ΓΡΑΜΜΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΕΡΙΟΤ ΚΑΙ ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΣΡΙΜΟΤ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ

Transcript

1 ΑΣΔΗ ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΖΜΑ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ ΓΡΑΜΜΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΕΡΙΟΤ ΚΑΙ ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΣΡΙΜΟΤ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ πνπδαζηήο: Πξίληδνο Γεψξγηνο Α.Δ.Μ.:2634 ΕΠΣΕΜΒΡΙΟ 2010

2

3 ΔΤΥΑΡΙΣΗΡΙΑ Ξεθηλψληαο ηελ παξνπζίαζε ηεο πηπρηαθήο κνπ εξγαζίαο αηζζάλνκαη ηελ ππνρξέσζε λα εθθξάζσ ηηο επραξηζηίεο κνπ ζε φινπο εθείλνπο πνπ κε βνήζεζαλ λα θέξσ εηο πέξαο ην έξγν κνπ απηφ. Θα ήζεια λα μεθηλήζσ απφ φινπο εθείλνπο ηνπο θίινπο θαη ζπγγελείο πνπ κνπ πξνζέθεξαλ ηελ πνιχηηκε βνήζεηά ηνπο γηα ηελ αλεχξεζε ησλ ζηνηρείσλ θαη ησλ πιεξνθνξηψλ πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ νινθιήξσζε ηεο παξνχζαο εξγαζίαο. Δπηπιένλ ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνπο θαζεγεηέο κνπ ζην ΣΔΗ Καβάιαο πνπ ν θαζέλαο κε ηνλ ηξφπν ηνπ θαη ηε ζέιεζή ηνπ κε θαηάξηηζε κε ηηο απαξαίηεηεο γλψζεηο κε απνηέιεζκα λα κπνξέζσ λα νινθιεξψζσ απηήλ ηελ εξγαζία. Ηδηαίηεξεο επραξηζηίεο ζέισ λα δψζσ ζηνλ επηβιέπνληα θαζεγεηή κνπ, ηνλ θ. Παλαγηψηε Καςάιε κε ηνλ νπνίν ζπλεξγάζηεθα ηφζν γηα ηελ επηινγή ηνπ ζέκαηνο, φζν θαη γηα ηελ νινθιήξσζε ηεο εξγαζίαο κνπ. Δπίζεο, ζα ήζεια λα εθθξάζσ ηελ απέξαληε επγλσκνζχλε θαη αγάπε ζηελ νηθνγέλεηα κνπ γηα ηελ θαηαλφεζε θαη ζπκπαξάζηαζή ηνπο, ςπρνινγηθή θαη πιηθή ζε φιε ηε δηάξθεηα ησλ ζπνπδψλ κνπ. Σέινο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ζπγθεθξηκέλα ηελ αδεξθή κνπ Διεάλα γηα φιε ηελ ππνζηήξημε θαη βνήζεηα πνπ κνπ πξφζθεξε απηά ηα 4 ρξφληα ησλ ζπνπδψλ καο, ρσξίο ηελ πνιχηηκε ζηήξημή ηεο απηή ε Δξγαζία δελ ζα είρε πεξαησζεί.

4 ΠΙΝΑΚΑ ΠΔΡΙΔΥΟΜΔΝΩΝ ΠΡΟΛΟΓΟ... 1 Ά ΜΔΡΟ: ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ : ΣΟ ΦΤΗΚΟ ΑΔΡΗΟ ΣΟ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΚΟ ΣΟΜΔΑ Γεληθά Υξήζεηο ηνπ Φπζηθνχ αεξίνπ ζηε βηνκεραλία Πιενλεθηήκαηα ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηηο Βηνκεραληθέο Θεξκηθέο ρξήζεηο Σερλνινγηθέο Δμειίμεηο ζην Υψξν ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ Αλαγθαίεο Μεηαηξνπέο γηα ηε Υξήζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ πκπεξάζκαηα : ΣΔΥΝΗΚΑ ΚΑΗ ΟΗΚΟΝΟΜΗΚΑ ΠΛΔΟΝΔΚΣΖΜΑΣΑ ΑΠΟ ΣΖ ΥΡΖΖ ΣΟΤ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΓΗΑ ΣΖ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΑ Οηθνλνκηθά θαη Σερληθά Πιενλεθηήκαηα ζηε βηνκεραλία Σερληθά θαη νηθνλνκηθά πιενλεθηήκαηα ζηηο δηάθνξεο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο : ΣΑ ΤΓΚΡΗΣΗΚΑ ΠΛΔΟΝΔΚΣΖΜΑΣΑ ΣΟΤ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΓΗΑ ΣΟ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΚΟ ΣΟΜΔΑ ΣΖΝ ΔΛΛΑΓΑ Γεληθά Πιενλεθηήκαηα Γηα ην Πεξηβάιινλ απφ ηε ρξήζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζηε βηνκεραλία Ζ πκβνιή ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηε Μείσζε ησλ Δθπεκπφκελσλ Ρχπσλ θαηά ηηο Καχζεηο : ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΔ ΚΑΗ ΣΟΗΥΔΗΑ ΚΟΣΟΤ ΓΗΑ ΣΖΝ ΤΠΟΚΑΣΑΣΑΖ ΑΛΛΧΝ ΚΑΤΗΜΧΝ ΜΔ ΣΟ ΦΤΗΚΟ ΑΔΡΗΟ ΣΖ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΑ Γεληθά ζηνηρεία Απιή Μεηαηξνπή Βηνκεραληθψλ Δγθαηαζηάζεσλ Μεηαηξνπή Βηνκεραληθψλ εγθαηαζηάζεσλ κε Λέβεηεο γηα εγθαηάζηαζε πκπαξαγσγηθνχ ζηαζκνχ κε Φπζηθφ Αέξην... 55

5 5: ΠΡΟΒΛΔΠΟΜΔΝΔ ΓΤΝΑΣΔ ΥΡΖΔΗ ΣΟΤ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΣΖ ΥΧΡΑ : ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ Β ΜΔΡΟ: ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΔΚΣΡΙΜΟΤ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ : ΤΣΖΜΑΣΑ ΤΜΠΑΡΑΓΧΓΖ ΖΛΔΚΣΡΗΜΟΤ ΚΑΗ ΘΔΡΜΟΣΖΣΑ Γεληθά Σερλνινγίεο παξάγσγεο ειεθηξηζκνχ απφ θπζηθφ αέξην Καηαζθεπή, θφζηνο θαη δσή κηαο κνλάδαο παξάγσγεο ειεθηξηζκνχ απφ θπζηθφ αέξην Λεηηνπξγία πζηήκαηνο πκπαξαγσγήο Ζιεθηξηζκνχ θαη Θεξκφηεηαο (.Ζ.Θ.) Λεηηνπξγία ζπζηήκαηνο ΖΘ κε Μεραλή Δζσηεξηθήο Καχζεο Λεηηνπξγία πζηήκαηνο ΖΘ κε Αεξηνζηξφβηιν Λεηηνπξγία πζηήκαηνο πλδπαζκέλνπ Κχθινπ πγθξίζεηο πκπεξάζκαηα : ΥΡΖΖ ΣΟΤ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΓΗΑ ΖΛΔΚΣΡΟΠΑΡΑΓΧΓΖ : ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΚΖ ΤΜΠΑΡΑΓΧΓΖ ΘΔΡΜΟΣΖΣΑ ΚΑΗ ΖΛΔΚΣΡΗΜΟΤ ΜΔ ΦΤΗΚΟ ΑΔΡΗΟ : ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΤΜΠΑΡΑΓΧΓΗΚΟΤ ΣΑΘΜΟΤ Δ ΒΗ.ΠΔ Ζ ΑΠΒ Γεληθά ζηνηρεία Δπηρεηξήκαηα γηα ηελ δηάζεζε Ζιεθηξηθήο Δλέξγεηαο Απφ ηαζκφ πκπαξαγσγήο Δγθαηεζηεκέλν ε βηνκεραληθή Πεξηνρή Απ επζείαο ηηο βηνκεραλίεο ηεο Πεξηνρήο : ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΔ ΔΠΗΠΣΧΔΗ ΜΟΝΑΓΧΝ ΖΛΔΚΣΡΟ ΠΑΡΑΓΧΓΖ ΑΠΟ ΦΤΗΚΟ ΑΔΡΗΟ ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ... 94

6 ΠΡΟΛΟΓΟ Σν θπζηθφ αέξην είλαη ε θπζηθή ελεξγεηαθή επηινγή γηα βηνκεραλίεο κε άκεζεο θαη έκκεζεο ζεξκηθέο αλάγθεο βειηηψλνληαο ηελ αληαγσληζηηθή ζέζε ησλ κνλάδσλ. Υξεζηκνπνηείηαη επίζεο, σο θαχζηκν θαη σο πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή βηνκεραληθψλ πξντφλησλ, π.ρ. γηα ηελ παξαγσγή ακκσλίαο.. Αλ επηρεηξήζνπκε λα δψζνπκε κε απιά ιφγηα ηελ εηθφλα ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, ζα ιέγακε φηη είλαη έλα εχρξεζην, απνδνηηθφ, θαζαξφ θαη νηθνλνκηθφ θαχζηκν. Αλ δε ζε φια απηά πξνζζέζνπκε θαη ηελ δηαζεζηκφηεηά ηνπ, ηηο εμειηγκέλεο ηερλνινγίεο θαη ηελ αμηνπηζηία ζηελ παξνρή ηνπ, ηφηε ε βηνκεραλία δελ ρξεηάδεηαη λα ζθεθζεί πνιχ γηα λα ην πηνζεηήζεη. Βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ Φπζηθνχ Αεξηνχ ζηνλ βηνκεραληθφ ηνκέα: πλερήο παξνρή θαπζίκνπ πνπ εμαζθαιίδεη απξφζθνπηε ιεηηνπξγία θαη απνδεζκεχεη θεθάιαηα γηα δηαηήξεζε απνζεκάησλ θαη απνζεθεπηηθψλ ρψξσλ. Μεησκέλεο εθπνκπέο ξχπσλ, πνπ ζπκβάιινπλ απνθαζηζηηθά ζην θαζαξφηεξν πεξηβάιινλ θαη ζηελ θαηαπνιέκεζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηνπ ζεξκνθεπίνπ. θαη ζπληήξεζεο. Μεησκέλν ιεηηνπξγηθφ θφζηνο δηαρείξηζεο θαπζίκνπ Απμεκέλε ελεξγεηαθή απφδνζε θαη νηθνλνκία. Βειηίσζε ηεο πνηφηεηαο ησλ πξντφλησλ. Δπρέξεηα ρεηξηζκνχ θαη ειέγρνπ. Απνθέληξσζε ζεξκηθψλ ρξήζεσλ 1

7 Σν θπζηθφ αέξην είλαη νξπθηφ αέξην θαχζηκν πνπ ππάξρεη απνζεθεπκέλν ζηε θχζε. Ζ θχξηα ζχζηαζή ηνπ είλαη ην κεζάλην CH 4 θαη ζε θαηά φγθν ζχζηαζε 70-90&, αηζάλην β C 2 Ζ %, πξνπάλην θαη βνπηάλην <5% θαη άιιεο πξνζκίμεηο φπσο CO 2, N 2, H 2 S θ.α ζε πνιχ κηθξέο πνζφηεηεο. Δίλαη άρξσκν θαη άνζκν. ην ζηάδην ηεο θαηαλάισζεο πξνζηίζεηαη ραξαθηεξηζηηθή νζκή γηα λα γίλεηαη αηζζεηφ ζε πεξίπησζε δηαξξνήο. Αλήθεη ζηε δεχηεξε γεληά αεξίσλ θαπζίκσλ. Καηά ηελ θαχζε παξάγεη κηθξφηεξεο πνζφηεηεο CO 2 απφ ηα ππφινηπα νξπθηά θαχζηκα. Μεηαθέξεηαη είηε κέζσ αγσγψλ ππφ πςειή πίεζε θαη ζε αέξηα κνξθή απφ ηνπο ηφπνπο εμφξπμήο ηνπ, είηε ζε πγξή κνξθή κε δεμακελφπινηα. Σα γλσζηά θνηηάζκαηά ηνπ εθηηκάηαη φηη αξθνχλ γηα πεξίπνπ 100 ρξφληα. Υξεζηκνπνηείηαη επξχηαηα ζηε βηνκεραλία, ζηελ παξαγσγή ειεθηξηθνχ ξεχκαηνο θαη γηα ηελ παξαγσγή ζεξκνχ λεξνχ γηα ζέξκαλζε θαη δεζηφ λεξφ γηα νηθηαθή ρξήζε. Σα θπζηθά αέξηα δεκηνπξγήζεθαλ πξν πνιιψλ εθαηνκκπξίσλ εηψλ ζηνπο ππζκέλεο ζαιαζζψλ απφ ηα απνζέκαηα θπηηθψλ θαη ζαιάζζησλ δσηθψλ νξγαληζκψλ πνπ έδεζαλ πξηλ απφ 200 θαη πιένλ εθαηνκκχξηα ρξφληα, ζε απνπζία αέξα θαη ππφ ηελ επίδξαζε βαθηεξηδίσλ. Απηφ ην πιηθφ βπζίζηεθε θαη θαηαπιαθψζεθε απφ κεγάια ζηξψκαηα γεο. Σν αέξην, πνπ παξάρζεθε κε απηφ ηνλ ηξφπν θαηέθπγε ζηνπο πφξνπο ηνπ κεηξηθνχ ζηξψκαηνο, φπνπ θαη ζπγθξαηήζεθε πξνζσξηλά. Αξγφηεξα ππφ θαηάιιειεο ζπλζήθεο κεηαθηλήζεθε ζε άιιεο ζηξσκαηηθέο δηακνξθψζεηο ζηηο νπνίεο ην βξίζθνπκε ζήκεξα. πλαληάηαη ζαλ θνίηαζκα ζε κνξθή κίγκαηνο αεξίσλ πδξνγνλαλζξάθσλ ζε ειεχζεξε κνξθή ή δηαιπκέλσλ ζε λεξφ θαη πεηξέιαην ή απνξξνθεκέλσλ απφ πεηξψκαηα. 2

8 Όπσο πξναλαθέξακε είλαη νξπθηφ θαχζηκν θαη δελ πξέπεη λα ζρεηίδεηαη κε πγξαέξην βνπηάλην ή πξνπάλην πνπ είλαη παξάγσγν θαχζηκν απφ ηα δηπιηζηήξηα. Σν Φ.Α. είλαη ειαθξχηεξν απφ ηνλ αέξα (ζρεηηθή ππθλφηεηα πεξίπνπ 0.55). Ζ Αλσηέξα Θεξκνγφλνο Γχλακε ηνπ θπκαίλεηαη πεξίπνπ απφ Kcal/Νm3.Σα φξηα αλάθιεμεο ηνπ είλαη 4,5% -15%. Σν θπζηθφ αέξην είλαη ε θαζαξφηεξε πεγή πξσηνγελνχο ελέξγεηαο, κεηά ηηο αλαλεψζηκεο κνξθέο. Σα κεγέζε ησλ εθπεκπφκελσλ ξχπσλ είλαη ζαθψο κηθξφηεξα ζε ζρέζε κε ηα ζπκβαηηθά θαχζηκα ( γεγνλφο πνπ έξρεηαη ζε αληίζεζε κε ην πεηξέιαην πνπ παξάγεη επηθίλδπλνπο ξχπνπο, νμείδηα ηνπ ζείνπ, ηνπ αδψηνπ θαη ζηάρηε) ελψ ε βειηίσζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο κεηψλεη ηε ζπλνιηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ θαη ζπλεπψο πεξηνξίδεη ηελ αηκνζθαηξηθή ξχπαλζε. πλεπψο έρεη κηθξφηεξε αξλεηηθή επίδξαζε ζην πεξηβάιινλ εθφζνλ επηβαξχλεη ιηγφηεξν ηε αλάπηπμε ηνπ θαηλφκελνπ ηνπ ζεξκνθεπίνπ, ηνπ λέθνπο θαη ηεο φμηλεο βξνρήο. πγθεθξηκέλα: α) ΦΑΗΝΟΜΔΝΟ ΘΔΡΜΟΚΖΠΗΟΤ: Σα αέξηα ηνπ ζεξκνθεπίνπ πεξηιακβάλνπλ αηκφ, δηνμείδην ηνπ άλζξαθα, κεζάλην, ληηξηθά νμέα θαη ηεηξαρισξάλζξαθεο. Σν θπζηθφ αέξην απειεπζεξψλεη 30 ιηγφηεξν δηνμείδην απφ ην πεηξέιαην θαη 45 ιηγφηεξν απ ηα θάξβνπλα. β) ΝΔΦΟ: Πξνθαιείηαη απ ηελ ρεκηθή αληίδξαζε ηνπ κνλνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα, ησλ ληηξηθψλ νμέσλ, ησλ νξγαληθψλ ζπζηαηηθψλ θαη κε ηελ ζεξκφηεηα απ ην ειηαθφ θσο. Σν θπζηθφ αέξην εθπέκπεη ρακειά 3

9 πνζνζηά ληηξηθψλ νμέσλ, κεηψλεη ην λέθνο θαη ηελ αθηηλνβνιία ηνπ φδνληνο 50 κε 70 γ) ΟΞΗΝΖ ΒΡΟΥΖ: Ζ φμηλε βξνρή δεκηνπξγείηαη απφ νμείδηα ηνπ ζείνπ θαη ληηξηθά νμέα, ηα νπνία αληηδξνχλ κε αηκφ παξνπζία θσηφο. Σν θπζηθφ αέξην δελ παξάγεη νμείδηα ηνπ ζείνπ θαη παξάγεη 80 ιηγφηεξα ληηξηθά νμέα. Σα Ομείδηα ηνπ ζείνπ SOρ πρ δηνμείδην ηνπ ζείνπ (SO 2 ) παξάγνληαη θαηά ηελ θαχζε ησλ πγξψλ ή ζηεξεψλ θαπζίκσλ θαη πξνθαινχλ αλαπλεπζηηθά πξνβιήκαηα ζηνλ άλζξσπν, ζπληεινχλ ζηε κείσζε ηεο ρισξνθχιιεο ζηα θπηά θαη πξνθαινχλ δηάβξσζε ζε θηίξηα θαη κεηαιιηθέο θαηαζθεπέο. Σέινο, πεξηέρεη ακειεηέεο πνζφηεηεο ζηεξεψλ ζσκαηηδίσλ. Σν θπζηθφ αέξην απνηειεί απνδεδεηγκέλα ηελ πην νηθνλνκηθή κνξθή ελέξγεηαο. Δλδεηθηηθά, είλαη 20% πην νηθνλνκηθφ απφ ην πεηξέιαην ζέξκαλζεο θαη έσο 60% απφ ην ειεθηξηθφ ξεχκα. Δπίζεο, έρεη πςειφηεξε απφδνζε ζηελ θαχζε ζε ζρέζε κε ηα ζπκβαηηθά θαχζηκα, δηαζθαιίδνληαο θαηά πνιχ κεησκέλε θαηαλάισζε. Με ηελ ρξήζε ηνπ αεξίνπ νη βηνκεραλίεο κπνξνχλ λα κεηψζνπλ θαη ην θφζηνο ζπληήξεζεο ησλ εμνπιηζκψλ ηνπο θαζψο νη ζπζθεπέο θαηαλάισζεο θπζηθνχ αεξίνπ είλαη θαηαζθεπαζκέλεο βάζεη απζηεξψλ πξνηχπσλ κε απνηέιεζκα έρνπλ κεγάιε δηάξθεηα δσήο θαη κηθξφ θφζηνο ζπληήξεζεο. Έλα αθφκε κεγάιν πιενλέθηεκα ηεο ρξήζεο ηνπ ζηε βηνκεραλία είλαη ην κεγάιν εχξνο εθαξκνγψλ. Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζε πνιιέο εθαξκνγέο ζε βηνκεραληθέο εγθαηαζηάζεηο. Αλάκεζα ζηα πιένλ εθηηκψκελα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηε βηνκεραλία είλαη ε απνπζία ελψζεσλ ζείνπ θαη ε ζπλερήο παξνρή ηνπ. 4

10 Πξάγκαηη, ε θαζαξηφηεηά ηνπ θαπζίκνπ απνηειεί ζεκειηψδε παξάγνληα ζηελ παξαγσγή ηνπ γπαιηνχ θαη ησλ θεξακηθψλ εηδψλ, αθνχ βειηηψλεη ηελ πνηφηεηα ηνπ ηειηθνχ πξντφληνο. ηε ρεκηθή βηνκεραλία ρξεζηκνπνηείηαη φρη κφλν σο θαχζηκν, αιιά ηδίσο σο πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή βαζηθψλ ρεκηθψλ ελψζεσλ πνπ πξννξίδνληαη γηα ηε βηνκεραλία ησλ ζπλζεηηθψλ ξεηηλψλ, ησλ πιαζηηθψλ πιψλ θαη ιηπαζκάησλ. Μπνξεί επίζεο λα ρξεζηκνπνηεζεί θαη σο πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή ακκσλίαο. Γηα ηηο βηνκεραληθέο επεμεξγαζίεο ζπλερνχο ιεηηνπξγίαο, ε ζηαζεξφηεηα ηεο παξνρήο ζπληζηά απφιπηε αλαγθαηφηεηα, πνπ ην Φπζηθφ Αέξην κπνξεί λα ηθαλνπνηήζεη, ράξε ζην γεγνλφο φηη ε κεηαθνξά ηνπ δελ ππφθεηηαη ζε απξφβιεπηνπο εμσηεξηθνχο παξάγνληεο. εκαληηθφ είλαη θαη ην φθεινο πνπ πξνθχπηεη ζηελ εμνηθνλφκεζε ρψξνπ απφ ηελ εγθαηάζηαζε δηθηχνπ αεξίνπ ζηελ βηνκεραλία θαζψο δελ απαηηείηαη απνζήθεπζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ γηα ηελ ρξήζε ζπλεπψο δελ ρξεηάδεηαη θαη εγθαηάζηαζε δεμακελήο. Οη εθαξκνγέο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ δελ πεξηνξίδνληαη κφλν γηα βηνκεραληθή θαη νηθηαθή ρξήζε. Οη θπζηθέο αληηξξππαληηθέο ηδηφηεηεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζε ζπλδπαζκφ κε ην ρακειφ ιεηηνπξγηθφ θφζηνο θαη ηελ πςειή ηνπ απφδνζε ζε ζεξκηθή ελέξγεηα, θαζηζηνχλ ην θπζηθφ αέξην κνλαδηθφ θαχζηκν θαη ζηελ ειεθηξνπαξαγσγή. Ζ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο κε θαχζηκν ην θπζηθφ αέξην είλαη ε λέα κεγάιε πξφθιεζε ζηε ρξήζε ηνπ θαη εμειίζζεηαη κε ηαρχηαηνπο ξπζκνχο ζε φιε ηελ Δπξψπε. Όηαλ αθνχκε γηα "ελέξγεηα" ν λνπο καο πεγαίλεη πξψη' απ' φια ζην ειεθηξηθφ ξεχκα πνπ θαηαλαιψλνπκε θαη ζηε ζέξκαλζε ησλ ζπηηηψλ. Ζ 5

