No description available.

The installation of offshore wind turbines involves the driving of a cylindrical steel monopile into the sea bed. The presence of the monopile in the water column causes changes in the local flow and turbulence field resulting in increased flow velocity, turbulence and bed shear stress. This causes a scour hole to develop around the base of the monopile, adversely affecting its stability. An extensive laboratory campaign was run to study how tidal currents may change the flow, turbulence, bed shear stress amplification, scour time development and scour depth around a scaled cylinder representing the monopile. The experiments yielded detailed results showing a highly three-dimensional flow field whose characteristics vary significantly with changes in velocity and water depth. The scour hole resulting from reversing time/depth-varying currents was symmetrical in shape and its time development was slower than in unidirectional currents. The results implied this scour depth to be lower than' unidirectional current scour depth. The possibility of reducing scour by attaching collars and helical strakes to the cylinder was investigated. The flow and turbulence field around was found to be markedly different to that around the regular cylinders, exhibiting large horizontal-axis rotation in the downstream wake. For the collared cylinder, these differences translated to a lower scour depth during the early stages of the reversing time/depth-varying current in comparison to that of a steady unidirectional current. However, the scour depth at the end of the test was the same for both the smooth and collared cylinders.

Anthropogenic climate change is one of the most difficult challenges currently faced by society, and in order to prevent the most dangerous scenarios from occurring it is essential that human activities and behaviour in the industrialised world are made environmentally sustainable. A large part of these changes must involve reducing the amount of energy that we use, and changing the way in which it is produced, and here renewable energy technologies will play a vital role. The research reported in this Thesis focuses upon one such technology, namely that of wind energy in the urban environment. A major barrier to the deployment of this technology reaching its full potential is the lack of accurate and affordable methods of estimating wind speeds in urban areas. Thus, improving these methods is what this research aims to address. Firstly, by analysing a number of experimental datasets, an evaluation of currently available methods of predicting urban wind resource is undertaken in order to establish the feasibility of developing more accurate methods. Subsequently, new models are developed that allow the mapping of predicted mean wind speeds over urban areas. The accuracy of the predictions is then evaluated using measured meteorological data from various locations. An evaluation of the cumulative potential for generating wind energy in the major UK city of Leeds is then made. The models that are developed are found to improve the accuracy of estimations of surface aerodynamic parameters and mean wind speeds in urban areas, with respect to currently available models. The results highlight the importance of including the influence of building height variation and changes in wind direction in such models, and also the value of utilising detailed building geometric data as model input. Finally, the investigation of the cumulative potential for generating wind energy in Leeds indicates a largely untapped wind resource available that could allow for a significant expansion of urban wind energy. The estimates of the deployment potential of urban wind energy have practical value for turbine manufactures and urban planners alike. In addition, the wind maps presented offer a valuable means for pinpointing locations where a significant wind resource may be available, and hence where useful carbon savings can be made. Therefore, in order to maximise the impact of this research, it would be valuable for these maps to be made available and easily accessible to interested parties and individuals, and hence this is a major objective of future work.

Η παρούσα διπλωματική εργασία κάνει μια ανασκόπηση στην ενεργειακή κατάσταση του πλανήτη και της Ελλάδας. Παρουσιάζει τις εναλλακτικές-ανανεώσιμες μορφές ενέργειας παραγωγής ηλεκτρισμού. Στη συνέχεια, αναλύει τον άνεμο, τα χαρακτηριστικά μεγέθη του, την αιολική ενέργεια, και τις προοπτικές της εγχώρια. Βλέπουμε αναλυτικά τον ανεμοκινητήρα, τους διαφορετικούς τύπους του και τη λειτουργία του. Και καταλήγουμε στο να καθορίσουμε τους τρόπους αξιολόγησης μιας αιολικής εγκατάστασης, εκφράζουμε μαθηματικά τις οικονομικές σχέσεις και παραθέτουμε μια εφαρμογή αιολικής εγκατάστασης που αναλύεται με τα παραπάνω. Τέλος, αναφερόμαστε στο νομοθετικό πλαίσιο αν και ρευστό από έτος σε έτος και στην ισχύουσα διαδικασία εγκατάστασης ενός αιολικού πάρκου. / The present dissertation gives a general review of the situation of energy of the planet and Greece. It presents the alternative-renewable forms of energy for the production of electricity. Afterwards, it analyses the wind, its characteristic sizes, the wind power and its domestic perspectives. We can see in detail the wind engine , its various types and its function. Furthermore, we end up defining the ways evaluating of a wind installation, we express mathematically the financial relations and we not only cite an application of a wind installation which is analysed with the above mentioned ways but we also present the easiest analysis through the computer. Finally, we refer to the legislative scope even though it is unstable from year to year and to the procedure of installation of a wind park which is in effect.

