Evaluation of a hybrid renewable energy system for the coverage of water and energy needs in Serifos.

Λαγαρός, Χρήστος; Lagaros, christos

dc.contributor.author	Λαγαρός, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Lagaros, christos	en
dc.date.accessioned	2024-06-05T11:50:46Z
dc.date.available	2024-06-05T11:50:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59651
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27347
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών Περιοχών"
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανανεώσιμες	el
dc.subject	Renewable	en
dc.subject	Hybrid	en
dc.subject	Υβριδικό	el
dc.subject	Ανεμογεννήτριες	el
dc.subject	Αντλησιοταμίευση	el
dc.subject	Storage	en
dc.subject	Αποθήκευση	el
dc.subject	Ενέργεια	el
dc.subject	Κάλυψη	el
dc.subject	Coverage	en
dc.subject	Energy	en
dc.subject	Pumped	en
dc.title	Evaluation of a hybrid renewable energy system for the coverage of water and energy needs in Serifos.	en
dc.title	Αξιολόγηση υβριδικού συστήματος ΑΠΕ για την κάλυψη υδρευτικών και ενεργειακών αναγκών στη Σέριφο	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
heal.classification	Υβριδικά ενεργειακά συστήματα	el
heal.classification	Hybrid renewable energy systems	en
heal.classification	Renewable energy	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-02-21
heal.abstract	Τα νησιά, στην πλειονότητά τους, υποφέρουν από ελλείψεις ενέργειας και πόσιμου νερού, δύο από τα πιο βασικά αγαθά της σημερινής κοινωνίας. Η Σέριφος είναι ένα από τα πολλά νησιά που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα και τοπικούς σταθμούς παραγωγής (ΤΣΠ) ηλεκτρικής ενέργειας για την κάλυψη των αναγκών των κατοίκων του. H κλιματική κρίση όμως πλέον επιβάλλει την προσπάθεια μετάβασης σε ουδέτερους ως προς την παραγωγή ρύπων τρόπους παραγωγής ενέργειας. Τα τελευταία χρόνια, έχουν αναπτυχθεί υβριδικά ενεργειακά συστήματα για την κάλυψη αυτών των ελλείψεων. Για την προμήθεια πόσιμου νερού τα περισσότερα νησιά δεν διαθέτουν λειτουργικό διυλιστήριο και σύστημα διανομής, επομένως απαιτείται εμφιαλωμένο νερό. Όσον αφορά την ενέργεια για το δίκτυο, μπορεί να είναι ανεπαρκής ειδικά τους καλοκαιρινούς μήνες, δηλαδή την τουριστική περίοδο. Τα νησιά του Αιγαίου χαρακτηρίζονται από μεγάλο αιολικό δυναμικό αλλά και άφθονη ηλιοφάνεια. Επιπλέον τα συστήματα αυτά μπορούν να συνδυαστούν ιδανικά με την αποθήκευση ενέργειας, αυξάνοντας τον βαθμό απόδοσης του όλου συστήματος και δημιουργώντας εφεδρικά αποθέματα για περιπτώσεις ανεπάρκειας αέρα ή ηλιοφάνειας, ή υπέρογκου αριθμού κατοίκων. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος για την κάλυψη αναγκών ενέργειας και νερού των κατοίκων. Ουσιαστικά πρόκειται για ένα σύστημα στο οποίο παράγεται αιολική ενέργεια μέσω ανεμογεννητριών (Α/Γ) και φωτοβολταικών (Φ/Β) για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών του νησιού, συμπεριλαμβανομένων σε αυτές και της αφαλάτωσης για πόσιμο, ενώ η μετέπειτα πλεονάζουσα ενέργεια αποθηκεύεται με τη μέθοδο της αντλησιοταμίευσης και του πράσινου υδρογόνου. Εξετάστηκαν 4 σενάρια υβριδικών συστημάτων στα οποία η παραγωγή από Α/Γ και Φ/Β χρησιμοποιείται για κάλυψη αναγκών δικτύου και αφαλάτωσης. Το πλεόνασμα διοχετεύεται για αντλησιοταμίευση ότι περίσσευμα υπάρχει χρησιμοποιείται στις μονάδες αντλησιοταμίευσης και υδρογόνου. Για τη μελέτη και απόδοση των υβριδικών συστημάτων, χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης στο excel, με πραγματικά δεδομένα ανέμου, αριθμού μόνιμων κατοίκων και τουριστών, και ενεργειακών και υδρευτικών καταναλώσεων. Τα σενάρια αξιολογήθηκαν σε σχέση με την ενεργειακή και οικονομική τους μακροπρόθεσμη απόδοση. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν ότι η εγκατάσταση του υβριδικού συστήματος μπορεί να καλύψει τις ανάγκες του νησιού σε μεγάλο βαθμό ακόμη και κατά την περίοδο αιχμής του τουρισμού.	el
heal.abstract	The majority of islands suffer from shortages of energy and drinking water, two of the most basic goods, in today's society. Serifos is one of the many islands that still use fossil fuel-based energy plants to generate electricity to meet the energy needs of its population. However, climate crisis requires an immediate transition to greener ways of energy production. In recent years, hybrid energy systems have been developed to cover these shortfalls. Given the growing climate crisis, it is important for islands to become independent in terms of energy and drinking water production. For the supply of drinking water, most islands don’t not even have a functioning refinery and distribution system, therefore bottled water is required. As for grid energy, it may be insufficient especially during the summer months, i.e. the tourist season. The Aegean islands are characterized by loads of winds and abundant sunshine. Therefore, Hybrid Renewable Energy Systems (HRES) can be used to achieve their energy independence but also meet other basic needs such as drinking water, through desalination. These systems can be ideally combined with energy storage, increasing the efficiency by creating backup reserves for cases of insufficient wind or sunshine, or excessive population. The scope of the project is the development of such an HRES, to meet the energy and water needs of the residents. Essentially, it is a system in which, energy is produced through wind generators (WG) and photovoltaics (PV) to meet the energy needs of the island, including those of the desalination unit. Four hybrid system scenarios were considered in which the generation from WG and PV is used to meet grid and desalination needs and any surplus after that is used in the pumped storage and hydrogen plants. A simulation model in excel was used to study the design and performance of the hybrid systems. The model simulation was fed actual data of wind, number of residents and tourists, and energy and water consumption obtained from the respective institutions for the years 2010-2022 on an hourly basis. The scenarios were evaluated in relation to their energy and economic long-term performance. The scenarios were evaluated in terms of their long-term energy and economic performance. The results of the simulations showed that the installation of the hybrid system can largely meet the needs of the island even during the peak tourism season.	en
heal.advisorName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κολοκούσης, Πολ	el
heal.committeeMemberName	Καλιαμπάκος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	126 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false