Κυματική ενέργεια και η διείσδυση της στα δίκτυα διανομής

Απλή σελίδα τεκμηρίου
dc.contributor.advisorΤσικαλάκης, Αντώνιοςel
dc.contributor.advisorTsikalakis, Antoniosen
dc.contributor.authorΚατσουλάκης, Εμμανουήλ-Ραφαήλel
dc.contributor.authorKatsoulakis, Emmanouil-Rafailen
dc.date.accessioned2026-03-17T10:56:52Z
dc.date.available2026-03-17T10:56:52Z
dc.date.issued2026-03-17
dc.description.abstractΣτην παρούσα διπλωματική εργασία, στο πλαίσιο της ανάγκης ενίσχυσης της συμμετοχής των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στο ενεργειακό μίγμα, σε συνάφεια με την υφιστάμενη βιβλιογραφία, τους ευρωπαϊκούς στόχους απανθρακοποίησης και τη στρατηγική της μπλε οικονομίας (blue economy), εξετάστηκε σε τεχνικό και ρυθμιστικό επίπεδο η δυνατότητα αξιοποίησης της κυματικής ενέργειας στο Αιγαίο Πέλαγος, με έμφαση στο Κρητικό Πέλαγος και την ευρύτερη θαλάσσια ζώνη της Κάσου. Η εργασία εστίασε στις διατάξεις κυματικής ενέργειας (WECs) υπό καθεστώς διασυνδεδεμένης καλωδιακής λειτουργίας, τόσο στο διασυνδεδεμένο ηλεκτρικό σύστημα όσο και στο καθεστώς των Μη Διασυνδεδεμένων Νήσων (ΜΔΝ), με έμφαση στους κανόνες λειτουργίας, το πλαίσιο αδειοδότησης και τις απαιτήσεις σύνδεσης. Στη συνέχεια παρουσιάστηκε το κυματικό δυναμικό σε τρεις κλίμακες (παγκόσμια, μεσογειακή, Αιγαίο), με βιβλιογραφική τεκμηρίωση ότι το κεντρικό νότιο Αιγαίο, ιδίως η περιοχή Κρήτης–Κάσου συγκαταλέγεται στις ευνοϊκότερες ζώνες. Κατόπιν εξετάστηκε, ως μελέτη περίπτωσης, η εικονική τοποθέτηση της τεχνολογίας WaveStar C6 (600 kW) σε Ηράκλειο και Κάσο, με διετείς ωριαίες χρονοσειρές Hs–Te, υπολογισμό παραγωγής μέσω power matrix και αποτίμηση του συντελεστή αξιοποίησης (capacity factor). Ως επόμενο βήμα υιοθετήθηκε η ιδέα υποθαλάσσιου (near-shore) υποσταθμού για μετασχηματισμό τάσης από ΧΤ σε ΜΤ και μεταφορά έως το κατάλληλo επιλεγμένο σημείο κοινής σύνδεσης (PCC), με ενδεικτικούς υπολογισμούς πτώσης τάσης και απωλειών γραμμής. Παράλληλα, παρουσιάστηκαν οι προϋποθέσεις ηλεκτρικής διασύνδεσης που δύνανται να ισχύουν για εφαρμογές WEC τόσο στο διασυνδεδεμένο σύστημα όσο και στα ΜΔΝ, τα βασικά στάδια της αδειοδοτικής διαδικασίας, καθώς και οι σχετικές τεχνικές απαιτήσεις του ελληνικού πλαισίου (ΕΔΔΗΕ, ΑΔΜΗΕ, Κώδικας ΜΔΝ) και του ευρωπαϊκού Κώδικα RfG. Στη συνέχεια θίχτηκε το καθεστώς τιμολόγησης και εκκαθάρισης της παραγόμενης ενέργειας για τα δύο καθεστώτα διασύνδεσης, με συνοπτική συγκριτική αποτίμηση. Τέλος, αναλύθηκαν οι επιπτώσεις της παλμικής ισχύος των WEC στην ποιότητα ισχύος (βραχυχρόνιες μεταβολές τάσης, flicker, αρμονικές) και παρουσιάστηκαν τεχνικές μετριασμού με έμφαση στη στοχευμένη ενσωμάτωση αποθήκευσης ώστε να διασφαλίζεται η συμμόρφωση με τα κριτήρια σύνδεσης και η αξιόπιστη λειτουργία σε ασθενή νησιωτικά δίκτυα.el
dc.description.abstractIn the present thesis—within the broader context of increasing the share of Renewable Energy Sources (RES) in the energy mix, in line with the existing literature, the European decarbonization targets, and the blue economy strategy—the technical and regulatory feasibility of harnessing wave energy in the Aegean Sea is examined, with emphasis on the Cretan Sea and the wider maritime zone of Kasos. The work focuses on wave energy converters (WECs) operated under cable-based near-shore configurations, both within the interconnected power system and under the Non-Interconnected Islands (NII) regime, with the ultimate aim of outlining the regulatory rules that will govern the operation of such RES units, as well as the licensing and distribution-grid connection framework applicable to them. First, the wave energy potential is presented and analyzed at three scales—global, Mediterranean, and, finally, the Aegean Sea—with reference to studies and existing wave-energy projects in Greece. The literature indicates that the central–southern Aegean and the maritime area between Crete and Kasos rank among the most favorable zones for