| dc.description.abstract | Ο αέρας είναι η έμμεση μορφή ηλιακής ενέργειας και προκαλείται με τη διαφορική θέρμανση της γήινης επιφάνειας από τον ήλιο. Έχει υπολογιστεί ότι κατά προσέγγιση 10 εκατομμύρια MW ενέργειας είναι συνεχώς διαθέσιμα από τον άνεμο. Η αιολική ενέργεια παρέχει εθνική ενεργειακή ασφάλεια σε μία εποχή που η μείωση των παγκόσμιων αποθεμάτων σε ορυκτά καύσιμα απειλεί τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα της παγκόσμιας οικονομίας. Η ενέργεια που προέρχεται από τον άνεμο, λαμβάνει ιδιαίτερη προσοχή λόγω της διαθεσιμότητας της, του χαμηλότερου κόστους και επειδή η τεχνολογία της είναι φιλική προς το περιβάλλον. Στις πιο πρόσφατες εφαρμογές, τα συστήματα αιολικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται η ανάπτυξη μιας υπολογιστικής μεθόδου για τον σχεδιασμό και την εγκατάσταση αιολικών πάρκων. Το πρόβλημα στον σχεδιασμό ενός αιολικού πάρκου, επικεντρώνεται στην μεγιστοποίηση της οικονομικής απόδοσης μιας τέτοιας επένδυσης.
Χρησιμοποιήθηκε ένα κατάλληλο μαθηματικό μοντέλο για τις ανεμογεννήτριες, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά κατασκευής και την απόδοση λειτουργίας τους. Τα χαρακτηριστικά του αέρα διαφόρων περιοχών έχουν αναλυθεί κατάλληλα, και έχει αναπτυχθεί ένα μοντέλο που περιλαμβάνει σημαντικές φυσικές και οικονομικές παραμέτρους. Το πρόβλημα σχεδιασμού διατυπώθηκε ως ένα μαθηματικό πρόβλημα προγραμματισμού, και λύνεται χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες μαθηματικές τεχνικές προγραμματισμού (προγραμματισμός σε περιβάλλον FORTRAN 6.5). Η βελτιστοποίηση κάλυψε ένα ευρύ φάσμα των χαρακτηριστικών πολλών περιοχών και τέσσερις τύπους εμπορικά διαθέσιμων ανεμογεννητριών (VESTAS, ENERCON, BONUS, FLODA). Η μεθοδολογία εισήγαγε μια εμπειρική εξίσωση για τον συντομότερο σχεδιασμό και προσδιορισμό του βέλτιστου αριθμού ανεμογεννητριών. Το μοντέλο είναι κατάλληλο για τοπικό σχεδιασμό. Οι μεταβολές στο κόστος των περιοχών εγκατάστασης αιολικών πάρκων δίνουν ένα πρόσθετο βαθμό ελευθερίας στο πρόβλημα και θα μπορούσαν να ληφθούν περισσότερα αποδοτικά αποτελέσματα.
Με βάση τα παραπάνω, μπορεί να δηλωθεί σαφώς η στρατηγική σχεδιασμού για τα αιολικά πάρκα. Λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο της ανεμογεννήτριας, το διαθέσιμο χώρο και τα χαρακτηριστικά του αέρα των περιοχών (δηλαδή των παραμέτρων των καμπυλών της διάρκειας αέρα) καθορίζεται με ακρίβεια ο αριθμός των ανεμογεννητριών που πρέπει να εγκατασταθούν για τη βελτιστοποίηση των κατάλληλων τεχνοοικονομικών κριτηρίων κάτω από λειτουργικούς και περιβαλλοντικούς περιορισμούς.
Η εργασία μπορεί να δώσει λύσεις σε παραγωγούς ηλεκτρικής ενέργειας (είτε ιδιώτες είτε δημόσιους) που σκοπεύουν να επενδύσουν σε χώρες όπου υπάρχει νομοθεσία για άδειες εγκατάστασης αιολικών πάρκων. Με άλλα λόγια, αυτός ο στόχος αναφέρεται στην άμεση αναμενόμενη οικονομική απόδοση από μια επένδυση, κάτω από ένα οικονομικά ανταγωνιστικό περιβάλλον, και καθορίζεται από το μέγεθος αυτής της ανανεώσιμης πηγής ενέργειας.
Η διπλωματική εργασία, σε επίπεδο οργάνωσης θεματικών ενοτήτων, αναπτύσσεται σε έξι κεφάλαια, ως ακολούθως :
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
Διατυπώνεται ο σκοπός και οι επί μέρους στόχοι της διπλωματικής εργασίας. Επίσης προσδιορίζεται το προς εξέταση πρόβλημα.
Ακόμη, επιχειρείται διερεύνηση της ελληνικής και ξένης βιβλιογραφίας για την εγκατάσταση των αιολικών πάρκων, σε συνδυασμό με κάποια σταχυολόγηση άρθρων που αναφέρονται σε έγκριτα επιστημονικά άρθρα και στο διαδίκτυο.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2
Εξετάζεται το πλαίσιο δύο μοντέλων και προσδιορίζεται ένα σύστημα κριτηρίων αξιολόγησης για την επιλογή του κατάλληλου για την περίπτωση μας μοντέλου για εφαρμογή.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3
Αναλύεται η μεθοδολογία για την εφαρμογή του επιλεγέντος μοντέλου, από όπου προκύπτει η ανάγκη για διενέργεια έρευνας. Επίσης καταγράφονται οι περιορισμοί για την εφαρμογή του μοντέλου, οι στόχοι της έρευνας και αναλύεται η μεθοδολογία για την πραγματοποίησή της.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4
Γίνεται ακριβής ανάλυση και περιγραφή των διαδικασιών του υπολογιστικού προγράμματος. Περιγράφεται η δομή του προγράμματος, η μορφή των δεδομένων και οι υπορουτίνες. Επίσης καταγράφονται τα γενικά συμπεράσματα από την έρευνα.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5
Παρουσιάζεται η ανάλυση και η κριτική των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την εφαρμογή του προγράμματος για τα είδη των ανεμογεννητριών
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6
Αναφέρονται τα συμπεράσματα και οι προτάσεις για μελλοντική εργασία όσον αφορά την εγκατάσταση και τη λειτουργία αιολικών πάρκων με τη χρήση υπολογιστικών μεθόδων. | en_US |