11 ελέξγεηα απνηειεί ζεκαληηθή παξάκεηξν νηθνλνκηθήο αλάπηπμε θαη βειηίσζεο ησλ ζπλζεθψλ δηαβίσζεο. Οη ζηαζκνί ηεο αλζξψπηλεο ηζηνξίαο ζπλδένληαη άκεζα κε ηελ παξαγσγή ζεξκηθήο ελέξγεηαο απφ ηελ θαχζε μχινπ ή νξπθηψλ θαπζίκσλ (θάξβνπλνπ, πεηξειαίνπ θαη ηειεπηαία θπζηθνχ αεξίνπ) θαη ηελ ελ ζπλερεία κεηαηξνπή ηεο ζε κεραληθή, γηα ηελ απ' επζείαο αμηνπνίεζή ηεο, ή ηελ παξαπέξα παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. ήκεξα, ζε παγθφζκην επίπεδν ε ειεθηξηθή ελέξγεηα παξάγεηαη, θαηά θχξην ιφγν, απφ ηελ θαχζε ησλ νξπθηψλ θαπζίκσλ. Χζηφζν, ην ελεξγεηαθφ κνληέιν πνπ μεθίλεζε απφ ηηο αξρέο ηνπ 20νπ αηψλα θαη ζπλερίδεηαη κέρξη ζήκεξα, δεκηνπξγεί δχν ζεκαληηθά πξνβιήκαηα: 1. Δπάξθεηαο εθνδηαζκνχ: νη παγθφζκηεο απαηηήζεηο γηα ελέξγεηα απμάλνπλ ζπλερψο, ελψ ηα νξπθηά θαχζηκα εμαληινχληαη κε ηαρείο ξπζκνχο, ρσξίο λα ππάξρεη ε δπλαηφηεηα αλαλέσζή ηνπο. 2. Πεξηβαιινληηθήο επηβάξπλζεο: ε ρξήζε ησλ νξπθηψλ θαπζίκσλ δεκηνπξγεί θαπζαέξηα, νδεγψληαο ζε έλαλ θαχιν θχθιν: ε αλάπηπμε απαηηεί ελέξγεηα, ε ελέξγεηα δεκηνπξγεί πξνβιήκαηα ζην πεξηβάιινλ, ην πεξηβάιινλ ππνβαζκίδεηαη θαη δεκηνπξγνχληαη πξνβιήκαηα πνπ δπζθνιεχνπλ ηηο ζπλζήθεο δηαβίσζεο θαη αλαζηέιινπλ ηελ αλάπηπμε. 6

12 Σα πεξηβαιινληηθά πξνβιήκαηα εθδειψλνληαη κε ηε δηαθαηλφκελε θιηκαηηθή αιιαγή, πνπ έρεη αλαδεηρζεί ζε κείδνλ ζέκα πνιηηηθήο, επηζηεκνληθήο, νηθνλνκηθήο θαη αλαπηπμηαθήο αληηπαξάζεζεο. Αηηία ηεο θιηκαηηθήο αιιαγήο είλαη ην θαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ πνπ νθείιεηαη θαηά θχξην ιφγν ζηελ αλζξψπηλε δξαζηεξηφηεηα θαη εηδηθφηεξα ζηηο αλεμέιεγθηεο εθπνκπέο αεξίσλ απφ ηελ παξαγσγή, κεηαθνξά, δηαλνκή θαη ρξήζε ηεο ελέξγεηαο, θαζψο ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ηεο πξνέξρεηαη απφ νξπθηά θαχζηκα (γαηάλζξαθεο φπσο ν ιηγλίηεο θαη ην πεηξέιαην). Αθνχ, ινηπφλ, κεγάιν κέξνο ησλ πεξηβαιινληηθψλ πξνβιεκάησλ πξνέξρεηαη απφ ηνλ ηνκέα ηεο ελέξγεηαο, ζηφρνο είλαη ε παξαγσγή θαζαξήο ελέξγεηαο, γηα ηνλ πεξηνξηζκφ ησλ εθπνκπψλ θαπζαεξίσλ απφ ηνπο ζπκβαηηθνχο ζεξκηθνχο ζηαζκνχο ειεθηξνπαξαγσγήο έηζη ψζηε λα πξνζηαηέςνπκε ην Πεξηβάιινλ, λα εμνηθνλνκήζνπκε ελέξγεηα θαη λα κεηψζνπκε ηελ εμάξηεζε απφ ην πεηξέιαην θαη ηνπο γαηάλζξαθεο. Ο ζηφρνο απηφο κπνξεί λα επηηεπρηεί κε παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο κε ηα ζπζηήκαηα ζπκπαξαγσγήο ειεθηξηζκνχ θαη ζεξκφηεηαο (ΖΘ) ηα νπνία ρξεζηκνπνηνχλ σο πξψηε πιε (θαχζηκν) ην θπζηθφ αέξην. Έηζη παξάγεηαη ρξήζηκε (αμηνπνηήζηκε) ειεθηξηθή-ζεξκηθή ελέξγεηα ρσξίο ηε ρξήζε νξπθηψλ θαπζίκσλ. Ο ζπλήζεο (ζπκβαηηθφο) ηξφπνο γηα ηελ θάιπςε ησλ αλαγθψλ ζε ειεθηξηζκφ θαη ζεξκφηεηα είλαη ε αγνξά ηνπ ειεθηξηζκνχ απφ ην δίθηπν θαη ε παξαγσγή ηεο ζεξκφηεηαο απφ ηελ επηηφπνπ θαχζε θαπζίκνπ (ιηγλίηε) ζε έλαλ ιέβεηα, έλαλ θνχξλν, θ.ιπ. Χζηφζν, κπνξεί λα επηηεπρζεί ζεκαληηθή κείσζε ζηελ θαηαλάισζε θαπζίκνπ, εάλ ρξεζηκνπνηεζεί έλα ζχζηεκα πκπαξαγσγήο Ζιεθηξηζκνχ θαη Θεξκφηεηαο (ΖΘ). 7

13 πκπαξαγσγή είλαη ε ηαπηφρξνλε παξαγσγή νηθνλνκηθά εθκεηαιιεχζηκεο ή αμηνπνηήζηκεο ειεθηξηθήο θαη ζεξκηθήο ελέξγεηαο, απφ ηελ ίδηα ελεξγεηαθή πεγή δει ην θπζηθφ αέξην. Σν θπζηθφ αέξην είλαη ε θαζαξφηεξε πεγή πξσηνγελνχο ελέξγεηαο, κεηά ηηο αλαλεψζηκεο κνξθέο. Σα κεγέζε ησλ εθπεκπφκελσλ ξχπσλ είλαη ζαθψο κηθξφηεξα ζε ζρέζε κε ηα ζπκβαηηθά θαχζηκα, ελψ ε βειηίσζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο κεηψλεη ηε ζπλνιηθή θαηαλάισζε θαπζίκνπ θαη ζπλεπψο πεξηνξίδεη ηελ αηκνζθαηξηθή ξχπαλζε. Με ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο απφ θπζηθφ αέξην, θπξίσο γηα νηθηαθή θαη εκπνξηθή ρξήζε, ζα απνθεπρζνχλ νη απψιεηεο κεηαηξνπήο ηνπ ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα θαζψο θαη ζηε κεηαθνξά ηεο. Ζ ρξεζηκνπνίεζε θπζηθνχ αεξίνπ ζε κνλάδεο ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ ζα έρεη σο απνηέιεζκα ηε ζεκαληηθή αχμεζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ ζε 52-55% έλαληη 35-40% ησλ ζπκβαηηθψλ ειεθηξνπαξαγσγηθψλ ζηαζκψλ. Λφγσ ηεο "θαζαξφηεηαο" ησλ πξντφλησλ θαχζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, απηφ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί απ' επζείαο ζε νξηζκέλεο βηνκεραληθέο εθαξκνγέο ρσξίο ηελ παξεκβνιή ελαιιαθηψλ πνπ έρνπλ σο ζπλέπεηα ελεξγεηαθέο απψιεηεο. Ζ ρξήζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζα έρεη ζεκαληηθέο ζεηηθέο επηδξάζεηο ζηε δνκή ηνπ ελεξγεηαθνχ ηζνδπγίνπ ηεο ρψξαο, κηα θαη ζα κεησζεί ε εμάξηεζή καο απφ ην πεηξέιαην θαη θπξίσο ηνλ ιηγλίηε ν νπνίνο απνηειεί ην θχξην θαχζηκν γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζήκεξα. Σα ζπζηήκαηα πκπαξαγσγήο κπνξνχλ λα εγθαηαζηαζνχλ ζε ελεξγνβφξεο βηνκεραλίεο, ζηνλ ηξηηνγελή ηνκέα (λνζνθνκεία, μελνδνρεία, κεγάια θηίξηα, αζιεηηθά θέληξα, θ.ιπ.) ή λα θαιχςνπλ ηηο ζεξκηθέο θαη ειεθηξηθέο αλάγθεο κηαο αζηηθήο πεξηνρήο, κέζσ ζπζηεκάησλ ηειεζέξκαλζεο / ηειεςχμεο. 8

14 Ά ΜΔΡΟ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ 1.ΣΟ ΦΤΙΚΟ ΑΔΡΙΟ ΣΟ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΚΟ ΣΟΜΔΑ 1.1 Γεληθά Ζ ζπκκεηνρή ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηελ παγθφζκηα ελεξγεηαθή νηθνλνκία επεξεάδεηαη ζε κεγάιν βαζκφ απφ ηελ θαηαλάισζε ελέξγεηαο ζηε βηνκεραλία. Ο βηνκεραληθφο ηνκέαο ιφγσ ηεο δπλαηφηεηάο ηνπ λ απνξξνθά ζεκαληηθέο πνζφηεηεο ελέξγεηαο ζπλεηζθέξεη ζηε βησζηκφηεηα πνιιψλ έξγσλ ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζε δηάθνξεο ρψξεο ηνπ θφζκνπ, απνηειψληαο ηαπηφρξνλα ζεκαληηθφ παξάγνληα ιεηηνπξγηθφηεηάο ηνπο. Ζ θαηαλάισζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηε βηνκεραλία θαιχπηεη ην 32% πεξίπνπ ηεο ζπλνιηθήο θαηαλάισζήο ηνπ ζηηο ρψξεο ηνπ Ο.Ο..Α. ην ζχλνιν δε ηεο ελεξγεηαθήο θαηαλάισζεο ζηε βηνκεραλία ην κεξίδηφ ηνπ απμάλεηαη ζπλερψο. Υαξαθηεξηζηηθά κπνξεί λ αλαθεξζεί φηη ζηηο Δπξσπατθέο ρψξεο ηνπ Ο.Ο..Α. απφ 8% πνπ ήηαλ ην 1970 έρεη θζάζεη ζην 25% πεξίπνπ ζήκεξα (Γηάγξακκα 1.). [Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ)]. Ζ απμεκέλε δηείζδπζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηε βηνκεραλία πνπ πξνβιέπεηαη λα ζπλερηζηεί θαη ζηελ επφκελε δεθαεηία θαη είλαη απνηέιεζκα ηεο νινέλα απμαλφκελεο πξνζπάζεηαο γηα κεησκέλε εμάξηεζε απφ ην πεηξέιαην αιιά θαη ησλ ζεκαληηθψλ πιενλεθηεκάησλ πνπ δηαζέηεη ην Φπζηθφ Αέξην σο βηνκεραληθφ θαχζηκν. Δηδηθφηεξα γηα ηνλ Διιεληθφ ρψξν, ν ηνκέαο ηεο βηνκεραλίαο απνηειεί ζεκαληηθφ παξάγνληα γηα ηελ νηθνλνκηθή βησζηκφηεηα ηνπ έξγνπ ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ θαζφζνλ κε βάζε ηνλ ππάξρνληα ζρεδηαζκφ 9

15 πξνβιέπεηαη λ απνξξνθά ζεκαληηθφ κέξνο ησλ εηήζησλ πνζνηήησλ αεξίνπ. Αλάκεζα ζηα πιένλ εθηηκψκελα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηε βηνκεραλία είλαη ε απνπζία ελψζεσλ ζείνπ θαη ε ζπλερήο παξνρή ηνπ. Πξάγκαηη ε θαζαξφηεηα ηνπ θαπζίκνπ απνηειεί ζεκειηψδε παξάγνληα ζηελ παξαγσγή ηνπ γπαιηνχ θαη ησλ θεξακηθψλ εηδψλ αθνχ βειηηψλεη ηελ πνηφηεηα ηνπ ηειηθνχ πξντφληνο. ηε ρεκηθή βηνκεραλία ρξεζηκνπνηείηαη φρη κφλν σο θαχζηκν αιιά ηδίσο σο πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή βαζηθψλ ρεκηθψλ ελψζεσλ πνπ πξννξίδνληαη ζηε βηνκεραλία ησλ ζπλζεηηθψλ ξεηηλψλ, ησλ πιαζηηθψλ πιψλ θαη ησλ ιηπαζκάησλ. Γηα ηηο βηνκεραληθέο επεμεξγαζίεο ζπλερνχο ιεηηνπξγίαο, ε ζηαζεξφηεηα ηεο παξνρήο ζπληζηά απφιπηε αλαγθαηφηεηα πνπ ην Φπζηθφ Αέξην κπνξεί λα ηθαλνπνηήζεη, ράξε ζην γεγνλφο φηη ε κεηαθνξά ηνπ δελ ππφθεηηαη ζε απξφβιεπηνπο εμσηεξηθνχο παξάγνληεο. Γηάγξακκα 1. Καηαλνκή θαηαλάισζεο ελέξγεηαο ζηε βηνκεραλία ΟΟΑ ΔΤΡΧΠΖ κέρξη ην έηνο 2000 Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 10

16 1.2 Υξήζεηο ηνπ Φπζηθνύ Αεξίνπ ζηε Βηνκεραλία Σν Φπζηθφ Αέξην ρξεζηκνπνηείηαη ζηε βηνκεραλία κε δχν θπξίσο ηξφπνπο: αλ πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή ακκσλίαο, κεζαλφιεο θαη πνιπνιεθηλψλ (6% ηεο παγθφζκηαο θαηαλάισζεο Φπζηθνχ Αεξίνπ). ηνλ Πίλαθα 1. παξνπζηάδεηαη ε πνζνζηηαία ζπκκεηνρή ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηελ παξαγσγή ησλ παξαπάλσ πξντφλησλ. Πίλαθαο 1. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Χο πεγή Θεξκηθήο ελέξγεηαο. Οη ζεξκηθέο ρξήζεηο ζηε βηνκεραλία δηαθξίλνληαη ζε δχν θαηεγνξίεο: 1. ζηηο έκκεζεο ζεξκηθέο ρξήζεηο θαη 2. ζηηο άκεζεο ζεξκηθέο ρξήζεηο ηηο έκκεζεο ζεξκηθέο ρξήζεηο ε ζεξκηθή ελέξγεηα πνπ παξάγεηαη απφ ηελ θαχζε κεηαθέξεηαη κε ζεξκηδνθφξα ξεπζηά ζε δηάθνξα ζεκεία ηνπ εξγνζηαζίνπ, φπνπ θαη θαηαλαιψλεηαη. Ζ δηαδηθαζία απηή γίλεηαη κε ηε ρξήζε ιεβήησλ θαη ηα ζπλεζηζκέλα ζεξκηδνθφξα ξεπζηά είλαη ν αηκφο, ην δεζηφ λεξφ θαη ην ιάδη αλάινγα κε ηε ζεξκνθξαζία πνπ απαηηείηαη ζηελ ηειηθή ρξήζε. ηηο άκεζεο ζεξκηθέο ρξήζεηο ε θαχζε πξαγκαηνπνηείηαη απνθεληξσκέλα, ζηε ζέζε ηειηθήο θαηαλάισζεο ηεο ελέξγεηαο. Σέηνηεο ρξήζεηο, νη νπνίεο είλαη ζπλήζσο θαη ηδηαίηεξα 11

17 ελεξγνβφξεο, ππάξρνπλ ζηηο βηνκεραλίεο ηζηκέληνπ (πεξηζηξνθηθνί θιίβαλνη παξαγσγήο θιίλθεξ), κεηάιισλ (θνχξλνη ηήμεο, αλφπηεζεο, βαθήο, νκνγελνπνίεζεο θιπ.) χαινπ (θνχξλνη παξαγσγήο γπαιηνχ), νηθνδνκηθψλ πιηθψλ (παξαγσγή ηνχβισλ, θεξακηθψλ, άζβεζηνπ), κεηαιιηθψλ θαηαζθεπψλ, ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ θαη ζε δηάθνξεο βηνκεραλίεο γηα εμεηδηθεπκέλεο μεξάλζεηο. ην Γηάγξακκα 2. θαίλεηαη κηα ηππηθή θαηαλνκή ηεο θαηαλάισζεο θαπζίκσλ ζε δηάθνξνπο βηνκεραληθνχο θιάδνπο. Δίλαη θαλεξφ φηη ζεκαληηθέο πνζφηεηεο θαπζίκσλ (πεξίπνπ 40%) ρξεζηκνπνηνχληαη γηα αηκνπαξαγσγή. Γηάγξακκα 2. Υξήζε θαπζίκνπ αλά ηνκέα βηνκεραληθήο δξαζηεξηφηεηαο Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 12

18 1.3 Πιενλεθηήκαηα ηνπ Φπζηθνύ Αεξίνπ ζηηο Βηνκεραληθέο Θεξκηθέο ρξήζεηο φιεο ζρεδφλ ηηο ζεξκηθέο ρξήζεηο πνπ πξναλαθέξζεθαλ ην Φπζηθφ Αέξην κπνξεί λα ππνθαηαζηήζεη άιια θαχζηκα (θπξίσο πγξά) πξνζθέξνληαο φια ηα πιενλεθηήκαηα πνπ ην έρνπλ αλαγάγεη ζε βαζηθφ βηνκεραληθφ θαχζηκν ζ φιν ζρεδφλ ηνλ θφζκν. Σα πιενλεθηήκαηα απηά πνπ ζαλ ζχλνιν θαζνξίδνπλ έλα premium ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζε ζρέζε κε η άιια θαχζηκα ηα παξαθάησ: πλερήο παξνρή θαπζίκνπ: Ζ ζχλδεζε ησλ βηνκεραληψλ κε ην δίθηπν Φπζηθνχ Αεξίνπ εμαζθαιίδεη ηνλ απξφζθνπην ελεξγεηαθφ εθνδηαζκφ ηνπο θαη απνδεζκεχεη απφ ηελ αλάγθε δηαηήξεζεο απνζέκαηνο θαη απνζεθεπηηθψλ ρψξσλ, κε απνηέιεζκα ηελ εμνηθνλφκεζε ηνπ θεθαιαίνπ πνπ δεζκεχεηαη απνζεθεπκέλν θαχζηκν. Μεησκέλεο εθπνκπέο ξχπσλ: Σν Φπζηθφ Αέξην ζεσξείηαη θαη εμνρήλ θηιηθή πξνο ην πεξηβάιινλ ελέξγεηα θαζφζνλ ζπκβάιιεη ζεηηθά, ηφζν ζηε κείσζε ησλ εθπεκπφκελσλ ζηελ αηκφζθαηξα ξχπσλ φζν θαη ζηελ αληηκεηψπηζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηνπ ζεξκνθεπίνπ. Μεησκέλν ιεηηνπξγηθφ θφζηνο δηαρείξηζεο θαπζίκνπ θαη ζπληήξεζεο: Ζ ρξήζε Φπζηθνχ Αεξίνπ ειαρηζηνπνηεί ηα ιεηηνπξγηθά έμνδα πνπ ζρεηίδνληαη κε ηε δηαρείξηζε ησλ πγξψλ θαπζίκσλ (θπξίσο ηνπ καδνχη). αλ ηέηνηα ζεσξνχληαη ηα έμνδα γηα: 1.Πξνζέξκαλζε. Γηα ηελ θαχζε ηνπ καδνχη απαηηνχληαη ηξία επίπεδα πξνζέξκαλζεο: - ηε δεμακελή απνζήθεπζεο ζε ζεξκνθξαζία 30 C πεξίπνπ. - Πξηλ ηελ άληιεζε ζε ζεξκνθξαζία 60 C - 70 C. - Πξηλ ηελ θαχζε ζε ζεξκνθξαζία 130 C 13

19 ρήκα 1. Λέβεηαο αηκνπαξαγσγήο κε Φπζηθφ Αέξην Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Ζ πξνζέξκαλζε πξαγκαηνπνηείηαη είηε κε αηκφ ρξήζεο, είηε κε ειεθηξηθέο αληηζηάζεηο. 2. Άληιεζε θαη Γηαζθνξπηζκφ (εθλέθσζε) Γηα λα γίλεη απνδνηηθά ε θαχζε ησλ πγξψλ θαπζίκσλ απαηηείηαη δηαζθνξπηζκφο ηνπο (εθλέθσζε). Δηδηθά γηα ην καδνχη ν δηαζθνξπηζκφο είλαη κεραληθφο θαη ππνβνεζείηαη απφ ζπκπηεζκέλν αέξα Σππηθή θαηαλάισζε αηκνχ γηα εθλέθσζε είλαη kg αηκνχ αλά ηφλν καδνχη. 3. πληήξεζε ησλ εγθαηαζηάζεσλ Καηά ηελ θαχζε ηνπ καδνχη δεκηνπξγνχληαη απνζέζεηο απφ θαπλφ θαη ελψζεηο ηνπ ζείνπ γεγνλφο πνπ επηβαξχλεη ηε ζπληήξεζε ησλ εγθαηαζηάζεσλ (θαζαξηζκφο θαπζηήξα, επηθαλεηψλ ελαιιαγήο ζεξκφηεηαο, θαπλνδφρνπ θιπ). 14

