Υδροηλεκτρικά έργα. Εφαρμογές Σχεδιασμού Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων

Σχετικά έγγραφα
Υδροηλεκτρικά έργα Μικρά υδροηλεκτρικά έργα

Υδροηλεκτρικά έργα Μικρά υδροηλεκτρικά έργα

Υδροηλεκτρικά έργα Μικρά υδροηλεκτρικά έργα

Ανανεώσιμη Ενέργεια και Υδροηλεκτρικά Έργα Μικρά υδροηλεκτρικά έργα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Υδρολογική διερεύνηση της διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα

Υδρολογική διερεύνηση της διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα

Υδρολογική διερεύνηση λειτουργίας ταµιευτήρα Πλαστήρα

Υδρολογική θεώρηση της λειτουργίας του υδροηλεκτρικού έργου Πλαστήρα

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΙΚΡΩΝ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ. Συντάκτρια: Ιώ Χατζησάββα, Πολ. Μηχ.

Υδροηλεκτρικοί ταμιευτήρες

Στοχαστική προσομοίωση και βελτιστοποίηση υβριδικού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας

Διαχείριση Υδατικών Πόρων

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Υδραυλική & Υδραυλικά Έργα. Παροχές ακαθάρτων. Ανδρέας Ευστρατιάδης & Δημήτρης Κουτσογιάννης

Αρχές υδροενεργειακής τεχνολογίας

Μελέτη Προέγκρισης Χωροθέτησης του Μικρού Υδροηλεκτρικού Σταθμού Βαλορέματος. Υδρολογική μελέτη

Διάρθρωση παρουσίασης

Υδροηλεκτρικό έργο Γλαύκου

Η επίδραση της δειγματοληπτικής αβεβαιότητας των εισροών στη στοχαστική προσομοίωση ταμιευτήρα

ιάρθρωση παρουσίασης 1. Ιστορικό διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα 2. Συλλογή και επεξεργασία δεδοµένων 3. Μεθοδολογική προσέγγιση

Καταθλιπτικοί αγωγοί και αντλιοστάσια

Υδροηλεκτρικά Έργα. 8ο εξάμηνο Σχολής Πολιτικών Μηχανικών. Ταμιευτήρες. Ανδρέας Ευστρατιάδης, Νίκος Μαμάσης, & Δημήτρης Κουτσογιάννης

ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα 3:Στατιστική και πιθανοτική ανάλυση υδρομετεωρολογικών μεταβλητών- Ασκήσεις. Καθ. Αθανάσιος Λουκάς

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ - ΤΟΜΕΑΣ ΥΔ. ΠΟΡΩΝ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΕΤΑΣΗ ΠΡΟΟΔΟΥ ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2017

Παράρτημα Α Αναλυτικά αποτελέσματα βελτιστοποίησης

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ.

ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην προσοµοίωση συστηµάτων ταµιευτήρων

Αστικά υδραυλικά έργα

ΕΡΓΑΣΙΑ 3: ΠΟΛΥΚΡΙΤΙΡΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ ΠΛΑΣΤΗΡΑ

ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΨΗΛΗΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΙΕΙΣ ΥΣΗΣ ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ

Περίπου ίση µε την ελάχιστη τιµή του δείγµατος.

Υδατικοί πόροι και έργα αξιοποίησης

ΜΥΗΕ µόνο ή και Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα;

Αρχές υδροενεργειακής τεχνολογίας

Πτυχές της υδροηλεκτρικής παραγωγής

Διαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας Ζήτηση Ηλεκτρικής Ενέργειας-Φορτίο

Είναι το διάγραμμα ενός διατεταγμένου υδραυλικού μεγέθους συναρτήσει του ποσοστού του χρόνου κατά τον

Ι. Θανόπουλος. ντης ΚΕΨΕ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Ταµιευτήρας Πλαστήρα

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

Κεφάλαιο 9: Καταθλιπτικοί αγωγοί και αντλιοστάσια

Αριάδνη-Μαρία Φιλιππίδου Επιβλέπων: Δ. Κουτσογιάννης, Καθηγητής ΕΜΠ Αθήνα, Ιούλιος 2015

