Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Ανάλυση ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων

Laleoglou Rafaela

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) και η αξιοποίηση νέων τεχνολογιών και συστημάτων για παραγωγή ενέργειας, είναι πλέον απαραίτητες σε παγκόσμιο επίπεδο λόγω της καθοριστικής συμβολής τους στην μείωση της εξάρτησης από τους εξαντλήσιμους ενεργειακούς πόρους και κατ’ επέκταση στην προστασία του περιβάλλοντος. Τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν ένα σχετικά νέο μέσο παραγωγής ενέργειας αξιοποιώντας θαλάσσιες εκτάσεις. Στην παρούσα Προπτυχιακή Διπλωματική εργασία μελετάται η επίδραση των θαλάσσιων δυνάμεων στον οριζόντιο άξονα που ασκούνται σε ορθογώνιο πλωτήρα εξ’ αιτίας διαφορετικών υψών κύματος, με στόχο την σύγκριση αυτών για ευστάθεια του συστήματος. Το πρώτο μέρος της μελέτης γίνεται με τη βοήθεια της γλώσσας προγραμματισμού MATLAB. Ταυτόχρονα για το παραπάνω θεωρημένο σύστημα υπό μελέτη, μέσω του λογισμικού System Advisor Model (SAM) του National Renewable Energy Laboratory (NREL), γίνεται προσομοίωσή του με τις κατάλληλες παραδοχές και τα εισαγόμενα δεδομένα, για εγκατάσταση στο βόρειο θαλάσσιο τμήμα της Νήσου Γαύδου, που βρίσκεται στον νότιο τομέα της Κρήτης. Σκοπός είναι η εύρεση της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του πλωτού φωτοβολταϊκού συστήματος για την τροφοδότηση του νησιού. Με βάση τα αποτελέσματα από τη μοντελοποίηση μέσω MATLAB, η οποία αφορούσε τρεις συνθήκες ανάλογα με το ύψος των κυμάτων 0 έως 0,15m για ιδανικές συνθήκες, 0,894 m μέσο ύψος κύματος για επικρατέστερες συνθήκες και 2,5 m για ακραίες συνθήκες λειτουργίας, τα φορτία των δυνάμεων που υπολογίστηκαν πως ασκούνται στον ορθογώνιο πλωτήρα κυμαίνονται από 0 έως 168 kN. Όσον αφορά τα αποτελέσματα από την προσομοίωση του λογισμικού SAM, υπολογίζεται ότι το προτεινόμενο σύστημα είναι ικανό να παράγει έως και 85,351 ΜWh ετησίως και καλύπτει το 11,53% των ετήσιων ενεργειακών αναγκών των μόνιμων κατοίκων του νησιού.Σύμφωνα με τα παραπάνω αποτελέσματα σχετικά με τις δυνάμεις λόγω κυμάτων που ασκούνται στον πλωτήρα του συστήματος, η βιβλιογραφία δεν επαρκεί για τη σύγκριση αυτού του παράγοντα μεμονωμένα, αλλά για το συνολικό φορτίο που ασκείται στην κατασκευή συνυπολογίζοντας τις δυνάμεις του ανέμου, της άνωσης και του συνολικού βάρους του συστήματος. Ωστόσο εκτιμάται ότι ακόμη και οι μέγιστες αυτές τιμές αποτελούν μόνο το περίπου 8% των συνολικού φορτίου αντοχής τέτοιων συστημάτων, γεγονός που αφήνει θετικά περιθώρια για την δυνατότητα εγκατάστασης και ευστάθειας του συστήματος. Το πλωτό φωτοβολταϊκό σύστημα συμβάλλει στην κάλυψη ικανοποιητικού ποσοστού της συνολικής κατανάλωσης των μόνιμων κατοίκων του νησιού της Γαύδου και η εφαρμογή του μπορεί να αποτελέσει λύση ως πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε αντίστοιχες περιπτώσεις απομακρυσμένων νησιών, αξιοποιώντας θαλάσσιες εκτάσεις και αφήνοντας τις περιορισμένες χερσαίες, ελεύθερες για καλλιέργεια και κτηνοτροφία. Συνεπώς, η επέκταση της έρευνας αναφορικά με την τεχνολογία των πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων κρίνεται απαραίτητη για την περαιτέρω εξέλιξη στον τομέα εφαρμογής, εγκατάστασης και αποτελεσματικότητάς τους.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες