Διπλωματική Εργασία. Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Παναγιώτη Α. Μπακή. Με Αριθμό Μητρώου του Τμήματος:

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Διπλωματική Εργασία. Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Παναγιώτη Α. Μπακή. Με Αριθμό Μητρώου του Τμήματος:"

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Διπλωματική Εργασία Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Παναγιώτη Α. Μπακή Με Αριθμό Μητρώου του Τμήματος: 6577 Θέμα: «Έλεγχος Αιολικού Συστήματος Μεταβλητών Στροφών με Πολυπολική Σύγχρονη Μηχανή Μόνιμου Μαγνήτη Συνδεδεμένη στο Δίκτυο μέσω ac/dc/ac Μετατροπέα Ισχύος» Επιβλέπων Αντώνιος Θ. Αλεξανδρίδης Καθηγητής Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: /2012 Πάτρα, Ιανουάριος 2012.

2

3 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η Διπλωματική Εργασία με Θέμα: «Έλεγχος Αιολικού Συστήματος Μεταβλητών Στροφών με Πολυπολική Σύγχρονη Μηχανή Μόνιμου Μαγνήτη Συνδεδεμένη στο Δίκτυο μέσω ac/dc/ac Μετατροπέα Ισχύος» Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Παναγιώτη Α. Μπακή Με Αριθμό Μητρώου του Τμήματος: 6577 Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάστηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις: / /20. Ο Επιβλέπων Ο Διευθυντής του Τομέα Αντώνιος Θ. Αλεξανδρίδης Καθηγητής Αντώνιος Θ. Αλεξανδρίδης Καθηγητής

4

5 Στην οικογένεια μου.

6

7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ I ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω εγκάρδια όλους όσους βοήθησαν για την ολοκλήρωση της παρούσης εργασίας και συνέδραμαν με κάθε τρόπο στην προσπάθεια αυτή. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή μου τον κ. Α. Θ. Αλεξανδρίδη για την βοήθεια και την καθοδήγηση που μου παρείχε. Τέλος, θα ήθελα να δώσω θερμές ευχαριστίες στον διδακτορικό φοιτητή του Τμήματος κ. Μ. Μπουρδούλη για την πολύ υπομονή του, την εγκάρδια βοήθεια του και την πολύτιμη υποστήριξη του στα δύσκολα σημεία της παρούσης εργασίας.

8

9 ΕΙΣΑΓΩΓΗ III ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι σύγχρονες αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις καθώς και η αυξανόμενη μόλυνση του περιβάλλοντος είναι οι κύριοι λόγοι που κάνουν τα αιολικά συστήματα να χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο στη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα αιολικά συστήματα αξιοποιούν την κινητική ενέργεια του ανέμου. Ανάλογα με την τεχνολογία που εφαρμόζουν χωρίζονται σε επιμέρους κατηγορίες. Στη παρούσα εργασία θα μελετήσουμε ένα αιολικό σύστημα μεταβλητών στροφών που χρησιμοποιεί Σύγχρονη Μηχανή Μόνιμου Μαγνήτη (ΣΜΜΜ). Η απήχηση της ΣΜΜΜ στα αιολικά συστήματα διαρκώς αυξάνει. Αυτό οφείλεται κυρίως στην απουσία κιβωτίου ταχυτήτων, δακτυλιοφόρου δρομέα και εξωτερικής διεγέρσεως, που προσφέρουν οι μηχανές αυτές. Πράγμα που σημαίνει αυξημένη αξιοπιστία και απόδοση. Στην εργασία αυτή θα μοντελοποιήσουμε και θα προσομοιώσουμε, σε περιβάλλον Matlab/Simulink, το αιολικό σύστημα που περιγράψαμε παραπάνω. Στο σύστημα αυτό θα εφαρμόσουμε μια στρατηγική ελέγχου που μεγιστοποιεί την παραγόμενη ενέργεια ρυθμίζοντας κατάλληλα τις στροφές της μηχανής. Τέλος, θα παραθέσουμε τα αποτελέσματα μαζί με ένα σύντομο σχολιασμό και θα εξάγουμε ορισμένα συμπεράσματα. ABSTRACT Today s increased energy needs and the increasing environmental pollution are the main reasons which make wind systems more usable in electric energy production. Wind systems use the kinetic energy of the wind. Depending on the technology they apply, they are divided into certain categories. In the present project we will study a varying speed wind system which uses a Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG). The popularity of the PMSG in wind systems is continuously increasing. This is mainly due to the absence of gear box, wound rotor and external excitation which offer such machines. This means increased reliability and efficiency. In this project we will model and simulate, in Matlab/Simulink environment, the wind system described above. In this system we will apply a control strategy which maximizes the produced energy by regulating appropriately the speed of the machine. Finally, we will demonstrate the results among with a brief comment and we will extract some conclusions.

10

11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ V ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στη παρούσα διπλωματική εργασία θα ασχοληθούμε με ένα αιολικό σύστημα μεταβλητών στροφών που χρησιμοποιεί μια σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη (PMSG) και ένα σύστημα δύο μετατροπέων, πλήρους κλίμακας, πλάτη με πλάτη. Θα προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε μια στρατηγική, ώστε να ελέγξουμε τις στροφές του συστήματος, για να επιτύχουμε την μέγιστη παραγωγή ισχύος από το σύστημα. Τέλος, θα υλοποιήσουμε το παραπάνω σύστημα σε περιβάλλον Matlab/Simulink και θα το προσομοιώσουμε για διάφορες μεταβολές στην ταχύτητα του ανέμου. Ούτως ώστε να δούμε πως συμπεριφέρεται η δεδομένη στρατηγική ελέγχου που εφαρμόσαμε και να μπορέσουμε να εξάγουμε κάποια συμπεράσματα. Στο πρώτο Κεφάλαιο θα ασχοληθούμε με το ενεργειακό πρόβλημα που απασχολεί ολοένα και περισσότερο την επικαιρότητα. Θα αναλύσουμε τους περιβαλλοντολογικούς παράγοντες που συντελούν στην αναζήτηση νέων πηγών ενέργειας πιο φιλικών προς το περιβάλλον και τη φύση, σ αυτές που ονομάζουμε Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Στη συνέχεια, θα κάνουμε μια αναφορά σε όλες τις ΑΠΕ που χρησιμοποιούνται σήμερα και θα κλείσουμε το Κεφάλαιο αυτό με την ποιοτική παρουσίαση της αιολικής ενέργειας και τους λόγους (οικονομικούς, τεχνικούς, περιβαλλοντολογικούς) που μας ωθούν στην αξιοποίηση της. Στο δεύτερο Κεφάλαιο θα ασχοληθούμε με την αναλυτική μαθηματική περιγραφή της αιολικής ενέργειας και τα βασικά χαρακτηριστικά ενός αιολικού συστήματος. Στη συνέχεια, θα παραθέσουμε τους διάφορους τύπους ανεμογεννητριών που χρησιμοποιούνται στα αιολικά συστήματα σήμερα και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που ο καθένας παρουσιάζει. Τέλος, θα κλείσουμε αυτό το Κεφάλαιο με μια σύντομη, αλλά περιεκτική περιγραφή στις μεθόδους ελέγχου που χρησιμοποιούνται σήμερα στις ανεμογεννήτριες. Στο τρίτο Κεφάλαιο θα παρουσιάσουμε την σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη μαζί με το πλήρες μαθηματικό της μοντέλο. Στη συνέχεια, θα μεταφερθούμε στο στρεφόμενο σύστημα d q δύο καθέτων αξόνων, μέσω του μετασχηματισμού Park, που μας προσφέρει απλούστευση των εξισώσεων και ευκολία στον έλεγχο. Κατόπιν, θα αναλύσουμε μαθηματικά μια από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στον έλεγχο της ΣΜΜΜ και στηρίζονται σε γραμμικό PI έλεγχο. Για τη μέθοδο αυτή θα εξάγουμε αναλυτικές σχέσεις για τον καθορισμό των κερδών των ελεγκτών. Τέλος, θα τελειώσουμε το Κεφάλαιο αυτό με μια συνοπτική ανασκόπηση όλων των εξισώσεων που χρησιμοποιήθηκαν για την υλοποίηση του μοντέλου της ΣΜΜΜ στο περιβάλλον Matlab/Simulink. Στο τέταρτο και τελευταίο Κεφάλαιο θα παραθέσουμε τα τεχνικά χαρακτηριστικά του συστήματος που χρησιμοποιήσαμε στην προσομοίωση,

12 VI ΕΙΣΑΓΩΓΗ καθώς και τα αριθμητικά κέρδη των ελεγκτών, όπως αυτά προέκυψαν από τις σχέσεις που εξήχθησαν στο προηγούμενο Κεφάλαιο και τα δεδομένα του συγκριμένου συστήματος. Τέλος, ακολουθούν τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μαζί με ένα σύντομο σχολιασμό και μερικά συμπεράσματα.

13 ΕΙΣΑΓΩΓΗ VII ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 1.1 Το Ενεργειακό Πρόβλημα Τα Αίτια Το Φαινόμενο Του Θερμοκηπίου Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Τα Είδη Τα Πλεονεκτήματα των ΑΠΕ Η Αιολική Ενέργεια ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 2.1 Η Περιγραφή του Ανέμου Το Βήμα του Πτερυγίου Κατηγορίες Ανεμογεννητριών Τύποι Ανεμογεννητριών Οι Ανεμογεννήτριες Σταθερών Στροφών Οι Ανεμογεννήτριες Μεταβλητών Στροφών Χαρακτηριστικά Μεγέθη Ανεμογεννητριών Η Διασύνδεση των Αιολικών Πάρκων Ο Έλεγχος στις Ανεμογεννήτριες Ο Μηχανικός Έλεγχος Ο Ηλεκτρονικός Έλεγχος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Η ΣΜΜΜ ΚΑΙ Ο ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ 3.1 Οι Εξισώσεις της ΣΜΜΜ Εισαγωγή στη ΣΜΜΜ Ο Μετασχηματισμός Park Οι Εξισώσεις της ΣΜΜΜ στο a b c και στο d q Σύστημα Οι Εξισώσεις του RL Φίλτρου στο a b c και στο d q Σύστημα Ο Έλεγχος της ΣΜΜΜ Η Ρύθμιση των Ελεγκτών Ρεύματος στη Πλευρά της Μηχανής Η Ρύθμιση του Ελεγκτή Ταχύτητας Ο Έλεγχος στη Πλευρά του Δικτύο Η Ρύθμιση των Ελεγκτών Ρεύματος στη Πλευρά του Δικτύου Το Σύστημα της Προσομοίωσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Η ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΙ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΜΜΜ 4.1 Τα Τεχνικά Χαρακτηριστικά του Συστήματος Τα Αποτελέσματα της Προσομοίωσης Συμπεράσματα ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

14

15 Εικόνα 1 Αιολικό πάρκο με ανεμογεννήτριες τύπου Enercon E 126.

