Τεχνική και περιβαλλοντική μελέτη χρησιμότητας ηλιοθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στις χώρες του Κόλπου

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των δυνατοτήτων αξιοποίησης της ηλιοθερμικής τεχνολογίας ηλεκτροπαραγωγής στις χώρες του Κόλπου. Ταυτόχρονα, μελετώνται τα περιβαλλοντικά θέματα που ανακύπτουν από τη χρησιμοποίηση της εν λόγω τεχνολογίας. Στα πλαίσια αυτά παρουσιάστηκαν αρχικά τα γενικά χαρακτηριστικά της ηλιοθερμικής τεχνολογίας ηλεκτροπαραγωγής και τα συγκριτικά πλεονεκτήματα και οι δυνατότητες αξιοποίησης της εν λόγω τεχνολογίας στις χώρες του Κόλπου. Επιπλέον, έγινε αναφορά με διάφορα στοιχεία στη νέα βιώσιμη ενεργειακή πολιτική που προωθείται στις χώρες αυτές. Στη συνέχεια, παρουσιάστηκε μια ανασκόπηση των διαφορετικών τεχνολογιών ηλιοθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και των κυριότερων περιβαλλοντικών θεμάτων που σχετίζονται με την κατασκευή, τη λειτουργία και τον παροπλισμό των σταθμών αυτών. Έπειτα, περιγράφηκε αναλυτικότερα ο υπό μελέτη ηλιοκερμικός σταθμός παραβολικών κατόπτρων ο οποίος χρησιμοποίηθηκε ως μοντέλο για τη διερεύνηση της αποδοτικότητας τέτοιων σταθμών στις χώρες του Κόλπου. Εκτενέστερα παρουσιάστηκε ο τρόπος καθημερινής λειτουργίας του υπό μελέτη σταθμού παραβολικών κατόπτρων. Έμφαση δόθηκε στη χωροθέτηση ηλιοθερμικών σταθμών παραβολικών κατόπτρων στις χώρες του Κόλπου. Περιγράφηκε η διαδικασία επιλογής κατάλληλων τοποθεσιών για την εγκατάσταση τέτοιων σταθμών και ακολούθως πραγματοποιήθηκε η αιτιολογημένη επιλογή ενδεικτικών τοποθεσιών σε κάθε μια από τις χώρες του Κόλπου. Στο τέλος, πραγματοποιείται η εφαρμογή του εργαλείου προσομοίωσης στις επιλεγμένες τοποθεσίες. Η διαμόρφωση του κάθε σταθμού επιλέγεται με βάση τις ιδιαιτερότητες της κάθε τοποθεσίας. Παρατίθενται χαρακτηριστικά διαγράμματα λειτουργίας για τον κάθε σταθμό όπως και πίνακες με τα βασικά αριθμητικά αποτελέσματα της ετήσιας λειτουργίας του.

The scope of this postgraduate diploma thesis is to investigate the potential use of concentrating solar power (CSP) technology in the Gulf Cooperation Council countries (GCC countries). At the same time, it examines the environmental issues arising from the use of this technology. In this context, the general characteristics of the CSP technology are initially presented, together with the comparative advantages and development potential of this particular technology in GCC countries. In addition, reference was made to the new sustainable energy policy being promoted in these countries. Then, an overview of different main technologies of solar thermal power plants was attempted. It was followed by the major environmental issues associated with the construction, operation and decommissioning of these plants. Afterwards, the CSP parabolic trough plant, which was used as a model plant in order to investigate the effectiveness of such stations in the Gulf region, was described in detail. Also, the daily operation mode of the CSP plant under study was extensively presented. Emphasis was placed on the site selection for parabolic trough CSP plants in the GCC countries. The suitable site selection procedure for such plants was presented, followed by a reasoned choice of indicative locations in each of the GCC countries. In the end, the CSP plant simulation tool was applied for the selected sites. The configuration of each station was based on the specific characteristics of each location. Characteristic charts of daily operation for each plant were cited, as well as tables with key figures of the annual operation.