Διαστασιολόγηση και στρατηγικές βέλτιστης φόρτισης συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικών πλοίων

Απλή σελίδα τεκμηρίου
dc.contributor.advisorΚαραπιδάκης, Εμμανουήλel
dc.contributor.advisorKarapidakis, Emmanοuilen
dc.contributor.authorΚοιλάκου, Μαρίαel
dc.contributor.authorKoilakou, Mariaen
dc.date.accessioned2026-04-28T10:39:46Z
dc.date.available2026-04-28T10:39:46Z
dc.date.issued2026-04-28
dc.description.abstractΗ μετάβαση της ναυτιλίας σε οικολογικότερες τεχνολογίες είναι αναγκαία λόγω της κλιματικής αλλαγής και της ανάγκης μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η παρούσα διπλωματική εργασία σε όλο το εύρος της μελετά τη μετατροπή ενός συμβατικού πλοίου σε ηλεκτρικό εστιάζοντας στη διαστασιολόγηση ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες (BESS) και στη διερεύνηση βέλτιστων στρατηγικών φόρτισης/εκφόρτισης. Όλα τα παραπάνω πραγματοποιούνται σε συνδυασμό με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τη δυνατότητα σύνδεσης με το δίκτυο. Σε πρώτο στάδιο εξετάζονται οι ευρωπαϊκοί στόχοι και κανονισμοί όπου ο συνδυασμός μελέτης των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων σε πραγματικές συνθήκες έχει ως αποτέλεσμα την ταχύτερη πορεία προς την ηλεκτροκίνηση. Για τη μελέτη της μετατροπής έχει δημιουργηθεί ένα μοντέλο προσομοίωσης που υλοποιείται στη MATLAB σε ωριαίες τιμές. Αυτό αποτελείται από τρία προφίλ λειτουργίας και τρία επίπεδα φωτοβολταϊκής ισχύος (100, 200, 300 kWp). Και στα τρία προφίλ αντίστοιχα η κάλυψη του φορτίου ξεκινάει από το φωτοβολταϊκό σύστημα, συνεχίζει στο σύστημα μπαταριών και σε περίπτωση που δεν επαρκεί χρησιμοποιεί και το δίκτυο. Τα αποτελέσματα των περιπτώσεων που εξετάστηκαν παρουσιάζουν μια μη γραμμική μείωση της ποσότητας ενέργειας που απαιτείται από το δίκτυο καθώς αυξάνεται η ισχύς του φωτοβολταϊκού συστήματος. Στο επίπεδο των 100kWp η καθαρή παρούσα αξία είναι αρνητική ενώ στα επίπεδα των 200 και 300 kWp η καθαρή παρούσα αξία γίνεται θετική. Στο επίπεδο των 300 kWp και στο τρίτο προφίλ λειτουργίας παρουσιάζονται τα καλύτερα αποτελέσματα λόγω της υψηλότερης φωτοβολταϊκής ισχύος. Επομένως κρίνοντας από τα προηγούμενα η μέγιστη μείωσης της εξάρτησης από το δίκτυο πραγματοποιείται με την σωστότερη διαστασιολόγηση και διαχείριση του φορτίου έναντι αυτών όπως των τιμολογίων ενέργειας και των μοντέλων γήρανσης του συστήματος BESS.el
dc.description.abstractThe transition of maritime transport to more environmentally friendly technologies is necessary due to climate change and the need to reduce greenhouse gas emissions. This diploma thesis, throughout its entire scope, examines the conversion of a conventional vessel into an electric one, focusing on the sizing of a Battery Energy Storage System (BESS) and the investigation of optimal charging/discharging strategies. All of the above are carried out in combination with electrical energy generation and the capability of connection to the grid. At the first stage, European targets and regulations are examined, where the combined study of advantages and disadvantages under real operating conditions results in a faster pathway toward electrification. For the study of the conversion, a simulation model has been developed and implemented in MATLAB using hourly time steps. The model consists of three demand profiles and three levels of photovoltaic power (100, 200, and 300 kWp). In all three profiles, load coverage starts from the photovoltaic system, continues with the battery system, and, if insufficient, utilizes the grid. The results of the examined cases demonstrate a non-linear reduction in the amount of energy required from the grid as the photovoltaic system capacity increases. At the 100 kWp level, the net present value is negative, whereas at the 200 and 300 kWp levels, the net present value becomes positive. At the 300 kWp level and under the third demand profile, the best results are observed due to the higher photovoltaic power. Therefore, based on the above findings, maximum minimization of dependence on the grid is achieved through proper sizing and load management, in comparison to factors such as energy tariffs and BESS aging models.en
dc.identifier.urihttps://apothesis.hmu.gr/handle/123456789/11625
dc.language.isoel
dc.publisherΕΛΜΕΠΑ, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectΗλεκτρικό πλοίο
dc.subjectΦωτοβολταϊκά συστήματα
dc.subjectΣύστημα αποθήκευσης ενέργειας σε μπαταρίες
dc.subjectΔιαστασιολόγηση
dc.subjectElectric vessel
dc.subjectPhotovoltaic systems
dc.subjectBattery Energy Storage System (BESS)
dc.subjectSizing
dc.titleΔιαστασιολόγηση και στρατηγικές βέλτιστης φόρτισης συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικών πλοίωνel
dc.titleSizing and optimal charging strategies for energy storage systems of electric vesselsen
dc.typeΠτυχιακή Εργασία
heal.academicPublisherIDΕΛΜΕΠΑ Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο
Αρχεία
Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο
Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
KoilakouMaria2026.pdf
Μέγεθος:
3.4 MB
Μορφότυπο:
Adobe Portable Document Format
Λήψη
Φάκελος/Πακέτο αδειών
Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
Δεν υπάρχει διαθέσιμη μικρογραφία
Ονομα:
license.txt
Μέγεθος:
2.17 KB
Μορφότυπο:
Item-specific license agreed upon to submission
Περιγραφή:
Λήψη
Συλλογές
Πτυχιακές εργασίες / Bachelor Theses