Βέλτιστη επιλογή συστήματος αποθήκευσης ενέργειας σε μικρές υβριδικές μονάδες

Κατσαμάγκος, Παναγιώτης-Νικόλαος

Optimum selection of energy storage systems in small hybrid units

Διπλωματική εργασία

Author

Κατσαμάγκος, Παναγιώτης-Νικόλαος

Date

2021-03-05

Advisor

Kavadias, Kosmas

Διπλωματική εργασία (2.960Mb)

Keywords

Βάθος εκφόρτισης ; Αποθήκευση ενέργειας ; Υβριδικές μονάδες ; Βιωσιμότητα υβριδικών μονάδων ; Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία περιλαμβάνει σε πρώτο στάδιο όλες τις ποσοτικά και ποιοτικά συγκριτικές ενέργειες οι οποίες είναι απαραίτητες να πραγματοποιηθούν με σκοπό την βέλτιστη επιλογή τεχνολογίας αποθήκευσης για τις ανάγκες μιας μικρής υβριδικής μονάδας, όπως π.χ. μιας εξοχικής κατοικίας. Η υβριδική αυτή μονάδα χρησιμοποιεί εξ’ ολοκλήρου πράσινες μορφές ενέργειας στα πλαίσια της προστασίας του περιβάλλοντος και αποτελείται από μια ανεμογεννήτρια, συστοιχία φωτοβολταϊκών πλαισίων και σύστημα αποθήκευσης. Στο δεύτερο στάδιο της εργασίας πραγματοποιείται η διαστασιολόγιση του αποθηκευτικού συστήματος στη λογική της απορρόφησης όλης της ενέργειας που παράγεται και έπειτα υπολογίζεται ο χρόνος ζωής του. Σημαντικός είναι και ο υπολογισμός των τεχνικοοικονομικών κριτηρίων βελτιστοποίησης για τον υπολογισμό της οικονομικής απόδοσης της επένδυσης. Τέλος, μελετάται η επίδραση της αλλαγής αποθηκευτικής ισχύος στο βάθος εκφόρτισης, στην βιωσιμότητα της επένδυσης και το χρόνο ζωής των συσσωρευτών σε ορίζοντα εικοσιπενταετίας.

Abstract

The present thesis work includes in the first stage all the quantitive and qualitive comparative actions which are necessary to be carried out in order to optimally select the storage technology for the needs of a small hybrid unit, such as e.g. of a country house. This hybrid unit uses all green energy sources in the context of environmental protection and consists of a wind turbine, a photovoltaic array and a storage system. In the second stage of the work, the dimensioning of the storage system is carried out in the logic of absorbing all the energy produced and then its life time is calculated. The evaluation of the technical-economic optimization criteria is needed, in order to imprint the financial return of the investment. Finally, the effect of storage power change on depth of discharge, investment’s viability and battery’s life over a twenty-five year horizon is studied