«Τι κρύβεται» πίσω από μια Επιχειρησιακή Αναφορά (report): XML& XSD για αρχάριους
Ισοζύγια Ενέργειας µµ 11/5/2011 · Απεικονίζουν τη ροή...
6
Ισοζύγια Ενέργειας & ∆ιαγράμματα Sankey 11/5/2011 ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΕΡΓ) 1 Τεχνολογικό Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ίδρυμα Κρήτης Κρήτης Τμήμα Ηλεκτρολογίας Τμήμα Ηλεκτρολογίας ∆ιαγράμματα Sankey & Ενεργειακά Ισοζύγια Τσικαλάκης Αντώνιος ∆ρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχ/κός Η/Υ ΕΜΠ Εργαστηριακός Συνεργάτης ΤΕΙ Κρήτης 2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 2 ∆ιαγράμματα ∆ιαγράμματα Sankey Sankey 1. Απεικονίζουν τη ροή ενέργειας, από την είσοδο της σε μια επιχειρησιακή μονάδα (ή από μία μονάδα παραγωγής) έως την τελική ωφέλιμη κατανάλωση ανά χρήση. 2. Η παρουσίαση των ενεργειακών ροών μέσω ενός τέτοιου διαγράμματος συμβάλλει: i. Στον εντοπισμό των «κρίσιμων περιοχών κατανάλωσης» ii. Στον εντοπισμό των αιτιών ενεργειακών απωλειών iii. Στη καλύτερη ιεράρχηση των πιθανών δράσεων ενεργειακής βελτίωσης 2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 3 Που πάει η ενέργεια του καυσίμου Που πάει η ενέργεια του καυσίμου- Απλοποιημένο διάγραμμα Απλοποιημένο διάγραμμα Sankey Sankey Απώλειες Στον Στρόβλο Α π ώ λ ε ι ε ς Μ ε τ α τ ρ ο π ή ς κ α τ ά τ η ν π α ρ α γ ω γ ή θ ε ρ μ ι κ ή ς ε ν έ ρ γ ι ε α ς Α π ώ λ ε ι ε ς Χ α λ κ ο ύ Σ τ ά τ η / ∆ ρ ο μ έ α : σ υ χ ν ά Α μ ε λ ο ύ ν τ α ι Α π ώ λ ε ι ε ς Τ ρ ι β ώ ν - Α ν ε μ ι σ μ ο ύ κ λ π Κινητική Ενέργεια Στροβίλου Μηχανικές Απώλειες Ηλεκτρική Ισχύς στους ακροδέκτες της Γεννήτριας Πρωτογενής ενέργεια Καύσιμο ή ΑΠΕ Τελικά όχι περισσότερο από το 50% της θερμογόνου δύναμης του καυσίμου γίνεται ηλεκτρισμός 2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 4 Τυπικό ∆ιάγραμμα Τυπικό ∆ιάγραμμα Sankey Sankey για Φ/Β για Φ/Β 2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 5 Τυπικό ∆ιάγραμμα Τυπικό ∆ιάγραμμα Sankey Sankey – Προηγούμενου Παραδείγματος Προηγούμενου Παραδείγματος 2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 6 Λογισμικό που μπορεί να μας βοηθήσει Λογισμικό που μπορεί να μας βοηθήσει 1. E!Sankey πρόγραμμα για την κατασκευή τέτοιων διαγραμμάτων http://www.sankey-diagrams.com/
Transcript of Ισοζύγια Ενέργειας µµ 11/5/2011 · Απεικονίζουν τη ροή...
Ισοζύγια Ενέργειας & ∆ιαγράµµατα Sankey
11/5/2011
∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΕΡΓ) 1
ΤεχνολογικόΤεχνολογικό ΕκπαιδευτικόΕκπαιδευτικό ΊδρυµαΊδρυµα ΚρήτηςΚρήτης
Τµήµα ΗλεκτρολογίαςΤµήµα Ηλεκτρολογίας
∆ιαγράµµατα Sankey & Ενεργειακά
Ισοζύγια
Τσικαλάκης Αντώνιος∆ρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχ/κός Η/Υ ΕΜΠ
Εργαστηριακός Συνεργάτης ΤΕΙ Κρήτης
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 2
∆ιαγράµµατα ∆ιαγράµµατα SankeySankey
1. Απεικονίζουν τη ροή ενέργειας, από την είσοδο της σε µια επιχειρησιακή µονάδα (ή από µία µονάδα παραγωγής) έως την τελική ωφέλιµη κατανάλωση ανά χρήση.