16

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ενέργεια και ΑΠΕ 1.1 Το Ενεργειακό Πρόβλημα Τα Αίτια Η αλόγιστη σπατάλη των ενεργειακών πόρων κατά τη διάρκεια των τεσσάρων τελευταίων δεκαετιών οδήγησε στα σημερινά οικονομικά και ενεργειακά αδιέξοδα. Η σπατάλη αυτή οφείλεται κυρίως στη τεράστια παγκόσμια βιομηχανία των ανεπτυγμένων χωρών και στη ραγδαία εξελισσόμενη των αναπτυσσομένων οικονομιών καθώς και στην υπερκαταναλωτική νοοτροπία της σύγχρονης κοινωνίας. Ο κόσμος σήμερα έχει ανάγκη από ενέργεια εν προκειμένω ηλεκτρική, που είναι μια μορφή καθαρής ενέργειας φιλικής προς το περιβάλλον, σε επαρκείς ποσότητες. Επίσης, απαραίτητη είναι η καλή ποιότητα της παρεχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, μιας και τα σύγχρονα δίκτυα είναι φορτωμένα με μια πληθώρα ηλεκτρονικών συσκευών. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, που σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα ζωής και το βιοτικό επίπεδο των ανθρώπων, έχει αυξηθεί τρομακτικά τα τελευταία χρόνια. Συγκεκριμένα, το ⅓ της παγκόσμιας παραγόμενης ενέργειας μετατρέπεται σε ηλεκτρική και από εκεί αξιοποιείται ανάλογα για φωτισμό, κίνηση και θέρμανση. Εάν και για την τελευταία δραστηριότητα προτιμούμε άλλες μορφές πιο κατάλληλες, που δεν απαιτούν την ενδιάμεση μετατροπή σε ηλεκτρική μορφή, όπως το φυσικό αέριο. Η παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση εικοσαπλασιάστηκε τα τελευταία 100 χρόνια. Κυρίαρχο ρόλο στην παγκόσμια καταναλισκόμενη ενέργεια έχουν οι Η.Π.Α. με ένα ποσοστό 23%, πράγμα που συμφωνεί με το γεγονός ότι υψηλό

18 2 1.1 ΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ βιοτικό επίπεδο συνεπάγεται και υψηλή κατανάλωση σε ενέργεια. Το 2008 η παγκόσμια καταναλισκόμενη ενέργεια αντιστοιχούσε σε 474 EJ (=132,000 TWh), όπου E= Σύμφωνα με στοιχεία του IEA (International Energy Agency), η μέση κατανάλωση ενέργειας ανά άτομο αυξήθηκε κατά την περίοδο κατά 10%. Ενώ, η αντίστοιχη αύξηση του πληθυσμού της Γης, την ίδια περίοδο, ήταν 27%. Προέλευση αυτής της καταναλισκόμενης ενεργείας σε παγκόσμιο επίπεδο είναι το πετρέλαιο με ποσοστό 35%, ακολουθεί ο άνθρακας και το φυσικό αέριο με ποσοστό 22% και 21% αντίστοιχα και στη συνέχεια έχουμε ένα 16% από τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Όμως, αυτό το 16% προέρχεται κυρίως από βιομάζα (10%) και έτσι απομένει μόνο ένα μικρό ποσοστό (περί το 6%) για τις κατεξοχήν ΑΠΕ. Όμως, και από τις κατεξοχήν ΑΠΕ το μεγαλύτερο μέρος προέρχεται από υδροηλεκτρικά (3.4%) και έτσι αφήνει ένα πολύ μικρό ποσοστό (2.8%) για αιολικά και φωτοβολταϊκά και άλλες σύγχρονες ΑΠΕ. Το υπόλοιπο 6% της παγκόσμιας ενέργειας συμπληρώνεται από την πυρηνική ενέργεια. Τα ίδια στοιχεία για την παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δείχνουν πως οι ανανεώσιμες πηγές συνεισφέρουν κατά 19%, εκ του οποίου το 16% προέρχεται από υδροηλεκτρικά και μόνο το 3% από άλλες ανανεώσιμες. Στο σχήμα 1.1 βλέπουμε την προέλευση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη. Από το σχήμα αυτό παρατηρούμε ότι ενώ το 1971 το 49% της ηλεκτρικής ενέργειας της Ευρώπης παραγόταν από άνθρακα, το 2008 μόνο το 28% της ηλεκτρικής ενέργειας παραγόταν από την πηγή αυτή. Επίσης, οι ΑΠΕ ενώ το 1971 αποτελούσαν το 17% περίπου της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και απαρτίζονταν μόνο από υδροηλεκτρικά έργα, το 2008 αποτελούσαν και πάλι το 17%, αλλά αυτή τη φορά έχουμε την συμμετοχή και της γεωθερμικής, της ηλιακής και της αιολικής ενέργειας καθώς και της βιομάζας. Όπως αντιλαμβανόμαστε υπάρχει αρκετό περιθώριο για την ανάπτυξη σύγχρονων υποδομών σε φωτοβολταϊκά και εν προκειμένω σε αιολικά συστήματα.

19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 3 Σχήμα 1.1 Η προέλευση ηλεκτρικής ενέργειας για την Ε.Ε. κατά τα έτη 1971 και 2008 (Ε.Ε. των 27). (Πηγή EWEA) Η άποψη πως θα πρέπει να κινηθούμε προς αυτήν την κατεύθυνση ενισχύεται και από τις πάμπολλες κοινωνικές αντιδράσεις που έχει εγείρει η χρήση της πυρηνικής ενέργειας λόγω του κινδύνου πυρηνικών ατυχημάτων που ενέχει η λειτουργιά ενός πυρηνικού εργοστασίου. Παρά τις σύγχρονες μεθόδους ελέγχου που διαθέτουμε για την ασφαλή λειτουργία τέτοιων εργοστασίων δεν έχουμε παντελώς εξαλείψει τον κίνδυνο ενός πυρηνικού ατυχήματος. Μερικά θλιβερά τέτοια γεγονότα είναι το παλαιότερο ατύχημα του Chernobyl και το πρόσφατο ατύχημα στην Fukushima. Οι συνέπειες μόλυνσης του περιβάλλοντος από ένα τέτοιο ατύχημα είναι ανυπολόγιστες, τρομακτικές και χρόνιες. Οι κάτοικοι των γύρω περιοχών κινδυνεύουν από ανίατες παθήσεις. Για τον λόγο αυτό δεν θα πρέπει να επενδύουμε στην εξάπλωση της πυρηνικής ενέργειας, αλλά μάλλον στον περιορισμό της. Από την άλλη πλευρά, οι συνέπειες μόλυνσης του περιβάλλοντος από την καύση του πετρελαίου, του άνθρακα, του λιγνίτη και άλλων ορυκτών καυσίμων δεν μπορούν να θεωρηθούν αμελητέες μιας και παράγουν τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα, που όπως θα εξηγηθεί παρακάτω έχει καταστροφικές περιβαλλοντολογικές συνέπειες. Μερικά στατιστικά στοιχεία πάνω στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στη χώρα μας δεικνύουν πως μια σύγχρονη λιγνιτική ηλεκτροπαραγωγική μονάδα εκπέμπει περίπου 1 τόνο διοξειδίου του άνθρακα ανά MWh παραγόμενης ενέργειας. Αυτό το στοιχειό σε συνδυασμό με το γεγονός ότι σύμφωνα με τους κανόνες που έχει θέσει η Ευρωπαϊκή Ένωση θα αναγκαζόμαστε να πληρώνουμε δικαιώματα μόλυνσης δημιουργεί σοβαρά προβλήματα. Με σημερινά δεδομένα τα δικαιώματα μόλυνσης κυμαίνονται γύρω στα 25 ανά εκπεμπόμενο τόνο διοξειδίου του άνθρακα, Το κόστος μόλυνσης μεταφράζεται σε ένα ποσό ύψους 1.4 δισ. το χρόνο. Κόστος που θα

20 4 1.1 ΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ αναγκάζεται να καταβάλει η Δ.Ε.Η.. Το Ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα είναι δομημένο ως εξής: έχουμε 12.7 GW εγκατεστημένη ισχύ και μια παραγωγή της τάξης των 60,000 GWh ανά έτος. Συγκριτικά, η αντίστοιχη παγκόσμια παραγωγή σε ηλεκτρική ενέργεια ανά έτος ανέρχεται σε 23 τρισ. GWh. Από τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε πόσο μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα εκπέμπονται κάθε χρόνο στην ατμόσφαιρα ανά το κόσμο. Τα παραπάνω στοιχεία σε συνδυασμό με την ανάλυση του προβλήματος που δημιουργεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου, που ακολουθεί παρακάτω, συντελούν στο να συμπεράνουμε πως ούτε περιβαλλοντολογικά επιτρεπτό είναι να εκπέμπουμε με αυτούς τους ρυθμούς διοξείδιο του άνθρακα και άλλους ρύπους για την κάλυψη των ενεργειακών μας αναγκών, ούτε οικονομικά αποδεκτό να ξοδεύουμε τέτοια ποσά για εξαγορά ρύπων και αποκατάστασης του περιβάλλοντος και της δημόσιας υγείας. Αλλά, μας ωθούν στο να στραφούμε προς μια άλλη φιλική προς το περιβάλλον μορφή ενέργειας που θα απαιτήσει ναι μεν κάποιο αρχικό κόστος υποδομών, θα εξασφαλίσει όμως την βιωσιμότητα του πλανήτη Το Φαινόμενο του Θερμοκηπίου Το φαινόμενο του θερμοκηπίου οφείλεται σε ορισμένα αέρια τα οποία περιβάλλουν την ατμόσφαιρα της Γης. Τα αέρια αυτά απορροφούν μέρος της επανεκπεμπόμενης υπέρυθρης ακτινοβολίας από την Γη προς το διάστημα με αποτέλεσμα να θερμαίνουν την επιφάνεια της Γης και τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Μ αυτόν τον τρόπο, δεν επιτρέπουν τη θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης να φτάσει σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, όπως αυτές που επικρατούν στη μεσόσφαιρα ένα από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε απόσταση km από την επιφάνεια της Γης. Οι θερμοκρασίες που επικρατούν στη μεσόσφαιρα είναι οι χαμηλότερες θερμοκρασίες που απαντώνται στη Γη και κυμαίνονται από 85 έως 100. Επομένως, το φαινόμενο του θερμοκηπίου δεν έχει από μόνο του αρνητική σημασία, αλλά θετική. Όμως, η παρέμβαση του ανθρωπίνου στοιχείου τις τελευταίες δεκαετίες οδήγησε στην υπερβολική αύξηση κάποιων αερίων του θερμοκηπίου και κυρίως του διοξειδίου του άνθρακα, με συνέπεια την αφύσικη αύξηση της θερμοκρασίας. Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι οι υδρατμοί (H20) που δημιουργούν το 36 70% του φαινομένου, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που δημιουργεί το 9 26%, το μεθάνιο (CH4) που δημιουργεί το 4 9%, τα οξείδια του αζώτου, οι χλωροφθοράνθρακες (CFCs) και το όζων (O3) που δημιουργεί το 3 7%. Η κατάχρηση γεωργικών φαρμάκων και λιπασμάτων καθώς και η καύση πετρελαίου, άνθρακα, λιγνίτη και άλλων ορυκτών καυσίμων για ενεργειακούς

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 5 σκοπούς αύξησαν τις συγκεντρώσεις των αερίων αυτών στην ατμόσφαιρα. Συγκεκριμένα, το διοξείδιο του άνθρακα έχει αυξηθεί κατά 36% από το 1750 και το μεθάνιο κατά 148%, με αποτέλεσμα να αυξάνεται διαρκώς η θερμοκρασία της Γης. Η καύση ορυκτών καυσίμων τα τελευταία 20 χρόνια οφείλεται για τα ¾ της αύξησης του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, ενώ για το υπόλοιπο ¼ ευθύνεται η καταστροφή των δασών. Εκτιμάται πως η θερμοκρασία της Γης έχει αυξηθεί κατά 0.8 τα τελευταία 100 χρόνια, με τα ⅔ της αλλαγής να συμβαίνουν μόλις τις τρεις τελευταίες δεκαετίες. Στο σχήμα 1.2 βλέπουμε την παγκόσμια μέση θερμοκρασιακή μεταβολή από το 1880 έως το 2010, σε σχέση με τη μέση θερμοκρασία της περιόδου Η μαύρη γραμμή είναι η μέση ετήσια θερμοκρασία, ενώ η κόκκινη είναι η μέση τιμή της πενταετίας. Οι πράσινες γραμμές είναι ανακρίβειες στις μετρήσεις. Σχήμα 1.2 Η παγκόσμια μέση θερμοκρασιακή μεταβολή από το 1880 έως σήμερα. (Πηγή NASA GISS) Οι προβλέψεις όμως για τη θερμοκρασιακή μεταβολή τα επόμενα 100 χρόνια κάνουν λόγο για αυξήσεις της τάξης των για τις ελάχιστες εκπομπές σε διοξείδιο του άνθρακα (σενάριο καλύτερης περίπτωσης) και των για τις μέγιστες (σενάριο χειρότερης περίπτωσης). Στο σχήμα 1.3 φαίνεται μια εκτίμηση για την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της περιόδου σε σχέση με την μέση θερμοκρασία της περιόδου , όπως αυτή προκύπτει από το κλιματικό μοντέλο HadCM3.

