Είσοδος

Ανανεώσιμη Ενέργεια και Υδροηλεκτρικά Έργα

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Το μάθημα Ανανεώσιμη Ενέργεια και Υδροηλεκτρικά Έργα είναι τεχνολογικό, και καλύπτει τον σχεδιασμό και διαχείριση των βασικότερων έργων ανανεώσιμης ενέργειας, με έμφαση στην υδροηλεκτρική.

Σύμφωνα με το ωρολόγιο πρόγραμμα μαθημάτων της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών, το μάθημα θα διεξάγεται κάθε Δευτέρα 9:45-12:30.

Η διεξαγωγή του μαθήματος θα γίνεται εξ αποστάσεως, χρησιμοποιώντας την ακόλουθη διεύθυνση:

https://centralntua.webex.com/centralntua/j.php?MTID=m3d016d4b6508a5abc6fea3fde2685555

Η σειρά των διαλέξεων είναι αναρτημένη στον φάκελο «Πρόγραμμα».

Για τη βελτίωση του διαδραστικού χαρακτήρα του μαθήματος, σας ενθαρρύνουμε να έχετε ανοιχτές τις κάμερες (εφόσον το επιθυμείτε και εφόσον είναι τεχνικά εφικτό), και σε κάθε περίπτωση να συμμετέχετε στην εκπαιδευτική διαδικασία, χρησιμοποιώντας το μικρόφωνο ή γράφοντας στο chat.

Κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα δοθούν τέσσερις ασκήσεις για επίλυση στο σπίτι, που θα παραδοθούν με τη μορφή συνοπτικής τεχνικής έκθεσης:

  1. Εκτίμηση χαρακτηριστικών μεγεθών σχεδιασμού υδροηλεκτρικού έργου
  2. Σχεδιασμός μικρού υδροηλεκτρικού έργου
  3. Προσομοίωση και βελτιστοποίηση λειτουργίας υδροηλεκτρικού ταμιευτήρα
  4. Ένταξη ανανεώσιμων πηγών στο ενεργειακό μίγμα μη διασυνδεδεμένου νησιού

Στο πλαίσιο των ασκήσεων, ενθαρρύνουμε τη διαμόρφωση ομάδων συνεργασίας έως τριών φοιτητών.

Ο ασκήσεις είναι προαιρετικές, και προσμετρώνται στον βαθμό με τη μορφή μπόνους, εφόσον η επίδοση στην τελική εξέταση είναι επιτυχής.

Ύλη

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), με έμφαση στην υδροηλεκτρική ενέργεια. Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας (συνιστώσες, χρονική κατανομή). Υδροενεργειακή τεχνολογία – προκαταρκτικός σχεδιασμός. Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα: γενική διάταξη, τεχνικά μεγέθη, περιβαλλοντικά θέματα, λειτουργία ταμιευτήρων, προσομοίωση και βελτιστοποίηση. Μικρά υδροηλεκτρικά έργα: τεχνολογία, σχεδιασμός, περιβαλλοντικά θέματα. Ηλιακή και αιολική ενέργεια: εκτίμηση δυναμικού, σχεδιασμός έργων, χωροθέτηση, νομοθεσία. Υβριδικά συστήματα - αντλησιοταμίευση. Οικονομικά της ενέργειας. Νερό και ενέργεια.

Διδάσκοντες

Ανδρέας Ευστρατιάδης, Επίκουρος Καθηγητής (andreas@itia.ntua.gr) 

Δημήτρης Κουτσογιάννης, Καθηγητής (dk@itia.ntua.gr)

Ιωάννης Τσουκαλάς, Μεταδιδάκτορας (itsoukal@mail.ntua.gr)

Γεωργία-Κωνσταντίνα Σακκή, Υποψ. Δρ. (sakkigeorgina@gmail.com)

Εκπαιδευτικό υλικό

Κυρίως εκπαιδευτικό υλικό:

Το εκπαιδευτικό υλικό του μαθήματος, που περιλαμβάνει σημειώσεις, αρχείο θεμάτων εξετάσεων, λυμένες ασκήσεις, καθώς και παραπομπές σε ερευνητικές δημοσιεύσεις και συναφείς ιστοσελίδες, είναι διαθέσιμο στον φάκελο "Έγγραφα".

