Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΘΡΑΚΗ» «ELECTRICITY PRODUCTION TRANSMISSION AND DISTRIBUTION IN THRACE» ΣΠΟΥΔΑΣΤEΣ Μπιλιάν Ονούρ Μολλά Αχμέτ Ερτζάν Σιάνκο Ερτάν Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.: 4504 Α.Ε.Μ.: 4505 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φωτεινή Καβάλα, Φεβρουάριος 2014

2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα αναλύσουμε την Παραγωγή Μεταφορά και Διανομή Ηλεκτρικής Ενέργειας Στη Θράκη. Η ηλεκτρική ενέργεια είναι παράγωγη μορφή ενέργειας, της οποίας πολύ μεγάλες ποσότητες χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως. Μόνο στη χώρα μας καταναλώνονται ετησίως περίπου 42TWh (1 TWh = 1012 Wh) με το φωτισμό σπιτιών και δρόμων και με την κίνηση διαφόρων μηχανημάτων στα εργοστάσια. Στην αρχή ένα κεντρικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας επαρκούσε για να ικανοποιήσει τις ανάγκες των καταναλωτών, οι οποίοι στις περισσότερες περιπτώσεις ήταν εγκατεστημένοι σε μια μικρή ακτίνα γύρω από αυτό. Οι βιομηχανίες είχαν δική τους παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά επειδή, τους κόστιζε ακριβότερα, αναγκάστηκαν να συνδεθούν με τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, των οποίων οι ανάγκες παραγωγής αυξήθηκαν. Όσο όμως μεγάλωνε ο σταθμός παραγωγής τόσο περισσότερο κάρβουνο έκαιγε με αποτέλεσμα η ρύπανση την οποία προκαλούσε να επιβαρύνει πολύ την ατμόσφαιρα. Αυτό σε συνδυασμό με το γεγονός ότι η ηλεκτρική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να μεταφέρεται σε μεγάλες αποστάσεις και ότι από οικονομικής πλευράς είναι πιο συμφέρον οι σταθμοί παραγωγής να κατασκευάζονται κοντά στις πηγές ενέργειας, οδήγησε στη μετεγκατάσταση των σταθμών παραγωγής και στην ανάπτυξη δικτύων μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα, οι σταθμοί παραγωγής βρίσκονται κοντά στις πηγές ενέργειας. Τα βασικά πλεονεκτήματα της ηλεκτρικής ενέργειας είναι: Ευκολία παραγωγής Δυνατότητα εύκολης και φθηνής μεταφοράς σε μεγάλες αποστάσεις Ευκολία χρήσης και μεγάλη ποικιλία εφαρμογών Καθαρή μορφή ενέργειας κατά την κατανάλωσή της Βασικό μειονέκτημα της ηλεκτρικής ενέργειας είναι η αδυναμία αποθήκευσής της σε μεγάλες ποσότητες, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να γίνει ολοκληρωτική εκμετάλλευση των Ηλεκτρικών Συστημάτων Παραγωγής και Μεταφοράς, η οποία θα οδηγούσε σε γενίκευση της χρήσης αυτής της ενεργειακής μορφής. Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 i

3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Όλη η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στους σταθμούς παραγωγής, αρχικά μεταφέρεται σε κοντινούς μετασχηματιστές που μετατρέπουν τη χαμηλή τάση της ηλεκτρικής ενέργειας σε υψηλή. Με αυτόν τον τρόπο, η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται με τις γραμμές μεταφοράς σε πολύ μεγάλες αποστάσεις με λιγότερες απώλειες, καθώς οι σταθμοί παραγωγής είναι συνήθως μακριά από μεγάλα αστικά κέντρα. Το δίκτυο μεταφοράς μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια στους υποσταθμούς μέσης και χαμηλής τάσης, στους οποίους μετατρέπεται η τάση της ηλεκτρικής ενέργειας από υψηλή σε μέση και χαμηλή τάση, προκειμένου με τη βοήθεια εναέριων γραμμών να διανεμηθεί σε βιομηχανίες που χρησιμοποιούν μέση τάση και σε σπίτια που χρησιμοποιούν χαμηλή τάση. Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 ii

4 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε την εισηγήτρια της εργασίας μας κ. ΚόγιαΓρ. Φωτεινή για την πολύτιμη βοήθειά της κατά την εκπόνηση της παρούσας πτυχιακής εργασίας, για τη στήριξή, την υπομονή και τη σωστή καθοδήγηση. Επίσης θα επιθυμούσαμε να ευχαριστήσουμε τους γονείς μας για τη στήριξη τους όλα αυτά τα χρόνια οικονομική και ψυχολογική πολύτιμη για την ολοκλήρωση των σπουδών μας. Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 iii

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο σύγχρονος κόσμος εξαρτά την επιβίωση και την ευημερία του από την ηλεκτρική ενέργεια. Η πλειονότητα των συσκευών λειτουργεί με ηλεκτρικό ρεύμα. Υπάρχουν πολλοί τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι κυριότεροι είναι η καύση διαφόρων ουσιών (λιγνίτης, πετρέλαιο, κάρβουνο, φυσικό αέριο), τα πυρηνικά εργοστάσια, τα ηλιακά πάρκα, τα υδροηλεκτρικά φράγματα και τα αιολικά πάρκα. Τα τελευταία 20 χρόνια γίνονται έντονες προσπάθειες αύξησης του ποσοστού ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με τη χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Το μεγάλο μειονέκτημα της ηλεκτρικής ενέργειας είναι η δύσκολη, σχεδόν αδύνατη μακροχρόνια αποθήκευσή της. Για το λόγο αυτό θα πρέπει να καταναλώνεται ταυτόχρονα με την παραγωγή της ή να αποθηκεύεται αφού πρώτα μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας (π.χ. χημική, δυναμική κ.λπ.). Η ανάγκη άμεσης κατανάλωσης της ηλεκτρικής ενέργειας έχει οδηγήσει στην κατασκευή ενός παγκόσμιου πλέγματος ηλεκτρικών δικτύων, έτσι ώστε να μπορεί να μεταφέρεται εύκολα, από το σημείο παραγωγής της, στο σημείο κατανάλωσης. Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 iv

6 ABSTRACT ABSTRACT Modern world s survival and existence depends on electricity. The majority of machinery and devices work with electricity. There are many ways of producing it. The main way is by burning substances such as lignite, petroleum, coal or natural gas. Another ways are the nuclear power plants, the solar parks, the hydroelectric dams and the wind farms. In the last 20 years intense efforts are made to increase the proportion of electricity produced by using renewable energy sources. The big disadvantage of electricity is the difficult, almost impossible, long-term storage thereof. That s why it should be consumed at the same time it is produced or it should be saved after it is converted into other form of energy (e.g. chemical, dynamic etc.). The need for direct consumption of electricity has led to the construction of a global grid of electric networks, so it can be transported easily, from the point of production to the point of consumption. Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 v

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝA ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ Σ.Π.Η.Ε. ΥΗΣ ΑΗΣ ΣΗΘ Α.Π.Ε. CO 2 NO X SO 2 ΔΕΔΔΗΕ Φ/Β ΧΥΤΑ ΔΕΣΜΗΕ ΜΑΣΜ ΓΔ/Μ ΔΔΝ ΓΔ/Δ Π.Γ.Δ.Μ. ΓΜ UCTE ΔΣΜ ΕΣΠΑ Υ/Σ ΡΑΕ ICNIRP WHO X.T M.T Σταθμός ΠαραγωγήςΗλεκτρικήςΕνέργειας ΥδροηλεκτρικόςΣταθμός ΑτμοηλεκτρικόςΣταθμός Συμπαραγωγή ΗλεκτρισμούΘερμότητας Ανανεώσιμες ΠηγέςΕνέργειας ΔιοξείδιοτουΆνθρακα ΝιτρικόΟξύ ΘειικόΟξύ Διαχειριστής Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας Φωτοβολταϊκά ΧώροςΥγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων Διαχειριστής Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας ΜελέτεςΑνάπτυξης Συστήματος Μεταφοράς ΓενικήΔιεύθυνσηΜεταφοράς ΔιεύθυνσηΔιαχείρισης Νησιών ΓενικήΔιεύθυνσηΔιανομής Πρώην Γιουγκοσλαβική Δημοκρατία της Μακεδονίας Γραμμές Μεταφοράς Union for Coordination of Transmission of Electricity ΔιευθυνσηςΣυστήματος Μεταφοράς ΕθνικόΣτρατηγικό Πλαίσιο Αναφοράς Υποσταθμός ΡυθμιστικήΑρχήΕνέργειας International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection World Health Organization ΧαμηλήΤάση ΜέσηΤάση Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 vi

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝA ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΕΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ... 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ Α.Π.Ε ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑ ΕΜΠΟΔΙΑ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΕΓΑΛΟΙ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΙΚΡΟΙ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΠΙ (< 10MW) ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΟΙ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΣΤΑΘΜΟΙ (<1 MW) ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ ΝΟΜΟΣ ΞΑΝΘΗΣ ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ) Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 vii

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝA ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ - ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΡΑ ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΙΝΗΤΡΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΤΑ ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΡΗ ΕΝΟΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΜΠΟΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΝΟΜΟΣ ΡΟΔΟΠΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΑΗΣ ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΚΟΠΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟ ΠΕΔΙΟ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ ΠΑΡΑΚΑΜΠΤΗΡΙΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥ (BYPASS) ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ - ΑΠΑΕΡΩΤΗΣ ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΥ ΑΤΜΟΥ ΚΥΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ ΚΛΕΙΣΤΩ ΣΥΣΤΗΜΑ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ (CCW) ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ (ΦΙΛΤΡΑ ΣΗΤΕΣ) ΛΕΠΤΑ ΦΙΛΤΡΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΚΥΡΙΟΥ ΨΥΓΕΙΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΕΡΟΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΧΟΡΗΓΗΣΗ ΔΟΣΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΚΑΥΣΑΕΡΙΟΥ Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 viii

10 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝA ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΑΡΟΧΗ ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΝΕΡΟΥ ΠΑΡΟΧΗ ΑΦΑΛΑΤΟΜΕΝΟΥ ΝΕΡΟΥ ΠΑΡΟΧΗ ΠΟΣΗΜΟΥ ΝΕΡΟΥ ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ ΝΤΗΖΕΛΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΟΧΕΣ ΤΩΝ 6kV ΣΤΑΤΗ ΣΥΣΚΕΥΗ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΙΑΝΟΜΗ ΚΟΙΝΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ΝΟΜΟΣ ΕΒΡΟΥ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΑ ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ ΣΤΟΝ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΡΙΟΤΕΡΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΗΣ ΓΙΑ ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΡΓΕΙΑΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΤΕΧΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΜΕ ΡΑΕ, ΔΕΣΜΗΕ ΑΡΜΟΔΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΡΙΜΝΑ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 ix

11 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝA 6.8. ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ ΣΤΟΧΟΙ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΧΟΙ ΣΤΗΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΚΑΦΑΛΑΙΟ 8: ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΩΣΕΙΣ ΤΕΧΝΙΚΟΙ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΝΑΕΡΙΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ ΜΕ ΥΠΟΓΕΙΑ ΚΑΛΩΔΙΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΑΚΕΤΑΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Α.Ε.Μ.: 4717 Α.Ε.Μ.:4504 Α.Ε.Μ.:4505 x

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.E.) 1.1.ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ Ο τρόπος με τον οποίο παράγεται η ηλεκτρική ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό σύστημα εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από το μέγεθος του και από τη μορφή της διακύμανσης της ζήτησης. Το διασυνδεδεμένο δίκτυο καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της χώρας και εξυπηρετεί το 92% της κατανάλωσης, ενώ το υπόλοιπο 8% είναι οι καταναλωτές μικρών αυτόνομων δικτύων στα νησιά. Έτσι, το διασυνδεδεμένο δίκτυο θα μας απασχολήσει κυρίως στη συνέχεια. Η ηλεκτρική ισχύς για την τροφοδότηση διασυνδεδεμένων δικτύων παράγεται κυρίως σε θερμικά και σε μεγάλα υδροηλεκτρικά εργοστάσια, που λέγονται σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια μετατρέπουν την ενέργεια του νερού σε μηχανική και ακολούθως σε ηλεκτρική ενέργεια. Στα θερμικά εργοστάσια μετατρέπεται η θερμική ενέργεια σε μηχανική και ακολούθως σε ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν δυο σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο αυτών τύπων εργοστασίων: Ο βαθμός απόδοσης, δηλαδή ο λόγος της ηλεκτρικής ενέργειας στην έξοδο δια της πρωτογενούς ενέργειας στην είσοδο, διαφέρει σημαντικά στις δυο αυτές κατηγορίες σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς είναι n=0,75%-0,92%, ενώ στους θερμικούς σταθμούς είναι συνήθως n=0,20%-0,55%. Οι θερμικοί σταθμοί ρυπαίνουν σημαντικά το περιβάλλον, όπως θα αναλυθεί στη συνέχεια, σε αντίθεση με τους υδροηλεκτρικούς που δεν δημιουργούν τέτοια προβλήματα. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΥΗΣ) χαρακτηρίζονται ανάλογα με το αν το νερό προέρχεται από τη συνεχή ροη ενός ποταμού ή από μια δεξαμενή, σε σταθμούς φυσικής ροής ή σταθμούς δεξαμενής αντίστοιχα. Στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς δεξαμενής 1

13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) κατατάσσονται επίσης και οι υδροαντλητικοί σταθμοί. Αυτοί χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και τη ρύθμιση της ισχύος σε ένα δίκτυο. Οι σταθμοί αυτοί μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια που απορροφούν από το δίκτυο σε περιόδους χαμηλής ζήτησης ισχύος, π.χ. τη νύχτα και να την αποδίδουν πάλι στο δίκτυο σε περιόδους αιχμής, π.χ. το μεσημέρι. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής έχουν μεγάλο κόστος κατασκευής σε σύγκριση με τους θερμικούς σταθμούς, συνήθως διπλάσιο ή παραπάνω του κόστους των θερμικών. Η παραγωγή τους εξαρτάται από τηνδιαθεσιμότητα του νερού, που χαρακτηρίζεται με τον όρο υδραυλικότητα. Υπάρχουν δηλαδή έτη με μεγάλη ή μικρή υδραυλικότητα. Τα λειτουργικά πλεονεκτήματα των ΥΗΣ είναι το πολύ μικρό κόστος λειτουργίας, καθώς δεν υπάρχει κόστος για το καύσιμο, η γρήγορη και απλή διαδικασία εκκίνησής των, καθώς απαιτούνται μόνο μερικά λεπτά για την ένταξή τους στο σύστημα, η ταχεία ρύθμιση ισχύος και το ότι δεν ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα. Τα θερμικά εργοστάσια διακρίνονται, ανάλογα με τα καύσιμα που χρησιμοποιούν, σε συμβατικά και πυρηνικά. Συμβατικά καύσιμα που χρησιμοποιούνται είναι διεθνώς τα εξής: τύρφη, λιγνίτης, λιθάνθρακες, πετρέλαιο (diesel ή μαζούτ) και φυσικό αέριο. Τα πυρηνικά καύσιμα είναι κυρίως μίγμα σχάσιμου ουράνιου U 235 και άλλων ισότοπων του. Τα θερμικά εργοστάσια κατατάσσονται, ανάλογα με το μέσο και τις μηχανές που χρησιμοποιούν για το Θερμοδυναμικό τους κύκλο, σε ατμοηλεκτρικά, που χρησιμοποιούν ατμό και ατμοστρόβιλους, σε αεριοστροβιλικά, που χρησιμοποιούν καυσαέρια και αεροστροβίλους και σε ντηζελοηλεκτρικά με εμβολοφόρες μηχανές εσωτερικής καύσης. Το 75% περίπου της θερμικής παραγωγής προέρχεται από ατμοηλεκτρικούς σταθμούς (ΑΗΣ). Οι αεριοστρόβιλοι με φυσικό αέριο, σε συνδυασμό με ατμοστροβίλους σε διατάξεις συνδυασμένου κύκλου, σταδιακά καθιερώνονται σαν σταθμοί φορτίου βάσης, εξαιτίας του χαμηλού κόστους επένδυσης και της γενικότερης πολιτικής της ευρωπαϊκής ένωσης στα πλαίσια της εφαρμογής των υποχρεώσεων περιορισμού των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, που πηγάζουν από το πρωτόκολλο του Κιότο. Ντηζελοηλεκτρικοί σταθμοί δεν χρησιμοποιούνται στο διασυνδεδεμένο δίκτυο. Χρησιμοποιούνται κυρίως για την τροφοδότηση μικρών απομονωμένων, 2

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) δικτύων, που ονομάζονται και νησίδες, κυρίως στα νησιά. Οι ντηζελοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούνται όταν η ζητούμενη ισχύς δεν δικαιολογεί εγκαταστάσεις αεροστροβίλων, π.χ. όταν η ζήτηση είναι κάτω από 1 ΜW. Εικόνα 1.1: Ατμοηλεκτρικός σταθμός Οι ΑΗΣ παράγουν τη μεγαλύτεροι ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας γιατί έχουν σχετικά υψηλό βαθμό απόδοσης 30-40% και μικρό συνολικό κόστος ανά παραγόμενη μονάδα ενέργειας ( /ΜWh). Χρειάζονται όμως πολλές ώρες και μια πολύπλοκη διαδικασία για την εκκίνησή τους. Η ρύθμιση ισχύος των θερμοηλεκτρικών σταθμών είναι σχετικά πολύπλοκη και αργή σε σύγκριση με άλλες μονάδες, λόγω του θερμικού τους μέρους. Οι αεριοστροβιλικοί σταθμοί έχουν μικρό κόστος εγκατάστασης, αλλά και μικρό σχετικά βαθμό απόδοσης 20-28% και έτσι δεν προτιμώνται για συνεχή λειτουργία στο διασυνδεδεμένο δίκτυο. Έχουν όμως το πλεονέκτημα της γρήγορης 3

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) εκκίνησες. Σε 3-5 min μπορεί να ξεκινήσουν και η ρύθμιση της αποδιδόμενης ισχύος δεν είναι προβληματική. Έτσι, αεριοστρόβιλοι προτιμούνται για σκοπούς ρύθμισης ισχύος, κάλυψης αιχμών ζήτησης και σε μικρά η νησιωτικά δίκτυα. Εκεί η χρήση ενός ΑΗΣ μπορεί να είναι ασύμφορη η αδύνατη λόγο του μεγάλου επενδυτικού κόστους και λόγο των συνεχών και μεγάλων μεταβολών του φορτίου. Τα περιβαλλοντικά μειονεκτήματα των ΑΗΣ, σε συνδυασμό με την εισροή μεγάλων ποσοτήτων του σχετικά φθηνού φυσικού αερίου στην Ευρώπη, οδήγησαν στη ραγδαία εισαγωγή ειδικών συστημάτων ηλεκτροπαραγωγής που λειτουργούν με φυσικό αέριο με τη χρήση αεροστροβίλων και ατμοστροβίλων σε συνδυασμένο κύκλο. Τα συστήματα αυτά λειτουργούν σε 2 βαθμίδες. Η πρώτη βαθμίδα αποτελείται από 1 ή 2 αεροστρόβιλους που λειτουργούν με φυσικό αέριο, όπως περιγράφηκε προηγούμενα. Τα καυσαέρια των βαθμίδων αυτών, πριν αποβληθούν στην ατμόσφαιρα, οδηγούνται σε έναν εναλλάκτη θερμότητας για την παραγωγή ατμού για την δεύτερη βαθμίδα, που αποτελείτε από έναν ατμοστρόβιλο. Με τον τρόπο αυτό γίνεται καλύτερη εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας από την καύση, με συνέπεια την αύξηση του συντελεστή απόδοσης από 20%-28% σε περίπου 42%-55%. Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ο παραγόμενος ατμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για βιομηχανική θέρμανση (φούρνοι, ξηραντήρια κλπ). Στην αυτή, ο εναλλάκτης θερμότητας εκμεταλλεύεται την απόβλητη θερμότητα των καυσαερίων και παράγει ατμό ή ζεστό νερό για της θερμικές ανάγκες της βιομηχανικής μονάδας ή και για εφαρμογές θέρμανσης (τηλεθέρμανση κλπ). Το σύστημα τότε χαρακτηρίζεται σαν σύστημα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού θερμότητας ΣΗΘ (combinedheatandpower - CHP). Ο βαθμός απόδοσης ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ή το αντίστοιχο μέγεθος ή ειδική κατανάλωση, που είναι η μάζα καυσίμου ανά παραγόμενη kwh, είναι συνάρτηση του τύπου του σταθμού, του καυσίμου και κυρίως της φόρτισης του εργοστασίου. Πρέπει δηλαδή να ληφθεί υπόψη ότι το καύσιμο δεν έχει σταθερή ποιότητα η σύσταση. Ο βαθμός απόδοσης σε ΑΗΣ είναι χαμηλός, π.χ. 10% σε χαμηλή ισχύ και έχει μέγιστο, π.χ. 40% για μια ισχύ παραγωγής που είναι συνήθως ίση με την ονομαστική ισχύ του σταθμού. Συνήθως δίνεται η μέση ειδική κατανάλωση για 12 μήνες. Οι μέσες 4

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) καταναλώσεις για τυπικές μονάδες του ελληνικού δικτύου κυμαίνονται στους ΑΗΣ περί τα 250kg/kWh για το πετρέλαιο, 2 kg/kwh για λιγνίτη και περίπου 150 kg/kwh για το φυσικό αέριο. Οι σταθμοί παραγωγής τοποθετούνται συνήθως κοντά στο σημείο όπου είναι διαθέσιμοι η πρωτογενείς ενέργεια. Εάν πρόκειται για σταθμό με καύσιμο υψηλής θερμογόνου δύναμης, π.χ. πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, τότε η εγκατάσταση τους γίνεται σε τόπους κοντά στην κατανάλωση και κοντά σε σημεία όπου υπάρχει ψυκτικό μέσο. Με αυτά τα κριτήρια οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τοποθετούνται εκεί όπου υπάρχουν ή προσφέρονται μεγάλες ποσότητες νερού, με όσο το δυνατόν μεγάλες υψομετρικές διαφορές. Οι θερμικοί σταθμοί που λειτουργούν με φυσικό αέριο ή πετρέλαιο τοποθετούνται κοντά στην κατανάλωση, για τη η επιβάρυνση του κόστους της kwh από τη μεταφορά του υγρού καυσίμου είναι μικρή, ενώ με αυτή την τοποθέτηση εξοικονομεί κανείς από το κόστος των εγκαταστάσεων μεταφοράς και από τον περιορισμό των απωλειών μεταφοράς. Στη σημερινή εποχή όπου η ενεργειακή παραγωγή αποτελεί πρωταρχικό μέλημα για κάθε κράτος, οι τεχνολογίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας συνεχώς αναβαθμίζονται και αναπτύσσονται, με αποτέλεσμα αυτή την στιγμή να υπάρχει ένα φάσμα μερικών δεκάδων διαφορετικών ειδών Σ.Π.Η.Ε. με κριτήριο διαχωρισμού την τεχνολογία επεξεργασίας της ενεργειακής πηγής, η οποία αποτελεί την βάση της παραγωγής. Έτσι λοιπόν θα μπορούσαμε να κάνουμε ένα διαχωρισμό αναφέροντας τις κυριότερες από αυτές τις τεχνολογίες, οι οποίες είναι: Πυρηνικοί σταθμοί όπου η ενέργεια αποδίδεται από την σχάση ουρανίου U 235 και άλλων ισοτόπων του. Θερμικοί σταθμοί όπου η ενέργεια αποδίδεται από την ύλη που χρησιμοποιείται για καύση (στερεά, υγρά ή αέρια) όπως λιγνίτες, τύρφη, λιθάνθρακες, φυσικό αέριο, μαζούτ, diesel κ.λπ. Υδροηλεκτρικοί σταθμοί όπου η ενέργεια αποδίδεται από την δυναμική ενέργεια του νερού η οποία μετατρέπεται σε κινητική μέσω υδατόπτωσης. Σταθμοί ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε.) όπως: 5

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) Ηλιακά-φωτοβολταϊκά συστήματα όπου η ενέργεια αποδίδεται από τον ήλιο Αιολικά πάρκα όπου η ενέργεια αποδίδεται από τον άνεμο Μικρά υδροηλεκτρικά συστήματα όπου η ενέργεια αποδίδεται από το νερό Θερμικοί σταθμοί με καύσιμη ύλη τη βιομάζα Γεωθερμικοί σταθμοί με χρήση ενεργειακής πηγής τα γεωθερμικά πεδία Συστήματα που εκμεταλλεύονται την κινητική ενέργεια των κυμάτων και την παλιρροϊκή ενέργεια. 6

18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) 1.2.ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Το Ελληνικό ενεργειακό σύστημα και πιο συγκεκριμένα το σύστημα ηλεκτροπαραγωγής έχει έρθει αντιμέτωπο με μεγάλες προκλήσεις τα τελευταία έτη, καθώς καλείται να προσαρμοστεί όχι μόνο στην αυξανόμενη ενεργειακή ζήτηση αλλά και στους ολοένα και πιο απαιτητικούς περιβαλλοντικούς στόχους που θέτει η Ευρωπαϊκή Ένωση. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο σε παγκόσμιο, όσο και σε εγχώριο επίπεδο, ήταν και συνεχίζει να είναι μέχρι σήμερα άρρηκτα συνδεδεμένη με τη χρήση ορυκτών καυσίμων λόγω της μεγάλης τους διαθεσιμότητας. Η υπέρμετρη, όμως, χρήση τους σε συνδυασμό με την ενίσχυση του ενεργειακού προβλήματος, έχουν επιφέρει σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Εικόνα 1.2: Επεξεργασία λιγνίτη Ειδικά για την Ελλάδα, ο λιγνίτης αποτελεί σήμερα το βασικό πρωτογενή ενεργειακό πόρο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το 2011 για παράδειγμα, συνείσφερε το 53,1% της εγχώριας παραγωγής. Τα συνολικά βεβαιωμένα γεωλογικά αποθέματα λιγνίτη στη χώρα ανέρχονται σε περίπου 5 δις. τόνους και παρουσιάζουν αξιοσημείωτη γεωγραφική εξάπλωση στον Ελληνικό χώρο. 7

19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) Παρόλη τη μεγάλη διαθεσιμότητα των Ελληνικών λιγνιτικών κοιτασμάτων, η χρήση του λιγνίτη συνεισφέρει σε μεγάλο βαθμό σε ρύπους, όπως οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου, διοξείδιο του άνθρακα και στερεά σωματίδια. Τα αέρια αυτά είναι υπεύθυνα για την ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί σοβαρές κλιματικές και περιβαλλοντικές αλλαγές. Συνεπώς, αν ο λιγνίτης συνεχίσει τον πολύτιμο ρόλο του στη σύνθεση των ενεργειακών πηγών, θα πρέπει να βρεθούν λύσεις για τον περιορισμό των επιπτώσεων του σε επίπεδα συμβατά με αειφόρους στόχους για το κλίμα. Τεχνολογικές λύσεις για την αειφόρο χρήση των ορυκτών καυσίμων και κατ επέκταση και του λιγνίτη, έχουν αναπτυχθεί και χρησιμοποιηθεί σήμερα ευρέως στον ενεργειακό τομέα, γεγονός που αμβλύνει ουσιαστικά το φαινόμενο του θερμοκηπίου μειώνοντας σημαντικά τις εκπομπές CO 2, NO x, SO 2, σωματιδίων και σκόνης από μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα. Τα εν λόγω επιτεύγματα, γνωστά και ως τεχνολογίες «καθαρού άνθρακα», αποτελούν σημαντικά ενδιάμεσα στάδια για περαιτέρω πρόοδο προς τεχνολογίες που ενσωματώνουν τις έννοιες της δέσμευσης και αποθήκευσης CO 2, γνώστες ως τεχνολογίες CCS, στην ηλεκτροπαραγωγή με άνθρακα. Η εφαρμογή αυτών των τεχνολογιών αειφόρων ορυκτών καυσίμων αναμένεται να έχει σημαντικά οφέλη. Πρωτίστως, μπορούν να περιορίσουν αποτελεσματικά μέχρι και 90% τις εκπομπές άνθρακα από μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με ορυκτά καύσιμα. Αυτό εκφράζεται σε συνολική μείωση εκπομπών CO 2 της τάξης του 25-30% μέχρι το 2030 σε σύγκριση με το Στον Ελλαδικό χώρο οι Σ.Π.Η.Ε. που λειτουργούν είναι ποικίλων τεχνολογιών και χρησιμοποιούν σε μεγάλο βαθμό εκείνες τις ενεργειακές πηγές, οι οποίες υπάρχουν στη χώρα. Το συντριπτικό ποσοστό αυτών των σταθμών ανήκει στον Διαχειριστή του Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΔΕΔΔΗΕ), ενώ τα τελευταία χρόνια με την απελευθέρωση της αγοράς ενέργειας έχουν αρχίσει να γίνονται δειλά κάποια πρώτα βήματα από ιδιωτικές πρωτοβουλίες κυρίως σε μονάδες παραγωγής με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Το Ελληνικό ενεργειακό σύστημα λοιπόν βρίσκεται την τελευταία δεκαετία σε φάση σημαντικών αλλαγών. Η διείσδυση του φυσικού αερίου, η κατασκευή των 8

