Ανάλυση Λειτουργίας Ηλιοθερμικών Σταθμών Και Επιπτώσεις Στην Αξιοπιστία Των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση της λειτουργίας ηλιοθερμικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η επίπτωσή τους στην αξιοπιστία συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Ιδιαίτερα, μελετάται η τεχνολογία παραβολικών κατόπτρων και χρησιμοποιείται το μαθηματικό μοντέλο, που διέπει τη λειτουργία τέτοιου τύπου σταθμών.Για το σκοπό αυτό, αφού γίνεται αναφορά στη σημασία των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.) στη σύγχρονη κοινωνία, η μελέτη επικεντρώνεται στην ηλιοθερμική τεχνολογία. Αναλύονται εκτενώς οι τρεις ηλιοθερμικές τεχνολογίες: παραβολικά κάτοπτρα, παραβολικό πιάτο, ηλιακός πύργος και καταγράφονται οι εγκατεστημένοι σταθμοί ανά τον κόσμο. Αναφέρονται οι στρατηγικές λειτουργίας των σταθμών, για την καλύτερη δυνατή απόδοση σε σχέση με τα καιρικά φαινόμενα και τη θέση του ήλιου κατά τη διάρκεια μιας ημέρας.Στη συνέχεια, για την τεχνολογία παραβολικών κατόπτρων γίνεται μελέτη της παραγωγής για ένα έτος, και έπειτα η προαναφερθείσα επαναλαμβάνεται χίλιες φορές εισάγοντας τον παράγοντα της τυχαίας νέφωσης. Για τη μελέτη αυτή επιλέχθηκε σταθμός με συγκεκριμένα τεχνικά χαρακτηριστικά ο οποίος θεωρείται ότι βρίσκεται σε περιοχή με τα κλιματικά και γεωγραφικά δεδομένα της Αθήνας.Έπειτα, μελετώνται οι διάφοροι τύποι αποθηκευτικών συστημάτων που χρησιμοποιούνται σε ηλιοθερμικούς σταθμούς. Για το αποθηκευτικό σύστημα της θερμοκλίνης ωστόσο, γίνεται μια σύντομη μαθηματική ανάλυση λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα της μελέτης του κυρίως συστήματος.Ακόμη, αναφέρονται οι υβριδικοί σταθμοί, η σημασία τους και ο τρόπος λειτουργίας τους, όπως επίσης τα πεδία εφαρμογής των ηλιοθερμικών σταθμών καθώς και οι δυνατότητες χρησιμοποίησής τους στην Ελλάδα και στην Κύπρο. Τέλος, παρατίθενται κάποια συμπεράσματα που αφορούν την λειτουργία και την αξιοπιστία του σταθμού που μελετήθηκε.