Η αγορά Φωτοβολταϊκών: Τάσεις και Προοπτικές

Transcript

1

2 Η αγορά Φωτοβολταϊκών: Τάσεις και Προοπτικές Πίνακας Περιεχομένων Η αγορά Φωτοβολταϊκών: Τάσεις και Προοπτικές... 1 Κατάλογος Σχημάτων... 3 Κατάλογος Πινάκων Κεφάλαιο: Η ενεργειακή κατάσταση και η στροφή στις ΑΠΕ Εισαγωγή Εισαγωγή στο ενεργειακό πρόβλημα Συνεχής αύξηση κατανάλωσης ενέργειας Ρύπανση του περιβάλλοντος και κλιματικές αλλαγές Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Είδη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Ηλιακή Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια Αιολική ενέργεια Βιομάζα Γεωθερμική Ενέργεια Ενέργεια ωκεανών Κεφάλαιο: Φωτοβολταϊκή τεχνολογία Φωτοβολταϊκή τεχνολογία και προοπτικές Φωτοβολταϊκά πλαίσια Είδη φωτοβολταϊκών κυψελών Τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φ/β στοιχείων Κόστος φωτοβολταϊκών συστημάτων Κεφάλαιο: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών Η αγορά φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα Το θεσμικό πλαίσιο Το νέο επενδυτικό περιβάλλον Εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών συστημάτων Η αγορά των Φ/Β στον κόσμο Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Πίνακας Περιεχομένων -1-

3

4 Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 1-1: Εξέλιξη της κατά κεφαλήν κατανάλωσης ενέργειας [1] Σχήμα 1-2: Παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας για τα έτη [2] Σχήμα 1-3: Κατά κεφαλή ενεργειακή κατανάλωση και Α.Ε.Π. διαφόρων χωρών Σχήμα 1-4: Οι τάσεις του θαλάσσιου Αρκτικού πάγου Σχήμα 1-5: Νέα εγκατεστημένη ισχύς στην Ευρώπη το Σχήμα 1-5: Φωτοβολταϊκά σε κατοικίες Σχήμα 1-6: Υδροηλεκτρικό φράγμα και εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Σχήμα 1-7: Αιολικό πάρκο Σχήμα 1-8: Εκμετάλλευση γεωθερμικής ενέργειας Σχήμα 1-9: Σχηματική διάταξη παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος από τον κυματισμό της θάλασσας Σχήμα 2-13: Ισοδυναμία ηλιακής ακτινοβολίας με ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο) Σχήμα 2-14: Πρόβλεψη ετήσιας ζήτησης μέχρι το έτος Σχήμα 2-15: Πρόβλεψη μείωσης κόστους ηλιακής κιλοβατώρας Σχήμα 2-16: Εξέλιξη των επενδύσεων ανάλογα με την ισχύ των συστημάτων στα πρώτα χρόνια Σχήμα 2-18: Το ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα ενός φ/β στοιχείου Σχήμα 2-19: Διάγραμμα I-V και P-V για συνθήκες σταθερής ακτινοβολίας Σχήμα 2-20: Διάγραμμα I-V για μεταβαλλόμενες συνθήκες ακτινοβολίας Σχήμα 2-21: Διάγραμμα I-V για αυξανόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος Σχήμα 2-22: Σύνδεση φ/β πλαισίων Σχήμα 2-28: Η εξέλιξη του κόστους των φωτοβολταϊκών πλαισίων Σχήμα 3-1: Ετήσια και συνολική εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα τα έτη Σχήμα 3-2: Μέγεθος διασυνδεδεμένων Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα τα έτη Σχήμα 3-3: Κατανομή διασυνδεδεμένων συστημάτων ανά ισχύ για το έτος Σχήμα 3-4: Αριθμός αιτήσεων και εγκρίσεων για ηλιακές στέγες Σχήμα 3-5: Ισχύς αιτήσεων που υποβλήθηκαν για ηλιακές στέγες Σχήμα 3-6: Ετήσια και συνολική εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β συστημάτων παγκοσμίως τα έτη Σχήμα 3-8: Κατανομή της νέας εγκατεστημένης ισχύος Φ/Β ανά χώρα Σχήμα 3-9: Προβλέψεις για την αγορά Φ/Β το έτος Κατάλογος Σχημάτων -3-

5

6 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1-1: Συνοπτική σύγκριση συμβατικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πίνακας 1-2: Συμβολή των ΑΠΕ στη συνολική κατανάλωση ενέργειας το έτος 2010 και ο στόχος για το Πίνακας 2-2: Σύγκριση τεχνολογιών φωτοβολταϊκών Πίνακας 3-1: Τιμές πώλησης της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας Πίνακας 3-2: Εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών (MWp) στην Ελλάδα το έτος Πίνακας 3-3: Μέγεθος εγκατεστημένων Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα το έτος Πίνακας 3-4: Εγχώρια παραγωγή φωτοβολταϊκών πλαισίων Πίνακας 3-5:Ευρωπαϊκή αγορά φωτοβολταϊκών. Συνολική εγκατεστημένη ισχύς (διασυνδεδεμένα & αυτόνομα συστήματα) ανά χώρα (σε MWp) Κατάλογος Πινάκων -5-

7 1 Κεφάλαιο: Η ενεργειακή κατάσταση και η στροφή στις ΑΠΕ 1.1 Εισαγωγή Ο ηλεκτρισμός είναι πλέον η πιο γενικευμένη μορφή ενέργειας σε παγκόσμια κλίμακα. Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτησή του και η παράλληλη μείωση των αποθεμάτων των συμβατικών καυσίμων (πετρέλαιο, άνθρακας κλπ.), πάνω στα οποία στηρίχθηκε παραδοσιακά η παραγωγή του, οδηγεί την ανθρωπότητα σε διλήμματα και προβληματισμό σχετικά με το μέλλον και τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών. Η ενεργειακή κρίση των αρχών της δεκαετίας του 70 και η παρατεταμένη αστάθεια στην αγορά πετρελαίου κατά τη δεκαετία του 80 κατέστησε σαφή την αναγκαιότητα απεξάρτησης των βιομηχανικών κρατών από το πετρέλαιο. Οι εναλλακτικές λύσεις που για πολλά χρόνια είχαν περιορισμένο ερευνητικό κυρίως ενδιαφέρον, βρέθηκαν και πάλι στην πρώτη γραμμή της επικαιρότητας. Οι ανανεώσιμες μορφές ενέργειας, που περιλαμβάνουν την αιολική, την ηλιακή, την γεωθερμική, την ενέργεια από υδατοπτώσεις, από βιομάζα και από κύματα αποτελούν πλέον τη λύση για το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη. Παράλληλα, τα συνεχή ατυχήματα στους σταθμούς πυρηνικής ενέργειας ενδυναμώνει την τάση προς ευρύτερη χρήση των ήπιων μορφών, λόγω της φιλικότητας τους προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Τέλος το ανεξάντλητο της φύσης αυτών των πηγών και η δυνατότητά τους να υπερκαλύψουν τις παγκόσμιες ανάγκες σε ενέργεια είναι ένα επιπλέον κίνητρο προς περαιτέρω μελέτη και αξιοποίησή τους. Η κατάσταση όπως παρουσιάζεται σήμερα είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντική. Οι περισσότερες ανεπτυγμένες χώρες επενδύουν σημαντικά ποσά προς την κατεύθυνση αυτή, επιδιώκοντας την βελτίωση των υπαρχόντων συστημάτων ανανεώσιμων μορφών ενέργειας και το σχεδιασμό νέων με καλύτερα αποτελέσματα κυρίως από πλευράς οικονομικότητας και απόδοσης. Ο αντικειμενικός στόχος είναι η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια από τέτοια συστήματα να γίνει συγκρίσιμη τόσο από πλευράς κόστους, όσο και από πλευράς αξιοπιστίας με την αντίστοιχη των συμβατικών συστημάτων παραγωγής. -6-

8 1.2 Εισαγωγή στο ενεργειακό πρόβλημα Η βάση του ενεργειακού προβλήματος οφείλεται στην συνεχή αύξηση των ενεργειακών αναγκών του σύγχρονου κόσμου σε συνδυασμό με την μείωση των αποθεμάτων των χρησιμοποιούμενων πηγών ενέργειας. Θα μπορούσε να ειπωθεί ότι η ύπαρξη και χρήση τεραστίων ποσοτήτων ενέργειας όπως συμβαίνει στις χώρες του αναπτυγμένου δυτικού κόσμου, σηματοδοτεί τη διαφορά ανάμεσα σ' αυτόν και τον τρίτο κόσμο καθώς και την ασύγκριτη εξέλιξη αυτού από την εποχή του Μεσαίωνα ως σήμερα. Αυτό αποτυπώνεται στην ιστορική εξέλιξη της κατά κεφαλήν κατανάλωσης ενέργειας, που φαίνεται στο Σχήμα 1-1. Σχήμα 1-1: Εξέλιξη της κατά κεφαλήν κατανάλωσης ενέργειας [1]. Αξιοσημείωτο είναι πως η μετάβαση από την Κλασική αρχαιότητα στον Μεσαίωνα παρουσίασε πολύ λιγότερες αλλαγές στο βιοτικό επίπεδο των ανθρώπων, και κατ επέκταση στην καταναλισκόμενη ενέργεια, από ότι η μετάβαση από τον 18 ο στον 20 ο αιώνα. Η δημιουργία της βιομηχανίας και η εμφάνιση των οικονομικών και πολιτικοκοινωνικών συστημάτων σηματοδοτεί τη μετάβαση σε μία τελείως διαφορετική μορφή κοινωνικού βίου, της βιομηχανικής κοινωνίας. Ραγδαία, όμως, παρουσιάστηκαν και οι αρνητικές συνέπειες -7-

9 αυτής της μετάβασης με τη μορφή περιβαλλοντικών προβλημάτων, κυρίως τις τελευταίες δεκαετίες. Το θέμα της ενέργειας παραμένει στο επίκεντρο του 21 ου αιώνα και μπορεί να προσεγγιστεί από τρεις διαφορετικές απόψεις: i. Της εξασφάλισης της αναγκαίας ποσότητας ενέργειας, στην κατάλληλη για την κάθε χρήση μορφή, δηλαδή της ενεργειακής επάρκειας. ii. Του κόστους αυτής της ενέργειας. iii. Των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τη χρήση της. Επομένως η σύγχρονη βιομηχανική οικονομία βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ύπαρξη ενέργειας σε μορφή κατάλληλη για την εκάστοτε εφαρμογή και κόστους τέτοιου που να μην καθίσταται απαγορευτική η χρήση της. Δεν πρέπει βέβαια να παραβλέπονται και τα αποτελεσμάτων της χρήσης της. Οι τεράστιες ποσότητες ενέργειας που καταναλώνονται επιβαρύνουν το περιβάλλον σε βαθμό που δεν μπορεί πάντα να προβλεφθεί και με ολέθριες συνέπειες για το μέλλον. Στο Σχήμα 1-2 παρουσιάζεται η παγκοσμίως καταναλισκόμενη ενέργεια για τα έτη σε ισοδύναμη μονάδα (εκατομμύρια τόνοι πετρελαίου) για τις διαφορετικές πηγές παραγωγής της (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, πυρηνική ενέργεια, υδροηλεκτρισμός, άνθρακας) επιβεβαιώνοντας τις συνεχώς αυξανόμενες ενεργειακές ανάγκες. -8-