20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΣΤΑΘΜΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Σ.Π.Η.Ε.) διευρωπαϊκών δικτύων, η προώθηση των Α.Π.Ε. και της εξοικονόμησης ενέργειας αποτελούν τα νέα δεδομένα του. Σημαντικές είναι οι επιπτώσεις των νέων αυτών δεδομένων στην ασφάλεια του ενεργειακού εφοδιασμού της χώρας, στη μείωση της εξάρτησης της από το εισαγόμενο πετρέλαιο με όλα τα συνεπαγόμενα οφέλη στην εθνική οικονομία, στην εξοικονόμηση μη ανανεώσιμων ενεργειακών πόρων, στην αύξηση της αποδοτικότητας των διαδικασιών παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας και τέλος (το κυριότερο) στην προστασία του περιβάλλοντος. 9

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ 2.1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ Α.Π.Ε. Η ηλεκτροπαραγωγή από τις κλασσικές Α.Π.Ε. στην Ελλάδα (χωρίς τα μεγάλα υδροηλεκτρικά) ήταν της τάξης του 4,3% της ακαθάριστης εγχώριας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για το έτος Αφορά κυρίως σε αιολικά και μικρά υδροηλεκτρικά, και σε μικρότερο βαθμό στη βιομάζα/βιοαέριο, και στα φωτοβολταϊκά. Ήδη από τα διαθέσιμα στοιχεία μέχρι το Σεπτέμβριο του 2009, φαινόταν ότι πλέον και τα φωτοβολταϊκά άρχιζαν να αποτυπώνονται ως τεχνολογία με σημαντικά αυξανόμενη εγκατεστημένη ισχύ, ενώ ο μεγάλος ρυθμός ανάπτυξης (200% μέχρι το 3μηνο του 2009), αναμενόταν να διατηρηθεί τα επόμενα χρόνια μέχρι να σταθεροποιούνταν σε χαμηλότερες τιμές ανάπτυξης πιθανά μετά το Συμπεριλαμβανόμενης και της υδραυλικής ενέργειας από μεγάλα υδροηλεκτρικά, η ηλεκτροπαραγωγή από Α.Π.Ε. το έτος 2008 ήταν της τάξης του 10,3% της ακαθάριστης εγχώριας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η αντίστοιχη εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε. το ίδιο έτος ήταν 4293 MW. Ειδικότερα, τα 27 ΜW εγκατεστημένων αιολικών πάρκων το 1997, έφτασαν τα 1022 ΜW στο τέλος του Τα μικρά υδροηλεκτρικά έφτασαν τα 158 ΜW στο τέλος του 2008 από 43 MWόλα της (ΔΕΔΔΗΕ) το Τέλος οι εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής από βιοαέριο ΧΥΤΑ στην Θεσσαλονίκη, επεκτάθηκαν κατά 5 ΜW και συμπαραγωγής από βιοαέριο λυμάτων στα Λιόσια κατά 9,7 ΜW, ανεβάζοντας έτσι το σύνολο ηλεκτρικής ισχύος μαζί με την Ψυτάλλεια, σε 29,6 και 10,4 ΜW αντίστοιχα. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε. το 2008, έφθασε τις 6,6 ΤWh περίπου και προήλθε κατά 63,2% από υδροηλεκτρικούς σταθμούς (4.149 GWh), κατά 34,1% από αιολικά πάρκα (2242 MW), κατά 2,6% από βιοαέριο, ενώ υπήρχε και μικρή παραγωγή της τάξης των 5 GW (ποσοστό 0,1%) από φωτοβολταϊκά. Η ακαθάριστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας την ίδια χρονιά ήταν 63,7 TW. 10

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Σχήμα 2.1.: Αθροιστικά Εγκαθιστάμενη ισχύς σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με χρήση Α.Π.Ε ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Όσο αναφορά την ηλιακή ενέργεια η παραγωγή της μέσω των φωτοβολταϊκών δεν αξιοποιείται αρκετά στην χώρα μας. Ο λόγος είναι ο ίδιος με την περίπτωση των ηλιακών συλλεκτών. Κατά κανόνα τα φωτοβολταϊκά συστήματα που έχουν εγκατασταθεί στην Ελλάδα εξυπηρετούν απομονωμένες χρήσεις σε σημεία όπου δεν υπάρχει δίκτυο της ΔΕΔΔΗΕ, επειδή στις περιπτώσεις αυτές η οικονομική βιωσιμότητα του συστήματος είναι πολύ περισσότερο εμφανής και αναγκαία. 11

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Εικόνα 2.1.:Φωτοβολταϊκό πάνελ Στην χώρα μας, οι προσπάθειες για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας για παραγωγή ηλεκτρισμού ξεκίνησαν στις αρχές της δεκαετίας του 80 από τη ΔΕΔΔΗΕ όποτε και εγκαταστάθηκε (συγκεκριμένα το 1982) το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο και στα μέσα της δεκαετίας του 1990 δόθηκε μεγάλη ώθηση με τη διευκόλυνση επενδύσεων από ιδιώτες (Ν. 2244/94). Από τότε δεκάδες αιολικά έχουν εγκατασταθεί σε περιοχές όπως: η Άνδρος, η Εύβοια, η Λήμνος, η Λέσβος, η Χίος, η Σάμος και η Κρήτη. Σήμερα η συνολική εγκατεστημένη ισχύς φθάνει τα 331ΜW στα οποία έχει προστεθεί και η ισχύς των τεσσάρων νέων αιολικών πάρκων (συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 55 ΜW) στη Θράκη που τέθηκαν σε λειτουργία το Αξίζει να σημειωθεί ότι το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ενέργειας είχε πολύ μεγάλη συμβολή σε αυτήν την αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος, με τη χρηματοδότηση για τη δημιουργία 17 αιολικών πάρκων. Η συνολική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τη λειτουργία των 17 αιολικών πάρκων ανέρχεται σε 360 GWh ανά έτος,ενώ συμβολή τους στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας το 2008 άγγιξε το ποσοστό του 34,1%. 12

24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Σχήμα 2.2.: Δυναμικός χάρτης αιολική και ηλιακής ενέργειας της Ελλάδας μαζί με την γεωγραφική κατανομή των αιολικών πάρκων στο τέλος του έτους ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Στη χώρα μας έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό τα υδροηλεκτρικά έργα με τη ΔΕΔΔΗΕ να έχει εγκαταστήσει υδροηλεκτρικές μονάδες συνολικής ισχύος 3060,4 ΜW. Στα πλαίσια μιας πρόσφατης νομοθεσίας που παρέχει τη δυνατότητα στον ιδιωτικό τομέα να παράγει ηλεκτρική ενέργεια,πολλές κοινότητες αλλά και ιδιώτες έχουν εκφράσει το ενδιαφέρον τους για την κατασκευή και εκμετάλλευση μικρών υδροηλεκτρικών εργοστασίων. Επιπρόσθετα, συνήθως τέτοιες επενδύσεις επιχορηγούνται και συγχρηματοδοτούνται από το Ελληνικό Κράτος και την Ευρωπαϊκή Ένωση, ενώ ο αναπτυξιακός νόμος 2601 του 1998 επιχορηγεί με 40% του συνολικού κόστους του έργο. 13

25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Εικόνα 2.2.: Υδροηλεκτρικός σταθμός Παρόλα αυτά ένα μεγάλο μέρος του υδροηλεκτρικού δυναμικού της χώρας παραμένει αναξιοποίητο και εντοπίζεται κυρίως στην ηπειρωτική Ελλάδα. Σε αυτήν την περιοχή βρίσκεται σύμφωνα με συντηρητικές εκτιμήσεις το 30% τους συνολικού δυναμικού της χώρας. Αυτό το δυναμικό θα μπορούσε να καλύψει σημαντικό ποσοστό της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης. Όλοι οι ποταμοί της Ηπείρου έχουν τις πηγές τους στην οροσειρά της Πίνδου. Η οροσειρά της Πίνδου έχει σημαντικές βροχοπτώσεις και εδαφολογία τέτοια ώστε να είναι εύκολα εκμεταλλεύσιμο το υδάτινο δυναμικό από μεγάλες υψομετρικές διαφορές, ενώ από την άλλη πλευρά το έδαφος της οροσειράς είναι τέτοιο που ευνοεί τη δημιουργία τεχνητών λιμνών και δεξαμενών ύδατος ΒΙΟΜΑΖΑ Η βιομάζα στη χώρα μας έχει μια πληθώρα εφαρμογών που αφορούν: (α) Την κάλυψη των αναγκών θέρμανσης-ψύξης ή και ηλεκτρισμού σε γεωργικές και άλλες βιομηχανίες (β) Την τηλεθέρμανση κατοικημένων περιοχών (γ) τη θέρμανση θερμοκηπίων (δ) Την παραγωγή υγρών καυσίμων με διάφορες διαδικασίες (θερμοχημείες, βιοχημικές). Ως πρώτη ύλη σε αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούνται 14

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ υποπροϊόντα της βιομηχανίας ξύλου, ελαιοπυρηνόξυλα, κουκούτσια ροδάκινων και άλλων φρούτων, τσόφλια αμυγδάλων, βιομάζα δασικής προέλευσης, άχυρο σιτηρών, υπολείμματα εκκοκκισμού κ.α.. Το μεγαλύτερο μέρος της βιομάζας στην χώρα μας δυστυχώς παραμένει αναξιοποίητο. Από πρόσφατη απογραφή έχει εκτιμηθεί ότι το σύνολο της άμεσα διαθέσιμης βιομάζας στην Ελλάδα συνίσταται από τόνους υπολειμμάτων γεωργικών καλλιεργειών (σιτηρών, αραβοσίτου, βαμβακιού, καπνού, ηλίανθου, κληματίδων, φουρνόξυλου) και από τόνους δασικών υπολειμμάτων υλοτομίας (κλάδοι, φλοιοί κα). Εικόνα 2.3: Επεξεργασία βιομάζας Από τις παραπάνω ποσότητες βιομάζας το ποσοστό τους εκείνο που προκύπτει σε μορφή υπολειμμάτων κατά τη δευτερογενή παραγωγή προϊόντων είναι άμεσα διαθέσιμο, δεν παρουσιάζει προβλήματα μεταφοράς και μπορεί να τροφοδοτήσει απ ευθείας διάφορα συστήματα παραγωγής ενέργειας. Μπορεί δηλαδή η εκμετάλλευση του να καταστεί οικονομικά συμφέρουσα. Παράλληλα με την αξιοποίηση των διαφόρων γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων, σημαντικές ποσότητες βιομάζας είναι δυνατόν να ληφθούν από τις ενεργειακές καλλιέργειες. Σε κάποιες περιοχές της Ελλάδας όπου υπάρχουν 15

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ μονοκαλλιέργειες (π.χ. βαμβακιού) εμφανίζεται το πρόβλημα των γεωργικών πλεονασμάτων. Εξαιτίας της εξειδίκευσης αυτής της περιοχής στην παραγωγή ενός μόνο προϊόντος αυξάνεται το γεωργικό πλεόνασμα με αποτέλεσμα να μειώνεται η τιμή του γεωργικού προϊόντος που βρίσκεται σε αφθονία και να υποβαθμίζεται το περιβάλλον λόγο της εκτεταμένης χρήσης χημικών και φυτοφαρμάκων και της συνεχούς άρδευσης. Τέλος, η αντικατάσταση ενός μέρους της καλλιεργήσιμης γης με ενεργειακές καλλιέργειες για την παραγωγή βιομάζας μπορεί να λύσει το οικονομικό πρόβλημα λόγω των πλεονασμάτων και να παρέχει δυνατότητες για την αύξηση της χρήσης της βιομάζας στην χώρα μας. Η αγριαγκινάρα είναι ένα φυτό κατάλληλο για ενεργειακή αξιοποίηση το οποίο προσαρμόζεται θαυμάσια στις ελληνικές συνθήκες, αναπτύσσεται μονάχα με το νερό των βροχοπτώσεων συνεπώς δεν απαιτείται άρδευση άλλα ούτε και φυτοφάρμακα οπότε βελτιώνεται η παραγωγική δυναμικότητα του εδάφους της περιοχής. 2.3.ΕΜΠΟΔΙΑ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Γεγονός είναι ότι η Ελλάδα έχει καθυστερήσει την ανάπτυξη των Α.Π.Ε. σε σχέση με άλλες χώρες της E.E.Τα κυριότερα από τα εμπόδια μιας μεγαλύτερης ανάπτυξης των έργων εγκατάστασης Α.Π.Ε. είναι τα ακόλουθα: 1. Μη τήρηση ή απουσία χρόνων ανταπόκρισης των Υπηρεσιών. Οι αρμόδιοι φορείς δεν τηρούν τους μέγιστους προβλεπόμενους ή έστω λογικούς χρόνους ανταπόκρισης ή δεν υποχρεώνονται από τη νομοθεσία να τηρούν συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα, με αποτέλεσμα η αδειοδότηση των έργων να καθίσταται χρονοβόρα. 2. Γραφειοκρατικές και δαιδαλώδεις διαδικασίες αδειοδότησης. Η αδειοδοτική διαδικασία καθίσταται αναιτιολογικά χρονοβόρα (από 3 έως 5 χρόνια), γεγονός που ενισχύεται από την εμπλοκή πληθώρας υπηρεσιών εν σειρά και όχι εν παραλλήλω. 3. Τοπικές αντιδράσεις και μικροπολιτικά συμφέροντα. Είναι απαραίτητη η εκπαίδευση και ενημέρωση των τοπικών κοινωνιών, με σκοπό την αποδοχή των 16

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Α.Π.Ε., δεδομένου ότι οι αντιδράσεις προκαλούν εμπόδια στην πρόοδο της αδειοδοτικής διαδικασίας. 4. Οικονομικά αντικίνητρα. Παρόλο που παρασχέθηκαν κίνητρα ξένων και εγχώριων επενδυτών για έργα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε., η ενέργεια αυτή δεν απέδωσε τα αναμενόμενα. Για το λόγο αυτό, δημιουργήθηκε η ανάγκη να αυξηθεί η τιμή της kwh,να γίνουν διαγωνισμοί με πολύ ευνοϊκούς όρους, εγγυημένη αποζημίωση της ισχύος και εγγύηση στην αύξηση της οριακής τιμής, χωρίς, όμως, θετικό αποτέλεσμα. 5. Ανάπτυξη υποδομών μεταφοράς και διανομής. Η ορθολογική και αποτελεσματική ανάπτυξη των υποδομών μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας προσκρούει στις χρονοβόρες διαδικασίες της ΔΕΔΔΗΕ. 2.4.ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Τα στοιχεία του ενεργειακού συστήματος της χώρας μας όσον αφορά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που σχετίζονται με την υποδομή του, το είδος και τη σύνθεση των επιμέρους τομέων του παρουσιάζονται στους πίνακες Το σχήμα 2.3 παρουσιάζει όλους τους υπάρχοντες ατμοηλεκτρικούς και υδροηλεκτρικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα ενώ στο σχήμα 2.4 παρουσιάζεται η συνολική εγκατεστημένοι ισχύς των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε.. 17

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Σχήμα2.3.: Εγκατεστημένοι ατμοηλεκτρικοί και υδροηλεκτρικοί σταθμοί στην Ελλάδα Σχήμα2.4.: Εγκατεστημένη ισχύς Σ.Π.Η.Ε. από Α.Π.Ε. 18

30 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ Στον πίνακα 2.1 φαίνονταιοι υφιστάμενοι Θερμικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με συμβατικά καύσιμα. Πίνακας 2.1: Υφιστάμενοι θερμική σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με συμβατικά καύσιμα *εκ των οποίων οι 2 αεριοστρόβιλοι και ένας ατμοστρόβιλος ανήκουν σε συνδυασμένου κύκλου. ΟΝΟΜΑ ΠΕΡΙΟΧΗ ΒΑΣΙΚΟ ΚΑΥΣΗΜΟ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΑΓ. ΓΕΩΡΓΕΙΟΥ ΑΤΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΑΓ. ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΑΛΙΒΕΡΙΟΥ ΕΥΒΟΙΑ ΜΑΖΟΥΤ ΑΜΥΝΤΑΙΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΛΑΥΡΙΟΥ ΑΤΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΛΑΥΡΙΟΥ ΑΤΤΙΚΗ ΜΑΖΟΥΤ ΛΙΝΟΠΕΡΑΜΑΤΑ ΚΡΗΤΗ ΜΑΖΟΥΤ, ΝΤΙΖΕΛ ΑΗΣ Λ.Κ.Π.-Α. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ 2 43 ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗΣ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟ Σ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΚΑΡΔΙΑΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΘΡΑΚΗ ΦΥΣΙΚΟ ΣΥΝΔ. ΑΕΡΙΟ ΚΥΚΛΟΥ 485 ΠΤΟΛΕΜΑΙΔΑΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΡΟΔΟΥ ΔΩΔΕΚΑΝΙΣΑ ΜΑΖΟΥΤ, ΝΤΙΖΕΛ ΜΕΛΙΤΗΣ ΜΑΚΕΔΟ-ΝΙΑ ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΧΑΝΙΩΝ ΚΡΗΤΗ ΝΤΙΖΕΛ 8*

31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΜΕΓΑΛΟΙ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ (ΥΗΣ) Στον πίνακα 2.2, φαίνονται οι μεγάλοι υδροηλεκτρικοί σταθμοί στην Ελλάδα. Πίνακας 2.2: Εγκατεστημένοι μεγάλοι ΥΗΣ στην Ελλάδα ΟΝΟΜΑ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΑΡΓΑΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ 2 50 ΕΔΕΣΣΑΙΟΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ 1 19 ΑΣΩΜΑΤΩΝ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΜΑΚΡΟΧΩΡΙΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ 3 11 ΠΟΛΥΦΥΤΙΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΣΦΗΚΙΑΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΘΗΣΑΥΡΟΥ ΘΡΑΚΗΣ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ ΘΡΑΚΗΣ ΚΑΣΤΡΑΚΙΟΥ Κ.ΕΛΛΑΔΑ ΚΡΕΜΑΣΤΩΝ Κ.ΕΛΛΑΔΑ ΠΛΑΣΤΗΡΣ Κ.ΕΛΛΑΔΑ ΣΤΡΑΤΟΥ Ι Κ.ΕΛΛΑΔΑ ΠΟΥΡΝΑΡΙΟΥ Ι&ΙΙ ΗΠΕΙΡΟΣ ΠΗΓΩΝ ΑΩΟΥ ΗΠΕΙΡΟΣ ΛΟΥΡΟΥ ΗΠΕΙΡΟΣ 3 10 ΛΑΔΩΝΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ

32 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Παρακάτω στον πίνακα 2.3, φαίνονται τα αιολικά πάρκα στην Ελλάδα και η εγκατεστημένη ισχύς τους. Πίνακας 2.3: Αιολικά πάρκα στην Ελλάδα. *Ανεμογεννητριών ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΑΡΙΘΜΟΣ Α/Γ* ΙΣΧΥΣ Α/Γ (KW) ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ (ΣΑΜΟΣ) ,025 ΚΑΛΥΒΑΡΙ (ΑΝΔΡΟΣ) ,575 ΜΕΛΑΝΙΟΣ (ΧΙΟΣ) ,475 ΠΡΟΦΗΤΗΣ ΗΛΙΑΣ (ΨΑΡΑ) ,025 ΣΙΓΡΙ (ΛΕΣΒΟΣ) ,025 ΜΟΝΗ ΤΟΠΛΟΥ (ΚΡΗΤΗ) ,1 ΜΑΡΜΑΡΙ (ΕΥΒΟΙΑ) ,1 ΣΑΜΟΘΡΑΚΗ ,22 ΠΕΡΔΙΚΙ (ΙΚΑΡΙΑ) ,385 ΑΓ. ΙΩΑΝΝΗΣ (ΚΑΡΠΑΘΟΣ) ,275 ΒΙΓΛΑ (ΛΗΜΝΟΣ) ,7 ΒΟΥΝΑΡΟΣ (ΛΗΜΝΟΣ) ,44 ΜΑΡΑΘΟΚΑΜΠΟΣ (ΣΑΜΟΣ) ,9 ΠΟΤΑΜΙΑ (ΧΙΟΣ) ΚΥΘΝΟΣ ,165 21

33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΚΟΥΚΟΥΒΑΓΙΑ (ΚΥΘΝΟΣ) ,5 ΞΗΡΟΛΙΜΝΗ (ΚΡΗΤΗ) ,2 ΜΟΝΗ ΤΟΠΛΟΥ (ΚΡΗΤΗ) ,5 ΣΥΡΟΣ ,11 ΚΕΑ ,06 ΠΑΡΟΣ ,11 ΚΩΣ ,06 ΚΑΤΑΒΙΑ (ΡΟΔΟΣ) ,11 ΣΥΡΟΣ ,09 ΑΝΩΓΙΑ (ΚΡΗΤΗ) ,055 ΡΟΔΟΣ ,15 ΡΟΔΟΣ ,11 ΡΟΔΟΣ ,075 ΚΑΡΠΕΝΗΣΙ ,11 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ (ΧΙΟΣ) ,11 ΜΥΤΙΛΗΝΗ ,825 ΚΟΥΤΣΟΥΝΟΡΑΧΗ (ΜΗΛΟΣ) ,2 ΕΓΓΑΡΕΣ (ΝΑΞΟΣ) ,075 ΖΗΡΟΣ (ΚΡΗΤΗ) ,5 ΑΝΩ ΣΥΡΟΣ ,2 ΠΛΑΚΟΚΕΡΑΤΙΑ (ΚΡΗΤΗ) ,2 ΣΥΡΟΣ ,5 ΑΓ. ΕΥΣΤΡΑΤΙΟΥ ,1 22

34 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΜΑΡΜΑΡΙ (ΕΥΒΟΙΑ) ΧΑΝΔΡΑΣ (ΚΡΗΤΗ) ΜΕΓΑΛΗ ΒΡΥΣΗ (ΚΡΗΤΗ) ΜΑΡΑΘΟΚΑΜΠΟΣ (ΣΑΜΟΣ) ΣΗΤΕΙΑ (ΚΡΗΤΗ) ΣΗΤΕΙΑ (ΚΡΗΤΗ) ΣΗΤΕΙΑ (ΚΡΗΤΗ ΠΟΛΥΠΟΤΑΜΟΣ (ΕΥΒΟΙΑ) ΜΟΜΙΛΙ (ΕΥΒΟΙΑ) ΜΑΚΡΥΡΑΧΗ (ΕΥΒΟΙΑ) ΑΓ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ (ΕΥΒΟΙΑ) ΤΣΟΥΚΑ (ΕΥΒΟΙΑ) ΣΤΥΡΑ (ΕΥΒΟΙΑ) ΜΠΟΥΡΛΑΡΙ (ΚΑΡΥΣΤΟΣ) ΑΓ.ΜΑΡΙΝΑ (ΤΗΝΟΣ) ΜΑΡΜΑΡΙ (ΕΥΒΟΙΑ) ΠΟΛΥΠΟΤΑΜΟΣ (ΕΥΒΟΙΑ) ΑΝΩ ΜΕΡΑ (ΜΥΚΟΝΟΣ) , , , , , , , , , , ,3 23

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΥΒΟΙΑ ΠΥΡΓΑΡΙ (ΕΥΒΟΙΑ) ΗΛΙΟΛΟΥΣΤΗ (ΕΥΒΟΙΑ) ΖΑΡΑΚΕΣ (ΕΥΒΟΙΑ) ΠΑΡΑΛΙΑ ΖΑΡΑΚΩΝ (ΕΥΒΟΙΑ) ΑΓ. ΠΑΝΤΕΣ (ΣΑΜΟΣ) ΡΟΧΙΑΔΕΣ (ΧΙΟΣ) ΣΤΡΩΤΟΣ (ΣΑΜΟΣ) ΛΑΥΡΙΟ (ΑΤΤΙΚΗ) ΠΡΟΦ. ΗΛΙΑΣ (ΕΥΒΟΙΑ) , , , , , ,22 ΚΑΡΠΑΘΟΣ ,5 ΤΣΙΛΙΚΩΚΑ (ΕΥΒΟΙΑ) ,2 24

36 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΜΙΚΡΟΙ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ(<10 MW) Ο πίνακας 2.4 μας δείχνει τους εγκατεστημένους μικρούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς στηνελλάδα (μικρότεροι από 10 MW). Πίνακας 2.4: Εγκατεστημένοι μικροί ΥΗΣ (<10 MW) στην Ελλάδα ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΒΕΡΜΙΟ(ΗΜΑΘΙΑ) 1,8 ΓΚΙΩΝΑ(ΦΩΚΙΔΑ) 8,5 ΓΛΑΥΚΟΣ(ΑΧΑΪΑ) 4,8 ΣΤΡΑΤΟΣ ΙΙ(ΑΙΤ/ΝΙΑ) 6 ΤΣΙΒΛΟΣ(ΑΧΑΪΑ) 2,8 ΑΓ. ΜΑΡΙΝΑ(ΛΑΚΩΝΙΑ) 1 ΚΛΕΙΤΟΡΙΑ(ΑΧΑΙΑ) 1 25

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΟΙ ΥΗΣ (<1 MW) Ο πίνακας 2.5 μας δείχνει τους εγκατεστημένους πολύ μικρούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς στηνελλάδα (μικρότεροι από 1MW). Πίνακας 2.5: Εγκατεστημένοι πολύ μικροί ΥΗΣ (<1 MW) στην Ελλάδα. ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΑΓΓΙΣΤΡΟ(ΣΕΡΡΕΣ) 0,6 ΒΕΡΜΟΙΟ ΙΙ(ΗΜΑΘΙΑ) 0,6 ΒΕΡΜΟΙΟ ΙV(ΗΜΑΘΙΑ) 0,5 ΧΡΥΣΟΥΠΟΛΗ(ΚΑΒΑΛΑ) 0,9 ΓΟΡΓΟΠΟΤΑΜΟΣ(ΦΘΙΩΤΙΔΑ) 0,2 ΣΕΡΡΕΣ 0,7 ΑΓΙΑ(ΧΑΝΙΑ) 0,3 ΑΛΜΥΡΟΣ(ΜΑΓΝΗΣΙΑ) 0,3 ΛΟΥΤΡΑΚΙ(ΠΕΛΛΑ) 0,6 ΒΟΡΕΙΝΟ(ΠΕΛΛΑ) 0,6 ΣΑΡΑΚΗΝΟΣ(ΜΑΓΝΗΣΙΑ) 0,8 ΖΛΑΤΙΝΟ(ΠΕΛΛΑ) 0,2 ΒΕΓΟΡΙΤΙΔΑ(ΠΕΛΛΑ) 0,2 ΒΕΓΟΡΙΤΙΔΑ(ΠΕΛΛΑ) 0,1 ΜΟΥΖΑΚΙΟ(ΚΑΡΔΙΤΣΑ) 0,6 ΚΑΤΣΑΝΟΧΩΡΙΑ(ΙΩΑΝΝΙΝΑ) 0,2 ΓΚΟΥΡΑ(ΙΩΑΝΝΙΝΑ) 0,7 ΒΕΓΟΡΙΤΙΔΑ(ΠΕΛΛΑ) 0,5 ΑΡΙΔΑΙΑ(ΠΕΛΛΑ) 0,8 ΒΟΡΙΝΟ(ΠΕΛΛΑ) 0,6 ΠΛΑΤΑΝΑΚΙ(ΗΛΕΙΑ) 1,3 ΠΛΑΤΑΝΑΚΙ(ΗΛΕΙΑ) 1,3 ΓΚΟΥΡΑ(ΙΩΑΝΝΙΝΑ) 1 26

38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Στον πίνακα 2.6φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών στοιχείων στην Ελλάδα. Πίνακας 2.6: Σταθμοί φοτοβολταϊκών στοιχείων στην Ελλάδα. ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΚΥΘΝΟΣ 0,1 ΑΡΚΟΙ 0,038 ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ 0,025 ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ 0,02 ΓΑΥΔΟΣ 0,02 ΑΓ. ΟΡΟΣ 0,045 ΣΙΦΝΟΣ 0,06 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 0,008 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 0,007 ΠΑΡΟΣ 0, ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ Το παραγόμενο βιοαέριο προέρχεται από την αναερόβια χώνευση της λάσπης σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων. Πίνακας 2.7: Σταθμοί που χρησιμοποιούν βιοαέριο ως καύσιμο για ηλεκτροπαραγωγή συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας στην Ελλάδα. ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 0,24 ΗΡΑΚΛΕΙΟ(ΚΡΗΤΗ) 0,193 ΧΑΝΙΑ(ΚΡΗΤΗ) 0,166 ΨΥΤΑΛΛΕΙΑ(ΑΤΤΙΚΗ) 7400 Το 2002, η εγκατεστημένοι ισχύς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα ανήλθε σε MW, αυξημένη κατά 6,8% σε σχέση με το Το 2003 μια 27

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ επιπλέον αύξηση κατά 3,6% έφερε το σύνολο της εγκατεστημένης ισχύος στα MW όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα 2.8. Πίνακας 2.8.: Εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα. MW ΕΤΗΣΙΑ ΜΕΤΑΒΟΛΗ (%) /00 02/01 02/03 ΗΠΕΙΡΩΤΙΚΗ ΧΩΡΑ ΚΑΙΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ ΝΗΣΙΑ ΘΕΡΜΙΚΟΙΣΤΑΘΜΟΙ ΚΑΡΒΟΥΝΟ ,51 0,51 6,66 ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ,72 11,20 0,00 ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ,33 10,31 4,39 ΣΥΝΟΛΟ ,33 10,31 4,39 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣΤΑΘΜΟΙ ΜΙΚΡΟΙ (1-10 MW) ,17 12,90 8,57 ΜΕΓΑΛΟΙ (>10 MW) ,00 0,00 0,00 ΣΥΝΟΛΟ ,23 0,13 0,10 ΑΛΛΕΣ Α.Π.Ε ,65 8,58 42,40 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ ,92 7,17 3,93 ΜΗ ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑΝΗΣΙΑ ΘΕΡΜΙΚΟΙΣΤΑΘΜΟΙ ΚΑΡΒΟΥΝΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ,94 3,80 0,00 ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΣΥΝΟΛΟ ,94 3,80 0,00 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙΣΤΑΘΜΟΙ ΜΙΚΡΟΙ (1-10 MW) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,00 0,00 0,00 ΜΕΓΑΛΟΙ (>10 MW) ΣΥΝΟΛΟ 0,3 0,3 0,3 0,3 0,00 0,00 0,00 ΑΛΛΕΣ Α.Π.Ε. 76,3 78, ,1 3,28 5,33 29,04 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ 1366,6 1394,1 1448,3 1472,4 2,01 3,89 1,66 ΣΥΝΟΛΟ 11351, , , ,6 1,05 6,77 3,67 Από αυτό το σύνολο εγκατεστημένης ισχύος το 88% βρίσκεται στην ηπειρωτική χώρα ενώ το υπόλοιπο 12% είναι διανεμημένο στα λεγόμενα μη διασυνδεδεμένα νησιά, τα οποία είναι νησιά με αυτόνομα συστήματα μη συνδεδεμένα στο ηπειρωτικό δίκτυο. Επιπλέον ισχύς παραγωγής της τάξεως των 50 MW εγκαταστάθηκε προσωρινά στα μη 28

40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ διασυνδεδεμένα νησιά παρέχοντας ακόμα περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του Στην ηπειρωτική Ελλάδα οι θερμικοί σταθμοί παραγωγής που χρησιμοποιούν εγχώριο κάρβουνο, πετρέλαιο και φυσικό αέριο αποτελούν το 70% της εγκατεστημένης ισχύος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το 27% της εγκατεστημένης ισχύος προέρχονται από τα μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα και το 3% περίπου είναι βασισμένη σε Α.Π.Ε.όπως σε αιολικά, μικρά υδροηλεκτρικά, φωτοβολταϊκά και άλλα. Στα μη διασυνδεδεμένα νησιά το 93% επί του συνόλου είναι θερμικοί σταθμοί που λειτουργούν με πετρέλαιο και μόνο το 7% βασίζεται σε Α.Π.Ε.. Το σύνολο της ηλεκτρικής παραγωγής το 2002 ανήλθε σε 54,5 TWh και ήταν αυξημένο κατά 1,5% περίπου σε σχέση με το 2001 (πίνακας 2.9). Η ηλεκτρική παραγωγή από θερμικούς σταθμούς ανέρχεται στο 93% επί του συνόλου ενώ η εκμετάλλευση της υδροηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί το 6% και η ενέργεια από Α.Π.Ε. μόνο το 1%. Πίνακας 2.9.: Σύγκριση ηλεκτρικής παραγωγής τα έτη Ολική ηλεκτρική παραγωγή (GWh) ΕΤΗΣΙΑ ΜΕΤΑΒΟΛΗ (%) ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ,36 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙΣΤΑΘΜΟΙ ,08 Α.Π.Ε.(ΜΟΝΟ ΑΙΟΛΙΚΗ) ,89 ΣΥΝΟΛΟ ,52 Η ηλεκτρική κατανάλωση στην Ελλάδα ανήλθε το 2002 σε 53,5 TWh και ήταν αυξημένη κατά 2,8% περίπου σε σχέση με το Το 2003 η αύξηση στην κατανάλωση ήταν διπλάσια (5,6%) και ανήλθε σε 56,4 TWh. Αντίθετα, το 2004 υπήρξε μια μείωση στην κατανάλωση της τάξεως του 3,9% (54,3 TWh), κάτι όχι τόσο αναμενόμενο αν αναλογιστεί κανείς τις αυξητικές τάσεις των τελευταίων χρόνων σε Ελλάδα και Ευρώπη (πίνακες ), αλλά και τις αυξημένες ενεργειακές υποχρεώσεις της χώρας το καλοκαίρι του ιδίου έτους (ολυμπιακοί αγώνες). 29

41 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Λεπτομερείς πληροφορίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και την κατανάλωση για την περίοδο από το 2001 μέχρι και το 2003 για την ηπειρωτική χώρα και τα διασυνδεδεμένα νησιά, αναφέρονται στους παρακάτω πίνακες 2.10 και Πίνακας 2.10: Ηλεκτρικοί κατανάλωση στην Ελλάδα ανά πηγή ενέργειας σε TWh. TWh ΚΑΥΣΙΜΕΣΥΛΕΣ 46,1 46,4 47,9 47,6 ΝΕΡΟ 2,7 3,4 5,3 5,9 Α.Π.Ε. 0,7 0,7 1,1 0,1 =ΕΓΧΩΡΙΑΠΑΡΑΓΩΓΗ 49,5 50,6 54,4 52,6 +ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ 3,6 4,6 4,2 3,1 -ΕΞΑΓΩΓΕΣ 1,1 1,7 2,1 1,5 ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ 52 53,5 56,4 54,3 Πίνακας 2.11: Μεταβολές ηλεκτρικής κατανάλωσης στην Ελλάδα ανά πηγή ενέργειας σε % ΚΑΥΣΙΜΕΣΥΛΕΣ -3,2 0,7 3,2-0,6 ΝΕΡΟ -32,7 26,6 55,3-7,1 Α.Π.Ε ,8-93,3 =ΕΓΧΩΡΙΑΠΑΡΑΓΩΓΗ -4,1 2,1 7,5-3,2 +ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ 105,7 29,3-9,5-25,7 -ΕΞΑΓΩΓΕΣ -39,1 60,9 21,7-29,9 ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ 0,8 2,8 5,6-3,9 Στην Ευρώπη (Ευρωπαϊκή Ένωση των 15) τα στοιχεία της ηλεκτρικής κατανάλωσης δείχνουν μια αύξηση τα τελευταία χρόνια, εκτός του 2002 όπου η κατανάλωση ήταν ίδια με το προηγούμενο έτος. Πιο συγκεκριμένα η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας το 2004 έφτασε τη μέγιστη τιμή της στις 2625 TWh (πίνακες ). 30

42 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ Πίνακας 2.12: Ηλεκτρική κατανάλωση στην Ευρωπαϊκή Ένωση ανά πηγή ενέργειας σε TWh ΚΑΥΣΙΜΕΣΥΛΕΣ 1271,4 1317,6 1383,3 1408,1 ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 846,2 849,8 854,2 856,5 ΝΕΡΟ ,1 296,2 310,9 Α.Π.Ε. 11,3 11,6 17,9 19,5 =ΠΑΡΑΓΩΓΗ 2488,8 2479,1 2551, ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ , ,1 -ΕΞΑΓΩΓΕΣ 183,1 196,3 205,7 201,5 ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ 2518,8 2518,2 2579,9 2624,6 Πίνακας 2.13: Μεταβολές ηλεκτρικής κατανάλωσης στην Ευρωπαϊκή Ένωση ανά πηγή ενέργειας σε ΚΑΥΣΙΜΕΣΥΛΕΣ 1,2 3,6 4,8 1,8 ΠΥΡΗΝΙΚΗΕΝΕΡΓΕΙΑ 3 0,4 0,5 1,3 ΝΕΡΟ 6,3-16,6-1,3 5 Α.Π.Ε. 12,6 2,8 53,6 9,3 =ΠΑΡΑΓΩΓΗ 2,6-0,4 2,8 2,1 +ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ -1,6 10,5-0,6-5,1 -ΕΞΑΓΩΓΕΣ 3,4 7,2 4,8-2 ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ 2,2 0,0 2,4 1,7 31

43 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟΣ ΞΑΝΘΗΣ 3.1. ΝΟΜΟΣ ΞΑΝΘΗΣ Ο νομός Ξάνθης ανήκει στην περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης και γεωγραφικά στην Θράκη. Βόρεια συνορεύει με την Βουλγαρία, δυτικά με τους νομούς Δράμας (βόρεια) και Καβάλας (νότια), στα ανατολικά συνορεύει με τον νόμο Ροδόπης και στα νότια βρέχεται από το Θρακικό πέλαγος. Ο νομός Ξάνθης έχει έκταση 1793 km 2 και ο πληθυσμός της ανέρχεται στις Πρωτεύουσα του νομού είναι η πόλη της Ξάνθης. Σχήμα 3.1: Ν. Ξάνθης 32

44 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Η κυρίως παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στον νομό Ξάνθης γίνεται με τα φωτοβολταϊκά πάρκα. Στον πίνακα 3.1 βλέπουμε την ισχύ των φωτοβολταϊκών πάρκων και την τοποθεσία τους Πίνακας 3.1.: Τοποθεσίες και ισχύς φωτοβολατϊκών στον Ν. Ξάνθης ΔΗΜΟΣ ΘΕΣΗ ΙΣΧΥΣ (MWp) ΤΟΠΕΙΡΟΥ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑ ΒΑΝΙΑΝΟΥ ΑΤ.110 1,99 ΑΒΔΗΡΩΝ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑΤΑ 892 1,91 ΑΒΔΗΡΩΝ ΠΕΖΟΥΛΑ 1,99 ΞΑΝΘΗΣ Ο.Τ. 15 ΒΙ. ΠΕ. ΞΑΝΘΗΣ 1,64 ΒΙΣΤΩΝΙΔΑΣ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑ ΓΕΝΙΣΕΑΣ 5,02 ΒΙΣΤΩΝΙΔΑΣ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑ 499 1,99 ΞΑΝΘΗΣ Ο.Τ. 13 ΒΙ. ΠΕ. ΞΑΝΘΗΣ 0,98 ΤΟΠΕΙΡΟΥ ΑΝΑΔΑΣΜΟΣ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑΤΟΣ ΤΥΜΠΑΝΟΥ 1,00 ΒΙΣΤΩΝΙΔΑΣ ΣΕΛΙΝΟ 0,72 ΒΙΣΤΩΝΙΔΑΣ ΜΑΓΙΚΟ 1,90 Εικόνα 3.1:Φωτοβολατϊκο πάρκο στο Ν. Ξάνθης 33

45 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ 3.2. ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Το φως του ήλιου απαρτίζεται από μικρά πακέτα ενέργειας, τα οποία ονομάζονται φωτόνια. Το μήκος κύματός τους καθορίζει το ποσό της ενέργειας που διαθέτουν. Όταν τα φωτόνια προσκρούσουν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο είτε ανακλώνται είτε το διαπερνούν είτε απορροφώνται από αυτό, τα φωτόνια που απορροφώνται από το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι εκείνα που παράγουν την ηλεκτρική ενέργεια. Εικόνα 3.2:Φωτοβολταϊκό φαινόμενο Η έκθεση τους στην ηλιακή ακτινοβολία, οδηγεί στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική κατά ένα ποσοστό ίσο με 5-17%. Η τεχνολογία είναι αυτή που θα καθορίσει το τελικό ποσοστό της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Με γνώμονα τα παρακάνω δεδομένα ορίζουμε ως φωτοβολταϊκό φαινόμενο την άμεση μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική τάση. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι μια τεχνολογία που δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια που μετριέται σε βατ (W) ή κιλοβάτ (kw) και δημιουργείται από τα φωτόνια. Όσο το φως πέφτει στον ηλιακό συλλέκτη παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα, όταν το φως σταματήσει η παραγωγή σταματάει επίσης. Φυσικά οι ηλιακοί συλλέκτες δεν χρειάζονται επαναφόρτιση όπως οι μπαταρίες. Κάποιοι από αυτούς βρίσκονται σε συνεχή λειτουργία στη γη ή στο διάστημα για πάνω από 30 χρόνια. 34

46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ 3.3. ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και η λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος στηρίζετε στις βασικές ιδιότητες τωνημιαγωγώνυλικών σε ατομικό επίπεδο. Ειδικότερα: Όταν το φως προσπίπτει σε μια επιφάνεια είτε ανακλάται, είτε την διαπερνά(διαπερατότητα) είτε απορροφάται από το υλικό της επιφάνειας. Η απορρόφηση του φωτός ουσιαστικά σημαίνει την μετατροπή του σε μια άλλη μορφή ενέργειας (σύμφωνα με την αρχή διατήρησης της ενέργειας) η οποία συνήθως είναι η θερμότητα. Παρόλα αυτά όμως υπάρχουν κάποια υλικά τα οποία έχουν την ιδιότητα να μετατρέπουν την ενέργεια των προσπιπτόντων φωτονίων (πακέτα ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτά τα υλικά είναι οι ημιαγωγοί και σε αυτά οφείλεται επίσης η τεράστια τεχνολογική πρόοδος που έχει συντελευτεί στον τομέα της ηλεκτρονικής και συνεπακόλουθα στον ευρύτερο χώρο της πληροφορικής και των τηλεπικοινωνιών. Γενικότερα τα υλικά στην φύση σε σχέση με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους ανήκουν σε τρεις κατηγορίες, τους αγωγούςτου ηλεκτρισμού, τους μονωτές και τους ημιαγωγούς. Ένας ημιαγωγός έχει την ιδιότητα να μπορεί να ελεγχθεί η ηλεκτρική του αγωγιμότητα είτε μόνιμα είτε δυναμικά ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΤΙΚΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ Το χαρακτηριστικό στοιχείο ενός ημιαγωγού που το διαφοροποιεί από τα υπόλοιπα υλικά είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων ενός ατόμου που βρίσκεται στηνεξωτερική του στοιβάδα(σθένους). Ο περισσότερο γνωστός ημιαγωγός είναι το πυρίτιο (Si) για αυτό και θα επικεντρωθούμε σε αυτό. 35

47 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Εικόνα 3.3: Πυρίτιο (Si) Το πυρίτιο έχει ατομικό αριθμό14 και έχει στην εξωτερική του στοιβάδα 4 ηλεκτρόνια. Όλα τα άτομα που έχουν λιγότερα η περισσότερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα (είναι "γενικά" συμπληρωμένη με 8 e) ψάχνουν άλλα άτομα με τα οποία μπορούν να ανταλλάξουν ηλεκτρόνια ή να μοιρασθούν κάποια με σκοπό τελικά να αποκτήσουν συμπληρωμένη εξωτερική στοιβάδα σθένους. Σε αυτήν την τάση οφείλεται και η κρυσταλλική δομή του πυριτίου αφού όταν συνυπάρχουν πολλά άτομα μαζί διατάσσονται με τέτοιο τρόπο ώστε να συνεισφέρουν ηλεκτρόνια με όλα τα γειτονικά τους άτομα και τελικά με αυτόν τον τρόπο να αποκτούν μια συμπληρωμένη εξωτερική στοιβάδα καικρυσταλλική δομή. Αυτή είναι και η καθοριστική ιδιότητα που έχουν τα κρυσταλλικά υλικά.στην κρυσταλλική του μορφή όμως το πυρίτιο είναι σταθερό. Δεν έχει ανάγκη ούτε να προσθέσει ούτε να διώξει ηλεκτρόνια κάτι που ουσιαστικά του δίνει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά πολύ κοντά σε αυτά ενός μονωτή αφού δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια για την δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος στο εσωτερικό του ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ Τις ημιαγωγές ιδιότητες του το πυρίτιο τις αποκτά με τεχνικό τρόπο. Αυτό πρακτικά γίνεται με την πρόσμειξη με άλλα στοιχεία τα οποία είτε έχουν ένα ηλεκτρόνιο περισσότερο είτε ένα λιγότερο στην στοιβάδα σθένους των.αυτή η πρόσμειξη τελικά κάνει τον κρύσταλλο δεκτικό είτε σε θετικά φορτία (υλικό τύπου p) είτε σε αρνητικά φορτία (υλικό τύπου n). 36

48 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Για να φτιαχτεί λοιπόν ένας ημιαγωγός τύπου n ή αλλιώς ένας αρνητικά φορτισμένος κρύσταλλος πυριτίου θα πρέπει να γίνει πρόσμειξη ενός υλικού με 5e στην εξωτερική του στοιβάδα όπως για παράδειγμα το Αρσένιο (As). Εικόνα 3.4: Αρσένιο (As) Αντίστοιχα για να δημιουργήσουμε έναν ημιαγωγότύπου pη αλλιώς θετικά φορτισμένος κρύσταλλος πυριτίου χρειάζεται να γίνει πρόσμειξη στον κρύσταλλο κάποιου υλικού όπως τοβόριο(β)που έχει 3e στην εξωτερική του στοιβάδα. Εικόνα 3.5: Βόριο (Β) ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ) Εάν φέρουμε σε επαφή δύο κομμάτια πυριτίου τύπου nκαιτύπου pτο ένα απέναντι από το άλλο δημιουργείται μια δίοδος η αλλιώς ένα ηλεκτρικό πεδίο στην επαφή των δύο υλικών το οποίο επιτρέπει την κίνηση ηλεκτρονίων προς μια κατεύθυνση μόνο. 37

49 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Τα επιπλέον ηλεκτρόνια της επαφήςnέλκονται από τις «οπές» της επαφήςp. Αυτό το ζευγάρι των δύο υλικών είναι τοδομικό στοιχείοτου φωτοβολταϊκού κελιού και η βάση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Η ηλιακή ακτινοβολία έρχεται με την μορφή πακέτων ενέργειας ή φωτονίων. Τα φωτόνια όταν προσπίπτουν σε μια διάταξη φωτοβολταϊκού κελιού περνούν αδιατάραχτα την επαφή τύπου n και χτυπούν τα άτομα της περιοχής τύπου p. Τα ηλεκτρόνια της περιοχής τύπου p αρχίζουν και κινούνται μεταξύ των οπών ώσπου τελικά φτάνουν στην περιοχή της διόδου όπου και έλκονται πλέον από το θετικό πεδίο της εκεί περιοχής. Αφού ξεπεράσουν το ενεργειακό χάσμα αυτής της περιοχής μετά είναι αδύνατον να επιστρέψουν. Στο κομμάτι της επαφής nπλέον έχουμε μια περίσσεια ηλεκτρονίων που μπορούμε να εκμεταλλευτούμε. Αυτή η περίσσεια των ηλεκτρονίων μπορεί και παράγει τελικά το ηλεκτρικό ρεύμα, εάν τοποθετήσουμε μια διάταξη όπως έναν μεταλλικό αγωγό στο πάνω μέρος της επαφής n και στο κάτω της επαφής p και το φορτίο ενδιάμεσα έτσι ώστε να ολοκληρωθεί ο αγώγιμος δρόμος για το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται. Αυτή είναι απλοποιημένα η γενική αρχή λειτουργίας του φωτοβολταϊκού φαινόμενου ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ Γιατί όμως δεν μπορούμε να εκμεταλλευτούμε όλη την προσπίπτουσα ηλιακή ενέργεια; Το κάθε ημιαγωγό υλικό αντιδρά σε διαφορετικά μήκη κύματος της ακτινοβολίας. Κάποια υλικά αντιδρούν σε ευρύτερα φάσματα ακτινοβολίαςαπό κάποια άλλα. 38

50 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Σχήμα 3.2: Απόδοση ΦΒ ανάλογα με το μήκος κύματος του ηλίου Έτσι ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιούμε μπορούμε να εκμεταλλευτούμε μόνο εκείνο το φάσμα της ακτινοβολίας που αντιδρά με το συγκεκριμένο υλικό. Πίνακας 3.2.: Ζώνες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος Περιοχήτουφάσματος Περιοχήσυχνοτήτων Ενέργεια φωτονίων Ραδιοκύματα MHz ev Μικροκύματα 300 MHZ 300 GHz ev Υπέρυθρη ακτινοβολία 300 GHz THz ev Ορατή ακτινοβολία THz ev Υπεριώδες ακτινοβολία 800 THz 3*10 17 Hz ev Ακτίνες Χ 3*10 17 Hz 5*10 19 Hz *10 5 ev Ακτίνες γ 5*10 19 HZ 3*10 22 Hz ev Κοσμικές ακτίνες 3*10 22 Hz 10 7 ev 39

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ 3.4. ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Τα φωτοβολταϊκά (ή Φ/Β) συστήματα αποτελούν μια από τις εφαρμογές τωνανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, με τεράστιο ενδιαφέρον για την Ελλάδα. Εκμεταλλευόμενο τοφωτοβολταϊκό φαινόμενο, το φωτοβολταϊκό σύστημα παράγει ηλεκτρική ενέργεια από την ηλιακή ενέργεια ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από ένα ή περισσότερα πάνελ (ή πλαίσια, ή όπως λέγονται συχνά στο εμπόριο, «κρύσταλλα») φωτοβολταϊκών στοιχείων (ή «κυψελών», ή «κυττάρων»), μαζί με τις απαραίτητες συσκευές και διατάξεις για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην επιθυμητή μορφή. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι συνήθως τετράγωνο, με πλευρά mm. Δυο τύποιπυριτίουχρησιμοποιούνται για την δημιουργία φωτοβολταϊκών στοιχείων: τοάμορφοκαι το κρυσταλλικό πυρίτιο, ενώ το κρυσταλλικό πυρίτιο διακρίνεται σεμονοκρυσταλλικόήπολυκρυσταλλικό. Το άμορφο και το κρυσταλλικό πυρίτιο παρουσιάζουν τόσο πλεονεκτήματα, όσο και μειονεκτήματα, και κατά τη μελέτη του φωτοβολταϊκού συστήματος γίνεται η αξιολόγηση των ειδικών συνθηκών της εφαρμογής (κατεύθυνση και διάρκεια της ηλιοφάνειας, τυχόν σκιάσεις κλπ.) ώστε να επιλεγεί η κατάλληλη τεχνολογία. Στο εμπόριο διατίθενται φωτοβολταϊκά πάνελ τα οποία δεν είναι παρά πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία συνδεδεμένα μεταξύ τους, επικαλυμμένα με ειδικές μεμβράνες και εγκιβωτισμένα σε γυαλί με πλαίσιο από αλουμίνιο σε διάφορες τιμές ονομαστικής ισχύος, ανάλογα με την τεχνολογία και τον αριθμό των φωτοβολταϊκών κυψελών που τα αποτελούν. Έτσι, ένα πάνελ 36 κυψελών μπορεί να έχει ονομαστική ισχύ W, ενώ μεγαλύτερα πάνελ μπορεί να φτάσουν και τα 200 W ή και παραπάνω. 40

52 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Εικόνα 3.6: Φωτοβολταϊκό από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο Η κατασκευή μιας γεννήτριας κρυσταλλικού πυριτίου μπορεί να γίνει και από ερασιτέχνες, μετά από την προμήθεια των στοιχείων. Το κόστος είναι απίθανο να είναι χαμηλότερο από την αγορά έτοιμης γεννήτριας, καθώς η προμήθεια ποιοτικών στοιχείων είναι πολύ δύσκολη. Εκτός από το πυρίτιο χρησιμοποιούνται και άλλα υλικά για την κατασκευή των φωτοβολταϊκών στοιχείων, όπως το Κάδμιο - Τελλούριο (CdTe) και ο ινδοδισεληνιούχος χαλκός. Σε αυτές τις κατασκευές, η μορφή του στοιχείου διαφέρει σημαντικά από αυτή του κρυσταλλικού πυριτίου, και έχει συνήθως τη μορφή λωρίδας πλάτους μερικών χιλιοστών και μήκους αρκετών εκατοστών. Τα πάνελ συνδέονται μεταξύ τους και δημιουργούν τη φωτοβολταϊκή συστοιχία, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει από 2 έως και αρκετές εκατοντάδες φωτοβολταϊκές γεννήτριες. Εικόνα 3.7: Φωτοβολταϊκά από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο 41

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία είναισυνεχούς ρεύματος(dc), και για το λόγο αυτό οι πρώτες χρήσεις των φωτοβολταϊκών αφορούσαν εφαρμογές DC τάσης: κλασικά παραδείγματα είναι ο υπολογιστής τσέπης («κομπιουτεράκι») και οι δορυφόροι. Με την προοδευτική αύξηση όμως του βαθμού απόδοσης, δημιουργήθηκαν ειδικές συσκευέςοιαναστροφείς(inverters) που σκοπό έχουν να μετατρέψουν την έξοδο συνεχούς τάσης της φωτοβολταϊκής συστοιχίας σε εναλλασσόμενη τάση. Με τον τρόπο αυτό, το φωτοβολταϊκό σύστημα είναι σε θέση να τροφοδοτήσει μια σύγχρονη εγκατάσταση (κατοικία, θερμοκήπιο, μονάδα παραγωγής κλπ.) που χρησιμοποιεί κατά κανόνα συσκευέςεναλλασσόμενου ρεύματος(ac) ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ Οβαθμός απόδοσηςεκφράζει το ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια στο φωτοβολταϊκό στοιχείο. Τα πρώτα φωτοβολταϊκά στοιχεία, που σχεδιάστηκαν τον 19 ο αιώνα, δεν είχαν παρά 1-2% απόδοση, ενώ το 1954 τα εργαστήριαbelllaboratoriesδημιούργησαν τα πρώτα φωτοβολταϊκά στοιχεία πυριτίου με απόδοση 6%. Στην πορεία του χρόνου όλο και αυξάνεται ο βαθμός απόδοσης: η αύξηση της απόδοσης, έστω και κατά μια ποσοστιαία μονάδα, θεωρείται επίτευγμα στην τεχνολογία των φωτοβολταϊκών. Στην σημερινή εποχή ο τυπικός βαθμός απόδοσης ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου βρίσκεται στο 13% 19%, ο οποίος, συγκρινόμενος με την απόδοση άλλου συστήματος (συμβατικού, αιολικού, υδροηλεκτρικού κλπ.), παραμένει ακόμη αρκετά χαμηλός. Αυτό σημαίνει ότι το φωτοβολταϊκό σύστημα καταλαμβάνει μεγάλη επιφάνεια προκειμένου να αποδώσει την επιθυμητή ηλεκτρική ισχύ. Ωστόσο, η απόδοση ενός δεδομένου συστήματος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με την τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών σεηλιοστάτη. Οι προϋποθέσεις αξιοποίησης των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα είναι από τις καλύτερες στην Ευρώπη, αφού η συνολική ενέργεια που δέχεται κάθε τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας στην διάρκεια ενός έτους κυμαίνεται από kwh. 42

54 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Εικόνα 3.8: Φωτοβολταϊκή συστοιχία ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Τα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν τα εξής πλεονεκτήματα: Τεχνολογία φιλική στο περιβάλλον: δεν προκαλούνται ρύποι από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή, διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα Με την κατάλληλη γεωγραφική κατανομή, κοντά στους αντίστοιχους καταναλωτές ενέργειας, τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς να απαιτείται ενίσχυση του δικτύου διανομής Η λειτουργία του συστήματος είναι ολοσχερώς αθόρυβη Έχουνσχεδόνμηδενικές απαιτήσειςσυντήρησης Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής: οι κατασκευαστές εγγυώνται τα «κρύσταλλα» για χρόνια λειτουργίας Υπάρχει πάντα η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης, ώστε να ανταποκρίνονται στις αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών Μπορούν να εγκατασταθούν πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, όπως είναι π.χ. η στέγη ενός σπιτιού ή η πρόσοψη ενός κτιρίου, 43

55 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Διαθέτουν ευελιξία στις εφαρμογές: τα φωτοβολταϊκά 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 φωτοβολταϊκού 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. Ως μειονέκτημα θα μπορούσε να καταλογίσει κανείς στα φωτοβολταϊκά συστήματα το κόστος τους, το οποίο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις παραμένει ακόμη αρκετά υψηλό. Μια γενική ενδεικτική τιμή είναι 2700 ευρώ ανά εγκατεστημένο κιλοβάτ (kw) ηλεκτρικής ισχύος. Λαμβάνοντας υπόψη ότι μια τυπική οικιακή κατανάλωση απαιτεί από 1,5 έως 3,5 κιλοβάτ, το κόστος της εγκατάστασης δεν είναι αμελητέο. Το ποσό αυτό, ωστόσο, μπορεί να αποσβεστεί σε περίπου 5-6 χρόνια και το φωτοβολταϊκό σύστημα θα συνεχίσει να παράγει δωρεάν ενέργεια για τουλάχιστον άλλα 25χρόνια. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα είναι πολλά, και το ευρύ κοινό έχει αρχίσει να στρέφεται όλο και πιο πολύ στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στα φωτοβολταϊκά ειδικότερα, για την κάλυψη ή την συμπλήρωση των ενεργειακών του αναγκών ΚΙΝΗΤΡΑ Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει ως στόχο της για το 2020 το 20% της κατανάλωσης ενέργειας να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές. Ως προς την ηλιοθερμική ενέργεια η Ελλάδα ήταν πρωτοπόρος χώρα στην Ευρώπη τις τελευταίες δεκαετίες με περίπου ένα εκατομμύριο εγκατεστημένους ηλιακούς θερμοσίφωνες, που συμβάλουν σημαντικά στην εξοικονόμηση ενέργειας και στην προστασία του περιβάλλοντος, αξιοποιώντας το ανεξάντλητο ηλιακό δυναμικό. Τώρα μένει να γίνει το ίδιο και ως προς την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι προϋποθέσεις μάλιστα για τα φωτοβολταϊκάσυστήματα είναι ακόμα καλύτερες, αφού τα φωτοβολταϊκά συστήματα 44

56 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ παρουσιάζουν την μέγιστη παραγωγή ακριβώς εκείνες τις ώρες της ημέρας που και η κατανάλωση (ζήτηση) φτάνει στο μέγιστο και η ΔΕΔΔΗΕ ζητά από όλους τους καταναλωτές να περιορίσουν την ζήτηση ή αναγκάζεται να κάνει περικοπές (ελεγχόμενη συσκότιση). Τα φωτοβολταϊκά συστήματα επιδοτούνται από το Ελληνικό κράτος μέσω του νέου επενδυτικού νόμουν. 3522/06και του αναπτυξιακού νόμουν. 3299/04για επενδυτές μεσαίας και μεγάλης κλίμακας (επιδότηση αγοράς εξοπλισμού έως και 40% ανάλογα με την περιοχή της εγκατάστασης και τα επιχειρηματικά κριτήρια που ικανοποιούνται). Στη συνέχεια, με βάση το νόμον. 3468/06για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ο επενδυτής συνάπτει δεκαετές συμβόλαιο με μονομερή δυνατότητα ανανέωσης της σύμβασης από την πλευρά του επενδυτή για ακόμη δέκα χρόνια για την πώληση της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει στοδεσμηε(διαχειριστής Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας) για τις διασυνδεδεμένες περιοχές, ή απευθείας στη ΔΕΔΔΗΕ για τις μη-διασυνδεδεμένες περιοχές. Η τιμή πώλησης κυμαίνεται από 0,40 έως 0,50 Ευρώ ανάκιλοβατώρα(kwh) ανάλογα με το μέγεθος και την περιοχή της εγκατάστασης. Όμως, και ο ιδιώτης μπορεί να επωφεληθεί του νόμου 3468, πουλώντας την πλεονάζουσα ενέργεια της εγκατάστασης ιδιόχρησης που διαθέτει στις ίδιες ανταγωνιστικές τιμές, με επιπλέον όφελος φοροελάφρυνση έως και 700 Ευρώ. Τα κίνητρα αυτά έχουν ήδη δείξει τα πρώτα αποτελέσματα, και πλέον βλέπουμε τη δημιουργία φωτοβολταϊκών πάρκων σε πολλές περιοχές της χώρας, και την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε καινούργια ή και παλιότερα σπίτια. Με την τρέχουσα νομοθεσία η Ελληνική πολιτεία στοχεύει στην δημιουργία μεγάλων ως πολύ μεγάλων φωτοβολταϊκών πάρκων, σε αντίθεση με άλλες χώρες, που όπως η Γερμανία στοχεύουν στην ανάπτυξη πολλών μικρών συστημάτων. 45

57 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ 3.5. ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Μονοκρυσταλλικού Πυριτίου πλαίσια (στοιχεία) Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί από ένα κυλινδρικό κρύσταλλο πυριτίου. Αποτελούν τα πιο αποδοτικά φωτοβολταϊκά με αποδόσεις της τάξεως του 15%. Η κατασκευή τους όμως είναι πιο πολύπλοκη γιατί απαιτεί την κατασκευής του μονοκρυσταλλικού πυριτίου με αποτέλεσμα το υψηλότερο κόστος κατασκευής. Πολυκρυσταλλικού Πυριτίου πλαίσια (στοιχεία) Τα πολυκρυσταλλικάφωτοβολταϊκά κατασκευάζονται από ράβδους λιωμένου και επανακρυσταλλομένου πυριτίου. Για την παραγωγή τους οι ράβδοι του πυριτίου κόβονται σε λεπτά τμήματα από τα οποία κατασκευάζεται η κυψέλη του φωτοβολταϊκού. Η διαδικασία κατασκευής τους είναι απλούστερη από εκείνη των μονοκρυσταλλικώνφωτοβολταϊκών με αποτέλεσμα το φθηνότερο κόστος παραγωγής. Παρουσιάζουν όμως σε γενικές γραμμές μικρότερη απόδοση της τάξεως του 12%. Άμορφου Πυριτίου πλαίσια (στοιχεία) Τα φωτοβολταϊκά αυτής της κατηγορίας αποτελούνται από ένα λεπτό στρώμα πυριτίου που έχει εναποτεθεί ομοιόμορφα σε κατάλληλο υπόβαθρο. Σαν υπόβαθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μεγάλη γκάμα υλικών από δύσκαμπτα μέχρι ελαστικά με αποτέλεσμα να βρίσκει μεγαλύτερο εύρος εφαρμογών, ιδιαίτερα σε καμπύλες ή εύκαμπτες επιφάνειες. Ενώ το άμορφο πυρίτιο παρουσιάζει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην απορρόφηση του φωτός, εντούτοις η φωτοβολταϊκή απόδοση του είναι του μικρότερη των κρυσταλλικών, περίπου 6%. Το φθηνό όμως κόστος κατασκευής τους τα κάνει ιδανικά σε εφαρμογές όπου δεν απαιτείται υψηλή απόδοση. Άλλα είδη Μια σειρά από νέα υλικά που μπορούν να παραχθούν με φθηνότερες διαδικασίες από το κρυσταλλικό πυρίτιο όπως το CdTe και το CIS έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται σε φωτοβολταϊκά συστήματα. 46

58 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΠΛΑΙΣΙΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΥΠΟ Τύποι φωτοβολταϊκών πλαισίων, σε σχέση με το βαθμό ενσωμάτωσης τους Τυπικά φωτοβολταϊκά πλαίσια (πλαίσιο γυαλιού-ελασμάτων): Αποτελούν την πιο διαδεδομένη λύση σε εφαρμογές φωτοβολταϊκών συστημάτων πάνω σε στέγες κτιρίων ή σε πολύ μεγάλες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις στην ύπαιθρο. Η κατασκευή τους βασίζεται σε μέθοδο πολυστρωμάτωσης, Ημιπερατάφωτοβολταϊκά πλαίσια (κρυσταλλικά πλαίσια γυαλιού-γυαλιού): Τα πλαίσια αυτά επιλέγονται στις περιπτώσεις αρχιτεκτονικής ενσωμάτωσης, όχι μόνο λόγω του ιδιαίτερου σχεδιασμού τους, αλλά και γιατί μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μονωτικοί υαλοπίνακες, Τύποι φωτοβολταϊκών πλαισίων, σε σχέση με το υλικό κατασκευής τους Τεχνολογία κρυσταλλικού πυριτίου: Τα στοιχεία μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι τα πιο διαδεδομένα και κατασκευάζονται σε κυλίνδρους ανεπτυγμένου πυριτίου, με απόδοση που φτάνει το 26% στο εργαστήριο και το 20% σε μαζική παραγωγή. Τα στοιχεία πολυκρυσταλλικού πυριτίου κατασκευάζονται από χυτό πυρίτιο και έχουν απόδοση περίπου 15%. Τεχνολογία λεπτού υμενίου -Thinfilm ΤΑ ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΡΗ ΕΝΟΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Τα βασικά μέρη ενός τυπικού φωτοβολταϊκού συστήματος: Φωτοβολταϊκό πλαίσιο Είναι βασική μονάδα παραγωγής ρεύματος που αποτελείται από ορισμένο αριθμό φωτοβολταϊκών στοιχείων, 10 έως 50 συνήθως, ενωμένων με κατάλληλες μεταλλικές επαφές και προστατευμένων εξωτερικά μέσω αντί-ανακλαστικής μεμβράνης και επικάλυψης γυαλιού. Μετατροπέας (inverter) Μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια σε εναλλασσόμενο προκειμένου να γίνει συμβατό με τη λειτουργία των ηλεκτρικών 47

59 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ συσκευών. Η μετατροπή του ρεύματος από συνεχές σε εναλλασσόμενο όμως, αποφέρει αρκετές απώλειες. Αυτό θα μπορούσε να αποφευχθεί εάν οι ηλεκτρικές συσκευές είχαν τη δυνατότητα να λειτουργήσουν με συνεχές ρεύμα. Ρυθμιστήςτάσης Ρυθμίζει και διατηρεί τη κανονική φόρτιση των μπαταριών από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία. Όταν η μπαταρία φτάνει στο στάδιο της υπερφόρτισης τότε ελαττώνεται ο χρόνος ζωής της. Για το λόγο αυτό ο ρυθμιστής τάσης ελαττώνει το ρεύμα που προσφέρουν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια προς τη μπαταρία. Μπαταρία Σε περίπτωση που το σύστημα είναι αυτόνομο, τότε απαιτείται η χρήση μπαταριών για την αποθήκευση του παραγόμενου ρεύματος που δεν καταναλώνεται άμεσα. Η μπαταρία προσφέρει με τη σειρά της την αποθηκευμένη ενέργεια, όταν δεν υπάρχει ηλιακό φως, κυρίως δηλαδή τις βραδινές ώρες 3.7. ΕΜΠΟΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ Η ενιαία τιμή αγοράς ενέργειας για όλες τις Α.Π.Ε.. Το θεσμικό πλαίσιο δεν λαμβάνει υπόψη τις ιδιαιτερότητες κάθε Α.Π.Ε. (π.χ. φωτοβολταϊκά μέσα σε πόλεις κ.λπ.). Η άγνοια και ασυνεννοησία αδειοδοτικών φορέων. Η μη υποστήριξη των μικρών μονάδων που είναι και οι πλέον ελκυστικές. Η εμμονή στην εξάρτηση των επενδύσεων / εφαρμογών για χρηματοδότηση από δημόσιο χρήμα. 48

60 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ 3.8 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΦΩΤΟΒΟΛΑΤΪΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Α. ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Κατάργηση της άδειας παραγωγής για αποκεντρωμένες φωτοβολταϊκές μονάδες. Κατάργηση των διαφόρων άρθρων / παραγράφων, ΥΑ, ΚΥΑ κλπ, σχετικών με τα Φ/Β, με εξαίρεση τους Ν. 2244/1994 και Ν. 2831/2000. Επέκταση των ωμών αποφάσεων και κανονισμών που ισχύουν για τις ηλιακές θερμικές εφαρμογές και στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις. Απλοποίηση διαδικασίας διασύνδεσης με τη ΔΕΔΔΗΕ. ΜείωσηΦΠΑτουεξοπλισμούκαι της εγκατάστασηςτωνφωτοβολταϊκών. Εναρμόνιση της τιμήςαγοράς της παραγόμενηςφωτοβολταϊκήςkwh (feed-in tariff) στηνελλάδαμε τις τιμέςσε άλλες χώρες της Ε.Ε. Ενδεικτικάητιμήπρέπεινακυμαίνεταιαπό0,35 0,45 /kwh ανάλογαμετομέγεθοςτουφ/βσυστήματοςκαιμετοεάνείναιδιασυνδεδεμένοήό χι(νησιά). Απαλλαγήφορολογίαςεσόδωναπόπώλησηηλεκτρικήςενέργειαςγια τους οικιακούςκαταναλωτέςκαιμείωση της αντικειμενικήςαξίαςακινήτωνμεενσωματωμέναφωτοβολταϊκά. Β. ΕΘΝΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΙΣ Φ/Β ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Προτείνεται η προκήρυξη Εθνικού Προγράμματος για τα φωτοβολταϊκάή ειδικά μέτρα μέσω του νέου Νόμου για τις Α.Π.Ε.. Άμεσος στρατηγικός στόχος πρέπει να είναι η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκά στα νησιά. Κατά το Δ ΚΠΣ πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στην αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος των φωτοβολταϊκών συστημάτων αλλά και των θερμικών ηλιακών τόσο μεμονωμένα όσο και συνδυαστικά. 49

61 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΞΑΝΘΗΣ Γ. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΕΚΠΕΔΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ 1. Υποστήριξητηςεφαρμοσμένης έρευνας. 2. Συνεργασία εγχώριων κατασκευαστικών / βιομηχανικών φορέων με ερευνητικούς φορείς. 3. Ανάπτυξη διεθνών συνεργασιών στα πλαίσια προγραμμάτων της Ε.Ε. 4. Επιδεικτικές αρχιτεκτονικές εφαρμογές ένταξης φωτοβολταϊκών σε κτίρια. 5. Επεξεργασία Τεχνικών Οδηγιών και εφαρμογή Κανονισμών και Προτύπων. 6. Προγράμματα για επέκταση δραστηριοτήτων της βιομηχανίας ηλιακών συλλεκτών και σε φωτοβολταϊκά. 7. Συστηματική εκπαίδευση των εγκαταστατών ηλεκτρολόγων με έκδοση πιστοποιητικού από διαπιστευμένο φορέα(π.χ. το ΚΑ.Π.Ε.). 8. Εκπαίδευση στα Τ.Ε.Ε., Τ.Ε.Ι., Α.Ε.Ι., συγγραφή οδηγιών και διδακτέας ύλης. 9. Ειδική δράση για εκπαιδευτικές φωτοβολταϊκές μονάδες σχεδιασμένες από φοιτητές στα σχολεία της Μ.Ε 50

62 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ 4.1 ΝΟΜΟΣΡΟΔΟΠΗΣ Ο νομός Ροδόπης ανήκει στην περιφέρεια ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης. Ο νομός Ροδόπης ανήκει γεωγραφικά στην Θράκη. Βόρεια συνορεύει με την Βουλγαρία, στα δυτικά του βρίσκεται ο νομός Ξάνθης, ανατολικά ο νομός Έβρου και στα νότια βρέχεται από το θρακικό πέλαγος με μήκος ακτών 58 km. Στα βόρεια του νομού βρίσκεται το ανατολικό μέρος της οροσειράς της Ροδόπης στην οποία οφείλει την ονομασία του. Ο νομός Ροδόπης έχει έκταση 2543 km 2 και ο μόνιμος πληθυσμός της,σύμφωνα με την Απογραφή Πληθυσμού-Κατοίκων του 2011, ανέρχεται στις Πρωτεύουσα του νομού είναι η Κομοτηνή. Σχήμα 4.1: Νομός Ροδόπης 51

63 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Πίνακας 4.1 Σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργεια στο Ν. Ροδόπης ΔΗΜΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΙΣΧΥΣ (MW) ΚΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΑΗΣ 484,6 ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΑΙΟΛΙΚΑ 41 ΦΙΛΥΡΑΣ ΑΙΟΛΙΚΑ 96 ΚΕΧΡΟΥ ΑΙΟΛΙΚΑ 52 ΟΡΓΑΝΗΣ ΑΙΟΛΙΚΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΟ AEΡΙΟ Στην βιομηχανική περιοχή της Κομοτηνής βρίσκεται ο Ατμοηλεκτρικός Σταθμός. Παρακάτω αναλύεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στους Ατμοηλεκτρικούς σταθμούς Αεριοστρόβιλοι συνδυασμένου κύκλου Οι αεριοστρόβιλοι, είναι οι κύρια τεχνολογία καύσης φυσικού αερίου (που προέρχεται από τις μηχανές Jet). Οι αεριοστρόβιλοι χρησιμοποιούν τα θερμά αέρια από την καύση του αερίου άμεσα, αντί να χρησιμοποιούν τη παραγόμενη θερμότητα για να κάνουν ατμό, όπως τα εργοστάσια λιθάνθρακα. Υπάρχουν δύο τύποι εργοστασίων ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο: 1. Αεριοστρόβιλοι συνδυασμένου κύκλου και 2. Αεριοστρόβιλοι ανοιχτούκύκλου 52

64 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.1: Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου από φυσικό αέριο Η τεχνολογία συνδυασμένου κύκλου κάνει τα ίδια, αλλά χρησιμοποιεί τη θερμότητα από τα καυσαέρια του αεριοστρόβιλου για να παράγει ατμό. Ο ατμός στην συνέχεια θέτει σε κίνηση ένα ατμοστρόβιλο και δεύτερη ηλεκτρογεννήτρια (παράγοντας διπλάσια ηλεκτρική ενέργεια με το ίδιο κόστος καυσίμων). Το ποσό της ενέργειας που παράγεται και από τις δυο τεχνολογίες αεριοστρόβιλων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις καιρικές συνθήκες. Η ποσότητα του καυσίμου που μπορεί να καεί αποτελεσματικά εξαρτάται από την θερμοκρασία, την πίεση και την υγρασία του αέρα με τον οποίο αναμιγνύεται. Γενικά, όσο πιο κρύος είναι ο καιρός τόσο πιο αποτελεσματική είναι η μονάδα. Οι αεριοστρόβιλοι συνδυασμένου κύκλου μπορεί να είναι πάνω από 50% αποδοτικοί στην μετατροπή του φυσικού αερίου σε ηλεκτρισμό, σε σύγκριση με 33% που ισχύει για τους ατμοστρόβιλους (που χρησιμοποιούνται στο λιθάνθρακα). Ο ατμός που χρησιμοποιείται για την περιστροφή του ατμοστρόβιλου κατευθύνεται σε ένα συμπυκνωτή, όπου με την ψύξη ξαναγίνεται νερό για να επαναχρησιμοποιηθεί στους λέβητες. Για αυτό το σκοπό (ψύξη των ατμών) λίτρα θαλασσινού νερού ανά δευτερόλεπτο αντλούνται στο συμπυκνωτή. Το θαλασσινό νερό επαναψύχεται σε πύργους ψύξης και ρίχνετε πίσω στην θάλασσα σε θερμοκρασία 2 o C πάνω από την αρχική του θερμοκρασία. 53

65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Μια ακόμη καλύτερη τεχνολογία για τη μετατροπή του φυσικού αερίου για την ηλεκτρική ενέργεια που γίνεται ταχέως εμπορεύσιμη είναι οι κυψέλες καυσίμου. Οι κυψέλες καυσίμου, μετατρέπουν απευθείας το φυσικό αέριο σε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς την καύση αερίου. Ένα μόριο φυσικού αερίου αποτελείται από άνθρακα και υδρογόνο. Αφού το υδρογόνο αποσπασθεί από τον άνθρακα εισάγεται σε μια κυψέλη καυσίμου, όπου ενώνεται με οξυγόνο και παράγει νερό, ηλεκτρισμό και θερμότητα. Ο άνθρακας απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα σαν διοξείδιο του άνθρακα που είναι πολύ λιγότερη σε ποσότητα από αυτό που εκπέμπεται από τους αεριοστρόβιλους. Οι κυψέλες καυσίμου είναι εξαιρετικά αποτελεσματικές, μετατρέποντας το 60% της ενέργειας του φυσικού αερίου σε ηλεκτρική ενέργεια. Είναι εντελώς αθόρυβες και μπορεί να κατασκευαστούν σε ένα ευρύ φάσμα μεγεθών. Αρκετά μικρές για να τροφοδοτήσουν ένα αυτοκίνητο και σε μεγέθη αρκετά μεγάλα για την παράγωγη ηλεκτρικής ενέργειας, θέρμανσης και ζεστού νερού σε πολυκατοικίες και εργοστάσια. 4.3 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Οι εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου από την καύση φυσικού αερίου είναι χαμηλότερες από την καύση λιθάνθρακα και πετρελαίου. Σε σύγκριση με τον λιθάνθρακα το φυσικό αέριο εκπέμπει 43% λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα για κάθε μονάδα ενέργειας που παράγει, και 30% λιγότερο από το πετρέλαιο. Η καύση του φυσικού αερίου εξακολουθεί να παράγει οξείδια του αζώτου, που είναι η κύρια πηγή τροποσφαιρικού νέφους και όξινης βροχής. Συγκεκριμένα το φυσικό αέριο εκπέμπει λιγότερο από το ένα τρίτο οξείδια του αζώτου, και 1% τα οξείδια του θείου που εκπέμπουν οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με λιθάνθρακα. Το φυσικό αέριο δεν παράγει στερεά απόβλητα, σε αντίθεση με τα τεράστια ποσά της τέφρας του λιθάνθρακα, και ελάχιστο διοξείδιο του θείου, ενώσεις υδραργύρου και αιωρούμενα σωματίδια. Οι μέσες τιμές των εκπομπών από την χρήση του φυσικού αερίου στην ηλεκτροπαραγωγή είναι: 515 kg διοξειδίου του άνθρακα ανά MWh, 50 g διοξείδιο του 54

66 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ θείου ανά MWh, και 770 g οξείδια του αζώτου ανά MWh. Το μεθάνιο, το πρωτεύον συστατικό του φυσικού αερίου είναι ένα αέριο του θερμοκηπίου. Εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα, όταν το φυσικό αέριο δεν καίγεται πλήρως ή από διαρροές και απώλειες κατά τη διάρκεια της μεταφοράς του. Το φυσικό αέριο (μεθάνιο) είναι από μόνο του ένα πολύ ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου, 58 φορές πιο επικίνδυνο από το διοξείδιο του άνθρακα στην παγίδευση θερμότητας. Πληροφοριακά, οι συγκεντρώσεις μεθανίου στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί οκτώ φορές ταχύτερα από ότι το διοξείδιο του άνθρακα (που η συγκέντρωση του έχει διπλασιαστεί από την έναρξη της βιομηχανικής περιόδου). Η χρήση του φυσικού αερίου αντιπροσωπεύει περίπου το 10% του συνόλου των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η καύση του φυσικού αερίου στους αεριοστρόβιλους (τεχνολογία ανοιχτού κύκλου) απαιτεί ελάχιστο νερό. Ωστόσο, η καύση του φυσικού αερίου σε μονάδες συνδυασμένου κύκλου απαιτεί νερό για την ψύξη. Όταν οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απορροφούν νερό από λίμνες ή ποτάμια, μπορεί να σκοτώσουν ψάρια και τα άλλα υδρόβια ζώα, και να επηρεάζουν τα ζώα και τους ανθρώπους που εξαρτώνται από τους υδάτινους πόρους. Οι αεριοστρόβιλοι καύσης δεν παράγουν λύματα. Ωστόσο, οι ρύποι και η θερμότητα συσσωρεύονται στο νερό που χρησιμοποιείται στους λέβητες φυσικού αερίου στα συστήματα συνδυασμένου κύκλου. Όταν οι εν λόγω ρύποι και η θερμότητα φτάσουν ορισμένα επίπεδα, το νερό συχνά απορρίπτεται σε λίμνες ή ποτάμια. Αυτή η απόρριψη του νερού σε πολλές χώρες συνήθως απαιτεί άδεια και είναι υπό συνεχή έλεγχο. Η αμερικανική υπηρεσία περιβαλλοντικής προστασίας εκτιμά ότι οι κίνδυνοι για καρκίνο από την καύση φυσικού αερίου είναι κατά πολύ χαμηλότεροι από τους κινδύνους για καρκίνο από την καύση πετρελαίου ή λιθάνθρακα στην ηλεκτροπαραγωγή. Σύμφωνα με την ίδια υπηρεσία οι μονάδες φυσικού αερίου παράγουν ελάχιστες ποσότητες (για να είναι βλαβερές) αρσενικού, μολύβδου, υδραργύρου και νικελίου που είναι καρκινογόνες ή τοξικές ουσίες. 55

67 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ 4.4 ΑΗΣ ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Οι εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου του ΑΗΣ Κομοτηνής έχουν παραγγελθεί από την ΔΕΔΔΗΕ στην κοινοπραξία των εταιριών ABB, ANSALDO και AEGEK μέσω τις διαδικασίας με το κλειδί στο χέρι. Εικόνα 4.2: Παρακαμπτήριος Αγωγός Ατμοστροβίλου (BYPASS) (σύστημα παρακαμπτηρίων αγωγών By Ο Σταθμός διαθέτει, όλα τα κύρια και περιφερειακά συστήματα που είναι απαραίτητα για την λειτουργία του, και είναι ο πλέον σύγχρονος από άποψη σχεδιασμού (σύστημα και τεχνολογίας, παρακαμπτηρίων όχι μόνο αγωγών για τα By Ελληνικά αλλά και για τα Ευρωπαϊκά δεδομένα. Η κατασκευή του Σταθμού συμβάλει ουσιαστικά στην κάλυψη των αναγκών της χώρας σε ηλεκτρική ενέργεια, και η Επιχείρηση έχει λάβει όλα τα απαραίτητα μέτρα, ώστε να μην υπάρχει οποιαδήποτε πρόβλημα στο φυσικό και αστικό περιβάλλον της περιοχής, από την κατασκευή και λειτουργία του Σταθμού. 56

68 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.3:Δεξαμενή αποθήκευσης νερού Οι σημειώσεις αυτές καλύπτουν τη γενική λειτουργία των εγκαταστάσεων και την αντίστοιχη αλληλεπίδραση μεταξύ των συστημάτων. Οι εξαρτημένες λειτουργίες του συστήματος αντιμετωπίζονται στις σχετικές οδηγίες χειρισμού των συστημάτων. Η περιγραφή των υποσυστημάτων συμπεριλαμβάνεται για να προσφέρει μια καλή κατανόηση της λειτουργίας όλων των εγκαταστάσεων. Για πιο αναλυτικές πληροφορίες μπορούμε να ανατρέξουμε στις σχετικές οδηγίες του κάθε υποσυστήματος ΣΚΟΠΟΣ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Τρόπος λειτουργίας Οι εγκαταστάσεις έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν συνεχώς σε 24ωρη βάση στο μέγιστο φορτίο ή σε μερικό φορτίο, με δυνατότητα εβδομαδιαίων εκκινήσεων και κρατήσεων του ατμοστροβίλου(s), ενώ οι αεροστρόβιλοι 1 και 2 (GT 1 ή GT 2) να παραμένουν εκτός λειτουργίας κάθε βράδυ. Η λειτουργία του αεροστροβίλου σε μέγιστο φορτίο και σε ανοικτό κύκλο λειτουργίας(sc) είναι δυνατή μόνο με καύσιμο φυσικού αερίου. 57

69 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Σε περίπτωση αποσύνδεσης της μονάδας από το δίκτυο (BLACKOUT δικτύου) η λειτουργία των εγκαταστάσεων είναι δυνατή σε κατάσταση αυτοτροφοδότησης (IslandOperation). Μετά από την παρούσα κατάσταση η επανασύνδεση είναι εφικτή. Εικόνα 4.3: Παρακαμπτήριος Αγωγός Ατμοστροβίλου (BYPASS) Ηλεκτροπαραγωγή Με καύσιμο φυσικού αερίου (καύσιμο σχεδιασμού) και σε λειτουργία συνδυασμένουκύκλου (CC) οι τρεις ηλεκτρογεννήτριες παράγουν 476,3 MW καθαρά στο δίκτυο σε συνεχή ονομαστική λειτουργία. Οι γεννήτριες του αεροστροβίλου είναι σύγχρονες διπολικές, η δε παραγόμενη ισχύς στην έξοδο των γεννητριών είναι: Εναλλασσόμενο ρεύμα (Α.C.) συχνότητας 50 Hz Ονομαστική τάση 15,75 kv συνφ =0,85 58

70 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Περιβαλλοντικές συνθήκες Συνθήκεςσχεδιασμού τωνεγκαταστάσεων: Θερμοκρασία περιβάλλοντος = 15 o C Σχετικήυγρασία = 60% Ατμοσφαιρική πίεση = 1,013 bar Θερμοκρασία ψυκτικούνερού = 21 ο C Ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες Θερμοκρασία περιβάλλοντος = - 17 έως 40 o C Σχετικήυγρασία = 17 έως 100% Ατμοσφαιρική πίεση = 0,99 έως 1,025 bar Οι εγκαταστάσεις είναι ικανές να λειτουργήσουν χωρίς περιορισμό μεταξύ των ελάχιστων και μέγιστων περιβαλλοντικών συνθηκών όπως καθορίζεται παρακάτω: Ελάχιστεςψυχρές περιβαλλοντικές συνθήκες Θερμοκρασία περιβάλλοντος = - 5 έως -10 o C Σχετικήυγρασία = 70 έως 60% Ατμοσφαιρική πίεση = 1,013 bar Θερμοκρασία ψυκτικούνερού = 10 έως 21 ο C Μέγιστεςθερμές περιβαλλοντικές συνθήκες Θερμοκρασία περιβάλλοντος = 40 o C Σχετικήυγρασία = 40% Ατμοσφαιρική πίεση = 1,013 bar Θερμοκρασία ψυκτικούνερού = 35 ο C ΚΑΥΣΙΜΟ Για τη λειτουργία του Σταθμού, σαν κύριο καύσιμο χρησιμοποιείται το φυσικό αέριο και σαν εφεδρικό το πετρέλαιο ντίζελ. Κατά τη λειτουργία με φυσικό αέριο, η ικανότητα της μονάδας σε συνδυασμένου κύκλου (CC) είναι 476,3 MW, ενώ κατά την 59

71 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ λειτουργία με πετρέλαιο και έγχυση νερού ΝO x η ικανότητα είναι 485,8 MW, και χωρίς έγχυση 429,0 MW. Εκπομπές NO x Κατά την καύση του αερίου οι εκπομπές ΝΟ x κρατούνται χαμηλά από τους ειδικούς περιβαλλοντικούς καυστήρες (EV) που είναι τοποθετημένοι στο ενιαίο δακτυλιοειδή σύστημα καυστήρων. Κατά την καύση του πετρελαίου οι εκπομπές ΝΟ x μειώνονται με το ειδικό σύστημα ψεκασμού αφαλατωμένου νερού, αναμιγνύοντας νερό με πετρέλαιο πριν από την καύση ΠΕΔΙΟ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Αεροστρόβιλοι Η όλη εγκατάσταση αποτελείται κυρίως από δύο στροβίλους αερίου GT1 και GT 2, το σύστημα παράκαμψης των tampers, δύο ατμογεννήτριες ανάκτησης θερμότηταςhrsg 1 και HRSG 2, και ένας ατμοστρόβιλος (ST). Εικόνα 4.4:Αεριοστρόβιλος Στον ίδιο άξονα του κάθε αεροστροβίλου που περιστρέφεται με ταχύτητα 3000 rpm είναι προσαρμοσμένα: Ο υποηχητικός αξονικός συμπιεστής 21 βαθμίδων, με μεταβλητά οδηγητικάπτερύγια εισαγωγής (VIGV) 60

72 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Ο αερόψυκτος στρόβιλος 5 βαθμίδων (ψύχονται τα σταθερά πτερύγια της 1 ης και 2 ης βαθμίδας και τα κινητά της 1 ης, 2 ης και 3 ης βαθμίδας) Ο ρότορας της αερόψυκτης γεννήτριας τύπου WY21Z-092LLTμε το στατό σύστημα διέγερσης της, και τοστατό μετατροπέα συχνότητας, που επιτρέπει την χρήση της γεννήτριας σαν κινητήρας για την εκκίνηση του αεροστροβίλου. Είναι σύγχρονη διπολική γεννήτρια, η δε παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια είναι τάσεως 16 ΚV και συχνότητας 50 Hz. Ο ενιαίος δακτυλιοειδής θάλαμος καύσης με 72 περιβαλλοντικούς καυστήρες ΕV. To ενιαίο συγκρότημα του αεροστροβίλου συμπληρώνεται με τα πιο κάτω επιμέρους συστήματα: Το τριβάθμιο σύστημα εισαγωγής αέρα, που αποτελείται, από τον φυγοκεντρικό απαγωγέα (με ανεμιστήρες απαγωγής κόνεως), το φίλτρο έλξης, και το φίλτρο πολύ λεπτών, με τις απαραίτητες θυρίδες και τους σιγαστήρες. Το αντιπαγωτικό σύστημα, που χρησιμοποιεί αέρα από την εξαγωγή του συμπιεστή για την προθέρμανση του αέρα εισαγωγής, σε συνθήκες ψύχους και υγρασίας, αποφεύγοντας τη δημιουργία πάγου στο φίλτρο VIGV και τις πρώτες βαθμίδες του συμπιεστή Τοσύστημα εκφύσησης (blowoff), που αποτελείται από 4 βαλβίδες σε τρεις βαθμίδες και σιγαστήρα. Τον αγωγό εξαγωγής προς την καμινάδα, με bypass και προς λέβηταανάκτησης (HRSG)με σιγαστήρα και εκτροπέα καυσαερίων, για επιλογή συνδυασμένου κύκλου (CC) ή απλού κύκλου (SC).Toτάμπερ (εκτροπέας) μπορεί να τεθεί και σε μεσαία θέση ώστε να ανοίγει σταδιακά και να μειώνει την θερμική καταπόνηση του λέβητα κατά την εκκίνηση του. 61

73 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Το σύστημα διπλού καυσίμου ελέγχει τη μεταγωγή, από λειτουργία με αέριο σε λειτουργία με πετρέλαιο και αντιστρόφως. Αυξάνει την διαθεσιμότητα της μονάδας, αφού αυτή μπορεί να μεταβεί από τον ένα τύπο καυσίμου στον άλλο, αν αυτό είναι απαραίτητο. To κύριο και βοηθητικό καύσιμο αποτελούνται από τα πιο κάτω επιμέρους συγκροτήματα: Το συγκρότημα αερίου καυσίμου, που αποτελείται, από τον εξοπλισμό για την απομόνωση του δικτύου, το φιλτράρισμα του αερίου, το ανακουφιστικό πίεσης και τις σωληνώσεις που τροφοδοτεί το συγκρότημα των ρυθμιστικών βαλβίδων με φυσικό αέριο. Το συγκρότημα πετρελαίου, που αποτελείται, από τις δεξαμενές αποθήκευσης και ημερήσιας κατανάλωσης, την αντλία υψηλής πίεσης, την προθέρμανση του πετρελαίου, το απομονωτικό γραμμής, το φίλτρο, την γραμμή επιστροφής και τις σωληνώσεις παροχής πετρελαίου προς το συγκρότημα των ρυθμιστικών βαλβίδων. Το συγκρότημα ΝO x, που αποτελείται από την αντλία αφαλατωμένουυψηλής πίεσης, το απομονωτικό γραμμής, την γραμμή επιστροφής και τις σωληνώσεις παροχής νερού ΝO x προς το συγκρότημα των ρυθμιστικών βαλβίδων, κατά την λειτουργία του με πετρέλαιο. Το συγκρότημα προπανίου που παρέχει το αέριο έναυσης, σε περίπτωση που δεν υπάρχει δυνατότητα έναυσης με φυσικό αέριο. Το συγκρότημα των ρυθμιστικών βαλβίδων που περιλαμβάνει: α. Το σύστημα ρύθμισης της παροχής καυσίμου (αερίου πετρελαίου)προς τους καυστήρες β. Το σύστημα ρύθμισης της παροχής νερού NO x προς τους καυστήρες γ. Την υδραυλική μονάδα βαλβίδων trip για προστασία του αεροστροβίλου δ. Τη μονάδα παροχής του αέρα ελέγχου προς τα συστήματα καυσίμου, ΝO x και έναυσης. 62

74 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Σχήμα 4.2: Σύστημα καυσίμου ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η εγκατάσταση αποτελείται από δυο λέβητες ανάκτησης θερμότητας, που είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν με τρία διαφορετικά συστήματα πίεσης, χωρίς αναθέρμανση, βεβιασμένης κυκλοφορίας, και παράγουν υπέρθερμο ατμό (Υ/Θ) υψηλής, μέσης, και χαμηλής πίεσης, για χρήση του στον ατμοστρόβιλο. 63

75 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Τα χαρακτηριστικά των τριών συστημάτων πίεσης είναι: Υψηλής πίεσης (High Pressure System) HP= 96,7 bar (έξοδοςυ/θ) Mέσης πίεσης (Intermediate Pressure System) IP= 24,1 bar (>>) Χαμηλής πίεσης (Low Pressure System) LP= 5 bar ( >> ) Σχήμα 4.3: Ατμογεννήτρια ανάκτησης θερμότητας Κάθε λέβητας τροφοδοτείται με θερμά καυσαέρια από τον αντίστοιχο αεροστρόβιλο, και δεν υπάρχει σε αυτόν κανένα άλλο εξωτερικό σύστημα καύσης. Τα τύμπανα υψηλής πίεσης, μέσης πίεσης, και χαμηλής πίεσης του κάθε λέβητα, είναι εφοδιασμένα με σύστημα Blowdown για ελεγχόμενη εξαγωγή νερού, το οποίο στη συνέχεια οδηγείται στο μπαλόνι εκτόνωσης, και από εκεί στη δεξαμενή διαφυγών. Για τις διάφορες ανάγκες θέρμανσης του σταθμού είναι εγκατεστημένο δίκτυο βοηθητικού ατμού που τροφοδοτείται από την έξοδο του τυμπάνου μέσης πίεσης. Για την προθέρμανση του φυσικού αερίου χρησιμοποιείται τροφοδοτικό νερό από την έξοδο του οικονομητήρα της μέσης πίεσης. Κάθε λέβητας αποτελείται κυρίως από: 64

76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Ένα προθερμαντή συμπυκνώματος (CondensateSystem), με πίεση νερού συμπυκνώματος 19,5 bar στην έξοδο του προθερμαντή και από δυο αντλίες ανακυκλοφορίας(2 100 %). Οι αντλίες αυτές δεν επιτρέπουν την πτώση της θερμοκρασίας του συμπυκνώματος κάτω από το σημείο δρόσου των καυσαερίων, για προστασία των αυλών του προθερμαντή από διάβρωση. Για κάθε τύμπανο (υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης) είναι τοποθετημένες δυο αντλίες επανακυκλοφορίας νερού (2*100 %), προς τους εξατμιστές. Τρία συγκροτήματα εξατμιστών, ένα για κάθε συγκρότημα πίεσης, είναι τοποθετημένα σε παράλληλη ροή με τα καυσαέρια στα διάφορα επίπεδα του λέβητα. Δυο υπερθερμαντέςχαμηλής πίεσης, δυο μέσης πίεσης και ένας υψηλής πίεσης, με ροή ατμού αντίθετη με αυτή των καυσαερίων, χρησιμοποιούνται για την υπερθέρμανση του ατμού που θα χρησιμοποιηθεί στον ατμοστρόβιλο. Για τον έλεγχο του βαθμού υπερθέρμανσης, χρησιμοποιείται σύστημα ψεκασμού με τροφοδοτικό νερό, στην έξοδο των υπερθερμαντώνυψηλής πίεσης και μέσης πίεσης. Τρία ασφαλιστικά επιστόμια στο δίκτυο της υψηλής πίεσης (δυο στο τύμπανο και ένα στον Υ/Θ), και από δυο στο δίκτυο μέσης και χαμηλής πίεσης (ένα στο τύμπανο και ένα στον Υ/Θ), μας προστατεύουν την εγκατάσταση σε περίπτωση αύξησης της πίεσης, πολύ πάνω από την πίεση λειτουργίας. Στην έξοδο του λέβητα προς την καπνοδόχο, είναι εγκατεστημένο ένα ηλεκτροκίνητο τάμπερ, που μας επιτρέπει την απομόνωση του λέβητα, όταν αυτός βρίσκεται εκτός λειτουργίας ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ Ένας ατμοστρόβιλος συμπύκνωσης της ΑΒΒ, που λειτουργεί με ατμό τριών διαφορετικών πιέσεων, συνδέεται άμεσα με την γεννήτρια και περιλαμβάνει τον κύλινδρο της υψηλής και μέσης και έναν κύλινδρο χαμηλής πίεσης διπλής ροής. Το στροφείο της υψηλής πίεσης αποτελείται από 24 διαβαθμίσεις, το στροφείο της μέσης πίεσης από 10 διαβαθμίσεις και της χαμηλής πίεσης από 2 6 διαβαθμίσεις. 65

77 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Σχήμα 4.5:Ατμοστροβιλος Ο Υ/Θ ατμός υψηλής πίεσης εισέρχεται στο στρόβιλο υψηλής πίεσης μέσω δυο StopValve και δυο ρυθμιστικών βαλβίδων και εκτονώνεται στην πτερύγωση του στροβίλου υψηλής πίεσης. Ο Υ/Θ ατμός μέσης πίεσης εισέρχεται στο μέσω του στροβίλου υψηλής πίεσης μέσω δυο Stopvalve και δυο ρυθμιστικών βαλβίδων. Στην έξοδο του στροβίλου υψηλής πίεσης ο ατμός αναμειγνύεται με την τρίτη εισαγωγή ατμού που εισέρχεται στο κέλυφος εξαγωγής υψηλής πίεσης (Υ/Θ ατμός χαμηλής πίεσης), μέσω ενός StopValve και μιας ρυθμιστικής βαλβίδας. Στην συνέχεια όλη η ποσότητα του ατμού εισέρχεται μέσω του συνδετήριου αγωγού στον στρόβιλο χαμηλής πίεσης όπου και εκτονώνεται. Μέσω της συμμετρικής εξαγωγής του στροβίλου χαμηλής πίεσης ο εκτονωμένος ατμός ρέει προς τον συμπυκνωτή (Κύριο Ψυγείο) όπου συμπυκνώνεται, και το συμπύκνωμα επανεισάγεται στον κύκλο του νερού-ατμού μέσω τις αντλίας συμπυκνώματος. 66

78 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Δυο συμμετρικοί αγωγοί αφαιρούν ατμό από τον στρόβιλο χαμηλής πίεσης (απομάστευση), με σκοπό την προθέρμανση του νερού συμπυκνώματος στον προθερμαντή χαμηλής πίεσης. Σύστημα ατμού λαβυρίνθων μας εξασφαλίζει την στεγανοποίηση των κελυφών του στροβίλου στα άκρα του άξονα ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥ Ο ατμοστρόβιλος συνδέεται άμεσα με μια αερόψυκτη γεννήτρια τύπου WX21Z- 092 που είναι εξοπλισμένη με ένα στατό σύστημα διέγερσης. Τεχνικά χαρακτηριστικά: Εναλλασσόμενο ρεύμα (Α.C) συχνότητας 50 Hz Oνομαστική τάση 16 kv ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ Ο ατμός μετά την έξοδό του από τον κύλινδρο χαμηλής πίεσης. του στροβίλου συμπυκνώνεται στο κύριο ψυγείο, στους αυλούς του οποίου κυκλοφορεί κρύο νερό που έρχεται μέσω του κυρίου κυκλώματος κυκλοφορίας ψυκτικού νερού (πύργος ψύξης). Ο κύριος συμπυκνωτής διαιρείται σε δυο σκέλη από πλευράς ψυκτικού νερού που μπορούν να λειτουργούν και μεμονωμένα. 67

79 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Σχήμα 4.5: Συμπυκνωτής Τρεις αντλίες συμπυκνώματος (3*50%) αναρροφούν το συμπύκνωμα από το κύριο ψυγείο. και το καταθλίβουν μέσω του προθερμαντήχαμηλής πίεσης προς τους λέβητες ανάκτησης. Μια δεξαμενή συμπύκνωσης (μπαλόνι), όπου συγκεντρώνονται όλα τα υγρά των ατμαγωγών και του στροβίλου, διαθέτοντας σύστημα ψεκασμού από την κατάθλιψη των αντλιών συμπυκνώματος, είναι συνδεδεμένη με το κύριο ψυγείο και εργάζεται υπό κενό. 68

80 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΠΑΡΑΚΑΜΠΤΗΡΙΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥ (BYPASS) Κάθε λέβητας είναι εφοδιασμένος από ένα (σύστημα παρακαμπτηρίων αγωγών Bypass)που μεταφέρουν τον ατμό, μέσω συστήματος υποβιβασμού των χαρακτηριστικών του (πίεσης και θερμοκρασίας), στο Κ.Ψ. του στροβίλου. Σχήμα 4.6: Παρακαμπτήριος αγωγός Το σύστημα υψηλής πίεσης έχει ικανότητα παράκαμψης 70% της ατμοπαραγωγής Το σύστημα μέσης πίεσης>>>> 100% >> Το σύστημα χαμηλής πίεσης>>>> 100% >> Το νερό ψεκασμού που χρησιμοποιείται για την υφυπερθέρμανση του ατμού, λαμβάνεται από τον αγωγό κατάθλιψης των αντλιών συμπυκνώματος. 69

81 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ- ΑΠΑΕΡΩΤΗΣ Μια δεξαμενή συνδυασμένου κύκλου (δεξαμενή αποθήκευσης και απαέρωσης) και για τους δυο λέβητες, χρησιμοποιείται ως απαερωτής και προθερμαντής ανάμιξης, για το καταθλιβόμενο σε αυτή νερό συμπυκνώματος. Κατά την διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, η προθέρμανση επιτυγχάνεται από το προθερμασμένο συμπύκνωμα στο λέβητα και από ατμό, που απομαστεύεται από τους ατμαγωγούς μέσης και χαμηλής πίεσης. Πριν από την εκκίνηση, ατμός από τον βοηθητικό λέβητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προθέρμανση του νερού, της τροφοδοτικής δεξαμενής. Σχήμα 4.7: Δεξαμενή τροφοδοτικού νερού 70

82 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ Ένας προθερμαντήςχαμηλής πίεσης είναι τοποθετημένος στην γραμμή κατάθλιψης των αντλιών συμπυκνώματος, και μας προθερμαίνει το νερό συμπυκνώματος με ατμό χαμηλής πίεσης, που απομαστεύεται από τις τελευταίες βαθμίδες του στροβίλου χαμηλής πίεσης ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΥ ΑΤΜΟΥ Ο ατμός προθέρμανσης για τους διάφορους καταναλωτές, τροφοδοτείται από τα τύμπανα μέσης πίεσης, σε ένα συλλέκτη βοηθητικού ατμού. Ένας βοηθητικός λέβητας έχει σχεδιαστεί για να τροφοδοτεί με ατμό τα κτίρια και το χημείο. Σε περιπτώσεις ειδικής λειτουργίας της μονάδας όπως: σε SC, σε trip, σε ξεκίνημα ή σε δοκιμή απόδοσης, ο βοηθητικός λέβητας τροφοδοτεί όλους του καταναλωτές, μέσω του δικτύου τροφοδοτικού ατμού, έως το ονομαστικό του φορτίο ΚΥΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ Σκοπός του συστήματος είναι να τροφοδοτεί, με την απαραίτητη ποσότητα αποσκληρυμένου ψυκτικού νερού, τους πιο κάτω καταναλωτές (ψυγεία συστημάτων): Τον συμπυκνωτή ατμού (κύριο ψυγείο του ατμοστροβίλου) Τα ψυγεία αέρος των γεννητριών των αεριοστρόβιλων (Αεροψυχραντήρες) Τα ψυγεία αέρος της γεννήτριας του ατμοστροβίλου Τα ψυγεία των αντλιώνκενού Τα ψυγεία για την ψύξη του αφαλατωμένου νερού, του κλειστού κυκλώματος ψυκτικού νερού (CCW) ή ψυγεία νερού-νερού. Βασικό στοιχείο του συστήματος ψυκτικού νερού είναι ο ανοικτός Πύργος Ψύξης (CT), στον οποίο καταιονίζεται το θερμό νερό που επιστρέφει από τους καταναλωτές, και εκτίθεται σε αντίθετο διερχόμενο ρεύμα ατμοσφαιρικού αέρα, που εισέρχεται από την βάση του πύργου. 71

83 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Σχήμα 4.8: Κύριο σύστημα ψυκτικού νερού Το νερό αφού ψυχθεί από τον καταιονισμό και την μερική εξάτμιση του μέσα στον πύργο ψύξης, συγκεντρώνεται στη λεκάνη του πύργου και από εκεί παραλαμβάνεται από τις κύριες αντλίες κυκλοφορίας ψυκτικού (2*50%) και επαναχρησιμοποιείται. Στην λειτουργία της μονάδας σε SC (ανοικτού κύκλου) οι κύριες αντλίες κυκλοφορίας ψυκτικού (CMCWP) είναι εκτός λειτουργίας. Δυο βοηθητικές αντλίες κυκλοφορίας ψυκτικού νερού (2*100%) (CWBooster) μας τροφοδοτούν με ψυκτικό νερό τα: Ψυγεία νερού-νερού (κλειστό κύκλωμα) Ψυγεία αέροςτωνγεννητριών Επιπλέον, προκειμένου να αποτραπεί η πτώση της θερμοκρασίας του ψυκτικού νερού κάτω από 10 ο C (περίοδος χειμώνα), στον πύργο ψύξης (CT) μπορεί να παρακαμφθεί μέσω ByPass η ψυκτική του επιφάνεια από 0-100%. 72

84 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ (CCW) Το κλειστό σύστημα ψυκτικού νερού (CCW) ψύχεται με τη βοήθεια δυο ψυγείων νερού - νερού (2 100%), που τροφοδοτούνται από τις δυο αντλίες κυκλοφορίας αφαλατωμένου νερού του συστήματος (2 100%). Το κλειστό κύκλωμα του αφαλατωμένου νερού εξασφαλίζει την ψύξη των πιο κάτω καταναλώσεων: Στα ψυγεία λαδιού λίπανσης των αεριοστρόβιλων Στα ψυγεία λαδιού λίπανσης του ατμοστροβίλου Στα ψυγεία λαδιού των τροφοδοτικών αντλιών υψηλής, μέσης, χαμηλής πίεσης. Στα δοχεία (μπαλόνια) διαφυγών και BLOWDOWN Στα ψυγεία αέροςτων αεροσυμπιεστών Στα ψυγεία τουσυστήματος αφαλάτωσης Στους εναλλάκτες θερμότητας (ψυγεία) του συγκροτήματος κλιματισμού της μονάδας κ.λ.π ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ (ΦΙΛΤΡΑ- ΣΗΤΕΣ) Στην αναρρόφηση των κύριων αντλιών κυκλοφορίας ψυκτικού νερού, υπάρχει συγκρότημα μηχανικών φίλτρων καθαρισμού, για την συγκράτηση τυχόν ξένων σωμάτων που μπορεί να μεταφέρονται στη μάζα του, και στη συνέχεια να απομακρύνονται. 73

85 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΛΕΠΤΑ ΦΙΛΤΡΑ Στην κατάθλιψη των κύριων αντλιών κυκλοφορίας ψυκτικού υπάρχει συγκρότημα λεπτών φίλτρων, για την παρακράτηση των λεπτών σωμάτων και αντικειμένων, πριν το ψυκτικό νερό οδηγηθεί στην είσοδο των ψυγείων ψύξης των γεννητριών αεριοστρόβιλων και ατμοστροβίλων, και των αντλιών κενού στο κύριο ψυγείο. Τα παρακρατημένα σκουπίδια ξεπλένονται προς το σύστημα αποβλήτων του σταθμού ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΚΥΡΙΟΥ ΨΥΓΕΙΟΥ Για τον καθαρισμό των αυλών του κύριου ψυγείου, υπάρχει εγκατεστημένο σύστημα καθαρισμού με ελαστικά σφαιρίδια, που τα αναγκάζουμε να κυκλοφορούν εντός των αυλών που διέρχεται και το ψυκτικό νερό, και έτσι να πραγματοποιείται ο καθαρισμός του ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΕΡΟΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ Στο Σταθμό υπάρχουν εγκατεστημένα δυο ανεξάρτητα δίκτυα πεπιεσμένου αέρα τα ακόλουθα: Το δίκτυο αέρα ρύθμισης (για όργανα ελέγχου κ.λπ.), που τροφοδοτείται με ξηρό αέρα χωρίς ίχνη λαδιού και Το δίκτυο αέρα γενικής χρήσης, που τροφοδοτείται με καθαρό αέρα για όλες τις υπόλοιπες χρήσης του Σταθμού. Σύστημα δειγματοληψιών Το σύστημα δειγματοληψιών, για τον έλεγχο των χημικών παραμέτρων και στοιχείων των επιμέρους ρευστών της μονάδας, καλύπτει τα πιο κάτω τμήματα: Τα τύμπανα υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης Τον κεκορεσμένο ατμό υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης Τον υπέρθερμο ατμό υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης Την παροχή του τροφοδοτικού νερού προς τύμπανα Το νερό συμπλήρωσης (Makeup) 74

86 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ To κύκλωμα ψύξης αφαλατωμένουνερού Οι διάφορες χημικές παράμετροι μετριούνται αυτόματα ή αναλύονται στο εργαστήριο, από τα δείγματα που λαμβάνονται από τα ψυγεία των δειγματοληψιών. Τα μετρούμενα στοιχεία εμφανίζονται τοπικά ή στον Θ.Ε των εγκαταστάσεων ΧΟΡΗΓΗΣΗ ΔΟΣΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ Κάθε λέβητας είναι εξοπλισμένος με ένα σύστημα χορήγησης trisodiumphosphate, που αποτελείται από αντλίες για την έγχυση των χημικών στα τύμπανα, και στο κλειστό σύστημα ψύξης νερού. Το phosphate εκχύνεται στο κυκλοφορούν νερό στον πύργο ψύξης (coolingtower) μαζί με το sulphuricacid. Στον κύκλο νερού-ατμού παρέχεται με εξοπλισμό χορήγησης δόσης αμμωνίας και hydrazine, που περιέχει αντλίες για κάθε ένα από τα χημικά, εκχύνοντας τα στις γραμμές αναρρόφησης τροφοδοτικών αντλιών και στις δεξαμενές συμπυκνώματος ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ Κάθε διασκορπιστής καυσαερίων του αεριοστροβίλου είναι συνδεδεμένος με ένα θάλαμο δειγματοληψίας εκπομπών, για την απ ευθείας ανάλυση και παρακολούθηση των προïόντων της καύσης. Μετρούνται τα ακόλουθα: NO x, CO, O ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Ένα ολοκληρωμένο σύστημα on-line παρακολούθησης και ανάλυση της απόδοσης, παρέχει γενικές πληροφορίες για: - καταπόνηση των ατμοστροβίλων και του λέβητα ατμού - ταλαντώσεις των αεριοστρόβιλων και ατμοστροβίλων - απόδοση του Block και του αεριοστρόβιλου 75

87 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΠΑΡΟΧΗ ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Το ακατέργαστο νερό (μη πόσιμο) παρέχεται από το φράγμα της Γρατίνης ή από τη βιομηχανική περιοχή της Κομοτηνής, όπου είναι σε θέση να τροφοδοτεί το σύστημα κατεργασίας ύδατος και το σύστημα πυρασφάλειας. Πίνακας 4.2: Παροχή ακατέργαστου νερού ΦΡΑΓΜΑ ΓΡΑΤΙΝΗΣ ΦΡΑΓΜΑ Χωμάτινο, Λιθόρριπο ΟΓΚΟΣ m 3 ΥΨΟΣ 50m ΜΗΚΟΣ ΣΤΕΨΗΣ 420 m ΠΛΑΤΟΣ ΣΤΕΨΗΣ 12 m ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ m ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΝΕΡΟΥ Στο σύστημα αποσκλήρυνσης το ακατέργαστο νερό θα επεξεργαστεί (απομάκρυνση ανθράκων, φιλτράρισμα ξένων ουσιών) και θα χρησιμοποιηθεί στο σύστημα ψυκτικού νερού και στο σύστημα αφαλάτωσης. Το αφαλατωμένο νερό αποθηκεύεται σε δεξαμενές χωρητικότητας 1500m 3. Υπάρχουν δυο αντλίες (2 100%) που τροφοδοτούν τον βοηθητικό λέβητα, το σύστημα κλειστού κυκλώματος νερού και τον συμπυκνωτή. Τρεις αντλίες (3 εκπομπών NO x. 50%) τροφοδοτούν τους 2 αεριοστρόβιλους για έλεγχο 76

88 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.4: Κατεργασία νερού ΠΑΡΟΧΗ ΑΦΑΛΑΤΩΜΕΝΟΥ ΝΕΡΟΥ Δυο αντλίες (2 100%) παροχής αφαλατωμένου νερού, προωθούν το αφαλατωμένο νερό από τη δεξαμενή αποθήκευσης στο συμπυκνωτή, όπου αντικαθιστούν τις απώλειες που προκύπτουν κυρίως από το blowdown, στο κλειστό κύκλωμα νερού-ατμού ΠΑΡΟΧΗ ΠΟΣΗΜΟΥ ΝΕΡΟΥ Το σύστημα παροχής πόσιμου νερού, διανέμει το νερό από την κύρια παροχή, στα επιμέρους τμήματα του σταθμού. 77

89 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑΥ Η κατεργασία υγρών αποβλήτων παρέχει: Αποκομιδή και διαχωρισμό όλων των αποβλήτων σε ομάδες (ρυάκια) ίδιας ποιότητας Επεξεργασία υγειονομικών αποβλήτων σύμφωνα με τις απαιτήσεις των τοπικών αρχών Επεξεργασία των λειτουργικών αποβλήτων για διαχωρισμό λαδιού-νερού ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ Ο σταθμός είναι εφοδιασμένος με ένα σύστημα πυρόσβεσης, που ανταποκρίνεται στις τοπικές και διεθνείς απαιτήσεις. Τα κύρια χαρακτηριστικά είναι: το σύστημα κατάκλισης με CO 2, και οι πυροσβεστικές φωλιές που καλύπτουν όλες τις περιοχές που χρειάζονται προστασία ΝΤΗΖΕΛΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Μια ηλεκτρογεννήτρια ανάγκης τροφοδοτεί το σταθμό σε περίπτωση αποσύνδεσης του από το δίκτυο, και παρέχει τροφοδοσία του συστήματος στατικής διάταξης εκκίνησης του αεριοστρόβιλου σε περίπτωση γενικού blackout, για επανεκκίνηση του σταθμού. 78

90 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.5: Ντηζελογεννήτρια ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Τρεις μετασχηματιστές ανύψωσης τάσης, συνδέουν τις δυο γεννήτριες (αεριοστρόβιλοι), και την γεννήτρια (ατμοστρόβιλος), με το διασυνδεδεμένο σύστημα των 150 kv (Κ.Υ.Τ.). Δύο βοηθητικές μονάδες μετασχηματισμού, τροφοδοτούν τους ζυγούς των 6 kv, και 16 μετασχηματιστές τροφοδοτούν τους πίνακες των 400 kv. 79

91 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΠΑΡΟΧΕΣ ΤΩΝ 6 kv Ο σταθμός είναι συνδεδεμένος με ένα δίκτυο των 6 kv. Αυτές οι εγκαταστάσεις τροφοδοτούν το σύστημα σε περίπτωση αποσύνδεσης από το πλέγμα των 150 kv. Εικόνα 4.6: Παροχές των 6 kv ΣΤΑΤΗ ΣΥΣΚΕΥΗ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ Υπάρχουν δυο στατές συσκευές εκκίνησης διασταυρούμενες. Η στατική διάταξη εκκίνησης του αεριοστρόβιλου επιτρέπει τη χρήση της γεννήτριας ως κινητήρα, για την αρχική περιστροφή του αεριοστρόβιλου στη φάση της εκκίνησης. Οι συσκευές αυτές τροφοδοτούνται από το σύστημα των 6 kv ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΙΑΝΟΜΗ Κάθε GT έχει το δικό της ανεξάρτητο σύστημα διανομής ισχύος που συμπεριλαμβάνει: μπαταρίες DC, φορτιστές, μετατροπείς, κέντρα ελέγχου μηχανών, γειώσεις, προστασία, έλεγχο τάσης, διακόπτη συγχρονισμού γεννητριών κ.λπ. 80

92 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.7: Ηλεκτρική διανομή ΚΟΙΝΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ Όλα τα κοινά βοηθητικά μηχανήματα τροφοδοτούνται από το κοινό δίκτυο διανομής που περιλαμβάνει, πίνακες 6 kv, πίνακες 400 kv, σταθμό UPS, DC μπαταρίες, φορτιστές, μετατροπείς, κέντρα ελέγχου μηχανών κ.λπ. Εικόνα 4.8 (α): Κοινά βοηθητικά μηχανήματα 81

93 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Εικόνα 4.8 (β): Κοινά βοηθητικά μηχανήματα Εικόνα 4.8 (γ): Κοινά βοηθητικά μηχανήματα 82

94 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ Ο σταθμός έχει ένα ανεξάρτητο ψηφιακό σύστημα ελέγχου (DCS) με τεχνολογία PROCONTROLP, δομημένο ιεραρχικά με ένα υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης. Το σύστημα ελέγχου επιτρέπει να εκκινήσει και να σταματήσει η εγκατάσταση ισχύος συνδυασμένου κύκλου (CCPP), από το θάλαμο κεντρικού ελέγχου που επιτρέπει, το άνοιγμα και το κλείσιμο των βρόγχων ελέγχου, το interlock και την προστασία του κάθε τμήματος. Σήμα 4.9: Σύστημα ελέγχου 83

95 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΡΟΔΟΠΗΣ Το σύστημα ελέγχου αεριοστρόβιλου, EGATROL (Ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου) είναι τύπου ADNANT. Για τα επιμέρους ανεξάρτητα τμήματα του σταθμού, που δεν επηρεάζουν τη λειτουργία του, διατίθεται μια τοπική μονάδα ελέγχου. Ενδείξεις κατάστασης για την επίβλεψη από απόσταση, είναι διαθέσιμες στο κεντρικό θάλαμο ελέγχου. Το σύστημα ελέγχου περιλαμβάνει τα ακόλουθα υποσυστήματα: - Plant Sequence Header - Automatic Block Load Control - 2 Unit Sequencers - 2 EGATROLs - 1 TRU (TURBOMAT) - διάφορες ομάδες και υποομάδες για τα υποσυστήματα του λέβητα ατμού, κύκλου νερού ατμού, βοηθητικού συστήματος μονάδας, ατμοστρόβιλου Τα συστήματα ελέγχου είναι οργανωμένα σε ιεραρχική δομή. 84

96 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ 5.1. ΝΟΜΟΣ ΕΒΡΟΥ Ο Νομός Έβρου βρίσκεται στο βορειοανατολικό άκρο της Ελλάδαςστο φυσικό σύνορο της χώρας με την Βουλγαρίαστα βόρια και την Τουρκίαστα ανατολικά, αποτελεί δε το ένα από τα τρία τριεθνή σημεία που υπάρχουν στην Ελλάδα. Δυτικά συνορεύει με τον νομό Ροδόπης, η πρόσβαση στον οποίον γίνεται μέσω της Εγνατίας Οδού και στα νότια βρέχεται από το Θρακικό πέλαγος. Χιλιομετρικά αποτελεί τον πλέον απομακρυσμένο νομό από την Αθήνακαθώς η πρωτεύουσα του νομού, Αλεξανδρούπολη, απέχει 840 km από αυτήν, 340 km από τη Θεσσαλονίκη, 295 km από την Κωνσταντινούπολη και 60km από την Κομοτηνήπου αποτελεί την έδρα της περιφέρειας ανατολικής Μακεδονίας Θράκης. Ονομάστηκε Νομός Έβρου από τον ομώνυμο ποταμό, τον μεγαλύτερο των Βαλκανίων, που διασχίζει το βορειοανατολικό άκρο της Ελλάδας με τις γειτονικές της χώρες Τουρκία και Βουλγαρία. Ο πληθυσμός του Νομού Έβρου ανέρχεται στα και η έκταση του στα 4242 km 2. 85

97 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Σχήμα 5.1: Νομός Έβρου 5.2.ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΑ ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στον Νομό Έβρου προέρχεται κυρίως από αιολικά πάρκα, τα οποία είναι εγκατεστημένα στης αποδοτικότερες περιοχές του νομού σύμφωνα με τον πίνακα 5.1.: 86

98 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Πίνακας 5.1.: Τοποθεσίες εγκατεστημένων αιολικών πάρκων Δήμος Θέση Ισχύς 1 ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ ΚΟΡΥΦΗ 18,00 2 ΟΡΦΕΑ ΨΕΥΤΗΣ 26,00 3 ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ ΚΕΦΑΛΙ 24,00 4 ΟΡΦΕΑ ΠΥΡΑΜΙΣ ΒΛΑΧΟΥ 20,00 5 ΟΡΦΕΑ ΑΠΛΩΤΗ 28,00 6 ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ ΡΑΧΗ 20,00 7 ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΣ ΣΩΡΟΣ 19,5 Εικόνα 5.1: Το αιολικό πάρκο Σωρός, εγκατεστημένο στο νομό Έβρου, και συγκεκριμένα στο Δήμο Αλεξανδρούπολης, αριθμεί 13 ανεμογεννήτριες που αποδίδουν 19,5 MW 87

99 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ 5.3.ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Αιολική ενέργεια ονομάζεται η κινητική ενέργεια του ανέμου που οφείλεται κυρίως στην ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της γης από την ηλιακή ακτινοβολία, η οποία προκαλεί την μετακίνηση μεγάλων μαζών αέρα από μια περιοχή σε μια άλληδημιουργώντας έτσι τους ανέμους. Ο άνεμος είναι μια ανεξάντλητη πρωτογενής πηγή ενέργειας ενώ οι αρνητικές περιβαλλοντικές επιδράσεις που απορρέουν από τη χρήση ανεμογεννητριών είναι περιορισμένες. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανεμογεννήτριες διαφοροποιείται σημαντικά από τις συμβατικές μεθόδους παραγωγής. Τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο φαίνονται στην παρακάτω εικόνα: Σχήμα 5.2.: Διάταξη εκμετάλλευσης αιολικής ενέργειας. Συγκεκριμένα, η εκμετάλλευση της κινητικής ενέργειας του ανέμου γίνεται μέσω μιας αεροδυναμικής διάταξης, του ανεμοκινητήρα, που τη μετατρέπει σε ωφέλιμη μηχανική ενέργεια, και μέσω ανεμογεννήτριας, ανεμοκινητήρα δηλαδή που διαθέτει ηλεκτρογεννήτρια και τη μετατρέπει απευθείας σε ηλεκτρική. Στη συνέχεια, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στην έξοδο της γεννήτριας, τροφοδοτείται στο δίκτυο, μέσω της χρησιμοποιούμενης συσκευής συνδέσεώς της με αυτό. Οι μεγάλες διακυμάνσεις της ταχύτητας του ανέμου με το χρόνο, οδηγούν σε ασυμφωνία μεταξύ ζήτησης και παραγωγής ενέργειας. Λύση στο πρόβλημα αυτό μπορεί να δοθεί με την χρήση συσκευών αποθήκευσης ενέργειας. Η αποθηκευμένη 88

100 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ενέργεια καλύπτει το ενεργειακό έλλειμμα, όταν η ισχύς της ανεμογεννήτριας πέφτει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Η λειτουργία της ανεμογεννήτριας (Α/Γ) βασίζεται σε δύο συστήματα μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας: Το μηχανικό σύστημα, το οποίο μετατρέπει την κινητική ενέργεια του ανέμου σε μηχανική ροπή στον ρότορα. Το ηλεκτρικό σύστημα, στο οποίο η γεννήτρια μετατρέπει τη μηχανική ροπή του ρότορα σε ηλεκτρική ενέργεια. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τυπικά μεγέθη των σύγχρονων εμπορικών Α/Γ. Πίνακας 5.2.: Τυπικά μεγέθη σύγχρονων εμπορικών Α/Γ Ισχύς ανεμογεννήτριας kw Διάμετροςδρομέα m Αριθμός πτερυγίων 3 Ύψος ανεμογεννήτριας m Εύρος ταχυτήτων ανέμου 3-30 m/sec Ονομαστική ταχύτητα ανέμου m/sec Ονομαστική ταχύτητα δρομέα rpm Εύρος ταχυτήτωνδρομέα 8-40 rpm Κόστος ανεμογεννήτριας 1000 /kw ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Οι βασικοί τύποι ανεμογεννητριών είναι γεννήτριες: είτε σταθερών στροφών οι οποίες συνδέονται απευθείας στο δίκτυο και η ταχύτητα περιστροφής τους δεν εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέμου, αλλά από τη συχνότητα του δικτύου το λόγο του κιβωτίου ταχυτήτων και το σχεδιασμό της γεννήτριας. Έτσι λειτουργούν σε ένα στενό εύρος ταχύτητας 89

101 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ περιστροφής λίγο πάνω από τη σύγχρονη ταχύτητα. Λόγω των σταθερών στροφών, οι Α/Γ αυτές δεν εκμεταλλεύονται με βέλτιστο τρόπο την αεροδυναμική ροπή, συνεπώς έχουν χαμηλότερη απόδοση. είτε μεταβλητών στροφών, οι οποίες συνδέονται στο δίκτυο μέσω ενός μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος AC/DC/AC, όπου ο ρυθμός περιστροφής τους μεταβάλλεται ανάλογα με τη ταχύτητα του ανέμου και/ή με τις ανάγκες της απαιτούμενης ισχύς. Συνήθως οι Α/Γ αυτού του είδους χρησιμοποιούν έλεγχο της γωνίας βήματος των πτερυγίων για τον περιορισμό της ισχύος στις υψηλές ταχύτητες ανέμου. Με τη λειτουργία μεταβλητών στροφών η ταχύτητα περιστροφής της γεννήτριας μπορεί να προσαρμόζεται στην εκάστοτε ταχύτητα ανέμου. Αυτό επιτυγχάνεται μετολόγο ταχύτητας ακροπτερυγίου: λ = ω R V W (5.1) όπου ω: η ταχύτητα περιστροφής, R: η ακτίνα της έλικας και V w : η ταχύτητα ανέμου. Ο λόγος αυτός διατηρείται σταθερός στη βέλτιστη τιμή ώστε να επιτυγχάνεται μέγιστος αεροδυναμικός συντελεστής Cp. Άρα, επιτυγχάνεται καλύτερη απόδοση από ότι με λειτουργία σταθερών στροφών. Οι ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών έχουν αντικαταστήσει τις ανεμογεννήτριες σταθερών στροφών εξαιτίας του χαμηλού αεροδυναμικού συντελεστή ισχύος, της χαμηλής ποιότητας ισχύος εξόδου και της καταπόνησης των μηχανικών μερών. Οι ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών μπορούν να ελεγχθούν κατάλληλα ώστε να λειτουργούν με υψηλό αεροδυναμικό συντελεστή ισχύος σε ένα μεγάλο εύρος ταχυτήτων ανέμου, να μειώνουν την καταπόνηση των μηχανικών μερών της ανεμογεννήτριας και να έχουν μειωμένο αεροδυναμικό θόρυβο. Οι ανεμογεννήτριες διακρίνονται σε μικρές, μεσαίες ή μεγάλες ανάλογα με την ισχύ που αποδίδουν και τη διάμετρο του ρότορα. Ενδεικτικά στοιχεία κατηγοριών ανεμογεννητριών παρουσιάζονται στον επόμενο πίνακα: 90

102 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Πίνακας 5.3.: Ενδεικτικά στοιχεία κατηγοριών ανεμογεννητριών Κατηγορία Ισχύς P(kW) Διάμετροςd(m) Μικρές P<100 D<20 Μεσαίες 100<P< <d<50 Μεγάλες P>1.000 d>50 Επίσης, οι ανεμογεννήτριες ανάλογα με τον προσανατολισμό τους ως προς την ροή του ανέμου ταξινομούνται σε δύο βασικές κατηγορίες: σε Α/Γ με οριζόντιο άξονα των οποίων ο δρομέας είναι τύπου έλικας και στις οποίες ο άξονας μπορεί να περιστρέφεται ώστε να βρίσκεται παράλληλα προς τον άνεμο σε Α/Γ με κατακόρυφο άξονα, ο οποίος και παραμένει σταθερός και είναι κάθετος προς την επιφάνεια του εδάφους και στη διεύθυνση του ανέμου. Σχήμα 5.3: Α/Γ οριζόντιου και κατακόρυφου άξονα. Οι Α/Γ κατακόρυφου άξονα έχουν το πλεονέκτημα ότι η γεννήτρια, το κιβώτιο ταχυτήτων και άλλα μέρη της Α/Γ τοποθετούνται στο έδαφος και έτσι δεν απαιτείται πύργος. Επιπλέον δεν απαιτείται και σύστημα προσανατολισμού. Οι Α/Γ κατακόρυφου άξονα έχουν όμως τα πρακτικά μειονεκτήματα ότι το κάτω μέρος του δρομέα βρίσκεται πολύ κοντά στο έδαφος όπου και επικρατούν χαμηλές ταχύτητες ανέμου, έχουν μέτρια συνολική απόδοση, ο δρομέας δεν αναπτύσσει ροπή εκκίνησης, απαιτείται σχετικά 91

103 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ μεγάλη επιφάνεια λόγω των καλωδίων στήριξης και συναντώνται δυσκολίες μηχανικής συντήρησης. Σήμερα στην παγκόσμια αγορά έχουν επικρατήσει οι Α/Γ οριζόντιου άξονα με δύο ή τρία πτερύγια. Μια τυπική ανεμογεννήτρια οριζοντίου άξονα αποτελείται από τα εξής μέρη: 1. το δρομέα, που αποτελείται από δύο ή τρία πτερύγια. Τα πτερύγια προσδένονταιπάνω σε μια πλήμνη είτε σταθερά, είτε με τη δυνατότητα να περιστρέφονται γύρωαπό το διαμήκη άξονα τους μεταβάλλοντας το βήμα. 2. το σύστημα μετάδοσης της κίνησης, που απαρτίζεται από τον κύριο άξονα, ταέδρανα του και το κιβώτιο πολλαπλασιασμού στροφών, το οποίο προσαρμόζει τηνταχύτητα περιστροφής του δρομέα στη σύγχρονη ταχύτητα της ηλεκτρογεννήτριας.η ταχύτητα περιστροφής παραμένει σταθερή κατά την κανονική λειτουργία της μηχανής. 3. την ηλεκτρική γεννήτρια, σύγχρονη ή επαγωγική με 4 ή 6 πόλους η οποίασυνδέεται με την έξοδο του πολλαπλασιαστή μέσω ενός ελαστικού ή υδραυλικούσυνδέσμου και μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Βρίσκεται συνήθωςπάνω στον πύργο της ανεμογεννήτριας. Υπάρχει και το σύστημα πέδης το οποίοείναι ένα συνηθισμένο δισκόφρενο που τοποθετείται στον κύριο άξονα ή στονάξονα της γεννήτριας. 4. το σύστημα προσανατολισμού, αναγκάζει συνεχώς τον άξονα περιστροφής τουδρομέα να βρίσκεται παράλληλα με τη διεύθυνση του ανέμου. 5. τον πύργο, ο οποίος στηρίζει όλη την ηλεκτρομηχανολογική εγκατάσταση. Οπύργος είναι συνήθως σωληνωτός ή δικτυωτός και σπανίως από οπλισμένοσκυρόδεμα. 6. το σύστημα ελέγχου (ηλεκτρονικό πίνακα και τον πίνακα ελέγχου), ο οποίος είναιτοποθετημένος στη βάση του πύργου. Το σύστημα ελέγχου παρακολουθεί,συντονίζει και ελέγχει όλες τις λειτουργίες της ανεμογεννήτριας, φροντίζοντας γιατην απρόσκοπτη λειτουργία της. 92

104 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Σχήμα5.4.: Τα βασικά τμήματα μιας Α/Γ οριζόντιου άξονα. Επίσης, σύμφωνα με τον αριθμό των πτερυγίων του δρομέα τους, οι Α/Γ οριζόντιου άξονα διακρίνονται σε μονόπτερες, δίπτερες, τρίπτερες, πολύπτερες. Η πλειονότητα των Α/Γ που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτροπαραγωγή έχουν τρία πτερύγια. Είναι πιο σταθερές καθώς το αεροδυναμικό φορτίο είναι σχετικά ομοιόμορφο. Σύμφωνα και με το αν ο άνεμος συναντά πρώτα το θάλαμο με τη γεννήτρια ή το δρομέα, οι οριζοντίου άξονα πάλι διακρίνονται σε ανάντη και κατάντη ροής αντίστοιχα. Οι ανεμογεννήτριες μπορούν να διακριθούν και από τον τύπο της γεννήτριας που είναι εφοδιασμένες αλλά και από τον τρόπο σύνδεσης τους στο δίκτυο. Έτσιέχουμετις παρακάτω επικρατέστερες διαμορφώσεις: 93

105 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Ασύγχρονη γεννήτρια κλωβού, σταθερών στροφών απευθείας συνδεδεμένη στο δίκτυο (Σχήμα 5.5. α). Ασύγχρονη γεννήτρια τυλιγμένου δρομέα, μεταβλητών στροφών, μεταβλητής αντίστασης απευθείας συνδεδεμένη στο δίκτυο (Σχήμα 5.5. β). Ασύγχρονη γεννήτρια μεταβλητών στροφών διπλής τροφοδότησης (Σχήμα 5.5. γ). Σύγχρονη γεννήτρια μεταβλητών στροφών με τύλιγμα διεγέρσεως ή μόνιμο μαγνήτη και μετατροπέας ΕΡ/ΣΡ/ΕΡ στο στάτη για σύνδεση στο δίκτυο (Σχήμα 5.5.δ). Εικόνα 5.5.: Διαμόρφωση ηλεκτρικού μέρους ανεμογεννητριών (α) Α/Γ σταθερών στροφών με ασύγχρονη γεννήτρια τύπου κλωβού (β) Α/Γ σταθερών στροφών με ασύγχρονη γεννήτρια τυλιγμένου δρομέα (γ) Α/Γ μεταβλητών στροφών με ασύγχρονη γεννήτρια διπλής τροφοδότησης (δ) Α/Γ μεταβλητών στροφών με σύγχρονη γεννήτρια. 94

106 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Ανάλογα με την εφαρμογή που χρησιμοποιούνται, οι ανεμογεννήτριες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: 1. Αυτόνομες (μη συνδεδεμένες με το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρισμού). Είναιιδανικές για εξοχικές κατοικίες απομακρυσμένες από το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Στην περίπτωση αυτή απαιτούνται συσσωρευτές (μπαταρίες) για την αποθήκευση της ενέργειας καθώς και εγκατάσταση μετατροπέα συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο. 2. Συνδεδεμένες με το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρισμού. Στην εφαρμογή αυτή ηπαραγόμενη ενέργεια πωλείται στο δίκτυο. Δεν χρειάζεται η αποθήκευση της ενέργειας σε μπαταρίες, απαιτείται όμως η εγκατάσταση μετατροπέα ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Η παραγωγή ισχύος μίας ανεμογεννήτριας μεταβάλλεται με την ταχύτητα του ανέμου, και κάθε μηχανή χαρακτηρίζεται από την καμπύλη ισχύος της, που εξαρτάται από τα γεωμετρικά της χαρακτηριστικά και τον σχεδιασμό της. Καμπύλη ισχύος ορίζεται η γραφική παράσταση της εξόδου της Α/Γ για κάθε τιμή της ταχύτητας του ανέμου και δίνεται από τον κατασκευαστή και είναι χαρακτηριστική για κάθε ανεμογεννήτρια. Η καμπύλη ισχύος μιας ανεμογεννήτριας χαρακτηρίζεται από την ταχύτητα έναρξης λειτουργίας της (Vcut-in) όπου η ανεμογεννήτρια ξεκινάει να παράγει ισχύ (4-5 m/sec περίπου), την ταχύτητα διακοπής λειτουργίας ή όριο αποκοπής (Vcut-out), όπου η μηχανή τίθεται εκτός λειτουργίας για να προστατευθεί από τον πολύ δυνατό άνεμο και κυμαίνεται από 20 μέχρι 30 m/s, και την ονομαστική ταχύτητα (Vnom), που είναι η μικρότερη ταχύτητα από την οποία και μετά η μηχανή παράγει την ονομαστική της τιμή ισχύος (Pnom) και παίρνει τιμές από 12 μέχρι 16 m/s. Έτσι, όπως είναι εμφανές η Α/Γ παράγει την ονομαστική της ισχύ, όταν η ταχύτητα του ανέμου κυμαίνεται μεταξύ της ονομαστικής της τιμής και του ορίου αποκοπής. 95

107 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Σχήμα 5.6.: Καμπύλη ισχύος Α/Γ. Η εγκατεστημένη ισχύς της ανεμογεννήτριας εξαρτάται από τις ανάγκες σε ηλεκτρική ενέργεια που πρόκειται να καλυφθούν. Για τιςδιαστάσεις της ανεμογεννήτριας ισχύουν τα εξής: Η διάμετρος αυξάνεται ανάλογα με την ονομαστική ισχύ και κατά συνέπεια αυξάνεται και το ύψος του ιστού που θα τοποθετηθεί. Το ύψος του ιστού καθορίζεται λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως εμπόδια περιβάλλοντος χώρου, το είδος της βάσης καθώς και από τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Η απόδοση μιας ανεμογεννήτριας εξαρτάται από το μέγεθος της και την ταχύτητα του ανέμου. Το μέγεθος είναι συνάρτηση των αναγκών που καλείται να εξυπηρετήσει και ποικίλει από μερικές εκατοντάδες μέχρι μερικά εκατομμύρια Watt. Για παράδειγμα οι τυπικές διαστάσεις μιας μικρής ανεμογεννήτριας 2 kw είναι: διάμετρος δρομέα, 4 m και ύψος 9 m, ενώ μιας μεγάλης αυτής των 3 MW οι διαστάσεις είναι: 80 και m αντίστοιχα. Η ύπαρξη ικανοποιητικού αιολικού δυναμικού αποτελεί το βασικότερο κριτήριο για την απόδοση μιας ανεμογεννήτριας. Η μεταβολή της ταχύτητας του ανέμου ακολουθεί συχνά την κατανομή Weibull, που μπορεί να ορισθεί από τη μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου και από μια 96

108 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ παράμετρο k(παράμετρος μορφής). Ειδικά για την περίπτωση που η παράμετρος k είναι ίση με 2, η κατανομή Weibull ταυτίζεται με την κατανομή Rayleigh. Η μετατροπή της αεροδυναμικής ισχύος του προσπίπτοντος ανέμου σε μηχανική από το δρομέα της Α/Γ, πραγματοποιείται μέσω της παρακάτω σχέσης: όπου: P m Μηχανική ισχύς του δρομέα [W] PΠυκνότητα του αέρα [kg/m 3 ] V w Ταχύτητα ανέμου [m/ s 2 ] P m = 1 2 ρ A R V w 3 C p (λ, β) (5.2) C p Αεροδυναμικός συντελεστής ισχύος του δρομέα A=πR 2 Επιφάνεια δίσκου του δρομέα ακτίνας R [m 2 ] Ο αεροδυναμικός συντελεστής C p εξαρτάται από δύο παράγοντες, δηλαδή είναι μια συνάρτηση της μορφής: C p = C p (λ, β) (5.3) Ο παράγοντας β που υπεισέρχεται στον υπολογισμό του αεροδυναμικού συντελεστή είναι η τιμή της γωνίας του βήματος της έλικας των πτερυγίων, και λ είναι ο λόγος της ταχύτητας του ακροπτερυγίου (tipspeedratio) προς την ταχύτητα του ανέμου και ορίζεται από την παρακάτω σχέση: λ = R ω R V w (5.1) όπου Ω χ : είναι η ταχύτητα περιστροφής του δρομέα της έλικας (rad/sec). Αποδεικνύεται ότι η μέγιστη τιμή του συντελεστή αυτού είναι 16/27=0.593, γνωστή και ως «όριο του Betz» και αντιστοιχεί στη μέγιστη τιμή ισχύος από τον άνεμο που μπορεί να ληφθεί από μια ιδανική έλικα. Στην πράξη, μια καλά σχεδιασμένη Α/Γ έχει αεροδυναμικό συντελεστή ισχύος περίπου ίσο με 0,35. Ένα άλλο χαρακτηριστικό μέγεθος μιας Α/Γ που εξαρτάται από την κατανομή της ταχύτητας του ανέμου κατά την διάρκεια του έτους, τον τόπο εγκατάστασης της Α/Γ και τα τεχνικά χαρακτηριστικά της Α/Γ είναι ο συντελεστής εκμετάλλευσής της. Ο συντελεστής αυτός εκφράζει το λόγο της ετήσιας παραγόμενης ενέργειας προς αυτήν που θα παραγόταν αν η Α/Γ λειτουργούσε στην ονομαστική ισχύ της συνεχώς κατά την 97

109 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ διάρκεια του έτους. Ο συντελεστής εκμετάλλευσης εκφράζει πόσο αξιοποιείται η Α/Γ στον τόπο εγκατάστασης της. Είναι προφανές ότι κάθε ανεμογεννήτρια μπορεί να είναι βελτιστοποιημένη ώστε να αποδίδει καλύτερα σε ένα εύρος ταχυτήτων. Μεταβάλλοντας μεγέθη όπως: το ύψος της Α/Γ ή την γωνία και τη γεωμετρία των πτερυγίων ή το μέγεθος των πτερυγίων ή το μέγεθος της γεννήτριας μεταβάλλεται η ενεργειακή συμπεριφορά της. Αλλάζοντας τα δυο τελευταία μεγέθη μεταβάλλεται η καμπύλη ισχύος της Α/Γ ενώ το ύψος της Α/Γ επηρεάζει μόνο την ταχύτητα του ανέμου. Γενικά οι Α/Γ έχουν τον μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης στις 29 ταχύτητες ανέμου που παράγεται η περισσότερη ενέργεια ετησίως (δηλ. στο εύρος των συχνότερων υψηλών ταχυτήτων) ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ H αιολική ενέργεια χρησιμοποιείται συνηθέστερα: 1. Για την παραγωγή ηλεκτρισμού σε περιοχές συνδεδεμένες στο δίκτυο: (α) για την κάλυψη ιδίων αναγκών (αυτοπαραγωγή ρεύματος) (β) για την πώληση του ρεύματος στην εταιρεία εκμετάλλευσης του δικτύου (ανεξάρτητη παραγωγή) 2. Για την παραγωγή ηλεκτρισμού σε περιοχές που δεν είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο, για λειτουργία: (α) μόνες τους, με συσσωρευτές (β) σε συνδυασμό με σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με ντίζελ 3. Για την παραγωγή ύδατος (αφαλάτωση) (α) με τη μέθοδο αντίστροφης όσμωσης (β) με τη μέθοδο της συμπίεσης ατμών 4. Για θέρμανση, για παράδειγμα σε θερμοκήπια, με διαδοχική μετατροπή της σεηλεκτρισμό και ακολούθως σε θερμότητα 5. Σε παραδοσιακές χρήσεις, όπως άλεση, άντληση, άρδευση 98

110 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΑ ΑΙΟΛΙΚΑΠΑΡΚΑ Οι κυριότερες τεχνικές απαιτήσεις που θέτουν οι κώδικες των χωρών για τα αιολικά πάρκα είναι οι παρακάτω: 1. Ανοχή στις βυθίσεις τάσης και απόκριση σε καταστάσεις σφαλμάτων του δικτύου Οι Α/Γ μέχρι τώρα σε περίπτωση σφάλματος αποσυνδέονταν από το σύστημα για να προστατευτούν οι ίδιες. Αυτό μέχρι τώρα δεν αποτελούσε μεγάλο πρόβλημα αφού τα μεγέθη σε ισχύ ήταν μικρά και οι Α/Γ συνδέονταν κυρίως στο δίκτυο διανομής. Σήμερα λόγω της υψηλής διείσδυσης της αιολικής ενέργειας και επειδή τα Α/Π συνδέονται περισσότερο στην ΥΤ ή και στην ΥΥΤ η παραπάνω φιλοσοφία δεν είναι αποδεκτή. Αυτό διότι μια σύντομη βύθιση τάσης σε μια ευρεία παραγωγή θα είχε σαν αποτέλεσμα την απώλεια αρκετών εκατοντάδων MW. Για τον λόγο αυτό, οι σύγχρονοι κώδικες προβλέπουν συγκεκριμένες και αυστηρές απαιτήσεις για τη δυνατότητα παραμονής σε λειτουργία των Α/Γ υπό συνθήκες βύθισης της τάσης, οι οποίες είναι γνωστές ως FaultRide-Through (FRT) ή LowVoltageRide-Through (LVRT) Capability και εκφράζονται υπό τη μορφή καμπυλών τάσης-χρόνου. Για βυθίσεις τάσεις πάνω από το όριο που ορίζει η συγκεκριμένη καμπύλη, τα Α/Π πρέπει να παραμένουν συνδεδεμένα στο δίκτυο, ενώ η αποσύνδεσή τους επιτρέπεται για βυθίσεις κάτω από το όριο αυτό. Περαιτέρω απαιτήσεις είναι η επαναφορά της ενεργού και αέργου ισχύος μετά την αποκατάσταση της τάσης σε επιτρεπτά επίπεδα. Τα Α/Π καλούνται να παρέχουν υποστήριξη τάσης κατά τη διάρκεια του σφάλματος αλλά και μετά από αυτό. Η παραγωγή αέργου ρεύματος μετά το σφάλμα βοηθάει στη γρηγορότερη επαναφορά του συστήματος μετά το σφάλμα. 2. Έλεγχος ενεργού ισχύος και συχνότητας Η μη ικανοποίηση του ισοζυγίου παραγωγής και κατανάλωσης ενεργού ισχύος οδηγεί σε αποκλίσεις από την ονομαστική τιμή της συχνότητας. Οι σύγχρονοι κώδικες απαιτούν από τα Α/Π να παραμένουν συνδεδεμένα σε αποκλίσεις συχνότητας και να 99

