Λοιπές μορφές ΑΠΕ - Συμπαραγωγή - Έξυπνα Δίκτυα

Στο μάθημα αυτό εξετάζονται μορφές Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας που δεν καλύπτονται από άλλα μαθήματα, όπως η Γεωθερμία, η Βιομάζα, η Κυματική και η Παλιρροιακή Ενέργεια, καθώς επίσης και προηγμένα ενεργειακά συστήματα που συμβάλλουν στην ορθολογική ενέργειας και στη μεγιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης, όπως τα συστήματα συμπαραγωγής και τα έξυπνα ενεργειακά δίκτυα.

Στην ενότητα της Γεωθερμίας, παρουσιάζεται αρχικά η Γεωθερμία ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και δίνεται η διακριτοποίηση των διαθέσιμων γεωθερμικών πεδίων και αναλύονται οι μεθοδολογίες διευρεύνησης και εκτίμησης γεωθερμικού δυναμικού. Παρουσιάζονται βασικές γεωλογικές – γεωτεχνικές έννοιες. Δίνονται οι βασικές τεχνολογίες αξιοποίησης γεωθερμικών πεδίων για παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας και παρουσιάζονται μέθοδοι σχεδίασης, χωροθέτησης και διαστασιολόγησης.

Αναφορικά με τη Βιομάζα, παρουσιάζονται οι βασικές πρώτες ύλες παραγωγής βιομάζας και βιοκαυσίμων (ξυλεία, παραπροϊόντα αγροτικών καλλιεργειών, ενεργειακές καλλιέργειες, αστικά ή κτηνοτροφικά οργανικά απόβλητα, απόβλητα από τη βιομηχανία τροφίμων). Γίνεται διάκριση των βιοκαυσίμων σε στερεά, υγρά και αέρια και παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά τους (πυκνότητα, περιεχόμενο υγρασίας, κατώτατη θερμογόνος δύναμη). Παρουσιάζονται οι βασικές διεργασίες παραγωγής βιοκαυσίμων (κομποστοποίηση, αεριοποίηση, μετεστεροποίηση, πυρόλυση, αναερόβια χώνευση. Δίνονται χαρακτηριστικά μεγέθη διαδικασίας παραγωγής βιομάζας, αναφορικά με την απαιτούμενη πρώτη ύλη και το κόστος παραγωγής ανά μονάδα τελικού προϊόντος.

Στην επόμενη ενότητα παρουσιάζονται οι βασικότερες τεχνολογίες που έχουν ως σήμερα αναπτυχθεί για την ανάκτηση ενέργειας θαλάσσιων κυμάτων και παλίρροιας. Δίνονται χαρακτηριστικά μεγέθη αναφορικά με τα συστήματα αυτά, όπως η πυκνότητα ισχύος, ο συντελεστής απασχόλησης, το κόστος εγκατάστασης και παραγωγής και το μέγεθος των πιλοτικών συστημάτων που έως σήμερα έχουν εγκατασταθεί. Αναλύεται η φιλοσοφία λειτουργία και η λειτουργική δομή του κάθε συστήματος.

Παρουσιάζονται οι βασικές εναλλακτικές τεχνολογίες συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, αποκεντρωμένα συστήματα, μονάδες τριπαραγωγής). Δίνεται η έννοια των συστημάτων τηλεθέρμανσης και τηλεψύξης. Παρουσιάζονται οι βασικές συνιστώσες τους (δίκτυα, εναλλάκτες θερμότητας, εναλλακτικές συνδεσιμότητες κλπ) και παρουσιάζονται χαρακτηριστικά παραδείγματα διαστασιολόγησης και σχεδίασης συστημάτων συμπαραγωγής και τηλε-κλιματισμού.

Τέλος, το μάθημα ολοκληρώνεται με την εισαγωγή της έννοιας των έξυπνων δικτύων. Παρουσιάζεται το εννοιολογικό μοντέλο έξυπνων δικτύων και αναλύονται:

• οι λειτουργικότητες των έξυπνων δικτύων
• η έννοια της διαχείρισης ζήτησης από την πλευρά των καταναλωτών και οι διαθέσιμες στρατηγικές υλοποίησής της
• τα προγράμματα υλοποίησης διεργασιών έξυπνων δικτύων
• οι απαιτούμενες τεχνολογίες (τηλεπικοινωνίες, ηλεκτρικά δίκτυα, τεχνολογίες και εφαρμογές διαχείρισης ζήτησης, συσκευές αποκεντρωμένης παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας)
• τα αναμενόμενα οφέλη αλλά και οι δυσκολίες ανάπτυξης έξυπνων δικτύων.