22 6 1.1 ΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ Σχήμα 1.3 Η πρόβλεψη της επιφανειακής αύξησης της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του 21 ου αιώνα σύμφωνα με το κλιματικό μοντέλο HadCM3. Η μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας θα έχει σαν αποτέλεσμα το λιώσιμο των πάγων στις πολικές περιοχές και πιθανή αύξηση των υποτροπικών ερήμων. Ήδη τεράστια παγόβουνα αποκόβονται και κατευθύνονται σε νοτιότερα πλάτη όπου και λιώνουν αυξάνοντας την στάθμη της θάλασσας και απειλώντας το ζωικό βασίλειο της περιοχής. Εκτιμάται ότι η στάθμη της θάλασσας έχει ανέβει cm τα τελευταία 100 χρόνια και σύμφωνα με τον IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) θα αυξηθεί cm στα επόμενα 100 χρόνια. Στο σχήμα 1.4 βλέπουμε την μέση μεταβολή του πάχους των παγετώνων στις πολικές περιοχές (σε εκατοστά ανά έτος) και τη συνολική μεταβολή του πάχους τους (σε μέτρα) από το 1950 και έπειτα. Σύμφωνα με δορυφορικές μετρήσεις εκτιμάται ότι οι παγετώνες στην Αρκτική Θάλασσα μειώνονται με ρυθμό 11.5% ανά δεκαετία, σε σχέση με το μέσο όρο της περιόδου Ακόμα, πολλά είδη του ζωικού βασιλείου απειλούνται με εξαφάνιση λόγω της συντελούμενης κλιματικής αλλαγής. Επιπλέον, πρόσθετη κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει ορισμένα οικοσυστήματα όπως η τούνδρα και οι κοραλλιογενείς ύφαλοι.

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 7 Σχήμα 1.4 Η μέση μεταβολή ανά έτος και η συνολική μέση μεταβολή του πάχους των παγετώνων από το Οι κλιματικές αλλαγές στον πλανήτη είναι πλέον εμφανείς (θερμότερα καλοκαίρια, ψυχρότεροι χειμώνες, ερημοποίηση μεγάλων περιοχών του πλανήτη, το φαινόμενο El Niño κ.α.). Επιπλέον, τα ακραία καιρικά φαινόμενα συνεχώς αυξάνουν (ορμητικές καταιγίδες, σφοδρές υδατοπτώσεις, πλημμύρες ποταμών, καταστροφικοί τυφώνες, φονικά τσουνάμι κ.τ.λ.). Όλα αυτά είναι αποτέλεσμα της κακής διαχείρισης που έκανε τόσα χρόνια ο άνθρωπος. Οι ενεργειακοί πόροι κατασπαταλήθηκαν και το περιβάλλον δεν λογαριάστηκε καθόλου. Τα δάση κατακάηκαν χωρίς να ληφθεί ειδική μέριμνα για την προστασία και την διαφύλαξη τους. Ακόμα και σήμερα κάθε καλοκαίρι καίγονται χιλιάδες στρέμματα δασικής έκτασης. Αυτή τη στιγμή επομένως βιώνουμε τις δραματικές συνέπιες των λάθος επιλογών και πολιτικών που ακολουθήσαμε τις τελευταίες δεκαετίες Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) Τα Είδη Με τον όρο Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) εννοούμε εκείνες τις πηγές ενεργείας οι οποίες παραμένουν αναλλοίωτες χρονικά ως προς τα αποθέματα τους. Είναι πρακτικά ανεξάντλητες και επηρεάζονται μόνο από τις εκάστοτε καιρικές συνθήκες. Τις διακρίνουμε στα παρακάτω είδη: Ηλιακή Ενέργεια: Είναι η κατεξοχήν Ανανεώσιμη Πηγή Ενέργειας μιας και όλες οι άλλες πηγές ενέργειας σ αυτήν οφείλουν την ύπαρξη τους.

24 8 1.2 ΟΙ ΑΠΕ Εξαίρεση αποτελούν η γεωθερμική, η πυρηνική και η παλιρροιακή. Εκτιμάται, ότι η ισχύς που φτάνει στην επιφάνεια της Γης από τον Ήλιο είναι 174 PW (P=10 15 ). Η ηλιακή ενέργεια δυστυχώς είναι λίγο προβληματική στην εκμετάλλευση της μέχρι σήμερα αν και τον τελευταίο καιρό γίνονται αξιόλογες προσπάθειες με την φωτοβολταϊκή τεχνολογία. Η εκμετάλλευση της γίνεται με δύο κυρίως τρόπους: (α.) με φωτοβολταϊκά συστήματα, που μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική και (β.) με ηλιακά θερμικά συστήματα, τα οποία μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε θερμική μέσω συγκεντρωτικών κατόπτρων ή κάποιας άλλης μεθόδου και από εκεί μετατρέπεται σε άλλες μορφές. Το κόστος εγκατάστασης της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας παραμένει αρκετά υψηλό και ανέρχεται σε 5000 /kwp περίπου. Η παγκόσμια εγκατεστημένη φωτοβολταϊκή ισχύς ξεπερνά τα 40 GWp. Οι ρυθμοί αύξησης της φωτοβολταϊκής ισχύος είναι 60% ετησίως για τα πέντε τελευταία χρόνια. Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο στο κόσμο βρίσκεται στον Καναδά και είναι ισχύος 95 MWp, ενώ σχεδιάζεται φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 500 MWp στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ. Αιολική Ενέργεια: Είναι η κινητική ενέργεια των ανέμων. Δημιουργείται από τη διαφορά θερμοκρασίας και πιέσεως των αερίων μαζών, οι οποίες αναγκάζονται να κινηθούν. Είναι ανεξάντλητη και σχετικά οικονομική στην εκμετάλλευση της με ένα κόστος εγκατάστασης περίπου 2 εκατ. /MW (στις ΗΠΑ το κόστος εγκατάστασης ήταν 2120 $/kw το 2009 και σημείωσε μια αύξηση 9% σε σχέση με το 2008). Επίσης, η αιολική ενέργεια παράγει μηδενικές εκπομπές σε αέρια του θερμοκηπίου. Το συνολικά διαθέσιμο αιολικό δυναμικό του πλανήτη εκτιμάται πως είναι πέντε φορές μεγαλύτερο από τη σημερινή παγκόσμια παραγωγή ενέργειας ή 40 φορές μεγαλύτερο από τη σημερινή ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Τα αιολικά πάρκα διακρίνονται σε χερσαία και σε υπεράκτια. Οι άνεμοι που πνέουν στα υπεράκτια πάρκα είναι έως και 90% ισχυρότεροι απ αυτούς που πνέουν στα χερσαία. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα όμως των χερσαίων αιολικών πάρκων είναι πως δεν κάνουν πλήρη κάλυψη της έκτασης που χρησιμοποιούν, αλλά μόνο ένα μικρό ποσοστό αυτής, αφήνοντας την υπόλοιπη επιφάνεια ελεύθερη για καλλιέργεια και βοσκή. Στις ΗΠΑ οι κάτοικοι νοικιάζουν τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις για εγκατάσταση αιολικών συστημάτων και πληρώνονται $ για κάθε ανεμογεννήτρια που φιλοξενούν στην έκταση τους. Ένα χερσαίο αιολικό πάρκο μπορεί να απαριθμεί μερικές εκατοντάδες ανεμογεννήτριες και να καταλαμβάνει έκταση εκατοντάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων.

25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 9 Το μεγαλύτερο χερσαίο αιολικό πάρκο στο κόσμο εγκατεστημένης ισχύος MW είναι το Roscoe Wind Farm και βρίσκεται στις ΗΠΑ, ενώ το μεγαλύτερο υπεράκτιο πάρκο έχει εγκατεστημένη ισχύς 340 MW και είναι το Thanet Offshore Wind Project το οποίο βρίσκεται στο Ηνωμένο Βασίλειο. Υπό κατασκευή βρίσκεται το London Array που θα έχει εγκατεστημένη ισχύ 1 GW και φιλοδοξεί να γίνει το μεγαλύτερο υπεράκτιο αιολικό πάρκο στο κόσμο. Η πρώτη ανεμογεννήτρια εγκαταστάθηκε το Μάρτιο του 2011 και η ολοκλήρωση της πρώτης φάσης του έργου εκτιμάται ότι θα έχει επιτευχθεί μέχρι το τέλος του Το πάρκο θα περιλαμβάνει 341 ανεμογεννήτριες των 3.6 MW της εταιρίας Siemens και οι κατασκευαστές υποστηρίζουν ότι θα είναι ικανό να τροφοδοτεί το ¼ του Λονδίνου με ισχύ όταν θα λειτουργεί με τις χαμηλότερες ταχύτητες ανέμου. Βιομάζα: Αποτελεί τη πηγή για το 10% της συνολικής παγκόσμιας ενέργειας. Η βιομάζα προέρχεται κυρίως από ξύλα, αλλά και από επεξεργασμένα ζαχαρότευτλα με τα οποία παράγονται βιοκαύσιμα, όπως βιοαιθανόλη, που είναι φιλικά προς το περιβάλλον. Η βιοαιθανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτούσια ως καύσιμο για τα αυτοκίνητα, αλλά χρησιμοποιείται συνήθως ως προσθετικό της βενζίνης για τη βελτίωση της απόδοσής της. Το 2010 το 2.7% των καυσίμων που χρησιμοποιήθηκαν στις μεταφορές παγκοσμίως ήταν βιοαιθανόλη, ενώ το ίδιο έτος η παραγωγή της βιοαιθανόλης έφτασε τα 86 δισ. λίτρα. Το 2009 παρήχθησαν συνολικά 93 δισ. λίτρα βιοκαυσίμων που ισοδυναμούν με 68 δισ. λίτρα βενζίνης, δηλαδή το 5% της ετήσιας παραγωγής της βενζίνης. Σύμφωνα με τον IEA το 2050 πάνω από το ¼ της παγκόσμιας ζήτησης καυσίμων θα καλύπτεται από βιοκαύσιμα. Σήμερα, σχεδόν όλη η βενζίνη που πωλήται στις ΗΠΑ είναι αναμειγμένη με 10% βιοαιθανόλη ένα μείγμα γνωστό ως E10. Τέλος, όλοι οι κατασκευαστές αυτοκινήτων σήμερα στις ΗΠΑ σχεδιάζουν αυτοκίνητα για δυνατότητα λειτουργίας με πρόσμιξη σε βιοαιθανόλη σε ποσοστό μέχρι και 85% (E85). Γεωθερμική Ενέργεια: Εκμεταλλεύεται κοιτάσματα θερμού αέρα ή ύδατος που αναβλύζουν από την Γη. Δεν είναι ανεξάντλητη, διότι τα αποθέματα αυτά είναι περιορισμένα. Απαντάται κυρίως σε ηφαιστιογενής περιοχές και χρησιμοποιείται κυρίως σε ατμοηλεκτρικούς σταθμούς παραγωγής, όπου αντικαθιστά την πρωτογενή πηγή ενεργείας που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού. Η γεωθερμική ενέργεια λαμβάνεται αξιοποιώντας την θερμότητα της ίδιας της Γης, είτε από βάθος χιλιομέτρων στο φλοιό της Γης σε περιοχές με ενεργή ηφαιστιογενή δραστηριότητα, είτε από ρηχά βάθη όπως οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, που βρίσκονται στα περισσότερα μέρη του πλανήτη. Το κόστος εγκατάστασης ενός τέτοιου εργοστασίου είναι

