Σχηματισμός συνάρτησης ελάχιστου ετήσιου ισοδύναμου κόστους κατασκευής-λειτουργίας φωτοβολταϊκού σταθμού σε περίπτωση αυτόνομου συστήματος με χρήση μπαταριών

Μπάντος, Κωνσταντίνος

Formation of a function of minimum annual equivalent construction-operation cost for an autonomous photovoltaic system using batteries

Διπλωματική εργασία

Author

Μπάντος, Κωνσταντίνος

Date

2022-10-05

Advisor

Βόκας, Γεώργιος

ele_47401.pdf (3.143Mb)

Keywords

Αυτόνομα φωτοβολταϊκά πάρκα ; Ηλεκτρική ενέργεια ; Φωτοβολταϊκά πλαίσια ; Μπαταρίες ; Μπαταρίες μολύβδου ; Μεθοδολογία ; PVsyst ; Οικία ; Ετήσιο ισοδύναμο κόστος ; Φωτοβολταϊκά συστήματα ; Ηλεκτρική κατανάλωση

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την μελέτη, την έρευνα και την ανάλυση της μεθοδολογίας με σκοπό τον σχηματισμό μιας συνάρτησης υπολογισμού του ελάχιστου ισοδύναμου κόστους, τόσο για την κατασκευή, όσο και για τη λειτουργία ενός φωτοβολταϊκού σταθμού στην περίπτωση που απαιτείται αυτόνομο σύστημα ενέργειας με χρήση μπαταριών. Με τη βοήθεια της βιβλιογραφίας, έγινε έρευνα με σκοπό την όσο τον δυνατόν συντομότερη, αλλά πληρέστατη, περιγραφή τόσο των βασικών ,όσο και πιο λεπτομερών παραμέτρων που απαρτίζουν σήμερα ένα φωτοβολταϊκό πάρκο. Γίνεται εμβάθυνση στα κύρια μέρη που αποτελείται ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό πάρκο και τονίζονται τα σημεία που πρέπει να γίνουν ακριβείς υπολογισμοί. Σε μεμονωμένο κεφάλαιο υπολογίζονται οι ηλεκτρικές ενεργειακές ανάγκες ενός μέσου νοικοκυριού της χρονιάς 2022, και επεκτείνονται στις ηλεκτρικές ενεργειακές ανάγκες ενός οικισμού, με όλες τις παράπλευρες απαιτήσεις αυτού (κοινοτικός φωτισμός, δημόσια κτήρια, κ.λπ.). Ακολουθεί μεθοδολογία για τον σωστό υπολογισμό και τη σωστή διαστασιολόγιση ενός τέτοιου έργου, με βάση την θεωρία που παρουσιάστηκε, καθώς και έλεγχος αυτής με εκτεταμένο παράδειγμα και σύγκριση των αποτελεσμάτων με προσομοίωση που γίνεται στο λογισμικό PVSyst. Τέλος γίνεται οικονομική ανάλυση ενός επενδυτικού πλάνου για αυτόνομο φωτοβολταϊκό πάρκο με χρήση μπαταριών, και παρουσιάζεται ο τρόπος υπολογισμού του ελάχιστου ετήσιου ισοδύναμου κόστους. Η παρούσα διπλωματική, παρουσιάζει ένα πλήρη οδηγό με την χρήση του οποίου, ένας ηλεκτρολόγος μηχανικός δύναται να σχηματίσει μία μελέτη ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού πάρκου με το ελάχιστο ετήσιο ισοδύναμο κόστος κατασκευής και λειτουργίας.

Abstract

The object of this dissertation is the study, research and analysis of the methodology in order to form a function of calculation of the minimum equivalent cost, both for the construction and for the operation of a photovoltaic station in case of an autonomous energy system, with use of batteries, is needed. With the help of the bibliography, research was conducted in order to describe as quickly as possible, but very complete, both the basic and more detailed parameters that make up a photovoltaic park today. The main parts that make up an autonomous photovoltaic park are deepened and the points that need to be made accurate calculations are emphasized. An individual chapter calculates the electricity needs of an average household in 2022, and extends to the electricity needs of a settlement, with all its ancillary requirements (community lighting, public buildings, etc.). The following paragraphs consists of a methodology for the correct calculation and dimensioning of such a project, based on the theory presented, as well as checking it with an extensive example and comparing the results with a simulation done in PVSyst software. Finally, a financial analysis of an investment plan for an autonomous photovoltaic park using batteries is made, and the way of calculating the minimum annual equivalent cost is presented. This dissertation presents a complete guide with the use of which, an electrical engineer can form a study of an autonomous photovoltaic park with the minimum annual equivalent cost of construction and operation.