Εισαγωγικό Κείμενο 2 η Δημόσιας Διαβούλευσης για τη Μεθοδολογία Υπολογισμού Ελάχιστου Κόστους Υδροηλεκτρικών Μονάδων

Υδρολογική και ποιοτική θεώρηση της λειτουργίας του ταμιευτήρα Πλαστήρα

Διαχείριση Υδατικών Πόρων

ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΣΥΧΡΟΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΜΒΟΛΗ Υ ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Τοµέας Υδατικών Πόρων Μάθηµα: Αστικά Υδραυλικά Έργα Μέρος Α: Υδρευτικά έργα

Yδρολογικός κύκλος. Κατηγορίες ΥΗΕ. Υδροδαμική (υδροηλεκτρική) ενέργεια: Η ενέργεια που προέρχεται από την πτώση του νερού από κάποιο ύψος

Α. Επανάληψη και εμπλουτισμός εννοιών Β. Ζήτηση νερού Γ. Επιφανειακό Εκμεταλλεύσιμο Υδατικό Δυναμικό

ιερεύνηση των δυνατοτήτων κατασκευής νέων μονάδων αντλησιοταμίευσης στην Ελλάδα

Περιορισμοί και Υδραυλική Επίλυση Αγωγών Λυμάτων Ι

ΜΙΚΡΑ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ ΣΤΗΝ ΑΙΤΩΛΟΑΚΑΡΝΑΝΙΑ ΝΙΚΟΣ ΜΑΣΙΚΑΣ ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Ανάλυση των βασικών παραμέτρων του Ηλεκτρικού Συστήματος ηλεκτρικής ενεργείας της Κύπρου σε συνάρτηση με τη διείσδυση των ΑΠΕ

Ε.Μ.Π Τομέας Υδατικών Πόρων Υδραυλικών & Θαλασσίων Έργων Μάθημα: Τεχνολογία Συστημάτων Υδατικών Πόρων 9 ο Εξάμηνο Πολ. Μηχανικών Ε. Μπαλτάς.

Ανανεώσιμη Ενέργεια & Υδροηλεκτρικά Έργα. Υδροηλεκτρικά έργα

ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής

Κασταλία Σύστηµα στοχαστικής προσοµοίωσης υδρολογικών µεταβλητών

Ε ι σ ή γ η σ η. Η Εξοικονόμηση Ενέργειας κατά τη Διαχείριση της Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα της ΔΕΗ Α.Ε.

ΤΕΧΝΙΚΗ ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ Πιθανοτική προσέγγιση των υδρολογικών μεταβλητών

Oι Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί της ΔΕΗ

Επίλυση. 1) Αγωγός βαρύτητας

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟ ΜΕΣΟΧΩΡΑΣ

Διαχείριση Υδατικών Πόρων - Νερό και Ενέργεια

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

Νερό και ενέργεια τον 21 ο αιώνα Πτυχές της υδροηλεκτρικής παραγωγής

Μεθοδολογία υπολογισμού Μεταβλητού Κόστους των Υδροηλεκτρικών Μονάδων, κατά τις διατάξεις του Άρθρου 44, παρ. 5, του ΚΣΗΕ.

ΠΙΘΑΝΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΝΝΟΙΟΛΟΓΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΠΙΘΑΝΗΣ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΗΣ

Επικαιροποίηση των οικονοµικών µεγεθών που συνδέονται µε τη λειτουργία των έργων εκτροπής Αχελώου

Τεχνική Υδρολογία (Ασκήσεις)

Οριακή Τιμή Ελληνικού Συστήματος

Πολιτικός Μηχανικός της ΝΑΝΚΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΒΕΤΕ.

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

«Αποθήκευση Ενέργειας στο Ελληνικό Ενεργειακό Σύστημα και στα ΜΔΝ»

Μεγιστοποίηση της υδροηλεκτρικής παραγωγής στο αρδευτικό φράγµα Νεστορίου Καστοριάς

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

Οικονομική Ανάλυση έργων ΑΠΕ ενεργειακών κοινοτήτων

Τεχνικά και Θεσμικά ζητήματα για την διείσδυση των ΑΠΕ στο Ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα. Γ. Κάραλης, Δρ Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ

Διονύσης Νικολόπουλος

Αρχές υδροενεργειακής τεχνολογίας

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΓΝΑΤΙΑ ΟΔΟ

Στοχαστική ανάλυση και προσοµοίωση υδροµετεωρολογικών διεργασιών σχετικών µε την αιολική και ηλιακή ενέργεια

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Τεχνική Υδρολογία (Ασκήσεις)

Μη μετρούμενες λεκάνες απορροής: Διερεύνηση στη λεκάνη του Πηνειού Θεσσαλίας, στη θέση Σαρακίνα

Μάθημα: Διαχείριση Υδατικών Πόρων Εργασία 3: Πολυκριτηριακή ανάλυση ταμιευτήρα Πλαστήρα

Σύντομη Παρουσίαση Ερευνητικών Επιτευγμάτων Σχολής Πολιτικών Μηχανικών

Απογραφές Γεωμετρικό μοντέλο Γραμμικό μοντέλο

Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

ΕΡΓΑ ΑΡΔΕΥΣΕΩΝ - ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΕΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ. ΣΑΜΑΡΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗ ΑΡΔΕΥΤΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΟΡΜΥΛΙΑΣ ΜΠΟΥΖΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία

Μοντέλο Υδατικού Ισοζυγίου

Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα Υδροηλεκτρικοί ταμιευτήρες

Υπολογισµός της Έντασης του Αιολικού υναµικού και της Παραγόµενης Ηλεκτρικής Ενέργειας από Α/Γ

Υδρονοµέας Σύστηµα υποστήριξης της διαχείρισης υδατικών πόρων

ΥδροηλεκτρικάΈργα Κ.Α.Π.Ε CRES. Παναγιωτόπουλος Μιχαήλ

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3

Transcript:

Υδροηλεκτρικά έργα Εφαρμογές Σχεδιασμού Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων Ν. Μαμάσης, Α. Ευστρατιάδης και Δ. Κουτσογιάννης Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 2016

Αριθμητικό παράδειγμα Σε θέση ποταμού εξετάζεται η κατασκευή μικρού υδροηλεκτρικού έργου με καθαρό ύψος πτώσης 260 m. Στη θέση υδροληψίας διατίθενται ημερήσιες παροχές για μια περίοδο 10 υδρολογικών ετών, ενώ στον Πίνακα 1 δίνονται οι μέσες μηνιαίες παροχές. Πίνακας 1 Μέσες μηνιαίες παροχές (m 3 /s) Μήνας 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Έτος Μέση τιμή 0.48 1.37 1.46 0.99 1.40 1.53 1.66 1.03 0.42 0.23 0.15 0.12 0.90 Ζητούνται: 1. Η εκτίμηση της οικολογικής παροχής και της χρονοσειράς ημερήσιων όγκων νερού προς εκμετάλλευση 2. Η αρχική εκτίμηση της μέσης ετήσιας δυνητικής ηλεκτρικής ενέργειας θεωρώντας ολικό συντελεστή απόδοσης 0.85 3. Η κατάρτιση της καμπύλης διάρκειας της ημερήσιας εκμεταλλεύσιμης παροχής 4. Η κατάρτιση υπολογιστικού φύλλου για την προσομοίωση της ημερήσιας λειτουργίας του υδροηλεκτρικού, και τον υπολογισμό της παραγόμενης ενέργειας. Θεωρείστε ότι ο στρόβιλος ξεκινάει τη λειτουργία του με παροχή μεγαλύτερη από το 10% της μέγιστης και στη συνέχεια έχει σταθερό ολικό συντελεστή απόδοσης 0.85 5. Η κατάρτιση υπολογιστικού φύλλου για την προσομοίωση της ημερήσιας λειτουργίας του υδροηλεκτρικού, και τον υπολογισμό της παραγόμενης ενέργειας. Θεωρείστε ότι ο στρόβιλος έχει μεταβλητό συντελεστή απόδοσης (προκύπτει από καμπύλες που δίνονται), ενώ ο συντελεστή απόδοσης ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού είναι 0.96 6. Θεωρώντας ότι θα εγκατασταθεί ένας στρόβιλος, να υπολογιστεί η ονομαστική παροχή του, ώστε να μεγιστοποιείται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιείστε τις καμπύλες τριών στροβίλων (Francis, Pelton, Kaplan) που δίνονται. Θεωρείστε ότι θα πρέπει να τηρούνται οι περιορισμοί:(α) ο όγκος νερού που αξιοποιείται να είναι τουλάχιστον το 75% του συνόλου, (αφού αφαιρεθεί η οικολογική παροχή), (β) ο συντελεστής χρησιμοποίησης του έργου να είναι τουλάχιστον 30% 7. Η διερεύνηση της εγκατάστασης δύο στροβίλων. Υπολογίστε την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από διαφορετικούς συνδυασμούς στροβίλων και εντοπίστε τους αποδοτικότερους σε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 8. Η τελική επιλογή δύο στροβίλων λαμβάνοντας υπόψη και άλλες παραμέτρους εκτός από την μεγιστοποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