26 ΟΙ ΑΠΕ αρκετά υψηλό όμως το κόστος λειτουργίας του πολύ χαμηλό, οδηγώντας σε χαμηλό κόστος παραγόμενης kwh. Υπάρχουν τρείς τύποι γεωθερμικών εργοστασίων: ξηρού ατμού, πίδακα ύδατος και δυικά. Στην πρώτη κατηγορία, ο εξερχόμενος από το έδαφος ξηρός ατμός χρησιμοποιείται για να οδηγήσει απευθείας μια τουρμπίνα η οποία είναι συνδεδεμένη με μια γεννήτρια. Στην κατηγορία των γεωθερμικών εργοστασίων τύπου πίδακα ύδατος, νερό θερμοκρασίας μεγαλύτερης των 200 εξέρχεται από τη Γη. Καθώς το νερό ανεβαίνει προς την επιφάνεια βράζει. Στη συνέχεια, διαχωρίζεται η αέρια φάση σε διαχωριστές ατμού ύδατος και με τον ατμό οδηγείται η τουρμπίνα. Στα δυικά γεωθερμικά εργοστάσια, το θερμό νερό περνά διαμέσου ενός εναλλάκτη θερμότητας ο οποίος βράζει ένα οργανικό διάλυμα με το οποίο οδηγείται τελικά η τουρμπίνα. Ο συμπυκνωμένος ατμός και το εναπομείναν διάλυμα και στις τρείς κατηγορίες εργοστασίων οδηγούνται πίσω στο θερμό βράχο για να απορροφήσουν περισσότερη θερμότητα. Το μεγαλύτερό γεωθερμικό εργοστάσιο στον κόσμο (750 MW) βρίσκεται στη California των ΗΠΑ. Η συνολική παγκόσμια εγκατεστημένη γεωθερμική ισχύ υπολογίζεται σε 8 GW. Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Αποτελεί το 3.4% της συνολικής παραγόμενης ενέργειας το 2010 και είχε συνολική παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύ 1010 GW. Αυτά αντιστοιχούν στο 16% της παγκόσμιας παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας ή στο 76% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας παραγόμενης αποκλειστικά από ΑΠΕ. Επειδή, το νερό είναι 800 φορές πυκνότερο από τον αέρα μπορεί ακόμα και με μικρές ταχύτητες να αποδώσει σημαντικά ποσά ενέργειας. Στο σχήμα 1.5 βλέπουμε το μερίδιο που είχε η κάθε μορφή ΑΠΕ (παγκοσμίως) στο τέλος του Απ αυτό παρατηρούμε την υδροηλεκτρική ενέργεια να καταλαμβάνει ποσοστό μεγαλύτερο του 50%. Επίσης, στο ίδιο σχήμα βλέπουμε και το μερίδιο που είχε η κάθε μορφή ενέργειας γενικά στην συνολική ενεργειακή πίτα.

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 11 Σχήμα 1.5 Το μερίδιο της κάθε μορφής ΑΠΕ στο τέλος του Η μεγαλύτερη υδροηλεκτρική μονάδα στον κόσμο είναι το Three Gorges Dam, βρίσκεται στην Κίνα και έχει εγκατεστημένη ισχύ 22.5 GW. Ακολουθεί το Itaipu Dam που βρίσκεται στην Βραζιλία και έχει εγκατεστημένη ισχύ 14 GW. Η μεγαλύτερη ηλεκτροπαραγωγική μονάδα στις ΗΠΑ, που είναι η τρίτη μεγαλύτερη υδροηλεκτρική μονάδα στο κόσμο, είναι το Grand Coulee Dam και έχει εγκατεστημένη ισχύ 6.8 GW. Πλεονέκτημα αυτής της μορφής ενέργειας είναι το μηδαμινό κόστος λειτουργίας καθώς και η αναισθησία του κόστους της παραγόμενης kwh από την τιμή του πετρελαίου. Μειονεκτήματα αποτελούν κυρίως η καταστροφή του φυσικού περιβάλλοντος κατά την κατασκευή του φράγματος ενός μεγάλου υδροηλεκτρικού έργου. Στο σχήμα 1.6 βλέπουμε την εγκάρσια τομή ενός υδροστροβίλου και δίπλα το μέγεθος ενός ανθρώπου για σύγκριση.

28 ΟΙ ΑΠΕ Σχήμα 1.6 Η εγκάρσια τομή ενός υδροστροβίλου. Η μορφολογία του περιβάλλοντος μπορεί πολλές φορές να αλλοιωθεί τελείως κατά τη διάρκεια κατασκευής ενός υδροηλεκτρικού εργοστασίου, μιας και ολόκληρα ποτάμια εκτρέπονται από την πορεία τους για να οδηγηθούν σε πιο πρόσφορα μέρη για την κατασκευή του φράγματος. Τα ποτάμια αφήνουν πίσω τους άνυδρα τα εδάφη απ όπου περνούσαν. Επίσης, πολλοί υδροβιότοποι εξαφανίζονται μετά την κατασκευή του φράγματος. Επιπροσθέτως, υπολογίζεται ότι εκατ. κάτοικοι παγκοσμίως έχουν εκδιωχθεί από τα σπίτια τους για την κατασκευή φραγμάτων στις περιοχές όπου διέμεναν. Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει επίσης κατηγορηθεί για την δημιουργία μεθανίου στις τροπικές ζώνες, το οποίο είναι ένα από τα αέρια του θερμοκηπίου. Το μεθάνιο δημιουργείται από αναερόβιες διεργασίες οι οποίες οφείλονται σε αποσύνθεση κυρίως δέντρων που πέφτουν μέσα στα φράγματα. Εκτιμάται, πως η ποσότητα του μεθανίου που παράγεται από μεγάλα φράγματα, που δεν έχουν καθαριστεί πρόσφατα, είναι συγκρίσιμη με την ποσότητα που θα παραγόταν από ένα αντίστοιχο πετρελαϊκό ηλεκτροπαραγωγικό σταθμό. Η κατασκευή ενός μεγάλου φράγματος είναι ιδιαίτερα δαπανηρή και απαιτεί συλλογή κλιματολογικών δεδομένων της περιοχής για τουλάχιστον 50 χρόνια. Τα δεδομένα αυτά είναι απαραίτητα για την σωστή επιλογή της τοποθεσίας του φράγματος. Στο σχήμα 1.7 βλέπουμε την εγκάρσια τομή ενός υδροηλεκτρικού σταθμού.

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 13 Σχήμα 1.7 Η τομή ενός υδροηλεκτρικού φράγματος. Ενέργεια των Θαλάσσιων Κυμάτων: Εκμεταλλεύεται την κινητική ενέργεια των θαλάσσιων κυμάτων. Στο σχήμα 1.8 βλέπουμε την ελλειπτική τροχιά ενός αντικειμένου που κινείται μέσα στη θάλασσα. Για μεγάλα βάθη (Α) το πλάτος της τροχιάς του αντικειμένου φθίνει γρήγορα όσο αυξάνει το βάθος, ενώ για μικρά βάθη (Β) η τροχιά του αντικειμένου γίνεται πιο ελλειπτική με την αύξηση του βάθους. Στη δεύτερη περίπτωση ο πυθμένας βρίσκεται στη θέση Β. Συνεπώς, στην επιφάνεια βρίσκεται το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του κύματος. Γι αυτό το λόγο, οι σταθμοί παραγωγής είναι επιφανειακοί και βρίσκονται συνήθως σε τοποθεσίες με μεγάλα βάθη, μερικά χιλιόμετρα μακριά από την ακτή. Το δυναμικό αυτής της πηγής είναι αρκετά ελκυστικό. Υπολογίζεται ότι η διαθέσιμη ισχύς παγκοσμίως ανέρχεται σε 2.7 TW εκ των οποίων με την παρούσα τεχνολογία μόνο το 0.5 TW είναι εκμεταλλεύσιμο. Το πρώτο θαλάσσιο πάρκο που κατασκευάστηκε το 2008 βρισκόταν στην Πορτογαλία και είχε εγκατεστημένη ισχύ 2.25 MW. Το πάρκο έκλεισε δύο μήνες μετά την έναρξη της λειτουργίας του, λόγω της παγκόσμιας οικονομικής κρίσης. Το 2007 χρηματοδοτήθηκε ένα θαλάσσιο πάρκο ισχύος 3 MW στη Σκωτία. Το πρώτο από τα 66 μηχανήματα που θα διαθέτει το πάρκο ξεκίνησε να λειτουργεί το Επίσης, χρηματοδοτήθηκε ένα θαλάσσιο πάρκο στην Κορνουάλλη της Αγγλίας, ισχύος 20 MW τα οποία μπορεί να επεκταθούν σε 40 MW. Ένα θαλάσσιο πάρκο λειτουργεί επίσης, στην δυτική ακτή της Αυστραλίας και αναμένεται να επεκταθεί περαιτέρω.

30 ΟΙ ΑΠΕ Σχήμα 1.8 Η ελλειπτική τροχιά ενός αντικειμένου σ ένα θαλάσσιο κύμα. Παλιρροιακή Ενέργεια: Η παλιρροιακή ενέργεια είναι η μηχανική ενέργεια των παλιρροιών και χρησιμοποιείται για την παραγωγή άλλων πιο εύχρηστων μορφών ενέργειας. Συνήθως, μετατρέπεται σε ηλεκτρική. Η παλιρροιακή ενέργεια είναι η μόνη πηγή ενέργειας, με εξαίρεση την γεωθερμική και την πυρηνική η οποία δεν εκμεταλλεύεται την ηλιακή ενέργεια, αλλά την μηχανική ενέργεια του συστήματος Γης Σελήνης και λιγότερο αυτή του συστήματος Ηλίου Γης. Η παλιρροιακή ενέργεια είναι αρκετά προβλέψιμη σε αντίθεση με άλλες μορφές, όπως η αιολική και η ηλιακή. Μειονέκτημα της είναι το σχετικά υψηλό κόστος εγκατάστασης και οι περιορισμένες τοποθεσίες με επαρκώς υψηλά εύρη παλιρροιών και ταχυτήτων ροής. Εκτιμάται, ότι η παλιρροιακή ροή δημιουργεί σταδιακά απώλειες στην μηχανική ενέργεια του συστήματος Γης Σελήνης με αποτέλεσμα, όπως υποστηρίζουν οι επιστήμονες, την τελική επιβράδυνση της γωνιακής ταχύτητας περιστροφής της Γης. Ο πρώτος παλιρροιακός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, κατασκευάστηκε το στη περιοχή La Rance της Γαλλία και έχει εγκατεστημένη ισχύ 240 MW. Το 2011 αποπερατώθηκε το μεγαλύτερο παλιρροιακό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο το οποίο βρίσκεται στην Νότια Κορέα και έχει εγκατεστημένη ισχύ 254 MW. Υπό κατασκευή βρίσκεται ένα παλιρροιακό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Κορέα το οποίο θα έχει εγκατεστημένη ισχύ 840 MW και εκτιμάται πως θα έχει αποπερατωθεί μέχρι το Υπάρχουν τρείς τρόποι εκμετάλλευσης της παλιρροιακής ενέργειας. Ο πρώτος, είναι οι γεννήτριες παλιρροιακής ροής (tidal stream generators) οι οποίες εκμεταλλεύονται απευθείας την κινητική ενέργεια του νερού, όπως οι ανεμογεννήτριες την κινητική ενέργεια του ανέμου. Ο δεύτερος, είναι ο παλιρροιακός φράκτης (tidal barrage), ο οποίος αξιοποιεί την δυναμική ενέργεια που υπάρχει στην διαφορά του ύψους μεταξύ

