Μοντελοποίηση της αξιοπιστίας ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας υπό τη μορφή συμπιεσμένου αέρα για υπεράκτια αιολικά πάρκα
Τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων εξαντλούνται με δραστικούς ρυθμούς και η εκτεταμένη χρήση τους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει δημιουργήσει καταστροφικές και μη αναστρέψιμες επιπτώσεις για το περιβάλλον .Ολοένα και περισσότερο ,διερευνώνται μέθοδοι και συστήματα παραγωγής ενέργειας , από αν...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Language: | el_GR |
| Published: |
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/11610/26063 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων εξαντλούνται με δραστικούς ρυθμούς και η εκτεταμένη χρήση τους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει δημιουργήσει καταστροφικές και μη αναστρέψιμες επιπτώσεις για το περιβάλλον .Ολοένα και περισσότερο ,διερευνώνται μέθοδοι και συστήματα παραγωγής ενέργειας , από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η αιολική, η ηλιακή, η γεωθερμία, η ενέργεια του νερού και των ωκεανών καθώς και η βιομάζα.
Η αποκεντρωμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ενώ εγκυμονεί μικρότερους περιβαλλοντικούς κινδύνους και συμβάλει σημαντικά στην απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα παρουσιάζει ένα σημαντικό μειονέκτημα, διότι η παραγωγή της ενέργειας δεν εξαρτάται από την ζήτηση. Τα προβλήματα της δημιουργία ενός σταθερού δικτύου καθαρής ενέργειας και της εξισορρόπηση ζήτησης και προσφοράς φαίνεται να βρίσκουν λύση μέσω των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας (Energy Storage Systems ή ESS). Τα συστήματα αυτά αποθηκεύουν την ηλεκτρική ενέργεια ή την μετατρέπουν σε μια άλλη μορφή ενέργειας (πχ ηλεκτροχημική ,κινητική ,θερμική ,μηχανική ) και την μετατρέπουν πάλι σε ηλεκτρική όταν υπάρχει ζήτηση.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας υπό την μορφή συμπιεσμένου αέρα (Compressed Air Energy System ή CAES ). Αφού αναλυθεί η μηχανολογική διασύνδεση του και ο τρόπος λειτουργίας του , χωρίζεται με βάση βιβλιογραφικές πηγές σε τρία κρίσιμα υποσυστήματα και πιο συγκεκριμένα στα υποσυστήματα του συμπιεστή, της γεννήτριας και της τουρμπίνας. Για την μοντελοποίηση της λειτουργίας του συστήματος χρησιμοποιούνται Μαρκοβιανές αλυσίδες συνεχούς χρόνου και οι δυνατές καταστάσεις των υποσυστημάτων διακρίνονται σε πλήρως λειτουργική, κατάσταση βλάβης και κατάσταση συντήρησης. Όμως λόγω της μηχανολογικής του υποδομής, αν ένα από τα υπό συστήματα του κομπρέσα η της τουρμπίνας παρουσιάζει ολική βλάβη το σύστημα λειτουργεί, είτε στην φάση της φόρτισης είτε σε αυτήν της εκφόρτισης. Το σύστημα CAES σταματά να λειτουργεί σε ολική βλάβη του υποσυστήματος της γεννήτριας ή σε ταυτόχρονη βλάβη των άλλων δύο υποσυστημάτων.
Σκοπός της διπλωματικής είναι η εφαρμογή θεωρητικών μοντέλων σε ένα σύστημα του πραγματικού κόσμου καθώς με την συλλογή δεδομένων από ανάλογη βιβλιογραφία αναφορικά με τους ρυθμούς βλάβης, επισκευής και συντήρησης των κρίσιμων υποσυστημάτων και με την χρήση υπολογιστικών προγραμμάτων, θα σχηματιστούν συμπεράσματα για την αξιοπιστία -διαθεσιμότητα του συστήματος σε μεταβολές των ρυθμών που το περιγράφουν κάτω από εναλλακτικές παραδοχές. |
|---|