Συνδεση Ηλιακων Σταθμων Παραγωγης Ηλεκτρικης Ενεργειας Με Αιωρουμενες Ηλιακες Καμιναδες Στο Δικτυο Μεσης Τασης (20kv)

Abstract

Η διπλωματική αυτή εργασία ασχολείται με την παραγωγή ενέργειας μέσω ανανεώσιμων πηγών και πιο συγκεκριμένα μέσω ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας με αιωρούμενες ηλιακές καμινάδες (Floating Solar Chimney Power Stations, FSCPSs). Αρχικά, γίνονται συνταγματικές και νομοθετικές αναφορές στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και περιγράφεται η οργάνωση του συστήματος παραγωγής, μεταφοράς, διανομής και προμήθειας ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς επίσης και οι προϋποθέσεις συμμετοχής σε αυτά. Εν συνεχεία, παρουσιάζεται μια εικόνα του εθνικού διασυνδεδεμένου δικτύου, δίνοντας έμφαση στους υποσταθμούς Μέσης Τάσης (Μ.Τ.) και στη σύνδεση παραγωγών στο δίκτυο Μ.Τ.. Πιο συγκεκριμένα αναφέρονται οι προϋποθέσεις σύνδεσης στο δίκτυο Μ.Τ., τα μέσα ζεύξης και προστασίας, η απαιτούμενη αντιστάθμιση αέργου ισχύος, καθώς και κάποια στοιχεία για τους διακόπτες, τις ασφάλειες και τους πίνακες Μ.Τ.. Ακολουθεί η περιγραφή ενός ηλιακού σταθμού παραγωγής ενέργειας με αιωρούμενες ηλιακές καμινάδες (FSCPS). Σε αυτήν εξηγείται η δομή ενός ηλιακού σταθμού και τα καινοτόμα χαρακτηριστικά των αιωρούμενων ηλιακών καμινάδων. Επίσης, αναφέρονται λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά των αεροστροβίλων και των επαγωγικών γεννητριών διπλού τυλίγματος που θα χρησιμοποιηθούν, ενώ επιπροσθέτως παρουσιάζονται και οι συναρτήσεις που διέπουν τη λειτουργία τους, καθώς και τη λειτουργία του ηλιακού σταθμού. Πέραν της θεωρητικής αναφοράς, κληθήκαμε να παρουσιάσουμε το προκαταρκτικό ηλεκτρολογικό σχέδιο ενός πειραματικού ηλιακού σταθμού με αιωρούμενες ηλιακές καμινάδες με το όνομα «Πρόγραμμα Επίδειξης του Ενός Μιλίου» ("Mile Demo Project"). Παρ’ όλο που η πιλοτική κατασκευή του είναι πιθανότερο να λάβει χώρα εκτός Ελλάδος, έγινε προσπάθεια στη μελέτη αυτή να εναρμονιστούμε με τις πρακτικές και τους κανονισμούς που ακολουθούνται στο ελληνικό δίκτυο παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Η σύνδεση του ηλιακού σταθμού θα γίνει στο δίκτυο Μ.Τ. της χώρας. Αφού έγινε επιλογή των γεννητριών και των μετασχηματιστών που θα χρησιμοποιηθούν, προχωρήσαμε σε επιλογή της χωροταξικής τοποθέτησης του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού. Εν συνεχεία προσδιορίσαμε τις προδιαγραφές των μέσων προστασίας και απόζευξης, και των καλωδίων και ζυγών που θα χρησιμοποιηθούν, λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις καταπονήσεις κατά τη διάρκεια τριφασικού βραχυκυκλώματος. Τέλος, με βάση τα οικονομικά στοιχεία που βρήκαμε στην αγορά για τις γεννήτριες και τους μετασχηματιστές, έγινε μια απόπειρα προσδιορισμού του κόστους της εν λόγω ηλεκτρολογικής εγκατάστασης.