2. Η παρουσίαση των ενεργειακών ροών µέσω ενός τέτοιου διαγράµµατος συµβάλλει: i. Στον εντοπισµό των «κρίσιµων περιοχών
κατανάλωσης»ii. Στον εντοπισµό των αιτιών ενεργειακών απωλειώνiii. Στη καλύτερη ιεράρχηση των πιθανών δράσεων
ενεργειακής βελτίωσης
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 3
Που πάει η ενέργεια του καυσίµουΠου πάει η ενέργεια του καυσίµου--Απλοποιηµένο διάγραµµα Απλοποιηµένο διάγραµµα SankeySankey
Απώλειες
Στον
Στρόβλο
Απώλειες
Μετατροπής
κατά
την
παραγωγή
θερµι κής
ενέργιεας
Απώλει ες
Χα λκού
Στά τη /
∆ρο
µέα:
συχ νά
Αµελούντ αι
Απώλειες Τρ
ιβών
-Ανε
µισµ
ού κλπ
Κινητική Ενέργεια Στροβίλου
Μηχανικές Απώλειες
Ηλεκτρική Ισχύς στους ακροδέκτες
της Γεννήτριας
Πρωτογενής ενέργεια Καύσιµο ή
ΑΠΕ
Τελικά όχι περισσότερο από το 50% της θερµογόνου δύναµης του καυσίµου γίνεται ηλεκτρισµός
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 4
Τυπικό ∆ιάγραµµα Τυπικό ∆ιάγραµµα SankeySankey για Φ/Βγια Φ/Β
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 5
Τυπικό ∆ιάγραµµα Τυπικό ∆ιάγραµµα SankeySankey ––Προηγούµενου ΠαραδείγµατοςΠροηγούµενου Παραδείγµατος
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 6
Λογισµικό που µπορεί να µας βοηθήσειΛογισµικό που µπορεί να µας βοηθήσει
1. E!Sankey πρόγραµµα για την κατασκευή τέτοιων διαγραµµάτωνhttp://www.sankey-diagrams.com/
Ισοζύγια Ενέργειας & ∆ιαγράµµατα Sankey
11/5/2011
∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΕΡΓ) 2
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 7
Πόσες είναι τελικά οι απώλειες ενέργειας?Πόσες είναι τελικά οι απώλειες ενέργειας?
3,69%8,11%8,11%40,08Μετασχηµατιστή
11.96% Θερµικής
99.88ΣΥΝΟΛΟ
1,38%3%10%15Θέρµανσης Χώρου Β
1,36%2,96%29,614.8Θέρµανσης Χώρου Α
2,76%6%10%30Εξατµιστήρα
Ποσοστό επί συνολικής ενέργειας
Ποσοστό επί τύπου ενέργειας
Ποσοστό επί διεργασίας
Απόλυτες Απώλειες
Απώλειες
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 8
Λογισµικό που µπορεί να µας Λογισµικό που µπορεί να µας βοηθήσειβοηθήσει
1. Sankey!Helper2.1 -Mοιάζει µε Excel-Χρησιµοποιεί Μακροεντολές http://www.doka.ch/sankey.htm#download
2. Υπάρχουν addons στο Matlab
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 9
1. ∆οµηµένος τρόπος απεικόνισης ενεργειακώνµεγεθών
2. Παρουσιάζουν κυρίως:i. Τι και πόσο παράγεταιii. Τι και πόσο καταναλώνεταιiii. Που καταναλώνεται
3. Ισορροπία µεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης4. Κοινή µονάδα Μέτρησης-Τόνοι Ισοδυνάµου
Πετρελαίου (ΤΙΠ στα Αγγλικά Toe)
Ορισµός ΙσοζυγιώνΟρισµός Ισοζυγιών
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 10
