ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΠΜΣ-ΕΚΠΑ, Περιβάλλον & Υγεία, 2015

Transcript

1 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΠΜΣ-ΕΚΠΑ, Περιβάλλον & Υγεία, 2015

2 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ): Είναι οι φυσικοί διαθέσιμοι πόροι - πηγές ενέργειας, που υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον, που δεν εξαντλούνται, αλλά διαρκώς ανανεώνονται και που μπορούν να μετατρέπονται σε ηλεκτρική ή θερμική ενέργεια: ήλιος, άνεμος, βιομάζα, γεωθερμία, υδατοπτώσεις, θαλάσσια κίνηση. Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ): Εθνικός φορέας για την προώθηση των Ανανεώσιμων Πηγών, της Ορθολογικής Χρήσης και της Εξοικονόμησης Ενέργειας Νόμοι ΑΠΕ: 3468/ , 3851/2010 (ΦΕΚ Α 85/ ), 4046/2012, 4254/2014

3 Εκπομπές CO 2 ανά κάτοικο (ανά χώρα) 2001 & 2010

4 CO 2, SO 2, NOX, PM, Hg Εγκαταστάσεις της ΔΕΗ Α.Ε.

5 Μέτρηση Αέριων Ρύπων (ΔΕΗ Α.Ε.)

6 Τοσημερινό χαρτοφυλάκιο σταθμών παραγωγής της ΔΕΗ υπερβαίνει τα 12.7 GW σε ισχύ Διασυνδεδεμένο Σύστημα Υ/Η ενέργεια Λιγνίτης Πετρέλαιο Φυσικό Αέριο 3,017 5, ,966 Σύνολο 11,021 Κρήτη Ρόδος Μικρά νησιά Εγκατεστημέν η ισχύς (MW) Νησιά Σύνολο 1,654 Σταθμισμένη Ηλικία (έτη) Υδροηλεκτρική ενέργεια 23.6% Εγκατεστημένη ισχύς ανά τύπο καυσίμου Ανανεώσιμες 0.7% Φυσικό αέριο 15.4% Λιγνίτης 41.4% Νησιά (πετρέλαιο) 13.0% ΔΕΗ (2008) Πετρέλαιο 5.9% Ανανεώσιμες Σύνολο 91 Πηγή: ΔΕΗ Α.Ε. (2008) 3

7 ΔΕΗ + Ιδιώτες (2010) ΑΠΕ: ~20-22% (2015) Πηγή: ΔΕΗ Α.Ε. (2008)

8 Νέο στρατηγικό Σχέδιο της ΔΕΗ Α.Ε Iσχύς της ΔΕΗ Α.Ε. στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα το % 19% 6% 23% 23% Φυσικό αέριο Υδροηλεκτρική ενέργεια ανανεώσιμες λιγνίτης λιθάνθρακας Ως αποτέλεσμα της στρατηγικής της ΔΕΗ, το ενεργειακό ισοζύγιο θα είναι πιο ισορροπημένο Θα υπάρχει μία διαφοροποιημένη σύνθεση καυσίμων, με τα εγχώρια καύσιμα να διατηρούν το μερίδιο τους OK >> >> OXI 15

9 Πηγή: ΔΕΗ Α.Ε. (2008)

10 ΔΕΚ ΔΕΚ (5/2014: Εγκατ. ~4.165 GW)

11 Αντλίες Θερμότητας - Σύστημα Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ)

12

13

14

15 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΜΕΙΓΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 12/ / /2015 ΛΙΓΝΙΤΗΣ: % 53 % ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ: % 23 % ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ: 8.20 % - ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ: 6.21 % 6 % ΑΠΕ: % 18 % ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΙΣ: 3.42 % - ΣΥΝΟΛΟ: 100 % Πηγή: ΔΕΗ Α.Ε/ΛΑΓΗΕ.

