Τεχνοοικονομική μελέτη υβριδικού συστήματος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

• Κύριος συγγραφέας: Κατσιφής, Δημήτρης
• Άλλοι συγγραφείς: Πυργιώτη, Ελευθερία
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2015
• Θέματα: Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Υβριδικά συστήματα παραγωγής ενέργειας; Renewable energy sources; 621.312 13

Η συνεχής αύξηση των ενεργειακών αναγκών του σύγχρονου πολιτισμού ,σε συνδυασμό με την μείωση των αποθεμάτων καυσίμου των συμβατικών μορφών ενέργειας και την περιβαλλοντική επιβάρυνση από τα απόβλητα τους έχουν αναγάγει το ενεργειακό πρόβλημα σε μείζων κοινωνικό ζήτημα με πολλές προεκτάσεις και επιτακτική ανάγκη υγιούς επίλυσής του. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας λόγω του αέναου χαρακτήρα και των περιβαλλοντικά φιλικών χαρακτηριστικών του καυσίμου τους, προκρίνονται ως η πλέων ενδεδειγμένη λύση στο πρόβλημα. Αυξανόμενη τάση παρατηρείται για σχεδιασμό και υλοποίηση ενεργειακά ανεξάρτητων συστημάτων κατοικιών μέσω χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Ζητήματα μετατροπής και αποθήκευσης ενέργειας προκύπτουν λόγω της έλλειψης σταθερότητας στην παραγωγή ενέργειας μέσα στο εικοσιτετράωρο ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της κάθε ενεργειακής μορφής. Η ανάπτυξη υβριδικών συστημάτων που συνδυάζουν δυο η και περισσότερες μορφές ενέργειας αυξάνουν την ενεργειακή αξιοπιστία και περιορίζουν τα ζητήματα σταθερότητας. Στην παρούσα εργασία αναζητείται ο βέλτιστος συνδυασμός υβριδικών συστημάτων με κριτήρια το κόστος, την παραγωγή και τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά της ενέργειας για την αυτόνομη ηλεκτροδότηση νησιωτικών περιοχών. Με χρήση συνδυασμών διαφορετικών, κυρίως ανανεώσιμών, μορφών ενέργειας (ηλιακή, αιολική υδρογόνου, πετρελαίου) μελετήθηκαν οι εξής 5 συνδυασμοί: • Φωτοβολταϊκά με γεννήτρια πετρελαίου • Ανεμογεννήτρια με γεννήτρια πετρελαίου • Φωτοβολταϊκά με ανεμογεννήτρια • Φωτοβολταϊκά με κυψέλες καυσίμου • Φωτοβολταϊκά με ανεμογεννήτρια και γεννήτρια πετρελαίου Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή και ιστορική αναδρομή στις Α.Π.Ε., σε συνδυασμό με την παρούσα κατάσταση στην Ελλάδα. Επίσης γίνεται μια εισαγωγή στα υβριδικά συστήματα και στα πλεονεκτήματά τους. Στα Κεφάλαια 2-5 παραθέτονται οι τεχνολογίες των χρησιμοποιούμενων Α.Π.Ε.. Φωτοβολταϊκά , ανεμογεννήτριες, fuel cell, συσσωρευτές και μετατροπείς ενέργειας αναλύονται με βάση τον τρόπο λειτουργίας τους και τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους. Έπειτα στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζεται το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για τις εξομοιώσεις του κάθε υβριδικού συνδυασμού(HOMER). Αναφέρονται λεπτομερώς οι τρεις λειτουργίες που πραγματοποιεί (εξομοίωση, βελτιστοποίηση, ανάλυση ευαισθησίας) όπως επίσης και τα οικονομικά και τα ηλεκτρικά μεγέθη που αποτυπώνονται στα αποτελέσματα του προγράμματος. Ακολούθως στο Κεφάλαιο 7 αφού γίνεται μια αρχική αναφορά στον τόπο όπου πραγματοποιείται η μελέτη(Δονούσα), καθώς και στην ενεργειακή κατανάλωση των κατοίκων της περιοχής , έπειτα καταγράφονται τα τεχνολογικά στοιχεία των εξαρτημάτων που χρησιμοποιήθηκαν καθώς και οι μεταβλητές που εισήχθησαν στο HOMER. Ακολουθεί η εκτεταμένη περιγραφή του κάθε υβριδικού συστήματος με σχηματικές απεικονίσεις και ερμηνεία των καμπυλών που προκύπτουν από τη προσομοίωση. Τέλος στο Κεφάλαιο 8 πραγματοποιείται σύγκριση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν με στόχο την ανεύρεση του βέλτιστου συνδυασμού με βασικά κριτήρια το συνολικό κόστος της επένδυσης, το πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας, την ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε kWh και τις ποσότητες ρυπογόνων ουσιών που εκπέμπονται στο περιβάλλον. Το συμπέρασμα που προκύπτει είναι το μέλλον ανήκει στην τεχνολογία του υδρογόνου ως ενέργεια βάσης, σε συνδυασμό με τις υπόλοιπες Α.Π.Ε., ανάλογα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της εκάστοτε περιοχής εφαρμογής, αφού ξεπεραστούν βέβαια κάποια εμπόδια οικονομικής κυρίως φύσεως