31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 15 χαμηλών και υψηλών παλιρροιών. Σ αυτή τη κατηγορία, χρησιμοποιούνται οπωσδήποτε φράγματα κατά μήκος ολόκληρης της έκτασης που καταλαμβάνει η παλίρροια. Ο τρίτος τρόπος, είναι αυτός της δυναμικής παλιρροιακής ισχύος (dynamic tidal power). Αυτή είναι μια θεωρητική ακόμα τεχνολογία παραγωγής ενέργειας, η οποία θα αξιοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ κινητικής και δυναμικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της παλίρροιας. Προτείνει, να κατασκευαστούν πολύ μεγάλα φράγματα (μήκους km) από την ακτή κατ ευθείαν προς την ανοιχτή θάλασσα ή τον ωκεανό, χωρίς αυτά να περικλείουν καμία περιοχή. Οι διαφορές των φάσεων της παλίρροιας θα εφαρμόζονται κατά μήκος του φράγματος οδηγώντας σε μια σημαντική διαφορά της στάθμης του νερού στις ρηχές παράκτιες περιοχές. Αυτό, θα έχει σαν αποτέλεσμα, ισχυρά ταλαντευτικά παλιρροιακά ρεύματα, παράλληλα προς την ακτή. Τέτοια ρεύματα απαντώνται στο Ηνωμένο Βασίλειο, την Κίνα και την Κορέα. Στο σχήμα 1.9 βλέπουμε την κάτοψη ενός δυναμικού παλιρροιακού φράγματος. Το μπλε χρώμα συμβολίζει την χαμηλή και το κόκκινο την υψηλή στάθμη της παλίρροιας, αντίστοιχα. Σχήμα 1.9 Η κάτοψη ενός δυναμικού παλιρροιακού φράγματος. Η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύ σε ΑΠΕ κάθε είδους ήταν για το ,320 GW. Ενώ, σύμφωνα με τον IEA μέχρι το 2060 η φωτοβολταϊκή και η ηλιακή θερμική ισχύς θα επαρκούν για σχεδόν όλες τις ηλεκτρικές ενεργειακές και για τις μισές συνολικές ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη. Για τις υπόλοιπες μισές θα επαρκούν η αιολική, η υδροηλεκτρική και η βιομάζα. Στο σχήμα 1.10 φαίνεται η αύξηση της παγκόσμιας εγκατεστημένης ισχύος (σε GW) σε ΑΠΕ κάθε είδους την περίοδο

32 ΟΙ ΑΠΕ Σχήμα 1.10 Η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς των διαφόρων μορφών ΑΠΕ από τo Τα Πλεονεκτήματα των ΑΠΕ Τα βασικά πλεονεκτήματα των ΑΠΕ συνοψίζονται παρακάτω: Είναι ανεξάντλητες. Είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Προσφέρουν στο κράτος ενεργειακή αυτάρκεια. Συμβάλουν στην οικονομική ανάπτυξη του κράτους. Έχουν χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Είναι διεσπαρμένες σε ευρεία γεωγραφική έκταση. Είναι αξιόπιστες. Από τα παραπάνω σε συνδυασμό με το γεγονός ότι η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει στόχο μέχρι το 2020 το 20% της ενέργειας να παράγεται από ΑΠΕ και οι εκπομπές σε διοξείδιο του άνθρακα να μειωθούν κατά 20% γίνεται σαφές πως θα πρέπει να στρέψουμε το ενδιαφέρον μας στις ΑΠΕ. Με την προοπτική να πραγματοποιηθούν οι κατάλληλες επενδύσεις για την επίτευξη αυτού του στόχου. Επίσης, ένας άλλος λόγος που συγκλίνει προς αυτή την κατεύθυνση είναι το πρωτόκολλο του Kyoto. Το πρωτόκολλο του Kyoto δεσμεύει τα αναπτυγμένα κράτη του κόσμου να μειώσουν τις εκπομπές τους σε αέρια του θερμοκηπίου κατά 5.2% σε σχέση με τις αντίστοιχες το 1990 κατά την περίοδο Το πρωτόκολλο δεν έχουν υπογράψει οι ΗΠΑ και το Αφγανιστάν, ενώ τον Οκτώβριο του 2011 αρκετές άλλες χώρες αρνήθηκαν να συνεχίσουν την περαιτέρω μείωση των εκπομπών τους μετά το Παρόλα αυτά, η συμφωνία

33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 17 της Cancun που υπογράφτηκε το 2010 λέει πως τα κράτη που έχουν λάβει μέρος στο πρωτόκολλο του Kyoto δεσμεύονται για την διατήρηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας σε επίπεδα μέχρι και 2 μεγαλύτερη αυτής της προβιομηχανικής περιόδου. Παρόμοιες αποφάσεις έχει λάβει και η Ευρωπαϊκή Ένωση όπως αυτή του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου του 2009 που συμφωνεί με τον στόχο των 2. Επιπρόσθετα, προτρέπει σε παγκόσμια μείωση των εκπομπών κατά 50%, ενώ για τις ανεπτυγμένες χώρες προβλέπει μείωση τους τουλάχιστον κατά 80 95% μέχρι το 2050, σε σχέση με τα επίπεδα του Αυτό για την Ευρώπη σημαίνει πως για την επίτευξη αυτού του στόχου, ιδανικά δεν θα πρέπει να κατασκευάζονται άλλα εργοστάσια ισχύος που εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα πέρα του 2015, λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής τους. Ευρέως αποδεκτή είναι η άποψη πως ο τομέας της ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να κινηθεί στην κατεύθυνση των μηδενικών εκπομπών σε διοξείδιο του άνθρακα μέχρι το Ποια θα είναι η γραμμή που θα ακολουθηθεί μετά το 2020 είναι λίγο δύσκολο να πούμε. Θα ακολουθηθεί μια πορεία μηδενικής εκπομπής με αποκλειστική χρήση ανανεώσιμων ή θα συνδυαστεί με κατασκευή νέων πυρηνικών εργοστασίων και εργοστασίων δέσμευσης και αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα (CCS); Πάντως ένα σύστημα ισχύος 100% από ανανεώσιμες μέχρι το 2050 είναι μια τεχνολογικά επιτρεπτή και οικονομικά αποδεκτή λύση. Μειονέκτημα των ΑΠΕ θεωρείται ο σχετικά χαμηλός βαθμός απόδοσης τους που οφείλεται κυρίως σε ενδογενείς παράγοντες (ανώτατο όριο 44% για τα φωτοβολταϊκά και 59% για τα αιολικά), αλλά και σε τεχνολογικές δυσκολίες που δημιουργούν περαιτέρω μείωση του. Οι τελευταίες, ενδεχομένως να βελτιωθούν στο μέλλον με την συμβολή και των σύγχρονων μεθόδων ελέγχου. Επίσης, σχετικά υψηλό παραμένει και το κόστος της παραγόμενης ενέργειας από ΑΠΕ. Ωστόσο, σύμφωνα με στοιχεία του AWEA (American Wind Energy Association) για το 2011 το κόστος της αιολικής ενέργειας στις ΗΠΑ ανέρχεται σε 5 6 cents ($)/kwh και είναι 2 cents ($) φτηνότερο από το αντίστοιχο της παραγόμενης ενέργειας από άνθρακα. Επίσης, το κόστος της αιολικής kwh το 2004 είχε μειωθεί στο ⅕ του κόστους που είχε το Ακόμα, το 2006 εκτιμήθηκε και συγκρίθηκε το κόστος της αιολικής ενέργειας στις ΗΠΑ με εκείνο του άνθρακα και του φυσικού αερίου και τα αποτελέσματα από τότε δεν ήταν καθόλου αποθαρρυντικά. Για την αιολική ενέργεια προέκυψε κόστος παραγωγής 55.8 $/MWh, για τον άνθρακα 53.1 $/MWh, ενώ για το φυσικό αέριο 52.5 $/MWh.

34 ΟΙ ΑΠΕ Ένα επιπλέον μειονέκτημα της αιολικής ενέργειας θεωρείται η θνησιμότητα που προκαλούν οι ανεμογεννήτριες σε διερχόμενα πουλιά. Κάτι τέτοιο όμως δεν είναι απόλυτα αληθές μιας και άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες προκαλούν πολύ μεγαλύτερη θνησιμότητα στα πουλιά. Στο σχήμα 1.11 βλέπουμε την θνησιμότητα που προκαλούν στα πουλιά διαφορές ανθρώπινες δραστηριότητες. Από το σχήμα αυτό παρατηρούμε πως οι ανεμογεννήτριες δεν βρίσκονται στις πρώτες θέσεις του πίνακα αλλά στη προτελευταία. Ακόμα, ΜΚΟ προστασίας πουλιών αναγνωρίζουν ότι η κλιματική αλλαγή είναι η κύρια απειλή για την εξαφάνιση πολλών ειδών πουλιών και ότι η αιολική ενέργεια είναι μια παράμετρος κλειδί για την αποτροπή της κλιματικής αλλαγής. Εκτεταμένες προσπάθειες γίνονται, ώστε να αποφεύγεται η εγκατάσταση αιολικών πάρκων σε περιοχές που ενδεχομένως να προσελκύουν μεγάλο αριθμό πουλιών, όπως είναι οι δρόμοι μετανάστευσης των αποδημητικών πουλιών. Σχήμα 1.11 Η εκτιμώμενη θνησιμότητα πουλιών ανά έτος. (Πηγή EWEA) Σημαντική επίσης είναι και η αποδοχή της αιολικής ενέργειας από τον κόσμο. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του 2007 η αιολική ενέργεια υποστηρίζεται από το 71% των Ευρωπαίων. Η αποδοχή των υπολοίπων πηγών ενέργειας σύμφωνα με τα ίδια στοιχεία είναι η εξής: το 42% αποδέχεται το φυσικό αέριο, το 26% λέει ναι στον άνθρακα και μόλις το 20% συμφωνεί με την πυρηνική ενέργεια. Αυτό, ενισχύει την άποψη που εκφράσαμε προηγουμένως περί αλλαγής της πολιτικής στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Όσον αφορά το θόρυβο που προκαλείται από τις ανεμογεννήτριες, αυτός σπάνια ακούγεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 300 m. Στο σχήμα 1.12 βλέπουμε τα επίπεδα θορύβου που δημιουργούνται από διάφορες ανθρώπινες δραστηριότητες. Όπως φαίνεται και από το σχήμα αυτό ο θόρυβος ενός

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 19 αιολικού πάρκου που λειτουργεί σε απόσταση 350 m, είναι ισοδύναμος με το θόρυβο ενός πολύβουου αυτοκινητόδρομου που βρίσκεται σε απόσταση 5 km. Τέλος, η Γαλλική Ομοσπονδία Υγειονομικής Ασφάλειας, Περιβάλλοντος και Εργασίας (AFSSET) σε μια έκθεση της καταλήγει: «ο θόρυβος που προκαλείται από τις ανεμογεννήτριες δεν έχει καμία άμεση επίπτωση στην ανθρώπινη υγεία.». Σχήμα 1.12 Συγκριτικός πίνακας του θορύβου κοινότυπων δραστηριοτήτων. (Πηγή CIEMAT) Μέριμνα πρέπει επίσης να ληφθεί και για το ενεργειακό δίκτυο το οποίο στην Ευρώπη έχει αρχίσει να γερνά και απαιτείται αντικατάσταση του. Σε συνδυασμό με το γεγονός ότι μέχρι το 2020, εγκατεστημένη ισχύς ίση με το 42% της σημερινής εγκατεστημένης ισχύος της Ευρώπης θα πρέπει να έχει προστεθεί για να αντικαταστήσει παλιές μονάδες και να καλύψει την εκτιμώμενη αύξηση της ζήτησης, θα πρέπει να μας στρέψει προς μια νέα γενιά δικτύων. Σύμφωνα με τον EWEA (European Wind Energy Association), θα πρέπει να πάψουμε να σκεφτόμαστε τα ηλεκτρικά δίκτυα σαν εθνικές υποδομές και να αρχίσουμε να τα αναπτύσσουμε ώστε να γίνουν Ευρωπαϊκές λεωφόροι του εμπορίου ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα νέο, Πανευρωπαϊκό δίκτυο, το οποίο θα συνδέει χερσαία και υπεράκτια αιολικά πάρκα με του καταναλωτές είναι απαραίτητο, ώστε η Ευρώπη να ανταπεξέλθει με την ολοένα αυξανόμενη ποσότητα αιολικής ενέργειας που θα πρέπει να χειρίζεται. Μ αυτό τον τρόπο θα μπορέσει να μειώσει το κόστος παραγωγής της αιολικής ενέργειας. Ένα τέτοιο δίκτυο θα βοηθήσει την Ευρώπη να αυξήσει την ανταγωνιστικότητα της και την ενεργειακή της ασφάλεια.

36 ΟΙ ΑΠΕ Η Αιολική Ενέργεια Η αιολική ενέργεια είναι εκείνη η μορφή ενεργείας που δημιουργείται από την κίνηση αερίων μαζών λόγω της θερμοκρασιακής διαφοράς από περιοχή σε περιοχή. Η διαφορά αυτή δημιουργεί ένα σύστημα υψηλών χαμηλών πιέσεων το οποίο θέτει σε κίνηση τις αέριες μάζες. Αέριες μάζες κινούνται από την περιοχή των χαμηλών βαρομετρικών στην περιοχή των υψηλών βαρομετρικών για να καλύψουν την θέση τους. Το αιολικό δυναμικό της Γης σε χερσαίες και παράκτιες περιοχές εκτιμήθηκε το 2005 ότι ανέρχεται σε 72 TW ή ισοδύναμα, σε 54,000 εκατ. τόνους πετρελαίου το χρόνο. Ιστορικά η αιολική ενέργεια αξιοποιήθηκε αρχικά από λαούς της Μεσοποταμίας, όπως τους Πέρσες οι οποίοι χρησιμοποιούσαν ανεμόμυλους κατακόρυφου άξονα ήδη από το 200π.Χ.. Ο ανεμοτροχός του Ήρωνος του Αλεξανδρινού σηματοδοτεί μια από τις πρώτες γνωστές στιγμές στην ιστορία μιας ανεμοκίνητης μηχανής. Στην αρχαιότητα, οι ανεμόμυλοι γενικά χρησιμοποιήθηκαν για το άλεσμα δημητριακών και την άντληση νερού. Στη συνέχεια ακολουθούν οι σημαντικότεροι χρονολογικοί σταθμοί στην ιστορία της εξέλιξης των ανεμογεννητριών: Τον 7 ο αιώνα οι πρώτοι ευρέως χρησιμοποιούμενοι ανεμόμυλοι κάνουν την εμφάνιση τους στο Σίσταν, μια περιοχή κοντά στο σημερινό Αφγανιστάν. Η χρήση τους ήταν για άλεσμα σιτηρών και άντληση ύδατος. Στην Ευρώπη κάνουν την εμφάνιση τους γύρω στο 11 ο με 12 ο αιώνα στο άλεσμα των δημητριακών. Στην Αμερική το 1850 εμφανίζεται ένα νέος είδος ανεμόμυλου με πολλά πτερύγια για άντληση ύδατος και κατακλύζει όλη την ύπαιθρο. Το 1887 ο Σκωτσέζος James Blyth έκανε πειράματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού από την αιολική ενέργεια. Η πρώτη ανεμογεννήτρια ήταν μια συσκευή φόρτισης μπαταριών με την οποία τροφοδότησε την εξοχική κατοικία του. Το 1888 ο Αμερικάνος Charles Brush παρήγαγε ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας μια αιολική μηχανή ύψους 18 m που τροφοδοτούσε μια γεννήτρια 12 kw. Μέσα στη δεκαετία του 1890 ο Δανός Poul la Cour κατασκευάζει ανεμογεννήτριες και παράγει ηλεκτρισμό. Αυτές είναι οι πρώτες ανεμογεννήτριες που μοιάζουν με τις σημερινές. Στη δεκαετία του 1970 μεγάλες βιομηχανίες των ΗΠΑ συνεργάζονται με την NASA σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα το οποίο σχεδίασε και δοκίμασε πολλά από τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων ανεμογεννητριών. Το 1979 ξεκινά η σύγχρονη αιολική βιομηχανία.

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 21 Το 1985 κατασκευάζονται ανεμογεννήτριες διαμέτρου πτερυγίων 15 m και ισχύος 500 kw. Το 2002 κατασκευάζονται ανεμογεννήτριες διαμέτρου πτερυγίων 112 m και ισχύος 4.5 MW. Το 2005 κατασκευάζονται ανεμογεννήτριες διαμέτρου πτερυγίων 126 m και ισχύος 5 MW. Από το 2007 μέχρι σήμερα ο Enercon E 126 είναι η μεγαλύτερης ισχύος ανεμογεννήτρια σε λειτουργία στο κόσμο με ονομαστική ισχύς 7.54 MW, ύψος 198 m και διάμετρο πτερυγίων 126 m. Το 2011 η εταιρία Vestas δημιουργεί ανεμογεννήτριες ισχύος 7 MW για υπεράκτια αιολικά πάρκα με διάμετρο πτερυγίων 164 m και μια επιφάνεια σάρωσης 21,000 m 2. Στο σχήμα 1.13 που ακολουθεί φαίνεται η εξέλιξη των ανεμογεννητριών από το 1985 έως σήμερα. Σχήμα 1.13 Η εξέλιξη των ανεμογεννητριών με το πέρασμα του χρόνου. (Πηγή EWEA) Η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς σε αιολικά συστήματα το 2010 ανήλθε σε 198 GW, σημειώνοντας μια αύξηση 22.5% σε σχέση με το Η εγκατεστημένη αυτή ισχύς μπορεί να παράγει σε μία κανονική αιολική χρονιά 430 TWh ενέργειας, δηλαδή περίπου το 2.5% της παγκόσμιας ζήτησης

38 ΟΙ ΑΠΕ ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Κίνα βρίσκονται εγκατεστημένα 44.7 GW, ενώ 40.1 GW βρίσκονται στις ΗΠΑ. Έτσι, η Κίνα τώρα έχει την μεγαλύτερη εγκατεστημένη ισχύ σε αιολικά συστήματα στο κόσμο. Στο σχήμα 1.14 φαίνεται η αύξηση της παγκόσμιας εγκατεστημένης αιολικής ισχύος από το 1996 έως το Σχήμα 1.14 Η παγκόσμια εγκατεστημένη αιολική ισχύς σε (GW) κατά τα έτη Τα πρωτεία στην εγκατεστημένη αιολική ισχύ είχαν οι ΗΠΑ τις περιόδους και και η Γερμανία την περίοδο Σύμφωνα με στοιχεία του GWEC (Global Wind Energy Council), οι επενδύσεις σε αιολικά συστήματα παγκοσμίως άγγιξαν τα 25 δισ. το έτος 2007, ενώ ο ρυθμός ανάπτυξης την ίδια χρονιά ήταν 37%, ακλουθώντας το 32% του Ο μέσος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως τα προηγούμενα πέντε χρόνια ήταν 27.6%. Οι εκτιμήσεις για το 2013 λένε πως οι ρυθμοί αυτοί θα πέσουν στο 15.6%, λόγω της παγκόσμιας οικονομικής ύφεσης. Επίσης, προβλέπονται ότι περισσότερα από 200 GW νέας εγκατεστημένης ισχύος θα έχουν συνδεθεί με το δίκτυο μέχρι το τέλος του Σήμερα, 5,600 MW εγκατεστημένης ισχύος βρίσκονται υπό κατασκευή στις ΗΠΑ (διπλάσια από όσα κατασκευάζονταν τον ίδιο καιρό πέρυσι). Ακόμα, το 35% όλων των νέων ενεργειακών εγκαταστάσεων στις ΗΠΑ από το 2005 και μετά είναι αιολικές και είναι περισσότερες από τις αντίστοιχες νέες εγκαταστάσεις άνθρακα και φυσικού αερίου μαζί. Στην Ευρώπη βρίσκονται εγκατεστημένα 84,324 MW και εμφανίζουν ένα μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης της τάξης του 23% τα τελευταία 10 χρόνια. Μόνον η Ευρώπη είχε το 2009, το 48% της παγκόσμιας εγκατεστημένης

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 23 αιολικής ισχύος. Σήμερα, το 21% της ηλεκτρικής ενέργειας της Δανίας, το 18% της Πορτογαλίας, το 16% της Ισπανίας και το 9% της Γερμανίας παράγεται από αιολική ενέργεια. Οι επενδύσεις που έγιναν σε χερσαία αιολικά πάρκα στην Ευρώπη το 2009 άγγιξαν τα δισ., ενώ σε υπεράκτια αιολικά πάρκα άγγιξαν τα 1.75 δισ.. Το 2010 οι επενδύσεις σε χερσαία αιολικά πάρκα ήταν δισ., ενώ σε υπεράκτια ήταν 2.65 δισ.. Οι προβλέψεις για τις επενδύσεις το 2020 μιλούν για δισ. σε χερσαία και δισ. σε υπεράκτια αιολικά πάρκα. Όλα τα παραπάνω ποσά αναφέρονται σε παρούσες αξίες ( 2010). Στο σχήμα 1.15 βλέπουμε την εγκατεστημένη αιολική ισχύ των κρατών μελών της Ε.Ε. τα έτη 2009 και 2010 καθώς και την συνολική εγκατεστημένη ισχύ της Ε.Ε. στο τέλος του Σχήμα 1.15 Συνολική εγκατεστημένη αιολική ισχύς στην Ε.Ε. το (Πηγή EWEA) Στον Ευρωπαϊκό αιολικό χάρτη εξέχοντα ρόλο έχει η Γερμανία (27,214 MW) και η Ισπανία (20,676 MW), ενώ ακολουθούν η Ιταλία (5797 MW), η Γαλλία (5660 MW) και το Ηνωμένο Βασίλειο (5204 MW). Στο σχήμα 1.16 βλέπουμε τον αιολικό χάρτη της Ευρώπης για το 2010.

40 ΟΙ ΑΠΕ Σχήμα 1.16 Η εγκατεστημένη αιολική ισχύς ανά κράτος στην Ε.Ε. το (Πηγή EWEA) Στόχοι της Ε.Ε. για την αιολική ενέργεια μέχρι το 2020, σύμφωνα με τον EWEA αποτελούν: 230 GW εγκατεστημένης ισχύος εκ των οποίων 190 GW χερσαία και 40 GW υπεράκτια. Κάλυψη του % της Ευρωπαϊκής ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Ετήσιες εγκαταστάσεις 24.8 GW και ετήσιες επενδύσεις της τάξης των 26.6 δισ.. Το 22.9% της ολικής ηλεκτρικής εγκατεστημένης ισχύος στην Ευρώπη να προέρχεται από αιολική ενέργεια. Παραγωγή 581 TWh ηλεκτρικής ενέργειας, ισοδύναμη με κατανάλωση 131 εκατ. μέσων Ευρωπαϊκών νοικοκυριών. Αποφυγή Mt CO2 ετησίως. Εξοικονόμηση κόστους καυσίμου 23.9 δισ. (υποθέτοντας κόστος πετρελαίου, όπως το προβλέπει ο IEA, ίσο με 97.4 $ το βαρέλι).

41 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 25 Εξοικονόμηση 8.5 δισ. ετησίως, κόστος μόλυνσης σε CO2 (υποθέτοντας κόστος 25 /t εκπεμπόμενου CO2). Στο σχήμα 1.17 φαίνεται το ποσοστό συμμετοχής της κάθε μορφής ΑΠΕ στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στην Ε.Ε. του Σχήμα 1.17 Το ποσοστό συμμετοχής των διαφόρων ΑΠΕ στον ενεργειακό χάρτη της Ε.Ε. για το (Πηγή EWEA) Στο σχήμα 1.18 φαίνεται ο ενεργειακός χάρτης ΑΠΕ της Ε.Ε., όπως αυτός προβλέπεται να διαμορφωθεί μέχρι το 2020.

42 ΟΙ ΑΠΕ Σχήμα 1.18 Ο ενεργειακός χάρτης ΑΠΕ της Ευρώπης το (Πηγή EWEA) Συνεχίζουμε την πορεία της αιολικής ενέργειας προς το Στο σχήμα 1.19 που ακολουθεί βλέπουμε τον Ευρωπαϊκό ενεργειακό χάρτη ΑΠΕ όπως εκτιμάται ότι θα έχει διαμορφωθεί μέχρι το έτος Εδώ το δίκτυο είναι ικανό να λειτουργεί 100% με ΑΠΕ, έχοντας εγκατεστημένες τις αναγκαίες διασυνδέσεις και πλήρη ολοκλήρωση της αγοράς ενεργείας. Η αιολική ενέργεια προβλέπεται να καλύπτει το 50% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας της Ευρώπης. Κυρίαρχο ρόλο στην αιολική ενέργεια θα έχει η Βόρεια Θάλασσα, η Βαλτική Θάλασσα, η Ιβηρική Χερσόνησος, η Νότια Γαλλία και η Κεντρική Ιταλία. Οι μεταβαλλόμενες ΑΠΕ θα αντισταθμίζονται από παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας στην Σκανδιναβία, στις Άλπεις και στην Ιβηρική Χερσόνησο. Τα φωτοβολταϊκά και η ηλιακή θερμική ενέργεια θα έχουν ένα καθοριστικό ρόλο στην αγορά ενέργειας της Νότιας Ευρώπης. Ενώ, η βιομάζα θα έχει καθοριστικό ρόλο στις αγορές ενέργειας της Κεντρικής και της Ανατολικής Ευρώπης.