20 Απμεκέλε ελεξγεηαθή απφδνζε: Ζ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ έρεη απνδεηρζεί φηη ζπλεηζθέξεη ζε κηθξφ ή κεγαιχηεξν πνζνζηφ ζηελ εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο ζην βηνκεραληθφ ηνκέα. Καη απηφ δηφηη: 1. Οη επηθάλεηεο ελαιιαγήο ζεξκφηεηαο είλαη θαζαξφηεξεο απ φηη θαηά ηε ρξήζε πεηξειαίνπ ιφγσ ηεο έιιεηςεο απνζέζεσλ απφ ηέθξα, θάπλα θαη ζείν θαη ζπλεπψο ε κεηαθνξά ζεξκφηεηαο ζηηο επηθάλεηεο ελαιιαγήο είλαη κεγαιχηεξε. 2. Ζ πεξίζζεηα αέξνο θαηά ηελ θαχζε αεξίνπ (10-15%) είλαη κηθξφηεξε απ φηη θαηά ηελ θαχζε πεηξειαίνπ (20-30%) γεγνλφο πνπ κεηψλεη ηηο απψιεηεο ζεξκφηεηαο ζηελ θακηλάδα. 3. Ζ έιιεηςε εθπνκπψλ νμεηδίσλ ηνπ ζείνπ επηηξέπεη ηε ρξήζε ζπζηεκάησλ αλάθηεζεο ζεξκφηεηαο ρσξίο θηλδχλνπο δηαβξψζεσλ απφ ηε δεκηνπξγία νμέσλ. 15

21 Πίλαθαο 2. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Σν φθεινο απφ ηελ απμεκέλε ελεξγεηαθή απφδνζε εμαξηάηαη απφ ην είδνο ηεο βηνκεραλίαο θαη είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθφ γηα ηηο βηνκεραλίεο ζηηο νπνίεο ην θφζηνο ησλ θαπζίκσλ απνηειεί κεγάιν πνζνζηφ ηνπ ζπλνιηθνχ θφζηνπο παξαγσγήο. Σέηνηεο είλαη νη βηνκεραλίεο νηθνδνκηθψλ πιηθψλ, κεηάιισλ, ραξηηνχ, δάραξεο, βαθήο πθαζκάησλ (Πίλαθαο 2.). ε πεξηπηψζεηο ιεβήησλ αξρηθά ζρεδηαζκέλσλ γηα ιεηηνπξγία κε καδνχη, ε κεηαηξνπή γηα ιεηηνπξγία κε Φπζηθφ Αέξην κπνξεί λα κεηψζεη αξρηθά ηνλ βαζκφ απφδνζεο ζε ζρέζε κε ην κέγηζην βαζκφ απφδνζεο πνπ κπνξεί λα επηηεπρζεί κε ην καδνχη θαη θαηαγξάθεηαη, ακέζσο κεηά ηελ ζπληήξεζε ηνπ ιέβεηα. ηελ πεξίπησζε απηή ιφγσ ησλ επηθαζίζεσλ ζηηο επηθάλεηεο ελαιιαγήο απφ ηελ θαχζε ηνπ καδνχη ππάξρεη ζηαδηαθή κείσζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο. Έηζη ν κέζνο βαζκφο απφδνζεο ζην 16

22 δηάζηεκα κεηαμχ δχν δηαδνρηθψλ ζπληεξήζεσλ είλαη πςειφηεξνο γηα ην Φπζηθφ Αέξην. Δπρέξεηα ρεηξηζκνχ θαη ειέγρνπ: Σν Φπζηθφ Αέξην πξνζθέξεη δπλαηφηεηεο θαιχηεξνπ ρεηξηζκνχ θαη ειέγρνπ ησλ ζπλζεθψλ ζέξκαλζεο. Λφγσ ηεο θχζεο ηνπ θαπζίκνπ ππάξρεη πιήξεο αλακημηκφηεηα κε ηνλ αέξα θαχζεο, νκνηνκνξθία ηεο ζέξκαλζεο θαη ζηαζεξφηεηα ησλ απαηηνχκελσλ ξπζκίζεσλ. Δπίζεο, κεγαιχηεξε δπλαηφηεηα απηνκαηνπνίεζεο θαη πξνζαξκνγήο ζηηο απαηηνχκελεο ζπλζήθεο. Πέξαλ ησλ γεληθψλ πιενλεθηεκάησλ πνπ πξνζθέξεη ην Φπζηθφ Αέξην ππάξρνπλ θαη Δηδηθφηεξα πιενλεθηήκαηα πνπ ζπλδένληαη κε ηηο επηκέξνπο ρξήζεηο ηνπ. Αηκνπαξαγσγή απνθέληξσζε ζεξκηθψλ ρξήζεσλ Ζ θεληξηθή αηκνπαξαγσγή είλαη ηδηαίηεξα δηαδεδνκέλε ζην βηνκεραληθφ ρψξν επεηδή πξνζθέξεη ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα ζην ρξήζηε: πνηθηιία ρξεζηκνπνηνχκελσλ θαπζίκσλ, επθνιία θαη νηθνλνκία ζηελ εγθαηάζηαζε ζπζηεκάησλ έκκεζεο ζέξκαλζεο, κεγάιν εχξνο επηηπγραλφκελσλ ζεξκνθξαζηψλ, ζηαζεξφηεηα ζπλζεθψλ ζέξκαλζεο, αμηνπηζηία, κεγάιε δηάξθεηα δσήο. Τπάξρεη φκσο έλα κεγάιν κεηνλέθηεκα: ν ρακειφο ζπλνιηθφο βαζκφο απφδνζεο ν νπνίνο επεξεάδεηαη απφ ηνπο βαζκνχο απφδνζεο ηεο θεληξηθήο αηκνπαξαγσγήο, ηεο δηαλνκήο αηκνχ θαη ηεο ηειηθήο ρξεζηκνπνίεζήο ηνπ. Έηζη ελψ ε απφδνζε ησλ ιεβήησλ θζάλεη ζε πνζνζηά πνπ θπκαίλνληαη απφ 70-90%, ν ζπλνιηθφο βαζκφο απφδνζεο ηνπ ζπζηήκαηνο εκθαλίδεηαη λα είλαη 40-50% θαη ζπρλά αθφκε κηθξφηεξνο. Έλα άιιν πξφβιεκα επίζεο είλαη ην πςειφ θφζηνο ζπληήξεζεο ηνπ δηθηχνπ αηκνχ. 17

23 Σν Φπζηθφ Αέξην ιφγσ ηεο επθνιίαο ηεο δηαλνκήο ηνπ, ησλ θαζαξψλ ηνπ απαεξίσλ θαη ηεο επρέξεηαο ρεηξηζκνχ ηνπ κπνξεί λα βειηηψζεη νπζηαζηηθά ηελ πην πάλσ εηθφλα. Ζ ελαιιαθηηθή ιχζε είλαη ε αληηθαηάζηαζε ηνπ αηκνχ ζέξκαλζεο απφ άιια ζπζηήκαηα άκεζεο θαχζεο Φπζηθνχ Αεξίνπ φπνπ απηφ είλαη δπλαηφ (ρήκα 2.). ρήκα 2. Καπζηήξαο εκβάπηηζεο κε Φπζηθφ Αέξην Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) ηνλ Πίλαθα 3. γίλεηαη κία ζπλνιηθή ζχγθξηζε ηεο ρξεζηκνπνίεζεο καδνχη θαη Φπζηθνχ Αεξίνπ ζε αηκνπαξαγσγηθέο κνλάδεο. 18

24 Πίλαθαο 3. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 19

25 1.4 Σερλνινγηθέο Δμειίμεηο ζην Υώξν ηνπ Φπζηθνύ Αεξίνπ Σα πιενλεθηήκαηα ρξήζεο Φπζηθνχ Αεξίνπ πνπ πξναλαθέξζεθαλ θαη θπξίσο ε θαζαξή θαχζε ηνπ, έρνπλ δεκηνπξγήζεη έλα επξχ πεδίν έξεπλαο γηα ηελ αλάπηπμε θαη γηα ηελ εμέιημε ήδε γλσζηψλ εθαξκνγψλ. Οη ηερλνινγηθέο εμειίμεηο θηλνχληαη ζε ηξεηο θπξίσο θαηεπζχλζεηο: ζηελ πξνζπάζεηα εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο, ζηελ αληηθαηάζηαζε έκκεζσλ απφ άκεζεο ζεξκηθέο ρξήζεηο θαη ζηελ πξνζπάζεηα κείσζεο ησλ εθπεκπφκελσλ ξχπσλ. Οη εθαξκνγέο δε, κπνξνχλ λα δηαθξηζνχλ αλάινγα κε ηελ αλαπηπζζφκελε ζεξκνθξαζία ζε πςειψλ (>500 C) θαη ρακειψλ (<500 C) ζεξκνθξαζηψλ εθαξκνγέο. Α. Δθαξκνγέο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ Χο ηερλνινγηθέο εμειίμεηο ζην ρψξν ησλ εθαξκνγψλ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ κπνξνχλ λ αλαθεξζνχλ νη εμήο: Κεξακηθέο ίλεο (ceramic fibres): Σα θεξακηθά πιηθά δελ επεξεάδνληαη φηαλ έξρνληαη ζε επαθή κε ηα θαπζαέξηα ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ. Έηζη θεξακηθέο ίλεο ρξεζηκνπνηνχληαη σο εζσηεξηθή κνλσηηθή επέλδπζε ζε θνχξλνπο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ. Ζ θεξακηθή επέλδπζε παξ φηη ιεπηφηεξε θαη κηθξφηεξεο ππθλφηεηαο απφ ηηο ζπκβαηηθέο παξνπζηάδεη ζεκαληηθά ρακειφηεξε αγσγηκφηεηα (Πίλαθαο 4.) πξνζθέξνληαο ηαρχηεξε αληαπφθξηζε ηνπ θνχξλνπ ζηηο ζεξκηθέο κεηαβνιέο, εμνηθνλφκεζε θαπζίκνπ θαη θαιχηεξν έιεγρν ηεο ζεξκνθξαζίαο, θαζψο κεηψλεη ηελ ζεξκηθή αδξάλεηα ηνπ θνχξλνπ. 20

26 Πίλαθαο 4. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Καπζηήξεο αλάθηεζεο ελέξγεηαο (recuperative burners & regenerative burners): Τπάξρνπλ δχν είδε ηέηνησλ θαπζηήξσλ: νη απινί θαπζηήξεο αλάθηεζεο (recuperative burners) θαη νη θαπζηήξεο αλαγέλλεζεο ζεξκφηεηαο (regenerative burners). Οη απινί θαπζηήξεο αλάθηεζεο είλαη εληαία ζπζηήκαηα πνπ πεξηιακβάλνπλ ηνλ θαπζηήξα θαη έλαλ ελαιιάθηε ζεξκφηεηαο ζηνλ νπνίν πξαγκαηνπνηείηαη πξνζέξκαλζε ηνπ αέξα θαχζεσο απφ ηα θαπζαέξην (ρήκα 3.). Οη θαπζηήξεο αλαγέλλεζεο ζεξκφηεηαο ρξεζηκνπνηνχληαη ζε δεχγε. Οη δχν θαπζηήξεο ιεηηνπξγνχλ ελαιιάμ θαη ε ελαιιαγή ζεξκφηεηαο κεηαμχ θαπζαεξίσλ θαη αέξα θαχζεο γίλεηαη κέζσ εηδηθψλ θεξακηθψλ ή κεηαιιηθψλ ζθαηξηδίσλ (ρήκα 4.). ρήκα 3. Καπζηήξαο αλάθηεζεο ζεξκφηεηαο Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 21

27 ρήκα 4. Αξρή ιεηηνπξγίαο θαπζηήξσλ αλαγέλλεζεο Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Ζ πξνζέξκαλζε ηνπ αέξα θαχζεο επεξεάδεη ζεκαληηθά ηελ αχμεζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο. ην Γηάγξακκα 3. θαίλεηαη ε κεηαβνιή ηνπ βαζκνχ απφδνζεο ζε ζπλάξηεζε κε ηε ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα θαχζεο. Οη θαπζηήξεο αλάθηεζεο ελέξγεηαο ρξεζηκνπνηνχληαη δηεζλψο κε πνιχ ζεηηθά απνηειέζκαηα ζε δηεξγαζίεο φπσο ε αλαζέξκαλζε κεηάιισλ, ε ηήμε κε ζηδεξνχρσλ κεηάιισλ, ε ηήμε γπαιηνχ θαη ε φπηεζε ησλ θεξακηθψλ. 22

28 Γηάγξακκα 3. ρέζε βαζκνχ απφδνζεο ηεο θαχζεο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο ησλ θαπζαεξίσλ γηα δηαθνξεηηθέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ αέξα θαχζεο Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Θάιακνη θαχζεο ππέξπζξεο αθηηλνβνιίαο (radiant tubes): Δίλαη θιεηζηνί θεξακηθνί ζσιήλεο κέζα ζηνπο νπνίνπο πξαγκαηνπνηείηαη θαχζε ηνπ Φπζηθφ Αεξίνπ θαη αλαθπθινθνξία ησλ θαπζαεξίσλ. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα έκκεζε ζέξκαλζε πιηθψλ θαη πξνζθέξνπλ πςειή κεηαθνξά ζεξκφηεηαο εμαηξεηηθή νκνηνκνξθία ζέξκαλζεο θαη 23

29 δπλαηφηεηα αλάπηπμεο πνιχ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ κέρξη 1350 C (ρήκα 5.). Αλάινγνη ζάιακνη θαχζεο (ρήκα 6.) ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζέξκαλζε ηεγκέλσλ κεηάιισλ [εκβαπηηζκέλνη ζάιακνη θαχζεο (immersion tubes)]. ρήκα 5. Κιίβαλνο ζέξκαλζεο κε αθηηλνβνιία Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) ρήκα 6. Καπζηήξαο εκβάπηηζεο κε θεξακηθφ ζάιακν θαχζεο Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 24

30 Φνχξλνη ηαρείαο ζέξκαλζεο (Rapid heating furnaces): Απνηεινχλ ηε λέα γεληά ησλ ζρεδηαδφκελσλ θνχξλσλ θαη θχξηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπο ζε ζρέζε κε ηνπο ζπκβαηηθνχο είλαη ην κηθξφ κέγεζνο, ε ειαθξηά θαηαζθεπή (ρξήζε θεξακηθήο κφλσζεο), εμαλαγθαζκέλε ξνή θαη αλαθπθινθνξία ησλ θαπζαεξίσλ. Σα παξαπάλσ ραξαθηεξηζηηθά έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα νκνηνκνξθία ζηε ζέξκαλζε πνιχ θαιφ έιεγρν ησλ δηεξγαζηψλ, εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο, απμεκέλε ιεηηνπξγηθφηεηα θαη ηαρεία απφθξηζε ζηηο επηζπκεηέο κεηαβνιέο. Καπζηήξεο ρακειψλ NOx (Low NOx burners): Ζ δεκηνπξγία νμεηδίσλ ηνπ αδψηνπ πνπ απνηεινχλ επηθίλδπλνπο αηκνζθαηξηθνχο ξχπνπο, επλνείηαη ηδηαίηεξα ζε ζπλζήθεο πνπ θάησ απφ άιιε νπηηθή γσλία ζεσξνχληαη ηδαληθέο π.ρ., πςειφ θνξηίν θαη θαχζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Σα ηειεπηαία ρξφληα νη πξνζπάζεηεο ζπγθιίλνπλ ζηνλ πεξηνξηζκφ ησλ εθπνκπψλ νμεηδίσλ ηνπ αδψηνπ. Πνηθίιεο ηερληθέο έρνπλ ρξεζηκνπνηεζεί γηα ην ζρεδηαζκφ θαπζηήξσλ αεξίνπ κε ρακειέο εθπνκπέο NOx. ηηο ηερληθέο απηέο ζπκπεξηιακβάλνληαη: 1. Ζ αλαθχθισζε πγξψλ απαεξίσλ ζην ρψξν θαχζεο. 2. Καχζε ζε δχν θάζεηο (κε ρσξηζηά ξεχκαηα πξσηνγελνχο θαη δεπηεξνγελνχο αέξα θαχζεο). Β. Δθαξκνγέο ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ Δθαξκνγέο γηα ζέξκαλζε ινπηξψλ δεμακελψλ: ηελ άκεζε ζέξκαλζε ινπηξψλ ή γεληθά λεξνχ ρξήζεσο πνπ γίλεηαη ζπλήζσο κε γπκλφ αηκφ ή ελαιιάθηε (ζεξπαηίλα) αηκνχ εκβαπηηδφκελνπ εληφο ηεο δεμακελήο. Έρνπλ ζρεδηαζηεί ζπζηήκαηα απνθεληξσκέλεο ρξήζεο ηεο ελέξγεηαο κε άκεζε θαχζε Φπζηθνχ Αεξίνπ ηνπ νπνίνπ ηα θαπζαέξηα κπνξνχλ λα έιζνπλ ζε επαθή κε ην πξνο ζέξκαλζε ινπηξφ ρσξίο 25

31 πξφβιεκα. Τπάξρνπλ δηάθνξεο εηδηθέο εθαξκνγέο απηνχ ηνπ είδνπο, φπσο ηα εκβαπηηζκέλα ζπζηήκαηα θαχζεο (ρήκα 7.) ή θαηαζθεπέο αλάινγεο κε ηηο απνζηαθηηθέο ζηήιεο, φπνπ ην πξνο ζέξκαλζε πγξφ θαη ηα θαπζαέξηα έξρνληαη ζε επαθή θαη αληηξξνή ζε δηάηξεηνπο δίζθνπο (ρήκα 8.). Οη απνδφζεηο ηέηνησλ ζπζηεκάησλ άκεζεο επαθήο ησλ θαπζαεξίσλ κε ην πξνο ζέξκαλζε πγξφ μεπεξλνχλ ην 100% σο πξνο ηελ θαηψηεξε ζεξκνγφλν δχλακε ηνπ θαπζίκνπ ιφγσ ηεο εθκεηάιιεπζεο κέξνπο ηεο ιαλζάλνπζα ζεξκφηεηαο ησλ πδξαηκψλ ησλ θαπζαεξίσλ γηα ζεξκνθξαζίεο ινπηξνχ δεμακελήο έσο 60 C. ρήκα 7. Άκεζε ζέξκαλζε ινπηξνχ Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 26

32 ρήκα 8. Θέξκαλζε λεξνχ κε άκεζε επαθή κε ηα θαπζαέξηα Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) ηελ μήξαλζε δηάθνξσλ πξντφλησλ: Ζ άκεζε ρξήζε ησλ θαπζαεξίσλ ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ γηα μεξάλζεηο επηηξέπεη: Καιχηεξν έιεγρν ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηηο δηάθνξεο θάζεηο ηεο μήξαλζεο κε απνηέιεζκα θαιχηεξε πνηφηεηα πξντφληνο. Μείσζε ηεο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο αλά κνλάδα πξντφληνο κέρξη θαη 50%. Αχμεζε ηεο παξαγσγηθφηεηαο ιφγσ κείσζεο ρξφλνπ επεμεξγαζίαο. 27

33 Γπλαηφηεηα επεμεξγαζίαο παξαπξντφλησλ ησλ δηεξγαζηψλ φπσο ρξψκαηα θαη δηαιχηεο. ηε βάζε ησλ πην πάλσ πιενλεθηεκάησλ έρνπλ ζρεδηαζηεί μεξαληήξηα γηα ηελ θισζηψλ θαη πθαζκάησλ, πνξζειάλεο, βαθψλ απηνθηλήησλ, δεκεηξηαθψλ θαη άιισλ ηξνθίκσλ. 1.5 Αλαγθαίεο Μεηαηξνπέο γηα ηε Υξήζε ηνπ Φπζηθνύ Αεξίνπ Γηα λα πξαγκαηνπνηεζεί ε εηζαγσγή ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζηηο βηνκεραλίεο ζα πξέπεη λα γίλνπλ θάπνηεο απαξαίηεηεο επεκβάζεηο ζηνπο εξγνζηαζηαθνχο ρψξνπο. Οη επεκβάζεηο απηέο πεξηιακβάλνπλ: Δγθαηάζηαζε ζηαζκνχ κέηξεζεο θαη ξχζκηζεο (MIR Station): Ο ζηαζκφο απηφο ηνπνζεηείηαη ζηα φξηα ηνπ εξγνζηαζίνπ θαη ζε ζέζε φπνπ ππάξρεη εχθνιε πξφζβαζε απφ ηνπο ππαιιήινπο ηεο εηαηξίαο δηαλνκήο ηνπ αεξηνχ. Πεξηιακβάλεη θίιηξν θαζαξηζκνχ, φξγαλα κείσζεο ηεο πίεζεο θαη κέηξεζεο. ε πεξηπηψζεηο βηνκεραληψλ κε κεγάιεο θαηαλαιψζεηο ππάξρεη αλάγθε αθξηβέζηεξεο κέηξεζεο ησλ πνζνηήησλ ηνπ αεξηνχ. Γηα ην ιφγν απηφ ηνπνζεηνχληαη φξγαλα κέηξεζεο ηεο ζεξκνθξαζίαο (Σ), ηεο πίεζεο (Ρ) θαη ζπαλίσο ηνπ ζπληειεζηή ζπκπηεζηφηεηαο αεξίσλ (Ε) κε ζθνπφ ηελ αλαγσγή ησλ κεηξνχκελσλ πνζνηήησλ ζε θαλνληθέο ζπλζήθεο. Ο ζηαζκφο κέηξεζεο θαη ξχζκηζεο πεξηιακβάλεη επίζεο θαηαγξαθηθφ θαη ζπρλά ζπζηήκαηα ηειερεηξηζκνχ θαη ηειεκεηάδνζεο πιεξνθνξηψλ. Καηαζθεπή εζσηεξηθνχ δηθηχνπ δηαλνκήο Φπζηθνχ Αεξίνπ: Σν εζσηεξηθφ δίθηπν δηαλνκήο μεθηλά απφ ην ζηαζκφ κέηξεζεο θαη ξχζκηζεο θαη κεηαθέξεη ην Φπζηθφ Αέξην ζηα ζεκεία ηειηθήο ρξεζηκνπνίεζήο ηνπ (π.ρ. ιεβεηνζηάζην). Σν εζσηεξηθφ δίθηπν δηαλνκήο 28