111 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ παρέχουν απόκριση συχνότητας. Δηλαδή να μεταβάλλουν την ενεργό ισχύ τους σε συνάρτηση με τις διακυμάνσεις της συχνότητας. Υπό συνθήκες αυξημένης συχνότητας (πλεόνασμα παραγωγής) επιβάλλεται δραστικός περιορισμός της ισχύος εξόδου του σταθμού, ενώ, αντίθετα, σε συνθήκες υποσυχνότητας (έλλειμμα παραγωγής) η παραγωγή του αυξάνεται. Για να επιτευχθεί απόκριση αυτού του τύπου σε συνθήκες υποσυχνότητας, ο σταθμός πρέπει να διαθέτει την απαραίτητη εφεδρεία ισχύος και συνεπώς να λειτουργεί υπό ελαφρώς μειωμένη ισχύ (σε σχέση με αυτή που μπορεί να παράγει για τις επικρατούσες συνθήκες ανέμου) υπό κανονικές συνθήκες συχνότητας. Εκτός από την απόκριση συχνότητας οι περισσότεροι κώδικες προδιαγράφουν τη δυνατότητα περιορισμού της ενεργού ισχύος εξόδου (curtailment) των Α/Π σε μια τιμή αναφοράς (setpoint), με συγκεκριμένο ρυθμό μεταβολής της ενεργού ισχύος. Αυτή η απαίτηση είναι ιδιαίτερα σημαντική σε δίκτυα με περιορισμένη ικανότητα μεταφοράς ισχύος (κορεσμένο δίκτυο). 3. Όρια τάσης και συχνότητας Στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας ακόμη και στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας μπορεί να εμφανιστούν τάσεις και συχνότητες που να αποκλίνουν σε κάποιο βαθμό από τις ονομαστικές τιμές. Οι Κώδικες σε γενικές γραμμές απαιτούν από τους σταθμούς παραγωγής (συμβατικούς ή Α/Π) να παραμένουν συνδεδεμένοι για απόκλιση της τάσης ± 10% και για ακραίες τιμές της συχνότητας Hz και Hz (για περιορισμένο χρόνο). 4. Έλεγχος αέργου ισχύος και τάσης Για τη διατήρηση της τάσης του συστήματος εντός των επιτρεπτών ορίων λειτουργίας είναι αναγκαία η εξασφάλιση του ισοζυγίου παραγωγής και κατανάλωσης αέργου ισχύος, όχι μόνο σε επίπεδο συνολικού συστήματος, αλλά και τοπικά στις επιμέρους ζώνες του, δεδομένου ότι η άεργος ισχύς δεν μπορεί να μεταφέρεται σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς να παραβιάζονται τα όρια τάσης. Με την αύξηση της αιολικής διείσδυσης, τόσο τοπικά όσο και συνολικά σε επίπεδο συστήματος, αναπόφευκτα επηρεάζεται η ρύθμιση της τάσης και καθίσταται αναγκαία η ενεργός συμμετοχή των νέων σταθμών στη διατήρηση του ισοζυγίου αέργου ισχύος. Ενώ παλιότερα υπήρχε η απαίτηση για λειτουργία του αιολικού 100

112 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ σταθμού σε σταθερό συντελεστή ισχύος, σήμερα απαιτείται η ικανότητα του για λειτουργία μέσα σε ένα εύρος ΣΙ. Έτσι στους σημερινούς κώδικες τίθενται σημαντικά διευρυμένα όρια δυνατής ρύθμισης του ΣΙ, τόσο σε επαγωγικές όσο και σε χωρητικές τιμές (σε αρκετές περιπτώσεις και πέραν του 0.9 επαγωγικού ή χωρητικού). Επιπλέον, το εύρος ρύθμισης του ΣΙ συχνά συναρτάται με την ενεργό ισχύ του σταθμού, δεδομένου ότι υπό χαμηλή παραγωγή υφίσταται αυξημένο περιθώριο αέργου φόρτισης των μονάδων. Επίσης, σε αρκετές περιπτώσεις κωδίκων τα ζητούμενα περιθώρια ρύθμισης του ΣΙ εξαρτώνται άμεσα από την τάση του συστήματος στο σημείο σύνδεσης του σταθμού. Η δυνατότητα ελέγχου του ΣΙ εξόδου των αιολικών σταθμών επιτρέπει ποικιλία εναλλακτικών τρόπων ρύθμισης της αέργου παραγωγής τους: Απλή διατήρηση μιας σταθερής τιμής ΣΙ, υλοποίηση χαρακτηριστικής ρύθμισης βάσει της τάσης του συστήματος, μεταβολή της άεργου ισχύος κεντρικά, με εντολές από το κέντρο κατανομής κλπ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Τα πλεονεκτήματα της αιολικής ενέργειας σε σχέση με τις συμβατικές μορφές είναι: Περιβαλλοντικά Είναι ιδιαίτερα φιλικήστο περιβάλλον Οι επιδράσεις στη πανίδα είναι πρακτικώς αμελητέες Είναι ανανεώσιμη και επομένως ανεξάντλητη Έχειελάχιστες απαιτήσειςγης Οικονομικά Έχει χαμηλόλειτουργικόκόστος Τα συστήματα παραγωγής ενέργειας έχουν μικρές απώλειες Είναι ανεξάρτητη από κεντρικά δίκτυα διανομής 101

113 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Κοινωνικά Συντελεί στη δημιουργία πολλών νέων θέσεων εργασίας Ενεργειακά Η αιολική ενέργεια συνεισφέρει σημαντικά στην ηλεκτροπαραγωγή, σε τοπικό και διεθνές επίπεδο Εξοικονόμηση ενέργειας από τη λειτουργία των ανεμογεννητριών Τα μειονεκτήματάτηςεντοπίζονται: Στη διακύμανση που παρουσιάζει ως προς την απόδοση ισχύος, η οποία οφείλεται στη μεταβαλλόμενη κατά τη διάρκεια του έτους ένταση του ανέμου. Στη χαμηλή πυκνότητα που παρουσιάζει ως μορφή ενέργειας, με συνέπεια να απαιτούνται πολλές Α/Γ για την παραγωγή αξιόλογης ισχύος. Στο χρόνο που απαιτείται για την έρευνα και τη χαρτογράφηση του αιολικού δυναμικού μεγάλων περιοχών, ώστε να εντοπιστούν τα ευνοϊκά σημεία. Στο σχετικά υψηλό κόστος έρευνας και εγκατάστασης των αιολικών συστημάτων. Στις επιπτώσεις που έχουν για το περιβάλλον (κυρίως αλλοίωση του τόπου, ηχορύπανση), οι οποίες όμως συγκρινόμενες με τις αντίστοιχες των συμβατικών πηγών ενέργειας θεωρούνται δευτερεύουσας σημασίας. Ως πλεονεκτήματα της αιολικής ενέργειας σε σχέση με τις άλλες Α.Π.Ε. είναι: Το πλούσιοεκμεταλλεύσιμο αιολικόδυναμικό Το συνεχώς μειούμενο κόστος κατασκευής των ανεμογεννητριών Οι οικονομίες κλίμακας, όταν κατασκευάζονται αιολικά πάρκα με σημαντικό αριθμό ανεμογεννητριών Παράλληλα ως μειονεκτήματά της εντοπίζονται από τη βιβλιογραφία: Στο θόρυβο από τη λειτουργία των ανεμογεννητριών Στις σπάνιεςηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές Στην άμεση εξάρτηση από την ύπαρξη ικανοποιητικών ταχυτήτων ανέμου 102

114 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Στη χώρα μας, οι προσπάθειες για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας γιαπαραγωγή ηλεκτρισμού ξεκίνησαν στις αρχές της δεκαετίας του 80 από τη ΔΕΔΔΗΕ οπότε και εγκαταστάθηκε (συγκεκριμένα το 1982) το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο και στα μέσα της δεκαετίας του 1990 δόθηκε μεγάλη ώθηση με τη διευκόλυνση επενδύσεων από ιδιώτες. Από τότε δεκάδες αιολικά έχουν εγκατασταθεί σε περιοχές όπως: η Άνδρος, η Εύβοια, η Λήμνος, η Λέσβος, η Χίος, η Σάμος, και η Κρήτη. Στην Ελλάδα, η ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας, αντιμετωπίζει μέχρι τώρα αρκετάπροβλήματα. Παρά τη σημαντική αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος τα τελευταία χρόνια, είναι κοινά αποδεκτό ότι αυτή η αύξηση είναι πολύ μικρή δεδομένου του πλούσιου αιολικού δυναμικού της χώρας μας. Η πλήρης εκμετάλλευση του δυναμικού αυτού είναι σήμερα δύσκολη λόγω της έλλειψης διασύνδεσης στο σύστημα των νησιών του Αιγαίου (που είναι οι πλέον αποδοτικές περιοχές με τη μέση ταχύτητα ανέμου να αγγίζει τα 9m/sec). Επίσης η έντονη εποχικότητα, που αποτελεί το κύριο χαρακτηριστικό της αιολικής ενέργειας, περιορίζει τη διαθεσιμότητα και αυξάνει το κόστος παραγωγής ανά kwh. Η εγκατεστημένη ισχύς αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα παρουσιάζεται στην παρακάτω εικόνα: 103

115 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ Σχήμα 5.7: Εγκατεστημένη ισχύς αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα Οι μελλοντικές προοπτικές για την ελληνική αγορά αιολικής ενέργειας είναι ιδιαίτεραευοίωνες καθώς η κατασκευή ανεμογεννητριών αποτελεί αντικείμενο τεχνολογικά και οικονομικά προσιτό στη Μεταλλοβιομηχανία μας χωρίς προσθετές επενδύσεις σε τεχνικό εξοπλισμό. Ταυτόχρονα το αιολικό δυναμικό, δηλαδή η μέση ετήσια ταχύτητα του ανέμου, σε πολλά σημεία της χώρας μας βρίσκεται σε εξαιρετικά υψηλά επίπεδα για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και αν το εκμεταλλευτούμε σωστά μπορεί να συνεισφέρει ουσιαστικά στο ενεργειακό μας ισοζύγιο. Στα νησιά του Αιγαίου το αιολικό δυναμικό παρουσιάζει μια μέση ετησίως τιμή, από 7 έως 11 m/s, το οποίο υπερκαλύπτει την αποδοτική για τις ανεμογεννήτριες, περιοχή ταχυτήτων ανέμου και κατ επέκταση τις απαιτήσεις σε ηλεκτρική ενέργεια των νησιών αυτών. Συνεπώς, ο νησιωτικός χώρος αποτελεί ιδανικό πεδίο εφαρμογής της τεχνολογίας των αιολικών συστημάτων. Σύμφωνα με εκτιμήσεις υπάρχει η δυνατότητα για εγκατάσταση και λειτουργία αιολικών μονάδων συνολικής ισχύος 3.000MW τόσο στην ενδοχώρα, για άμεση ενίσχυση του διασυνδεδεμένου δικτύου, όσο και στο νησιωτικό σύμπλεγμα, με δυνατότητα να καλυφθεί το 25-35% των αναγκών της χώρας σε ηλεκτρική ενέργεια. Οι πιο ευνοημένες, από πλευράς αιολικού δυναμικού, περιοχές στην Ελλάδα βρίσκονται στο Αιγαίο, κυρίως στην περιοχή των Κυκλάδων, της Κρήτης (βόρειο τμήμα του νησιού) στην Ανατολική και Νοτιανατολική Πελοπόννησο την Εύβοια και την Ανατολική Θράκη. Εκεί επικεντρώνονται οι προσπάθειες ανάπτυξης των αιολικών 104

116 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΕΒΡΟΥ πάρκων. Από πλευράς οικονομικών συνθηκών όμως το πρόβλημα των νησιών είναι η μη ύπαρξη διασύνδεσης με το εθνικό δίκτυο, ώστε να υπάρχει απορρόφηση της παραγόμενης ενέργειας κατά την εποχή χαμηλής ζήτησης αυτής, έξω από την τουριστική περίοδο. Περιοχές με αιολικό ενδιαφέρον όμως υπάρχουν και στη λοφώδη παράκτια ζώνη της Δυτικής Ελλάδας αλλά και σε αρκετά βουνά. Σε πολλά Ελληνικά νησιά οι κάτοικοι αντιδρούν στην εγκατάσταση αιολικών πάρκων φοβούμενοι μήπως οι ανεμογεννήτριες χαλάσουν την τουριστική εικόνα του νησιού. Σε αυτήν την περίπτωση έρχεται να δώσει λύση μια νέα πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που αναπτύσσεται στην Βόρεια Ευρώπη και ιδιαίτερα στην Σκανδιναβία και στην Γερμανία. Είναι τα ονομαζόμενα «Αιολικά πάρκα offshore» τα οποία κατασκευάζονται μέσα στηνθάλασσα σε περιοχές με ιδιαίτερα υψηλές ταχύτητες άνεμου. Το Αιγαίο πέλαγοςπροσφέρεται ιδιαίτερα για τέτοια χρήση και υπολογίζεται ότι ένα θαλάσσιο αιολικό πάρκο μπορεί να παράγει ετησίως μέχρι 40% περισσότερο ηλεκτρικό ρεύμα από ότι ένα ηπειρωτικό. Το μέλλον της αιολικής ενέργειας φαίνεται να βρίσκεται στα θαλάσσια αιολικά πάρκα. 105

117 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Για να λυθεί το πρόβλημα της μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις, ο WilliamStanley κατασκεύασε το πρώτο επαγωγικό πηνίο, που αποτέλεσε τον προάγγελο του σύγχρονου (ηλεκτρικού) μετασχηματιστή καθώς και το πρώτο πλήρες σύστημα υψηλής τάσης μεταφοράς εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο αποτελείται από γεννήτριες, μετασχηματιστές και υψηλής τάσης γραμμές μεταφοράς, που αποτέλεσε τη βάση της σύγχρονης διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι όλη η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στους σταθμούς παραγωγής, αρχικά μεταφέρεται σε κοντινούς μετασχηματιστές που μετατρέπουν τη χαμηλή τάση της ηλεκτρικής ενέργειας σε υψηλή. Με αυτόν τον τρόπο η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται με τις γραμμές μεταφοράς σε πολύ μεγάλες αποστάσεις με λιγότερες απώλειες, καθώς οι σταθμοί παραγωγής είναι συνήθως μακριά από μεγάλα αστικά κέντρα. Το δίκτυο μεταφοράς μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια στους υποσταθμούς μέσης και χαμηλής τάσης, στους οποίους μεταφέρεται η τάση της ηλεκτρικής ενέργειας από υψηλή σε μέση και χαμηλή τάση, προκειμένου με τη βοήθεια εναερίων γραμμών να διανεμηθεί σε βιομηχανίες που χρησιμοποιούν μέση τάση και σε σπίτια που χρησιμοποιούν χαμηλή τάση. Έχουμε δυο τύπους δικτύου, ανάλογα με την τάση της ηλεκτρικής ισχύος που διακινεί, το δίκτυο (Σύστημα) Μεταφοράς και το δίκτυο Διανομής. Το δίκτυο Μεταφοράς, μεταφέρει την ηλεκτρική ισχύ από τους σταθμούς παραγωγής στους υποσταθμούς μεταφοράς. Η μεταφορά γίνεται σε υψηλή τάση, μέσω του δικτύου υψηλής τάσης (150 kv) και υπέρ υψηλής (400 kv) για να μειωθούν οι απώλειες ισχύος, όταν οι αποστάσεις είναι μεγάλες. Οι γραμμές Μεταφοράς δεν μπορούν να τροφοδοτήσουν άμεσα τους καταναλωτές που χρησιμοποιούν χαμηλή τάση (230/400 V) αλλά φθίνουν μέχρι ορισμένα σημεία, τους υποσταθμούς μεταφοράς, όπου γίνεται υποβιβασμός της τάσης στη μέση τάση, δηλαδή στα 20 kv του δικτύου. Οι υποσταθμοί αποτελούν κόμβους στο δίκτυο του ηλεκτρισμού. Από αυτά τα σημεία όπου βρίσκονται οι υποσταθμοί μεταφοράς, αρχίζουν οι γραμμές διανομής, που καταλήγουν στους υποσταθμούς διανομής όπου γίνεται υποβιβασμός της μέσης τάσης στη χαμηλή τάση που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι καταναλωτές. 106

118 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Τα συστατικά στοιχεία των γραμμών μεταφοράς είναι: Πυλώνες ή πύργοι, στους οποίους στηρίζονται οι αγωγοί των εναέριων γραμμών. Μονωτήρες μέσω των οποίων αναρτώνται στους πυλώνες οι αγωγοί γραμμών. Αγωγοί, κυρίως από χαλκό και αλουμίνιο. ΤοδίκτυοΔιανομής περιλαμβάνει: Το δίκτυο διανομής μέσης τάσης (20 kv) που μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια από τους υποσταθμούς μεταφοράς στους υποσταθμούς διανομής. Το δίκτυο διανομής χαμηλής τάσης (220/380 V) που μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια από τους υποσταθμούς διανομής στους καταναλωτές. 6.1.ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Η λειτουργία του Διασυνδεδεμένου Συστήματος Μεταφοράς καθώς και των διασυνδέσεων με τα γειτονικά δίκτυα γίνεται από τον ΔΕΣΜΗΕ, όπως προβλέπεται από τον Κώδικα Διαχείρισης του Συστήματος. Η Επιχειρησιακή Μονάδα της Μεταφοράς εκτελεί την καθημερινή φυσική λειτουργία, τη συντήρηση και γενικά τη διατήρηση της τεχνικής και λειτουργικής αρτιότητας του Συστήματος Μεταφοράς, σύμφωνα με τον προγραμματισμό και τις οδηγίες του ΔΕΣΜΗΕ. Ο ΔΕΣΜΗΕ συντάσσει τη ΜΑΣΜ η οποία εγκρίνεται από τον αρμόδιο Υπουργό και στη συνέχεια η ΓΔ/Μ αναλαμβάνει την υποχρέωση να υλοποιήσει τα έργα που αναφέρονται σε αυτή. Για τις υπηρεσίες αυτές η ΓΔ/Μ, ως ιδιοκτήτρια του Συστήματος Μεταφοράς, λαμβάνει ένα ετήσιο αντάλλαγμα που καλύπτει τα έξοδα φυσικής λειτουργίας, συντήρησης και ανάπτυξης, πλέον της απόδοσης επί του επενδεδυμένου κεφαλαίου, όπως ορίζεται στο άρθρο 308 του Κώδικα Διαχείρισης Συστήματος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας. Το αντάλλαγμα αυτό καταβάλλεται στη ΔΕΔΔΗΕ από τον ΔΕΣΜΗΕ, ο οποίος με τη σειρά του το εισπράττει από τους χρήστες. 107

119 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εικόνα 6.1.:Ζυγοί και μονοφασικοί αποζεύκτες Σε κάθε περίπτωση, οι επεκτάσεις ή βελτιώσεις στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα Μεταφοράς περιέρχονται στην ιδιοκτησία της ΔΕΔΔΗΕ σύμφωνα με τα προβλεπόμενα στον Κώδικα Διαχείρισης Συστήματος. Επίσης, η ΓΔ/Μ υλοποιεί έργα μεταφοράς και για τα αυτόνομα (μη διασυνδεδεμένα) νησιά της χώρας, σύμφωνα με τη ΜΑΣΜ-Ν, την οποία εκπονεί η ΔΔΝ της ΔΕΔΔΗΕ. Για τις υπηρεσίες αυτές η ΓΔ/Μ λαμβάνει το αντίστοιχο αντάλλαγμα από τη ΓΔ/Δ που είναι η ιδιοκτήτρια του Συστήματος Μεταφοράς των μη διασυνδεδεμένων νησιών ΤΕΧΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Τη σπονδυλική στήλη του Διασυνδεδεμένου Συστήματος Μεταφοράς αποτελούν οι τρεις εναέριες γραμμές διπλού κυκλώματος των 400 kv, που μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια, κυρίως από το σπουδαιότερο για την χώρα μας ενεργειακό κέντρο παραγωγής, της Δυτικής Μακεδονίας. Στην περιοχή αυτή, παράγεται περίπου το 70% της συνολικής ηλεκτροπαραγωγής της χώρας, που στη συνέχεια μεταφέρεται στα μεγάλα κέντρα κατανάλωσης της Κεντρικής και Νότιας Ελλάδας, που καταναλώνεται περίπου το 65% της ηλεκτρικής ενέργειας. 108

120 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Το Διασυνδεδεμένο Σύστημα Μεταφοράς διαθέτει επιπλέον εναέριες και υπόγειες γραμμές των 400 kv και 150 kv, καθώς επίσης και υποβρύχια καλώδια των 66 kv και 150 kv που συνδέουν την Άνδρο και τα Επτάνησα, Κέρκυρα, Λευκάδα, Κεφαλονιά και Ζάκυνθο, ενώ έχει προγραμματιστεί η επέκταση των υποβρύχιων διασυνδέσεων και προς τα μεγαλύτερα νησιά των Κυκλάδων. Στην επόμενη σελίδα εμφανίζεται ο γεωφυσικός χάρτης του Διασυνδεδεμένου Συστήματος Μεταφοράς. Σχήμα 6.1: Χάρτης Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας 109

121 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΗΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Το Διασυνδεδεμένο Σύστημα Μεταφοράς, στις , αποτελείτο συνολικά από 11092km ΓΜ, όπως φαίνεται αναλυτικά στον πίνακα 6.1.: Πίνακας 6.1.: Εγκατεστημένος εξοπλισμός ΓΜ ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (km) 400 kv/dc 400 kv/ac 150 kv 66 kv Σύνολο Εναέριες Υποβρύχιες Υπόγειες Σύνολο ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΙΣ Το Διασυνδεδεμένο Σύστημα Μεταφοράς συνδέεται με τα συστήματα Μεταφοράς της Αλβανίας, της Βουλγαρίας, της Π.Γ.Δ.Μ., της Ιταλίας και της Τουρκίας. Η διασύνδεση με τη Βουλγαρία αποτελείται από μία Γραμμή των 400 kv, ενώ η διασύνδεση με την Π.Γ.Δ.Μ γίνεται με δύο Γραμμές των 400 kv, μετά την πρόσφατη αναβάθμιση της Γραμμής των 150 kv σε 400 kv. Η διασύνδεση με την Αλβανία αποτελείται από μία Γραμμή των 150 kv και μία των 400 kv. Η συνολική ονομαστική δυναμικότητα αυτών των διασυνδέσεων είναι περίπου 4400 ΜW. Η διασύνδεση με την Ιταλία αποτελείται από υποβρύχιο καλώδιο και ΓΜ συνεχούς ρεύματος (HVDC) ισχύος 500 MW. Η διασύνδεση με την Τουρκία ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 2008 με την κατασκευή ΓΜ 400 kv απλού κυκλώματος με τρίδυμο αγωγό (2000 ΜVΑ). 110

122 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εικόνα 6.2:Όρια μεταφοράς 150 KV διανομής 20 kv Από τον Οκτώβριο του 2004 το Ελληνικό Σύστημα Μεταφοράς επανασυνδέθηκε και λειτουργεί σύγχρονα και παράλληλα με το Διασυνδεδεμένο Ευρωπαϊκό Σύστημα της UCTE (UnionforCoordinationofTransmissionofElectricity). Οι παραπάνω διασυνδέσεις σε συνδυασμό με την ενίσχυση των διασυνδέσεων των γειτονικών χωρών στα βόρεια σύνορα της Ελλάδας συμβάλλουν σημαντικά στην ασφάλεια λειτουργίας του Συστήματος Μεταφοράς και στην ανάπτυξη των εμπορικών ανταλλαγών ηλεκτρικής ενέργειας με τις χώρες αυτές και την ευρύτερη περιοχή της Ν.Α. Ευρώπης ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Η συντήρηση του Συστήματος Μεταφοράς διενεργείται με ευθύνη της Διεύθυνσης Συστήματος Μεταφοράς (ΔΣΜ), η οποία, με βάση το πρόγραμμα που συμφωνείται με το ΔΕΣΜΗΕ, προβαίνει στην υλοποίηση των εργασιών συντήρησης. Παράλληλα έχει συντάξει και υλοποιεί πρόγραμμα ανανέωσης και αντικατάστασης πεπαλαιωμένου και μη επαρκώς αξιόπιστου εξοπλισμού του Συστήματος, όπως διακόπτες, εξοπλισμό προστασίας κλπ. Κατά τη διάρκεια των ετών 2008 και 2009 οι κύριες συνιστώσες του έργου της συντήρησης και τεχνικής υποστήριξης του Συστήματος Μεταφοράς ήταν οι ακόλουθες: 111

123 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εκσυγχρονισμός και αναβάθμισησυστήματος Μεταφοράς Πρόγραμμα αντικατάστασης εξοπλισμού παλαιάς τεχνολογίας. Πρόγραμμα αντικατάστασης εξοπλισμού που περιέχει PCBs βάσει της Ελληνικής και Ευρωπαϊκής νομοθεσίας. Ολοκλήρωση χρηματοδοτούμενων έργων Γ Κοινοτικού πλαισίου στήριξης και εκκίνηση έργων ΕΣΠΑ. Εργασίες Συντήρησηςεξοπλισμού Συστήματος Μεταφοράς Διαρκής συντήρηση, βάσει προγράμματος σε συνεργασία με ΔΕΣΜΗΕ, του εξοπλισμού για την αξιόπιστη λειτουργία του. Άμεση αποκατάσταση βλαβών σε Υ/Σ και ΓΜ. Εργασίες κατασκευής παραλλαγών Γραμμών Μεταφοράς Υλοποίηση παραλλαγών ΓΜ λόγω αιτημάτων των αρμόδιων Υπουργείων για εξυπηρέτηση έργων κοινής ωφέλειας (εθνικές οδοί, σιδηροδρομικές γραμμές κλπ.). Παραλαβές και ένταξη στο Σύστημα έργων ιδιωτών (παραγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας), στα πλαίσια της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας Εργασίες πρόληψης πυρκαγιών Επιθεωρήσεις Υ/Σ και ΓΜ. Θερμοσκοπήσεις Υ/Σ και ΓΜ. Επεμβάσεις αποψίλωσης εδαφοτεμαχίων και οικοπέδων. Κοπή επικίνδυνων δένδρων που γειτνιάζουν με εγκαταστάσεις Μεταφοράς. 112

124 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εικόνα 6.3: Οι διατάξεις μετρήσεων και τηλεχειρισμού και ο μετασχηματιστής χώρου 6.6. ΣΧΕΣΕΙΣ ΜΕ ΡΑΕ, ΔΕΣΜΗΕ ΑΡΜΟΔΙΟΤΗΤΕΣ Οι αρμοδιότητες των φορέων αυτών ορίζονται στον ιδρυτικό νόμο 2773/99. Η ΡΑΕ έχει τη γενική εποπτεία του ενεργειακού τομέα στη χώρα, γνωμοδοτεί στον αρμόδιο Υπουργό σχετικά με τους βασικούς κανόνες λειτουργίας της ανοικτής πλέον αγοράς ηλεκτρισμού και παρακολουθεί τη σωστή εφαρμογή τους. Ο ΔΕΣΜΗΕ είναι Α.Ε., με σημερινή μετοχική σύνθεση: 51% το Ελληνικό Δημόσιο και 49% η ΔΕΔΔΗΕ Α.Ε. Λειτουργεί σε καθημερινή βάση το Σύστημα Παραγωγής-Μεταφοράς, κατανέμει τις μονάδες παραγωγής σύμφωνα με τις προσφορές και διενεργεί τις οικονομικές εκκαθαρίσεις σύμφωνα με τους κώδικες. Έχει την ευθύνη προγραμματισμού της ανάπτυξης και της συντήρησης του Συστήματος Μεταφοράς. 113