10 Σχήμα 1-2: Παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας για τα έτη [2]. Οι ολοένα αυξανόμενες ανάγκες σε ενέργεια σε συνδυασμό με την αύξηση του πληθυσμού, ιδιαίτερα στις ραγδαία αναπτυσσόμενες χώρες, όπως η Κίνα, όπου η κατά κεφαλήν καταναλισκόμενη ενέργεια συνεχώς αυξάνεται, επιταχύνουν την διαδικασία εξάντλησης των ορυκτών πόρων (πετρέλαιο, άνθρακας, φυσικό αέριο). Εδώ θα πρέπει να αναφερθεί πως οι μη αναπτυγμένες χώρες που εισήλθαν τα τελευταία χρόνια σε περίοδο βιομηχανικής έξαρσης, στηρίζουν την παραγωγή τους σχεδόν αποκλειστικά σε ορυκτούς πόρους, αδιαφορώντας για τις συνέπειες της ρύπανσης. Το σενάριο της εξάντλησης των ορυκτών πόρων για την παραγωγή ενέργειας αναμένεται να εκπληρωθεί στις επόμενες δεκαετίες. 1.3 Συνεχής αύξηση κατανάλωσης ενέργειας Οι βασικότερες αιτίες συνεχούς αύξησης της κατανάλωσης ενέργειας συνοψίζονται ως εξής: Συνεχής αύξηση της κατά κεφαλή κατανάλωσης ενέργειας ως αποτέλεσμα της προσπάθειας του ανθρώπου για βελτίωση του βιοτικού επιπέδου. Ανομοιομορφία στην παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας. Ορισμένοι λαοί καταναλώνουν μεγαλύτερα ποσά ενέργειας από ορισμένους άλλους. Προκύπτει το συμπέρασμα ότι είναι αδύνατο να ζητηθεί από τους υπό ανάπτυξη λαούς να περιορίσουν την ενεργειακή τους κατανάλωση, τη στιγμή που καταναλώνουν μόλις το 5% της ενέργειας των πλούσιων και αναπτυγμένων χωρών. -9-

11 Σχήμα 1-3: Κατά κεφαλή ενεργειακή κατανάλωση και Α.Ε.Π. διαφόρων χωρών. Αύξηση του πληθυσμού της γης που περιορίζει τις δυνατότητες μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας. Απώλειες συστημάτων παραγωγής και μεταφοράς ενέργειας. Ο βαθμός απόδοσης μιας θερμικής μηχανής κυμαίνεται σήμερα από 15% έως 45%, κάτι το οποίο εάν συνδυασθεί με το πλήθος των θερμοηλεκτρικών σταθμών που τροφοδοτούν με ηλεκτρική ενέργεια τον πλανήτη μας, κάνει προφανή τη σημασία των ενεργειακών απωλειών των συστημάτων παραγωγής ενέργειας. Μη ορθολογική χρήση της ενέργειας. Αδιαφορία και σπατάλη ενέργειας. 1.4 Ρύπανση του περιβάλλοντος και κλιματικές αλλαγές Οι σοβαρές διαταραχές που άρχισαν να παρατηρούνται στο οικοσύστημα μετά την βιομηχανική επανάσταση σχετίζονται με [3]: τον υπερπληθυσμό -10-

12 την ρύπανση και μόλυνση εδάφους, υδάτων και ατμόσφαιρας την αραίωση της στιβάδας του όζοντος το φαινόμενο του θερμοκηπίου την όξινη βροχή την καταστροφή της βιοποικιλότητας την ελάττωση των φυσικών πόρων Εστιάζοντας στο φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο αποτελεί τον μηχανισμό υπερθέρμανσης του πλανήτη δηλαδή την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης και των ωκεανών. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι φαινόμενο φυσικό, ωστόσο ενισχύεται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η οποία συμβάλλει στην αύξηση της συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου (CO2 και CH4) καθώς και στην έκλυση άλλων ιχνοστοιχείων, όπως οι χλωροφθοράνθρακες (ClFC's). Τα τελευταία χρόνια, καταγράφεται μία αύξηση στη συγκέντρωση αρκετών αερίων του θερμοκηπίου. Ειδικότερα στην περίπτωση του διοξειδίου του άνθρακα η αύξηση αυτή ήταν 31% την περίοδο Εκτιμάται ότι τα ¾ της ανθρωπογενούς παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, οφείλονται σε χρήση ορυκτών καυσίμων, όπως είναι το πετρέλαιο και άνθρακας από τα οποία παίρνει το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειάς του ο σύγχρονος κόσμος, ενώ το υπόλοιπο μέρος προέρχεται από αλλαγές που συντελούνται στο έδαφος, κυρίως μέσω της αποδάσωσης. Οι ανάγκες χρήσης ορυκτών καυσίμων αναμένεται να αυξηθούν ακόμη περισσότερο με την αύξηση του πληθυσμού της Γης και η ζήτηση πλέον θα υπάρχει κυρίως στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς στις ανεπτυγμένες, με τα μέτρα εξοικονόμησης που εφαρμόζονται, υπάρχει μερική τάση σταθεροποίησης. Κάθε kwh ηλεκτρισμού που προμηθεύονται οι καταναλωτές και που παράγεται από ορυκτά καύσιμα, επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με CO2 καθώς και άλλες επικίνδυνες ουσίες, όπως καρκινογόνα μικροσωματίδια, οξείδια αζώτου, ενώσεις θείου κλπ, που επιφέρουν σοβαρές βλάβες στην υγεία και το περιβάλλον. Οι Η.Π.Α. και ο Καναδάς μαζί χρησιμοποιούν διπλάσια κατά κεφαλήν ενέργεια από τους Ευρωπαίους, δεκαπλάσια από τους Ασιάτες και εικοσαπλάσια από τους Αφρικανούς. Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής χρησιμοποιούν πάνω από το 25% του πετρελαίου που υπάρχει στον πλανήτη. Η Λατινική Αμερική διαθέτει το 25% των -11-

13 ανανεώσιμων υδατικών πόρων στον κόσμο. Στην περιοχή αυτή περισσότερο από το 60% της παραγωγής σε ενέργεια προέρχεται από υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις και έτσι υπάρχουν περιορισμένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Ωστόσο συνεχίζεται η καταστροφή των δασών στη Βραζιλία και σ άλλες περιοχές του πλανήτη με αποτέλεσμα την αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και την εκτροπή του φαινομένου του θερμοκηπίου. Ως γνωστόν οι αποδασώσεις συμμετέχουν με το 20% στη δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου. Το υπόλοιπο 80% οφείλεται στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που προέρχονται από την κατανάλωση ενεργειακών πόρων. Άλλα περιβαλλοντικά προβλήματα που οφείλονται σε ανθρώπινες δραστηριότητες είναι το φαινόμενο της όξινης βροχής και το φαινόμενο της αραίωσης της στοιβάδας του όζοντος. Στην Ασία μαζί με την ανάπτυξη της οικονομίας αυξάνεται και η κατανάλωση. Από το 1953 έως το 1989 η οικονομία της Κίνας δεκαπλασιάστηκε, παράλληλα όμως και η κατανάλωσή της ενέργειας 18πλασιάστηκε. Μέχρι το 2015 θα διπλασιαστούν οι ανάγκες της Κίνας σε κάρβουνο που είναι η κύρια πηγή του διοξειδίου του άνθρακα. Ήδη η Κίνα είναι η δεύτερη χώρα μετά τις Η.Π.Α. σε εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και πιθανολογείται ότι το 2020 θα είναι η πρώτη χώρα στον κόσμο. Η 4η Έκθεση Αξιολόγησης (AR4) της Διακυβερνητικής Επιτροπής για τις Κλιματικές Αλλαγές του ΟΗΕ, (IPCC) αναφέρει ότι η αύξηση της θερμοκρασίας της γης είναι αδιαμφισβήτητη, καθώς κι ότι η πιθανότητα αυτό να οφείλεται στον ανθρώπινο παράγοντα εξαιτίας των χρόνιων εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου είναι μεγαλύτερη από 90%. Χωρίς δραστικές μειώσεις των εκπομπών, η μέση πλανητική θερμοκρασία θα αυξηθεί ως το τέλος του αιώνα κατά 1.7 C με 7 C, σε σύγκριση με τα προβιομηχανικά επίπεδα, ανάλογα με το ρυθμό που θα συνεχίσουν να εκπέμπονται αέρια του θερμοκηπίου [4]. Οι τωρινές εκπομπές βρίσκονται στην κορυφή των προβλεπόμενων εκτιμήσεων και χωρίς καμία δράση, πιθανότατα θα επιφέρουν αυξήσεις της θερμοκρασίας στο ανώτερο εύρος των προβλέψεων. Ήδη παρατηρούνται σοβαρές αρνητικές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα και στους ανθρώπινους πληθυσμούς, όπως η τήξη των θαλάσσιων πάγων στην Αρκτική, ακόμα και με τη σημερινή αύξηση της θερμοκρασίας στους 0.8 C σε σύγκριση με τα προβιομηχανικά επίπεδα (Σχήμα 1-4). Αυτές θα μπορούσαν να προκαλέσουν θετικές ανατροφοδοτήσεις που θα επιφέρουν ακόμα μεγαλύτερη αύξηση της θερμοκρασίας και περαιτέρω δραματικές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα του πλανήτη. Η AR4 προβλέπει ότι: -12-

14 Μέσα στις επόμενες δεκαετίες, τα αποθέματα νερού που είναι αποθηκευμένα στους παγετώνες και στις χιονισμένες περιοχές θα μειωθούν προκαλώντας ελλείψεις νερού σε περισσότερο από 1 δις ανθρώπους σε περιοχές που βασίζονται στην τήξη των χιονισμένων βουνοκορφών για πόσιμο νερό. Το 20% με 30% όλων των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη θα αντιμετωπίζουν αυξημένο κίνδυνο εξαφάνισης, αν η άνοδος της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας ξεπεράσει τους C. Σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, και κυρίως σε ξηρές και τροπικές περιοχές, ακόμα και μικρές αυξήσεις της θερμοκρασίας της τάξης των 1 C - 2 C, αναμένεται να αυξήσουν τον κίνδυνο λιμών που οφείλονται σε μειωμένη παραγωγικότητα των καλλιεργειών και αυξημένη συχνότητα των ξηρασιών και πλημμυρών. Μετά το 2080 πολλά εκατομμύρια ανθρώπων αναμένεται να επηρεαστούν από πλημμύρες στα σπίτια και τις επιχειρήσεις τους εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας κάθε χρόνο. Σε ιδιαίτερο κίνδυνο βρίσκονται πυκνοκατοικημένες περιοχές, καθώς και περιοχές που βρίσκονται σε χαμηλό υψόμετρο με περιορισμένες ικανότητες προσαρμογής. Η υγεία εκατομμυρίων ανθρώπων θα επιβαρυνθεί από την κακή διατροφή, ενώ θα υπάρξουν τραυματισμοί και θάνατοι από καύσωνες, ξηρασίες, πλημμύρες, πυρκαγιές, καταιγίδες, καθώς και αυξημένη συχνότητα πολλών ασθενειών (συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που μεταδίδονται από έντομα). Πιο ανησυχητικό είναι το γεγονός ότι οι τελευταίες επιστημονικές ενδείξεις δείχνουν ότι οι κλιματικές αλλαγές επιταχύνονται με ρυθμούς πολύ ταχύτερους από ό,τι προβλεπόταν. Πολλές από αυτές τις έρευνες αναφέρουν ισχυρές θετικές ανατροφοδοτήσεις που αναμένεται να επηρεάσουν το κλίμα της Γης σε ένα θεμελιώδες επίπεδο. Επιπλέον παρατηρούνται επιπτώσεις πολύ νωρίτερα του προβλεπόμενου πολλές φορές με διαφορά δεκαετιών κυρίως επειδή το κλιματικό σύστημα αντιδρά πιο έντονα από ό,τι αναμενόταν, ενώ οι εκπομπές αυξάνονται γρηγορότερα από το προβλεπόμενο. -13-

