Μελέτη για την ενεργειακή αυτονομία μικρής πόλης
Loading...
Date
2023-07-07
Authors
Ανδρεοσάτου, Ζωγραφιά
Κουβέλη, Αλίκη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η πλήρης ενεργειακή αυτονομία πόλης με πληθυσμό 1.000-3.000 κατοίκους. Μετά από μελέτη διάφορων δεδομένων, επιλέχθηκε για την πλήρη ενεργειακή της κάλυψη η Νίσυρος που ανήκει στα Δωδεκάνησα, αξιοποιώντας το διαθέσιμο δυναμικό του τόπου, με στόχο την πλήρη απεξάρτηση του νησιού από τις ήδη υπάρχουσες συμβατικές και ρυπογόνες μεθόδους ηλεκτροπαραγωγής. Στη συγκεκριμένη εργασία παρουσιάζονται και συγκρίνονται διαφορετικά σενάρια κάλυψης των ενεργειακών αναγκών της Νισύρου, με σκοπό την ανάδειξη του αποδοτικότερου, οικονομικότερου και ταυτόχρονα πιο φιλικού προς το περιβάλλον σεναρίου.
Η παρούσα έρευνα συμβάλει στην επίτευξη των στόχων της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τα κράτη μέλη της, για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, ακολουθώντας πολιτικές όπως η ένταξη περιοχών στην πράσινη ενέργεια.
Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία εξετάζονται τέσσερα διαφορετικά σενάρια ενεργειακής κάλυψης της Νισύρου μέσω χρήσης συστημάτων ΑΠΕ, τα οποία συγκρίνονται μεταξύ τους και στο τέλος προκύπτει το ιδανικότερο από οικονομικής άποψης. Το πρώτο σενάριο αφορά στην πλήρη ενεργειακή κάλυψη του νησιού με χρήση αμιγώς φωτοβολταϊκών συστημάτων (PVs). Το δεύτερο σενάριο εξετάζει την πλήρη αυτονομία της Νισύρου χρησιμοποιώντας μόνο ανεμογεννήτριες (WT). Τα δύο τελευταία σενάρια είναι υβριδικά, δηλαδή εφαρμόζεται συνδυασμός των δύο προαναφερόμενων τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας. Τέλος, γίνεται μια επιπλέον οικονομική σύγκριση των τεσσάρων σεναρίων με το μηδενικό σενάριο, το οποίο αφορά πόσο θα κόστιζε η αγορά ηλεκτρικού ρεύματος μέσω συμβατικών μεθόδων για τα χρόνια λειτουργίας του έργου αν δεν πραγματοποιηθεί κάποιο από τα προαναφερόμενα σενάρια.
Η εργασία αποτελείται από έξι κύρια κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο, περιγράφεται η σημαντικότητα των ΑΠΕ, καθώς και η στρατηγική και πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης αλλά και παγκόσμιων οργανισμών προς την πράσινη ενέργεια. Έπειτα παρουσιάζεται η υφιστάμενη κατάσταση αλλά και οι αδυναμίες της όσον αφορά σε παρόμοιες έρευνες. Τέλος, αναλύεται ο σκοπός της εν λόγω έρευνας.
Το δεύτερο κεφάλαιο, περιλαμβάνει την αναλυτική θεωρία των ΑΠΕ., εξηγώντας παράλληλα τις υπάρχουσες τεχνολογίες εκμετάλλευσής τους, καθώς επίσης αναφέρονται και τα αυτόνομα συστήματα. Ειδικότερα οι ΑΠΕ. που παρουσιάζονται είναι η αιολική, η ηλιακή, η υδροηλεκτρική, η γεωθερμική ενέργεια και η βιομάζα. Έμφαση δίνεται στην επεξήγηση των τεχνολογιών εκμετάλλευσης της αιολικής και ηλιακής ενέργειας, αφού στην συγκεκριμένη έρευνα γίνεται εφαρμογή αυτών των δύο ΑΠΕ.
Στο τρίτο μέρος παρουσιάζεται η μεθοδολογία εύρεσης της περιοχής μελέτης, η οποία καθορίζεται με βάση τα ηλιακά, αιολικά, δημογραφικά, γεωγραφικά, γεωχωρικά δεδομένα και χρήσεις γης της εκάστοτε περιοχής. Η ιδανική περιοχή επιλέγεται με βάση κάποια κριτήρια, όπως το υψηλό ηλιακό και αιολικό δυναμικό, το μικρό πληθυσμιακό εύρος (1.000-3.000 κατοίκους) και την χαμηλή διακύμανση του μεγέθους του πληθυσμού λόγω του τουρισμού.
Στο τέταρτο κεφάλαιο, αναλύονται γενικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης, δηλαδή της Νισύρου και έπειτα γίνεται λεπτομερής ανάλυση των μετεωρολογικών, δημογραφικών, τουριστικών, γεωθερμικών δεδομένων και δεδομένων χρήσεων γης. Τέλος, γίνεται ανάλυση και υπολογισμός του ενεργειακού φορτίου του νησιού.
Στο πέμπτο μέρος, παρουσιάζονται τέσσερα σενάρια ενεργειακής κάλυψης της Νισύρου. Τα πρώτα δύο είναι σενάρια πλήρους ενεργειακής αυτονομίας μέσω αποκλειστικής χρήσης φωτοβολταϊκών ή ανεμογεννητριών. Τα άλλα δύο σενάρια είναι υβριδικά και αφορούν την ενεργειακή κάλυψη χρησιμοποιώντας συνδυαστικά φωτοβολταϊκά πάνελ και ανεμογεννήτριες. Πιο συγκεκριμένα, το τρίτο σενάριο αποτελείται από μία ανεμογεννήτρια και φωτοβολταϊκά πάνελ, ενώ το τέταρτο σενάριο από δύο ανεμογεννήτριες και φωτοβολταϊκά. Στη συνέχεια, γίνεται οικονομική σύγκριση των τεσσάρων σεναρίων και προκύπτει πιο είναι το ιδανικότερο. Επιπλέον, τα σενάρια συγκρίνονται οικονομικά και με το μηδενικό σενάριο το οποίο αφορά το κόστος πληρωμής των πολιτών για την πρόσβαση σε ενέργεια από το συμβατικό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής. Η τελευταία σύγκριση γίνεται για να αποδειχθεί αν συμφέρει σε βάθος χρόνου η εφαρμογή τεχνολογιών ΑΠΕ για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος.
Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο της εν λόγω εργασίας, σχολιάζονται συνοπτικά τα αποτελέσματα και παρατίθενται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την συγκεκριμένη μελέτη.
Description
Keywords
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, Περιβάλλον, Βιωσιμότητα, Ανεμογεννήτριες, Φωτοβολταϊκά, Ενεργειακή αυτονομία