34 είλαη ραιχβδηλν θαη γηα κελ ηνπο ππαίζξηνπο ρψξνπο κπνξεί λα είλαη είηε ελαέξην είηε ππφγεην, γηα ηνπο ζηεγαζκέλνπο ρψξνπο είλαη ελαέξην. Δγθαηάζηαζε θαπζηήξσλ Φπζηθνχ Αεξίνπ: ε φια ηα ζεκεία ηειηθήο ρξεζηκνπνίεζεο ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ πξέπεη λα αληηθαηαζηαζνχλ νη ππάξρνληεο θαπζηήξεο απφ θαπζηήξεο αεξίνπ ή θαπζηήξεο δηηηήο θαχζεο (αεξίνπ-πεηξειαίνπ). Οη θαπζηήξεο αεξίνπ πάληα ζπλνδεχνληαη απφ κηα δηάηαμε νξγάλσλ (ζχζηεκα ηξνθνδνζίαο αεξίνπ) πνπ πεξηιακβάλεη ζθαηξηθή βάλα, θίιηξν, ξπζκηζηή πηέζεσο, ζσιελνεηδείο βαιβίδεο θαη ζπζηήκαηα αζθαιείαο. (ρήκα 9.). ρήκα 9. Καπζηήξαο θαη ζχζηεκα ηξνθνδνζίαο αεξίνπ. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Μεηαηξνπέο ζηνλ εμνπιηζκφ ρξεζηκνπνίεζεο ηνπ θαπζίκνπ: ε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο ε απιή αληηθαηάζηαζε ησλ θαπζηήξσλ δελ επαξθεί γηα ηε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ θαη απαηηείηαη θάπνηα επέκβαζε ζηνλ ελεξγεηαθφ εμνπιηζκφ (ιέβεηεο, θνχξλνπο θιπ). Οη απαηηνχκελεο κεηαηξνπέο ζρεηίδνληαη θπξίσο κε ηηο δηαθνξέο πνπ ππάξρνπλ ζηνλ ηξφπν κεηάδνζεο ηεο ζεξκφηεηαο θαηά ηελ θαχζε Φπζηθνχ Αεξίνπ θαη πγξψλ θαπζίκσλ (θπξίσο καδνχη). Καηά ηελ θαχζε καδνχη ε ζεξκφηεηα κεηαδίδεηαη θπξίσο κε αθηηλνβνιία (60-70%) ιφγσ ηεο πςειφηεξεο πεξηεθηηθφηεηάο ηνπ ζε άλζξαθα, ελψ ζηελ πεξίπησζε 29

35 ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ πέξαλ ηεο αθηηλνβνιίαο (50-60%) ζεκαληηθφ κέξνο ηεο ζεξκφηεηαο κεηαθέξεηαη κε επαγσγή. Άιιε αηηία κεηαηξνπήο ηνπ ζεξκηθνχ εμνπιηζκνχ είλαη νη κεγαιχηεξεο δπλαηφηεηεο αλάθηεζεο ζεξκφηεηαο πνπ πξνζθέξνληαη κε ην Φπζηθφ Αέξην. Δπεκβάζεηο ζην ζχζηεκα εμαεξηζκνχ ησλ ρψξσλ θαη ζηηο θακηλάδεο: Ο θαιφο εμαεξηζκφο είλαη γεληθά απαξαίηεηνο ζηνπο ρψξνπο φπνπ πξαγκαηνπνηνχληαη θαχζεηο. ηελ πεξίπησζε φκσο ηνπ αεξίνπ ππάξρεη θαη εηδηθφο ιφγνο πνπ επηβάιιεη ηνλ θαιφ εμαεξηζκφ. Σν Φπζηθφ Αέξην είλαη ειαθξχηεξν ηνπ αέξα θαη ζε πεξίπησζε δηαθπγήο ηνπ ζπγθεληξψλεηαη ζην πάλσ κέξνο ησλ ρψξσλ. Απαηηείηαη ινηπφλ εμαεξηζκφο γηα λα εμαζθαιίδεηαη ε δηνρέηεπζή ηνπ ζην πεξηβάιινλ. Δάλ ν ρψξνο πεξηνξίδεηαη απφ εμσηεξηθά ηνίρν, ν εμαεξηζκφο εμαζθαιίδεηαη κε ηε δεκηνπξγία εμσηεξηθνχ αλνίγκαηνο εκβαδνχ αλάινγνπ κε ηελ εγθαηεζηεκέλε ηζρχ ηνπ εμνπιηζκνχ. Αλ ν ρψξνο είλαη εζσηεξηθφο απαηηείηαη ε εγθαηάζηαζε ζπζηήκαηνο κεραληθνχ εμαεξηζκνχ. Μεηαηξνπέο απαηηνχληαη πνιιέο θνξέο θαη ζηηο θακηλάδεο. Σα θαπζαέξηα ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ έρνπλ κεγαιχηεξε πεξηεθηηθφηεηα ζε πδξαηκνχο θαη επηπιένλ πςειφηεξν ζεκείν δξφζνπ (dew point) ζε ζρέζε κε εθείλν ηνπ καδνχη. Γηα λα εμαιεηθζεί ινηπφλ ν θίλδπλνο ζπκππθλψζεσλ θαηά κήθνο ηεο θακηλάδαο ζπρλά ειαηηψλεηαη ε δηάκεηξφο ηεο. [Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ)]. 1.6 πκπεξάζκαηα Ζ Διιεληθή βηνκεραλία αληαπνθξίλεηαη ζηε ρξήζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ θαη εθζπγρξνλίδεηαη. Μεγάιεο επηρεηξήζεηο φπσο ε ΓΔΖ Κεξαηζηλίνπ, ε ΔΚΟ Θεζζαινλίθεο θαη ε Διιεληθή Βηνκεραλία Εάραξεο ζηε Λάξηζα, πηνζεηνχλ αλεπηθχιαθηα ην Φπζηθφ Αέξην. Γπξίδνπλ ζειίδα. Βαδίδνπλ καδί κε πνιιέο άιιεο παξαγσγηθέο κνλάδεο 30

36 ζην λέν δξφκν πνπ αλνίγεηαη ζήκεξα κπξνζηά ηνπο. Σψξα ε απάληεζε ζηα δεηήκαηα ηεο εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο, ηεο παξαγσγηθφηεηαο, ηεο πνηφηεηαο ζην πξντφλ θαη ηνπ ζεβαζκνχ ζην πεξηβάιινλ είλαη κία: ΦΤΗΚΟ ΑΔΡΗΟ. Σν λέν θαχζηκν κε ηα αζχγθξηηα πιενλεθηήκαηα δίλεη ηελ πην ζχγρξνλε, αζθαιή, νηθνλνκηθή θαη νηθνινγηθή ιχζε ζην ελεξγεηαθφ πξφβιεκα. Απνηειεί ηελ πξψηε επηινγή ηεο Διιεληθήο Βηνκεραλίαο. ηνλ Πίλαθα 5. πνπ αθνινπζεί παξνπζηάδνληαη νη παξαγσγηθέο κνλάδεο ησλ Βηνκεραληψλ πνπ έρνπλ ηξνθνδνηεζεί κε Φπζηθφ Αέξην. Πίλαθαο 5. πκβάζεηο-πσιήζεηο Φπζηθνχ Αεξίνπ Βηνκεραληθνί Καηαλαισηέο ύζηεκα Δηήζηα Καηαλάισζε (Nm 3 ) 1 Γ.Δ.Ζ. ΚΔΡΑΣΗΝΗ ΚΔΡΑΣΗΝΖ Γ.Δ.Ζ. ΛΑΤΡΗΟ Γ.Δ.Ζ. ΛΑΤΡΗΟ ΛΑΤΡΗΟ ΤΠΟΤΝΟΛΟ Γ.Δ.Ζ Δ.Κ.Ο. ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ Β.Φ.Λ. ΚΑΒΑΛΑ ΤΠΟΤΝΟΛΟ ΑΜΜΧΝΗΑ ΒΗΟΥΑΡΣΗΚΖ Α.Β.Δ.Δ. ΘΡΗΑΗΟ ΑΘΖΝΑΗΚΖ ΕΤΘΟΠΟΗΗΑ Α.Δ ΒΗΟΚΑΡΠΔΣ Α.Δ. ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΕΑΥΑΡΖ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΑ ΛΑΡΗΑ ΑΠΟΛΛΧΝ Α.Β.Δ.Δ. ΛΑΡΗΑ ΥΑΣΗΟΓΛΟΤ ΑΦΟΗ Α.Β.Δ.Δ. ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΚΔΡΑΜΟΠΟΗΗΑ ΑΠΟΤΝΑ ΑΦΧΝ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΑΝΧΝΤΜΟ ΔΣΑΗΡΗΑ ΥΑΛΤΒΑ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ

37 12 ΣΔΞΑΣΡΔΠ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΦΗΛΚΔΡΑΜ-JOHNSON ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΟΥΖΜΑΣΧΝ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΑ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΦΟΗΒΟ ΑΘΖΝΑ ΔΛΒΑΛ ΟΗΝΟΦΤΣΑ ΥΑΛΚΟΡ ΟΗΝΟΦΤΣΑ ΗΓΔΝΟΡ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΒΗΣΡΟΤΒΗΣ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΥΖΜΗΚΔ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΔ Β. ΔΛΛΑΓΟ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΒΑΦΟΣΔΥΝΗΚΖ ΘΔΑΛΟΝΗΚΖ ΤΠΟΤΝΟΛΑ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΑ ΤΝΟΛΟ Πεγή: Γ.Δ.Π.Α Α.Δ. 2.ΣΔΥΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΠΛΔΟΝΔΚΣΗΜΑΣΑ ΑΠΟ ΣΗ ΥΡΗΗ ΣΟΤ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ ΓΙΑ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ 2.1 Οηθνλνκηθά θαη Σερληθά Πιενλεθηήκαηα ζηε Βηνκεραλία Σα θαχζηκα πνπ ρξεζηκνπνηεί ε βηνκεραλία θαιχπηνπλ ηηο αλάγθεο ηε γηα θσηηζκφ, θίλεζε θαη ζέξκαλζε, απνηεινχλ φκσο θαη ηελ πξψηε χιε γηα ηηο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο ηεο ρεκηθήο βηνκεραλίαο. Σν ζχλνιν ησλ αλαγθψλ ηεο βηνκεραλίαο ζε θσηηζκφ θαιχπηνληαη κε απνθιεηζηηθή ρξήζε ηνπ ειεθηξηζκνχ. Οη αλάγθεο ζε θίλεζε ηεο βηνκεραλίαο θαιχπηνληαη ζην κέγηζην κέξνο ηνπο επίζεο κε ειεθηξηζκφ. Γηα ηηο βηνκεραληθέο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο, πνπ απαηηείηαη Θέξκαλζε, πξνζθέξνληαη πνιιά θαχζηκα, φπσο ηα πξντφληα πεηξειαίνπ, δηάθνξα ζηεξεά θαχζηκα θαη θπζηθά ην Φ.Α.. 32

38 Ζ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ Φ.Α ζαλ πξψηε χιε γηα ηελ ρεκηθή βηνκεραλία άλνημε κεγάινπο νξίδνληεο αλάπηπμεο ζ απηήλ. Όπσο είδακε θαη ζην θεθάιαην 1 ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ πνπ ρξεζηκνπνηεί ε βηνκεραλία, θαηαλαιίζθεηαη ζε ζεξκηθέο ρξήζεηο, άκεζεο ή έκκεζεο. Ζ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζε ζεξκηθέο ρξήζεηο ζηηο δηάθνξεο βηνκεραληθέο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο, πξνζθέξεη πνιιά ηερληθά θαη νηθνλνκηθά πιενλεθηήκαηα ζηελ βηνκεραλία. Ήδε αλαπηχμακε ηα αλακελφκελα απφ ηε ρξήζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ γηα ηε βηνκεραλία. Σα νθέιε απηά κπνξνχλ ζε ζπγθεθξηκέλεο πεξηπηψζεηο λα πξνζθέξνπλ ζεκαληηθά νηθνλνκηθά θαη πεξηβαιινληηθά νθέιε ζηε βηνκεραλία. Πξάγκαηη ε κηθξφηεξε ξχπαλζε, ηφζν γηα ην γεληθφηεξν πεξηβάιινλ, φζν θαη γηα ην πεξηβάιινλ εξγαζίαο, ηα κηθξφηεξα πνζνζηά ξππνγφλσλ νπζηψλ, έρνπλ ζε νξηζκέλεο βηνκεραλίεο ζεηηθέο επηπηψζεηο ζηελ παξαγσγηθή δηαδηθαζία θαη ζηελ πνηφηεηα ησλ παξαγφκελσλ πξντφλησλ. Σα βαζηθφηεξα πιενλεθηήκαηα πνπ πξνζθέξεη ην Φ.Α. θαηά ηε ρξήζε ηνπ ζε ζεξκηθέο ρξήζεηο ζηηο δηάθνξεο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο ζηε βηνκεραλία, ζε ηερληθφ θαη νηθνλνκηθφ επίπεδν, ζε ζρέζε κε ηα θαχζηκα είλαη: Μεγαιύηεξε νηθνλνκηθή απόδνζε Ζ κεγαιχηεξε νηθνλνκηθή απφδνζε αθνξά ην θφζηνο ζπγθεθξηκέλσλ ελεξγεηαθψλ δηεξγαζηψλ, αιιά αληαπνθξίλεηαη θαη ζην ζπλνιηθφ θφζηνο ησλ παξαγσγηθψλ δηαδηθαζηψλ, δεδνκέλνπ φηη ην θφζηνο ησλ ελεξγεηαθψλ δηεξγαζηψλ παξεκβαίλεη κε ζεκαληηθφ πνζνζηφ ζπλήζσο ζην ζπλνιηθφ θφζηνο. Ζ κεγαιχηεξε νηθνλνκηθή απφδνζε απφ 33

39 ηε ρξήζε ηνπ Φ.Α. ζαλ θαχζηκν ζηε βηνκεραλία έλαληη ησλ αληαγσληζηηθψλ θαπζίκσλ νθείιεηε: ηελ Τςειφηεξε ζεξκηθή απφδνζε ηνπ Φ.Α αλά ζεξκηδηθή κνλάδα ην κηθξφηεξν θφζηνο ηνπ αεξίνπ θαπζίκνπ αλά ζεξκηδηθή κνλάδα ζην ζεκείν ρξήζεο ηνπ, φρη κφλν ιφγσ ηεο ηηκήο αγνξάο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, αιιά θαη επεηδή ε ζπλερήο παξαιαβή ηνπ κέζσ αγσγνχ θαη ε θαηάξγεζε ηεο αλάγθεο γηα απνζήθεπζε έρεη ζαλ απνηέιεζκα κηθξφηεξεο απψιεηεο ζηε κεηαθνξά ηνπ αιιά θαη ζηε πιεξσκή ηεο αμίαο ηνπ εθ ησλ πζηέξσλ θαη φρη εθ ησλ πξνηέξσλ. ην κηθξφηεξν θφζηνο επελδχζεσλ ζε επελδχζεηο γηα ηηο εγθαηαζηάζεηο θαχζεο Φ.Α θαη γεληθφηεξα γηα ηηο ελεξγεηαθέο εγθαηαζηάζεηο ην κηθξφηεξν θφζηνο ζε επελδχζεηο γηα πεξηβαιινληηθέο εγθαηαζηάζεηο, δεδνκέλνπ φηη δελ είλαη αλαγθαίεο, φπσο είλαη γηα ηα άιια θαχζηκα. ηα κηθξφηεξα ιεηηνπξγηθά έμνδα, (θαηάξγεζε ιεηηνπξγηθψλ εμφδσλ απνζήθεπζεο θαη πξνζέξκαλζεο θαπζίκνπ, κείσζε δαπαλψλ απφ ηελ θαηάξγεζε ηεο αλάγθεο εζσηεξηθήο κεηαθνξάο ηνπ θαπζίκνπ κε αληιίεο θιπ.) Δμνηθνλόκεζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο Ζ εμνηθνλφκεζε απηή, πνπ απνηειεί γεληθφηεξν πιενλέθηεκα γηα ηε ρψξα, πξνέξρεηαη απφ ηελ θαηάξγεζε ησλ αληιηψλ κεηαθνξάο ηνπ θαπζίκνπ θαζψο θαη ηνπ ζπζηήκαηνο πξνζέξκαλζεο ηνπ, πνπ 34

40 απαηηνχληαη ζηελ πεηξειαίνπ Μαδνχη. πεξίπησζε ηεο ρξεζηκνπνίεζεο σο θαπζίκνπ Δπειημία ζηελ ιεηηνπξγία ησλ ζεξκηθώλ εγθαηαζηάζεσλ Οη εγθαηαζηάζεηο θαχζεο Φ.Α. παξέρνπλ ηε δπλαηφηεηα ηεο απμνκείσζεο ηνπ θνξηίνπ ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπο θαη δίλνπλ έηζη κία κεγάιε επειημία ζηηο ζεξκηθέο αιιά θαη παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο. Μηθξόηεξνη ρξόλνη εθθίλεζεο Οη εγθαηαζηάζεηο θαχζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ αθξηβψο γηαηί δελ απαηηνχλ πξνζέξκαλζε ή άιιεο πξνεξγαζίεο παξέρνπλ ηε δπλαηφηεηα ηαρείαο εθθίλεζεο ηνπο. Μεησκέλεο αλάγθεο ζπληήξεζεο Σν θπζηθφ αέξην ιφγσ ηεο θαζαξήο θαχζεο ηνπ έρεη κεησκέλεο αλάγθεο ζπληήξεζεο θαη απαηηεί κηθξφηεξνπο ρξφλνπο ζπληήξεζεο. Οη εγθαηαζηάζεηο θαχζεο Φ.Α. δελ είλαη πεξίπινθεο φπσο ησλ αληαγσληζηηθψλ θαπζίκσλ. Απμεκέλε παξαγσγηθόηεηα Όια ηα παξαπάλσ πιενλεθηήκαηα νδεγνχλ ζην απνηέιεζκα κηαο απμεκέλεο παξαγσγηθφηεηαο, πνπ επαπμάλεηαη απφ ην γεγνλφο φηη ππάξρεη ε δπλαηφηεηα εχθνιεο ρξεζηκνπνίεζεο, αλ θξηζεί ζπκθέξνλ, πην εμειηγκέλσλ ιεηηνπξγηψλ απηνκαηηζκνχ. Δπίζεο ε παξαγσγηθφηεηα επαπμάλεηαη κε ηελ εθαξκνγή κεζφδσλ λέσλ ηερλνινγηψλ γηα αέξην 35

41 θαχζηκν, κε ηηο νπνίεο εμνηθνλνκείηαη ελέξγεηα θαη επέξρεηαη βειηίσζε ζηελ πνηφηεηα ησλ πξντφλησλ. 2.2 Σερληθά θαη νηθνλνκηθά πιενλεθηήκαηα ζηηο δηάθνξεο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο Οη βηνκεραληθέο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο γηα ηηο νπνίεο απαηηείηαη ζέξκαλζε, δηαθξίλνληαη αλάινγα κε ηηο ζεξκνθξαζίεο πνπ πξέπεη λα εθαξκνζηνχλ γηα ηελ επίηεπμε ηνπο, ζε δχν θαηεγνξίεο. o ηηο δηαδηθαζίεο ζεξκνθξαζηψλ (<500 C) φπνπ έρνπκε έκκεζε ζέξκαλζε θπξίσο αηκφ ή άιιν κέζν (ιάδη θ.α.) o ηηο δηαδηθαζίεο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ (>500C) φπνπ έρνπκε θπξίσο άκεζε ζέξκαλζε. Οη βαζηθνί αληαγσληζηέο θαη ζηηο δχν θαηεγνξίεο είλαη ν άλζξαθαο θαη ηα πξντφληα πεηξειαίνπ. Σα πιενλεθηήκαηα ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ είλαη πνιχ ζεκαληηθά θαη ζηηο δχν δηαδηθαζίεο. Γηαδηθαζίεο ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ Γηα ηελ θαηεγνξία ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ, νη ηέζζεξηο βαζηθέο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο είλαη ε ζέξκαλζε πγξψλ, ε μήξαλζε, ε απφζηαμε θαη ε εμάηκηζε. Πεξίπνπ ην 90% ηεο απαηηνχκελεο ελέξγεηαο γηα ηηο δηαδηθαζίεο απηέο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ παξαγσγή αηκνχ θαη έκκεζα κε ηνλ αηκφ εμππεξεηνχληαη νη ζεξκηθέο αλάγθεο ησλ παξαγσγηθψλ δηαδηθαζηψλ απηψλ. Απηφ πξνβιέπεηαη λα ζπλερηζηεί θαη ζην κέιινλ. Έηζη αλαπηχρζεθαλ 3 θαηεπζχλζεηο ηερλνινγηψλ: 36

42 1. Αληηθαηάζηαζε αηκνχ κε ζπζηήκαηα άκεζεο θαχζεο αεξίνπ 2. Κεληξηθνί αηκνιέβεηεο κεγαιχηεξεο απνδφζεσο 3. Μεγάιεο θιίκαθαο ζπζηήκαηα ζπκπαξαγψγεο κε άκεζε θαχζε θαη παξαγσγή αηκνχ Σα ηειεπηαία ρξφληα, δχν ζπζηήκαηα πςειήο απφδνζεο κε θπζηθφ αέξην έρνπλ αλαπηπρζεί γηα ηελ αληηθαηάζηαζε ηνπ αηκνχ: Ζ ζέξκαλζε κε άκεζε επαθή Ζ ζέξκαλζε κε βπζηζκέλν ζ απηφ ζσιήλα. Ζ αλάπηπμε απηφλνκσλ ηνπηθψλ γελλεηξηψλ αηκνχ ζα ζπκπιεξψλεη απηέο ηηο ηερληθέο θαη ζα εμαιείθεη ηελ αλάγθε γηα θεληξηθνχο ιέβεηεο. ε πνιιέο δηαδηθαζίεο μεξάλζεσο, ηα ζπζηήκαηα άκεζεο θαχζεο έρνπλ ήδε γίλεη απνδεθηά. ηελ θισζηνυθαληνπξγία ν αηκφο ρξεζηκνπνηείηαη ζε κεγάιν βαζκφ γηα ηε ζέξκαλζε θαη ε ρξήζε ζέξκαλζεο αέξνο κε άκεζε θαχζε θπζηθνχ αεξίνπ έρεη νδεγήζεη ζε εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο πνπ μεπεξλά ην 45%. Ζ δηείζδπζε ζηελ αγνξά ηνπ Φ.Α. απμήζεθε πεξαηηέξσ κε ηελ αλάπηπμε θαπζηήξσλ πνιχ ρακειψλ εθπνκπψλ NOx γηα ηελ μήξαλζε πιηθψλ ηξνθήο θαη άιισλ επαίζζεησλ πιψλ. Ζ εμάηκηζε θαη ε απφζηαμε είλαη παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο νπνχ θαηά παξάδνζε ε βηνκεραλία Φ.Α. είρε κηθξή ζρέζε. Παξ φια απηά, ε αλάπηπμε ζπζηεκάησλ επαλαζπκπίεζεο αηκνχ κε θαχζε αεξίνπ, εμαηκηζηήξσλ θαη αγσγψλ ζεξκφηεηαο, πξφζθεξε κηα επθαηξία γηα ηελ 37

