Τεχνικοοικονομική μελέτη για βελτίωση της μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, με φωτοβολταϊκά στοιχεία, της Σχολής Χημικών Μηχανικών Ε.Μ.Π.

Abstract

Στην εργασία αυτή πραγματοποιείται εκτενής μελέτη του φωτοβολταϊκού συστήματος ισχύος 49,5 kWp το οποίο είναι εγκατεστημένο στα κτίρια όπου στεγάζεται η Σχολή Χημικών Μηχανικών Ε.Μ.Π. Είναι μία από τις μεγαλύτερες εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα, την περίοδο που κατασκευάστηκε, η οποία, εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, έχει τη δυνατότητα συμβολής στο δροσισμό/ θέρμανση του κτιρίου εγκατάστασης. Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, την αρχή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών στοιχείων και παρουσιάζονται μερικά βασικά χαρακτηριστικά της ηλιακής γεωμετρίας που μας δίνει πληροφορίες για το βέλτιστο προσανατολισμό του φωτοβολταϊκού πλαισίου. Γίνεται εκτενής αναφορά στο νομοθετικό πλαίσιο που διέπει τα φωτοβολταϊκά συστήματα στην Ελλάδα και προτείνεται συγκεκριμένος τρόπος ένταξης του υπάρχοντος συστήματος σε καθεστώς feed-in-tariff (πώληση ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο της Δ.Ε.Η.). Αναλύεται με λεπτομέρειες η υπάρχουσα εγκατάσταση καθώς και οι μεταβολές που έχουν επέλθει από φθορές ή βλάβες με την πάροδο του χρόνου. Παρουσιάζεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το κόστος της μονάδας και προτείνονται συγκεκριμένες ενέργειες για τη βελτίωση της. Εν συνεχεία, εκπονείται τεχνικοοικονομική μελέτη με φωτοβολταϊκά πλαίσια και αντιστροφείς σημερινής (2012) τεχνολογικής στάθμης, και προτείνεται αναβάθμιση της υπάρχουσας μονάδας. Τέλος, συνοψίζονται προτάσεις για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης της υπό μελέτη μονάδας και συμπεράσματα από την αναλυτική μελέτη του φωτοβολταϊκού συστήματος.

In this thesis an extensive study is executed including the photovoltaic power system of 49,5 kWp installed in the Chemical Engineering buildings of the NTUA. One of the largest photovoltaic installations in Greece, of its period, forming part of a European project(project THERMIE), thanks to which cooling and heating of buildings is achieved. Initially, we have a brief introduction about what the photovoltaic effect is, how it works the photovoltaic module and some key features of solar geometry that give us information about the optimum orientation of solar panels. A research is carried out considering a legislative formula in order the system to join the regime of the feed-in tariff. It is analyzed in detail the existing installation and alterations which have been imposed by any deterioration or damage over the years. Shows the production of electricity and cost of plant and proposes specific actions to optimize. Subsequently, a techno-economic study is carried out considering photovoltaic panels and inverters of the newest technology (2012), and we have a proposal for upgrading the existing plant. Finally, summarizing recommendations for maximizing the performance of the unit under study and conclusions from the detailed study of the solar system.