Ειδικές εφαρμογές κυματικής ενέργειας - αφαλάτωση

Abstract

Αυτή η πτυχιακή εργασία ασχολείται με μια σχετικά νέα και άγνωστη, στη χώρα μας, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας με σημαντικές προοπτικές εκμετάλλευσης στο άμεσο μέλλον σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο θαλάσσιος κυματισμός είναι, όπως όλες οι μορφές Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ), μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, ενώ παρουσιάζει μεταξύ των ΑΠΕ την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα. Το ενεργειακό δυναμικό στους ωκεανούς του πλανήτη μας θεωρείται τεράστιο, η εκμετάλλευση ενός μικρού μόνο ποσοστού του δυναμικού αυτού θα μπορούσε θεωρητικά να υπερκαλύψει τις ενεργειακές ανάγκες παγκοσμίως. Στόχος της εργασίας είναι η περιγραφή των ειδικών εφαρμογών της κυματικής ενέργειας στην Ευρώπη καθώς επίσης γίνετε και αναφορά στην κατάσταση που επικρατεί στην Ελλάδα όπως και στις προοπτικές ανάπτυξης μιας τέτοιας ΑΠΕ στη χώρα μας. Επίσης, εξετάζεται η τρέχουσα κατάσταση της παγκόσμιας λειψυδρίας, και των διαδικασιών αφαλάτωσης, καθώς και της αποτελεσματικότητάς τους. Δεδομένου ότι αυξάνονται με ταχείς ρυθμούς οι ενεργειακές απαιτήσεις της αφαλάτωσης και η σοβαρότητα των αντίστοιχων εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων, ο στόχος αυτής της εργασίας είναι να καθορίσει την τρέχουσα ανταγωνιστικότητα στην απόδοση της υψηλής τεχνολογίας αφαλάτωσης και των μη ορυκτών καυσίμων που κινούνται με συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας (ΑΠΕ). Ακόμα, εξετάζεται η δυνατότητα για ένα αυτόνομο τροφοδοτούμενο με κύμα σύστημα αφαλάτωσης και προσδιορίζεται ότι η περισσότερη ελπιδοφόρος διαμόρφωση είναι εγκαταστάσεις αντίστροφης όσμωσης (RO) που χρησιμοποιούν έναν ενισχυτή \εναλλάκτη πίεσης για την ενέργεια αποκατάστασης. Αναπτύσσεται ένα αριθμητικό μοντέλο της συνδυασμένης κυματικής ενέργειας και των εγκαταστάσεων αφαλάτωσης που δείχνει ότι είναι δυνατό να παρέχει σε εγκαταστάσεις αφαλάτωσης θαλασσινό νερό που διατηρείται σε σταθερή ατμοσφαιρική πίεση άμεσα από τον ενεργειακό μετατροπέα κυμάτων, ο οποίος αποβάλλει το κόστος και τις ενεργειακές απώλειες που συνδέονται με τη μετατροπή της ενέργειας σε ηλεκτρική και πίσω στο διατηρημένο σε σταθερή ατμοσφαιρική πίεση νερό. Προτείνεται ότι η οικονομική δυνατότητα για τροφοδοτούμενη με κύμα αφαλάτωση εξαρτάται από αυτές τις ενέργειες και οικονομίες που αντισταθμίζουν περισσότερο τη μείωση της ζωής των μεμβρανών που εμφανίζονται με μεταβλητούς όρους τροφοδοσίας. Τέλος, αναπτύσσεται ένα τεχνο-οικονομικό μοντέλο μιας αυτόνομης μονάδας αφαλάτωσης κύματος και δείχνει ότι το φρέσκο νερό μπορεί να παραχθεί για τόσο λίγα χρήματα όπως 0,34 €/m.3. Τα πλεονεκτήματα μιας αυτόνομης μονάδας αφαλάτωσης κύματος επίσης δείχνουν ότι η πραγματική αξία του συστήματος είναι αυξημένη λόγω της ευελιξίας του για ανάπτυξη και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Το οικονομικό μοντέλο της εγκατάστασης χρησιμοποιεί καλύτερα στοιχεία για την εκτίμηση του κόστους που μειώνεται σε ετήσια βάση ώστε να διευκολυνθεί ο υπολογισμός του κόστους του νερού. Τέλος, τα εμπόδια για την ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας εξετάζονται, αλλά δεν θεωρούνται ανυπέρβλητα.