43 αλάπηπμε ηνπ ξφινπ ηνπ αεξίνπ εθεί φπνπ ηα θεληξηθά ζπζηήκαηα αηκνχ έρνπλ θπξηαξρήζεη. Γηα παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο κεγάιεο θιίκαθαο, είλαη ζεκαληηθφ λα ιεθζεί ππφςε θαη λα κειεηεζεί ν ζρεδηαζκφο νιφθιεξνπ ηνπ ζπζηήκαηνο θαη φρη κφλν ησλ επί κέξνπο κνλάδσλ Γηαδηθαζίεο Τςειψλ Θεξκνθξαζηψλ Οη δηαδηθαζίεο πςειήο ζεξκνθξαζίαο, ππάξρνπλ θπξίσο ζηηο βηνκεραλίεο ζηδήξνπ, ράιπβα θαη γεληθφηεξα ζηηο κεηαιινπξγηθέο βηνκεραλίεο θαζψο θαη ζηηο βηνκεραλίεο ηζηκέληνπ γηα ηηο νπνίεο ε θχξηα θαχζηκε χιε είλαη ζπλήζσο ην θάξβνπλν. Παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ γηα ηηο νπνίεο ρξεζηκνπνηείηαη ην αέξην είλαη ε επαλαζέξκαλζε κεηάιισλ, ζεξκηθέο επεμεξγαζίεο κεηάιισλ, ηήμε γπαιηνχ θαη ζεξκηθή επεμεξγαζία πεινχ. ηηο κεγάιεο θιίκαθαο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, ην αέξην έρεη αληαγσληζηή ην πεηξέιαην. Γηα ηηο δηαδηθαζίεο κηθξήο θιίκαθαο ν βαζηθφο αληαγσληζηήο είλαη ν ειεθηξηζκφο. Σα κεγαιχηεξα ηερλνινγηθά επηηεχγκαηα εληνπίδνληαη ζηελ αλάπηπμε θακίλσλ. Έρνπλ γίλεη βειηηψζεηο πνπ κπνξνχλ λα απμήζνπλ ηελ απφδνζε, ηελ παξαγσγηθφηεηα θαη λα πξνζζέζνπλ επειημία. Δπίζεο έρνπλ αλαπηπρζεί ζπζηήκαηα ειέγρνπ ηεο αλαινγίαο αέξα-θαπζίκνπ. Μαδί κε ηελ λνκνζεζία γηα ηνλ πεξηνξηζκφ ησλ εθπνκπψλ ζε NOx, νη εμειίμεηο πξνρσξνχλ θαη ζπγθεληξψλνληαη θαη ζηελ παξαγσγή θαπζηήξσλ ρακειψλ εθπνκπψλ NOx, ψζηε νη εθπνκπέο λα βξίζθνληαη εληφο ησλ νξίσλ ησλ θαλνληζκψλ. Σα ζπζηήκαηα ηαρείαο ζέξκαλζεο 38

44 βξίζθνληαη ζήκεξα ζε άκεζν αληαγσληζκφ κε ηνλ ειεθηξηζκφ ζε παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο κηθξήο θιίκαθαο. Σα πνζνζηά εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο, πνπ πξνθχπηνπλ απφ ηελ αληηθαηάζηαζε ηνπ καδνχη κε θπζηθφ αέξην (ζχκθσλα κε ζηνηρεία σλ ππεξεζηψλ ηεο ΓΔΠΑ) ζε κηα ηππηθή πεξίπησζε αληηθαηάζηαζεο είλαη: - Απφ αχμεζε βαζκνχ απφδνζεο 1,0-2,5% - Απφ κε αλάγθε πξνζέξκαλζεο δεμακελήο απνζήθεπζεο 1,5-2,5% - Απφ ηε κε δέζκεπζε θεθαιαίνπ γηα ηε δηαηήξεζε απνζέκαηνο πεηξειαίνπ 1,0-2,0% - Απφ ιηγφηεξε ζπληήξεζε 1,0-2,0% - Απφ κηθξφηεξε ειεθηξηθή θαηαλάισζε 0,3-0,5% - Απφ κε αλάγθε εθλέθσζεο 0,5-1,0% ΤΝΟΛΟ 5,3-11,0% χκθσλα επίζεο κε ζηνηρεία ηεο ΓΔΠΑ ζηνλ πίλαθα 6., θαίλεηαη φηη ηα πιενλεθηήκαηα ηεο ρξήζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζηελ πεξίπησζε ησλ βηνκεραληθψλ ζεξκηθψλ δηεξγαζηψλ (industrial processes) είλαη ζεκαληηθά, δειαδή: Δμνηθνλφκεζε θαπζίκνπ 1,-30% θαη ζηελ κεηαιινπξγηθή βηνκεραλία κέρξη 60%. Κφζηνο εμνπιηζκνχ, πξνθεηκέλνπ λα αξρίζεη κηα λέα δηαδηθαζία, ρακειφηεξν θαηά 30-50%. Δπίζεο ζα πξέπεη λα ηνλίζνπκε θαη εδψ, φπσο θαη ζην θεθάιαην 1 φηη ππάξρνπλ ηα πιενλεθηήκαηα: Σνπ ρακειφηεξνπ θφζηνπο ζπληήξεζεο Σνπ βειηησκέλνπ ηξφπνπ κεηαθνξάο θαη ειέγρνπ ηεο ζεξκνθξαζίαο Σεο αχμεζεο ηεο παξαγσγηθφηεηαο ζε δηεξγαζίεο μήξαλζεο 39

45 ε πνιιέο πεξηπηψζεηο αχμεζε ηεο πνηφηεηαο ησλ Πίλαθαο 6. πξντφλησλ. ΑΤΞΗΗ ΑΠΟΓΟΣΙΚΟΣΗΣΑ ΑΠΟ ΣΗ ΥΡΗΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ Βηνκεραληθή δηεξγαζία Τπνθαζηζηάκελν θαύζηκν % Οηθνλνκία θαπζίκνπ % Αύμεζε παξαγσγηθόηεηαο Τςηθάκηλνο Κψθ Παξαγσγή ράιπβα Αέξην θσθεξίαο 2-6 Μεηαιινπξγία ραιθνχ Κάξβνπλν Μεηαιινπξγία ραιθνχ Μαδνχη Κεξακηθά Μαδνχη 1-3 Ξήξαλζε Μαδνχη Παξαγσγή αινπκηλίνπ Κάξβνπλν Παξαγσγή αινπκηλίνπ Μαδνχη 5 Μεηαιινπξγία κνιχβδνπ Κψθ Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Σν κεγαιχηεξν πιενλέθηεκα φκσο είλαη νη κεγαιχηεξεο δπλαηφηεηεο άκεζεο ρξήζεο ηεο θιφγαο, ιφγσ ηεο θαζαξφηεηαο απηήο. Γηα λα γίλεη θαηαλνεηή ε σθέιεηα απφ ηελ εμνηθνλφκεζε πνπ πξνθχπηεη κε ηε ρξήζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, πξέπεη λα ζεκεηψζνπκε πφζν ζπκκεηέρεη ην θφζηνο ελέξγεηαο ζην ζπλνιηθφ θφζηνο ηειηθνχ πξντφληνο γηα ηα δηάθνξα είδε βηνκεραληψλ. 40

46 χκθσλα ινηπφλ κε ηα δηάθνξα δηεζλή ζηνηρεία ην πνζνζηφ απηφ έρεη σο εμήο: - Υαιπβνπξγία 13,0% - Σζηκεληνβηνκεραλία 19,0% - Βαζηθή ρεκηθή βηνκεραλία 5,0% - Βηνκεραλία γπαιηνχ 9,0% - Κεξακηθά 7,5% - Μεηαιινπξγία ζηδεξνχρσλ κεηάιισλ 11,0% - Μεραλνινγηθέο θαηαζθεπέο 1,5% - Βηνκεραλία ράξηνπ 6,0% 3. ΤΓΚΡΙΣΙΚΑ ΠΛΔΟΝΔΚΣΗΜΑΣΑ ΣΟΤ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ ΓΙΑ ΣΟ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΚΟ ΣΟΜΔΑ ΣΗΝ ΔΛΛΑΓΑ 3.1 Γεληθά Απφ ηελ δεθαεηία ηνπ 1970 έρνπλ εθπνλεζεί πνιιέο νηθνλνκηθέο κειέηεο γηα ηελ βησζηκφηεηα ηεο ρξήζεο ηνπ Φ.Α. ζηελ βηνκεραλία θαη ηεο επίδξαζεο ηνπ ζην ελεξγεηαθφ ηζνδχγην ηεο ρψξαο. Ζ Δπξψπε θαη εηδηθφηεξα ε Δπξσπατθή θνηλφηεηα αλαγλσξίδνληαο φια ηα νθέιε ηνπ Φ.Α. επηζπκεί θαη πξνσζεί νινηαρψο ηε δηείζδπζή ηνπ ζε φιεο ηηο ρψξεο. Υαξαθηεξηζηηθφ είλαη φηη ην κεξίδην ηνπ Φ.Α. ζηηο ζπλνιηθέο αλάγθεο πξσηνγελνχο ελέξγεηαο ησλ Δπξσπατθψλ Κνηλνηήησλ απμήζεθε ζεακαηηθά, απφ 18% πνπ ήηαλ ην 1990 ζην 23% ην

47 Ζ εηζαγσγή ηνπ Φ.Α ζηελ ρψξα καο θαη ζην ελεξγεηαθφ ηεο ηζνδχγην, επεξέαζε ηελ ελεξγεηαθή, βηνκεραληθή θαη νηθνλνκηθή αλάπηπμε ηεο ρψξαο αιιά θαη πξφζθεξε ζεκαληηθά θνηλσληθά νθέιε. Δπεηδή ην έξγν ηνπ Φ.Α. είλαη έξγν εληάζεσο θεθαιαίνπ, φπσο φια ηα κεγάια ελεξγεηαθά έξγα, μεθεχγεη απφ ηνπο ζπλήζεηο νξίδνληεο πξνγξακκαηηζκνχ ηεο πεληαεηίαο ή ηεο δεθαεηίαο. Οπζηαζηηθά επεθηείλεηε πέξα θαη απφ ηελ 25εηία. Τπάξρνπλ πνιιά νπζηαζηηθά νθέιε θαη πιενλεθηήκαηα (απνηηκνχκελα ή φρη ζε ζπγθεθξηκέλα νηθνλνκηθά κεγέζε) κε γεληθφ ελδηαθέξνλ φρη κφλν γηα ηελ ελεξγεηαθή θαη εζληθή νηθνλνκία αιιά θαη γηα ην θνηλσληθφ ζχλνιν, ηα νπνία ζα πξνθχςνπλ αλ εθαξκνζηνχλ ζπληνληζκέλα κέηξα πξνψζεζεο ηνπ Φ.Α. ζηηο θαηάιιειεο ρξήζεηο. Σα πην ζπνπδαία απφ ηα νθέιε απηά είλαη: Γηεχξπλζε ηεο ελεξγεηαθήο βάζεο, κε φια ηα πιενλεθηήκαηα πνπ πξνζθέξεη: a) Ζ κείσζε απφ ηελ εμάξηεζε ηνπ πεηξειαίνπ b) Ζ επαχμεζε ηεο πνιιαπιφηεηαο θαη δηαθνξνπνίεζεο ησλ πεγψλ ελέξγεηαο πνπ πξνζθέξνληαη θαη θπξίσο c) Ζ βειηίσζε ηνπ ζπληειεζηή ειαζηηθφηεηαο ηεο πξσηνγελνχο ελέξγεηαο εκαληηθή απνξξχπαλζε απφ ηε ρξήζε ηνπ Φ.Α. ζηηο θεληξηθέο ζεξκάλζεηο, ζηελ βηνκεραλία θαη ηε βηνηερλία, θπξίσο ζε βεβαξεκέλα αζηηθά θέληξα φπσο ε Αζήλα, ν Πεηξαηάο θαη ε Θεζζαινλίθε. 42

48 Πξνψζεζε ηεο βηνκεραληθήο αλάπηπμεο απφ ηηο δπλαηφηεηεο εμέιημεο πνπ πξνζθέξεη ζηελ ειιεληθή βηνκεραλία ε δηείζδπζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ. 3.2 Πιενλεθηήκαηα Γηα ην Πεξηβάιινλ από ηε ρξήζε ηνπ θπζηθνύ αεξίνπ ζηε βηνκεραλία Σν Φπζηθφ αέξην έρεη ειάρηζηε ζπκκεηνρή ζηε ζπλνιηθή εθπνκπή δηνμεηδίνπ ηνπ ζείνπ (SO 2 ), άθαπζησλ πδξνγνλαλζξάθσλ (HC) θαη αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαη θαπλνχ. Δπηπξφζζεηα κπνξεί λα αλαθεξζεί φηη θαηά ηελ θαχζε Φ.Α. εθιχνληαη δχν πεξίπνπ θνξέο ιηγφηεξα νμείδηα ηνπ αδψηνπ (NOx) ζε ζρέζε κε ηελ θαχζε ηνπ θάξβνπλνπ ή ηνπ ιηγλίηε. Αλαιπηηθφηεξα ηα νηθνινγηθά πιενλεθηήκαηα ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ είλαη: 1. θακηά δηεξγαζία κεηαηξνπήο 2. κεηαθνξά ζηελ μεξά κέζα ζην έδαθνο 3. κε δειεηεξηψδεο γηα ην έδαθνο θαη ηα χδαηα 4. ζρεδφλ θαζαξφ απφ ζείν 5. θαζαξφ απφ νξγαληθά ζπλδεδεκέλν άδσην 6. θαζαξφ απφ ζθφλε 7. θαζαξφ απφ βαξέα κέηαιια 8. θαχζε ρσξίο παξαγσγή βιαβεξψλ νπζηψλ 9. θαχζε κε ζρεηηθά ρακειή παξαγσγή CO2 43

49 10. θαχζε ρσξίο παξαγσγή αηζάιεο 11. θαλέλα πξφβιεκα επεμεξγαζίαο θαπζαεξίσλ. 3.3 Η πκβνιή ηνπ Φπζηθνύ Αεξίνπ ζηε Μείσζε ησλ Δθπεκπόκελσλ Ρύπσλ θαηά ηηο Καύζεηο. Καηά ηε δηεξγαζία ηεο θαχζεο ζρεκαηίδνληαη ρεκηθέο ελψζεηο νη νπνίεο εθιχνληαη ζην πεξηβάιινλ πξνθαιψληαο αηκνζθαηξηθή ξχπαλζε. Οη θπξηφηεξνη ξχπνη είλαη: 1. ην δηνμείδην ηνπ ζείνπ (SO2) 2. ηα νμείδηα ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ) 3. ην κνλνμείδην ηνπ άλζξαθα (CO) 4. ηα αησξνχκελα ζσκαηίδηα 5. νη άθαπζηνη πηεηηθνί πδξνγνλάλζξαθεο Σν Φπζηθφ Αέξην ιφγσ ηεο κνξθήο θαη ηεο ζχζηαζήο ηνπ ζεσξείηαη θαη εμνρήλ νηθνινγηθφ θαχζηκν. ηνλ Πίλαθα 7. πνπ αθνινπζεί παξνπζηάδνληαη ηππηθέο ηηκέο κε ειεγρφκελσλ ξχπσλ πνπ εθπέκπνληαη θαηά ηελ θαχζε δηαθφξσλ θαπζίκσλ ζε κνλάδα αηκνπαξαγσγήο. 44

50 Πίλαθαο 7. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Απφ ηνλ Πίλαθα 7. πξνθχπηεη φηη ην Φπζηθφ Αέξην εθπέκπεη ζε ζρέζε κε ην Μαδνχη πνπ απνηειεί ην θχξην θαχζηκν ηεο Βηνκεραλίαο: θνξέο ιηγφηεξν δηνμείδην ηνπ ζείνπ (SO2) 2 θνξέο ιηγφηεξν κνλνμείδην ηνπ άλζξαθα (CO) 24 θνξέο ιηγφηεξα ζσκαηίδηα 3 θνξέο ιηγφηεξνπο άθαπζηνπο πδξνγνλάλζξαθεο 1,7 θνξέο ιηγφηεξα νμείδηα ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ) (Πεγή Internet). Ζ ρξήζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ ζπκβάιεη επίζεο, ζηνλ πεξηνξηζκφ ησλ κεηαιιηθψλ ξχπσλ. ηνλ άλζξαθα θαη ζην πεηξέιαην ππάξρνπλ π.ρ. ίρλε πδξαξγχξνπ, κνιχβδνπ, βαλαδίνπ θαη ληθειίνπ ηα νπνία δελ πεξηέρνληαη ζην Φπζηθφ Αέξην. Όπσο θαίλεηαη θαη ζηνλ Πίλαθα 7. ηα νμείδηα ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ) είλαη ν κφλνο ξχπνο ηνπ νπνίνπ ε εθπνκπή δελ κεηψλεηαη ζεκαληηθά κε ηε ρξήζε ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ θαζψο ν ζρεκαηηζκφο ησλ νμεηδίσλ ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ) νθείιεηαη ζην άδσην πνπ πάληα πεξηέρεηαη ζηνλ αλαγθαίν γηα ηελ θαχζε αέξα. 45

51 Ζ πνζφηεηά ηνπο εμαξηάηαη απφ ηε ζεξκνθξαζία, ην ρξφλν παξαγσγήο ησλ απαεξίσλ θαη ηελ πεξίζζεηα νμπγφλνπ ζην ζάιακν θαχζεο, πνπ σζηφζν γηα ην Φπζηθφ Αέξην είλαη κηθξφηεξε απφ φηη γηα παξάδεηγκα ζην καδνχη. Τπάξρνπλ δηεζλψο, δχν κέζνδνη γηα ηε κείσζε ησλ παξαγφκελσλ νμεηδίσλ ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ). Ζ πξψηε ζηεξίδεηαη ζηελ θαηαιπηηθή επεμεξγαζία ησλ απαεξίσλ θαη ε δεχηεξε ζε επεκβάζεηο ζηε δηεξγαζία ηεο θαχζεο. Μειέηε πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε απφ ην Ηλζηηηνχην Δξεπλψλ Ζιεθηξηθήο Δλέξγεηαο ησλ ΖΠΑ έδεημε φηη ε κέζνδνο θαηαιπηηθήο επεμεξγαζίαο απαεξίσλ έρεη δηπιάζην θφζηνο απφ απηήλ ησλ επεκβάζεσλ ζηε δηεξγαζία ηεο θαχζεο. Δπεκβάζεηο απηήο ηεο κνξθήο είλαη νη εμήο: Υξήζε ζπζηήκαηνο δηπιήο θαχζεο. πλίζηαηαη ζηε δηεμαγσγή ηεο θαχζεο ζε δχν θάζεηο. Αξρηθά θαίγεηαη κίγκα πινχζην ζε θαχζηκν (κε πξσηνγελέο ξεχκα αέξα) θαη ζηε ζπλέρεηα ε θαχζε ζπκπιεξψλεηαη κε πξνζζήθε δεπηεξνγελνχο ξεχκαηνο αέξα. Υξήζε θαπζηήξσλ κεησκέλεο παξαγσγήο νμεηδίσλ ηνπ αδψηνπ (ΝΟρ). Υξήζε ζπζηήκαηνο δηπιήο έγρπζεο θαπζίκνπ. Ζ αηκνζθαηξηθή ξχπαλζε κπνξεί λα πεξηνξηζηεί ζεκαληηθά θαη κέζσ ηεο κείσζεο ηεο θαηαλάισζεο θαπζίκνπ ε νπνία επηηπγράλεηαη κε ηε βειηίσζε ηνπ βαζκνχ απφδνζεο ηεο θαχζεο. Σν Φπζηθφ Αέξην, φπσο ήδε πξναλαθέξζεθε, παξνπζηάδεη απμεκέλν βαζκφ απφδνζεο θαηά ηε ρξήζε ηνπ, πξνζθέξνληαο κείσζε ηεο θαηαλάισζεο θαπζίκσλ θαηά 4-10%. Δπηπιένλ επηηξέπεη ηελ αλάπηπμε λέσλ ηερλνινγηψλ κε πςειφ ελεξγεηαθφ βαζκφ απφδνζεο. Υαξαθηεξηζηηθφ παξάδεηγκα είλαη νη κνλάδεο ειεθηξνπαξαγσγήο ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ (εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο 18-20%) ζπκπαξαγσγήο ειεθηξηζκνχ θαη ζεξκφηεηαο. 46

52 ηνλ Πίλαθα 8. ζπγθξίλνληαη νη πεξηβαιινληηθέο επηπηψζεηο απφ ηε ιεηηνπξγία δηαθφξσλ κνλάδσλ ειεθηξνπαξαγσγήο. 47

53 Πίλαθαο 8. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 48

54 4.ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΔ ΚΑΙ ΣΟΙΥΔΙΑ ΚΟΣΟΤ ΓΙΑ ΣΗΝ ΤΠΟΚΑΣΑΣΑΗ ΑΛΛΩΝ ΚΑΤΙΜΩΝ ΜΔ ΣΟ ΦΤΙΚΟ ΑΔΡΙΟ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ 4.1 Γεληθά ζηνηρεία Γηα λα κπνξέζεη λα δηεηζδχζεη ην θπζηθφ αέξην ζηελ ειιεληθή βηνκεραλία απαηηείηαη λα γίλνπλ ζηηο επί κέξνπο βηνκεραλίεο κεηαηξνπέο ζηηο εγθαηαζηάζεηο ηνπο ψζηε λα κπνξέζνπλ λα ππνθαηαζηήζνπλ ηα άιια θαχζηκα πνπ ρξεζηκνπνηνχλ. Οη κεηαηξνπέο απηέο κπνξεί λα έρνπλ σο ζηφρν είηε ηελ απνθιεηζηηθή ηξνθνδφηεζε ησλ βηνκεραληψλ απηψλ ζην κέιινλ κε θπζηθφ αέξην είηε ηελ ελαιιαθηηθή ηνπο ηξνθνδφηεζε κε θπζηθφ αέξην παξάιιεια κε ην θαχζηκν πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ζήκεξα. Πξνθαλψο, ζηηο πεξηπηψζεηο πνπ επί κέξνπο ζπγθεθξηκέλεο βηνκεραλίεο έρνπλ ήδε εγθαηαζηάζεηο αεξίσλ θαπζίκσλ (φπσο γηα παξάδεηγκα αέξην θαχζηκν απφ ηελ ΓΔΦΑ ή πγξαέξην) ην θφζηνο κεηαηξνπήο ησλ εγθαηαζηάζεψλ ηνπο γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ ειαρηζηνπνηείηαη. Γηα λα απνθαζίζεη κηα βηνκεραλία λα κεηαηξέςεη ηηο εγθαηαζηάζεηο ηεο γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ, φπσο πξνέθπςε θαη απφ ηελ έξεπλα αγνξάο ζηε βηνκεραλία πνπ έγηλε ζηα πιαίζηα κειέηεο, ζα πξέπεη ην θπζηθφ αέξην λα κπνξεί λα αληαγσληζηεί νηθνλνκηθά ηα θαχζηκα (καδνχη, Νηήδει θαη LPG) ή ηελ ειεθηξηθή ελέξγεηα πνπ ζα ππνθαηαζηήζεη. Ζ νηθνλνκηθφηεηα ηεο ππνθαηάζηαζεο αθ ελφο κελ έρεη ηελ έλλνηα φηη ε ζχγθξηζε γίλεηαη κε βάζε ηελ θαζαξή ζεξκνγφλν απφδνζε ησλ θαπζίκσλ αθ εηέξνπ δε φηη ιακβάλεηαη ππφςε φρη κφλν ε δαπάλε ηνπ θαπζίκνπ (θπζηθνχ αέξηνπ θαη ππνθαζηζηάκελνπ) αιιά θαη ην θφζηνο επέλδπζεο γηα ηελ κεηαηξνπή ησλ εγθαηαζηάζεσλ ζηε βηνκεραλία γηα λα κπνξέζεη λα ρξεζηκνπνηήζεη θπζηθφ αέξην. 49