15 Σχήμα 1-4: Οι τάσεις του θαλάσσιου Αρκτικού πάγου. (Η πρώτη εικόνα δείχνει τη μέση έκταση του θαλάσσιου πάγου της Αρκτικής για το Και στις δύο εικόνες, η κόκκινη γραμμή δείχνει τη μέση μακρόχρονη έκταση για την περίοδο Η δεύτερη εικόνα συγκρίνει την ελάχιστη έκταση του πάγου (διακεκομμένη γραμμή) το Σεπτέμβριο του , km² με τη μέση έκταση για το Σεπτέμβριο του , km².) 1.5 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), αποτελούν ένα από τα πλέον σημαντικά θέματα του σύγχρονου κόσμου. Η ανάγκη για μεγαλύτερη και ταυτόχρονα καλύτερη αξιοποίηση της προερχόμενης ενέργειας από ΑΠΕ, άρχισε να γίνεται διεθνώς αντιληπτή με αφορμή την πετρελαϊκή κρίση της δεκαετίας του 1970, μέσα στο ευρύτερο πλαίσιο συνειδητοποίησης για περαιτέρω καλύτερη αξιοποίηση όλων των ενεργειακών πόρων. Με τον όρο Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία κυρίως οι ακόλουθες : o Αιολική ενέργεια o Ηλιακή ενέργεια o Ενέργεια από μικρά υδροηλεκτρικά o Ενέργεια από κυψέλες καυσίμου -14-

16 o Ενέργεια των θαλάσσιων κυμάτων o Γεωθερμική ενέργεια o Ενέργεια της βιομάζας Το κυριότερο πλεονέκτημα όλων των προαναφερθέντων μορφών ενέργειας σε σύγκριση με τις συμβατικές μορφές, είναι η φιλικότητα προς το περιβάλλον. Το πρωτόκολλο του Κιότο ήταν μία από τις μεγαλύτερες κινήσεις περιβαλλοντικής ευαισθησίας και φυσικά αποτέλεσε αιτία για τη στροφή του παγκόσμιου ενδιαφέροντος προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Οι τεχνολογικά ανεπτυγμένες χώρες καταβάλλουν προσπάθειες τα τελευταία 35 χρόνια να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες, με τη λήψη κατάλληλων νομοθετικών μέτρων και ενημέρωση των πολιτών, καθώς και την ανάπτυξη της τεχνολογίας των ΑΠΕ κατά τρόπο ώστε το κόστος τους να είναι συγκρίσιμο με αυτό των συμβατικών πηγών ενέργειας. Ανάμεσα στις προαναφερθέντες ανανεώσιμες μορφές ενέργειας, οι δύο πρώτες, δηλαδή η αιολική και η ηλιακή, έχουν γνωρίσει τη μεγαλύτερη άνθηση σε παγκόσμιο επίπεδο. Την εξάπλωσή τους αυτή, την οφείλουν κυρίως στην ευρύτητα της γεωγραφικής εμφάνισής τους (πολλά μέρη σε όλο τον κόσμο έχουν υψηλό αιολικό δυναμικό ή υψηλή ηλιακή ακτινοβολία), καθιστώντας έτσι εύκολη την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας πολύ κοντά στο μέρος κατανάλωσής της. Το πλεονέκτημα αυτό, εξαλείφει την ανάγκη ύπαρξης των γραμμών μεταφοράς υψηλής τάσης σε διάφορες γεωγραφικά άγονες περιοχές. Τα κύρια πλεονεκτήματα των ΑΠΕ είναι τα ακόλουθα: Είναι πρακτικά ανεξάντλητες πηγές ενέργειας και συμβάλλουν στη μείωση της εξάρτησης από εξαντλήσιμους συμβατικούς ενεργειακούς πόρους. Είναι εγχώριες πηγές ενέργειας και συνεισφέρουν στην ενίσχυση της ενεργειακής ανεξαρτητοποίησης και της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού σε εθνικό επίπεδο. Είναι διάσπαρτες γεωγραφικά και οδηγούν στην αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος, δίνοντας τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο, ανακουφίζοντας έτσι τα συστήματα υποδομής και μειώνοντας τις απώλειες από τη μεταφορά ενέργειας. -15-

17 Έχουν συνήθως χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις της διεθνούς οικονομίας και ειδικότερα από τις τιμές των συμβατικών καυσίμων. Οι επενδύσεις των ΑΠΕ δημιουργούν σημαντικό αριθμό νέων θέσεων εργασίας, ιδιαίτερα σε τοπικό επίπεδο. Μπορούν να αποτελέσουν σε πολλές περιπτώσεις πυρήνα για την αναζωογόνηση οικονομικά και κοινωνικά υποβαθμισμένων περιοχών και πόλο για την τοπική ανάπτυξη, με την προώθηση ανάλογων επενδύσεων (π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες με τη χρήση γεωθερμικής ενέργειας). Είναι φιλικές προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο και η αξιοποίησή τους είναι γενικά αποδεκτή από το κοινό. Δεν επιβαρύνουν το τοπικό περιβάλλον με επικίνδυνους αέριους ρύπους, μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου, καρκινογόνα μικροσωματίδια κ.α., όπως γίνεται με τους συμβατικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στον Πίνακα 1-1 δίνεται συνοπτικά η επικρατούσα κατάσταση ανάμεσα στις συμβατικές και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Πίνακας 1-1: Συνοπτική σύγκριση συμβατικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Συμβατικές πηγές Κάρβουνο, πετρέλαιο, πυρηνική ενέργεια, φυσικό αέριο Πλήρως ανεπτυγμένες (κορεσμένες) τεχνολογίες Πολυάριθμοι φόροι και επιχορηγούμενες επενδύσεις από εθνικές οικονομίες Αποδοχή από την κοινωνία ως «αναγκαίο κακό» Ανανεώσιμες πηγές Αιολική, ηλιακή, βιομάζα, θαλάσσιων κυμάτων, γεωθερμική Ταχέως αναπτυσσόμενες τεχνολογίες Ολιγάριθμοι και μικροί φόροι, επιχορήγηση από μερικές κυβερνήσεις ή προγράμματα Αποδοχή από την κοινωνία με την πρέπουσα σημασία, ακόμη και με ελάχιστη εκτίμηση των περιβαλλοντικών και κοινωνικών τους πλεονεκτημάτων -16-

18 Η κατανομή της νέας εγκατεστημένης ισχύος στην Ευρώπη το έτος 2010 παρουσιάζεται στο Σχήμα 1-5, όπου φαίνεται αφενός η πτώση της θέσης του άνθρακα στην τελευταία θέση και αφεταίρου η άνοδος των ΑΠΕ στις ανώτερες βαθμίδες ακολουθώντας το φυσικό αέριο. Τα Φ/Β συστήματα κατέχουν την δεύτερη θέση αντιστοιχώντας σε 13 GWp νέας εγκατεστημένης ισχύος. Σχήμα 1-5: Νέα εγκατεστημένη ισχύς στην Ευρώπη το Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται η συμετοχή των ΑΠΕ στην συνολική κατανάλωση ενέργειας στην Ευρώπη για το έτος 2010 και ο στόχος που έχει οριστεί για το Μετά τη βιομάζα που θα αγγίξει το 13.9%, ακολουθεί η αιολική ενέργεια και τα υδροηλεκτρικά έργα με ποσοστά 3 και 2.5 αντίστοιχα. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα αναμένονται να καλύπτουν το περίπου το 1.2% της συνολικής ενέργειας. -17-

19 Πίνακας 1-2: Συμβολή των ΑΠΕ στη συνολική κατανάλωση ενέργειας το έτος 2010 και ο στόχος για το Η Ελλάδα ανάμεσα στο σύνολο των χωρών διαθέτει αξιόλογο δυναμικό ΑΠΕ, οι οποίες μπορούν να προσφέρουν μια πραγματική εναλλακτική λύση για την κάλυψη των ενεργειακών μας αναγκών. Οι κυριότερες μορφές ΑΠΕ που απαντώνται παρουσιάζονται στη συνέχεια. 1.6 Είδη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Μεγάλο πλήθος χωρών έχει ενσωματώσει τις ΑΠΕ στη λίστα με τις σημαντικότερες εγχώριες πηγές ενέργειας, ποσά της οποίας είτε δύναται να απορροφηθούν σε τοπικό επίπεδο είτε να διοχετευθούν στο ευρύτερο εθνικό δίκτυο. Η συνεισφορά τους αλλάζει το μέχρι πρότινος ενεργειακό ισοζύγιο αφού με τη χρήση τους μειώνεται αισθητά η εξάρτηση από το πετρέλαιο, καύσιμο προερχόμενο, ως επί τω πλείστον, από χώρες της Σαουδικής Αραβίας και παράλληλα ιδιαιτέρως ευαίσθητο σε αυξομειώσεις τιμών. Η Ελλάδα ανάμεσα στο σύνολο των χωρών διαθέτει αξιόλογο δυναμικό ΑΠΕ, οι οποίες μπορούν να προσφέρουν μια πραγματική εναλλακτική λύση για την κάλυψη των ενεργειακών μας αναγκών. Οι κυριότερες μορφές ΑΠΕ που απαντώνται παρουσιάζονται στη συνέχεια. -18-

20 1.6.1 Ηλιακή Ενέργεια Ο ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας ημερησίως. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους. Θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές. Η πρώτη είναι η συλλογή της ηλιακής ενέργειας για να παραχθεί θερμότητα, κυρίως για τη θέρμανση του νερού και τη μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση τουρμπινών. Στη δεύτερη εφαρμογή τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρισμό με τη χρήση φωτοβολταϊκών κυψελών ή συστοιχιών. Αυτή η τεχνολογία που εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 στα διαστημικά προγράμματα των ΗΠΑ έχει μειώσει το κόστος παραγωγής ηλεκτρισμού με αυτόν τον τρόπο από $300 σε $4 το Watt. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές όπου η σύνδεση με το δίκτυο είναι πολύ ακριβή. Αν και όλη η γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, η ποσότητά της εξαρτάται κυρίως από τη γεωγραφική θέση, την ημέρα, την εποχή και τη νεφοκάλυψη. Η έρημος δέχεται περίπου το διπλάσιο ποσό ηλιακής ενέργειας από άλλες περιοχές. Σχήμα 1-6: Φωτοβολταϊκά σε κατοικίες Υδροηλεκτρική Ενέργεια Το νερό κάνοντας τον "κύκλο του" στη φύση έχει δυναμική ενέργεια, όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο, η οποία μετατρέπεται σε κινητική, όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές. Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας, φράγμα, κλειστός αγωγός πτώσεως, υδροστρόβιλος, ηλεκτρογεννήτρια, διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο. Η μετατροπή της ενέργειας των υδατοπτώσεων με τη -19-

