Συντάχθηκε 28-06-2017 16:25
από Nektarios Arnaoutakis
Email συντάκτη: narnaoutakis<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Κύρια: ΕΤΕΠ ΜΠΔ.
Άλλες ιδιότητες: απόφοιτος προπτυχιακός ΜΠΔ, απόφοιτος ΜΔΕ/Διδ. ΜΗΧΟΠ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Ονοματεπώνυμο: Παναγιώτης Πιπερίδης
Αριθμός Μητρώου: 2014019001
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: <<Υδροστρόβιλοι σε αγωγούς υδάτων: μελέτη εφαρμογής σε δίκτυο του Οργανισμού Ανάπτυξης Κρήτης Α.Ε. >>
Τίτλος στα Αγγλικά : <<Hydro turbines in water pipelines: application study in water network of the Organization for the Development of Crete S.A.>>
Εξεταστική Επιτροπή:
Επιβλέπων: Καθηγητής Αναστάσιος Πουλιέζος
Πρώτο Μέλος: Αναπληρωτής Καθηγητής Σπυρίδων Παπαευθυμίου
Δεύτερο Μέλος: Επίκουρος Καθηγητής Φώτιος Κανέλλος
Περίληψη
Περίληψη της εργασίας στα Ελληνικά:
Ο Οργανισμός Ανάπτυξης Κρήτης Α.Ε. (ΟΑΚ ΑΕ) είναι ο φορέας διαχείρισης των μεγαλύτερων υποδομών ύδατος (Φράγματα, εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, λιμνοδεξαμενές κα) και υδρο-αρδευτικών δικτύων στην Κρήτη. Η ανάπτυξη έργων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) σε υποδομές και εκτάσεις του ΟΑΚ ΑΕ αποτελούν οριζόντια πολιτική στο στρατηγικό σχεδιασμό του Οργανισμού, με στόχο την προστασία του περιβάλλοντος, την συνεχή βελτίωση των υποδομών του, αλλά και μείωση του κόστους υπηρεσιών παροχής ύδατος στους κατοίκους του νησιού.
Αντικείμενο μελέτης της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η αξιοποίηση του υδραυλικού δυναμικού των υδατικών δικτύων του Ο.Α.Κ. Α.Ε και η ανάκτηση της καταστρεφόμενης υδραυλικής ενέργειας, όπου λειτουργούν έργα καταστροφής ενέργειας, με εγκατάσταση Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων (ΜΥΗΕ) στους αγωγούς υδάτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η μεθοδολογία/ διάρθρωση της εργασίας περιλαμβάνει:
• Εκτενής βιβλιογραφική έρευνα (state-of-the-art) που αφορά στην μελέτη, στα προγράμματα και την εφαρμογή τεχνολογιών ανάκτησης και παραγωγής ενέργειας σε υδατικά δίκτυα σε παγκόσμιο και εθνικό επίπεδο.
• Διερεύνηση και επιλογή του υδατικού δικτύου του ΟΑΚ ΑΕ και εύρεση σημείων καταστροφής της ενέργειας για την εφαρμογή των εν λόγω συστημάτων, λαμβάνοντας υπόψη ότι ο σχεδιασμός τους δεν παρακωλύει τη λειτουργία του υφιστάμενου δικτύου και ικανοποιώντας τις υπάρχουσες ανάγκες άρδευσης στην περιοχή μελέτης.
• Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου των αγωγών με υδροστρόβιλο για κάθε περίπτωση λαμβάνοντας υπόψη μετρούμενες χρονοσειρές παροχής, διαφόρους τύπους υδροστροβίλων και τεχνολογιών και πραγματικά δεδομένα και χαρακτηριστικά των δικτύων
• Εξαγωγή, παρουσίαση και ανάλυση των αποτελεσμάτων που θα περιλαμβάνουν την βέλτιστη επιλογή υδροστροβίλων, τον υπολογισμό της ετήσιας παραγόμενης ενέργειας, των ετήσιων κερδών μέσω της πώλησης της ενέργειας ή της μείωσης του ενεργειακού κόστους (συμψηφισμός ενέργειας – net metering).
• Της ετήσιας μείωσης εκπομπών CO2 από την εξοικονόμηση πρωτογενούς συμβατικής ενέργειας (περιβαλλοντικό αποτύπωμα).
• Οικονομική ανάλυση, μελέτη βιωσιμότητας της επένδυσης, ανάλυση κόστους – οφέλους της εφαρμογής των έργων και αξιολόγηση αυτών με επιλεγμένους δείκτες αποδοτικότητας.
• Εξαγωγή συμπερασμάτων και δυνατότητα μελλοντικής έρευνας και εφαρμογής.
Τα οφέλη από την ανάπτυξη και λειτουργία των υπό μελέτη ΜΥΗΕ στα υδατικά δίκτυα του ΟΑΚ ΑΕ θα είναι: η εκμετάλλευση του υδραυλικού δυναμικού στους υδαταγωγούς το οποίο παραμένει μέχρι σήμερα αναξιοποίητο, η παραγωγή «πράσινης» ενέργειας και προστασία του περιβάλλοντος, η εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας στις υποδομές του ΟΑΚ ΑΕ, με άμεσο αντίκτυπο στην μείωση του κόστους υπηρεσιών νερού στην περιοχή μελέτης.
Περίληψη της εργασίας στα Αγγλικά :
The Organization for the Development of Crete SA (OAK SA) is the responsible authority for the management of the main hydraulic infrastructure (dams, water treatment plants, reservoirs etc) as well as of the water supply networks in the island of Crete, Greece.
The development of Renewable Energy projects in infrastructure and water networks constitutes a horizontal policy of OAK SA strategic plan, with the aim to contribute in environment protection, the infrastructure improvement and the water service cost reduction, as this is related with the island population.
The aim of this thesis is the investigation of the energy exploitation of the hydraulic potential of the OAK SA water & irrigation networks and the energy recovery with the replacement of the energy destruction equipment at the end of the pipe with small hydro turbine technology for energy production. The methodology/structure of the present thesis includes:
• An extended literature review (state-of-the-art) regarding the research, studies, projects and application of micro hydropower technologies for energy recovery and generation in water supply networks in national and international level.
• OAK SA water supply network investigation and selection of the suitable case studies (areas and network points) for the application of the aforementioned hydropower systems, taking into account that the systems design and application does not affect the existing water network operation and the water supply and irrigation needs of the respective area.
• Mathematical model (methodology) development for each case – study that takes into account as inputs the measured water flow time series (real data), the various hydropower technologies and the water distribution network technical characteristics.
• Numerical results extracting, presentation and analysis, that include the optimal selection of hydropower technology, the calculated annual energy produced, the annual revenues through the energy cost reduction (net metering).
• The calculated annual reduction of CO2 emissions with the proposed systems’ application (environmental footprint).
• Economic analysis, feasibility study, cost – benefit analysis of the proposed projects and validation of the results based on selected indices.
• Conclusions, future prospects and applications.
The benefits of the development and application of the projects under this research in the water supply and irrigation networks of OAK SA in Crete are: The hydraulic potential exploitation that remains untapped to date, the “green” water energy generation and the environmental protection, the electrical energy saving and the water supply and distribution services’ financial cost reduction of OAK SA management, with an immediate positive impact of water services cost reduction of the studied area.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος: 4/7/2017
Ώρα: 11:00 πμ
Χώρος Εξέτασης
Αίθουσα: Εργαστήριο Ελέγχου Βιομηχανικών, Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων
Κτίριο: Δ5 – Κτίριο ΜΠΔ