55 Απφ ηελ έξεπλα αγνξάο ζηε βηνκεραλία επίζεο πξνέθπςε φηη ελδηαθέξεη ηδηαίηεξα ηε βηνκεραλία ε καθξνπξφζεζκε αμηνπηζηία ηεο ηηκνιφγεζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, αθνχ ζην ζέκα ηεο ηηκνιφγεζεο ησλ θαπζίκσλ θαη ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο ε κέρξη ζήκεξα θξαηηθή πνιηηηθή δελ έρεη δψζεη ηέηνηα δείγκαηα θαη έρεη πξνθαιέζεη πξνβιήκαηα ζηε βηνκεραλία (αλαθέξεηαη ζπγθεθξηκέλα ε ζρεηηθά κεγάιε αλαηίκεζε ηνπ LPG πνπ πξνθάιεζε αχμεζεο ηνπ βηνκεραληθνχ θφζηνπο ζε βηνκεραλίεο πνπ κφιηο είραλ κεηαηξέςεη ηηο εγθαηαζηάζεηο ηνπο ψζηε λα είλαη ζε ζέζε λα ρξεζηκνπνηήζνπλ απηφ ην αέξην θαχζηκν). Γεληθφηεξα κπνξεί λα ιερζεί φηη νη επί κέξνπο παξάκεηξνη (θξηηήξηα) γηα λα απνθαζίζεη κηα βηνκεραλία λα κεηαηξέςεη ηηο εγθαηαζηάζεηο ηεο ψζηε λα κπνξεί λα ρξεζηκνπνηήζεη θπζηθφ αέξην είλαη νη αθφινπζνη: πλνιηθφ θφζηνο επέλδπζεο κεηαηξνπήο ησλ εγθαηαζηάζεσλ γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ Κφζηνο θαπζίκνπ (θπζηθνχ αεξίνπ θαη ππνθαζηζηάκελνπ) Γηαθαηλφκελε καθξνπξφζεζκε αμηνπηζηία ηηκνιφγεζεο θπζηθνχ αεξίνπ Δλεξγεηαθή απνδνηηθφηεηα (θπζηθνχ αεξίνπ θαη ππνθαζηζηάκελνπ) Δθπνκπή ξχπσλ (θπζηθνχ αεξίνπ θαη ππνθαζηζηάκελνπ θαπζίκνπ). Όια ελ γέλεη ηα έξγα κεηαηξνπήο ησλ εγθαηαζηάζεσλ βηνκεραληψλ ψζηε λα κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηήζνπλ θπζηθφ αέξην κπνξνχκε λα ηα ρσξίζνπκε ζηηο εμήο θχξηεο θαηεγνξίεο εξγαζηψλ: 50

56 Δγθαηάζηαζε ζηαζκνχ κέηξεζεο θαη ξχζκηζεο (αλαθέξεηαη θαη ζαλ ππνζηαζκφο ηξνθνδνζίαο κε θπζηθφ αέξην) πνπ πεξηιακβάλεη φξγαλα κείσζεο θαη ξχζκηζεο ηεο πίεζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ θαζψο θαη φξγαλα κέηξεζεο Καηαζθεπή εζσηεξηθνχ δηθηχνπ δηαλνκήο ηεο βηνκεραλίαο (πεξηιακβάλνληαη θαη ηα εμαξηήκαηα ηνπ δηθηχνπ δηαλνκήο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ) Δγθαηάζηαζε θαπζηήξσλ θπζηθνχ αεξίνπ πνπ ρσξίδνληαη ζε θαπζηήξεο γηα ιέβεηεο θαη ζε θαπζηήξεο γηα ηηο δηάθνξεο βηνκεραληθέο δηεξγαζίεο άκεζεο ρξήζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ Δγθαηάζηαζε δηαηάμεσο ηξνθνδνζίαο κε θπζηθφ αέξην (gas train) πνπ πεξηιακβάλεη ζθαηξηθή βάλα δηαθνπήο, θίιηξν θπζηθνχ αεξίνπ, ξπζκηζηή πίεζεο, πηεδνζηάηε, δπν ζσιελνεηδέο βαιβίδεο, αζθαιηζηηθά, θαη βαιβίδεο εθηφλσζεο. Ζ αθξηβήο δηάηαμε ηεο εγθαηάζηαζεο ηξνθνδνζίαο εμαξηάηαη απφ ηε δπλακηθφηεηα ηεο εγθαηάζηαζεο θαη ηνπο θαλνληζκνχο πνπ εθαξκφδνληαη Μεηαηξνπέο ζηνλ ελεξγεηαθφ εμνπιηζκφ (ζηνπο ιέβεηεο, θιηβάλνπο, θνχξλνπο θιπ) πνπ ρσξίδνληαη ζε δχν κεγάιεο επηκεξείο θαηεγνξίεο πνπ αλαθέξνληαη πην θάησ Μεηαηξνπέο ζε εμαεξηζκνχο ρψξσλ θαη θακηλάδεο. Οη κεηαηξνπέο ηνπ ελεξγεηαθνχ εμνπιηζκνχ βηνκεραληψλ γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ (πνπ αλαθέξνληαη πην πάλσ) ζπλήζσο δηαθξίλνληαη ζε δπν θχξηεο ππνθαηεγνξίεο: ΜΔΣΑΡΣΟΠΔ Δ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΔ ΜΔ ΛΔΒΖΣΔ Οη κεηαηξνπέο εγθαηαζηάζεσλ πνπ πεξηέρνπλ ΛΔΒΖΣΔ αθνξνχλ βηνκεραληθέο δηεξγαζίεο ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ, έκκεζεο ρξήζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ, πνπ θπξηαξρνχλ ζηηο βηνκεραλίεο 51

57 ηξνθίκσλ θαη πνηψλ, ζηηο θισζηνυθαληνπξγίεο, ζηηο ραξηνπνηίεο θιπ. Δηδηθφηεξα, δηεπθξηλίδεηαη φηη νη κεηαηξνπέο ζηνπο ΛΔΒΖΣΔ έρνπλ ζρέζε θπξίσο κε δηαθνξέο πνπ παξνπζηάδεη ην θπζηθφ αέξην σο πξνο ηα άιια θαχζηκα (ιηζάλζξαθαο, πεηξέιαην θαη Νηήδει) ζην ζέκα ηνπ ΣΡΟΠΟΤ ΜΔΣΑΓΟΖ ΘΔΡΜΟΣΖΣΑ. Οη κεηαηξνπέο ηεο παξνχζαο θαηεγνξίαο είλαη αξηζκεηηθά ζεκαληηθφ πνζνζηφ ηνπ ζπλνιηθνχ αξηζκνχ κεηαηξνπψλ ζηε βηνκεραλία. ΜΔΣΑΡΣΟΠΔ Δ ΒΗΟΜΖΥΑΝΗΔ ΜΔ ΚΛΗΒΑΝΟΤ, ΦΟΤΡΝΟΤ ΚΛΠ. Οη κεηαηξνπέο εγθαηαζηάζεσλ πνπ πεξηέρνπλ ΚΛΗΒΑΝΟΤ, ΦΟΤΡΝΟΤ ΚΛΠ. αθνξνχλ βηνκεραληθέο δηεξγαζίεο άκεζεο ρξήζεο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ θαη θπξηαξρνχλ ζηηο βηνκεραλίεο πνπ παξάγνπλ νηθνδνκηθά πιηθά (ηνχβια, θεξακίδηα θιπ), ζηηο παινπξγίεο, ζηηο βηνκεραληθέο θαηεξγαζίεο κεηάιισλ θιπ. Οη κεηαηξνπέο ζηνπο ΚΛΗΒΑΝΟΤ, ΦΟΤΡΝΟΤ ΚΛΠ. έρνπλ θπξίσο ζρέζε θπξίσο κε ηα ηερληθά (ιεηηνπξγηθά) πιενλεθηήκαηα πνπ παξνπζηάδεη ην θπζηθφ αέξην απφ ηα άιια θαχζηκα φπσο γηα παξάδεηγκα ην φηη ην θπζηθφ αέξην ΓΔΝ ΠΑΡΑΓΔΗ ΣΑΥΣΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΚΑΤΖ ΣΟΤ ζε αληίζεζε κε ηα άιια θαχζηκα θιπ. Δπίζεο πξέπεη λα επηζεκαλζεί φηη νη κεηαηξνπέο εγθαηαζηάζεσλ θιηβάλσλ, θνχξλσλ θιπ δελ είλαη ηππνπνηεκέλεο θαη γηα θάζε επί κέξνπο κεηαηξνπή απαηηείηαη εηδηθή πξνο ηνχην κειέηε πνπ εμαξηάηαη απφ ηε ζπγθεθξηκέλε βηνκεραληθή δηεξγαζία, ηε δπλακηθφηεηα, ηελ ειηθία θαη ηελ θαηάζηαζε ηνπ ελεξγεηαθνχ εμνπιηζκνχ, ηα γεσκεηξηθά ζηνηρεία ηνπ θιηβάλνπ (ή ηνπ θνχξλνπ θιπ), ηηο ζεξκνθξαζίεο πνπ αλαπηχζζνληαη ζηελ παξαγσγηθή δηαδηθαζία θιπ. Οη κεηαηξνπέο ηεο παξνχζαο θαηεγνξίαο 52

58 είλαη αξηζκεηηθά κηθξφ πνζνζηφ ηνπ ζπλνιηθνχ αξηζκνχ κεηαηξνπψλ ζηε βηνκεραλία. Οη κεηαηξνπέο ησλ εγθαηαζηάζεσλ βηνκεραληψλ γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ κπνξεί λα ζπλδπαζηνχλ γεληθφηεξα κε κεηαηξνπέο ηνπ εμνπιηζκνχ ηνπο ψζηε λα βειηηζηνπνηεζεί ε ρξήζε ησλ ελεξγεηαθψλ πφξσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχλ (θαη λα κεησζεί ζεκαληηθά ε ελεξγεηαθή ηνπο δαπάλε) κε βάζε ηα επί πιένλ ιεηηνπξγηθά πιενλεθηήκαηα ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ. Έηζη γηα παξάδεηγκα κεγάιε θεληξηθή κνλάδα αηκνπαξαγσγήο ζε βηνκεραλία κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί απφ απνθεληξσκέλα ελεξγεηαθά ζπζηήκαηα ζε ζηξαηεγηθά ζεκεία ηεο βηνκεραλίαο ηα νπνία είηε ζα θάλνπλ αηκνπαξαγσγή είηε ζα ρξεζηκνπνηνχλ ην θπζηθφ αέξην ζε άκεζεο ρξήζεηο, κε ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα απφ πιεπξάο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο. Ζ δηείζδπζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζηηο βηνκεραλίεο κπνξεί λα δηαθξηζεί ζηηο πεξηπηψζεηο ηεο απιήο κεηαηξνπήο γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ απφ ηε βηνκεραλία θαη ζηηο πεξηπηψζεηο πνπ επί πιένλ ηεο απιήο κεηαηξνπήο πεξηιακβάλεηαη θαη ε εγθαηάζηαζε ηδηνπαξαγσγηθνχ (ζπκπαξαγσγηθνχ) ζηαζκνχ ν νπνίνο ζα ηξνθνδνηεί ηφζν ζεξκηθά θνξηία ηεο βηνκεραλίαο φζν θαη ηα ειεθηξηθά. Πην θάησ αλαθέξνληαη πεξηζζφηεξα ζηνηρεία (θαη ζηνηρεία θφζηνπο κεηαηξνπψλ) γηα ηηο κεηαηξνπέο βηνκεραληθψλ εγθαηαζηάζεσλ κε ιέβεηεο γηα ρξήζε θπζηθνχ αεξίνπ κε βάζε ηε δηάθξηζε ζε απιέο θαη ζπκπαξαγσγηθέο κεηαηξνπέο. 53

59 4.2 Απιή Μεηαηξνπή Βηνκεραληθώλ Δγθαηαζηάζεσλ ηηο κηθξήο ηζρχνο εγθαηαζηάζεηο βηνκεραληθψλ ιεβήησλ ην Φ.Α. αληαγσλίδεηαη ην πεηξέιαην Νηίδει θαη ην Μαδνχη, ελψ ζηηο κεγάιεο εγθαηαζηάζεηο βηνκεραληθψλ ιεβήησλ αληαγσλίδεηαη θαη ηα ζηεξεά θαχζηκα (ιηγλίηε θαη ιηζάλζξαθα). ηελ θαηεγνξία ησλ κεηαηξνπψλ ησλ κεγάισλ ιεβήησλ γηα ηε ρξήζε Φ.Α. ππάγνληαη θαη νη πεξηπηψζεηο ησλ κεγάισλ αηκνιεβήησλ ησλ αηκνειεθηξηθψλ ζηαζκψλ (Α.Ζ..) ηεο ΓΔΖ (ζ απηήλ ηελ πεξίπησζε ππάγνληαη θαη νη ιηγληηηθνί θαη νη ινηπνί ΑΖ ηεο ΓΔΖ). Λφγσ ησλ ηερληθψλ πιενλεθηεκάησλ ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ απφ ηα άιια θαχζηκα ε κεηαηξνπή ησλ ιεβήησλ βηνκεραληψλ γηα ηε ρξήζε Φ.Α. έρεη σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο κέρξη θαη 6% γηα βηνκεραληθνχο αηκνιέβεηεο ζεξκηθήο ηζρχνο κηθξφηεξεο ησλ KW θαη κέρξη 3% γηα βηνκεραληθνχο αηκνιέβεηεο ζεξκηθήο ηζρχνο κεγαιχηεξεο ησλ KW. Γηα έξγα απιήο κεηαηξνπήο βηνκεραληθψλ εγθαηαζηάζεσλ γηα ρξήζε Φ.Α. ηζρχνπλ επηπιένλ ηα εμήο: Σν ζπλνιηθφ θφζηνο επέλδπζεο γηα ηα έξγα απηήο ηεο θαηεγνξίαο είλαη ζρεηηθά κηθξφ. Σν θφζηνο απηφ θχξηα εμαξηάηαη απφ ηε δπλακηθφηεηα ηεο εγθαηάζηαζεο (κέγηζηε σξηαία αηρκή θαηαλάισζεο θαπζίκνπ) Σν κέζν θφζηνο επέλδπζεο γηα ηα έξγα απηήο ηεο θαηεγνξίαο θαηά πξνζέγγηζε είλαη κέζα ζηα φξηα: 5-10 $/KW 54

60 4.3 Μεηαηξνπή βηνκεραληθώλ εγθαηαζηάζεσλ κε ιέβεηεο γηα εγθαηάζηαζε ζπκπαξαγσγηθνύ ζηαζκνύ κε Φπζηθό αέξην. ηελ πεξίπησζε ησλ έξγσλ απηήο ηεο θαηεγνξίαο νη βηνκεραλίεο θάλνπλ κεηαηξνπή ησλ εγθαηαζηάζεσλ ηνπο γηα ρξήζε Φ.Α θαη ηαπηφρξνλα εγθαζηζηνχλ ζπκπαξαγσγηθνχο ζηαζκνχο πνπ ηξνθνδνηνχλ ζεξκηθά θαη ηα ειεθηξηθά ηνπο θνξηία. ε πεξίπησζε πνπ ππάξρεη πιεφλαζκα (αληίζηνηρα έιιεηκκα) ειεηξνπαξαγσγήο ηφηε ε βηνκεραλία πσιεί (αληίζηνηρα αγνξάδεη απφ ηε ΓΔΖ) ειεθηξηθή ελέξγεηα. Πξνθαλψο δειαδή γηα ηελ νηθνλνκηθφηεηα απηψλ ησλ πεξηπηψζεσλ κεηαηξνπήο θχξηνη παξάκεηξνη βησζηκφηεηαο είλαη: - Σν ηηκνιφγην ΑΓΟΡΑ απφ ηε ΓΔΖ ηεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο πνπ παξάγνπλ νη ζπκπαξαγσγνί. - Σν ηηκνιφγην ΠΧΛΖΖ απφ ηε ΓΔΖ ηεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο πνπ αγνξάδνπλ νη ζπκπαξαγσγνί γηα εθεδξεία. Γηα ηα έξγα κεηαηξνπήο ηεο παξνχζαο θαηεγνξίαο ηζρχνπλ επί πιένλ ηα εμήο: Σν ζπλνιηθφ θφζηνο επέλδπζεο γηα ηα έξγα απηά είλαη πνιχ πςειφ θαη εμαξηάηαη ζε κεγάιν βαζκφ απφ ηελ εγθαηεζηεκέλε ηζρχ ηνπ ζηαζκνχ ζπκπαξαγσγήο θαη ηελ ηερλνινγία ζπκπαξαγσγήο πνπ εθαξκφδεηαη (δειαδή αηκνζηξφβηινο, ή αεξηνζηξφβηινο, ή ζπλδπαζκέλνο θχθινο θ.ιπ.). Πνζνηηθά ηα έξγα είλαη ζε βηνκεραλίεο πνπ έρνπλ εηήζηα θαηαλάισζε θαπζίκσλ κεγαιχηεξε απφ ΣΗΠ. 55

61 χκθσλα κε ηε δηεζλή εκπεηξία θξίλεηαη φηη νη ζηαζκνί ζπκπαξαγσγήο κε θαχζηκν θπζηθφ αέξην πνπ ζα εγθαηαζηαζνχλ ζηηο ειιεληθέο βηνκεραλίεο ζα είλαη ζην κέγηζην πνζνζηφ ηνπο απφ 1MW κέρξη 10MW. Δηδηθή πεξίπησζε έξγσλ ηεο παξνχζαο θαηεγνξίαο είλαη ε εγθαηάζηαζε ζηαζκνχ ζπκπαξαγσγήο κε θαχζε Φ.Α. ζηηο ΒΗ.ΠΔ. Σα κεγέζε απηψλ ησλ ζηαζκψλ ζπκπαξαγσγήο είλαη απφ 5 κέρξη 10 MW. 56

62 5. ΠΡΟΒΛΔΠΟΜΔΝΔ ΓΤΝΑΣΔ ΥΡΗΔΙ ΣΟΤ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ ΣΗ ΥΩΡΑ Υξήζε Φπζηθνύ Αεξίνπ ηε Βηνκεραλία: Ζ θαχζε κεγάισλ πνζνηήησλ θπζηθνχ αεξίνπ αληί Πεηξειαίνπ, Μαδνχη, ζθιεξνχ Κάξβνπλνπ ή ιηγλίηε ζα απνδψζεη κεγάιν θέξδνο ζηελ πξνζπάζεηα γηα έλαλ αλαβαζκηζκέλν θαη θαζαξφ πεξηβάιινλ. Οη απαηηνχκελεο κεηαηξνπέο κπνξνχλ λα γίλνπλ ηαρχηαηα θαη λα απνπιεξσζνχλ ζε ζχληνκν ρξνληθφ δηάζηεκα. Οη βηνκεραλίεο πνπ ζα ηξνθνδνηνχληαη κε θπζηθφ αέξην ζα κεηψζνπλ άκεζα φινπο ηνπο εθπεκπφκελνπο ξχπνπο ζηελ αηκφζθαηξα. Χο βνεζεηηθφ θαχζηκν ην θπζηθφ αέξην, κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί καδί κε ζθιεξφ θάξβνπλν, ιηγλίηε ή πεηξέιαην γηα ηαπηφρξνλε θαχζε ζε δηάθνξεο εθαξκνγέο πξνθεηκέλνπ λα κεησζνχλ ζεκαληηθά νη εθπνκπέο δηνμεηδίνπ ηνπ ζείνπ, άθαπζησλ πδξνγνλαλζξάθσλ θαη ινηπψλ ξχπσλ. Δθηφο απφ ηελ παξαγσγή αηκνχ, νη θχξηεο παξαγσγηθέο δηαδηθαζίεο ζηηο νπνίεο κπνξεί κε πνιιά πιενλεθηήκαηα λα ρξεζηκνπνηεζεί ην Φ.Α. είλαη νη αθφινπζεο: Ξήξαλζε Θέξκαλζε Δπηθαλεηαθή επεμεξγαζία Κνπή Σήμε Κφιιεζε 57

63 θιήξπλζε Καςάιηζκα Αλφπηεζε Φξχμε Φχμε Δμέιαζε Κιάδνη βηνκεραληψλ ζηνπο νπνίνπο κπνξεί κε πιενλεθηηθφ ηξφπν λα ρξεζηκνπνηεζεί ην Φ.Α. είλαη: Βπξζνδεςία Δξγνζηάζηα ιηπαζκάησλ Κισζηνυθαληνπξγία Παξαγσγή ειεθηξηθνχ ξεχκαηνο & αηκνχ Βηνκεραλία ρεκηθψλ πξντφλησλ Υπηήξηα Δξγνζηάζην αινπκίλαο Βηνκεραλίεο ραξηηνχ θαη Διαζηηθνχ Βηνκεραλίεο Γπαιηνχ Βηνκεραλίεο ηζηκέλησλ Μεηαιινπξγηθέο βηνκεραλίεο Βηνκεραλία παξαγσγήο ακκσλίαο, κεζαλφιεο θαη πνιπνιεθηλψλ σο πξψηε χιε 58

64 Βηνκεραλία ηξνθίκσλ Βηνκεραλίεο παξαγσγήο κπχξαο Βηνκεραλίεο παξαγσγή θαπλνχ Βηνκεραλίεο ρξσκάησλ Βηνκεραλίεο ζπλζεηηθψλ ξεηηλψλ Φαξκαθεπηηθέο Βηνκεραλίεο ηδεξνβηνκεραλίεο Βηνκεραλίεο θαηαζθεπήο Μεηαιιηθψλ πξντφλησλ Ναππεγνεπηζθεπαζηηθέο κνλάδεο Βηνκεραλίεο ειεθηξνινγηθνχ πιηθνχ Βηνκεραλίεο ζπλζεηηθψλ ηλψλ Βηνκεραλίεο θαηαζθεπήο ξνπρηζκνχ Κεξακνπνηίεο Βηνκεραλίεο νηθνδνκηθψλ πιηθψλ ηελ Διιάδα ε ρξεζηκνπνίεζε Φ.Α. πξφζθεξε ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα ζηηο βηνκεραλίεο εθείλεο πνπ ε παξαγσγηθή ηνπο δηαδηθαζία πεξηιακβάλεη: Παξαγσγηθή δηαδηθαζία μήξαλζεο, φπσο ε θεξακνπνηία, ε πθαληνπξγία, ε βηνκεραλία ζπκππθλσκέλνπ γάιαθηνο, ε Βηνκεραλία παξαγσγήο απνξξππαληηθψλ, ε Βηνκεραλία ράξηνπ, ε Βηνκεραλία μήξαλζεο θαξπψλ, 59