Εκτίμηση οικολογικής παροχής Εκτίμηση οικολογικής παροχής 1. 30% της μέσης παροχής των θερινών μηνών Ιουνίου-Ιουλίου-Αυγούστου 2. 50% της μέσης παροχής του μηνός Σεπτεμβρίου 3. 30 L/s σε κάθε περίπτωση. Καμπύλη διάρκειας 1. Κατάταξη ημερήσιων παροχών σε φθίνουσα σειρά 2. Εμπειρική συχνότητα υπέρβασης

Προκαταρκτικές εκτιμήσεις Ημερήσια χρονοσειρά παροχών (m 3 /s) Χρόνος (ημέρες) Μέση τιμή εκμεταλλεύσιμης παροχής: 0.82 m 3 /s (αφαιρείται η οικολογική παροχή) Μέσος ετήσιος όγκος νερού προς εκμετάλλευση: 25.9 hm 3 Θεωρώντας: ρ 1000 kg/m 3 g 9.81 m/s 2 H 260 m n 0.85 Τα δυνητικά μεγέθη για πλήρη εκμετάλλευση: Μέση ετήσια παραγόμενη ενέργεια: 15 624 MWh Εγκατεστημένη ισχύς για συνεχή λειτουργία: 1.8 ΜW Εγκατεστημένη ισχύς για λειτουργία 3000 h: 5.2 ΜW

Καμπύλη διάρκειας-παροχής H ημερήσια παροχή είναι μεγαλύτερη από 2m 3 /s το 11.8% των ημερών Συνολικός όγκος νερού Ημερήσια χρονοσειρά παροχών (m 3 /s)

ρ 1000 kg/m 3 g 9.81 m/s 2 H 260 m n 0.85 Καμπύλες όγκου-διάρκειας Μέση τιμή εκμεταλλεύσιμης παροχής: 0.82 m 3 /s Μέσος ετήσιος όγκος νερού προς εκμετάλλευση: 25.9 hm 3 Σχέση ποσοστού όγκου-παροχής Σχέση παροχής εγκατεστημένης ισχύος Q(m 3 /s) I (MW) 0.5 1.1 1.0 2.2 1.5 3.3 2.0 4.3 2.5 5.4 3.0 6.5 4.0 8.7 5.0 10.8 10.0 21.7 Στις ημερήσιες παροχές από 0-4 m 3 /s αντιστοιχεί το 85% του όγκου νερού Σχέση ποσοστών όγκου-χρόνου Το 80% του όγκου νερού περνάει στο 32% του χρόνου

Θεωρητική ισχύς για ΔΕΔΟΜΕΝΑ διάφορες παροχές Η=260 m ρ=1000 kg/m 3 g=9.81 m/s 2 n=0.85 Παράδειγμα προσομοίωσης ΜΥΗΕ με έναν στρόβιλο (n = 0.85, για Q 0.2 Q max ) 1 στρόβιλος 21.7 ΜW Q min = 2 m 3 /s Q max = 10 m 3 /s Ι max = 21.7 MW PT = 11.9 % PV = 44.9 % Ε = 7.0 GWh ΥΠΟΜΝΗΜΑ Q min, Q max : Ελάχιστη και μέγιστη (ονομαστική) παροχή εκμετάλλευσης (m 3 /s) Ι max : Ισχύς για την μέγιστη παροχή εκμετάλλευσης (MW) PT: Ποσοστό χρόνου λειτουργίας στο έτος (%) PV: Ποσοστό όγκου νερού που χρησιμοποιείται (%) Ε: Συνολική ετήσια παραγωγή ενέργειας (GWh) 1 στρόβιλος 2.2 ΜW Q min = 0.2 m 3 /s Q max = 1.0 m 3 /s Ι max = 2.2 MW PT = 61.7 % PV = 56.2 % Ε = 8.8 GWh