21 χρήση υδραυλικών τουρμπινών παράγει την υδροηλεκτρική ενέργεια. Η υδροηλεκτρική ενέργεια ταξινομείται σε μεγάλης και μικρής κλίμακας. Η μικρή κλίμακας υδροηλεκτρική ενέργεια διαφέρει σημαντικά από τη μεγάλης κλίμακας σε ότι αφορά τις επιπτώσεις στο περιβάλλον. Οι μεγάλης κλίμακας υδροηλεκτρικές μονάδες απαιτούν τη δημιουργία φραγμάτων και τεράστιων δεξαμενών με σημαντικές επιπτώσεις στο άμεσο περιβάλλον. Η κατασκευή φραγμάτων για τη συγκέντρωση νερού περιορίζει τη μετακίνηση των ψαριών, της άγριας ζωής και επηρεάζει ολόκληρο το οικοσύστημα. Τα μικρής κλίμακας συστήματα τοποθετούνται δίπλα σε ποτάμια και κανάλια και έχουν λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον οικοσύστημα. Υδροηλεκτρικές μονάδες λιγότερες των 30 MW σε μέγεθος χαρακτηρίζονται μικρής κλίμακας και θεωρούνται ανανεώσιμες πηγές. Το γρήγορα κινούμενο νερό οδηγείται μέσα από τούνελ να περιστρέψει τουρμπίνες, δημιουργώντας έτσι μηχανική ενέργεια. Μια γεννήτρια μετατρέπει αυτή την ενέργεια σε ηλεκτρική. Διαφορετικά από ότι συμβαίνει με τα ορυκτά καύσιμα, το νερό δεν αχρηστεύεται κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλους σκοπούς. Φυσικά, μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις, πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες. Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται, χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας, σε ώρες αιχμής. Στη χώρα μας η υδροηλεκτρική ενέργεια ικανοποιεί το 10% των ενεργειακών μας αναγκών. Τα πλεονεκτήματα από τη χρήση της υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι: Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργία αμέσως μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια, σε αντίθεση με τους θερμικούς σταθμούς (γαιανθράκων, πετρελαίου), που απαιτούν χρόνο προετοιμασίας. Είναι μία καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, με τα γνωστά ευεργετήματα (εξοικονόμηση συναλλάγματος, φυσικών πόρων, προστασία περιβάλλοντος). Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες, όπως ύδρευση, άρδευση, ανάσχεση χειμάρρων, δημιουργία υγροτόπων, αναψυχή, αθλητισμός. Τα μειονεκτήματα που συνήθως εμφανίζονται είναι: Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου. -20-

22 Η έντονη περιβαλλοντική αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα (ενδεχόμενη μετακίνηση πληθυσμών, υποβάθμιση περιοχών, αλλαγή στη χρήση γης, στη χλωρίδα και πανίδα περιοχών αλλά και του τοπικού κλίματος, πλήρωση ταμιευτήρων με φερτές ύλες, αύξηση σεισμικής επικινδυνότητας, κ.ά.). Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων. Σχήμα 1-7: Υδροηλεκτρικό φράγμα και εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Αιολική ενέργεια Η αιολική ενέργεια δημιουργείται έμμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία, γιατί η ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της γης προκαλεί τη μετακίνηση μεγάλων μαζών αέρα από τη μια περιοχή στην άλλη, δημιουργώντας έτσι τους ανέμους. Είναι μια ήπια μορφή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, πρακτικά ανεξάντλητη. Αν υπήρχε η δυνατότητα, με τη σημερινή τεχνολογία, να καταστεί εκμεταλλεύσιμο το συνολικό αιολικό δυναμικό της γης, εκτιμάται ότι η παραγόμενη σε ένα χρόνο ηλεκτρική ενέργεια θα ήταν υπερδιπλάσια από τις ανάγκες της ανθρωπότητας στο ίδιο διάστημα [5]. Υπολογίζεται ότι στο 25% της επιφάνειας της γης επικρατούν άνεμοι μέσης ετήσιας ταχύτητας πάνω από 5.1 m/sec, σε ύψος 10 m πάνω από το έδαφος. Όταν οι άνεμοι πνέουν με ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή την τιμή, τότε το αιολικό δυναμικό του τόπου θεωρείται εκμεταλλεύσιμο και οι απαιτούμενες εγκαταστάσεις μπορούν να καταστούν οικονομικά βιώσιμες, σύμφωνα με τα σημερινά δεδομένα. Άλλωστε το κόστος κατασκευής των ανεμογεννητριών έχει μειωθεί σημαντικά και μπορεί να θεωρηθεί ότι η αιολική ενέργεια -21-

23 διανύει την πρώτη περίοδο ωριμότητας, καθώς είναι πλέον ανταγωνιστική των συμβατικών μορφών ενέργειας. Η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικά πλούσιο αιολικό δυναμικό και η αιολική ενέργεια μπορεί να γίνει σημαντικός μοχλός ανάπτυξής της. Από το 1982, οπότε εγκαταστάθηκε από τη ΔΕΗ το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο, μέχρι και σήμερα έχουν κατασκευασθεί στην Άνδρο, στην Εύβοια, στη Λήμνο, Λέσβο, Χίο, Σάμο και στην Κρήτη εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο συνολικής ισχύος πάνω από 30 MW. Μεγάλο ενδιαφέρον επίσης δείχνει και ο ιδιωτικός τομέας για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας, ιδιαίτερα στην Κρήτη, όπου το Υπουργείο Ανάπτυξης έχει εκδώσει άδειες εγκατάστασης για νέα αιολικά πάρκα συνολικής ισχύος δεκάδων MW. Σήμερα η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας γίνεται σχεδόν αποκλειστικά με μηχανές που μετατρέπουν την ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική και ονομάζονται ανεμογεννήτριες. Η ισχύς τους μπορεί να ξεπερνά τα 500 KW και μπορούν να συνδεθούν κατευθείαν στο ηλεκτρικό δίκτυο της χώρας. Έτσι μια συστοιχία πολλών ανεμογεννητριών, που ονομάζεται αιολικό πάρκο, μπορεί να λειτουργήσει σαν μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σχήμα 1-8: Αιολικό πάρκο Βιομάζα Η βιομάζα είναι θερμική ή χημική ενέργεια με την παραγωγή βιοκαυσίμων, τη χρήση υπολειμμάτων δασικών εκμεταλλεύσεων και την αξιοποίηση βιομηχανικών αγροτικών -22-

24 (φυτικών και ζωικών) και αστικών αποβλήτων. Βασικό πλεονέκτημα της βιομάζας είναι ότι είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και ότι παρέχει ενέργεια αποθηκευμένη με χημική μορφή. Η αξιοποίηση της μπορεί να γίνει με μετατροπή της σε μεγάλη ποικιλία προϊόντων, με διάφορες μεθόδους και τη χρήση σχετικά απλής τεχνολογίας. Σαν πλεονέκτημά της καταγράφεται και το ότι κατά την παραγωγή και την μετατροπή της δεν δημιουργούνται οικολογικά και περιβαλλοντολογικά προβλήματα. Από την άλλη, σαν μορφή ενέργειας η βιομάζα χαρακτηρίζεται από πολυμορφία, χαμηλό ενεργειακό περιεχόμενο, σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα, λόγω χαμηλής πυκνότητας και/ή υψηλής περιεκτικότητας σε νερό, εποχικότητα, μεγάλη διασπορά, κλπ. Τα χαρακτηριστικά αυτά συνεπάγονται πρόσθετες, σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα, δυσκολίες στη συλλογή, μεταφορά και αποθήκευσή της. Σαν συνέπεια το κόστος μετατροπής της σε πιο εύχρηστες μορφές ενέργειας παραμένει υψηλό Γεωθερμική Ενέργεια Βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης το θερμό μάγμα ζεσταίνει το νερό και ο ατμός που παράγεται χρησιμοποιείται για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Οι γεωθερμικές πηγές διαφέρουν στη θερμοκρασία. Πηγές χαμηλής ή μέτριας θερμοκρασίας ( C) χρησιμοποιούνται για να παρέχουν άμεσα θερμότητα στα σπίτια και στις βιομηχανίες, ενώ οι υψηλής θερμοκρασίας (πάνω από 150 C) γεωθερμικές πηγές χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Οι γεωθερμικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος είναι πολύ οικονομικές και έχουν πολύ μικρή αρνητική επίδραση στο περιβάλλον καθώς παράγουν μόνο το 1/6 του διοξειδίου του άνθρακα από ότι θα παρήγαγε μια μονάδα που λειτουργεί με φυσικό αέριο. -23-

25 Σχήμα 1-9: Εκμετάλλευση γεωθερμικής ενέργειας Ενέργεια ωκεανών Οι ωκεανοί μπορούν να μας προσφέρουν τεράστια ποσά ενέργειας. Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι για να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια της θάλασσας: α) από τα κύματα Η κινητική ενέργεια των κυμάτων μπορεί να περιστρέψει την τουρμπίνα, όπως φαίνεται στο σχήμα Σχήμα Η ανυψωτική κίνηση του κύματος πιέζει τον αέρα προς τα πάνω, μέσα στο θάλαμο και θέτει σε περιστροφική κίνηση την τουρμπίνα έτσι ώστε η γεννήτρια να παράγει ρεύμα. Αυτός είναι ένας μόνο τύπος εκμετάλλευσης της ενέργειας των κυμάτων. Η παραγόμενη ενέργεια είναι σε θέση να καλύψει τις ανάγκες μιας οικίας, ενός φάρου, κ.λ.π. Σχήμα 1-10: Σχηματική διάταξη παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος από τον κυματισμό της θάλασσας. β) από τις παλίρροιες (μικρές και μεγάλες) Η αξιοποίηση της παλιρροϊκής ενέργειας χρονολογείται από εκατοντάδες χρόνια πριν, αφού με τα νερά που δεσμεύονταν στις εκβολές ποταμών από την παλίρροια, κινούνταν νερόμυλοι. Ο τρόπος είναι απλός: Τα εισερχόμενα νερά της παλίρροιας στην ακτή κατά την πλημμυρίδα μπορούν να παγιδευτούν σε φράγματα, οπότε κατά την άμπωτη τα αποθηκευμένα νερά ελευθερώνονται και κινούν υδροστρόβιλο, όπως στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Τα πλέον -24-

26 κατάλληλα μέρη για την κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι οι στενές εκβολές ποταμών. Η διαφορά μεταξύ της στάθμης του νερού κατά την άμπωτη και την πλημμυρίδα πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 μέτρα. Σήμερα οι μικροί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το θαλασσινό νερό βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο. Η ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να παραχθεί είναι ικανή να καλύψει τις ανάγκες μιας πόλης μέχρι και 240 χιλιάδων κατοίκων. Ο πρώτος παλιρροϊκός σταθμός κατασκευάσθηκε στον ποταμό La Rance στις ακτές της Βορειοδυτικής Γαλλίας το 1962 και οι υδροστρόβιλοί του μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια καθώς το νερό κινείται κατά τη μια ή την άλλη κατεύθυνση. Άλλοι τέτοιοι σταθμοί λειτουργούν στη Ρωσία, στη θάλασσα Barents και στον κόλπο Fuhdy της Νέας Σκοτίας. γ) από τις θερμοκρασιακές διαφορές του νερού Η θερμική ενέργεια των ωκεανών μπορεί επίσης να αξιοποιηθεί με την εκμετάλλευση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του θερμότερου επιφανειακού νερού και του ψυχρότερου νερού του πυθμένα. Η διαφορά αυτή πρέπει να είναι τουλάχιστον 3,5 C. Τα πλεονεκτήματα από τη χρήση της ενέργειας των ωκεανών, εκτός από καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, με τα γνωστά ευεργετήματα, είναι το σχετικά μικρό κόστος κατασκευής των απαιτούμενων εγκαταστάσεων, η μεγάλη απόδοση (40-70 KW ανά μέτρο μετώπων κύματος) και η δυνατότητα παραγωγής υδρογόνου με ηλεκτρόλυση από το άφθονο θαλασσινό νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο. Στα μειονεκτήματα αναφέρεται το κόστος μεταφοράς της ενέργειας στη στεριά. -25-