65 Παξαγσγηθή δηαδηθαζία ηήμεο φπσο ηήμε κεηάιισλ ή ηήμε γπαιηνχ, Παξαγσγηθή δηαδηθαζία κε θνχξλνπο ςεζίκαηνο πξντφλησλ φπσο νη βηνκεραλίεο θεξακηδηψλ ή ηνχβισλ, Παξαγσγηθή δηαδηθαζία ζχληεμεο θαη θφιιεζεο. Έλαο κεγάινο ηνκέαο γηα ηε ρξήζε Φ.Α. είλαη ε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ σο πξψηε χιε ζηε ρεκηθή βηνκεραλία. ήκεξα ππάξρνπλ πνιιέο αζάθεηεο σο πξνο ηηο βηνκεραλίεο πνπ έρνπλ ηε δπλαηφηεηα λα ζπλερίζνπλ ηελ παξαγσγή ηνπο θαηά ηξφπν πνπ λα ρξεηάδεηαη Φ.Α. Αθφκε θαη ε Β.Φ.Λ. πνπ είλαη ε κφλε πνπ ζεσξείηαη ζίγνπξν φηη ζπλερίδεη θαη ίζσο επαπμάλεη ηηο παξαγσγηθέο ηεο δξαζηεξηφηεηεο, δελ είλαη ζίγνπξν φηη ζα ζπλερίζεη ηηο παξαγσγηθέο ηεο δηαδηθαζίεο ρξεζηκνπνηψληαο θπζηθφ αέξην ή ζα εηζάγεη απεπζείαο ακκσλία γηα ηηο αλάγθεο ηεο, παξφιν πνπ ε πθηζηάκελε ζήκεξα ρακειή ηηκή ηεο ακκσλίαο ίζσο είλαη βξαρππξφζεζκνπ ραξαθηήξα. Απηφ βέβαηα δελ ζεκαίλεη φηη ε ρξήζε απηή ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ δελ παξακέλεη κέζα ζηηο πηζαλέο ρξήζεηο ηνπ γηα ηελ ειιεληθή βηνκεραλία. 60

66 6.ΤΜΠΔΡΑΜΑ Ζ πνιχπιεπξε, ζπζηεκαηηθή θαη ζπλερήο κειέηε ησλ νθειψλ πνπ πξνζθέξεη ην Φ.Α., πιενλεθηήκαηα νηθνλνκηθά, ηερληθά, πεξηβαιινληηθά, ηερλνινγηθά, φπσο απηά πνπ αλαπηχρζεθαλ πην πάλσ, ζα εδξαηψζεη θαη ζα δηεπξχλεη ηε ρξήζε ηνπ Φ.Α. ζηελ ειιεληθή βηνκεραλία, θχξηα ζηηο βηνκεραλίεο πνπ ε παξαγσγηθή ηνπο δηαδηθαζία πεξηιακβάλεη, μήξαλζε, ηήμε, ςήζηκν πξντφλησλ ζε θιηβάλνπ, θαζψο θαη ζχληεμε θαη θφιιεζε. 61

67 Β ΜΔΡΟ ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΔΚΣΡΙΜΟΤ ΣΗ ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ 1.ΤΣΗΜΑΣΑ ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΔΚΣΡΙΜΟΤ ΚΑΙ ΘΔΡΜΟΣΗΣΑ 1.1 Γεληθά πκπαξαγσγή Ζιεθηξηζκνχ θαη Θεξκφηεηαο (.Ζ.Θ.) αλαγλσξίδεηαη ζηνλ θφζκν ζαλ κηα απφ ηηο πην απνδνηηθέο ρξήζεηο ηνπ Φπζηθνχ Αεξίνπ, παξέρνληαο νηθνλνκηθή ελαιιαθηηθή ιχζε γηα ηηο πεξηπηψζεηο εθείλεο φπνπ απαηηνχληαη ηαπηφρξνλα ζεκαληηθέο πνζφηεηεο ζεξκηθψλ θνξηίσλ θαη ειεθηξηζκνχ (Βηνκεραληθφο θαη Δκπνξηθφο Σνκέαο). Κάησ απφ θαηάιιειεο πξνυπνζέζεηο ε νηθνλνκία πνπ επέξρεηαη απφ ηελ επηινγή ηεο ιχζεο.ζ.θ. ζην ζχλνιν ηνπ ελεξγεηαθνχ θφζηνπο, κπνξεί λα είλαη πνιχ ζεκαληηθή. Γελ είλαη κφλν ρακειφηεξε ε ηηκή κνλάδνο ηνπ ειεθηξηζκνχ ιφγσ ηδηνπαξαγσγήο, αιιά απνθεχγνληαη θαη άιιεο επηβαξχλζεηο πνπ πξνθχπηνπλ (βάζε ζπκβνιαίνπ κε ηελ εηαηξεία δηαλνκήο ειεθηξηζκνχ) απφ ηελ ππέξβαζε ζε απνξξφθεζε ηζρχνο, ησλ ζπκβαηηθψλ κέγηζησλ νξίσλ. Δπίζεο, κπνξνχλ λα πξνθχςνπλ νηθνλνκηθά νθέιε απφ ηελ πψιεζε ηνπ πιενλάδνληνο ειεθηξηζκνχ ζηελ εηαηξεία δηαλνκήο. Ήδε ππάξρεη θαη ιεηηνπξγεί δηεζλψο έλαο κεγάινο αξηζκφο ηέηνησλ εγθαηαζηάζεσλ φρη κφλν ζην Βηνκεραληθφ Σνκέα αιιά θαη ζε πνιιέο εκπνξηθέο εθκεηαιιεχζεηο. Ζ ηδέα ηεο ζπκπαξαγσγήο είλαη αξθεηά παιηά θαη αλαπηχρζεθε ιφγσ ηνπ ρακεινχ βαζκνχ απφδνζεο ησλ ζπκβαηηθψλ ζπζηεκάησλ ειεθηξνπαξαγσγήο. Ζ ηερλνινγηθή αλάπηπμε φκσο, πνπ ζηφρεπε θαη 62

68 έθζαζε ζε πςειφηεξεο απνδφζεηο ηζρχνο, θαζψο θαη ην Ννκηθφ Πιαίζην πνπ ελ ησ κεηαμχ ζεζπίζηεθε θαη επηηξέπεη ζηνπο αλεμάξηεηνπο παξαγσγνχο Ζιεθηξηθήο Ηζρχνο ζε δηάθνξεο ρψξεο λα πσινχλ ηελ πεξίζζεηα ηνπ ξεχκαηνο ζηελ Δηαηξεία Γηαλνκήο, έρνπλ θαηαζηήζεη νηθνλνκηθή ηελ επηινγή.ζ.θ. κε θαχζηκν ην Φπζηθφ Αέξην. Καη ζηνπο δχν ηχπνπο εμνπιηζκνχ παξαγσγήο ειεθηξηθήο ηζρχνο δειαδή ζηηο παιηλδξνκηθέο κεραλέο θαη ηνπο ζηξνβίινπο, ην Φπζηθφ Αέξην έρεη λα παξνπζηάζεη ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα ζε ζρέζε κε ηα άιια θαχζηκα φπσο ην πεηξέιαην θαη ην καδνχη. Ζ θαζαξφηεηα ηνπ θαη ε πνηφηεηα ηνπ ζπληεινχλ ζε πεξηζζφηεξν αμηφπηζηε θαη απνδνηηθή ιεηηνπξγία, κεγαιχηεξε δηάξθεηα δσήο ηεο κνλάδαο θαη ζεκαληηθά κεησκέλε ζπληήξεζε. Σα πξνβιήκαηα πξνκήζεηαο θαη απνζήθεπζεο πνπ ππάξρνπλ κε ηε ρξήζε άιισλ θαπζίκσλ πγξψλ θαη ζηεξεψλ, κε ην Φπζηθφ Αέξην παχνπλ λα πθίζηαληαη, θαζφζνλ απηφ κεηαθέξεηαη εχθνια κε ζσιελψζεηο ζε φια ηα ζεκεία ηεο θαηαλάισζήο ηνπ. Σν Φπζηθφ Αέξην αλακηγλχεηαη πνιχ εχθνια κε ηνλ αέξα θαη ηα πξντφληα ηεο θαχζεσο πνπ δίλεη είλαη ειεχζεξα ζείνπ. πλεθηηκψληαο ην γεγνλφο φηη ε ζπλνιηθή απφδνζε ελφο ζπζηήκαηνο.ζ.θ. κε θαχζηκν ην Φπζηθφ Αέξην κπνξεί λα θζάζεη πάλσ απφ ην 85%, κπνξνχκε λα πνχκε φηη έλα ηέηνην ζχζηελα απνηειεί πιένλ θηιηθή γηα ην πεξηβάιινλ ελαιιαθηηθή ιχζε απέλαληη ζηα ζπζηήκαηα ειεθηξνπαξαγσγήο πνπ ρξεζηκνπνηνχλ άιια θαχζηκα. Γηα ηηο πεξηζζφηεξεο εηαηξείεο ην σξηαίν θφζηνο ελέξγεηαο δηακνξθψλεηαη απφ ηηο αγνξέο θαπζίκνπ, πνπ θαιχπηνπλ ηηο αλάγθεο ηεο, γηα ζέξκαλζε ρψξσλ, ζεξκηθά θνξηία παξαγσγηθήο δηαδηθαζίαο θαη ειεθηξηζκφ γηα θσηηζκφ θαη θίλεζε. Σα θφζηε απηά κπνξνχλ λα κεησζνχλ δξαζηηθά κε ηε ρξήζε ζπζηήκαηνο.ζ.θ. κε Φπζηθφ Αέξην πνπ παξάγεη κε 63

69 ρακειφηεξν θφζηνο ζεξκφηεηα θαη ειεθηξηζκφ αθήλνληαο ζεκαληηθά πεξηζψξηα νηθνλνκηψλ. Κάζε πεξίπησζε, φπνπ εμεηάδεηαη ε ζθνπηκφηεηα εθαξκνγήο ζπζηήκαηνο.ζ.θ. κε Φπζηθφ Αέξην ζα πξέπεη λα αμηνινγείηαη μερσξηζηά, αιιά βέβαηα ππάξρεη θαη έλαο γεληθφο θαλφλαο: Δάλ νη αλάγθεο ζε ζεξκφηεηα θαη ειεθηξηζκφ εθδειψλνληαη ηαπηφρξνλα θαη νη ψξεο ιεηηνπξγίαο ππεξβαίλνπλ ηηο εηεζίσο ηφηε ε ιχζε.ζ.θ. κε Φπζηθφ Αέξην πξνζθέξεη ζεκαληηθά νηθνλνκηθά πιενλεθηήκαηα. ήκεξα, ιεηηνπξγνχλ ζηνλ θφζκν πνιιά ηέηνηα ζπζηήκαηα (.Ζ.Θ κε Φπζηθφ Αέξην) κε απφδνζε ηζρχνο πνπ θπκαίλεηαη απφ 10 ΚW κέρξη θάπνηα MW. Σν θφζηνο επέλδπζεο γηα ηέηνηνπ είδνπο εγθαηαζηάζεηο κπνξεί ζρεηηθά πςειφ αιιά νη νηθνλνκίεο πνπ πξαγκαηνπνηνχληαη ιφγσ κείσζεο ηνπ θφζηνπο ηεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, είλαη ζπγθξηηηθά πνιχ κεγαιχηεξεο, κε απνηέιεζκα ηε κείσζε ηνπ ρξφλνπ απφζβεζεο, αιιά θαη ηνπ θφζηνπο ηεο ελέξγεηαο γηα κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα. 1.2 Σερλνινγίεο παξάγσγεο ειεθηξηζκνύ από θπζηθό αέξην. Οη αεξηνζηξφβηινη, είλαη νη θχξηα ηερλνινγία θαχζεο πνπ πξνέξρεηαη απφ ηηο κεραλέο Jet. Οη αεξηνζηξφβηινη ρξεζηκνπνηνχλ ηα ζεξκά αέξηα απφ ηελ θαχζε ηνπ αεξίνπ άκεζα, αληί λα ρξεζηκνπνηνχλ ηε παξαγφκελε ζεξκφηεηα γηα λα θάλνπλ αηκφ, φπσο ηα εξγνζηάζηα ιηζάλζξαθα. Τπάξρνπλ δχν ηχπνη εξγνζηαζίσλ ειεθηξνπαξαγσγήο κε θπζηθφ αέξην: (1) αεξηνζηξφβηινη ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ θαη (2) αεξηνζηξφβηινη αλνηρηνχ θχθινπ 64

70 ρήκα 1.: Μνλάδα ειεθηξνπαξαγσγήο ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ απφ θπζηθφ αέξην. Πεγή: ηελ ηερλνινγία αεξνζηξνβίισλ αλνηρηνχ θχθινπ ην θπζηθφ αέξην αλακεηγλχεηαη κε ηνλ αέξα θαη ηξνθνδνηεί έλα αεξηνζηξφβηιν, πνπ ζηε ζπλέρεηα ζέηεη ζε θίλεζε κηα ειεθηξνγελλήηξηα. Ζ ηερλνινγία ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ θάλεη ηα ίδηα, αιιά ρξεζηκνπνηεί ηε ζεξκφηεηα απφ ηα θαπζαέξηα ηνπ αεξηνζηξφβηινπ γηα λα παξάγεη αηκφ. Ο αηκφο ζηελ ζπλέρεηα ζέηεη ζε θίλεζε έλα αηκνζηξφβηιν θαη δεχηεξε ειεθηξνγελλήηξηα (παξάγνληαο δηπιάζηα ειεθηξηθήο ελέξγεηαο κε ην ίδην ην θφζηνο θαπζίκσλ). Σν πνζφ ηεο ελέξγεηαο πνπ παξάγεηαη θαη απφ ηηο δπν ηερλνινγίεο αεξηνζηξφβηισλ εμαξηάηαη ζε κεγάιν βαζκφ απφ ηηο θαηξηθέο ζπλζήθεο. Ζ πνζφηεηα ηνπ θαπζίκνπ πνπ κπνξεί λα θαεί απνηειεζκαηηθά εμαξηάηαη απφ ηελ ζεξκνθξαζία, ηελ πίεζε θαη ηελ πγξαζία ηνπ αέξα κε ηνλ νπνίν αλακηγλχεηαη. Γεληθά, φζν πην θξχνο είλαη ν θαηξφο ηφζν πην απνηειεζκαηηθή είλαη ε κνλάδα.οη αεξνζηξφβηινη ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ κπνξεί λα είλαη πάλσ απφ 50% απνδνηηθνί ζηελ κεηαηξνπή ηνπ 65

71 θπζηθνχ αέξηνπ ζε ειεθηξηζκφ, ζε ζχγθξηζε κε πεξίπνπ 33% πνπ ηζρχεη γηα ηνπο αηκνζηξφβηινπο (πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζην ιηζάλζξαθα). Ο αηκφο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πεξηζηξνθή ηνπ αηκνζηξφβηινπ θαηεπζχλεηαη ζε έλα ζπκππθλσηή, φπνπ κε ηελ ςχμε μαλαγίλεηαη λεξφ γηα λα επαλαρξεζηκνπνηεζεί ζηνπο ιέβεηεο. Γηα απηφ ην ζθνπφ (ςχμε ησλ αηκψλ) ιίηξα ζαιαζζηλνχ λεξνχ αλά δεπηεξφιεπην αληινχληαη ζην ζπκππθλσηή. Σν ζαιαζζηλφ λεξφ επαλαςχρεηαη ζε πχξγνπο ςχμεο θαη ξίρλεηε πίζσ ζηελ ζάιαζζα ζε ζεξκνθξαζία δχν βαζκψλ o C πάλσ απφ ηελ αξρηθή ηνπ ζεξκνθξαζία. Μηα αθφκε θαιχηεξε ηερλνινγία γηα ηε κεηαηξνπή ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ γηα ηελ ειεθηξηθή ελέξγεηα πνπ γίλεηαη ηαρέσο εκπνξεχζηκε είλαη νη «θπςέιεο θαπζίκνπ». Οη «θπςέιεο θαπζίκνπ». κεηαηξέπνπλ απεπζείαο θπζηθφ αέξην ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα ρσξίο θαχζε ηνπ αεξίνπ. Έλα κφξην θπζηθνχ αεξίνπ απνηειείηαη απφ άλζξαθα θαη πδξνγφλν. Αθνχ ην πδξνγφλν απνζπαζζεί απφ ηνλ άλζξαθα εηζάγεηαη ζε κηα «θπςέιε θαπζίκνπ», φπνπ ελψλεηαη κε νμπγφλν θαη παξάγεη λεξφ, ειεθηξηζκφ θαη ζεξκφηεηα. Ο άλζξαθαο απειεπζεξψλεηαη ζηελ αηκφζθαηξα ζαλ δηνμείδην ηνπ άλζξαθα πνπ είλαη πνιχ ιηγφηεξν ζε πνζφηεηα απφ απηφ πνπ εθπέκπεηαη απφ ηνπο αεξηνζηξφβηινπο. Οη «θπςέιεο θαπζίκνπ» είλαη εμαηξεηηθά απνηειεζκαηηθέο, κεηαηξέπνληαο ην 60% ηεο ελέξγεηαο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα. Δίλαη εληειψο αζφξπβεο θαη κπνξεί λα θαηαζθεπάζνπλ ζε έλα επξχ θάζκα κεγεζψλ. Αξθεηά κηθξέο γηα λα ηξνθνδνηήζνπλ έλα απηνθίλεην θαη ζε κεγέζε αξθεηά κεγάια γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, ζέξκαλζεο θαη δεζηνχ λεξνχ ζε πνιπθαηνηθίεο θαη εξγνζηάζηα. [Πεγή: WIKIPEDIA]. 66

72 1.3 Καηαζθεπή, θόζηνο θαη δσή κηαο κνλάδαο παξάγσγεο ειεθηξηζκνύ από θπζηθό αέξην Ζ Καηαζθεπή κηα κνλάδαο Φ.Α ρξεηάδεηαη κήλεο θαη θνζηίδεη 500 κε 600 Δπξψ γηα θάζε θηινβάη πνπ ζα κπνξεί λα παξάγεη (δειαδή θαηαζθεπή ελφο εξγνζηαζίνπ Φ.Α. 400 MW θνζηίδεη 200 κε 240 εθαη. Δπξψ), Ζ δσή κηαο ηέηνηαο κνλάδαο είλαη 20 ρξφληα. [Πεγή: WIKIPEDIA]. 1.4 Λεηηνπξγία πζηήκαηνο πκπαξαγσγήο Ηιεθηξηζκνύ θαη Θεξκόηεηαο (.Η.Θ.) ηα πεξηζζφηεξα ζπζηήκαηα.ζ.θ. πνπ βξίζθνληαη ήδε ζε ρξήζε θαη δηαηίζεληαη ζηελ αγνξά, ε απφδνζε ζε ζεξκηθφ θνξηίν είλαη ε θχξηα ιεηηνπξγηθή κεηαβιεηή πνπ επεξεάδεη ηελ επηινγή ηνπ κεγέζνπο ηνπ ζπζηήκαηνο ελψ ε απφδνζε ζε ειεθηξηζκφ πεξλάεη ζε δεχηεξε κνίξα. Σα ζπζηήκαηα.ζ.θ. πνπ δηαηίζεληαη ζηελ αγνξά έρνπλ κεγάιν εχξνο ζην ιφγν απφδνζεο ζεξκφηεηαο πξνο ειεθηξηζκφ, έηζη ψζηε λα δηαηίζεληαη ζηελ αγνξά έρνπλ κεγάιν εχξνο ζην ιφγν απφδνζεο ζεξκφηεηαο πξνο ειεθηξηζκφ, έηζη ψζηε λα θαιχπηνληαη νη πεξηζζφηεξνη ζπλδπαζκνί πνπ ζπλαληνχληαη ζηελ πξάμε Λεηηνπξγία ζπζηήκαηνο.η.θ. κε Μεραλή Δζσηεξηθήο Καύζεο Σν Φπζηθφ Αέξην θαη ν αέξαο αλακηγλχνληαη ζε κία ζπζθεπή πξναλάκημεο θαη ηξνθνδνηνχληαη ζην εζσηεξηθφ κηαο κεραλήο εζσηεξηθήο θαχζεο (Μ.Δ.Κ) φπνπ χζηεξα απφ ζπηλζήξα πξνθαιείηαη ε θαχζε ηνπ κίγκαηνο κε ην γλσζηφ ζε φινπο ηξφπν. 67

73 Οη Μ.Δ.Κ. ζπλήζσο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ρακειήο ηζρχνο ζπζηήκαηα.ζ.θ. (πεξηνρή 20 ΚW 200 ΚW) ελψ γηα κεγαιχηεξεο επηδφζεηο νη Αεξνζηξφβηινη είλαη απηνί πνπ ζπλαληψληαη πην ζπρλά. Σν αμνληθφ έξγν πνπ παξάγεηαη απφ ηε Μ.Δ.Κ. θαηαλαιψλεηαη ζηε γελλήηξηα θαη παξάγεηαη ειεθηξηθφ ξεχκα, ζπλήζσο ζε θάζε κε ην ξεχκα ηνπ δηθηχνπ ηεο εηαηξίαο δηαλνκήο. Ζ εθκεηαιιεχζηκε ζεξκφηεηα απφ ηε Μ.Δ.Κ. πξνέξρεηαη θπξίσο απφ ηελ πςειή ελζαιπία ησλ θαπζαεξίσλ, ην ρηηψλην ηεο κεραλήο θαη ηα ζπζηήκαηα ςχμεο ιαδηνχ. Δλαιιάθηεο ζεξκφηεηαο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ αλάθηεζε ηνπ ζεξκηθνχ απηνχ θνξηίνπ κε ηε κνξθή δεζηνχ λεξνχ, ην νπνίν κε ηε ζεηξά ηνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζε άιια ζεκεία ηεο κνλάδαο θπξίσο γηα ζέξκαλζε ρψξσλ ή θαη ζηηο δηεξγαζίεο φπνπ απηφ απαηηείηαη. ην ρήκα 2. απεηθνλίδεηαη έλα ζχζηεκα.δ.θ. κε κεραλή εζσηεξηθήο θαχζεο (.Ζ.Θ. κηθξήο θιίκαθαο). Σν ζχζηεκα.ζ.θ. ζηελ πξαγκαηηθφηεηα ζρεδηάδεηαη γηα λα παξάγεη ηθαλή πνζφηεηα ζεξκηθνχ θνξηίνπ ψζηε λα θαιχπηεη ην ζεξκηθφ θνξηίν βάζεο. Ζ επηπιένλ ζεξκφηεηα ζε πεξηπηψζεηο αηρκήο ηεο δήηεζεο κπνξεί λα πξνέιζεη απφ ιέβεηεο Φπζηθνχ Αεξίνπ πςειήο απφδνζεο. Ο έιεγρνο ηεο ιεηηνπξγίαο νιφθιεξνπ ηνπ ζεξκηθνχ ζπζηήκαηνο (ζχζηεκα.ζ.θ θαη ιεβήησλ Φπζηθνχ Αεξίνπ) γίλεηαη κε εηδηθφ χζηεκα Απηφκαηνπο Διέγρνπ-Ρχζκηζεο, ην νπνίν ζεσξεί ην ζχζηεκα.ζ.θ. ζαλ ην «ΛΔΒΖΣΑ ΟΓΖΓΟ» θαη πξνρσξεί ζηηο θαηάιιειεο ξπζκίζεηο έηζη ψζηε ε παξαγφκελε ζεξκφηεηα λα ηθαλνπνηεί ηε δήηεζε. 68

