Α2.4 Υδροηλεκτρικά Έργα και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας
Βασικές αρχές ενεργειακής τεχνολογίας, με έμφαση στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Υδροενεργειακή τεχνολογία. Υδροηλεκτρικά φράγματα: διάταξη, σχεδιασμός, λειτουργία, προσομοίωση, βελτιστοποίηση. Μικρά υδροηλεκτρικά έργα: τεχνολογία, σχεδιασμός. Περιβαλλοντικά θέματα. Ηλιακή και αιολική ενέργεια: εκτίμηση δυναμικού, σχεδιασμός έργων, χωροθέτηση, νομοθεσία. Βιομάζα. Υβριδικά έργα – αντλησιοταμίευση. Οικονομικά της ενέργειας. Νερό και ενέργεια. Η δομή του μαθήματος είναι η ακόλουθη:
- Βασικές έννοιες ενεργειακής τεχνολογίας: ορισμοί, μονάδες μέτρησης, μορφές ενέργειας, ισοζύγιο ηλεκτρικής ενέργειας.
- Αρχές υδροηλεκτρικής ενέργειας: υπολογισμοί ενέργειας, ισχύος και ύψους πτώσης, διάταξη υδροηλεκτρικών συστημάτων, προκαταρκτικός σχεδιασμός.
- Αγωγοί πτώσης και στρόβιλοι: διατάξεις και κριτήρια σχεδιασμού, υδραυλικές απώλειες, τύποι στροβίλων, καμπύλες απόδοσης.
- Τεχνολογία μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων: φράγματα, υδροληψίες, αγωγοί πτώσης, σταθμοί παραγωγής, υπερχειλιστές, αγωγοί φυγής, θυροφράγματα.
- Υδροηλεκτρικοί ταμιευτήρες: χαρακτηριστικές στάθμες, υδατικό ισοζύγιο, συστήματα ταμιευτήρων, έργα πολλαπλού σκοπού, περιβαλλοντικοί περιορισμοί, κανόνες λειτουργίας, έλεγχος πλημμυρών.
- Προσομοίωση και βελτιστοποίηση υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων: υδρολογική αβεβαιότητα και επίδρασή της στην υδροηλεκτρική ενέργεια, διαστασιολόγηση ταμιευτήρα, τεχνικές προσομοίωσης και βελτιστοποίησης, εκτίμηση πρωτεύουσας και δευτερεύουσας ενέργειας, γέννηση συνθετικών εισροών.
- Τεχνολογία μικρών υδροηλεκτρικών έργων: διάταξη, συνιστώσες (υδροληψίες, κανάλια, δεξαμενές φόρτισης, αγωγοί πτώσης), περιβαλλοντικά έργα (απαγωγή φερτών, περάσματα ιχθύων).
- Σχεδιασμός μικρών υδροηλεκτρικών έργων: καμπύλες διάρκειας-παροχής, οικολογικές ροές, επιλογή στροβίλων, βελτιστοποίηση μίγματος στροβίλων
- Λοιπές πηγές ανανεώσιμης ενέργειας: ηλιακή, αιολική, βιομάζα
- Υβριδικά συστήματα: αποθήκευση ενέργειας, συστήματα αντλησιοταμίευσης, αντιστρεπτοί στρόβιλοι.
- Οικονομικά της ενέργειας: διαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας, χρηματοοικονομικές έννοιες, χρηματιστήριο ενέργειας.
- Πλέγμα νερού-ενέργειας: συνδυαστικός σχεδιασμός και διαχείρισης νερού και συστημάτων ΑΠΕ.