27

28 2 Κεφάλαιο: Φωτοβολταϊκή τεχνολογία 2.1 Φωτοβολταϊκή τεχνολογία και προοπτικές Η φωτοβολταϊκή τεχνολογία μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία απευθείας σε ηλεκτρισμό χωρίς να μεσολαβούν κινούμενα μέρη ούτε να παράγονται εκπομπές ρύπων. Mε τη συνεχή μείωση του κόστους παραγωγής της, η φωτοβολταϊκή ηλεκτρική ενέργεια έχει μετατραπεί σε ανταγωνιστική πηγή ενέργειας και συμβάλει καθημερινά στην καταπολέμηση της αλλαγής του κλίματος που απειλεί τον πλανήτη μας. Τα Φ/Β συστήματα είναι ικανά να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη μετάβαση προς ένα σύστημα αειφόρου ενεργειακού εφοδιασμού του 21ου αιώνα και να καλύψουν ένα σημαντικό μέρος των αναγκών της Ευρώπης σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα Φ/Β μπορούν να συμβάλουν στην ασφάλεια του μελλοντικού ενεργειακού εφοδιασμού, στην παροχή φιλικών προς το περιβάλλον ενεργειακών υπηρεσιών και στη βελτίωση της οικονομικής και κοινωνικής ευημερίας. Χαρακτηριστικά μπορεί να σημειωθεί ότι η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει σε ένα τετραγωνικό μέτρο κάθε χρόνο ισοδυναμεί με ένα βαρέλι πετρέλαιο. Σχήμα 2-1: Ισοδυναμία ηλιακής ακτινοβολίας με ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο). -27-

29 Μεταξύ των πλεονεκτημάτων που προσφέρει η Φ/Β ενέργεια, συγκαταλέγονται τα εξής: Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή, διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα Η λειτουργία του συστήματος είναι ολοσχερώς αθόρυβη Έχουν σχεδόν μηδενικές απαιτήσεις συντήρησης Μπορούν να εγκατασταθούν πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, όπως είναι π.χ. η στέγη ενός σπιτιού ή η πρόσοψη ενός κτιρίου, Διαθέτουν ευελιξία στις εφαρμογές: τα Φ/Β συστήματα λειτουργούν άριστα τόσο ως αυτόνομα συστήματα, όσο και ως αυτόνομα υβριδικά συστήματα όταν συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας (συμβατικές ή ανανεώσιμες) και συσσωρευτές για την αποθήκευση της παραγόμενης ενέργειας. Επιπλέον, ένα μεγάλο πλεονέκτημα του Φ/Β συστήματος είναι ότι μπορεί να διασυνδεθεί με το δίκτυο ηλεκτροδότησης (διασυνδεδεμένο σύστημα), καταργώντας με τον τρόπο αυτό την ανάγκη για εφεδρεία και δίνοντας επιπλέον τη δυνατότητα στον χρήστη να πωλήσει τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια στον διαχειριστή του ηλεκτρικού δικτύου, όπως ήδη γίνεται στο Φράιμπουργκ της Γερμανίας. Πολλές εταιρίες στοχεύουν σήμερα στην ελληνική αγορά φωτοβολταϊκών. Τόσο εταιρίες του εξωτερικού που αναζητούν παρουσία ή και συνεργασίες στην Ελλάδα, όσο και πολλές νέες ελληνικές εταιρείες που επιθυμούν να ενταχθούν στο χώρο. Υπάρχει τεράστιο ενδιαφέρον σε όλους τους τομείς για εταιρίες εμπορίας εξοπλισμού, εγκατάστασης, μελετών, project finance, χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, ασφαλιστικές εταιρείες. Για τα επόμενα 30 χρόνια προβλέπεται σημαντική πτώση των τιμών φ/β λόγω μαζικής παράγωγης και βελτίωσης των τεχνολογιών. Όπως παρουσιάζεται στο επόμενο διάγραμμα προβλέπεται χιλιαπλασιασμός της ετήσιας ζήτησης και παράγωγης διεθνώς μέχρι το έτος

30 Σχήμα 2-2: Πρόβλεψη ετήσιας ζήτησης μέχρι το έτος Παράλληλα σημαντική θα είναι για τα επόμενα έτη η μείωση της τιμής κόστους της ηλιακής κιλοβατώρας που μέχρι πριν κάποια έτη ήταν πολλαπλάσια της τιμής παραγωγής από συμβατικές μεθόδους. Σχήμα 2-3: Πρόβλεψη μείωσης κόστους ηλιακής κιλοβατώρας. Πηγή: Strategic Research Agenda (SRA) for Fotovoltaic Solar Energy Technology (july 2006) Όσον αφορά τις προοπτικές των επενδύσεων στη φωτοβολταϊκή τεχνολογία υπάρχουν τρεις διακριτές κατηγορίες: 1. Μεγάλα ηλιακά πάρκα (>150 kwp έως πολλά MWp) -29-

31 2. Συστήματα kwp (ενδεικτικό μέγεθος ~100 kwp) 3. Μικρά οικιακά συστήματα Οι τρεις αυτές κατηγορίες επενδύσεων αναμένεται στο πέρασμα των χρόνων να κινηθούν ταυτόχρονα στην αγορά και με στοχευμένο τρόπο ανάλογα με τις εκάστοτε ανάγκες ή συνθήκες που επικρατούν. Τα πρώτα χρόνια, όπως ήταν αναμενόμενο, ένα μικρό προβάδισμα είχαν τα μικρά οικιακά συστήματα λόγω του μεγέθους της επένδυσης, της διστακτικότητας που επικρατούσε απέναντι σε ένα νέο προϊόν αλλά και της γραφειοκρατίας. Πλέον όμως όλο και μεγαλύτερα πάρκα τίθενται σε λειτουργία. Σχήμα 2-4: Εξέλιξη των επενδύσεων ανάλογα με την ισχύ των συστημάτων στα πρώτα χρόνια. 2.2 Φωτοβολταϊκά πλαίσια Είδη φωτοβολταϊκών κυψελών Το φωτοβολταϊκό πλαίσιο αποτελείται από πολλές φωτοβολταϊκές κυψέλες που είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους. Η φ/β κυψέλη είναι η στοιχειώδης μονάδα ενός φ/β συστήματος γιατί εκεί μετατρέπεται η ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Υπάρχουν πολλά είδη φ/β κυψελών διαθέσιμα στην αγορά και πολλά άλλα υπό ανάπτυξη. Χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά και διατάξεις με στόχο τη μέγιστη παραγωγή ενέργειας από τη συσκευή με όσο το δυνατόν χαμηλότερο κόστος. Έχουν κατασκευασθεί κυψέλες σε εργαστηριακό περιβάλλον με απόδοση που ξεπερνά το 30%. Ωστόσο η απόδοση αυτών που κυκλοφορούν στο εμπόριο είναι περίπου η μισή. -30-

32 Τα φ/β στοιχεία (προαναφέρθηκαν ως κυψέλες solar cells) παράγουν πολύ μικρή ισχύ, γι αυτό οι κατασκευαστές τα συνενώνουν δημιουργώντας φ/β μονάδες (PV modules). Συνδεόμενες μονάδες δημιουργούν το φωτοβολταϊκό πάνελ (αλλιώς συλλέκτη PV panel). Τέλος στις μεγάλες εγκαταστάσεις παροχής ρεύματος από φ/β ενέργεια εμφανίζονται πάνελ συνδεδεμένα μεταξύ τους και πάνω σε μεγάλες μεταλλικές κατασκευές που καλούνται φ/β συστοιχίες (PV arrays). Τα είδη κυψελών, που χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στην αγορά είναι τα εξής : Μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Πολυκρυσταλλικού πυριτίου. Λεπτής μεμβράνης (Thin-film). Υβριδικά. Κυψέλες μονοκρυσταλλικού πυριτίου Κατασκευάζονται από καθαρό μονοκρυσταλλικό πυρίτιο το οποίο προέρχεται από ένα μικρό «γόνο» κρύσταλλο, που αποσπάται με αργό ρυθμό από την τηγμένη μάζα του λιγότερου καθαρού πολυκρυσταλλικού πυριτίου. Αποτελούνται από ένα λεπτό στρώμα καθαρού κρυσταλλικού πυριτίου του οποίου το πάχος είναι μm. Επίσης γίνεται τοποθέτηση μεταλλικού πλέγματος το οποίο λειτουργεί ως ηλεκτρική επαφή και έτσι επιτυγχάνεται η λειτουργία του ως ηλιακή κυψέλη. Οι μονοκρυσταλλικές ηλιακές κυψέλες παρουσιάζουν την υψηλότερη απόδοση και το υψηλότερο κόστος από όλες τις κυψέλες πυριτίου. Κυψέλες πολυκρυσταλλικού πυριτίου Οι κυψέλες αυτές κατασκευάζονται από μεγάλες ορθογώνιες ράβδους καθαρού πυριτίου σε ειδικούς κλιβάνους στους οποίους ψύχεται αργά τήγμα πυριτίου για τη δημιουργία μεγάλων κρυστάλλων. Επειδή προκύπτουν απευθείας από ορθογώνιες ράβδους οι πολυκρυσταλλικές κυψέλες είναι συνήθως τετράγωνης μορφής και μεγαλύτερου μεγέθους από αυτές από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο καθώς και έχουν και λίγο χαμηλότερη απόδοση από αυτές. -31-

33 Κυψέλες λεπτής μεμβράνης Η τεχνολογία των λεπτών μεμβρανών χρησιμοποιεί πολύ λεπτά στρώματα (πάχους λίγων μικρών) του ημιαγωγού και με τον τρόπο αυτό μειώνεται το κόστος. Τα πιο γνωστά υλικά που χρησιμοποιούνται στις κυψέλες αυτές είναι: Άμορφο πυρίτιο (a-si). Copper Indium Diselenide (CIS). Cadmium Telluride (CdTe). Gallium Arsenide (GaAs). Τα δυο πρώτα είναι τα σημαντικότερα. Το άμορφο πυρίτιο διαφέρει από το κρυσταλλικό στο ότι τα άτομα δεν είναι τοποθετημένα σε ακριβείς αποστάσεις μεταξύ τους και οι γωνίες των δεσμών τους δεν είναι συγκεκριμένες. Σήμερα ένα εμπορικό φ/β πλαίσιο με κυψέλες άμορφου πυριτίου έχει απόδοση 6-8%, ενώ οι κυψέλες μονοκρυσταλλικού ή πολυκρυσταλλικού πυριτίου έχουν αποδόσεις που κυμαίνονται στο 11-14%. Όσον αφορά την κατασκευή του, λεπτό στρώμα άμορφου πυριτίου τοποθετείται σε φύλλο γυαλιού, το οποίο έχει καλυφθεί από διάφανο οξείδιο του κασσιτέρου. Στην πίσω επιφάνεια τοποθετείται μεταλλικός αγωγός και στη συνέχεια η όλη διάταξη κόβεται με laser για την παραγωγή μιας σειράς ηλεκτρικά συνδεδεμένων άλλα ξεχωριστών στοιχείων και στο τέλος γίνεται η ενσωμάτωση τους σε μια φ/β μονάδα. Υβριδικές κυψέλες Για να επιτευχθεί ουσιώδης βελτίωση της απόδοσης των φωτοβολταϊκών κυψελών έπρεπε να γίνει κάποια σημαντική αλλαγή. Σε μια προσπάθεια να γίνει αυτό έγινε μελέτη στη χρήση υβριδικών δομών, στις οποίες κυψέλες με διαφορετικά χαρακτηριστικά απορρόφησης φωτός συνδέονται μαζί. Αυτό επιτρέπει να πετύχουμε καλύτερα χαρακτηριστικά χρησιμοποιώντας τα ήδη υπάρχοντα υλικά και διαδικασίες. Τα πλεονεκτήματα της χρήσης μιας δομής με πολλά στρώματα είναι τα εξής : Είναι δυνατόν να απορροφηθεί το φως σε μια πιο πλατιά φασματική περιοχή, δηλαδή αποτελεσματικότερα. Είναι δυνατόν να επιτευχθούν υψηλότερες τάσεις ανοιχτού κυκλώματος. -32-