74 ρήκα 2. χζηεκα ΖΘ κηθξήο θιίκαθαο κε κεραλή εζσηεξηθήο θαχζεο. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Όηαλ δελ επαξθεί ε ζεξκφηεηα πνπ παξάγεηαη ζην maximum ηεο ιεηηνπξγίαο ηεο Μ.Δ.Κ. ηφηε ην χζηεκα απηφ (Απηφκαηνο Έιεγρνο - Ρχζκηζε) δίλεη εληνιή εθθίλεζεο γηα έλα ή θαη πεξηζζφηεξνπο ιέβεηεο. Ζ νιηθή απφδνζε ηνπ ζπζηήκαηνο κπνξεί λα βειηησζεί αθφκε πεξηζζφηεξν κε ηε ρξήζε ελφο δεχηεξνπ Δλαιιάθηε Θεξκφηεηαο πκππθλσηή γηα ηελ αλάθηεζε ζεξκφηεηαο απφ ηα θαπζαέξηα. Γηα παξάδεηγκα ζε κηα πηζίλα θνιχκβεζεο, ε ζεξκφηεηα απηή ζπλήζσο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ ζέξκαλζε ηνπ λεξνχ. Δπεηδή ν έιεγρνο θαη ε ξχζκηζε ηεο Μ.Δ.Κ. βαζίδεηαη ζηε δήηεζε ζεξκηθνχ θνξηίνπ, ε ειεθηξηθή ηζρχο πνπ παξάγεηαη παξνπζηάδεη πνιιέο δηαθπκάλζεηο. Ζ επηπιένλ ηζρχο πνπ απαηηείηαη θαιχπηεηαη κε αγνξά κέζσ ηνπ δηθηχνπ ηεο εηαηξίαο δηαλνκήο. Ύζηεξα απ φια απηά γίλεηαη θαλεξφ φηη ε ειεθηξηθή ηζρχο πνπ κπαίλεη (αγνξάδεηαη) ζην ζχζηεκα είλαη ζεκαληηθά κεησκέλε αθήλνληαο κεγάια πεξηζψξηα νηθνλνκηψλ. 69

75 1.4.2 Λεηηνπξγία πζηήκαηνο.η.θ. κε αεξηνζηξόβηιν Έλα ηέηνην ζχζηεκα απνηειείηαη νπζηαζηηθά απφ έλα αεξηνζηξφβηιν θαη έλα κεησηήξα πνπ δίλεη θίλεζε ζηε γελλήηξηα. Σν Φπζηθφ Αέξην ηξνθνδνηείηαη ζην ζηξφβηιν, φπνπ θαη ζπληειείηαη ε θαχζε. Ζ ελέξγεηα πνπ απειεπζεξψλεηαη δίλεη θίλεζε ζηε γελλήηξηα ελψ ηα ζεξκά θαπζαέξηα εγθαηαιείπνπλ ην ζηξφβηιν ζηνπο 45 C πεξίπνπ. Φπζηνινγηθά ηα θαπζαέξηα νδεγνχληαη ζε κνλάδεο αλάθηεζεο ζεξκφηεηαο φπνπ παξάγεηαη πςεινχ βαζκνχ αηκφο (θαηάιιεινο γηα παξαγσγηθέο δηεξγαζίεο) πξηλ δηαθχγνπλ ζηελ αηκφζθαηξα ζε ρακειή πηα ζεξκνθξαζία. Δπεηδή ηα θαπζαέξηα πεξηέρνπλ θαη αξθεηφ νμπγφλν, αλάκεζα ζην ζηξφβηιν θαη ηε κνλάδα αλάθηεζεο κπνξεί λα παξεκβιεζεί θαη έλαο θαπζηήξαο κε ηνλ νπνίνλ (κε ηξνθνδνζία επηπιένλ πνζνηήησλ Φπζηθνχ Αεξίνπ) νινθιεξψλεηαη ε δέζκεπζε ηεο πεξίζζεηαο ηνπ νμπγφλνπ, δεκηνπξγψληαο ηδαληθφηεξεο ζπλζήθεο θαχζεο θαη βειηηψλνληαο ζην ηέινο ηελ νιηθή απφδνζε ηνπ ζπζηήκαηνο (ρήκα 3.). ρήκα 3. χζηεκα ΖΘ κε αεξηνζηξφβηιν Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 70

76 1.4.3 Λεηηνπξγία πζηήκαηνο πλδπαζκέλνπ Κύθινπ Μηα παξαιιαγή ηνπ ζπζηήκαηνο πνπ πεξηγξάθεθε παξαπάλσ, απνηειεί ην χζηεκα πλδπαζκέλνπ Κχθινπ (Combined Cycle System) ην νπνίν βξίζθεη εθαξκνγή ζηηο Μνλάδεο Παξαγσγήο Ζιεθηξηθήο Δλέξγεηαο (ρήκα 4.). ρήκα 4. χζηεκα ειεθηξνπαξαγσγήο ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Ζ δηαθνξά ηνπ ζπλίζηαηαη ζην φηη ν αηκφο πνπ παξάγεηαη ζηε κνλάδα αλάθηεζεο ηξνθνδνηείηαη ζε αηκνζηξφβηιν θαη παξάγεηαη έηζη επηπιένλ ειεθηξηθή ηζρχο, ελψ ηα ζεξκηθά θνξηία πνπ απνκέλνπλ ζηελ έμνδν ηνπ αηκνζηξφβηινπ βξίζθνληαη κε ηελ κνξθή αηκνχ ρακειήο πίεζεο θαηάιιεινπ γηα νξηζκέλεο δηεξγαζίεο. Ζ λέα γεληά ησλ αεξηνζηξφβηισλ απαηηεί απφ ην Φπζηθφ Αέξην λα βξίζθεηαη ζε πίεζε 20 bar. Σν δεδνκέλν απηφ επηβαξχλεη κε επηπιένλ θφζηνο θεθαιαίνπ ηελ εγθαηάζηαζε θαζψο επίζεο θαη κε έλα επηπιένλ ιεηηνπξγηθφ έμνδν ιφγσ 71

77 απνξξφθεζεο ηζρχνο απφ ηνλ ζπκπηεζηή. Ζ νιηθή φκσο απφδνζε ηνπ πζηήκαηνο πλδπαζκέλνπ Κχθινπ κε Φπζηθφ Αέξην ππεξέρεη αηζζεηά ησλ απνδφζεσλ, ησλ πζηεκάησλ Ζιεθηξνπαξαγσγήο πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ζπκβαηηθέο ηερλνινγίεο. 1.5 πγθξίζεηο πκπεξάζκαηα πζηήκαηα.ζ.θ κηθξήο θιίκαθαο (<500 ΚW) ηηο πεξηπηψζεηο απηέο ν ιφγνο ηνπ παξαγφκελνπ ζεξκηθνχ θνξηίνπ πξνο ηελ παξαγφκελε ειεθηξηθή ηζρχ θπκαίλεηαη απφ 1,5:1 κέρξη 10:1 (αλαιφγσο ηεο ηερλνινγίαο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη: Μ.Δ.Κ. ή Αεξνζηξφβηινη). Ο κέζνο φξνο νηθνλνκηψλ πνπ επηηπγράλεηαη κε ηελ ρξήζε ζπζηήκαηνο.ζ.θ. κε Φπζηθφ Αέξην είλαη ηεο ηάμεο ηνπ 20% (Πίλαθαο 1.). πζηήκαηα.ζ.θ κεγάιεο θιίκαθαο (>500 ΚW) Δδψ ν ιφγνο ζεξκηθνχ θνξηίνπ πξνο ηελ ειεθηξηθή ηζρχ κεηψλεηαη θαη θπκαίλεηαη κεηαμχ 1:1 θαη 4:1 αλαιφγσο ηεο Σερλνινγίαο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη (Πίλαθαο 2.) πζηήκαηα ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ Σα ζπζηήκαηα απηά παξνπζηάδνπλ ηελ κεγαιχηεξε απφδνζε ζε ηζρχ 35-45% θαη θαηά ζπλέπεηα ην ιφγν παξαγφκελνπ ζεξκηθνχ θνξηίνπ πξνο παξαγφκελε ειεθηξηθή ηζρχ (1:1 κέρξη 2:1). Πίλαθαο 1. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) 72

78 Πίλαθαο 2. Πεγή: Γεκφζηα Δπηρείξεζε Αεξίνπ (ΓΔΠΑ) Απ φια ηα αλσηέξσ θαζίζηαηαη πξνθαλέο φηη κέζα ζηα γεληθφηεξα πιαίζηα ησλ απνθάζεσλ γηα ζέκαηα ελεξγεηαθήο πνιηηηθήο (πξνγξάκκαηα εθκεηάιιεπζεο εζληθψλ πεγψλ ελέξγεηαο, εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο, απνδνηηθφηεξεο ρξήζεο ελέξγεηαο, αλάπηπμεο θαη ρξήζεο λέσλ, ήπησλ, θαη κε ξππνγφλσλ κνξθψλ ελέξγεηαο) ηα ζπζηήκαηα.ζ.θ. θαη πλδπαζκέλνπ Κχθινπ ζε ζπλδπαζκφ κε ηε ρξήζε Φπζηθνχ Αεξίνπ ζε απηά, απνηεινχλ ηελ ηερλνινγία αηρκήο (απφ νηθνλνκηθή, πεξηβαιινληηθή, αιιά θαη ηερλνινγηθή ζθνπηά) φρη κφλνλ ηνπ ζήκεξα αιιά θαη ησλ ρξφλσλ πνπ ζα αθνινπζήζνπλ. 73

79 2. ΥΡΗΗ ΣΟΤ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ ΓΙΑ ΗΛΔΚΣΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ Δίλαη ελ γέλεη απνδεθηφ φηη ε ρξήζε ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζηελ ειεθηξνπαξαγσγή ζα μεπεξάζεη ζε ζεκαληηθφ πνζνζηφ ηελ αξρηθή πξφβιεςε. Σε ρξήζε ηνπ Φ.Α. σο θαπζίκνπ γηα ειεθηξνπαξαγσγή κπνξνχκε λα ηε δηαθξίλνπκε ζε δχν επί κέξνπο γεληθέο θαηεγνξίεο: Βηνκεραληθή ζπκπαξαγσγή ζεξκφηεηαο θαη ειεθηξηζκνχ Ζιεθηξνπαξαγσγή ζην ρψξν ηεο ΓΔΖ. Τπνγξακκίδνπκε ηελ πνιχ ζεκαληηθή δηαθνξά αλάκεζα ζηηο δχν απηέο θαηεγνξίεο απφ πιεπξάο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο. πγθεθξηκέλα ε ειεθηξνπαξαγσγή ζην ρψξν ηεο ΓΔΖ κε Φ.Α. κε ηερλνινγία ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ ππεξηεξεί σο πξνο άιιεο θαζαξά ειεθηξνπαξαγσγηθέο ηερλνινγίεο ησλ επηρεηξήζεσλ ειεθηξηζκνχ, (μεπεξλψληαο αθφκε θαη ην 50%). Όκσο ε ζπκπαξαγσγή κπνξεί λα μεπεξάζεη αθφκε θαη ην 80-85% ιφγσ πςειήο ζεξκνδπλακηθήο απφδνζεο ηνπ ζπλδπαζκνχ ηεο ηαπηφρξνλεο ειεθηξνπαξαγσγήο θαη ζεξκνπαξαγσγήο. Ζ ηφζν κεγάιε ελεξγεηαθή απνδνηηθφηεηα ηεο ζπκπαξαγσγηθήο ηερλνινγίαο είλαη απφ φινπο απνδεθηή θαη θαζηζηά ηελ ηερλνινγία απηή πξψηε πξνηεξαηφηεηα, αθφκε θαη γηα ηνπο ελ γέλεη πξνβιεκαηηδφκελνπο ζην δηεζλή ρψξν γηα ηε ζθνπηκφηεηα ηεο ππεξβνιηθήο αχμεζεο ηεο ειεθηξνπαξαγσγήο κε θπζηθφ αέξην ζην ρψξν ησλ επηρεηξήζεσλ ειεθηξηζκνχ. 74

80 3. ΒΙΟΜΗΥΑΝΙΚΗ ΤΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΔΡΜΟΣΗΣΑ ΚΑΙ ΗΛΔΚΣΡΙΜΟΤ ΜΔ ΦΤΙΚΟ ΑΔΡΙΟ. Ζ βηνκεραληθή ζπκπαξαγσγή είλαη έλαο απφ ηνπο ηνκείο ρξήζεηο ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ ζηε βηνκεραλία πνπ βειηηψλεη ζεκαληηθά ηελ αληαγσληζηηθφηεηα ηεο, κέζσ ηεο ζεκαληηθήο ζκίθξπλζεο ηεο ελεξγεηαθήο ζπληζηψζαο ηνπ βηνκεραληθνχ θφζηνπο παξαγσγήο. Αιιά θαη αληίζηξνθα είλαη έλαο απφ ηνπο ηνκείο πνπ ζηεξίμεη ηδηαίηεξα ην έξγν ηνπ Φ.Α. ιφγσ ησλ ζεκαληηθψλ πιενλεθηεκάησλ πνπ παξνπζηάδεη. ηε ρψξα καο, φπσο θαη ζε άιιεο ρψξεο, ε αμνληθή αλάπηπμε (PIPE DEVELOPMENT) ζηαζκψλ ζπκπαξαγσγήο κε θαχζε θπζηθνχ αεξίνπ ζηηο ελεξγνβφξεο ειιεληθέο βηνκεραλίεο (θισζηνυθαληνπξγίεο, ραξηνπνηίεο, βηνκεραλίεο ηξνθίκσλ θιπ) πνπ βξίζθνληαη θνληά ζην ζχζηεκα ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ. Δίλαη παξαδεθηφ απφ ηελ ΓΔΠΑ φηη κηα απφ ηηο επλντθφηεξεο πξννπηηθέο γηα ηε βησζηκφηεηα ηνπ έξγνπ ηνπ θπζηθνχ αεξίνπ είλαη λα ηξνθνδνηεζνχλ απ επζείαο κε θπζηθφ αέξην νη βηνκεραλίεο πνπ γεσγξαθηθά είλαη θνληά ζηνλ θεληξηθφ αγσγφ ή ζηνπο δαθηπιίνπο ησλ πφιεσλ πξηλ ιεηηνπξγήζνπλ νη αζηηθέο εηαηξίεο δηαλνκήο Φ.Α. ζηηο πφιεηο ηεο επαξρίαο. πκπαξαγσγή είλαη ε ηαπηφρξνλε ή αθξηβέζηεξα ε δηαδνρηθή παξαγσγή ειεθηξηθήο θαη ρξήζηκεο ζεξκηθήο ελέξγεηαο απφ ηελ ίδηα ελεξγεηαθή πεγή. Έηζη γηα παξάδεηγκα ζε κηα βηνκεραλία αληί ηνπ ζπλήζνπο ζρήκαηνο (Γηάγξακκα 1Α.) ηεο ίδηαο ζεξκνπαξαγσγήο κε ζπκβαηηθφ αηκνιέβεηα ρακειήο πίεζεο θαη αγνξά ειεθηξηθήο ελέξγεηαο απφ ηεο ΓΔΖ, κε ηελ εγθαηάζηαζε ζηαζκνχ ζπκπαξαγσγήο ζα ηδηνπαξάγεηαη θαη ε ειεθηξηθή θαη ζεξκηθή ελέξγεηα πνπ ρξεηάδεηαη ε βηνκεραλία (Γηάγξακκα 1Β.). 75

81 Ζ ζπκπαξαγσγή παξνπζηάδεη πνιιά πιενλεθηήκαηα, θπξηφηεξν απφ ηα νπνία είλαη ε κεγαιχηεξε ελεξγεηαθή απνδνηηθφηεηα πνπ κπνξεί λα θηάζεη κέρξη θαη ην 80-85%, έλαληη ηνπ 30-35% ησλ ζπκβαηηθψλ ειεθηξνπαξαγσγηθψλ ζηαζκψλ ησλ επηρεηξήζεσλ ειεθηξηζκνχ. Λφγσ ηεο κεγάιεο απηήο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο πξνθχπηεη, κε ηνπο ζηαζκνχο βηνκεραληθήο ζπκπαξαγσγήο, κείσζε ηεο ελεξγεηαθήο ζπληζηψζαο ηνπ θφζηνπο παξαγσγήο θαη κείσζε ηεο εθπνκπήο ξχπσλ πνπ έρνπλ δπζκελείο επηπηψζεηο ζην ηνπηθφ θαη ζην δηαζπλνξηαθφ επίπεδν θιπ. Οη θχξηεο ηερλνινγίεο ζπκπαξαγσγήο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηε βηνκεραλία είλαη: - ηαζκφο ζπκπαξαγσγήο κε αηκνζηξφβηιν αληίζιηςεο (ή απνκάζηεπζεο) - ηαζκφο ζπκπαξαγσγήο κε αεξηνζηξφβηιν ζε ζπλδπαζκφ κε ιέβεηα αλαθνκηδήο - ηαζκφο ζπκπαξαγσγήο κε ληεδεινκεραλή ζε ζπλδπαζκφ κε ιέβεηα αλαθνκηδήο - ηαζκφο ζπκπαξαγσγήο κε αεξηνζηξφβηιν ζε ζπλδπαζκφ κε ιέβεηα αλαθνκηδήο θαη αηκνζηξφβηιν αληίζιηςεο, πνπ είλαη γλσζηφο κε ηελ νλνκαζία ζηαζκφο ζπκπαξαγσγήο ζπλδπαζκέλνπ θχθινπ. ε φιεο ηηο πην πάλσ ηερλνινγίεο κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ην Φπζηθφ Αέξην κε ηα πιενλεθηήκαηα πνπ έρνπλ ήδε αλαθεξζεί. Ζ επηινγή ηεο ηερλνινγίαο ζπκπαξαγσγήο έρεη ζρέζε ζπλήζσο κε ηελ αλαινγία πνπ έρνπλ ε θαηαλάισζε ζεξκηθήο θαη ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζε θάζε επί κέξνπο ηερλνινγίαο (πνπ ζηε δηεζλή βηβιηνγξαθία αλαθέξεηαη κε ηνλ φξν 76

82 power to heat radio ). ηα Γηαγξάκκαηα 2 κέρξη 12 θαίλνληαη γηα θάζε κία απφ ηεο πην πάλσ ηερλνινγίεο: - Ζ ζρεκαηηθή δηάηαμε ησλ ζηαζκψλ θάζε ηερλνινγίαο - Ζ απαηηνχκελε εγθαηεζηεκέλε ειεθηξηθή ηζρχο ηνπ ζηαζκνχ ζε ζρέζε κε ηελ θαηαλάισζε αηκνχ απφ ηελ θάζε επί κέξνπο βηνκεραλία - Σν θφζηνο επέλδπζεο ζε ζρέζε κε ηελ κε ηελ εγθαηεζηεκέλε ειεθηξηθή ηζρχ ηνπ θάζε ζηαζκνχ. Πεγή: ΔΒ, Δηζαγσγή Φπζηθνχ αεξίνπ ζηελ ειιεληθή βηνκεραλία 77

83 ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 1. Δλαιιαθηηθνί ηξόπνη εμππεξέηεζεο ησλ ειεθηξηθώλ θαη ζεξκηθώλ θνξηίσλ ζε βηνκεραλία. Α) Κιαζζηθή πεξίπησζε (ζπκβαηηθφ ζρήκα). Β) Πεξίπησζε ζπκπαξαγσγήο (ζηαζκφο ΖΘ κε αηκνζηξφβηιν αληίζιηςεο). Σταθμός ΣΗΘ ΤΠΟΜΝΗΜΑ: : Αηκνιέβεηαο : Αηκνζηξφβηινο αληίζιηςεο : Γελλήηξηα 78

84 ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 2 ηαζκόο ΗΘ κε ληηδεινκεραλή θαη ιέβεηα αλαθνκηδήο θεθνξεζκέλνπ αηκνύ. ΤΠΟΜΝΗΜΑ: : Νηηδεινκεραλή : Γελλήηξηα : Λέβεηαο αλαθνκηδήο θεθνξεζκέλνπ πγξνχ : Αληιία ηξνθνδνηηθή αηκνιέβεηα 79

85 ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 3 Γηάηαμε ζπκπαξαγσγηθνύ αηκνειεθηξηθνύ ζηαζκνύ κε αηκνζηξόβηιν αληίζιηςεο. ΤΠΟΜΝΗΜΑ: : Αηκνιέβεηαο : Οηθνλνκεηήξαο : Δμαηκεζηήξαο : Τπεξζεξκαληήξαο : Αηκνζηξφβηινο 80

86 : Γελλήηξηα : Δλαιιάθηεο : Θεξκηθφ θνξηίν (Παξαγσγηθή Γηαδηθαζία) : Πξνζεξκαληήξαο : Σξνθνδνηηθή δεμακελή : Σξνθνδνηηθή αληιία 81

87 ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 4 ηαζκόο ΗΘ κε αεξηνζηξόβηιν, ιέβεηα αλαθνκηδήο ππέξζεξκνπ αηκνύ θαη αηκνζηξόβηιν αληίζιηςεο (ζηαζκόο ζπλδπαζκέλνπ θύθινπ). ΤΠΟΜΝΗΜΑ: : Αεξνζπκπηεζηήο : Θάιακνο θαχζεσο : Αεξηνζηξφβηινο : Γελλήηξηα : Λέβεηαο αλαθνκηδήο ππέξζεξκνπ αηκνχ : Σξνθνδνηηθή αληιία αηκνιέβεηα : Αηκνζηξφβηινο αληίζιηςεο 82

88 ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 5 Ηιεθηξηθή ηζρύο αηκνζηξνβίινπ ΓΙΑΓΡΑΜΜΑ 6 Ηιεθηξηθή ηζρύο ζπλδπαζκέλνπ θύθινπ. 83