ECE6130 Διεσπαρμένη Παραγωγή

• Εισαγωγή στα σύγχρονα συστήματα παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
• Ευφυή Δίκτυα.
• Ορισμός Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Βασικές τεχνολογίες διεσπαρμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με συμβατικά και μη συμβατικά καύσιμα.
• Οικονομικά, περιβαλλοντικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Τεχνοοικονομική ανάλυση και αποτίμηση συστημάτων Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας.
• Φωτοβολταϊκά συστήματα, μονάδες αποθήκευσης, μετατροπείς.
• Αιολική παραγωγή ενέργειας.
• Εκτίμηση αιολικού δυναμικού.
• Τεχνολογίες ανεμογεννητριών.
• Σύγχρονες και ασύγχρονες ηλεκτρικές μηχανές.
• Αιολικά πάρκα.
• Υδροηλεκτρική παραγωγή ενέργειας.
• Κατηγορίες υδροηλεκτρικών σταθμών.
• Μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί.
• Τεχνολογίες αεριοστροβιλικών σταθμών και μηχανές εσωτερικής καύσης.
• Σταθμοί συνδυασμένου κύκλου. Κυψέλες καυσίμου.
• Μονάδες συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας.
• Διασύνδεση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής στο δίκτυο διανομής.
• Επίδραση της διεσπαρμένης παραγωγής στον σχεδιασμό και τη λειτουργία δικτύων διανομής.
• Μικροδίκτυα.
• Υπάρχουσες τεχνολογίες.
• Έλεγχος μικροδικτύων.

Διεσπαρμένη Παραγωγή αναφέρεται σε ένα σύνολο τεχνολογιών που παράγουν ισχύ στο ή κοντά στο σημείο όπου θα καταναλωθεί. Προσφέρει ένα σύνολο πλεονεκτημάτων στα ηλεκτρικά δίκτυα όπως η αύξηση της αξιοπιστίας των συστημάτων τροφοδοσίας, η κάλυψη απομονωμένων φορτίων, η μείωση των απαιτήσεων για επέκταση των δικτύων μεταφοράς και διανομής, η φιλική προς το περιβάλλον παραγωγή ενέργειας και άλλα. Οι τεχνολογίες της Διεσπαρμένης Παραγωγής αποτελούν βασικές τεχνολογίες των Ευφυών Δικτύων, όπου σημαντικό μέρος της σημερινής επιστημονικής έρευνας έχει εστιάσει σε αυτά. Λόγω του νέου περιβάλλοντος στα σύγχρονα ενεργειακά συστήματα και του μεγάλου ενδιαφέροντος από παρόχους, διαχειριστές δικτύων και άλλων φορέων για διεσπαρμένους ενεργειακούς πόρους, αναδύει η ανάγκη για τη διαμόρφωση μαθησιακών γνώσεων και συνεχούς επιμόρφωσης στην θεματική περιοχή της Διεσπαρμένης Παραγωγής και της σύνδεσης της με τις τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα των Ευφυών Δικτύων. Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει στον/στην φοιτητή/τρια εξειδικευμένες έννοιες στις τεχνολογίες της Διεσπαρμένης Παραγωγής. Ενδεικτικά, οι περιοχές που καλύπτονται είναι οι εξής: Εισαγωγή στα συστήματα παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας, αιολικά συστήματα παραγωγής, υδροηλεκτρική παραγωγή ενέργειας, συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας, υβριδικά συστήματα παραγωγής ενέργειας, βασικές αρχές μικρο-δικτύων, σύνδεση συστημάτων διεσπαρμένης παραγωγής στο ηλεκτρικό δίκτυο, τεχνο-οικονομική αξιολόγηση ενεργειακών επενδύσεων, οικονομική αποτίμηση έργων διεσπαρμένης παραγωγής, προσομοιώσεις τεχνολογιών διεσπαρμένης παραγωγής με λογισμικά πακέτα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Αναγνωρίζει τους βασικούς άξονες της σύγχρονης επιστημονικής έρευνας στις τεχνολογίες Διεσπαρμένης Παραγωγής και τη σχέση τους με τα Ευφυή Δίκτυα.
• Κατανοεί τις βασικές αρχές λειτουργίας των τεχνολογιών Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Αναλύει τα τεχνικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά των τεχνολογιών Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Σχεδιάζει, εκπονεί και αξιολογεί μελέτη βιωσιμότητας ενός έργου Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Χειρίζεται πακέτο λογισμικού για την προσομοίωση ενεργειακών συστημάτων, αναγνωρίζοντας τις απαιτήσεις για δεδομένα εισόδου, τον τρόπο συλλογής αυτών και να είναι σε θέση να εξάγει, σχολιάζει και παρουσιάζει τα αντίστοιχα αποτελέσματα.

1. Ατομικές/Ομαδικές Εργασίες (50%) που περιλαμβάνουν:

–     Μελέτες ή βιβλιογραφικές επισκοπήσεις επίκαιρων θεμάτων

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

2. Κατ’ οίκον εργασία (20%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–     Ανάλυση συστήματος

3. Γραπτή τελική εξέταση (30%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Εβδομάδα 1:

• Εισαγωγή στα σύγχρονα συστήματα παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
• Ευφυή Δίκτυα.

Εβδομάδα 2-3:

• Ορισμός Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Βασικές τεχνολογίες διεσπαρμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με συμβατικά και μη συμβατικά καύσιμα.

Εβδομάδα 4:

• Οικονομικά, περιβαλλοντικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά Διεσπαρμένης Παραγωγής.
• Τεχνοοικονομική ανάλυση και αποτίμηση συστημάτων Διεσπαρμένης Παραγωγής.

Εβδομάδα 5:

• Φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας.
• Φωτοβολταϊκά συστήματα, μονάδες αποθήκευσης, μετατροπείς.

Εβδομάδα 6-7:

• Αιολική παραγωγή ενέργειας.
• Εκτίμηση αιολικού δυναμικού.
• Τεχνολογίες ανεμογεννητριών.
• Σύγχρονες και ασύγχρονες ηλεκτρικές μηχανές.
• Αιολικά πάρκα.

Εβδομάδα 8:

• Υδροηλεκτρική παραγωγή ενέργειας.
• Κατηγορίες υδροηλεκτρικών σταθμών.
• Μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί.

Εβδομάδα 9-10:

• Τεχνολογίες αεριοστροβιλικών σταθμών και μηχανές εσωτερικής καύσης.
• Σταθμοί συνδυασμένου κύκλου. Κυψέλες καυσίμου.
• Μονάδες συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας.

Εβδομάδα 11:

• Διασύνδεση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής στο δίκτυο διανομής.
• Επίδραση της διεσπαρμένης παραγωγής στον σχεδιασμό και τη λειτουργία δικτύων διανομής.

Εβδομάδα 12-13:

• Μικροδίκτυα.
• Υπάρχουσες τεχνολογίες.
• Έλεγχος μικροδικτύων.