16 Αποσυρόμενεςπαλαιές και χαμηλής απόδοσης Μονάδες Παλαιές και χαμηλής απόδοσης Μονάδες Μονάδες Καύσιμο Ισχύς (MW) Έτος λειτουργίας Πτολεμαϊδα I,II,III Λιγνίτης Πτολεμαϊδα IV Λιγνίτης ΛΙΠΤΟΛ I,II Λιγνίτης Μεγαλόπολη I,II Λιγνίτης Λαύριο III Φυσικό αέριο Άγιος Γεώργιος VIII Φυσικό αέριο Άγιος Γεώργιος IX Φυσικό αέριο Λαύριο I,II HFO Αλιβέρι III, IV HFO Κυκλάδες Ντήζελ and HFO 200 ποικίλει HFO: Heavy Fuel Oil Αποσύρθηκαν 12

17 Επενδύσεις 4 δις σε θερμοηλεκτρικές Μονάδες ισχύος έως 3,700 MW στο διασυνδεδεμένο σύστημα ΘερμοηλεκτρικέςΜονάδες που πρόκειται να ενταχθούν Μονάδες Καύσιμο Εγκατεστημένη Ισχύς (MW) Έτος λειτουργίας Αλιβέρι V Mεγαλόπολη V ΟΚ ΟΚ Φυσικό αέριο Φυσικό αέριο Φλώρινα II Πτολεμαϊδα V Λιγνίτης Λιγνίτης ?? 2013 Αλιβέρι VI * Λιθάνθρακας Λάρυμνα I * Λιθάνθρακας Σημείωση (1) :IΣε διαπραγματεύσεις για κατασκευή μαζί με δύο μειοψηφικούς εταίρους (έως 200MW ο καθένας) 13

18 Εγχώρια Παραγωγή Ηλεκτρικού Ρεύματος

19 Ελληνικό Ηλεκτρικό Δίκτυο Ηλεκτρική κατανάλωση Αιχμή MW ΜW MW ΜW (?) Βασικό Κριτήριο Η ευστάθεια του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας Απαιτείται διαθέσιμη ενέργεια βάσης

20 Ευρωπαϊκό Ηλεκτρικό Δίκτυο Ευρωπαϊκή Ένωση, 2010

21 Ημερήσια Παραγωγή 10/10/ ΧΕΙΜΩΝΑΣ 7000 Αιολικά 6000 Υδροηλεκτρικά 5000 kwh 4000 Πετρέλαιο Φυσικό αέριο ΑΙΟΛΙΚΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡ. ΦΥΣ.ΑΕΡΙΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΟΙ ΛΙΓΝΙΤΙΚΟΙ Λιγνίτης ώρα Καθ. Νικόλαος Χατζηαργυρίου 7 Αντιπρόεδρος & Αναπλ. Δ/νων Σύμβουλος ΔΕΗ

22 Ημερήσια Παραγωγή 26/6/ Καλοκαίρι 8000 Υδροηλεκτρικά kwh Αιολικά Φυσικό αέριο Πετρέλαιο αιολικά ΥΗΣ Φ.Α. πετρελαϊκοί λιγνιτικοί 3000 Λιγνίτης ώρα 8 Καθ. Νικόλαος Χατζηαργυρίου Αντιπρόεδρος & Αναπλ. Δ/νων Σύμβουλος ΔΕΗ

23

24 Δίκτυο Σταθμών ΑΠΕ στην Ελλάδα - ΔΕΗ Ανανεώσιμες Α.Ε. Υψηλό αιολικό δυναμικό Μεγάλη ηλιοφάνεια

25 Μεεπενδύσεις επενδύσεις ύψους 1,95 δισ., στόχος είναι η απόκτηση μεριδίου αγοράς 20% μέχρι το 2012 Εξέλιξη εγκατεστημένης Ισχύος MW 1, Μη δρομολογημένα Γεωθερμία Φωτοβολταϊκά Μικρά Υδροηλεκτρικά Αιολικά /1/2015 6

26 Ολικό έτους: Ηλιακή ακτινοβολία (kwh/m 2 ) & Παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια (kwh/kwp)

27 kwh/m 2

28 Μετατροπή της Ηλιακής Ενέργειας - Αρχή Λειτουργίας Εισαγωγικά στοιχεία Παροχή ισχύος από τον ήλιο σε όλο τον πλανήτη: E sun = ~10 17 Watts (J/s) Oπότε σε 1 ημέρα E sun = ~1.7x10 22 Watts Μέση κατανάλωση ισχύος (σε όλο τον πλανήτη): E sun = ~1.6x10 13 Watts (J/s) Μετατροπή φωτεινής ενέργειας ηλεκτρισμό, θερμότητα ή «χημικό καύσιμο» hν Ηλεκτ. ρεύμα Μεθανόλη Ημιαγωγοί: μετατρέπουν ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια (απόδοση ~ 10-20/25%)