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παροχή πληροφόρησης: α) για τις ΑΠΕ και την αιολική ενέργεια, β) για την ορθή χρήση τους με απώτερο σκοπό την προστασία του περιβάλλοντος, την οικονομική ανάπτυξη της χώρας και την απρόσκοπτη παροχή ενεργείας. Επίσης, επιδιώκει να παράσχει πληροφορίες για τις πολιτικές, τις οποίες χρησιμοποιούν άλλες χώρες της ΕΕ, για την προώθηση των ΑΠΕ και της αιολικής ενέργειας και να συγκρίνει αυτές τις πολιτικές με αυτές που χρησιμοποιεί η χώρα μας, με σκοπό να αντιληφθούμε τους λόγους, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την υστέρηση της ανάπτυξης της αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα. Επιπλέον, αυτή η εργασία έχει ως σκοπό να προταθούν εναλλακτικοί τρόποι ώστε να προωθηθούν οι ΑΠΕ και κυρίως η αιολική ενέργεια μιας και το ανάγλυφο και οι καιρικές συνθήκες στη χώρα μας το επιτρέπουν. / The aim of this thesis is to provide information about: a) renewable energy sources and wind power energy and b) their right use with the ultimate purpose to protect the environment, develop the economy and provide free energy. Also, this thesis aims at providing information on the policies governing the promotion of RES and wind power energy used by other countries of the European Union, and comparing these policies with the policies used by our country, in order to identify the reasons responsible for the delay of the development of wind energy in our country. Furthermore, this thesis aims to provide alternative solutions to the promotion of RES and mainly the promotion of wind energy, because soil formation and weather conditions allow their development.

Πολλές χώρες υποστηρίζουν και προωθούν την ανάπτυξη των χερσαίων και των υπεράκτιων αιολικών πάρκων ως μέρος της στρατηγικής τους για την εδραίωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ταχεία αύξηση των προτάσεων κατασκευής αιολικών πάρκων τα με προοπτική ακόμη μεγαλύτερης αύξησης. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες που έχουν διεξαχθεί από το Υπουργείο Άμυνας του Ηνωμένου Βασιλείου (UK Ministry of Defence) έχουν εξάγει ενδιαφέροντα συμπεράσματα τα οποία βρίσκονται στον αντίποδα της απροβλημάτιστης εδραίωσής τους, δηλαδή ότι τα αιολικά πάρκα μπορούν να επιδράσουν αρνητικά την απόδοση των στρατιωτικών και πολιτικών συστημάτων RADAR τα οποία λειτουργούν μέσα στη δραστική εμβέλεια τους και επιπλέον έχουν Οπτική Επαφή (Line Of Sight) με τις ανεμογεννήτριες. Κατά συνέπεια, λόγω της ευρείας διάδοσης της εκμετάλλευσης αιολικών πάρκων ανά τον κόσμο, είναι σημαντικό να αναπτυχθεί παράλληλα μια ισχυρή τεχνική κατανόηση σχετικά με την αλληλεπίδραση των ανεμογεννητριών και των RADAR άμυνας ή επίθεσης. Αυτή η κατανόηση θα ενισχύσει τις δυνατότητες για τη βελτιστοποίηση της χωροθέτησης των μελλοντικών αιολικών πάρκων που προτείνονται για εγκατάσταση, με σκοπό την ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων. / --