Φύλλο υπολογισμών (1) Στατιστικά ημερήσιων χρονοσειρών (α) παροχής, (β) όγκου νερού, (γ) δυνητικής ενέργειας και (δ) απαιτούμενης ισχύος Σταθερά μεγέθη έργου Ημερήσια ενέργεια E(kWh)=g*n*H(m)*V(m 3 )/3600 =$B$6*$B$7*$B$4*C25/3600 Χρονοσειρά ημερήσιων παροχών Ημερήσιος όγκος (m 3 ) =B25*86400 =D25/24 Ημερήσια ισχύς I(kW)=E(kWh)/24h

Φύλλο υπολογισμών (2) Εάν η παροχή της ημέρας είναι μεταξύ της ελάχιστης-μέγιστης παροχής εκμετάλλευσης τότε υπολογίζεται η ημερήσια ενέργεια με βάση τη σχέση E(kWh)=g*n*H(m)*V(m 3 )/3600=g*n*H(m)*Q(m 3 /s)*86400/3600= g*n*h(m)*q(m 3 /s)*24 Εάν η παροχή είναι μεγαλύτερη από τη μεγιστή παροχή εκμετάλλευσης τότε υπολογίζεται η ημερήσια ενέργεια που από παροχή ίση με τη μεγιστή παροχή εκμετάλλευσης Εάν η παροχή είναι μικρότερη από τη μικρότερη παροχή εκμετάλλευσης τότε η ημερήσια ενέργεια είναι μηδέν =IF(AND($B25>G$17,$B25<G$16),$B$4*$B$6*$B$7*$B25*24,IF($B25>G$16,$B$4*$B$6*$B$7*G$16*24,0)) Ελάχιστη-μέγιστη παροχή εκμετάλλευσης ορίζονται από το μελετητή

Φύλλο υπολογισμών (3) Υπολογισμός ποσοστού όγκου νερού που χρησιμοποιείται Αθροίζεται η ενέργεια που παράχθηκε Υπολογίζεται ο ημερήσιος όγκος (και αθροίζεται για όλο το χρονικό διάστημα) από τη σχέση => V(m 3 )=E(kWh)*3600/[g*n*H(m)] Διαιρείται με το συνολικό όγκο νερού και υπολογίζεται το ποσοστό =(SUM(G25:G3677)*3600/($B$4*$B$6*$B$7))/($F$10*1000000)*100 Υπολογισμός χρόνου λειτουργίας στο έτος Μετρώνται οι ημέρες όπου έχει παραχτεί ενέργεια και υπολογίζεται το ποσοστό τους με βάση το σύνολο των ημερών =COUNTIF(G25:G3677,">0")/$E$11*100

Παράδειγμα βελτιστοποίησης ΜΥΗΕ με έναν στρόβιλο (n = 0.85, για Q 0.1 Q max ) Ονομαστική παροχή λειτουργίας για μεγιστη παραγωγή ενέργειας (χρήση solver) Ονομαστικές παροχές όπου το ποσοστό χρόνου είναι μεγαλύτερο από 30% Q = 4.49 m 3 /s E = 13.9 GWh (GWh) Ονομαστικές παροχές όπου το ποσοστό του χρησιμοποιούμενου όγκου είναι μεγαλύτερο από 75% Καμπύλη παραγωγής ενέργειας για ονομαστικές παροχές 1 έως 12 m 3 /s E > 13.5 GWh για Q μεταξύ 2.8-6.4 m 3 /s

