Παρουσίαση/Προβολή

Επιλέχθηκε εικόνα

Υβριδικά Συστήματα Παραγωγής - Αποθήκευση Ενέργειας

(ΥΒΣΥ) -  Kosmas Kavadias

Περιγραφή Μαθήματος

Αντικειμενικός σκοπός του μαθήματος είναι η γνωριμία των φοιτητών με τις σημαντικότερες κατηγορίες υβριδικών συστημάτων καθώς και με τις δυνατότητες εφαρμογής των υβριδικών συστημάτων στον Ελλαδικό και Ευρωπαϊκό χώρο. Επιπλέον παρουσιάζονται οι βασικές αρχές οικονομοτεχνικής αξιολόγησης των κυριότερων υβριδικών λύσεων. Παράλληλα δίνεται η δυνατότητα στους φοιτητές να κατανοήσουν τον τρόπο λειτουργίας των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Τέλος, αποκτούν γνώσεις σε θέματα εξοικονόμησης και ορθολογικής χρήσης της ενέργειας και βέλτιστης διαχείρισης φυσικών πόρων σε όλους του τομείς κατανάλωσης (π.χ. στα κτήρια, στη βιομηχανία, στη γεωργία, στις μεταφορές κ.α.). Σε εργαστηριακό επίπεδο οι φοιτητές εκπαιδεύονται σε διαφορετικά σενάρια διαχείρισης της ενέργειας με τη βοήθεια εργαστηριακού εξοπλισμού, σε αυτόνομη υβριδική εγκατάσταση που βρίσκεται εγκατεστημένη στο εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας & Προστασίας Περιβάλλοντος. Επιπρόσθετα, τους δίνεται η δυνατότητα να κατανοήσουν τον τρόπο λειτουργίας των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Τέλος, ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην αξιολόγηση τεχνικών εξοικονόμησης και ορθολογικής χρήσης της ενέργειας.

Ημερομηνία δημιουργίας

Πέμπτη 25 Οκτωβρίου 2018

Σελίδα μαθήματος

  • Περίγραμμα

    Περιεχόμενο Μαθήματος

    Οι βασικές ενότητες του μαθήματος περιλαμβάνουν:

    Θεωρία: Ελληνικό ενεργειακό σύστημα και απομονωμένοι καταναλωτές. Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας στον ελλαδικό χώρο. Βασικά ενεργειακά μεγέθη κατανάλωσης. Αρχές λειτουργίας υβριδικών συστημάτων. Μελέτη λειτουργίας αυτόνομων ηλεκτρικών υβριδικών συστημάτων. Προβλήματα συνεργασίας θερμικών σταθμών και αιολικών μηχανών. Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα συνεργασίας θερμικών και αιολικών μηχανών. Διαστασιολόγηση υβριδικών συστημάτων με βάση θερμικές και αιολικές μηχανές. Υβριδικά θερμικά-αιολικά-υδροηλεκτρικά συστήματα. Φωτοβολταϊκά-θερμικά υβριδικά συστήματα με ή χωρίς αποθήκευση ενέργειας. Φωτοβολταϊκά-αιολικά-θερμικά συστήματα. Υβριδικές εγκαταστάσεις θέρμανσης χώρων και νερού χρήσης. Υβριδικά συστήματα κάλυψης θερμικών φορτίων (ηλιακή ενέργεια, βιομάζα, γεωθερμία). Κυριότερα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας. Διαστασιολόγηση συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Οικονομοτεχνική αξιολόγηση υβριδικών ενεργειακών συστημάτων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Περιβαλλοντικά-κοινωνικά οφέλη υβριδικών ενεργειακών εγκαταστάσεων. Νέες τεχνολογίες υβριδικών συστημάτων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

