Επίδραση Φορτίου Αφαλάτωσης σε Νησιωτικό Σύστημα
Ενέργεια

Κουκουτσάκης, Παναγιώτης; Koukoutsakis, Panayiotis

dc.contributor.author	Κουκουτσάκης, Παναγιώτης
dc.contributor.author	Koukoutsakis, Panayiotis
dc.date.accessioned	2025-10-03T11:16:26Z
dc.date.available	2025-10-03T11:16:26Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62632
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30328
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πρόβλεψη αιολικής παραγωγής	el
dc.subject	Ανεμογεννήτρια	el
dc.subject	Προγραμματισμός παραγωγής	el
dc.subject	Αυτόνομο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Τιμολόγηση ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Desalination	en
dc.subject	Wind power prediction	en
dc.subject	Wind turbine	en
dc.subject	Production plan	en
dc.subject	Tariff scheme	en
dc.title	Επίδραση Φορτίου Αφαλάτωσης σε Νησιωτικό Σύστημα Ενέργεια	el
dc.contributor.department	Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αφαλάτωση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2007-09-01
heal.abstract	5 Περίληψη Η εργασία αυτή ασχολείται με την επίπτωση που θα έχει σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας η εγκατάσταση ενός φορτίου αφαλάτωσης στο νησί της Μήλου Η καινοτομία στην εγκατάσταση της αφαλάτωσης είναι η διασύνδεση της με μια ανεμογεννήτρια ώστε να υπάρχει οικονομία στην αγοραζόμενη ενέργεια από την αφαλάτωση αλλά και πωλήσεις στο δίκτυο του νησιού. Μάλιστα θα πρέπει να τονιστεί ότι κάποιους μήνες του χρόνου υπάρχει πλήρης αυτονομία ενέργειας του εργοστασίου αφαλάτωσης. Το πρόγραμμα παραγωγής της αφαλάτωσης θα είναι βασισμένο τόσο στις ανάγκες του νησιού σε νερό (μεταφράζεται σε στάθμη δεξαμενής), όσο και στην αιολική παραγωγή. Αφού θα υπάρχει στενή σχέση της παραγωγής νερού με την αιολική παραγωγή, θα πρέπει η επιχείρηση αφαλάτωσης να επιλέξει και να εγκαταστήσει ένα σύστημα πρόβλεψης της αιολικής παραγωγής. Τέτοια συστήματα εξετάζονται στην παρούσα εργασία ώστε αποφασιστεί πιο είναι το πιο συμφέρον για την επιχείρηση. Τα μοντέλα αυτά είναι το 24ωρο και το 4ωρο σταθερό μοντέλο, και ένα έξυπνο στατιστικό μοντέλο. Αρχικά γίνεται λόγος για πρόβλεψη ανέμου και στην συνέχεια για πρόβλεψη αιολικής παραγωγής. Όπως είναι αναμενόμενο, το στατιστικό μοντέλο παρουσιάζει καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με την πραγματική αιολική παραγωγή αλλά λόγω των αργών φαινόμενων που επηρεάζουν τον άνεμο, και το 4ωρο σταθερό μοντέλο εξήγαγε αρκετά ικανοποιητικές προβλέψεις. Οι χρονοσειρές αιολικής παραγωγής που παρήχθησαν λειτούργησαν σαν είσοδοι σε ένα αλγόριθμο προσομοίωσης της λειτουργίας του εργοστασίου αφαλάτωσης ώστε να εξαχθεί το πρόγραμμα παραγωγής αυτού σύμφωνα και με τις ανάγκες νερού. Τα προγράμματα παραγωγής χρησιμοποιήθηκαν στην προσομοίωση του συστήματος της Μήλου ώστε να εξαχθούν οικονομικά αποτελέσματα για τον ιδιοκτήτη της αφαλάτωσης αλλά και για την επιχείρηση ηλεκτρισμού. Ο ιδιοκτήτης της αφαλάτωσης θα παρουσιάζει ετήσιες ζημίες περίπου 53000€ με οποιοδήποτε μοντέλο χρησιμοποιήσει για τον προγραμματισμό λειτουργίας που πρέπει να μετακυλυθούν στους καταναλωτές. Η διαφορά των μοντέλων είναι ότι γίνεται καλύτερη διαχείριση της αιολικής ενέργειας σε σχέση με την παραγωγή. Η μη μείωση των ζημιών του επιχειρηματία οδηγεί τελικά στην επιλογή για εγκατάσταση του 4ωρου σταθερού μοντέλου πρόβλεψης της αιολικής παραγωγής. Οι ζημιές του επιχειρηματία μπορούν να μειωθούν αλλά και να μετατραπούν σε κέρδος αν δημιουργηθούν δύο διαφορετικές επιχειρήσεις, μίας αφαλάτωσης και μίας παραγωγής ενέργειας, που όμως θα συνεργάζονται για την εξαγωγή του προγράμματος παραγωγής. Η επιχείρηση ηλεκτρισμού από την άλλη πλευρά, θα έχει οικονομικές απώλειες αν ενταχθεί το φορτίο της αφαλάτωσης. Αυτό συμβαίνει λόγω του ότι θα πρέπει να λειτουργήσουν παραπάνω μονάδες που λειτουργούν με πρώτη ύλη πετρέλαιο diesel που είναι αρκετά ακριβό καύσιμο. Οι ετήσιες ζημιές της επιχείρησης ηλεκτρισμού θα φθάσουν τις 43000€ ενώ αν υπήρχαν δύο διαφορετικές επιχειρήσεις εκμετάλλευσης των μονάδων θα έφθαναν τις 108000€. Άρα η επιλογή του επιχειρηματία για 6 διασύνδεση της αφαλάτωσης και της ανεμογεννήτριας θα είναι λιγότερο ζημιογόνα για την επιχείρηση ηλεκτρισμού. Ο τρίτος ενδιαφερόμενος στην επιχείρηση της αφαλάτωσης είναι ο δήμος της Μήλου ο οποίος πληρώνει υπέρογκα ποσά για την μεταφορά νερού από την ενδοχώρα με πλοία. Το κόστος για την μεταφορά ήταν περίπου 8€ για κάθε κυβικό μέτρο το οποίο αναμένεται να μειωθεί δραματικά αφού το κόστος παραγωγής για την επιχείρηση αφαλάτωσης θα είναι μόλις 0,74€/m3 και πλέον δεν θα απαιτείται να μεταφέρει νερό. Τέλος, έγιναν μελέτες ευαισθησίας για τις επιπτώσεις που θα είχαν στους ενδιαφερομένους κάποιες αλλαγές στο εργοστάσιο και στην πολιτική παραγωγής της αφαλάτωσης. Τα πιο σημαντικά σημεία είναι ότι αποδείχτηκε ότι η αντικατάσταση των νησίδων αφαλάτωσης με οικονομικότερες θα έχει κέρδη τόσο για την αφαλάτωση αλλά και για την επιχείρηση ηλεκτρισμού. Επίσης ότι αν δεν γίνει εγκατάσταση της ανεμογεννήτριας στο νησί, οι οικονομικές απώλειες για την επιχείρηση ηλεκτρισμού θα είναι μεγάλες πέρα από το αυξημένο πόσο που θα πρέπει να πληρώνει η επιχείρηση αφαλάτωσης στη ΔΕΗ. Ακόμα, οι επιχειρήσεις θα παρουσιάσουν καλύτερα οικονομικά αποτελέσματα αν γίνει προγραμματισμός παραγωγής με βάση την ετήσια αιολική παραγωγή που όμως θα επιφέρει αυξημένο κόστος για τον δήμο αφού θα πρέπει να γίνουν και πάλι μεταφορές νερού.	el