Παράδειγμα προσομοίωσης ΜΥΗΕ με έναν ή δύο στροβίλους (n = 0.85, για Q 0.2 Q max ) ΔΕΔΟΜΕΝΑ Η=260 m ρ=1000 kg/m 3 g=9.81 m/s 2 n=0.85 Θεωρητική ισχύς για διάφορες παροχές 1 στρόβιλος 8.7 ΜW Q min = 0.8 m 3 /s Q max = 4.0 m 3 /s Ι max = 8.7 MW PT = 34.9 % PV = 79.2 % Ε = 12.4 GWh ΥΠΟΜΝΗΜΑ Q min, Q max : Ελάχιστη και μέγιστη (ονομαστική) παροχή εκμετάλλευσης (m 3 /s) Ι max : Ισχύς για την μέγιστη παροχή εκμετάλλευσης (MW) PT: Ποσοστό χρόνου λειτουργίας στο έτος (%) PV: Ποσοστό όγκου νερού που χρησιμοποιείται (%) Ε: Συνολική ετήσια παραγωγή ενέργειας (GWh) 2 στρόβιλοι 4.35 ΜW Q min = 0.4 m 3 /s Q max = 4.0 m 3 /s Ι max = 8.7 MW PT = 48.2 % PV = 88.9 % Ε = 13.9 GWh

ΔΕΔΟΜΕΝΑ Η=260 m ρ=1000 kg/m 3 g=9.81 m/s 2 n=0.85 Θεωρητική ισχύς για διάφορες παροχές Παράδειγμα προσομοίωσης ΜΥΗΕ με δύο στροβίλους (n = 0.85, για Q 0.2 Q max ) 2 στρόβιλοι 6.5 και 2.2 ΜW Q min = 0.2 m 3 /s Q max = 4.0 m 3 /s Ι max = 8.7 MW PT = 61.7 % PV = 93.6 % Ε = 14.6 GWh ΥΠΟΜΝΗΜΑ Q min, Q max : Ελάχιστη και μέγιστη (ονομαστική) παροχή εκμετάλλευσης (m 3 /s) Ι max : Ισχύς για την μέγιστη παροχή εκμετάλλευσης (MW) PT: Ποσοστό χρόνου λειτουργίας στο έτος (%) PV: Ποσοστό όγκου νερού που χρησιμοποιείται (%) Ε: Συνολική ετήσια παραγωγή ενέργειας (GWh) 2 στρόβιλοι 5.4 και 3.3 ΜW Q min = 0.3 m 3 /s Q max = 4.0 m 3 /s Ι max = 8.7 MW PT = 53.7 % PV = 91.1 % Ε = 14.2 GWh

Παράδειγμα βελτιστοποίησης ΜΥΗΕ με δύο στροβίλους (n = 0.85, για Q 0.1 Q max ) =Q 1max +Q 2max =Q 1min ΔΕΔΟΜΕΝΑ Θεωρητική ισχύς για διάφορες παροχές Η=260 m ρ=1000 kg/m 3 g=9.81 m/s 2 n=0.85

Θεωρώντας συντελεστή απόδοσης ηλεκτρομηχανικού εξοπλισμού 0.96, ο ολικός βαθμός απόδοσης 0.85 αντιστοιχεί σε βαθμό απόδοσης στροβίλων 0.85/0.96 = 0.885 Καμπύλες στροβίλων (μεταβλητός βαθμός απόδοσης) Q/Qmax Francis ns=100 Pelton ns=21 Kaplan ns=650 10 0,30 0,78 0,08 20 0,60 0,86 0,78 30 0,77 0,88 0,87 40 0,82 0,89 0,91 50 0,85 0,89 0,93 60 0,88 0,89 0,94 70 0,91 0,89 0,94 80 0,93 0,89 0,94 90 0,94 0,89 0,94 100 0,93 0,89 0,93

