Ανάπτυξη μεθοδολογίας διαστασιολόγησης συστήματος παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στον ταμιευτήρα Καστρακίου

Μανίκας, Κωνσταντίνος; Manikas, Konstantinos

dc.contributor.author	Μανίκας, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Manikas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2024-04-04T10:02:11Z
dc.date.available	2024-04-04T10:02:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59108
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26804
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Αντλησιοταμίευση	el
dc.subject	Αιολική ενέργεια	el
dc.subject	Ηλιακή ενέργεια	el
dc.subject	Στοχαστικά Μοντέλα	el
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Pumped Hydropower Storage	en
dc.subject	Wind power	en
dc.subject	Solar power	en
dc.subject	Stochastic modeling	en
dc.title	Ανάπτυξη μεθοδολογίας διαστασιολόγησης συστήματος παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στον ταμιευτήρα Καστρακίου	el
dc.title	Development of methodology for the configuration of a system of energy production and storage from renewable sources at Kastraki reservoir	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ενεργειακή τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-11-01
heal.abstract	Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής, αναπτύσσεται μεθοδολογία για τη διαμόρφωσης ενός συστήματος ενεργειακής παραγωγής στον ταμιευτήρα Καστρακίου με χρήση ΑΠΕ (φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτριες) και παράλληλη δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας. Η αποθήκευση ενέργειας πραγματοποιείται μέσω αντλησιοταμίευσης, κατά την οποία η πλεονάζουσα ενέργεια αποθηκεύεται ως υδροδυναμική σε δεύτερο εικονικό ταμιευτήρα, ο οποίος χωροθετείται ανάντη του ταμιευτήρα του Καστρακίου. Το σύστημα που διαμορφώνεται αξιοποιεί τις ήδη υπάρχουσες υποδομές (ταμιευτήρας Καστρακίου) και με το ελάχιστο περιβαλλοντικό κόστος και την ελάχιστη παραγωγή θερμοκηπίκων αερίων, διασφαλίζει μια αποτελεσματική και βιώσιμη ενεργειακή παραγωγή. Το μεθοδολογικό πλαίσιο της εργασίας περιλαμβάνει, την ανάπτυξη μοντέλου παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας, τη διαστασιολόγηση αιολικού και φωτοβολταϊκού πάρκου, την αξιολόγηση το σύστημα ως προς τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών, αλλά και ως προς τη δυνατότητα διαχείρισης των ενεργειακών ελλειμάτων και πλεονασμάτων, όπως αυτά προκύπτουν από τη διαλείπουσα-στοχαστική παραγωγή των ΑΠΕ. Η προσομοίωση του συστήματος πραγματοποιείται για διάστημα 40 ετών με ωριαίο χρονικό βήμα. Βασικές είσοδοι στο μοντέλο είναι η ταχύτητα του ανέμου και ηλιακή ακτινοβολία, ενώ στις εξόδους περιλαμβάνονται η παραγόμενη ενέργεια, τα ποσοστά κάλυψης των ενεργειακών αναγκών, το ποσοστό συμμέτοχης της κάθε πηγής στο ενεργειακό μίγμα. Από τη διαδικασία διαστασιολόγησης προκύπτει ότι θα εγκατασταθούν 40 ανεμογεννήτριες Adani 5.2-160, 5 ανεμογεννήτριες Enercon 126/7580 και 5 ανεμογεννήτριες Enercon E 101. Το αιολικό πάρκο έχει εγκατεστημένη ισχύ 258.15 MW. Το φωτοβολταϊκό πάρκο, διαθέτει εγκατεστημένη ισχύ 0.63 MW και η συνολική επιφάνεια των φωτοβολταϊκών πάνελ ανέρχεται 2735 m2. Η μέση ετήσια παραγόμενη ενέργεια από τις συγκεκριμένες εγκαταστάσεις ανέρχεται στις 649.8 GWh. Η μονάδα αντλησιοταμίευσης συνεισφέρει σε ποσοστό 27.89% στη συνολική παραγόμενη ενέργεια, ενώ αυξάνει σημαντικά το ποσοστό κάλυψης των ενεργειακών αναγκών. Για το σύνολο των ετών προσομοίωσης το ποσοστό από 50.47% ανέρχεται, λόγω της αντλησιοταμίευσης, σε ποσοστό 70.08%. Το σύστημα παρουσιάζει ευαισθησία στις κλιματολογικές συνθήκες, με αποτέλεσμα τους χειμερινούς μήνες, κατά τους οποίους αυξάνονται οι ενεργειακές ζητήσεις, το ποσοστό κάλυψης των ενεργειακών αναγκών να είναι μικρό.	el
heal.abstract	In this research work, a methodology is developed for the configuration of an energy production system in the Kastraki reservoir, using RES (solar panels and wind turbines) combined with an energy storage system. Energy storage is carried out through Pumped Hydropower Storage (PHPS), a process in which excess energy is stored in hydrodynamic form at an upper reservoir. For the configuration of such a system, a second reservoir is implemented upstream of the Kastraki reservoir. The methodological framework of this research includes the development of a model, that simulates the energy production and energy storage, the sizing of wind and photovoltaic parks and the evaluation of the system in terms of coverage energy needs. The simulation is performed for 40 years with an hourly time step Basic inputs to the model are the wind speed and solar radiation, while the outputs include the produced energy, the coverage rates of energy needs, the percentage of participation of each source in the energy mix. The sizing process shows that 40 Adani 5.2-160 wind turbines, 5 Enercon 126/7580 wind turbines and 5 Enercon E 101 wind turbines will be installed. The wind farm has an installed capacity of 258.15 MW. The photovoltaic park has an installed capacity of 0.63 MW and the total surface of the photovoltaic panels amounts to 2735 m2. The average annual energy produced by these facilities amounts to 649.8 GWh. The pumped storage unit contributes 27.89% to the total energy produced, while it significantly increases the coverage rate of energy needs. For the total of the simulation years, the percentage of energy coverage rises from 50.47% to 70.08%, when the PHPS system is implemented. The system is sensitive to climatic conditions, as during the winter months, when energy demands increase, the percentage of coverage of energy needs is low.	en
heal.advisorName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	77 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false