    Εργαστήριο: Διαστασιολόγηση θερμικών και αιολικών υβριδικών συστημάτων. Μελέτη των προβλημάτων συνεργασίας θερμικών και αιολικών μηχανών. Φωτοβολταϊκά-θερμικά υβριδικά συστήματα με ή χωρίς αποθήκευση ενέργειας. Φωτοβολταϊκά-αιολικά-θερμικά συστήματα. Αξιολόγηση συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Οικονομοτεχνική αξιολόγηση υβριδικών ενεργειακών συστημάτων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

    Μαθησιακοί Στόχοι

    Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

     

    • Κατανοεί όλες τις παραμέτρους που πρέπει να ληφθούν υπόψη σε θέματα εγκατάστασης και λειτουργίας υβριδικών συστημάτων.
    • Αναλύει τις ενεργειακές ανάγκες ενός καταναλωτή.
    • Εφαρμόζει καθιερωμένες μεθοδολογίες σχεδιασμού υβριδικών συστημάτων.
    • Υπολογίζει τις βέλτιστες διαστάσεις μιας υβριδικής εγκατάστασης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
    • Εφαρμόζει μεθόδους διαχείρισης θερμικής ενέργειας με συνδυασμό ηλιοθερμικών συστημάτων και συστημάτων αξιοποίησης γεωθερμίας.
    • Περιγράφει τα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας.
    • Επιλέγει το καταλληλότερο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για μια δεδομένη ενεργειακή εφαρμογή.
    • Υπολογίζει τις βέλτιστες διαστάσεις ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας.
    • Συντάσσει μελέτη εφαρμογής συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.
    • Υπολογίζει την οικονομική βιωσιμότητα υβριδικών εγκαταστάσεων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

    Βιβλιογραφία - Πηγές

    • Ιωάννης Κ. Καλδέλλης, Κοσμάς Α. Καββαδίας, 2001, "Εργαστηριακές Εφαρμογές Ήπιων Μορφών Ενέργειας", Εκδόσεις Αθ. Σταμούλης ISBN: 960-351-345-8.
    • Ιωάννης Κ. Καλδέλλης, Κοσμάς Α. Καββαδίας, 2005, "Υπολογιστικές Εφαρμογές Ήπιων Μορφών Ενέργειας (Αιολική Ενέργεια – Μικρά Υδροηλεκτρικά)", Εκδόσεις Αθ. Σταμούλης, ISBN: 960-351-631-7.
    • Ιωάννης Κ. Καλδέλλης, Γεώργιος Χ. Σπυρόπουλος, Κοσμάς Α. Καββαδίας, 2007, "Υπολογιστικές Εφαρμογές Ήπιων Μορφών Ενέργειας (Ηλιακή Ακτινοβολία – Φωτοβολταϊκές Εγκαταστάσεις – Ηλιακά Θερμικά Συστήματα)", Εκδόσεις Αθ. Σταμούλης, ISBN: 978-960-351-686-6.
    • Παπαντώνης Δ., 2001, "Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα", Συμεών/9607888235
    • Sayigh Ali, 2012, "Comprehensive Renewable Energy", Elsevier B.V., ISBN 978-008-087-872-0
    • Kaldellis J.K., 2010, "Stand-alone and hybrid wind energy systems. Technology, energy storage and applications", Woodhead Publishing, ISBN 978-1-84569-527-9.
    • Molly J.P., 1990, "Windenergie", Verlag C.F., ISBN 3788072695
    • Duffie J.A., Beckman W.A., 1991, "Solar Engineering of Thermal Processes", John Wiley & Sons, New York , ISBN 0471510564
    • Hestnes A., Hastings S.R., Saxhof B., 1996, "Solar Energy Houses", James & James London, ISBN 1873936699
    • Hall E.R., Hobson P.N., 1988, "Anaerobic Digestion", Pergamon, ISBN 0080366341
    • Dickson M.H., Fanelli M., 1995, "Geothermal Energy", Unesco Engineering Series, ISBN 0471953660
    • Kapsali M., Anagnostopoulos J.S., Kaldellis J.K., 2012, "Wind Powered Pumped-Hydro Storage Systems for Remote Islands: A Complete Sensitivity Analysis Based on Economic Perspectives", Applied Energy, Vol.99, pp.430-444.
    • Kaldellis J.K., Zafirakis D., 2012, "Optimum Sizing of Stand-Alone Wind-Photovoltaic Hybrid Systems for Representative Wind and Solar Potential Cases of the Greek Territory", Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics, Vol.107-108, pp.169-178.
    • Kaldellis J.K., Zafirakis D., Kavadias K., 2012, "Minimum Cost Solution of Wind-Photovoltaic Based Stand-Alone Power Systems for Remote Consumers", Energy Policy, Vol.42, pp.105-117.
    • Kaldellis J.K., Zafirakis D., Kavadias K., Kondili E., 2011, "Optimum PV-Diesel Hybrid Systems for Remote Consumers of the Greek Territory", Applied Energy, Vol.97, pp.61-67.
    • Bahramara, S., Moghaddam, M. P., & Haghifam, M. R. (2016). Optimal planning of hybrid renewable energy systems using HOMER: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 62, 609–620. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.039.
    • Bernal-Agustín, J. L., & Dufo-López, R. (2009). Simulation and optimization of stand-alone hybrid renewable energy systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(8), 2111–2118. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.01.010.
    • Deshmukh, M. K., & Deshmukh, S. S. (2008). Modeling of hybrid renewable energy systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(1), 235–249. https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.07.011.
    • Sinha, S., & Chandel, S. S. (2014). Review of software tools for hybrid renewable energy systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 32, 192–205. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.035.
    • Zohuri, B. (2018). Hybrid Renewable Energy Systems. In Hybrid Energy Systems (pp. 1–38). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-70721-1_1.
    • Kaldellis J.K., Zafirakis D., Kavadias K., 2009, "Techno-economic comparison of energy storage systems for island autonomous electrical networks", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 13(2), pp.378-392.