29 Μετατροπή της Ηλιακής Ενέργειας - Αρχή Λειτουργίας

30 Αρχή Λειτουργίας Ηλιακή Ενέργεια Θεωρία Ημιαγωγών Φ/Β Συστήματα μονοκρυσταλλλικού ή πολυκρυσταλλικού πυριτίου (εκμετάλλευση της προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας κατά 15-20%)- Αντι-ανακλαστικές επιστρώσεις Προσανατολισμός Σταθερά ή παρακολούθηση ηλίου (sun tracking)-2 άξονες περιστροφής (Πιερία: 100 kwp) Εξελιγμένα Χρήση πλαϊνών κατόπτρων (διπλής όψης) Επόμενης γενιάς (πολύ καλύτερες αποδόσεις έως και 30-35%) - Φ/Β λεπτών υμενίων (CdTe, CIS, MJ cells) πάχους φορές < από εκείνο των κυψελίδων πυριτίου. - Φ/Β συγκεντρωτικού τύπου (Si, multi-function cells) - Φ/Β υβριδικού τύπου (θέρμανση-ενέργεια-ψύξη με αντλίες θερμότητας)

31 Ηλιακή Ενέργεια Φωτοβολταϊκά συστήματα ΚΑΤΑ Μεγάλο κόστος εγκατάστασης: <4 k /kw Μικρή ενεργειακή απόδοση Ύπαρξη τοξικών μετάλλων: Cd, κλπ. (κατασκευή-ανακύκλωση) ΥΠΕΡ - Ελκυστικές τιμές (επιδοτούμενης) kwh - Χρόνος ζωής: ~25 έτη - Υλοποίηση Φ/Β σταθμών έως 100kW χωρίς Άδεια Παραγωγής Ηλεκτ. Ενέργειας - Στα νησιά επιτρέπει την δραστική μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας από τις υπάρχουσες Συμβατικές μονάδες Diesel (1kWh στοιχίζει 0,80-1, αλλά πωλείται για κοινωνικούς ρόλους 0,10-0,15 ) - Αποκέντρωση παραγωγής (μείωση απωλειών μεταφοράς) - Ανάπτυξη πολλών νέων και αποκεντρωμένων θέσεων εργασίας - Αποφυγή εκπομπών CO 2 (1 εκπομπή 1 kg CO 2 ) ~1.35 Mtn/έτος - Μέγιστη παραγωγή το καλοκαίρι Μέγιστη ζήτηση το μεσημέρι

32 Ηλιακή Ενέργεια Παραγωγή Θερμότητας ( ο C) (Πύργοι Θερμότητας) (Γαλλικά Πυρηναία, 10 MW) 2000 Cestas-Bordeaux, 350 MW ( ) Απόδοση: >30% Συνδυασμένη χρήση: Φ/Β συστήματα και Ηλιακοί πύργοι Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας - Φωτοβολταϊκά συστήματα (Φ/Β) Ευρωπαϊκή Ένωση Εγκαταστημένη ισχύς Φ/Β: 87 GW (2014) Γερμανία: > MW 2014 Ιταλία: > ΜW Γαλλία: > MW Ελλάδα: > MW 2014 Υπό κατασκευή Φ/Β πάρκο 50 MW (Μεγαλόπολη με Φ/Β πλαίσια!), 35 ΜW (σε βιομηχανικά πάρκα), 200 ΜW (Κοζάνη).

33 ΠλεονεκτήματαΔιεσπαρμένης Παραγωγής Μείωση της συνολικής πρωτογενούς ενεργειακής κατανάλωσης Μικρότερη επίδραση στο περιβάλλον Βελτίωση της αξιοπιστίας παροχής ενέργειας και ποιότητας ισχύος Πλεονεκτήματα στην λειτουργία του δικτύου (απώλειες, συμφορήσεις, επαναφορά...) Πιο αποδοτικές στρατηγικές επενδύσεων κεφαλαίου για την αντικαταστάση παλαιωμένου εξοπλισμού 26

34 Σεβίλλη, Ισπανία 11 ΜW (Ισπανία) Αυστρία

35 Κύθνος (100 kw) Φάρσαλα (10 MW) Μεγαλόπολη (50 MW) Αντιδράσεις των κατοίκων

36 Κοζάνη???

