Μελέτη εγκατάστασης υπεράκτιου αιολικού πάρκου στην Αλεξανδρούπολη.

Abstract

Η συνεχώς αυξανόμενη υποβάθμιση του περιβάλλοντος από την ανθρώπινη δραστηριότητα έχει οδηγήσει τις τελευταίες δεκαετίες πλήθος χωρών στην παραγωγή ενέργειας μέσω ανανεώσιμων πηγών. Στην εργασία αυτή πραγματοποιείται μια μελέτη περίπτωσης για την εγκατάσταση υπεράκτιου αιολικού πάρκου στον κόλπο της Αλεξανδρούπολης. Αρχικά εξετάζονται οι τρέχουσες συνθήκες γύρω από την εφαρμογή αιολικών συστημάτων παραγωγής ενέργειας σε διάφορες χώρες της Ευρώπης και ειδικά στην Ελλάδα. Σχολιάζονται οι υπάρχουσες υποδομές και εντοπίζονται πλεονεκτήματα και αδυναμίες που τις συνοδεύουν, τεχνικού και μη χαρακτήρα. Ακολουθεί περιγραφή της λειτουργίας των ανεμογεννητριών, καθώς και των διαφορετικών τεχνολογιών που έχουν αναπτυχθεί μέχρι και σήμερα. Έπειτα, εξετάζεται μια μελέτη περίπτωσης για την εγκατάσταση ενός υπεράκτιου αιολικού πάρκου στον κόλπο της Αλεξανδρούπολης. Η μελέτη αυτή αφορά το σχεδιασμό και τις προδιαγραφές που θα πρέπει να καλύπτει το πάρκο, με πλήρη ενεργειακό σχεδιασμό του σε επίπεδο προμελέτης και έπειτα διενεργείται μια ανάλυση κόστους, απ’ όπου προκύπτει το κόστος μιας τέτοιας εγκατάστασης, καθώς και η δυνατότητα απόσβεσής του εντός του διαστήματος λειτουργίας του. Ο σχεδιασμός και η ανάλυση κόστους πραγματοποιούνται για δύο πιθανά μοντέλα ανεμογεννήτριας, με στόχο την εύρεση του ενεργειακά και οικονομικά βέλτιστου. Τέλος, για το βέλτιστο μοντέλο ανεμογεννήτριας το αιολικό πάρκο προσομοιώνεται στο λογισμικό WAsP, όπου υλοποιείται αναλυτικός ενεργειακός υπολογισμός του.

The ongoing environmental degradation caused by human activity has led many countries into relying on renewable energy sources, in the last decades. In this thesis, a case study is implemented, concerning the installation of an offshore wind power farm in the bay of Alexandroupolis. Firstly, the current conditions of wind-producing systems in many European countries are examined, with special respect to Greece. Then, the existing infrastructure regarding wind-energy is described, and its merits and demerits are isolated, either they are of a technical nature, or not. From that point on, the operation of a wind-turbine is discussed and the variety of different technologies that have been developed so far is described. Continuing to more specific matters, a case study is carried out, concerning the installation of an offshore wind farm in the bay of Alexandroupolis. The study examines the design of the installation and the requirements that have to be accommodated in engineering terms, followed by a preliminary cost analysis, which aims to assess the ability of the wind power farm to pay its own cost, throughout the years of its operation. The design and the cost analysis are carried out for two candidate wind turbine models, in search of the optimal one, from an energy and a financial standpoint. Then, for the wind turbine model that is deemed optimal, the offshore wind farm is simulated in the WAsP software package, where a full energy study is implemented.