34 Είναι δυνατόν να πέσει σε κάποιο βαθμό ο ρυθμός μείωσης της απόδοση των κυψελών, ο οποίος οφείλεται σε φαινόμενα οπτικής υποβάθμισης που παρατηρούνται όταν χρησιμοποιούνται υλικά άμορφου πυριτίου. Πίνακας 2-1: Σύγκριση τεχνολογιών φωτοβολταϊκών. Η δομή άμορφου πυριτίου χρησιμοποιείται στα φωτοβολταϊκά λεπτής μεμβράνης (thin films) τα οποία είναι πολύ ελαφριά και παράγονται με χαμηλό κόστος. Για τους παραπάνω λόγους χρησιμοποιούνται σε έργα μεγάλης κλίμακας όπου διατίθεται μεγάλη έκταση και μείωση του κόστους είναι σημαντική. Αντίθετα Φ/Β κρυσταλλικής δομής προτιμώνται παρά το υψηλό κόστος τους για την υψηλή της απόδοση σε κατασκευές κάθε κλίμακας και κυρίως όπου η έκταση είναι περιορισμένη Τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φ/β στοιχείων Σε μια πρώτη προσέγγιση το φ/β στοιχείο μπορεί να θεωρηθεί ως μια πηγή ρεύματος ελεγχόμενη από δίοδο. Προσθέτοντας όμως τις αναπόφευκτες αντιστάσεις R s που παρεμβάλλονται στην κίνηση των φορέων μέσα στον ημιαγωγό και την παράλληλη αντίσταση αντίσταση R sh λόγω διαρροών ρεύματος της διόδου, προκύπτει το ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα του φωτοβολταϊκού στοιχείου: -33-

35 Σχήμα 2-5: Το ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα ενός φ/β στοιχείου. Από τα βασικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών στοιχείων είναι: Α. Το ρεύμα βραχυκύκλωσης I sc, όταν η τάση στα άκρα του φ/β μηδενιστεί Β. Η τάση ανοικτοκύκλωσης V oc, όταν το ρεύμα που διαρέει το φ/β είναι μηδενικό Γ. Το ρεύμα και η τάση υπό φορτίο (I load, V load ) Δ. Ο συντελεστής της θερμοκρασίας διόρθωσης της απόδοσης (σ θ ) Η βασική καμπύλη I-V χαρακτηριστικών μιας φωτοβολταϊκής μονάδας υπό συνθήκες δεδομένης ακτινοβολίας καθώς και η καμπύλη P-V φαίνονται στο παρακάτω σχήμα: Σχήμα 2-6: Διάγραμμα I-V και P-V για συνθήκες σταθερής ακτινοβολίας. Στο διάγραμμα αυτό φαίνεται και το σημείο μέγιστης ισχύος υπό τις δεδομένες συνθήκες ακτινοβολίας. Για την εκμετάλλευση της ισχύος που μπορεί να παρέχει το φ/β στοιχείο πρέπει να υπάρχει φορτίο με αντίσταση R V / I διαφορετικές συνθήκες ακτινοβολίας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: load m m. Το πως αλλάζει το διάγραμμα I-V υπό -34-

36 Σχήμα 2-7: Διάγραμμα I-V για μεταβαλλόμενες συνθήκες ακτινοβολίας. Παρατηρώντας αυτό το σχήμα προκύπτει ένα σημαντικό πρόβλημα. Τα σημεία μεγίστης ισχύος δεν μπορούν να ικανοποιηθούν από ένα δεδομένο φορτίο για κυμαινόμενη ακτινοβολία. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπισθεί με τη χρήση ρυθμιστικών διατάξεων που επαναφέρουν συνεχώς την τάση και το ρεύμα σε ευνοϊκές τιμές για τις συνθήκες κάθε χρονικής στιγμής. Οι διατάξεις αυτές καλούνται MPPT (Maximum Power Point Trackers). Επιπρόσθετα από το παραπάνω σχήμα συμπεραίνεται ότι με την αύξηση της ακτινοβολίας αυξάνεται η V oc και το I sh, αν και το I sh είναι πιο ευαίσθητο στις μεταβολές της ακτινοβολίας από την V oc. Ακόμα παρατηρείται ότι η ένταση του ρεύματος παραμένει περίπου σταθερή για το μεγαλύτερο τμήμα του διαγράμματος (υπό συνθήκες σταθερής ακτινοβολίας) λειτουργώντας περίπου ως πηγή ρεύματος. Το τελικό συμπέρασμα από την ηλεκτρική ανάλυση της φ/β μονάδας είναι η σημαντική εξάρτηση της λειτουργίας από τους εξής τρεις παράγοντες: Την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στο φωτοβολταϊκό. Την θερμοκρασία του στοιχείου Την αντίσταση του κυκλώματος που λειτουργεί ως φορτίο του φ/β. Όσον αφορά την θερμοκρασία του στοιχείου, θα ήταν αναμενόμενο από διαίσθηση και μόνον ότι με την αύξηση της περιβάλλουσας θερμοκρασίας λειτουργούν καλύτερα τα -35-

37 φωτοβολταϊκά. Αυτό όμως σε καμιά περίπτωση δεν ισχύει όπως φαίνεται και στο παρακάτω σχήμα: Σχήμα 2-8: Διάγραμμα I-V για αυξανόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Ο βασικός λόγος που συμβαίνει αυτό είναι ότι με την αύξηση της θερμοκρασίας μειώνεται η κινητικότητα των φορέων του ηλεκτρικού ρεύματος. Μια σχηματική παράσταση συνδεδεμένων φ/β πλαισίων φαίνεται στο επόμενο σχήμα. Εκτός από τα πλαίσια στη συνδεσμολογία περιλαμβάνονται δίοδοι αντεπιστροφής και δίοδοι διέλευσης. Αυτές οι δίοδοι προστατεύουν τα πλαίσια και τα αποτρέπουν από το να φέρονται σαν φορτία τη διάρκεια της νύχτας. Τα φ/β πλαίσια συνδέονται στη σειρά ώστε να σχηματίζουν συστοιχίες, όπου ο αριθμός των πλαισίων Ns καθορίζεται από την συνεχή τάση που θέλουμε και οι παράλληλες συστοιχίες Np από την ένταση του ρεύματος που θέλουμε. -36-

38 Σχήμα 2-9: Σύνδεση φ/β πλαισίων. 2.3 Κόστος φωτοβολταϊκών συστημάτων Σε ότι αφορά το κόστος αγοράς και εγκατάστασης ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, αυτό ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμογή και την ωριμότητα της αγοράς. Ιστορικά, το κόστος των φωτοβολταϊκών πλαισίων μειώνεται κατά 4-5% ετησίως την τελευταία εικοσαετία. Κάθε φορά που διπλασιάζεται η συνολική εγκατεστημένη ισχύς, έχουμε μείωση του κόστους κατά 18%. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει παραστατικά αυτή τη μείωση. Σχήμα 2-10: Η εξέλιξη του κόστους των φωτοβολταϊκών πλαισίων. To 2005 ήταν η πρώτη χρονιά κατά την οποία ανεστράφη αυτή η πτωτική τάση. Η έλλειψη στοκ στην αγορά οδήγησε σε μία, πρόσκαιρη απ ότι φαίνεται, αύξηση των τιμών. -37-

39 Το κόστος εξοπλισμού και εγκατάστασης για ένα φωτοβολταϊκό πάρκο είναι περίπου 3 /Wp. Στο κόστος αυτό θα πρέπει να προσθέσει κανείς και τα έξοδα για πιθανή αγορά γης, τη διαμόρφωση και περίφραξη του οικοπέδου, τις μελέτες και τη σύνδεση με τη ΔΕΗ. Με άλλα λόγια, μια επένδυση σε ένα φωτοβολταϊκό σταθμό ισχύος 100 kwp είναι της τάξης των , ενώ μια επένδυση ισχύος 1 MWp κοστίζει 2,5-3 εκατ.. Για ένα σύστημα παρακολούθησης της τροχιάς του ήλιου (tracker), θα πρέπει να υπολογίσει ένα 20% παραπάνω στα κόστη του εξοπλισμού. Τα λειτουργικά κόστη ενός φωτοβολταϊκού σταθμού περιλαμβάνουν τα εξής: - Κόστος συντήρησης - Κόστος ασφάλισης (υποχρεωτικό για τη δανειοδότηση του έργου). - Κόστος φύλαξης - Διοικητικά κόστη (λογιστήριο, δημοσίευση ισολογισμών σε περίπτωση ΑΕ και ΕΠΕ, τηλεφωνικά τέλη για αυτόματη αποστολή δεδομένων σε ΔΕΣΜΗΕ-ΔΕΗ). - Κόστη προσωπικού (π.χ. επιστάτη στην περίπτωση μεγάλων φωτοβολταϊκών σταθμών ή κόστη καθαρισμού των πλαισίων). Προφανώς, τόσο το μέγεθος του σταθμού όσο και το εταιρικό σχήμα και ο τόπος εγκατάστασης επηρεάζουν τα παραπάνω κόστη. Σε γενικές γραμμές, τα παραπάνω κόστη κυμαίνονται συνήθως από 0,5% έως 2% του συνολικού κόστους της επένδυσης ετησίως

40 3 Κεφάλαιο: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών 3.1 Η αγορά φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα Το θεσμικό πλαίσιο Το θεσμικό πλαίσιο γύρω από την φωτοβολταϊκή τεχνολογία και την εξάπλωση της στον ελληνικό χώρο διαμορφώνεται σύμφωνα με τους ακόλουθους νόμους, υπουργικές αποφάσεις και εγκύκλιους: Νόμοι Ενοποίηση των διατάξεων του N.3468/2006 όπως τροποποιήθηκαν από τους N.3734/2009, N.3851/2010, N.3889/2010 και λοιπών διατάξεων νόμων N.3851/2010, Επιτάχυνση της ανάπτυξης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και άλλες διατάξεις σε θέματα αρμοδιότητας του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής, ΦΕΚ 85Α/ Ν.3734/2009, Προώθηση της συμπαραγωγής δύο ή περισσότερων χρήσιμων μορφών ενέργειας, ρύθμιση ζητημάτων σχετικών με το Υδροηλεκτρικό Έργο Μεσοχώρας και άλλες διατάξεις, ΦΕΚ 8Α/ Ν.3468/2006, Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης και λοιπές διατάξεις, ΦΕΚ 129Α/ Υπουργικές Αποφάσεις YA , "Τροποποιήσεις ειδικών όρων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών και Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -39-