37

38 Το 2015 η Ευρωπαϊκή Ένωση θα εισήγαγε το 20% της ενέργειάς της από Φ/Β στην έρημο Σαχάρα...αλλά η Επανάσταση στη Β. Αφρική ματαίωσε αυτό το πρόγραμμα. Η Ελλάδα ανέλαβε την υλοποίηση του προγράμματος HELIOS (3-10 GW PV power)

39 Αιολική Ενέργεια 50 μχ. Ήρων (Αλεξάνδρεια) Φτερωτή σε μουσικό όργανο (Αρχαιολογικό Μουσείο, Δίον) Εγκατεστημένη ισχύς Ελλάδα: 1.5 GW (2014) Γερμανία: 35 GW (2014) Ισπανία: 23 GW (2015) [50% της ζητούμενης ενέργειας] Στην Ε.Ε: 128 GW (2014), Kίνα: >80 GW (2012) Τεχνικά χαρακτηριστικά Α/Γ 3-πτέρυγοι δρομείς (μείωση αεροδυναμικού θορύβου λόγω μικρότερων ταχυτήτων ακροπτερυγίων) Μεταβλητού βήματος (προσαρμογή απόδοσής τους στη ζήτηση ηλεκτ. ενέργειας) Ύψος πυλώνα ( m) Διάμετρος ρότορα (50-70 m) Μέγιστο ύψος ( m) Παραγόμενη ονομαστική ισχύς (0.5-3 MW) 5-10 ΜW (άμεσο μέλλον) Εγκατάσταση σε θαλάσσια πάρκα Προοπτικές Μεγαλύτερες Α/Γ (καλύτερη εκμετάλλευση αιολικού δυναμικού λόγω μείωση τύρβης καθ ύψος) Διαθεσιμότητα αιολικού πάρκου σε ενέργεια > 98% (Α/Γ: kw) Διείσδυση σε τοπικά ηλεκτρικά δίκτυα: 15-20%

40 ΚΥΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΑ Α/Γ Γεννήτρια

41 Κατά: - Οπτική ρύπανση - Θάνατοι πτηνών - Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (μεταφορά ΥΤ) - Καταστροφή φυσικού περιβάλλοντος (δημιουργία οδικού δικτύου πρόσβασης) - Δεν λειτουργούν συνεχώς Αιολική Ενέργεια - Υπέρ: - Δημιουργία πολλών νέων θέσεων εργασίας - Αποδίδει 80 φορές την ενέργεια που χρειάστηκε για κατασκευή - Μείωση εκπομπών CO 2 και όλων των άλλων ρύπων από συμβατικούς σταθμούς - Εφαρμογή σε τοπικό επίπεδο Διιστάμενες απόψεις μεταξύ οικολογικών οργανώσεων σε ανάπττυξη αιολικών πάρκων σε περιοχες Natura

42 Γεωθερμία Γεωθερμική ενέργεια (θερμότητα της γης) - Γεωθερμική βαθμίδα: ~3.3 o C/100 m Χρήση: Παραγωγή ενέργειας + Θέρμανση/Δροσισμός Συκιές, Άρτας (55 ο C) Συνολική εγκαταστημένη ισχύς (Ε.Ε.): MWe (έτος 2014) Το έτος 2014: MWe (Ιταλία), 40 MWe (Πορτογαλία) 30 MWe (Γαλλία) Κόστος εγκατάστασης ηλεκτ. σταθμών: ~ /kwe Κόστος παραγωγής: ~ 0,04-0,09 /kwhe Αξιοποίηση σε μικρό βάθος (1-100 m) ή μεγαλύτερο βάθος (~1-3 km) Γεωθερμικά πεδία υψηλής ενθαλπίας ( ο C) Γεωθερμικό δυναμικό 250 MWe Γεωθερμικά πεδία χαμηλής-μέσης ενθαλπίας ( ο C) Γεωθερμικό δυναμικό 25 MWe Χρήση αντλιών θερμότητας [αφαίρεση θερμότητας από το έδαφος (χειμώνας) παροχή ψύξης (15-17 o C) το καλοκαίρι]. 100 κτίρια στην Ελλάδα (ΕΜΠ-Σχολή Μηχανολόγων) Συνεργασία ΔΕΗ-S&B Βιομηχανικά Ορυκτά Α.Ε. (Μήλος) ΟΦΕΛΗ Κοινωνικά (νέες θέσεις εργασίας), οικονομικά (μείωση εξάρτησης από τα συμβατικά καύσιμα), περιβαλλοντικά (μείωση κατά 40% των εκπομπών CO 2 ) Προοπτικές <1% η συνολική εκμετάλευση έως τώρα στη χώρα μας παραγωγή έως 10 MWe αποφυγή τόνων (tn) CO 2 (π.χ. x30 /tn 10 Μ εξοικονόμηση από πρόστιμα)