43 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΠΕ 27 Σχήμα 1.19 Ο ενεργειακός χάρτης ΑΠΕ της Ευρώπης το έτος (Πηγή EWEA) Συμπερασματικά, καταλήγουμε ότι παρά τα όποια προβλήματα υπάρχουν, όπως το σχετικά υψηλό κόστος εγκατάστασης, την σχετικά ακριβή τιμή της παραγόμενης kwh καθώς και την όχι πλήρως ολοκληρωμένη και εξελιγμένη τεχνολογία του αντικειμένου, τα αιολικά συστήματα αποτελούν μια σταθερή, οικονομικά εφικτή και περιβαλλοντικά φιλική λύση. Όπως δείχνουν τα πράγματα η αιολική ενέργεια ήδη διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον παγκόσμιο ενεργειακό χάρτη. Στην πατρίδα, μας το αιολικό δυναμικό είναι αρκετά υψηλό, έτσι οι επενδύσεις θα πρέπει συναντήσουν πρόσφορο έδαφος.

44

45 Εικόνα 2 Σύγχρονη μονάδα παραγωγής πτερυγίων της εταιρείας Vestas.

46

47 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Αιολική Ενέργεια και Τύποι Ανεμογεννητριών 2.1 Η Περιγραφή του Ανέμου Ά νεμος είναι η εξαναγκασμένη κίνηση των αερίων μαζών λόγω της ανισοκατανομής της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης. Η Γη θερμαίνεται ανισομερώς από τον Ήλιο, έτσι οι πόλοι απορροφούν λιγότερη ενέργεια από ότι ο ισημερινός. Σε συνδυασμό με την διαφορετική θερμοχωρητικότητα που εμφανίζουν οι ωκεανοί από τη στεριά, δημιουργείται ένα παγκόσμιο ατμοσφαιρικό σύστημα μεταγωγής θερμότητας, που εκτείνεται από την επιφάνεια της Γης ως τη στρατόσφαιρα. Η στρατόσφαιρα δρα ως οροφή του συστήματος αυτού. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας, που έχει αποθηκευτεί στις κινήσεις των ανέμων, απαντάται κυρίως σε μεγάλα υψόμετρα, όπου πνέουν συνεχόμενοι άνεμοι με ταχύτητες μεγαλύτερες των 160 km/h. Τελικά, η ενέργεια των ανέμων μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω της συνεχόμενης τριβής τους με τη στεριά και την ατμόσφαιρα. Επειδή ο άνεμος δεν είναι ένα σταθερό φαινόμενο αλλά χρονικά μεταβαλλόμενο και επειδή δεν μεταβάλλεται με προκαθορισμένο τρόπο, αλλά με τυχαίο, για την περιγραφή του χρησιμοποιείται μια γνωστή κατανομή. Η κατανομή που ταιριάζει καλύτερα στην περιγραφή της ταχύτητας του ανέμου είναι η κατανομή Weibull της οποίας η σ.π.π. δίνεται από την ακόλουθη σχέση:

48 Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΝΕΜΟΥ όπου v η ταχύτητα του ανέμου k η παράμετρος μορφής c η παράμετρος κλίμακας Η κατανομή Rayleigh είναι μια άλλη κατανομή, η οποία αποτελεί υποσύνολο της κατανομής Weibull και προκύπτει για k=2. Η κατανομή αυτή είναι πιο εύχρηστη, διότι είναι πιο απλή από την κατανομή Weibull. Εξαρτάται μόνο από την μέση ταχύτητα του ανέμου και περιγράφει με ικανοποιητική ακρίβεια το φαινόμενο. Στο σχήμα 2.1 βλέπουμε την κατανομή Rayleigh για διαφορετικές τιμές της παραμέτρου κλίμακας. Σχήμα 2.1 Η σ.π.π. της κατανομής Rayleigh για διάφορες τιμές της παραμέτρου κλίμακας. Η μηχανική ισχύς που απορροφάται από τον άνεμο σε μια ανεμογεννήτρια είναι ανάλογη του κύβου της ταχύτητας του ανέμου (κυβικός νόμος) και δίνεται από την ακόλουθη σχέση: όπου p η πυκνότητα του αέρα A η επιφάνεια σάρωσης της ανεμογεννήτριας Cp ο συντελεστής αεροδυναμικής ισχύος v η ταχύτητα του ανέμου Η επιφάνεια σάρωσης είναι ένα μέγεθος που εξαρτάται καθαρά από την γεωμετρία της ανεμογεννήτριας. Για ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα που είναι και οι πλέον συνηθισμένες η επιφάνεια σάρωσης εξαρτάται από την ακτίνα του πτερυγίου R. Ο αεροδυναμικός συντελεστής ισχύος Cp είναι το ποσοστό της

49 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 33 εκμεταλλευόμενης ισχύος του ανέμου από την ανεμογεννήτρια. Είναι συνάρτηση δύο μεταβλητών του β και του λ και δίνεται από την ακόλουθη προσεγγιστική σχέση: όπου β το βήμα του πτερυγίου λ ο λόγος ταχύτητας ακροπτερυγίου (tip-speed ratio) λi δίνεται από την σχέση: Ο λόγος ταχύτητας ακροπτερυγίου εκφράζει τη γραμμική ταχύτητα στο άκρο του πτερυγίου ως ποσοστό της ταχύτητας του ανέμου και δίνεται από την σχέση: όπου ω r η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του ρότορα R η ακτίνα του πτερυγίου v η ταχύτητα του ανέμου Το ανώτατο θεωρητικό όριο του συντελεστή Cp καλείται όριο του Betz και δίνεται από τη παρακάτω σχέση: Στη πράξη όμως το όριο αυτό είναι πολύ χαμηλότερο και εμφανίζεται για: οπότε προκύπτει: και Αυτές οι τιμές είναι σημαντικές διότι χρησιμοποιούνται στον έλεγχο στροφών όταν βρισκόμαστε στην περιοχή μέγιστης παραγόμενης ισχύος που είναι και η πιο συνηθισμένη στην πράξη. Στο σχήμα 2.2 βλέπουμε τον αεροδυναμικό συντελεστή ισχύος για διάφορες τιμές του β και του λ. Η

50 Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΝΕΜΟΥ εφαρμοζόμενη μηχανική ροπή στον άξονα του ρότορα δίνεται από τη παρακάτω σχέση: Σχήμα 2.2 Ο αεροδυναμικός συντελεστής ισχύος Cp για μια ανεμογεννήτρια 2.5 MW. 2.2 Το Βήμα του Πτερυγίου Το βήμα του πτερυγίου β είναι η γωνία που αυτό διαγράφει γύρω από τον άξονα του. Είναι πολύ σημαντικό στον έλεγχο της παραγομένης ισχύος από την ανεμογεννήτρια, διότι από αυτό εξαρτάται όπως είδαμε ο αεροδυναμικός συντελεστής Cp και συνεπώς η απορροφούμενη από τον άνεμο ισχύς Pm. Όταν η ταχύτητα του ανέμου αυξηθεί πολύ και η ανεμογεννήτρια μεταβαίνει από την περιοχή μέγιστης παραγόμενης ισχύος στην περιοχή σταθερής ισχύος τότε λαμβάνει χώρα ο έλεγχος βήματος πτερυγίου. Ο έλεγχος βήματος πτερυγίου χρησιμοποιεί κατάλληλο σερβομηχανισμό ή υδραυλικό σύστημα για να περιστρέψει τα πτερύγια γύρω από τον άξονα τους, αυξάνοντας έτσι την γωνία βήματος πτερυγίου. Μ αυτόν τον τρόπο μειώνεται ο αεροδυναμικός συντελεστής ισχύος Cp. Έτσι, επιτυγχάνουμε να μειώσουμε την παραγόμενη ισχύ για να μην ξεπεράσει την ονομαστική τιμή της ανεμογεννήτριας. Πλεονεκτήματα αυτού του τρόπου ελέγχου της μηχανικής ισχύος είναι η εύκολη εκκίνηση της ανεμογεννήτριας και η άμεση διακοπή της παρεχόμενης μηχανικής ισχύος. Επίσης, προσφέρει την δυνατότητα στην μηχανική ισχύ να παραμένει στην ονομαστική της τιμή ακόμα και σε ταχύτητες ανέμου πολύ μεγαλύτερες της ονομαστικής. Μειονέκτημα του είναι η απότομη μεταβολή που προξενεί στην μηχανική ισχύ κατά τις αυξομειώσεις της ταχύτητας του ανέμου. Το γεγονός

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 35 αυτό στα συστήματα σταθερών στροφών, σε συνδυασμό με την σχετικά αργή απόκριση του συστήματος στρέψης των πτερυγίων μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στην παρεχόμενη στο δίκτυο ηλεκτρική ισχύ. Ένα άλλο είδος ελέγχου που χρησιμοποιείται σε ανεμογεννήτριες σταθερών στροφών είναι ο ονομαζόμενος παθητικός έλεγχος απώλειας στήριξης πτερυγίων (passive stall control) και ο συμπληρωματικός του ο ενεργός έλεγχος απώλειας στήριξης πτερυγίων (active stall control). Ο παθητικός έλεγχος απώλειας στήριξης είναι πιο δύσκολος στο σχεδιασμό και απαιτεί πολύ καλή αεροδυναμική σχεδίαση του πτερυγίου. Μ αυτόν τον τρόπο, πετυχαίνουμε να περιορίζουμε την απορροφούμενη από τον άνεμο ισχύ ενδογενώς μέσω στροβιλισμών που δημιουργούνται στο πίσω πάνω μέρος του πτερυγίου μόλις η ταχύτητα του ανέμου υπερβεί την ονομαστική. Αυξάνοντας έτσι τις δυνάμεις αντίστασης αναγκάζουμε το πτερύγιο να επιβραδυνθεί, δημιουργούμε δηλαδή απώλεια στήριξης. Ο τύπος αυτός του ελέγχου ονομάζεται παθητικός, διότι δεν χρησιμοποιείται κανένας μηχανισμός ενεργοποίησης κατά την εφαρμογή του. Πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου ελέγχου είναι κυρίως η απουσία κινουμένων μερών στο ρότορα, η απλότητα της και το χαμηλό κόστος της. Μειονεκτήματα της είναι ο δύσκολος αεροδυναμικός σχεδιασμός, η χαμηλή απόδοση στις μικρές ταχύτητες και η δυσκολία στην εκκίνηση. Επίσης, προκαλεί μεταβολές στην παραγόμενη ισχύ λόγω μεταβολής της πυκνότητας του αέρα. Επιπλέον μειονεκτήματα είναι η σαφώς ελαττωμένη παρεχόμενη ισχύ σε σχέση με την ονομαστική στις υψηλές ταχύτητες ανέμου και η απαίτηση ύπαρξης ισχυρής πέδησης. Αντίθετα, ο ενεργός έλεγχος απώλειας στήριξης, συνίσταται στην χρησιμοποίηση ενεργοποιητών οι οποίοι περιστρέφουν τα πτερύγια γύρω από τον άξονα τους. Η περιστροφή γίνεται σε αντίθετη όμως διεύθυνση από ότι στον έλεγχο γωνίας βήματος. Με αυτόν τον τρόπο, πετυχαίνουμε να αυξάνουμε και πάλι τις δυνάμεις αντίστασης και να επιβραδύνουμε το ρότορα αυτή τη φορά όμως τεχνητά. Πλεονεκτήματα του ενεργού ελέγχου απώλειας στήριξης σε σχέση με τον παθητικό είναι η πιο ομαλή απώλεια στήριξης και η δυνατότητα καλύτερου ελέγχου της ισχύος. Στον ενεργό έλεγχο απώλειας στήριξης η ισχύς μπορεί να βρίσκεται κοντά στην ονομαστική της τιμή για ταχύτητες ανέμου μεγαλύτερες της ονομαστικής. Ενώ, στον παθητικό έλεγχο απώλειας στήριξης όπως είδαμε προηγουμένως, όταν η ταχύτητα του ανέμου ξεπερνά την ονομαστική της τιμή η ισχύς πέφτει σε χαμηλότερες τιμές από την ονομαστική. Επίσης, ο ενεργός έλεγχος απώλειας στήριξης βοηθά κατά την εκκίνηση, μπορεί να ελέγξει μεταβολές στην πυκνότητα του αέρα και έχει πολύ μεγαλύτερη απόδοση στις χαμηλές ταχύτητες του ανέμου σε σχέση με τον παθητικό. Πλεονέκτημα του ενεργού ελέγχου απώλειας στήριξης σε σχέση με τον έλεγχο βήματος πτερυγίου είναι η αποφυγή των απότομων μεταβολών στην παραγόμενη ισχύ και των καταπονήσεων του κιβωτίου ταχυτήτων. Οι