Φύλλο υπολογισμών (στρόβιλος με μεταβλητό συντελεστή απόδοσης) Καμπύλη στροβίλου 1. Υπολογίζεται η ενέργεια με βάση το συντελεστή απόδοσης ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού. Στη συνέχεια θα διορθωθεί με βάση το συντελεστή στροβίλων που προκύπτει κάθε ημέρα από τις καμπύλες =IF(AND($B99>F$18;$B99<F$17);$B $1*$B$3*$B$4*$B99*24;IF($B99>F$1 7;$B$1*$B$3*$B$4*F$17*24;0)) 2. Υπολογίζεται το ποσοστό της ημερήσιας προς την μέγιστη παροχή στροβίλου =MAX(INT(100*B99/F$17);1) 3. Μέ βάση το πόσοστό της ημερήσιας προς τη μέγιστη παροχή στροβίλου εντοπίζεται στην καμπύλη ο αντίστοιχος συντελεστής απόδοσης =LOOKUP(F99;$I$5:$J$104) 4. Η ημερήσια ενέργεια διορθώνεται με βάση το συντελεστή απόδοσης των στροβίλων =G99*E99 ΠΡΟΣΟΧΗ: Ο υπολογισμός του ποσοστού όγκου νερού που χρησιμοποιείται αλλάζει. Αρχικά υπολογιζεται ο συντελέστης απόδοσης των στροβίλων ως το πηλίκο της τελικής ενέργειας προς την αρχική ενέργεια που υπολογίστηκε με βάση το συντελεστή απόδοσης ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού SUM(H27:H3679)/ SUM(E27:E3679) Η νέα σχέση ενσωματώνει το συντελεστή στροβίλου =(SUM(H27:H3679)*3600/($B$1*$B$3*$B$4*SUM(H27: H3679)/SUM(E27:E3679))/($C$12*1000000)*100)

Αποτελέσματα (στρόβιλος με μεταβλητό συντελεστή απόδοσης) Καμπύλες παραγωγής ενέργειας για μέγιστη (ονομαστική) παροχή 1-12 m 3 /s (GWh) Ονομαστικές παροχές όπου το ποσοστό χρόνου είναι μεγαλύτερο από 30% Σταθερός συντελεστής Q max =4.4 m 3 /s E = 13.9 GWh Ονομαστικές παροχές όπου το ποσοστό του χρησιμοποιούμενου όγκου είναι μεγαλύτερο από 75% Pelton Caplan Francis Q max =4.2 m 3 /s E = 13.8 GWh Q max =3.4 m 3 /s E = 13.6 GWh Q max =3.0 m 3 /s E = 12.8 GWh

Διερεύνηση με δύο στροβίλους Γίνεται η παραδοχή ότι μπαίνει σε λειτουργία ο πρώτος στρόβιλος, και αν η παροχή είναι εκτός των ορίων λειτουργίας του, χρησιμοποιείται ο δεύτερος στρόβιλος (μόνος του ή συμπληρωματικά) =B27-D27 =$B$1*$B$3*$B$4*$D27*24 Διαχωρισμός της παροχής στους δύο στροβίλους =IF(AND($E27>F$18;$E27<F$17);$E27;IF($E27>F$17;F$17;0)) =IF(AND($B27>D$18;$B27<D$17);$B27;IF($B27>D$17;D$17;0)) =$B$1*$B$3*$B$4*$F27*24

Διερεύνηση με δύο στροβίλους Γίνεται η παραδοχή ότι μπαίνει σε λειτουργία ο πρώτος στρόβιλος, και αν η παροχή είναι εκτός των ορίων λειτουργίας του, χρησιμοποιείται ο δεύτερος στρόβιλος (μόνος του ή συμπληρωματικά) 2 Pelton Q max (m 3 /s) 4,2 4,2 4,2 4,2 E (GWh) 13,8 14,6 14,9 15,1 Σ1 Σ2 Σ1 Σ2 Σ1 Σ2 2 Francis Q max (m 3 /s) 3,0 3,0 3,0 3,0 E (GWh) 12,9 14,2 14,0 13,9 Σ1 Σ2 Σ1 Σ2 Σ1 Σ2 Q 1,2max (m 3 /s) 2,1 2,1 3,0 1,2 3,8 0,4 E 1,2 (GWh) 12,7 1,8 13,6 1,3 13,8 1,3 Q 1,2max (m 3 /s) E 1,2 (GWh) 1,5 1,5 2,0 1,0 2,7 0,3 11,2 3,0 12,3 1,7 12,8 1,0 Συνδυασμός Pelton-Francis Q max (m 3 /s) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 E (GWh) 14,3 14,1 14,2 14,1 14,4 14,0 Pelton Francis Francis Pelton Pelton Francis Francis Pelton Pelton Francis Francis Pelton Q 1,2max (m 3 /s) E 1,2 (GWh) 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 1,0 2,0 1,0 2,5 0,5 2,5 0,5 11,4 3,0 11,2 2,9 12,6 1,7 12,3 1,7 13,2 1,1 12,7 1,2