41 ηλιακών συστημάτων σε γήπεδα, οικόπεδα και κτίρια", ΦΕΚ 583Β/ ΥΑ 24839/2010, Εγγυοδοσία για την υπογραφή Συμβάσεων Σύνδεσης στα δίκτυα διανομής σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με χρήση Α.Π.Ε. που εξαιρούνται από την υποχρέωση λήψης άδειας παραγωγής, ΦΕΚ 1901Β/ YA 19598/2010, Απόφαση για την επιδιωκόμενη αναλογία εγκατεστημένης ισχύος και την κατανομή της στο χρόνο μεταξύ των διαφόρων τεχνολογιών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, ΦΕΚ 1630Β/ KΥA 18513/2010, Συμπλήρωση του Ειδικού Προγράμματος Ανάπτυξης Φωτοβολταϊκών Συστημάτων σε κτιριακές εγκαταστάσεις, ΦΕΚ 1557Β / ΥΑ 40158/2010, Έγκριση ειδικών όρων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων και ηλιακών συστημάτων σε γήπεδα και κτίρια σε εκτός σχεδίου περιοχές, ΦΕΚ 1556Β/ ΥΑ 36720/2010, Έγκριση ειδικών όρων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών και ηλιακών συστημάτων σε κτίρια και οικόπεδα εντός σχεδίου περιοχών και σε οικισμούς, ΦΕΚ 376/ ΚΥΑ 17149/2010, Τύπος και περιεχόμενο συμβάσεων πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και μέσω Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης στο Σύστημα και το Διασυνδεδεμένο Δίκτυο και στο Δίκτυο των Μη Διασυνδεδεμένων Νήσων, σύμφωνα με τις διατάξεις του άρθρου 12 παρ. 3 του Ν. 3468/2006, όπως ισχύει, πλην ηλιοθερμικών και υβριδικών σταθμών, ΦΕΚ 1497Β/ ΚΥΑ 12323/2009, Ειδικό Πρόγραμμα Ανάπτυξης Φωτοβολταϊκών Συστημάτων σε κτιριακές εγκαταστάσεις και ιδίως σε δώματα και στέγες κτιρίων, ΦΕΚ 1079Β / ΚΥΑ 49828/2008, Έγκριση ειδικού πλαισίου χωροταξικού σχεδιασμού και αειφόρου ανάπτυξης για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και της στρατηγικής μελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων αυτού, ΦΕΚ 2464Β/ ΚΥΑ /2006, Διαδικασία Προκαταρκτικής Περιβαλλοντικής Εκτίμησης και Αξιολόγησης (Π.Π.Ε.Α.) και Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων (Ε.Π.Ο.) έργων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.), σύμφωνα με το άρθρο 4 του N.1650/1986, όπως αντικαταστάθηκε με το άρθρο 2 του N.3010/2002 και ΚΥΑ /2006, Περιεχόμενο, δικαιολογητικά και λοιπά στοιχεία των Προμελετών Περιβαλλοντικών Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -40-

42 Επιπτώσεων (Π.Π.Ε.), των Μελετών Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (Μ.Π.Ε.), καθώς και συναφών μελετών περιβάλλοντος, έργων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.), ΦΕΚ 663Β/ ΚΥΑ 19500/2004, Τροποποίηση και συμπλήρωση της 13727/724/2003 κοινής υπουργικής απόφασης ως προς την αντιστοίχηση των δραστηριοτήτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τους βαθμούς όχλησης που αναφέρονται στην πολεοδομική νομοθεσία, ΦΕΚ 1671Β/ Εγκύκλιοι Εγκύκλιος YΑΠΕ/Φ1/οικ ( ), Διευκρινίσεις σχετικά με την προτεραιότητα εξέτασης αιτημάτων για τη χορήγηση προσφορών σύνδεσης από τον αρμόδιο διαχειριστή δικτύου Εγκύκλιος ΥΑΠΕ/Φ1/οικ ( ), Εφαρμογή των διατάξεων του ν.3851/2010 σχετικών με την εξέταση αιτημάτων για την εγκατάσταση σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε. σε γεωργική γη υψηλής παραγωγικότητας, συμπεριλαμβανομένης της κατηγορίας των επαγγελματιών αγροτών Εγκύκλιος /6637/491/B0014 ( ), Φορολογική αντιμετώπιση της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών συστημάτων μέχρι 10 kwp σε κτιριακές εγκαταστάσεις κατοικιών ή πολύ μικρών επιχειρήσεων Το νέο επενδυτικό περιβάλλον Στα μέσα του 2010, το Κοινοβούλιο ενέκρινε ένα νέο νόμο για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (Ν. 3851/2010, ΦΕΚ 85Α, ), ο οποίος επιφέρει σημαντικές αλλαγές σε ότι αφορά στην αδειοδότηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Ακολούθησαν μια σειρά από υπουργικές αποφάσεις, οι οποίες τροποποίησαν παλαιότερες ρυθμίσεις κυρίως πολεοδομικού χαρακτήρα για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών, διαμορφώνοντας ένα εντελώς νέο επενδυτικό τοπίο. Καταγράφονται παρακάτω ορισμένα κομβικά σημεία των νέων νομοθετικών ρυθμίσεων: Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -41-

43 Ορίζεται, ως εθνικός στόχος, η κάλυψη με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) του 40% τουλάχιστον της ακαθάριστης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας ως το Αυτό είναι κατ αρχήν πολύ θετικό. Το μερίδιο όμως των φωτοβολταϊκών στο μίγμα των ΑΠΕ, το οποίο καθορίστηκε στο Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις ΑΠΕ τον Ιούλιο του 2010 και εξειδικεύτηκε περαιτέρω με υπουργική απόφαση τον Σεπτέμβριο του 2010, δεν ανταποκρίνεται στην πραγματική δυναμική της αγοράς και στο έντονο επενδυτικό ενδιαφέρον που έχει εκδηλωθεί. Συγκεκριμένα, ο εθνικός στόχος για τα φωτοβολταϊκά είναι η εγκατάσταση MWp ως το 2014 και συνολικά MWp ως το Από την ισχύ αυτή, τα 750 MWp έχει αποφασιστεί ότι θα δοθούν στους κατ επάγγελμα αγρότες (500 MWp ως το 2014 και 750 MWp συνολικά ως το 2020) και τα υπόλοιπα θα κατανεμηθούν σε όλους τους άλλους επενδυτές (1.000 MWp ως το 2014 και MWp συνολικά ως το 2020). Ο οικιακός τομέας δεν περιλαμβάνεται πρακτικά στα όρια αυτά και μπορεί να αναπτυχθεί χωρίς περιορισμούς. Ο επίσημος αυτός στόχος είναι μόλις το ένα τρίτο απ αυτό που ο Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών θεωρεί ως ρεαλιστικό και ως ανταποκρινόμενο στις πραγματικές ανάγκες και δυνατότητες της αγοράς. Από την κοινοτική νομοθεσία προβλέπεται η δυνατότητα αναθεώρησης των ενδεικτικών στόχων για κάθε τεχνολογία ανά διετία ή και νωρίτερα αν χρειαστεί, και επομένως μπορεί μελλοντικά να υπάρξουν διορθωτικές κινήσεις προς αυτή την κατεύθυνση. Ο νέος νόμος απλοποιεί κάποιες από τις παλιές διαδικασίες αδειοδότησης. Συγκεκριμένα, δεν απαιτείται πλέον άδεια παραγωγής ή άλλη διαπιστωτική απόφαση (γνωστή και ως εξαίρεση ) για φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος έως 1 MWp. Για φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος μεγαλύτερης του 1 MWp απαιτείται η έκδοση άδειας παραγωγής η οποία εκδίδεται από τη ΡΑΕ (και όχι από τον υπουργό Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής όπως ίσχυε μέχρι σήμερα). Για τα συστήματα που απαιτείται άδεια παραγωγής, απαιτείται επίσης η έκδοση άδειας εγκατάστασης και άδειας λειτουργίας (οι οποίες εκδίδονται από την αρμόδια Περιφέρεια) όπως και στο παρελθόν. Επίσης, δεν απαιτείται περιβαλλοντική αδειοδότηση για συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια και οργανωμένους υποδοχείς βιομηχανικών δραστηριοτήτων. Για συστήματα που εγκαθίστανται σε γήπεδα (οικόπεδα και αγροτεμάχια), δεν απαιτείται περιβαλλοντική αδειοδότηση για συστήματα έως 500 kwp εφόσον πληρούνται κάποιες προϋποθέσεις. Για τα συστήματα αυτά, απαιτείται ειδική περιβαλλοντική εξαίρεση ( βεβαίωση απαλλαγής από ΕΠΟ ) από την αρμόδια Περιφέρεια, η οποία, σύμφωνα με το νόμο, δίνεται σε 20 μέρες από την υποβολή της σχετικής αίτησης. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -42-

44 Για όσα συστήματα εγκαθίστανται σε γήπεδα, απαιτείται ΕΠΟ εφόσον εγκαθίστανται σε περιοχές Natura, παράκτιες ζώνες (100μ από οριογραμμή αιγιαλού) και σε γήπεδα που γειτνιάζουν σε απόσταση μικρότερη από εκατόν πενήντα (150) μέτρα, με άλλο γήπεδο για το οποίο έχει εκδοθεί άδεια παραγωγής ή απόφαση ΕΠΟ ή Προσφορά Σύνδεσης φωτοβολταϊκού σταθμού και η συνολική ισχύς των σταθμών υπερβαίνει τα 500 kwp. Για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων δεν απαιτείται οικοδομική άδεια, αλλά έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας από την αρμόδια Διεύθυνση Πολεοδομίας. Για φωτοβολταϊκά συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια και έχουν ισχύ έως 100 kwp, δεν απαιτείται ούτε αυτή η έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας, αλλά αρκεί πλέον μια απλή γνωστοποίηση προς τη ΔΕΗ ότι ξεκινά η εγκατάσταση. Η ευνοϊκή αυτή ρύθμιση αφορά τον οικιακό τομέα καθώς και τα μικρά και μεσαία συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια επιχειρήσεων Στις συμβάσεις σύνδεσης που συνάπτει ο αρμόδιος Διαχειριστής με τους φορείς φωτοβολταϊκών σταθμών που εξαιρούνται από τη λήψη άδειας παραγωγής, καθορίζεται προθεσμία σύνδεσης στο Σύστημα ή Δίκτυο, η οποία είναι αποκλειστική, και ορίζεται εγγύηση ή ποινική ρήτρα που καταπίπτει αν ο φορέας δεν υλοποιήσει τη σύνδεση εντός της καθορισθείσας προθεσμίας. Το ύψος της εγγύησης αυτής είναι 150 /kwp. Οι τιμές πώλησης της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας καθορίζονται από τον πίνακα που ακολουθεί. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -43-

45 Πίνακας 3-1: Τιμές πώλησης της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας. Σημειωτέον ότι, από τον Φεβρουάριο του 2010, δεν υπάρχουν πια επιδοτήσεις για τα φωτοβολταϊκά από τον αναπτυξιακό νόμο, όπως ίσχυε παλαιότερα. Ένα ζήτημα που απασχόλησε στο παρελθόν πολλούς επενδυτές είναι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σε γαίες υψηλής παραγωγικότητας. Ο νέος νόμος προβλέπει πλέον τα εξής: Απαγορεύεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκούς σταθμούς σε αγροτεμάχια της Αττικής που χαρακτηρίζονται ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας, Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -44-