deploying wave-energy technologies. Subsequently, the relationship between wind and waves is discussed, along with the fundamental equations of wave-energy theory and the linkage between the wave field and wind characteristics. Next, the main categories of WEC devices are presented—classified by power take-off (PTO) mechanisms and operating principles—considering water depth and near-shore/offshore settings. Typical electromechanical configurations are then outlined, including generator options and power-electronics interfaces used for grid coupling and regulation of injected power. The subsequent step involves the virtual deployment of the Wave Star C6 device, rated at 600 kW, at Heraklion and Kasos, using available two-year hourly time series of significant wave height (Hs) and energy period (Te). Energy production is assessed via the device’s power matrix, yielding an approximate profile of hourly output at both sites and an evaluation of the capacity factor under prevailing Aegean conditions. To address the requirement of transmitting the generated energy to the grid—considering the distance from shore and the limited current-carrying capability of low-voltage submarine cables over distance—the concept of a subsea (near-shore) substation located close to the device is adopted, stepping up to medium voltage (MV) and then exporting to the Point of Common Coupling (PCC) on the distribution network. Within this framework, the proposed connection point to the Heraklion network and the selected primary distribution substation to be fed are examined. Subsequently, detailed voltage-drop and line-loss calculations are performed and the impacts on power quality are evaluated. In parallel, the prerequisites for electrically interconnecting such a unit to the distribution grid are examined for both the interconnected system (Crete–Mainland) and the NII regime (Kasos). The main stages of the permitting process are presented, along with the key technical requirements of the Hellenic Distribution Network, the Hellenic Transmission System, and the NII. Particular emphasis is placed on the European Network Code Requirements for Generators (RfG) and how it defines unit performance obligations for integration into the power system, while the applicable energy settlement and pricing frameworks for such technologies are also outlined for both the interconnected system and the NII. Finally, the effect of a WEC’s time-varying power output on power quality in interconnected and weak island grids is described and, drawing on the literature, technical measures to mitigate the associated disturbances are presented. Among other aspects, the contribution of an energy-storage system, in combination with wave-energy technologies, is highlighted for smoothing and reinforcing injected power and for improving compliance with the connection criteria mandated by the RfG and the national codes.en
dc.identifier.urihttps://apothesis.hmu.gr/handle/123456789/11548
dc.language.isoel
dc.publisherΕΛΜΕΠΑ, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
dc.subjectΚυματική ενέργεια
dc.subjectΔίκτυα διανομής ενέργειας
dc.subjectΚώδικας Διαχείρισης του Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΕΔΔΗΕ)
dc.subjectΑνανεώσιμες πηγές ενέργειας
dc.subjectWave energy
dc.subjectEnergy distribution grids
dc.subjectHellenic Electricity Distribution Network Operation Code (HEDNOC)
dc.subjectRenewable energy sources
dc.titleΚυματική ενέργεια και η διείσδυση της στα δίκτυα διανομήςel
dc.titleWave energy converters and their integration into distribution gridsen
dc.typeΠτυχιακή Εργασία
heal.academicPublisherIDΕΛΜΕΠΑ Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο
Αρχεία
Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο
Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
KatsoulakisEmmanouilRafail2026.pdf
Μέγεθος:
7.01 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