Εκτιμήσεις καταναλώσεων και σχεδιασμός δικτύου διανομής φυσικού αερίου για τον δήμο Λάρνακας

• Κύριοι συγγραφείς: Χριστοδουλίδης, Γιώργος, Σκίτσας, Μενέλαος
• Άλλοι συγγραφείς: Μάργαρης, Διονύσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Φυσικό αέριο; Εκτιμήσεις καταναλώσεων; Δίκτυο διανομής; Λάρνακα; Natural gas; Consumption estimation; Distribution network; Larnaca

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός δικτύου διανομής φυσικού αερίου στο Δήμο Λάρνακας. Αρχικά, καταγράφουμε τα χαρακτηριστικά του φυσικού αερίου, που αφορούν τις ιδιότητές του, τις κατηγορίες στις οποίες κατατάσσεται όπως και την τυπική χημική του σύσταση. Επίσης, περιγράφουμε τις μεθόδους ανίχνευσης και εξόρυξης των κοιτασμάτων φυσικού αερίου. Κατόπιν κάνουμε αναφορά για την πορεία που ακολουθήθηκε από την Κυπριακή Δημοκρατία μέχρι το σημείο έναρξης των διαδικασιών εξόρυξης του φυσικού αερίου εντός της Αποκλειστικής Οικονομικής Ζώνης (ΑΟΖ) της. Καταγράφονται επίσης οι εξελίξεις που διαμορφώθηκαν στον τομέα αυτό στο πλαίσιο της πολιτικής που ακολουθεί η Κυπριακή Κυβέρνηση. Για την ανάλυση και τον σχεδιασμό του δικτύου διανομής, αρχικά απαιτείται ο υπολογισμός της συνολικής ωριαίας κατανάλωσης σε περιόδους αιχμής. Για τον υπολογισμό αυτό χρησιμοποιήσαμε στοιχεία από μετρήσεις της Στατιστικής Υπηρεσίας Κύπρου, που αφορούν τον πληθυσμό από απογραφές που έγιναν σε χρονικό ορίζοντα δέκα (10) ετών αλλά και τον αριθμό των νοικοκυριών για την περιοχή που γίνεται η ανάλυση του δικτύου διανομής. Η κατανάλωση για τον οικιακό τομέα αφορά την χρήση για μαγείρεμα, ζεστό νερό και θέρμανση – ψύξη των χώρων. Υπολογισμός της κατανάλωσης γίνεται επίσης για τον εμπορικό και τουριστικό τομέα χρησιμοποιώντας διαθέσιμα στατιστικά στοιχεία για τους παράγοντες που επηρεάζουν την κατανάλωση στους τομείς αυτούς. Η κατανάλωση που υπολογίστηκε ανάγεται σε ωριαία κατανάλωση. Ακολούθως αναφέρουμε τις τυπικές μορφές των δικτύων διανομής και τα χαρακτηριστικά που αφορούν την μορφολογία των δικτύων αυτών. Επίσης γίνεται ανάλυση με μαθηματικό μοντέλο για ένα δίκτυο διανομής. Στη συνέχεια αναφέρονται οι βασικές αρχές που ακολουθήσαμε για τον σχεδιασμό ενός δικτύου διανομής φυσικού αερίου. Χρησιμοποιώντας το σχεδιαστικό πακέτο Autocad, υπολογίσαμε τα εμβαδά των προς παροχή περιοχών και με βάση τον αντίστοιχο συντελεστή δόμησης αναγάγαμε σε καθαρή οικοδομήσιμη έκταση. Με την βοήθεια της καθαρής οικοδομήσιμης έκτασης υπολογίσαμε την ωριαία κατανάλωση ανά τετραγωνικό μέτρο. Μελετώντας την περιοχή που γίνεται ο σχεδιασμός του δικτύου διανομής, διαχωρίσαμε την περιοχή σε πέντε (5) υποπεριοχές και ακολούθως σχεδιάσαμε στην κάθε μία εξ αυτών ένα δίκτυο διανομής. Το κάθε δίκτυο διανομής αποτελείται από τον κεντρικό αγωγό και τις αντένες. Για κάθε μία αντένα υπολογίσαμε την κατανάλωση ανάλογα με το εμβαδό της περιοχής που τροφοδοτεί. Χρησιμοποιώντας το υπολογιστικό πρόγραμμα AFT Arrow έγινε προσομοίωση της λειτουργίας των δικτύων που σχεδιάσαμε. Ως δεδομένα εισήχθησαν τα μήκη και οι γωνίες των αγωγών που σχηματίζουν μεταξύ τους αλλά και οι παροχές της κάθε αντένας. Για τα δίκτυα χρησιμοποιήθηκαν σωλήνες πολυαιθυλενίου (PE 80), υψηλής πυκνότητας 2ης γενιάς (HDPE) σειράς 5 (S=5) και σταθερής διαστασιολογικής αναλογίας 11 (SDR 11). Ως ρευστό λειτουργίας χρησιμοποιήθηκε το μεθάνιο που παρουσιάζει τις ίδιες ιδιότητες με το φυσικό αέριο. Επιλέχθηκαν οι Κανονικές Φυσικές Συνθήκες ως μεγέθη αναφοράς και θεωρήθηκε μονοδιάστατη και ισόθερμη ροή, στους 12 οC. Για κάθε δίκτυο έγιναν τέσσερις (4) προσομοιώσεις της λειτουργίας του αλλάζοντας κάθε φορά την διάμετρο των αγωγών, με στόχο την εύρεση της βέλτιστης λύσης. Αυτή θα συνδυάζει την άριστη λειτουργία του δικτύου σε καταναλώσεις αιχμής αλλά και την οικονομικότερη λύση για την κατασκευή του δικτύου. Στο τέλος του συγγράμματος παρατίθενται τα αποτελέσματα και συμπεράσματα της εργασίας αυτής.