heal.abstract	7 Abstract This thesis is about the potential impact caused by the installation of a desalination plant combined with a wind turbine on an island power system, like Milos, one of the biggest islands of Cyclades. The novelty of the approach is that the desalination plant will be interconnected with a wind turbine in order to reduce power flows from the power supplier and also to sell power to it. The production plan will depend on the water needs of the island and also on the wind production of the turbine. In that case, the desalination plant is supposed to have installed a wind power prediction model. The prediction models that this thesis examines are three: a 24hour persistence, a 4hour persistence and an advanced statistic model. It is expected that the statistic model will be more precise, but the results of the 4hour persistence model will also provide very satisfying predictions. The wind production is used as an input to an algorithm that simulates the production of the desalination plant in order to develop its production plan. Then, the production plans are used in the simulation of the electrical system of Milos. The results of those simulations are useful not only for the owner of the desalination plant but also for the power company. The owner of the desalination plant will have to face annual economic loss estimated around 53000€ - regardless of the prediction model applied-because wind power production only is not sufficient to meet the water requirements. This problem is worse during the summer months, especially August, when the energy bill is 14000€. The difference between the prediction models is that the power usage is better in the short-term prediction model such as the statistic one. While the energy cost of the desalination plant has no great difference between the prediction models, the use of the 4hour persistence will be preferred. The energy cost of the desalination plant can be reduced –and even turn into profit-, if the owner of the desalination and the wind turbine chooses to create two different enterprises, one that will desalinate water and one that produces energy via the wind turbine. In that case, the production plan of the desalination will still use the wind power prediction model. The electric company on the other hand, will have to face economic loss if it has to supply the electrical power needed by the desalination plant. This happens because the extra power has to be produced by quite expensive diesel-fueled generators. The economic loss of the electric company will be around 43000€ but in case there were two different companies, loss will be around 108000€. So the choice of the owner of the desalination plant to interconnect the desalination load with the wind turbine is more profitable to the power company. The third party concerned, is the municipality of Milos, which buys water from the mainland and has it transported to the island by ships. The cost of the water is about 8€ per cubic meter, which is bound to be reduced dramatically following the installation of the desalination, since the production cost of the plant is only 0,74€/m3 8 Finally, sensitivity analysis has been carried out in order to assess the effects that will occur in case there are changes in the politics or the hardware of the plant. The most interesting results are concentrated in the installation of more energy-saving desalination modules. In that case, the economic results are better, both for the desalination plant and the electric company. Moreover, if the wind turbine hasn’t been installed, the effects in the production cost of the electric company will have been severe. One last interesting scenario is that the production plan is based only in the wind production. The economic results are better for the companies but the municipality will have to transport water for the mainland again which will increase the total cost	en
heal.sponsor	ΕΜΠ	el
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Κορρές, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	174 σ.
heal.fullTextAvailability	false