Γαιάνθρακας tn × 0,700 ΤΙΠ / tn Ξηρός Λιγνίτης: tn × 0,38 ΤΙΠ / tn Φυσικός Λιγνίτης: tn × 0,14 ΤΙΠ / tn Ντίζελ : tn × 1,095 ΤΙΠ / tn Μαζούτ : tn × 1,055 ΤΙΠ / tn Βενζίνη : tn × 1,128 ΤΙΠ / tn Κηροζίνη : tn × 1.133 ΤΙΠ / tn Υγραέριο : tn × 1,195 ΤΙΠ / tn Ηλεκτρισµός : tn × 0,086 ΤΙΠ / tnΑν έχω κάποια άλλη πηγή π.χ βιοµάζα, ο λόγος της θερµογόνου δύναµης προς τη θερµογόνο δύναµη του πετρελαίου δίνει την αντίστοιχη ποσότητα
Ενεργειακοί Συντελεστές για µετατροπέςΕνεργειακοί Συντελεστές για µετατροπές
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 11
Α πρωτογενής παραγωγήΒ Καθαρές ΕισαγωγέςΓ Ακαθόριστη Εγχώρια Κατανάλωση =Α+Β∆ Μετατροπή από τη µία µορφή ενέργειας σε µία άλληΕ Κατανάλωση Ενεργειακού ΤοµέαΣΤ Απώλειες ΜεταφοράςΖ Στατιστικές ∆ιαφορέςΗ Τελική Ενεργειακή Κατανάλωση Η=Γ-∆-Ε-ΣΤ+-ΖΘ Εκποµπές CO2
Κατηγορίες ισοζυγίουΚατηγορίες ισοζυγίου
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 12
Τυπικό Excel που ακολουθεί…
Εθνικό Ισοζύγιο για το έτος…Εθνικό Ισοζύγιο για το έτος…
Ισοζύγια Ενέργειας & ∆ιαγράµµατα Sankey
11/5/2011
∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΕΡΓ) 3
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 13
Μία επιχειρησιακή µονάδα χρησιµοποίησε τους παρακάτω ενεργειακούς πόρους
Υγραέριο, Πετρέλαιο θέρµανσης, Μαζούτ και Ηλεκτρισµός.Για το έτος 2002, βάσει τιµολογίων, αγοράσθηκαν οι παρακάτω
ποσότητες:1.Υγραέριο(LPG) = 310 τόνοι2.Πετρέλαιο Θέρµανσης (Ντίζελ) = 35 τόνοι3.Μαζούτ = 175 τόνοι4.Ηλεκτρισµός = 5.750 MWh
Παράδειγµα 1Παράδειγµα 1
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 14
Για να µπορούµε σωστά να απεικονίσουµε τις ενεργειακές εισόδους θα πρέπει να µετατραπούν σε κοινή µονάδα µέτρησης π.χ ΤΙΠ
1.Υγραέριο(LPG) = 310 τόνοι * 1,195ΤΙΠ / τόνο = 370,45 ΤΙΠ2.Πετρέλαιο Θέρµανσης (Ντίζελ) = 35 τόνοι * 1,095ΤΙΠ / τόνο =
38,33ΤΙΠ3.Μαζούτ = 175 τόνοι * 1,055ΤΙΠ / τόνο = 184,63ΤΙΠ4.Ηλεκτρισµός = 5.750 MWh*0,086 ΤΙΠ / MWh= 494,50ΤΙΠΣύνολο = 1.087,90 ΤΙΠ
Ενεργειακές ΕίσοδοιΕνεργειακές Είσοδοι
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 15
Ενεργειακές ΕίσοδοιΕνεργειακές Είσοδοι--ΚατανοµήΚατανοµή
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 16
Κατανοµή Τελικών ΧρήσεωνΚατανοµή Τελικών Χρήσεων
Εδώ είναι οι τιµές Συγκεντρωτικά χωρίς απώλειες.
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 17
Κατανοµή Τελικών ΧρήσεωνΚατανοµή Τελικών Χρήσεων
Θα δουµε το Sankey Diagramme και τις απώλειες σε λίγο
2h εργαστηριακή Άσκηση- ∆ιαχείριση Ηλεκτρικής Ενέργειας 18
Καταγραφή τυπικού ισοζυγίου ενός θερµαινόµενου/κλιµατιζόµενου εστιατορίου-ψησταριάς µε µικρό τζάκι
Α) Καταγραφή πιθανών εισόδων-ενεργειακών πόρων
Παράδειγµα Ισοζυγίου…Παράδειγµα Ισοζυγίου…
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ
ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.
ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2016-2017
ΜΑΘΗΜΑ:ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Τσικαλάκης Αντώνιος-
2η Εργαστηριακή Άσκηση Ισοζύγια-Μετρητές Ενέργειας
Άσκηση 1η Εξοικείωση με τα ενεργειακά ΙσοζύγιαΜία πενταόροφη οικοδομή κατανάλωσε κατά προσέγγιση τα εξής:Πετρέλαιο Θέρμανσης: (Αριθμός μητρώου) κιλάΗλεκτρισμός: (Αριθμός Μητρώου/100) MWhΤο πετρέλαιο θέρμανσης αξιοποιήθηκε αποκλειστικά για Θέρμανση χώρων
Ενδεικτική κατανομή Χρήσεων Ηλεκτρισμού:Ζεστό Νερό Χρήσης 12% Φωτισμός 22%Κλιματισμός 16% Μαγείρεμα 20%Κίνηση/Αντλίες 10% Ψυγεία 10%Λοιπές Ηλεκτρονικές Συσκευές 10%
Να συμπληρωθεί ο πίνακας του ενεργειακού ισοζυγίου για ένα έτος, χρησιμοποιώντας τα
δεδομένα των σημειώσεων για τους ΤΙΠ
Στη συνέχεια να χωριστεί το έτος στις παρακάτω περιόδους για τις οποίες η ζήτηση είναι
κατανεμημένη στις τελικές χρήσεις ομοιόμορφα σε κάθε μήνα εκτός από τις παρακάτω:
Νοέμβριος-Μάρτιος: Χωρίς κλιματισμό αλλά με θέρμανση. Το 45% του φωτισμού
καταναλώνεται τότε και το 33% της ψύξης (Φοιτητές με λήγοντα μονό αριθμό)
Ιούνιος-Σεπτέμβριος: Κλιματισμός στο σύνολό του. Καταναλώνεται το 25% του φωτισμού
και το 50% της ψύξης. (Φοιτητές με λήγοντα ζυγό αριθμό)
4
Άσκηση 2η Χρήση συνάρτησης κατασεκυής διαγράμματος Sankey (Μόνο Υπολογισμοί Χωρίς MATLAB)
Να συμμπληρωθεί ο παρακάτω πίνακας:
Στη συνέχεια για το σύστημα ηλεκτρικής Ενέργειας που θα σας υποδειχθεί,συμπληρώστε τονπαρακάτω πίνακα:
MWhΑπώλειες Γραμμών Μεταφοράς Απώλειες στους Υ/Σ Υ.Τ/Μ.Τ 0.5%Απώλειες στα δίκτυα διανομής Μέσης τάσης 3%Απώλειες στους Υ/Σ Μ.Τ/Χ.Τ 1.5%Απώλειες στις γραμμές διανομής Χ.Τ 2%Τελική Διανεμούμενη Ενέργεια
Προαιρετικά
Θα χρησιμοποιηθεί η έτοιμη συνάρτηση drawSankey του MATLAB. Να χρησιμοποιήσετε την εντολή αυτή για να φτιάξετε το διάγραμμα sankey του ΣΗΕ αυτού.Για την εκτέλεσή της στο Command window του MATLAB θα πρέπει να πληκτρολογήσετε:
function drawSankey(inputs, losses, unit, labels, varargin)
Τα ορίσματα της συνάρτησης είναιInputs: Διάνυσμα-Πίνακας 1 γραμμής ο οποίος περιλαμβάνει τις ροές εισόδου. Το πρώτο στοιχείο θα είναι η κυριότερη είσοδος η οποία σχεδιάζεται κεντρικά ενώ οι άλλες είσοδοι θα σχεδιάζονται δίπλα από αυτήν.Losses Ένα διάνυσμα-πίνακας 1 γραμμής ο οποίος περιλαμβάνει όλες τις απώλειες της διεργασίας και οι οποίες απεικονίζεται πάνω από την κύρια γραμμή τυ διαγράμματος Sankey.
labels: Μία λίστα των επικεφαλίδων για τις διαφορερικές ροές ξεκινώντας με τις επικεφαλίδεςτων εισόδων,κατόπιν τις επικεφαλίδες για τις επι μέρους απώλειες και τελικά την έξοδο του συστήματος. Το πλήθος αυτών των στοιχείων θα πρέπει να είανι το άθροισμα του πλήθους των στοιχείων εισόδου , των στοιχείων εξόδου +1. Η σύνταξη αυτών των στοιχείων γίνεται με ({}) κι όχι αγκύλες ( [] )
Unit : Αλφαριθμητικό κειμένου string το οποίο εκφράζει τις μονάδες που χρησιμοποιούνται.
sep: Προαιρετικό: Λίστα διαχωρισμού των γραμμών
Παράδειγμα
5
Έστω ότι έχουμε τις παρακάτω εισόδους τις οποίες τις γράφουμε στη γραμμή εντολών του MATLAB.
inputs = [75 32]; losses = [10 5 2.8]; unit = 'MW'; sep = [1,3];labels = {'Main Input','Aux Input','Losses I','Losses II','Losses III','Output'};
Αν μετά στη γραμμή εντολών γράψουμεdrawSankey(inputs, losses, unit, labels, sep);
Το αποτέλεσμα θα είναι το παρακάτω διάγραμμα Sankey
6
