ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Abstract

IN THIS THESIS A NOVEL METHOD IS PRESENTED TO SELECT THE OPTIMUM TILT ANGLE, PHOTOVOLTAIC ARRAY AREA AND BATTERY STORAGE CAPACITY OF STAND-ALONE PHOTOVOLTAIC SYSTEMS. THIS METHOD USES MONTHLY AVERAGE METEOROLOGICAL DATA AND EASILY ACQUIRABLE SYSTEM PARAMETERS IN ORDER TO DETERMINE POSSIBLE PHOTOVOLTAIC SYSTEM SIZES, CAPABLE OF SUPPLYING ANY GIVEN MONTHLY AVERAGE HOURLY LOAD PROFILE. THE OPTIMUM SYSTEM SELECTED IS THAT WITH THE MINIMUM LIFE-CYCLE COST COMPUTATIONS A BATTERY-LIFE MODEL HAS BEEN USED TO DETERMINE THE NUMBER OF BATTERY BANK REPLACEMENTS. THE RELIABILITY CRITERION USED IS THE LOSS-OF-ENERGY PROBABILITY. THE METHOD CAN BE IMPLEMENTED ON A PERSONAL COMPUTER AND IS APPLIED TO AN ILLUSTRATIVE EXAMPLE, WHERE THE OPTIMUM SYSTEM SIZE PROPOSED BY THIS METHODOLOGY IS COMPARED WITH THAT OF A NEWLY INSTALLED SYSTEM ON A GREEK ISLAND.

ΣΤΗΝ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΜΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΒΕΛΤΙΣΤΟΥ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΤΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗΣ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ ΤΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΚΛΙΣΕΩΣ ΤΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΟΣ ΤΩΝ ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΩΝ ΟΠΟΙΟΥΔΗΠΟΤΕ ΑΥΤΟΝΟΜΟΥ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ. ΜΕ ΑΦΕΤΗΡΙΑΤΑ ΜΕΣΑ ΜΗΝΙΑΙΑ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΕΥΚΟΛΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ, ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΡΧΙΚΑ ΕΝΑ ΠΛΗΘΟΣ ΥΠΟΨΗΦΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΚΑΝΩΝ ΝΑ ΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΟΥΝ ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ ΜΕΣΟ ΩΡΙΑΙΟ ΠΡΟΦΙΛ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ. ΚΑΤΟΠΙΝ ΕΠΙΛΕΓΟΝΤΑΙ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΜΙΑ ΠΡΟΚΑΘΟΡΙΣΜΕΝΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΛΥΨΕΩΣ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥΚΑΙ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΤΕΛΕΥΤΑΙΩΝ ΕΠΙΛΕΓΕΤΑΙ ΩΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟ ΤΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΤΕΡΟ. ΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΤΗΣ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΕΙΝΑΙ Η ΠΙΘΑΝΟΤΗΣ ΑΠΟΤΥΧΙΑΣ, ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ LOEP (LOSS OF ENERGY PROBABILITY). Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΚΥΚΛΟΒΙΟΤΙΚΗ ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ, ΣΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΚΑΙ ΕΝΑ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΩΝ. Η ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΣ, ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΙΜΗ ΣΕ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΥ ΒΕΛΤΙΣΤΟΥ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΤΟΥ ΑΥΤΟΝΟΜΟΥ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΚΑΛΕΙΤΑΙ ΝΑ ΚΑΛΥΨΕΙ ΤΙΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΜΙΑΣ ΑΠΟΜΕΜΑΚΡΥΣΜΕΝΗΣ ΚΑΤΟΙΚΙΑΣ. ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΒΕΛΤΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΓΚΡΙΝΕΤΑΙ ΤΕΛΙΚΑ ΜΕ ΕΚΕΙΝΟ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΗΔΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΘΕΙ ΣΕ ΕΝΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ.