Μελέτη ανάπτυξης σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στη νήσο Σίφνο

Abstract

Η εποχή που διανύουμε, χαρακτηρίζεται από την κατασπατάληση των πολύτιμων φυσικών πόρων, την επιβάρυνση του πλανήτη με τη μόλυνση της ατμόσφαιρας και την καταστροφή του κλίματος, καθώς και την οικονομική αστάθεια. Προβλήματα που στο μεγαλύτερο βαθμό τους οφείλονται στην ανθρώπινη δραστηριότητα και αποτελούν σοβαρούς κινδύνους για το μέλλον. Στους κρίσιμους αυτούς καιρούς, η μετάβαση του τομέα των μεταφορών προς την ηλεκτροκίνηση, μπορεί να αποτελέσει την αφετηρία ανάπλασης μιας νέας βιώσιμης εποχής για την ανθρωπότητα και τον πλανήτη. Στην κατεύθυνση αυτή, η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στη μελέτη ανάπτυξης σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στο νησί της Σίφνου. Στο 1ο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στη συμβολή του τομέα των μεταφορών σε κοινωνικό, οικονομικό, ενεργειακό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Αρχικά, επισημαίνεται η άρρηκτη σχέση του, με την ανάπτυξη της οικονομίας και της κοινωνικής ευημερίας. Εν συνεχεία, γίνεται ανάλυση στη συμμετοχή του τομέα στην ενεργειακή κατανάλωση. Επίσης, έμφαση δίνεται στην επίδραση των μεταφορών στην όξυνση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της κλιματικής αλλαγής, ενώ αναφορά γίνεται και στα μέτρα που λήφθηκαν για την αντιμετώπιση τους. Στο 2ο κεφάλαιο, γίνεται ενδελεχής αναφορά στην ιστορική εξέλιξη των ηλεκτρικών οχημάτων καθώς και στις κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται βάση των τεχνικών τους χαρακτηριστικών. Επιπροσθέτως, παρουσιάζονται τα ορισμένα από τα κυριότερα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της χρήσης τους. Στο 3ο κεφάλαιο, αναλύονται τα βασικότερα μέρη που συνθέτουν τη δομή των ηλεκτρικών οχημάτων, στα οποία κατατάσσεται η μονάδα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, ο ηλεκτρικός κινητήρας, ο ηλεκτρονικός μετατροπέας ισχύος και το σύστημα μετάδοσης κίνησης. Το 4ο κεφάλαιο, εστιάζει στους σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων καθώς και στις τεχνολογίες σύνδεσης με το ηλεκτρικό δίκτυο. Συγκεκριμένα, αναφορά γίνεται στα συστήματα αγώγιμης φόρτισης και στα συστήματα φόρτισης με επαγωγή. Επίσης, παρουσιάζονται πληροφορίες σχετικά με την οικιακή, αλλά και την κοινόχρηστη φόρτιση. Έπειτα ακολουθεί εκτενής ανάλυση διεθνών εφαρμοζόμενων πρότυπων, με ιδιαίτερη έμφαση σε εκείνο της International Electrotechnical Commission (IEC) και της Society of Automotive Engineers (SAE). Ακόμα, παρουσιάζεται η τεχνολογία Vehicle-to-Grid (V2G). Το 5ο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην υπάρχουσα και στη μελλοντική κατάσταση της ηλεκτροκίνησης. Ειδικότερα, γίνεται αναφορά στην οργάνωση της αγοράς, στους νέους ρόλους των εμπλεκόμενων φορέων και στα νέα μοντέλα που αναπτύσσονται. Στη συνέχεια, αναλύεται η διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων και η ανάπτυξη σταθμών φόρτισης, ενώ παράλληλα παρουσιάζονται δεδομένα σε θέματα που σχετίζονται με την μελλοντική επίδραση της ηλεκτροκίνησης σε ενεργειακό, περιβαλλοντικό και οικονομικό επίπεδο. Στο 6ο κεφάλαιο, γίνεται ανάλυση της μελέτης για την ανάπτυξη σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στην νήσο Σίφνο. Στα πλαίσια της, παρουσιάζονται βασικές πληροφορίες σχετικά με το οδικό του δίκτυο, το στόλο οχημάτων και τα υφιστάμενα επίπεδα ηλεκτροκίνησης. Επίσης εκτενής αναφορά γίνεται σε ενεργειακά δεδομένα του τοπικού Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας. Βάση των χαρακτηριστικών αυτών πραγματοποιείται ανάπτυξη διαφόρων σεναρίων μέγιστης διείσδυσης σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε συγκεκριμένες περιοχές του νησιού. Τέλος, στο 7ο κεφάλαιο, γράφονται συνοπτικά τα κυριότερα συμπεράσματα της εργασίας καθώς και προτάσεις που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν στο μέλλον.