43 Γεωθερμία

44 Γεωθερμία

45 Γεωθερμία (Larderello, Pisa) (772 MW)

46 Γεωθερμία Συμπίεση Εκτόνωση

47 Γεωθερμία

48 Γεωθερμία

49 Γεωθερμία

50 Ενέργεια από τη θάλασσα... Ουτοπία ή πραγματικότητα; Η απορροφούμενη ηλιακή-αιολική ή γεωθερμική ενέργεια είναι τεράστια + παλίρροια υψηλή ενεργειακή πυκνότητα (ενέργεια κυματισμού ύψους 1m σε μήκος 10m αποδίδει kWh/ημέρα!) Στην Ελλάδα (Αιγαίο) kw/m Έχει ελάχιστα αξιοποιηθεί χρήση/αξιοποίηση κυματικής και παλιρροιακής ενέργειας Τεχνολογία εκμετάλλευσης: Στάδιο τεχνικής ωρίμανσης (σταθμοί παραγωγής έως 300 kw) Κυματική ενέργεια Παλλόμενη στήλη ύδατος (ρυθμική συμπίεση/αποσυμπίεση αέριας μάζας κίνηση αεροστρόβιλου) Χρήση πλωτήρων (η παλινδρομική κίνηση μετατρέπεται σε περιστροφική) Παλιρροιακή ενέργεια Αξιοποίηση της αυξομείωσης της θαλάσσιας στάθμης (δυναμική και κινητική ενέργεια) (π.χ. 240 MW, La Rance-Γαλλία)

51 Υδροηλεκτρική ενέργεια Παραγόμενη ισχύς έως : 220 MW (μικρά) 7 GW (μεγάλα) Γεννήτρια Στρόβιλος Αρνητική επίδραση στο περιβάλλον

52 Παραγόμενη ισχύς έως 46 MW Βιομάζα - Βιοαέριο Καύση φυτικού ελαίου & (βιο-) αερίου Μονάδες: 100 kw-1 MW

53 Ελληνική Πρεσβεία (Βερολίνο, Γερμανία)

54 Μια επαναστατική ιδέα! Cool Lifestyle! TUDelft Energy Education Πολυτεχνείο Delft, Ολλανδία

55 Solar Impulse (Ελβετία) Άλλες επαναστατικές ιδέες!

56 Άλλες επαναστατικές ιδέες! ECO SHELL MARATHON (E.Μ.Π., Π.Κ.)

57 ΤΟ ΑΜΕΣΟ ΜΕΛΛΟΝ! ΠΗΓΗ: ΔΕΔΔΗΕ

58 Τα περιθώρια αξιοποίησης των ΑΠΕ είναι τεράστια... Προέχει, βεβαίως, η ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: - Στο σπίτι και στο γραφείο (έως και 60%) - Στις μεταφορές (έως και 30%) - Στη βιομηχανία (έως και 20-40%) - Στη γεωργία (έως και 20-60%) Πληροφορίες Δημόσιες Υπηρεσίες στη Γαλλία Φυλλάδιο Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας (ΡΑΕ) (05/2008) ΗΜΕΡΑ ΑΝΕΜΟΥ 15 Ιουνίου Συγκρατήστε ότι: Το 2005 η ΔΕΗ πλήρωσε 70 Μ για αγορά δικαιωμάτων ρύπων (αντί επενδύσεων σε έρευνα και νέες τεχνολογίες). Το 2011 η ΔΕΗ πούλησε δικαιώματα ρύπων ( ) ~ 150 Μ (κάλυψη μαύρης τρύπας του ΔΕΣΜΗΕ). ΠΛΗΡΩΝΕΙ ΤΟ ΚΕΡΔΟΣ ΑΠΕ