Επιπλέον σύγγραμμα:

Παπαντώνης, Δ.Ε., Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα, 456 σ., Εκδόσεις Συμεών, Αθήνα, 2008.

Δημοσιεύσεις (προσβάσιμες μόνο από το δίκτυο του ΕΜΠ):

Mamassis, N., A. Efstratiadis, P. Dimitriadis, T. Iliopoulou, R. Ioannidis, and D. Koutsoyiannis, Water and Energy, Handbook of Water Resources Management: Discourses, Concepts and Examples, edited by J. Bogardi, K. D. Wasantha, R. R. P. Nandalal, R. van Nooyen, and A. Bhaduri, Chapter 20, Springer Nature, Switzerland, 2021 (in press).

Efstratiadis, A., I. Tsoukalas, and D. Koutsoyiannis, Generalized storage-reliability-yield framework for hydroelectric reservoirs, Hydrological Sciences Journal, 66(4), 580-599, doi:10.1080/02626667.2021.1886299, 2021.

Koutsoyiannis, D., C. Makropoulos, A. Langousis, S. Baki, A. Efstratiadis, A. Christofides, G. Karavokiros, and N. Mamassis, Climate, hydrology, energy, water: recognizing uncertainty and seeking sustainability, Hydrology and Earth System Sciences, 13, 247–257, doi:10.5194/hess-13-247-2009, 2009.

Διπλωματικές εργασίες

Μαντά, Ε., Αισθητική των ανεμογεννητριών, Διπλωματική εργασία, 117 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Μάρτιος 2021.

Κυρίου, Μ., Ο ρόλος των βιοκαυσίμων στο πλέγμα νερού – τροφής – ενέργειας, Διπλωματική εργασία, 121 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Μάρτιος 2021.

Klousakou, E., Stochastic investigation of short-term predictability of basic renewable energy resources with application on the non-connected island of Astypalea, Diploma thesis, 91 pages, Department of Water Resources and Environmental Engineering – National Technical University of Athens, Athens, 2020.

Παπαλάμπρου, Β., Υδρολογικά μοντέλα στείρευσης ροής ως εργαλεία πρόγνωσης της ενεργειακής παραγωγής σε μικρά υδροηλεκτρικά έργα, Διπλωματική εργασία, 113 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2020.

Πέττας, Α.-Γ., Ανάπτυξη μεθοδολογίας αξιολόγησης προγνωστικών μοντέλων στην αιολική ενέργεια, Διπλωματική εργασία, 140 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2020.

Μπαϊρακτάρης, Ι., Το ζήτημα της κλίμακας στην υδροηλεκτρική ενέργεια: πολλά μικρά έργα ή ένα μεγάλο;, Διπλωματική εργασία, 124 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2020.

Ντεμίρογλου, Χ., Βελτιστοποίηση διαχείρισης θυροφραγμάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων – Εφαρμογή στο φράγμα Αράχθου, Διπλωματική εργασία, 164 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2020.

Σπανού, Μ., Ο αναρρυθμιστικός ρόλος της αφαλάτωσης στο ισοζύγιο νερού-ενέργειας: Εφαρμογή στο υβριδικό σύστημα της Μήλου, Μεταπτυχιακή εργασία, 210 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Οκτώβριος 2020.

Sakki, G.-K., Disentangling flow-energy transformations for small hydropower plants: from reverse engineering to uncertainty assessment and calibration, Diploma thesis, 98 pages, Department of Water Resources and Environmental Engineering – National Technical University of Athens, Athens, Ιούλιος 2020.

Μανούρη, Σ., Προσαρμογή μεθοδολογικού πλαισίου παραμετροποίηση - προσομοίωση - βελτιστοποίηση σε συστήματα υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων: Υπολογιστικές προκλήσεις, νέοι κανόνες λειτουργίας και υλοποίηση στο λογισμικό Υδρονομέας 2020, Μεταπτυχιακή εργασία, 132 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιούλιος 2020.

Mavritsakis, P., A stochastic simulation framework for representing water, energy and financial fluxes across a non-connected island, Diploma thesis, 150 pages, Department of Water Resources and Environmental Engineering – National Technical University of Athens, Ιούλιος 2019.