    Προτεινόμενα Βιβλία

    ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΠΙΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - Αιολική Ενέργεια, Υδροηλεκτρικά

    Το βιβλίο παρουσιάζει αναλυτικά μεθόδους επίλυσης υπολογιστικών εφαρμογών που συνδέονται με την αξιοποίηση των ήπιων μορφών ενέργειας και πιο συγκεκριμένα της αιολικής και της υδροηλεκτρικής ενέργειας. Περιλαμβάνει περίπου εκατό υποδειγματικά λυμένες υπολογιστικές εφαρμογές που συμβάλλουν στην ανάλυση, μελέτη, σχεδιασμό και αξιολόγηση τεχνικοοικονομικά επιτυχημένων και περιβαλλοντικά φιλικών εφαρμογών. Απαραίτητο για επαγγελματίες που ασχολούνται με τη μελέτη και το σχεδιασμό αιολικών και υδροηλεκτρικών εφαρμογών. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 23044.

     

    ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΠΙΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - Ηλιακή Ακτινοβολία, Φωτοβολταϊκές Εγκαταστάσεις

    Παρουσιάζονται αναλυτικά μέθοδοι επίλυσης υπολογιστικών εφαρμογών, που συνδέονται με την αξιοποίηση των ήπιων μορφών ενέργειας και πιο συγκεκριμένα της ηλιακής ενέργειας. Περιλαμβάνονται περισσότερες από πενήντα υποδειγματικά λυμένες υπολογιστικές εφαρμογές για την κάλυψη θερμικών φορτίων και την αντιμετώπιση προβλημάτων ηλεκτροπαραγωγής. Έμφαση δίνεται στην οργανωμένη χρήση πινάκων, που περιέχουν τους αριθμητικούς υπολογισμούς, καθώς και στη γραφική απεικόνιση των κυριότερων αποτελεσμάτων. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 23043.