Διερεύνηση ενεργειακής αυτονομίας μη διασυνδεδεμένων νήσων από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε θαλάσσιο περιβάλλον
Creators: name: Ζαμανίδου, Αφροδίτη Σάββα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Υπεράκτιο Υβριδικό Σύστημα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΥΥΣΠΗΕ)
Υποθαλάσσιο σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας
Ενεργειακή ασφάλεια
Offshore Hybrid Electricity Generation System (OHEGS)
Οffshore electricity storage system
Εnergy security

description: Η παγκόσμια παραγωγή ενέργειας καλύπτεται κυρίως από τα ορυκτά καύσιμα όπως το κάρβουνο και το πετρέλαιο, ενώ μικρό ποσοστό κατέχουν οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) και η Πυρηνική Ενέργεια. Τις τελευταίες δεκαετίες, η συζήτηση για την ενέργεια κινείται γύρω από τις ΑΠΕ. Για την παραγωγή πολλαπλών MW ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ απαιτούνται εγκαταστάσεις μεγάλης ισχύος, οι οποίες καταλαμβάνουν εκτάσεις μεγάλης κλίμακας. Στην περίπτωση χωρών όπως η Ελλάδα, με μικρή χερσαία έκταση, καθώς και με μεγάλο ποσοστό καλλιεργήσιμης γης και προστατευόμενων δασικών και άλλων εκτάσεων, η εγκατάσταση συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε υδάτινο περιβάλλον αποτελεί μια ελκυστική, εναλλακτική λύση. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να διερευνηθεί η δυνατότητα ανάπτυξης ενός συνδυασμού ΑΠΕ σε θαλάσσιο περιβάλλον, ώστε να εξασφαλιστεί η ενεργειακή αυτονομία των μη διασυνδεδεμένων νήσων της Ελλάδας. Προτείνεται, έτσι, ο κατάλληλος συνδυασμός τεχνολογιών, ώστε να επιτευχθεί η καλύτερη δυνατή απόδοση στην παραγωγή ενέργειας από υπεράκτιες ΑΠΕ. Επιπρόσθετα, προτείνεται ένα υποθαλάσσιο σύστημα παραγωγής και αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει εκμεταλλευόμενο διάφορες ΑΠΕ, διασφαλίζοντας την ενεργειακή ασφάλεια, μειώνοντας παράλληλα την εξάρτηση της χώρας από τα ορυκτά καύσιμα και την εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου. Ακόμη, παρουσιάζεται η λειτουργία των αυτόνομων συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας των μη διασυνδεδεμένων νήσων, καθώς και η ενεργειακή απαίτηση τους. Με γνώμονα τα παραπάνω, προτείνεται ένα Υπεράκτιο Υβριδικό Σύστημα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΥΥΣΠΗΕ), το οποίο δύναται να καλύψει την ενεργειακή απαίτηση των Μη Διασυνδεδεμένων Νήσων, υπολογίζεται η απόδοση του και παρουσιάζονται τα κριτήρια εγκατάστασής του. Τέλος, πραγματοποιείται υπολογισμός του κόστους εγκατάστασης και λειτουργείας του προτεινόμενου ΥΥΣΠΗΕ και διερευνάται η οικονομική βιωσιμότητά του.
description: Global energy production is mainly covered by fossil fuels such as coal and oil, while a small share of Renewable Energy Sources (RES) and nuclear energy is being used. In recent decades, the debate on energy is moving around RES. Multi-MW electricity generation from RES requires large-scale plants; these facilities occupy large footprint areas. In the case of countries such as Greece, with limited land area, and a significant proportion of arable land and protected forest and other land, the installation of electricity generation systems in the water environment presents an attractive, alternative solution. The aim of this Master thesis is to investigate the potential of develop a combination of RES technology in the marine environment, in order to guarantee the energy autonomy of the non-interconnected islands of Greece. Therefore, suitable combination of technologies is proposed in order to achieve “optimal” efficiency on energy production by RES offshore. In addition, an offshore electricity production and storage system is proposed, which can operate by exploiting various RES, ensuring energy security, while reducing the country's dependence on fossil fuels, as well as greenhouse gas emissions. Additionally, the operation of autonomous power production systems in non-interconnected islands, as well as their energy consumption are presented. Considering all the above, an Offshore Hybrid Electricity Generation System (OHEGS) is proposed to meet the energy demands. The OHEGS's performance is calculated to meet the energy demand of the non-interconnected islands of Greece. Moreover, the OHEGS's installation criteria are presented. Finally, a financial analysis is performed, where the cost of installation and operation of the proposed OHRGS is calculated, while additionally, the economic performance of the proposed OHEGS is estimated.