Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/3126FCB4-3931-4C4A-A28D-437500292C1E | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.104808 | - |
| Language | el | - |
| Extent | 58 σελίδες | el |
| Title | Ανάλυση ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων | el |
| Title | Evaluation of energy and environmental performance in floating photovoltaic systems | en |
| Creator | Laleoglou Rafaela | en |
| Creator | Λαλεογλου Ραφαελα | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Kolokotsa Dionysia | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Κολοκοτσα Διονυσια | el |
| Contributor [Committee Member] | Varouchakis Emmanouil | en |
| Contributor [Committee Member] | Βαρουχακης Εμμανουηλ | el |
| Contributor [Committee Member] | Koutroulis Aristeidis | en |
| Contributor [Committee Member] | Κουτρουλης Αριστειδης | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Chemical and Environmental Engineering | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος | el |
| Content Summary | 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. | el |
| Content Summary | The use of Renewable Energy Sources (RES) and the implementation of new technologies and systems for energy production, have become essential on a global scale. Floating photovoltaic (FPV) systems represent a relatively new method of generating energy by utilizing marine areas. This Undergraduate Thesis investigates the effect of sea forces on the horizontal axis acting on a rectangular floating structure due to varying wave heights, aiming to compare these forces in terms of the system’s stability. The first part of the study is conducted using the MATLAB programming language. At the same time, for the above theoretical system under study, a simulation is carried out using the System Advisor Model (SAM) software by the National Renewable Energy Laboratory (NREL), applying appropriate assumptions and input data for installation in the northern marine area of Gavdos Island, located at the southern part of Crete. The purpose is to estimate the total electricity generation of the floating PV system to supply energy to the island. Based on the results from MATLAB modeling, which examined three different sea states according to wave height, from 0 to 0.15 m for ideal conditions, 0.894 m as the average wave height for prevailing conditions, and 2.5 m for extreme operational conditions, the resulting forces acting on the rectangular floater (pontoon), range from 0 kN to 168 kN. As for the SAM software simulation, it is estimated that the proposed system is capable of generating up to 85.351 MWh annually, with an approximate coverage of 11.53% of the yearly energy consumption needs of the island’s population. According to the above findings regarding wave-induced forces on the floater, existing literature does not sufficiently cover this factor without taking into consideration the adding loading on the structure consisting of wind forces, buoyancy, and the system’s overall weight. Nevertheless, even the maximum calculated values appear to constitute only about 8% of the total load capacity of such systems, indicating favorable margins for installation feasibility and structural stability. The floating photovoltaic system contributes to meeting a significant portion of the total electricity consumption of the island’s permanent population. Its implementation could serve as a viable energy solution for other remote islands by utilizing sea space, while leaving the limited land areas free for agriculture and livestock. Therefore, the expansion of research on floating photovoltaic system technology is deemed essential for the further development of their application, installation, and overall effectiveness. | en |
| Type of Item | Διπλωματική Εργασία | el |
| Type of Item | Diploma Work | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ | en |
| Date of Item | 2025-10-02 | - |
| Date of Publication | 2025 | - |
| Subject | Energy evaluation | en |
| Subject | RES | en |
| Subject | Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας | el |
| Subject | Πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα | el |
| Subject | FPV | en |
| Bibliographic Citation | Ραφαέλα Λαλέογλου, "Ανάλυση ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων ", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 | el |
| Bibliographic Citation | Rafaela Laleoglou, "Evaluation of energy and environmental performance in floating photovoltaic systems", Diploma Work, School of Chemical and Environmental Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025 | en |
Copyright © DIAS 2013