Γκολέμης, Α., Στοχαστική διερεύνηση και προσομοίωση της ταχύτητας του ανέμου - Εφαρμογή στην διαχείριση αιολικής εγκατάστασης, Διπλωματική εργασία, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Φεβρουάριος 2019.

Ανυφαντή, Ι., Τα νευρωνικά δίκτυα ως υποκατάστατα μοντέλα για την προσομοίωση υβριδικού συστήματος νερού και ενέργειας, Μεταπτυχιακή εργασία, 140 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 2018.

Δανιήλ, Β., Διερεύνηση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο μη διασυνδεδεμένο νησί της Αστυπάλαιας, Διπλωματική εργασία, 112 σ., Μάρτιος 2018.

Κουντούρης, Γ., Στοχαστική διερεύνηση της χρονικής μεταβολής της ηλιακής ακτινοβολίας, Διπλωματική εργασία, 104 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Νοέμβριος 2017.

Καραναστάση, Μ., Διερεύνηση δυνατοτήτων βέλτιστης αξιοποίησης υδρο-ενεργειακών πόρων περιοχής Αχελώου-Θεσσαλίας, Μεταπτυχιακή εργασία, 240 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Φεβρουάριος 2017.

Δασκάλου, Ο., Μεθοδολογία βέλτιστης χωροθέτησης και διαστασιολόγησης φωτοβολταϊκών & αιολικών πάρκων με χρήση συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών: Εφαρμογή στην Περιφέρεια Θεσσαλίας, Διπλωματική εργασία, 161 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιούλιος 2016.

Τύραλης, Χ., Χωροχρονική διερεύνηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα, Μεταπτυχιακή εργασία, 95 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιούλιος 2016.

Νικολόπουλος, Δ., Ανάπτυξη μοντέλου συνδυασμένης διαχείρισης λεκανών απορροής Αχελώου και Πηνειού, Διπλωματική εργασία, 214 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Μάρτιος 2015.

Δήμας, Π., Πλαίσιο στοχαστικής προσομοίωσης για το βέλτιστο σχεδιασμό υβριδικού συστήματος υδροηλεκτρικής - αιολικής ενέργειας. Διερεύνηση με βάση το υδροσύστημα Αλιάκμονα, Διπλωματική εργασία, 237 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Δεκέμβριος 2013.

Γαλανού, Κ., Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Χρονική εξέλιξη - σύγκριση, Μεταπτυχιακή εργασία, 225 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Νοέμβριος 2012.

Ιωάννου, Χ., Στοχαστική προσομοίωση και βελτιστοποίηση υβριδικού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας, Διπλωματική εργασία, 122 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Οκτώβριος 2012.

Τσεκούρας, Γ., Στοχαστική ανάλυση και προσομοίωση υδρομετεωρολογικών διεργασιών σχετικών με την αιολική και ηλιακή ενέργεια, Διπλωματική εργασία, 246 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Οκτώβριος 2012.

Μπουζιώτας, Δ., Ανάπτυξη πλαισίου βελτιστοποίησης της υδροηλεκτρικής παραγωγής στο λογισμικό Υδρονομέας - Διερεύνηση στο υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Διπλωματική εργασία, 162 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Οκτώβριος 2012.

Αποστολίδου, Η., Η επίδραση του αναγλύφου στην εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία, Μεταπτυχιακή εργασία, 131 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιούλιος 2007.

Δουρίδας, Χ., Ανάπτυξη συστήματος πληροφοριών για τα μικρά υδροηλεκτρικά έργα στην Ελληνική επικράτεια, Μεταπτυχιακή εργασία, 85 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Οκτώβριος 2006.

Οικονόμου, Α., Αξιολόγηση της μεθόδου Παραμετροποίησης - Προσομοίωσης - Βελτιστοποίησης στη διαχείριση συστημάτων ταμιευτήρων, Μεταπτυχιακή εργασία, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2000.

Ευστρατιάδης, Α., και Ν. Ζερβός, Βέλτιστη διαχείριση συστημάτων ταμιευτήρων - Εφαρμογή στο σύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Διπλωματική εργασία, 181 σ., Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Μάρτιος 1999.


 
Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.