc.title	Ανάλυση Πλωτών Φωτοβολταϊκών Συστημάτων: Αξιολόγηση απόδοσης εγκαταστάσεων σε λίμνη και ανοικτή θάλασσα με χρήση λογισμικού PVsyst	el
dc.title	Analysis of Floating Photovoltaic Systems: Performance Evaluation οf Lake and Offshore Installations using PVsyst Software	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Solar Energy	en
heal.classification	Ηλιακή Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-06-26
heal.abstract	Τα πλωτά φωτοβολταϊκά είναι μια ραγδαία αναπτυσσόμενη τεχνολογία στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με ποικίλες εφαρμογές ανά το παγκόσμιο. Παρότι η κύρια χρήση των φωτοβολταϊκών συναντάται σε χερσαίες εγκαταστάσεις, σήμερα οι πλωτοί συλλέκτες εγκαθίστανται σε υδάτινα σώματα σαν φράγματα, λίμνες άρδευσης, ταμιευτήρες υδροηλεκτρικών σταθμών και στην ανοικτή θάλασσα. Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η προσομοίωση και ενεργειακή μελέτη των πλωτών φωτοβολταϊκών στο λογισμικό PVsyst, με χρήση μετεωρολογικών δεδομένων για δύο τοποθεσίες στην Ελλάδα, σε ανοικτή θάλασσα και λίμνη. Αρχικά, έγινε επιλογή της τοποθεσίας εγκατάστασης των πλαισίων βάσει πληθώρας περιβαλλοντικών, τεχνικών και κοινωνικών κριτηρίων και συλλογή των μετεωρολογικών δεδομένων. Τα μετεωρολογικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την περίπτωση της θάλασσας συλλέχθηκαν από Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και της λίμνης από τον Τομέα Υδρολογίας της ΔΕΗ. Για τους σκοπούς της μελέτης επιλέχθηκε η τοποθεσία σε ανοιχτή θάλασσα στην περιοχή των Νέων Μεσαγκαλών, ενώ για καθαρά ερευνητικούς σκοπούς μελετήθηκε και η εγκατάσταση πλωτών φωτοβολταϊκών στη λίμνη Πλαστήρα, εφαρμογή μη ρεαλιστική καθώς αποτελεί περιοχή Natura. Μελετήθηκαν πέντε διαφορετικά σενάρια σχεδιαστικών παραμέτρων των πλωτών εγκαταστάσεων, ενώ για την καλύτερη προσομοίωση των πλωτών πλαισίων στο λογισμικό ήταν απαραίτητη η μεταβολή διαφόρων παραμέτρων. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων μας ανέδειξαν καλύτερη ενεργειακή απόδοση των πλωτών φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων κατά 10.4% στη θάλασσα και 8.7% στην λίμνη συγκριτικά με τις χερσαίες. Οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στις πλωτές συστοιχίες είναι χαμηλότερες συγκριτικά με τις χερσαίες και ως αποτέλεσμα οι απώλειες λόγω επιπέδων θερμοκρασίας είναι αρκετά μικρότερες. Ο λόγος απόδοσης και ο συντελεστής φορτίου είναι κατά 4% και 10% αυξημένοι στα πλωτά φωτοβολταϊκά στη θάλασσα, ενώ στην περίπτωση της λίμνης οι τιμές είναι 7% και 8% αντίστοιχα. Από τα σενάρια μελέτης τα οποία πραγματοποιήθηκαν αναλύθηκαν συνδυασμοί διαφόρων μεταβλητών και σταθερών μεγεθών και εξήχθησαν τα ανάλογα διαγράμματα. Συμπερασματικά, η πλωτά φωτοβολταϊκά αποδίδουν καλύτερα από τα χερσαία λόγω των χαμηλότερων θερμοκρασιών τους και αποτελούν μια υποσχόμενη τεχνολογία με κύριο δυνητικά ρόλο στο παγκόσμιο ενεργειακό δυναμικό.	el
heal.abstract	Floating photovoltaics (FPV) is a rapidly developing technology in the field of renewable energy sources with a variety of applications worldwide. Although the main use of photovoltaics is land-based plants, the FPV plants are installed in water bodies such as dams, irrigation ponds, lakes, reservoirs of hydropower plants, and offshore. In this diploma thesis, we aim to simulate and analyse the performance characteristics of lake and offshore FPV installations using PVsyst Software based on acquired meteorological data. The first step was the selection of the location of the installation based on environmental, technical and social criteria and the acquisition of meteorological data. The weather data used in the offshore case was provided by the National Observatory of Athens and the data of the lake case by the Hydrology Department of Public Power Corporation (DEI). For this study, the offshore location in the area of New Messagala was selected, while for purely research purposes the installation of FPV in Plastira Lake was also studied, an unrealistic application as it is a Natura-protected location. Five different scenarios of design parameters of the floating facilities were studied, while for a better simulation of the floating collectors, adjustment of various parameters was required. The results of our simulations revealed greater energy efficiency of the FPV installations by 10.4% in the offshore case and 8.7% in the lake compared to the land-based system. The temperatures developed in the floating arrays are lower compared to land-based ones and as a result, the losses due to temperature levels are considerably smaller. The performance ratio and capacity factor are increased by 4% and 10% in the offshore FPV, while in the case of the lake the values are 7% and 8% respectively. From the carried-out scenarios, combinations of multiple variables and fixed parameters were analyzed and corresponding diagrams were extracted. In conclusion, floating photovoltaics perform better than land-based plants due to their lower temperatures and are a promising technology with a major potential role in the global energy sector.	en
heal.advisorName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Χουνταλάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	175 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false