Σύγχρονες τεχνολογίες στατικών συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και συγκριτική αποτίμησή τους

Βύρος, Κυριάκος

Modern static electrical energy storage systems – a comparative evaluation

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Βύρος, Κυριάκος

Date

2023-07-06

Advisor

MORONIS, ANTONIOS

Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία (6.949Mb)

Keywords

Συσσωρευτές ; Υπερπυκνωτές ; Αποθήκευση ενέργειας ; Ηλεκτροχημική αποθήκευση ; Μπαταρίες ; Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας

Abstract

Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία παρέχει μια εκτενή ανάλυση των σύγχρονων συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, με έμφαση στις μπαταρίες, τους υπερπυκνωτές και τα ηλεκτροχημικά συστήματα αποθήκευσης στο σύνολό τους. Στόχος είναι να αξιολογήσει και να συγκρίνει την απόδοση αυτών των συστημάτων αποθήκευσης και να διερευνήσει τις εφαρμογές, τις επιπτώσεις και τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν. Το Κεφάλαιο 1 εισάγει την αναγκαιότητα και τη σημασία της αποθήκευσης ενέργειας και παρουσιάζει τις διάφορες κατηγορίες συστημάτων αποθήκευσης. Το Κεφάλαιο 2 εμβαθύνει στις τεχνολογίες των συστημάτων ηλεκτροχημικής αποθήκευσης, παρέχοντας ένα ιστορικό υπόβαθρο, συζητώντας τις δομές και τα μοντέλα τους και συγκρίνοντας τις επιδόσεις τους. Το Κεφάλαιο 3 διερευνά τις διάφορες εφαρμογές αυτών των συστημάτων και τις πιθανές επιπτώσεις τους στο περιβάλλον και την κοινωνία. Το Κεφάλαιο 4 περιγράφει τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν αυτές οι τεχνολογίες και παρέχει συμπεράσματα με βάση τη συγκριτική αξιολόγηση που παρουσιάζεται σε αυτή την εργασία. Η εργασία περιλαμβάνει μια σειρά από πίνακες που συγκρίνουν την απόδοση των παραπάνω συστημάτων αποθήκευσης με άλλους τύπους συστημάτων αποθήκευσης, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη και λεπτομερή ανάλυση των συγκριτικών πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων τους. Συνολικά, η παρούσα εργασία προσφέρει μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση των σύγχρονων τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας, τη συγκριτική τους αξιολόγηση και τις εφαρμογές, τις επιπτώσεις και τις προκλήσεις τους. Παρέχει σημαντικές γνώσεις για ερευνητές, υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και ενδιαφερόμενους φορείς που επιδιώκουν να αναπτύξουν συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για ένα βιώσιμο μέλλον.

Abstract

This MSc thesis provides an in-depth analysis of modern energy storage systems, focusing on batteries, supercapacitors, and electrochemical storage systems as a whole. The aim of this research is to evaluate and compare the performance of these storage systems, and to explore their applications, impacts, and challenges. Chapter 1 introduces the necessity and importance of energy storage and presents the different categories of storage systems. Chapter 2 delves into the technologies of electrochemical storage systems, providing a historical background, discussing their structures and models, and comparing their performances. Chapter 3 explores the various applications of these systems, and their potential impacts on the environment and society. Chapter 4 outlines the challenges faced by these technologies, and provides conclusions based on the comparative evaluation presented in this thesis. This thesis features a range of tables that compare the performance of the above storage systems with other types of storage systems, providing a comprehensive and detailed analysis of their comparative advantages and disadvantages. Overall, this thesis offers a comprehensive review of modern energy storage technologies, their comparative evaluation, and their applications, impacts, and challenges. It provides valuable insights for researchers, policy makers, and stakeholders who seek to develop and deploy energy storage systems for a sustainable future.