125 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Κατανέμει την ισχύ των Διεθνών Διασυνδετικών Γραμμών στους ενδιαφερομένους σύμφωνα με τους κανόνες που έχει αποφασίσει ο αρμόδιος Υπουργός μετά από εισήγηση της ΡΑΕ. Επιτρέπει, κατά τρόπο αντικειμενικό, την πρόσβαση των ενδιαφερομένων (παραγωγών / καταναλωτών) στο Σύστημα Μεταφοράς. 6.7.ΜΕΡΙΜΝΑ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Η περιβαλλοντολογική πολιτική της ΓΔ/Μ κινείται στα πλαίσια της πολιτικής της Επιχείρησης, η οποία αποσκοπεί στον εναρμονισμό των λειτουργιών της με το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο, στην ελαχιστοποίηση κατά το δυνατόν των δυσμενών επιπτώσεων που είναι δυνατό να επιφέρουν οι δραστηριότητές της στο περιβάλλον και στη συνεχή βελτίωση των περιβαλλοντολογικών επιδόσεών της από τις εν γένει δραστηριότητές της. Η κατασκευή και λειτουργία όλων των Γραμμών και Υποσταθμών Μεταφοράς και Διανομής ηλεκτρικής ενέργειας πληροί με μεγάλα περιθώρια ασφαλείας τις κατευθυντήριες οδηγίες που θεσπίζονται από τη Σύσταση του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου (η οποία εκδόθηκε το 1999) για τον περιορισμό της έκθεσης του κοινού στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία (0 Hz-300 GHz). Ησύσταση βασίζεται στις κατευθυντήριες οδηγίες για την προστασία από μη ιονίζουσες ακτινοβολίες της αρμόδιας Διεθνούς Επιτροπής ICNIRP, η οποία αποτελεί ανεξάρτητο επιστημονικό όργανο, που λειτουργεί υπό την αιγίδα του Διεθνούς Οργανισμού Υγείας, WHO. 114

126 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εικόνα 6.4: Υ/Σ διανομής Κοζάνης 6.8.ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Με τον όρο «Γραμμές ή Δίκτυα Διανομής», εννοούμε τις εγκαταστάσεις που χρειάζονται για να τροφοδοτηθούν οι καταναλωτές (ή φορτία) με ηλεκτρική ενέργεια από τους Υποσταθμούς των Γραμμών μεταφοράς. Αναλυτικότερα είναι οι γραμμές εναλλασσόμενου ρεύματος μαζί με τις διατάξεις ασφάλειας, χειρισμού και υποσταθμών υποβιβασμού Χ.Τ. (20 ή 15/0,4 kv) που παρεμβάλλονται μεταξύ των υποσταθμών υποβιβασμού Μ.Τ. (150/20 ή 15 kv) και τους καταναλωτές Χ.Τ. και Μ.Τ. Αρχίζοντας από τις γραμμές μεταφοράς των 150 KVαπομαστεύουμε ενέργεια πλησίον του πυλώνα και οδηγούμαστε μέσω των τριφασικών αποζευκτών και τριφασικών διακοπτών ισχύος στους μετασχηματιστές υποβιβασμού 150/20 ή 15 kv. Φεύγοντας από τους μετασχηματιστές υποβιβασμού, αφού παρεμβληθούν οι διατάξεις μετρήσεων και τηλεχειρισμού, και ο μετασχηματιστής φωτισμού χώρου, φτάνουμε στους διακόπτες διασύνδεσης εξόδου μετασχηματιστή με τους ζυγούς Μ.Τ. Από τους ζυγούς αυτούς αναχωρούν οι γραμμές Μ.Τ. διανομής με σκοπό να αναπτυχθούν με 115

127 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. τέτοιο τρόπο (όπως θα δούμε παρακάτω) έτσι ώστε να καλύψουν τις ανάγκες όλων των καταναλωτών πρώτα της περιοχής του Υ/Σ, μετά των καταναλωτών Μ.Τ. και τέλος μέσω μετασχηματιστών υποβιβασμού των καταναλωτών Χ.Τ. Εικόνα 6.5: Τριφασικοί αποζεύκτες και διακόπτες ισχύος Το σύστημα διανομής, σε συνδυασμό με το σύστημα μεταφοράς που προηγήθηκε, παρατηρείται φυσικά σε μεγάλα δίκτυα, που εξυπηρετούν μεγάλες και διασκορπισμένες περιοχές φορτίων (π.χ. Εθνικά Δίκτυα). Αν όμως υποτεθεί, ότι έχουμε μια απομονωμένη κατανάλωση όπως μια μικρή πόλη σε νησί που εξυπηρετείται από ένα μικρό τοπικό Σταθμό Παραγωγής, τότε δεν υπάρχει φυσικά μεταφορά παρά μόνο διανομή που αρχίζει απ ευθείας από το σταθμό και τελειώνει στις καταναλώσεις. Για τη διανομή λοιπόν της ηλεκτρικής ενέργειας από τους Υποσταθμούς γραμμών μεταφοράς ή από το μικρό τοπικό Σταθμό Παραγωγής μέχρι τους καταναλωτές χρησιμοποιούμε τις ηλεκτρικές γραμμές διανομής. Όσον αφορά την Ελλάδα, η οργάνωση της διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και τα δίκτυα της έχουν μελετηθεί ώστε όχι μόνο να είναι οικονομικά, αλλά να είναι και ασφαλή για το προσωπικό και τους καταναλωτές, να δίνουν ρεύμα σταθερής σχεδόν τάσης, να συντηρούνται με ασφάλεια και γρήγορα και να παθαίνουν τις μικρότερες δυνατές βλάβες. Επιπλέον να αποκαθίστανται γρήγορα οι βλάβες και οι διακοπές από 116

128 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. βλάβες ή οι προγραμματισμένες, να ενοχλούν όσο λιγότερους πελάτες είναι δυνατόν και για το μικρότερο δυνατό χρόνο. Γιαυτό, με βάση τη σημερινή κατάσταση, φροντίζει αφενός η Διεύθυνση Μελετών Κατασκευών Διανομής της ΔΕΔΔΗΕ που μελετά και κατασκευάζει τα εκτεταμένα δίκτυα διανομής και αφετέρου η Διεύθυνση Εκμεταλλεύσεως Διανομής της ΔΕΔΔΗΕ που φροντίζει για την εκμετάλλευση των έργων διανομής και παράλληλα έχει ως μελήματά της την προσέλκυση νέων καταναλωτών, την τροφοδότηση όλων των καταναλωτών με σταθερή συνεχώς τάση χωρίς διακοπές, τη συντήρηση των δικτύων, των παροχών και των μετρητών της διανομής, τη σωστή και την ταχύτερη δυνατή αποκατάσταση των βλαβών και τέλος την προσπάθεια βελτίωσης, μετατροπής ή επέκτασης των εγκαταστάσεων διανομής. Όλα τα παραπάνω, στόχο έχουν, να βελτιώσουν την τροφοδότηση των καταναλωτών με ηλεκτρικό ρεύμα. Τέλος, η Διεύθυνση Εκμεταλλεύσεως Διανομής μεριμνά για την είσπραξη του αντιτίμου του ρεύματος που καταναλώνεται. Εικόνα 6.6: Αναχώρηση γραμμών διανομής Μ.Τ. 117

129 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Στο παρόν σύγγραμμα γίνεται μια συνοπτική παρουσίαση των μεθόδων που επικρατούν σήμερα και με τις οποίες αναπτύσσονται τα δίκτυα Διανομής Μέσης και Χαμηλής Τάσης. Η παρουσίαση αυτή γίνεται με τέτοιο τρόπο, ώστε ο κάθε μελετητής (Ηλεκτρολόγος Μηχανικός), να μπορεί να εφαρμόσει την καταλληλότερη λύση για την ηλεκτροδότηση των καταναλωτών γρήγορα, παραλείποντας την λεπτομερή μαθηματική ανάλυση, μη χάνοντας όμως την ουσία και τον σκοπό της μελέτης του. Έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει έτοιμα συμπεράσματα, σχέσεις και προγράμματα που προκύπτουν από την παρούσα εργασία καθώς και συμπεράσματα παρόμοιων προηγούμενων μελετών που εμπεριέχονται μέσα σε αυτήν. Γίνεται επίσης μία προσπάθεια να απαντηθούν ερωτήματα όπως το αν είναι τόσο σημαντική η ανάπτυξη της γνώσης πάνω στα δίκτυα διανομής, αν είναι σημαντική η ύπαρξη τους και άλλα τεχνοοικονομικά ερωτήματα που θα προσπαθήσουμε να λύσουμε στη συνέχεια. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στην πρόβλεψη της εξέλιξης των ηλεκτρικών φορτίων, στην επιλογή του καταλληλότερου συστήματος ανάπτυξης δικτύων Μ.Τ. και Χ.Τ., στην εξυπηρέτηση των καταναλωτών, στην αισθητική του περιβάλλοντος και στην ανάγκη συστηματοποίησης της μεθοδολογίας ώστε να εκπονούνται αρτιότερες μελέτες. Το οικονομικό και κοινωνικό όφελος που προκύπτει από την ύπαρξη και φυσικά την αρτιότητα μακροπρόθεσμης μελέτης ανάπτυξης των δικτύων αποτελεί επίσης αντικείμενο έρευνας στην παρούσα εργασία. 118

130 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Εικόνα 6.7: Ζυγοί Μ.Τ. 119

131 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ 7.1. ΣΤΟΧΟΙ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ Η Ελλάδα θα πρέπει να εφαρμόσει μέχρι το 2020 το Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, που εκπονήθηκε στο πλαίσιο της εφαρμογής της Ευρωπαϊκής Ενεργειακής Πολιτικής σε σχέση με τη διείσδυση τους, την εξοικονόμηση ενέργειας και τον περιορισμό των εκπομπών αερίων των θερμοκηπίων. Με βάσητοσχέδιο αυτό προβλέπεται: Συμμετοχή των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας κατά 20% στη συνολική τελική κατανάλωση ενέργειας Συμμετοχή των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας κατά 40% στην ηλεκτροπαραγωγή. Συμμετοχή κατά 10% των βιοκαυσίμων στις μεταφορές. Μείωση των εκπομπών αερίων φαινομένου του θερμοκηπίου κατά 4% από όλες τις δραστηριότητες, πλην αυτών που εξαιρούνται από την Οδηγία για την εμπορία δικαιωμάτων εκπομπών. Στα πλαίσια της επίτευξης των στόχων αυτών, η Ελλάδα οφείλει να πραγματοποιήσει έναν δραστικό μετασχηματισμό του συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα και να διαμορφώσει μια ενεργειακή πολιτική βασιζόμενη στην αύξηση της διείσδυσης των Α.Π.Ε.. Τόσο οι Α.Π.Ε. όσο και οι τεχνολογίες CCS αποτελούν παγκοσμίως μια νέα ενδιαφέρουσα πρόκληση προς την κατεύθυνση αυτή. Ωστόσο, καθίσταται απαραίτητη μια πιο προσεκτική αξιολόγηση της αποδοτικότητας των μελλοντικών τους επενδύσεων, καθώς τα βιώσιμα οικονομικά οφέλη, που θα προκύψουν, είναι προς το παρόν αβέβαια. 120

132 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ 7.2. ΣΤΟΧΟΙ ΣΤΗΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΔΙΑΝΟΜΗ Οι γενικότεροι στρατηγικοί στόχοι και προοπτικές της ΓΔ/Μ συνοψίζονται στους παρακάτω άξονες: Προώθηση νέων έργων Μεταφοράς Υλοποίηση των έργων της ΜΑΣΜ σε συνεργασία με το ΔΕΣΜΗΕ και της ΜΑΣΜ-Ν σε συνεργασία με τη ΔΔΝ, συστηματικός έλεγχος προόδου, κόστους και απόδοσης έργων. Βελτίωση της αξιοπιστίας Ανανέωση εξοπλισμού μειωμένης λειτουργικής αξιοπιστίας και εγκατάσταση σύγχρονων συστημάτων προστασίας, μέτρησης, τηλεποπτείας. Βελτίωση της αποδοτικότητας Εξορθολογισμός λειτουργικών δαπανών σε συνδυασμό με τη χρήση νέων πληροφοριακών εργαλείων και ευέλικτων διαδικασιών. Βελτίωση αποτελεσματικότητας του προσωπικού Ανάπτυξη - εκπαίδευση - επιμόρφωση και πλήρης αξιοποίηση του ανθρώπινου δυναμικού. Συντεταγμένη διαχείριση της Υγείας & Ασφάλειας στην Εργασία Χάραξη στρατηγικής για ανάληψη συντονισμένων δράσεων και μέτρων που αποσκοπούν στην πρόληψη των ατυχημάτων και την αντιμετώπιση των επαγγελματικών κινδύνων. Ορθολογική διαχείριση αποθεμάτων Βελτιστοποίηση αποθεμάτων στις αποθήκες σε συνδυασμό με την ελαχιστοποίηση του χρόνου υλοποίησης των προμηθειών. Προστασία του περιβάλλοντος Πλήρης προσαρμογή των περιβαλλοντικών μελετών, που αφορούν έργα Μεταφοράς, στις σχετικές Ελληνικές και Κοινοτικές οδηγίες και κανονισμούς, σε συνδυασμό με τη στενή παρακολούθηση των διεθνών εξελίξεων και την προώθηση ενεργειών για την προστασία του περιβάλλοντος. 121

133 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ - ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ 8.1. ΤΕΧΝΙΚΟΙ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ Υπόγεια καλώδια χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλες τις Ευρωπαϊκές χώρες, κυρίως σε κομμάτια των δικτύων μεταφοράς και διανομής σε αστικές περιοχές, όπως επίσης και σε χώρους οικολογικού ή ιστορικού ενδιαφέροντος, οι οποίοι πρέπει να διαφυλαχθούν. Παρ όλα αυτά, η υπογείωση των γραμμών μεταφοράς είναι ακριβότερη από τη χρησιμοποίηση εναέριων γραμμών για τους εξής κυρίως λόγους: Απαιτείται επιπρόσθετη μόνωση, καθώς τα καλώδια συχνά τοποθετούνται μόλις ένα μέτρο κάτω από το έδαφος. Χρειάζεται επιπλέον έκταση (περίπου 2000m 2 ) στα άκρα των καλωδίων, όπου αυτά πρέπει να συνδεθούν με τις εναέριες γραμμές. Η πρόσβαση στα σημεία που είναι θαμμένα τα καλώδια είναι ζωτικής σημασίας για τη συντήρηση και επισκευή τους και για αυτό το λόγο η έκταση πάνω από τα καλώδια δε δύναται να χρησιμοποιηθεί για αγροτικούς ή βιομηχανικούς σκοπούς. Σε ένα ήδη υπάρχον δίκτυο εναέριων γραμμών μεταφοράς, είναι πολύ δύσκολο και πολύπλοκο να ενσωματωθούν υπόγεια καλώδια λόγω της διαφοράς στην αντίσταση. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, είναι απαραίτητο να χωριστούν τα ενοποιημένα δίκτυα και να λειτουργήσουν ως μεμονωμένα, γεγονός το οποίο απαιτεί επιπλέον επενδύσεις ώστε να αυξηθεί η μετασχηματισμένη ενέργεια σε αυτά τα μεμονωμένα δίκτυα. Εξαιτίας των λόγων αυτών, η διαφορά κόστους ανάμεσα στις εναέριες γραμμές μεταφοράς και τα υπόγεια καλώδια δεν παραμένει η ίδια όσο αυξάνεται η μεταφορά ισχύος. Αντίθετα, όσο μεγαλώνει η ισχύς, το κόστος των υπόγειων καλωδίων αυξάνεται περισσότερο από το κόστος μίας αντίστοιχης εναέριας γραμμής. Για παράδειγμα, το κόστος κεφαλαίου υπογείων καλωδίων σε τάσεις μέχρι 90kV υπολογίζεται ότι είναι δύο φορές ακριβότερο από το αντίστοιχο για εναέριες γραμμές. Για τάσεις περί τα 225 kv, οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι τα υπόγεια καλώδια είναι τρεις φορές ακριβότερα, ενώ για τάσεις στα 400 kv είναι 10 φορές ακριβότερα. 122

134 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ - ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ Από την άλλη μεριά, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης των υπόγειων καλωδίων υπολογίζεται στο ένα δέκατο από το αντίστοιχο κόστος μίας εναέριας γραμμής μεταφοράς. Επιπλέον, εάν ληφθεί υπόψη ότι τα υπόγεια καλώδια έχουν χαμηλότερες απώλειες από τις εναέριες γραμμές, η διαφορά κόστους μειώνεται σημαντικά. Επίσης, αυτή τη στιγμή υπάρχει αξιοσημείωτο πλεόνασμα σε καλώδια στην αγορά. Το γεγονός αυτό έχει οδηγήσει, σύμφωνα με τελευταίες έρευνες το κόστος για υπόγεια καλώδια να είναι μόνο 3-4 φορές ακριβότερο από το αντίστοιχο των εναέριων γραμμών. Τα υπόγεια καλώδια είναι ανθεκτικά σε ακραία καιρικά φαινόμενα και όπως είναι φυσικό δεν προκαλούν θανάτους ή τραυματισμούς από επαφή με τη γραμμή. Αντίθετα, βλάβεςσεεναέριες γραμμές λόγω καταιγίδας αναφέρονται συχνά. Ένα ακόμα πλεονέκτημα των υπόγειων καλωδίων είναι ότι δεν προσβάλλουν την αισθητική των περιοχών που διασχίζουν αφού είναι κάτω από το έδαφος, σε αντίθεση με τις εναέριες γραμμές μεταφοράς. Με τα υπόγεια καλώδια τέλος εξομαλύνονται και οι αντιδράσεις τοπικών κοινωνιών που δεν επιθυμούν εναέριες γραμμές μεταφοράς στην περιοχή τους ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ Τις τελευταίες τρείς δεκαετίες, ένα σημαντικό πλήθος ερευνών έχουν πραγματοποιηθεί παγκοσμίως για να εξετάσουν εάν ο ηλεκτρισμός, και πιο συγκεκριμένα, η παρουσία ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου (EMF) έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου. Παρότι δεν υπάρχουν αδιάσειστα στοιχεία, υπάρχουν κάποιες επιστημονικές αποδείξεις που υποδηλώνουν ότι η υπερβολική έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορεί να είναι ζημιογόνα για την υγεία. Τα ηλεκτρικά πεδία παράγονται από την παρουσία δυναμικού (τάσης). Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η τάση τόσο μεγαλύτερο είναι το ηλεκτρικό πεδίο. Τα ηλεκτρικά πεδία μετριούνται σε Volts ανά μέτρο (V/m). Τα μαγνητικά πεδία παράγονται από το ρεύμα και όπως προηγουμένως, όσο μεγαλύτερο το ρεύμα, τόσο μεγαλύτερο το μαγνητικό πεδίο. Τα μαγνητικά πεδία μετριούνται σε μικροτέσλα (μt). Τα ηλεκτρικά πεδία δεν μπορούν να διαπεράσουν αντικείμενα και γενικότερα κατασκευές, σε αντίθεση με τα μαγνητικά πεδία, τα οποία διαπερνούν τα περισσότερα αντικείμενα. 123

135 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ - ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εκδώσει μία σύσταση όσον αφορά περιορισμούς στην έκθεση του ανθρώπου σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Σύμφωνα με αυτήν, τα όρια είναι 100μT για μαγνητικά πεδία και 5000 V/m για ηλεκτρικά πεδία. Επίσης όρια έχουν οριστεί για το ελάχιστο ύψος που πρέπει να έχουν οι εναέριες γραμμές μεταφοράς Σε κάποιες χώρες τέλος, η νομοθεσία απαγορεύει την κατασκευή νέων κατοικιών κοντά σε γραμμές μεταφοράς. Ένας μεγάλων πυλώνας γραμμής μεταφοράς 400kV παράγει περίπου 5-10μT ακριβώς κάτω από τη γραμμή και περίπου V/m. Αυτά τα επίπεδα πέφτουν όσο μεγαλώνει η απόσταση από τη γραμμή. Για παράδειγμα, περί τα 25m μακριά από τον πυλώνα, το μαγνητικό πεδίο υπολογίζεται ότι είναι 5μT και το ηλεκτρικό πεδίο ανάμεσα σε 200 και 500V/m. Τα υπόγεια καλώδια παράγουν υψηλότερα μαγνητικά πεδία ακριβώς από πάνω τους στην επιφάνεια του εδάφους, σε σχέση με τις εναέριες γραμμές μεταφοράς. Αυτό είναι αναμενόμενο, καθώς η απόσταση μεταξύ του καλωδίου και του επιπέδου του εδάφους είναι μικρότερη από την αντίστοιχη των εναέριων γραμμών. Παραδείγματος χάρη, ένα υπόγειο καλώδιο 400kV παράγει περισσότερο από 30μT στο επίπεδο του εδάφους. Στα 2 m από το έδαφος το μαγνητικό πεδίο πέφτει στα 10μT και μειώνεται ταχύτατα όσο απομακρυνόμαστε από το καλώδιο. Τέλος, εξαιτίας των υλικών μόνωσης και του εδάφους, τα υπόγεια καλώδια δεν παράγουν καθόλου ηλεκτρικό πεδίο ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΝΑΕΡΙΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ ΜΕ ΥΠΟΓΕΙΑ ΚΑΛΩΔΙΑΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Στις περισσότερες χώρες ανά τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας, το συντριπτικά μεγαλύτερο ποσοστό του δικτύου μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας καλύπτεται από εναέριες γραμμές. Παρ όλα αυτά, τα τελευταία χρόνια γίνεται προσπάθεια να υπερτονιστούν τα πλεονεκτήματα των υπόγειων δικτύων μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Στην κατεύθυνση αυτή κινείται και η οδηγία από την ICFCONSULTING προς την Ευρωπαϊκή Ένωση με τίτλο «Επισκόπηση των προοπτικών υπογείωσης των ηλεκτρικών δικτύων στην Ευρώπη». 124

136 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 9.1.ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ Στις στο πλαίσιο της εκπόνησης της πτυχιακής μας εργασίας επισπευτήκαμε τον Ατμοηλεκτρικό Σταθμό (ΑΗΣ) Κομοτηνής. Εκεί μας υποδέχτηκε ο Κ. Στρατηγόπουλος Περικλής (Τομεάρχης Συντήρησης της Μονάδας) κα ύστερα από έναν μικρό διάλογο γνωριμίας βγήκαμε για την ξενάγηση του σταθμού, και είδαμε τα παρακάτω μέρη του σταθμού: Εικόνα 9.1.: Ατμοηλεκτρικός σταθμός Κομοτηνής 1. Σταθμός Φυσικού Αερίου 1. 1.α. Σταθμός Φυσικού Αερίου (ΑΗΣ) 2. Δεξαμενές πετρελαίου 3. Αεριοστρόβιλοι 4. Θάλαμος θερμικού ελέγχου 5. Τομέας χημικήςτεχνολογίας & περιβάλλοντος 6. ΠύργοςΨύξης 7. Ξενώνας 8. Κτίριοδιοίκησης 125

137 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 9. Συγκρότημα κατεργασίας υγρών βιομηχανικών αποβλήτων 10. Λέβητες ανάκτησης 11. Υποσταθμός 150 kv Μετά το τέλος της ξενάγησης προέκυψαν οι εξής απορίες τις οποίες μας απάντησε ο κ. Στρατηγόπουλος: 1. Ποιον τρόπο παραγωγής ο ΑΗΣ Κομοτηνής (συνδυασμένου ή ανοιχτού κύκλου); Και τι ισχύ παράγουν οι αεριοστρόβιλοι; Αυτή η μονάδα παραγωγής είναι συνδυασμένου κύκλου η οποία αποτελείται από: ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΟ Ν ο 11 ΙΣΧΥΟΣ 157,5 MW ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΟ Ν ο 12 ΙΣΧΥΟΣ 157,5 MW ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟ ΙΣΧΥΟΣ 169,6 MW 2. Ποσό ισχύ παράγει η μονάδα; Η συνολική ισχύς που παράγει με καύση φυσικού αερίου είναι 484,6 MW ακαθάριστη ισχύ και 476,3 MW καθαρή ισχύ. 3. Τι βαθμό απόδοσης έχει ο ΑΗΣ Κομοτηνής; Ο βαθμός απόδοσης του ΑΗΣ με καύση φυσικού αερίου ήταν 52,58% την πρώτη περίοδο λειτουργίας του και τώρα έχει μειωθεί στα 50,8%. Ενώ με την καύση πετρελαίου είχαμε βαθμό απόδοσης 48,5% και έχει μειωθεί στα 43,3%. 4. Ποια είναι η μέγιστη ισχύς που παράγει ο αεριοστρόβιλος; Και ποια είναι η ημερήσια κατανάλωση του; Η μέγιστη ισχύ που παράγει ο αεριοστρόβιλος είναι 157,5 MW και η ημερήσια κατανάλωση του είναι περίπου Nm 3 5. Ποια η χωρητικότητας των δυο (2) δεξαμενών πετρελαίου και ποια η ημερήσια κατανάλωση; Οι δυο δεξαμενές αποθήκευσης είναι συνολικής χωρητικότητας είναι m Ποιες είναι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της μονάδας; Ποιες είναι οι εκπομπές αερίων ρύπων και σωματιδίων; 126

138 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Εικόνα 9.2.: Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ατμοηλεκτρικού σταθμού Κομοτηνής 7. Ποια είναι τα μέτρα που λαμβάνονται για την μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων; Από τις εκπομπές αερίων ρύπων και σωματιδίων: Χρήση του φυσικού αερίου, η καύση του οποίου δίνει περιορισμένες εκπομπές NO X (<50mgr/Nm 3 ) και αμελητέες εκπομπές σωματιδίων. Ειδικοί Περιβαλλοντικοί Καυστήρες. Σύστημα Ψεκασμού αφαλατωμένουνερού. Από τις εκπομπές υγρών αποβλήτων: Συγκρότημα Κατεργασίας Υγρών Βιομηχανικών Αποβλήτων. 8. Ποιος είναι ο σκοπός του χημείου; Ο σκοπός του χημείου είναι η αφαλάτωση και η αποσκλήρυνση νερού. 9. Ποια η διαδικασία τις αποσκλήρυνσης του νερού και που χρησιμοποιείται; Αποσκλήρυνση ακατέργαστου νερού Απομάκρυνση ανθρακικών αλάτων. Φιλτράρισμα ξένωνουσιών. Αποθήκευση σε 2*3.000 m 3 Δεξαμενές Decarbonated. Παροχή Αποσκληρυμένουνερού: 127

139 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣτοΣύστημα ΨυκτικούΝερού. ΣτοΣύστημα Αφαλάτωσης. 10. Ποια η διαδικασία αφαλάτωσης του νερού και που χρησιμοποιείται; Αφαλάτωση νερού: Απομάκρυνσητων αλάτων. Αποθήκευση Αφαλατωμένου νερού σε 2*1.500 m 3 Δεξαμενές. Παροχή Αφαλατωμένου νερού με αντλίες (2*100%): ΣτονΒοηθητικόΛέβητα. Στο Σύστημα Κλειστού Κυκλώματος Νερού. ΣτονΣυμπυκνωτή. Παροχή Αφαλατωμένου νερού με αντλίες (2*50%): Στους δύο (2) GT για εκπομπών NO X. 11. Από πού καλύπτει τις ανάγκες για νερό ο ΑΗΣ Κομοτηνής; Η μονάδα καλύπτει τις ανάγκες τις για νερό από το φράγμα Γρατινής που απέχει 13,5 km από την μονάδα. 12. Ποια τα χαρακτηριστικά του πύργου ψύξης; Τα χαρακτηριστικά του πύργου ψύξης είναι: Μέγιστη ικανότητα ψύξης νερού m 3 /h Πλήρωση 50 m 3 /h Εξάτμιση 350 m 3 /h 13. Ποια τα χαρακτηριστικά της BLACKSTARTDIESEL; ΤΥΠΟΣ ΜΗΧΑΝΗΣ: CATERPILLAR ΙΣΧΥΣ: kva / kw ΤΑΧΥΤΗΤΑ: RPM ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ: 50 Hz 14. Τιείναι το Light Diesel Oil; Το lightdieseloil ανήκει στην Γ κατηγορία καυσίμων με σημείο ανάφλεξης άνω των 66 ο C. Είναι ένα μείγμα αποσταγμένων συστατικών και μια μικρή ποσότητα υπολειμματικών συστατικών. 15. Ποιες είναι η λειτουργίες του σταθμού Φυσικού αερίου; 128

140 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Μείωση πίεσης από 28,1 σε 25,1 bar. Προθέρμανση από 4,9 ο C σε 132 ο C. Αφύγρανση. Καθαρισμός. 16. Ποια είναι η τάση εξόδου τις γεννήτριας; Η τάση εξόδου της γεννήτριας είναι 15,75 kv και μεταφέρεται στον υποσταθμό όπου μετασχηματίζεται στα 150 kv. 17. Πότε λειτουργεί ο ΑΗΣ Κομοτηνής; Ο ατμοηλεκτρικός σταθμός λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια στην Ελλάδα ή στις γειτονικές χώρες ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΑΚΕΤΑΣ Στα πλαίσια της εκπόνησης της παρούσας πτυχιακής εργασίας κατασκευάστηκε μια μακέτα της Θράκης η οποία υποδεικνύει της τοποθεσίες όπου υπάρχουν σταθμοί παραγωγήςηλεκτρικής ενέργειας (φωτοβολταϊκά πάρκα, ΑΗΣ, αιολικά πάρκα), τις γραμμές μεταφοράς (400 / 150 / 66 kv), υποσταθμούς και διάφορες καταναλώσεις (πόλης, χωριά) όπως φαίνονται στις εικόνες 9.3 (α), 9.3 (β), 9.3 (γ) Εικόνα 9.3 (α): Μακέτα Θράκης 129

141 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Εικόνα 9.3 (β): Παραγωγή και μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας Εικόνα 9.3 (γ): Σταθμοί παραγωγής, υποσταθμοί και καταναλώσεις Θρακης 130