title: Τεχνο-οικονομική μελέτη υπεράκτιου αιολικού πάρκου.Μελέτη περίπτωσης του κόλπου Ηρακλείου, Κρήτη
title: Techno-economic study of offshore wind farm. Case study of Heraklion Bay, Crete
Creators: name: Φωτιου Δημητριος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2024

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια εκτενή και πολυεπίπεδη τεχνο-οικονομική μελέτη στον τομέα της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας, με μελέτη εφαρμογής στον κόλπο του Ηρακλείου Κρήτης. Η διπλωματική εργασία εστιάζει στην αξιολόγηση τριών διαφορετικών τεχνοοικονομικών σεναρίων για την εγκατάσταση και λειτουργία ανεμογεννητριών. Στο πρώτο σενάριο, αναλύεται το μοντέλο ανεμογεννήτριας Vestas V164-9.5MW σταθερής βάσης (fixed bottom) για βάθη έως 60 μέτρα και το μοντέλο ανεμογεννήτριας Siemens Gamesa SG154-6MW πλωτής βάσης (floating) για βάθος >60 μέτρων. Το δεύτερο σενάριο εξετάζει την Α/Γ Vestas V236-15MW σταθερής βάσης και την Α/Γ Siemens Gamesa SG154-6MW πλωτής βάσης. Το τρίτο σενάριο επικεντρώνεται στην Α/Γ Siemens Gamesa SG167-8MWσταθερής βάσης και στην Α/Γ Siemens Gamesa SG154-6MW πλωτής βάσης. Μέσω της χρήσης του προγράμματος WAsP, η ενεργειακή απόδοση των ανεμογεννητριών αναλύεται κάτω από διάφορες συνθήκες άνεμου, ενώ οι τεχνικές προδιαγραφές και ο εκτιμώμενος εξοπλισμός συμβάλλουν σε μια σφαιρική αξιολόγηση της απόδοσης των ανεμογεννητριών. Επιπρόσθετα, μέσα από την ανάλυση κόστους, όπως το Levelized Cost of Energy (LCOE), το κόστος εγκατάστασης (CAPEX), τα λειτουργικά έξοδα (OPEX), το κόστος απόσυρσης (DECEX), καθώς και δείκτες όπως ο χρόνος αποπληρωμής, ο εσωτερικός βαθμός απόδοσης (IRR), οι καθαρές ταμιακές ροές και η καθαρά παρούσα αξία (NPV), προκύπτει μια πλήρης εικόνα του οικονομικού και χρονικού προφίλ των επιλεγμένων τύπων ανεμογεννητριών. Η ανάλυση αποκαλύπτει ένα εύρος τιμών για την ενέργεια, εστιάζοντας στη μέση και την υψηλότερη τιμή. Αυτή η παρατήρηση βοηθά στον προσδιορισμό του ιδανικότερου σεναρίου για επενδυτική αποδοτικότητα. Η εργασία αυτή, μέσω της αναλυτικής της προσέγγισης, εξετάζει τους παράγοντες που επηρεάζουν την αποδοτικότητα, την αειφορία και την ανταγωνιστικότητα της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας σε αυτήν την ειδική περιοχή, αναδεικνύοντας τις ευκαιρίες και προκλήσεις που ενδέχεται να προκύψουν από την υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας. Τέλος, παρέχεται μια στρατηγική κατεύθυνση για τη λήψη αποφάσεων σε πολιτικό, οικονομικό και περιβαλλοντικό επίπεδο προς την κατεύθυνση της βιώσιμης ενέργειας.
description: This thesis presents an extensive and multi-level techno-economic study in the field of offshore wind energy, with an application study in the Gulf of Heraklion, Crete. The thesis focuses on the evaluation of three different techno-economic scenarios for the installation and operation of wind turbines. In the first scenario, the Vestas V164-9.5MW fixed-bottom wind turbine model for depths up to 60 m and the Siemens Gamesa SG154-6MW floating-bottom wind turbine model for depths >60 m are analyzed. The second scenario considers the Vestas V236-15MW fixed-base wind turbine and the Siemens Gamesa SG154-6MW floating-base wind turbine. The third scenario focuses on the Siemens Gamesa SG167-8MW fixed base and the Siemens Gamesa SG154-6MW floating base. Through the use of WAsP, the energy efficiency of the wind turbines is analyzed under different wind conditions, while the technical specifications and the estimated equipment contribute to a global evaluation of the wind turbine performance. In addition, through cost analysis, such as Levelized Cost of Energy (LCOE), installation costs (CAPEX), operating costs (OPEX), decommissioning costs (DECEX), as well as indicators such as payback time, internal rate of return (IRR), net cash flow and net present value (NPV), a complete picture of the economic and time profile of the selected wind turbine types is obtained. The analysis reveals a range of values for energy, focusing on the average and highest value. This observation helps to determine the most ideal scenario for investment return. This paper, through its analytical approach, examines the factors that influence the efficiency, sustainability and competitiveness of offshore wind energy in this specific region, highlighting the opportunities and challenges that may arise from the adoption of this technology. Finally, it provides a strategic direction for decision-making at political, economic and environmental levels towards sustainable energy.