46 καθώς και σε περιοχές της Επικράτειας που έχουν ήδη καθοριστεί ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας από εγκεκριμένα Γενικά Πολεοδομικά Σχέδια (Γ.Π.Σ.) ή Σχέδια Χωρικής Οικιστικής Οργάνωσης Ανοιχτής Πόλης (Σ.Χ.Ο.Ο.Α.Π.) του Ν.2508/1997 (ΦΕΚ 124 Α ), καθώς και Ζώνες Οικιστικού Ελέγχου (Ζ.Ο.Ε.) του άρθρου 29 του Ν.1337/1983 (ΦΕΚ 33 Α ), εκτός αν διαφορετικά προβλέπεται στα εγκεκριμένα αυτά σχέδια. Με την επιφύλαξη του προηγούμενου εδαφίου, επιτρέπεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκούς σταθμούς σε αγροτεμάχια που χαρακτηρίζονται ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας. Στην περίπτωση αυτή η άδεια χορηγείται μόνον αν οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί για τους οποίους έχουν ήδη εκδοθεί άδειες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή, σε περίπτωση απαλλαγής, δεσμευτικές προσφορές σύνδεσης από τον αρμόδιο Διαχειριστή, καλύπτουν εδαφικές εκτάσεις που δεν υπερβαίνουν το 1% του συνόλου των καλλιεργούμενων εκτάσεων του συγκεκριμένου νομού. Για την εφαρμογή της διάταξης του προηγούμενου εδαφίου χρησιμοποιούνται τα στοιχεία της Ετήσιας Γεωργικής Στατιστικής Έρευνας του έτους 2008 της Γενικής Γραμματείας της Εθνικής Στατιστικής Υπηρεσίας της Ελλάδας. Για τον υπολογισμό της κάλυψης λαμβάνεται υπόψη η οριζόντια προβολή επί του εδάφους των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Με κοινή απόφαση των Υπουργών Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων και Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής είναι δυνατόν να ορίζονται όροι και προϋποθέσεις για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σταθμών σε αγροτεμάχια που χαρακτηρίζονται ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας, περιλαμβανομένων της μέγιστης κάλυψης εδάφους ανά σταθμό, των ελάχιστων αποστάσεων από τα όρια του γηπέδου του σταθμού, περιορισμών στον τρόπο θεμελίωσης και υποχρεώσεων για την αποκατάσταση του γηπέδου μετά την αποξήλωση των φωτοβολταϊκών σταθμών. Στην περίπτωση που οι εγκαταστάσεις του φωτοβολταϊκού εξοπλισμού υπερβαίνουν τα 2,5μ. από τη στάθμη του φυσικού ή τεχνητά διαμορφωμένου εδάφους των γηπέδων, οι βάσεις στήριξης των φωτοβολταϊκών πλαισίων πρέπει να είναι πιστοποιημένες ως προς την αντοχή τους σε ακραίες ανεμοπιέσεις από ανεξάρτητο διαπιστευμένο φορέα, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα ή το πρότυπο DIN ή άλλο αντίστοιχο Εθνικό Πρότυπο ή, εναλλακτικά, να υπάρχει για αυτές δήλωση στατικής επάρκειας από διπλωματούχο μηχανικό, και τα στοιχεία συνυποβάλλονται με τα δικαιολογητικά για την έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας. Επιπλέον, συνυποβάλλεται υπεύθυνη δήλωση του ενδιαφερόμενου ότι ο εξοπλισμός που θα χρησιμοποιηθεί είναι ο συγκεκριμένος πιστοποιημένος εξοπλισμός. Σε εντός σχεδίου περιοχές, δεν επιτρέπεται η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σε αδόμητα οικόπεδα, καθώς αυτές αποτελούν κατασκευές που χρησιμοποιούνται για την άμεση ή έμμεση εξυπηρέτηση των κτιρίων ή της λειτουργικότητάς τους και επιπλέον εντάσσονται στο Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -45-

47 πλαίσιο της ενεργειακής πολιτικής ως ενεργητικά συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, σύμφωνα με το άρθρο 2 παρ. 19 και 44 του ν. 1577/1985 Περί Γενικού Οικοδομικού Κανονισμού (ΦΕΚ Α 210), όπως έχει τροποποιηθεί και ισχύει. Για την τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων πάνω σε κτίρια για ισχύ μεγαλύτερη των 100 kwp, απαιτείται η έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας σύμφωνα με τις διατάξεις της υπ αριθ. οικ.5219/ (ΦΕΚ Δ 114/ ) υπουργικής απόφασης, όπως τροποποιήθηκε και ισχύει, και απαιτείται η συνυποβολή δήλωσης στατικής επάρκειας του κτιρίου πάνω στο οποίο θα γίνει η εγκατάσταση, υπογεγραμμένη από διπλωματούχο πολιτικό μηχανικό Εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών συστημάτων Η εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα σύμφωνα με επίσημα στοιχεία των ΔΕΣΜΗΕ, ΔΕΗ ανέρχεται στα MWp συνολικά από τα οποία τα MWp αποτελούν συστήματα διασυνδεδεμένα στο δίκτυο, ενώ μόνο τα 6.9 MWp είναι αυτόνομα Φ/Β συστήματα. Αξιοσημείωτο είναι ότι η εγκατάσταση των MWp πραγματοποιήθηκε κατά το έτος Δηλαδή η συνολική εγκατεστημένη ισχύς κατά το έτος 2010, λόγω των σχετικών νομοθετικών ρυθμίσεων και επιδοτήσεων, αυξήθηκε κατά ένα συντελεστή 3.7 (σχεδόν τετραπλασιάστηκε). Στο διάγραμμα του σχήματος που ακολουθεί (Σχήμα 3-1) παρουσιάζεται η ετήσια και η συνολική εγκατεστημένη ισχύς για τα έτη Πίνακας 3-2: Εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών (MWp) στην Ελλάδα το έτος Διασυνδεδεμένα Αυτόνομα Σύνολο Ετήσια εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών (MWp) Συνολική εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών (MWp) Πίνακας 3-3: Μέγεθος εγκατεστημένων Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα το έτος Διασυνδεδεμένα 2010 συστήματα Στέγες <10 kwp <20 kwp kwp Συνολική εγκατεστημένη ισχύς (MWp) >150 kwp Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -46-

48 Σχήμα 3-1: Ετήσια και συνολική εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα τα έτη Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Η εικόνα της αυξητικής πορείας της εγκατάστασης Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα παρουσιάζεται αναλυτικότερα στο Σχήμα 3-2, όπου δίνεται η εγκατεστημένη ισχύς των διασυνδεδεμένων συστημάτων για τα έτη Σημαντική αλλαγή στην κλίση της καμπύλης παρουσιάζεται τον Απρίλιο και τον Ιούλιο του 2010 όπου γίνεται αντιληπτή μια σημαντική ανάπτυξη στην εγχώρια αγορά φωτοβολταϊκών. Στο ίδιο διάγραμμα παρουσιάζεται επιπλέον το μέγεθος των εγκατεστημένων Φ/Β συστημάτων. Τα Φ/Β συστήματα μεγέθους kwp αποτελούν το μεγαλύτερο τμήμα των εγκατεστημένων συστημάτων ενώ πολύ μικρό τμήμα εγκατεστημένης ισχύος αποτελούν τα συστήματα ισχύος < 20 kwp. Ιδιαίτερα τα Φ/Β συστήματα για στέγες ισχύος < 10 kwp που παρουσιάστηκαν τον Μάρτιο του 2010, στο τέλος του 2010 αποτέλεσαν ποσοστό 3,7 % της συνολικής ισχύος. Ο αριθμός βέβαια των αιτήσεων για την σχετική επιδότηση έφτασε τον Δεκέμβριο του 2010 τις 5384 αιτήσεις με συνολική ισχύ 44MWp, ενώ από αυτές ενεργοποιήθηκαν μόλις οι 888 (7MWp). Ο αριθμός των αιτήσεων που υποβλήθηκαν και εγκρίθηκαν σε αριθμό και σε ισχύ συστήματος δίνεται στα Σχήμα 3-4, Σχήμα 3-5. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -47-

49 Σχήμα 3-2: Μέγεθος διασυνδεδεμένων Φ/Β συστημάτων στην Ελλάδα τα έτη Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Σχήμα 3-3: Κατανομή διασυνδεδεμένων συστημάτων ανά ισχύ για το έτος Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -48-

50 Σχήμα 3-4: Αριθμός αιτήσεων και εγκρίσεων για ηλιακές στέγες. Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Σχήμα 3-5: Ισχύς αιτήσεων που υποβλήθηκαν για ηλιακές στέγες. Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Ιδιαίτερα σημαντική για την τόνωση της ελληνικής βιομηχανίας είναι η ζήτηση που αναπτύχθηκε σε φωτοβολταϊκά πλαίσια καθώς και σε βάσεις στήριξης. Ενδεικτικά η εγχώρια παραγωγή wafer, cell και πλαισίων για το έτος 2010 παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 3-4). Οι εξαγωγές σε wafers, cells και πλαίσια έφτασαν αντίστοιχα τα 40 MW, 48 MW και 19 MW. Οι ισοδύναμες θέσεις πλήρους απασχόλησης που προέκυψαν από την αγορά των Φ/Β συστημάτων το έτος 2010 υπολογίζονται στις Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -49-

51 Πίνακας 3-4: Εγχώρια παραγωγή φωτοβολταϊκών πλαισίων. Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. 3.2 Η αγορά των Φ/Β στον κόσμο Η συνεχής εξάπλωση των φωτοβολταϊκών συστημάτων και η ανοδική τους πορεία στην παγκόσμια αγορά παρουσιάζεται στο διάγραμμα που ακολουθεί (Σχήμα 3-6). Την τελευταία δεκαετία η συνολική εγκατεστημένη ισχύς εκτινάχτηκε από 1.4 GWp (το 2000) στα 39.3 GWp (το 2010). Ενώ η ετήσια εγκατεστημένη ισχύς το έτος 2010 σχεδόν διπλασιάστηκε, από τα 7.9 GWp (για το έτος 2009) στα 16.7 GWp (το 2010). Όσον αφορά την αγορά ζήτησης, η Ευρώπη κατέχει με διαφορά την πρωταρχική θέση. Αφού από την ετήσια εγκατεστημένη ισχύ του έτους 2010 το 44.3 % εγκαταστάθηκε στην Γερμανία, 13.8 % στην Ιταλία, 8.9 % στην Τσεχία, 6 % στην Ιαπωνία, 6 % στις ΗΠΑ και ακολουθούν η Γαλλία, η Ισπανία, το Βάλγιο και η Ελλάδα (Σχήμα 3-7). Στην Ελλάδα εγκαταστάθηκε 0.9 % της νέας ετήσιας ισχύος. Αναλυτικά η νέα εγκατεστημένη ισχύς των Ευρωπαϊκών χωρών για τα έτη 2009 και 2010 παρουσιάζεται στον Πίνακας 3-5. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -50-

52 Σχήμα 3-6: Ετήσια και συνολική εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β συστημάτων παγκοσμίως τα έτη Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Σχήμα 3-7: Κατανομή της νέας εγκατεστημένης ισχύος Φ/Β ανά χώρα. Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -51-

53 Πίνακας 3-5:Ευρωπαϊκή αγορά φωτοβολταϊκών. Συνολική εγκατεστημένη ισχύς (διασυνδεδεμένα & αυτόνομα συστήματα) ανά χώρα (σε MWp) Γερμανία Ισπανία Ιταλία Τσεχία Γαλλία Βέλγιο Ελλάδα Σλοβακία Πορτογαλία Αυστρία Ολλανδία Βρετανία Σλοβενία Λουξεμβούργο Βουλγαρία Σουηδία Φινλανδία Δανία Κύπρος Ρουμανία Πολωνία Ουγγαρία Μάλτα Ιρλανδία Λιθουανία Εσθονία Λετονία ΕΕ Από την πλευρά της προσφοράς, η Ευρώπη αποτελεί κύριο εισαγωγέα Φ/Β συσκευών, και η τάση αυτή θα παραμείνει λόγω της πρόσφατης, ταχίας ανάπτυξης της παραγωγικότητας στην Ασία. Παρόλα αυτά η Ευρώπη (κυρίως η Γερμανία) διατηρεί καθοριστικό ρόλο ως προμηθευτής εξοπλισμού. Επιπλέον η τεχνολογική γνώση στις κυψέλες πιριτίου παραμένει ανταγωνιστική. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -52-

54 Η πρόβλεψη για την νέα εγκατεστημένη ισχύ Φ/Β συστημάτων παγκοσμίως για το έτος 2011 υποδεικνύει μικρή άυξηση συκρίνοντας με το 2010, με μέσο όρο προβλέψεων τα 18.8 GWp (Σχήμα 3-8). Σχήμα 3-8: Προβλέψεις για την αγορά Φ/Β το έτος Πηγή: Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Κεφάλαιο 3: Η εγχώρια και παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών -53-