52 ΤΟ ΒΗΜΑ ΤΟΥ ΠΤΕΡΥΓΙΟΥ τελευταίες οφείλονται κυρίως στις απότομες μεταβολές της ταχύτητας του ανέμου. Μειονέκτημα του ενεργού ελέγχου απώλειας στήριξης σε σχέση με τον έλεγχο γωνίας βήματος είναι οι αυξημένες δυνάμεις που ασκούνται πάνω στα πτερύγια της ανεμογεννήτριας όταν αυτή οδηγείται σε περεταίρω απώλεια στήριξης. Ο ενεργός έλεγχος απώλειας στήριξης μπορεί να συνεργάζεται με τον έλεγχο γωνίας βήματος πτερυγίου, ώστε να πετυχαίνει άμεση διακοπή της παραγόμενης ισχύος όταν χρειαστεί. 2.3 Κατηγορίες Ανεμογεννητριών Τις ανεμογεννήτριες τις κατατάσσουμε ανάλογα με τον προσανατολισμό του άξονα τους σε δύο κατηγορίες: (α.) τις ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα και (β.) τις ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα. Οι ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα έχουν προσανατολισμένο τον άξονα του ρότορα τους παράλληλα προς το έδαφος, ενώ οι ανεμογεννήτριες κατακόρυφου άξονα έχουν προσανατολισμένο τον άξονα τους κατακόρυφα. Κάθε ένας τύπος εμφανίζει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του. Βασικά πλεονεκτήματα των ανεμογεννητριών οριζοντίου άξονα είναι ο υψηλός συντελεστής αεροδυναμικής ισχύος που εμφανίζουν και η ικανότητα τους να λειτουργούν ακόμα και σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου. Μειονέκτημα τους αποτελεί η ανάγκη ύπαρξης της γεννήτριας και του κιβωτίου ταχυτήτων εντός της ατράκτου πράγμα που αυξάνει σημαντικά το βάρος της κατασκευής και απαιτεί ειδική στήριξη. Από την άλλη πλευρά, οι ανεμογεννήτριες κατακόρυφου άξονα εμφανίζουν το πλεονέκτημα της λειτουργίας υπό οποιαδήποτε διεύθυνση ανέμου και την δυνατότητα τοποθέτησης της γεννήτριας στο έδαφος. Έχουν σημαντικά μειονεκτήματα, όπως ο χαμηλός συντελεστής αεροδυναμικής ισχύος, η μεγάλη αδράνεια και η δυσκολία στην εκκίνηση υπό χαμηλής εντάσεως άνεμο. Βασικοί τύποι αυτής της κατηγορίας είναι δύο, ο Darrieus και ο Savonius. Σήμερα, οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ανεμογεννήτριες είναι οριζόντιου άξονα με τρία πτερύγια και ονομαστική ισχύ MW. Η δομή μιας τέτοιας ανεμογεννήτριας περιλαμβάνει τον πύργο στήριξης πάνω στον οποίο βρίσκεται η άτρακτος και εντός αυτής το κιβώτιο ταχυτήτων εάν υπάρχει, η γεννήτρια, ενδεχομένως τα ηλεκτρονικά ισχύος μαζί με το κομμάτι του ελέγχου. Επίσης, υπάρχει το φρένο, το ανεμόμετρο, ο ανεμοδείκτης και ο μηχανικός έλεγχος. Στην άτρακτο προσαρμόζεται και ο ρότορας. Ενώ, στον πύργο στήριξης υπάρχει και ο μηχανισμός περιστροφής της ατράκτου. Στο σχήμα 2.3 βλέπουμε το εσωτερικό μιας ανεμογεννήτριας οριζοντίου άξονα.

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 37 Σχήμα 2.3 Το εσωτερικό μιας ανεμογεννήτριας οριζοντίου άξονα. 2.4 Τύποι Ανεμογεννητριών Όπως είδαμε και προηγουμένως, οι πιο συνηθισμένες ανεμογεννήτριες είναι οριζοντίου άξονα και τριών πτερυγίων. Όμως και αυτές μπορούμε να τις διακρίνουμε σε δύο κατηγορίες ανάλογα με την γωνιακή ταχύτητα του ρότορα τους σε: (α.) ανεμογεννήτριες σταθερών στροφών και (β.) ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών Οι Ανεμογεννήτριες Σταθερών Στροφών Οι ανεμογεννήτριες σταθερών στροφών διατηρούν σταθερή την ταχύτητα τους ανεξαρτήτως της ταχύτητας του ανέμου. Η ταχύτητα αυτή εξαρτάται από την συχνότητα του δικτύου, τον τύπο της χρησιμοποιούμενης μηχανής, τον αριθμό των ζευγών πόλων που αυτή διαθέτει και τον λόγο του κιβωτίου ταχυτήτων. Συνήθως, χρησιμοποιούνται επαγωγικές μηχανές βραχυκυκλωμένου κλωβού, διότι είναι φθηνές, σθεναρές και αξιόπιστες. Σε αυτές τις περιπτώσεις η μηχανή είναι απευθείας συνδεδεμένη με το ηλεκτρικό δίκτυο. Πλεονεκτήματα αυτής της κατηγορίας είναι το χαμηλό κόστος (εγκατάστασης και συντήρησης) και η αξιοπιστία του συστήματος. Μειονεκτήματα αποτελούν οι μεγάλες διαταραχές που προκαλούν στο δίκτυο, η μεγάλη ζήτηση αέργου ισχύος από την μηχανή, καθώς επίσης και η αδυναμία ρύθμισης της αέργου ισχύος του δικτύου. H άεργος ισχύς σε μια επαγωγική

54 ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ μηχανή εξαρτάται από την τάση του δικτύου στο σημείο σύνδεσης, την ταχύτητα της μηχανής και την ενεργό ισχύ που αυτή παράγει. Η ζήτηση αέργου ισχύος στις επαγωγικές μηχανές αυξάνει όσο αυξάνει η ενεργός ισχύς της μηχανής. Οι διαταραχές που εισάγουν στο δίκτυο οι επαγωγικές μηχανές οφείλονται στις μεταβολές της ταχύτητας του ανέμου. Οι μεταβολές αυτές δημιουργούν μεταβολές στην παραγόμενη ισχύ, οι οποίες γίνονται αντιληπτές από το δίκτυο, διότι οι ανεμογεννήτριες αυτής της κατηγορίας είναι άμεσα συνδεδεμένες σ αυτό. Ιδιαίτερο πρόβλημα δημιουργούν κυρίως σε μικρά δίκτυα στα οποία προκαλούν διακυμάνσεις στην τάση. Επίσης, οι απότομες μεταβολές της ταχύτητας του ανέμου, λόγω του ότι οι μηχανές αυτές λειτουργούν με πολύ μικρή ολίσθηση 1 2%, δημιουργούν μεγάλες καταπονήσεις στο κιβώτιο ταχυτήτων και στα μηχανικά μέρη της ανεμογεννήτριας γενικότερα. Επίσης, είναι δυνατόν να προκαλέσουν αστάθεια τάσης σ ένα ασθενές δίκτυο όταν ένα σφάλμα συμβεί σ αυτό. Η απότομη βύθιση της τάσης που θα δημιουργήσει το σφάλμα θα επιφέρει μια στιγμιαία ανισορροπία μεταξύ παραγόμενης και καταναλισκόμενης ισχύος. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την επιτάχυνση της γεννήτριας με συνέπεια την αύξηση της παραγωγής ενεργού ισχύος. Όμως, η περεταίρω αύξηση της ενεργού ισχύος σύμφωνα με όσα είπαμε προηγουμένως, θα δημιουργήσει μια περεταίρω αύξηση της ζήτησης αέργου ισχύος από το δίκτυο. Αυτό όμως θα επιφέρει μια περεταίρω βύθιση της τάσης. Οι επαγωγικές μηχανές που χρησιμοποιούνται σ αυτήν την κατηγορία έχουν μεγάλες απαιτήσεις σε άεργο ισχύ την οποία και προσφέρουμε τοπικά μέσω συστοιχίας πυκνωτών. Λόγω των αυξημένων ρευμάτων κατά την εκκίνηση μιας επαγωγικής μηχανής (6 7 φορές μεγαλύτερα από τα αντίστοιχα ρεύματα στην ονομαστική κατάσταση λειτουργίας) χρησιμοποιούμε ηλεκτρονικές συσκευές που βοηθούν την ομαλή εκκίνηση (soft start) της μηχανής. Σήμερα, για να επιτύχουμε μια μερική ρύθμιση της ταχύτητας σ αυτή την κατηγορία ανεμογεννητριών χρησιμοποιούμε μηχανές που έχουν δύο τυλίγματα στο στάτη. Ένα τύλιγμα που έχει λιγότερα ζεύγη πόλων και λειτουργεί σε υψηλές ταχύτητες ανέμου και ένα με περισσότερα ζεύγη πόλων που λειτουργεί σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου Οι Ανεμογεννήτριες Μεταβλητών Στροφών Οι ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών αξιοποιούν τις σύγχρονες τεχνικές ελέγχου και την τεχνολογία των ηλεκτρονικών ισχύος, ούτως ώστε να πετύχουν ενεργό έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του ρότορα τους ανάλογα με την ταχύτητα του ανέμου. Προσπαθώντας παράλληλα να μεγιστοποιήσουν την απορρόφηση ενεργού ισχύος από τον άνεμο. Πλεονεκτήματα αυτής της κατηγορίας είναι η δυνατότητα των ανεμογεννητριών να λειτουργούν στο

55 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 39 βέλτιστο συντελεστή αεροδυναμικής ισχύος, να μεγιστοποιούν την ετήσια παραγωγή ενέργειας και να πετυχαίνουν έλεγχο της αέργου ισχύος του δικτύου. Έτσι, βελτιώνουν την ποιότητα της παρεχομένης ισχύος και μειώνουν τις αεροδυναμικές καταπονήσεις στην ανεμογεννήτρια. Μειονεκτήματα αυτής της κατηγορίας είναι το αυξημένο κόστος σε σχέση με την πρώτη κατηγορία, λόγω των ηλεκτρονικών ισχύος και του ελέγχου, αλλά και οι αυξημένες απώλειες στους μετατροπείς. Το κόστος βέβαια των ηλεκτρονικών ισχύος έχει μειωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια και παύει να είναι πλέον απαγορευτικό. Στο σχήμα 2.4 φαίνεται το διάγραμμα μηχανικής ισχύος ταχύτητας του ανέμου. Στο διάγραμμα αυτό διακρίνουμε τις εξής περιοχές: (α.) μη λειτουργίας, αριστερά του vcut-in και δεξιά του vcut-off, (β.) τη περιοχή μέγιστης παραγόμενης ενέργειας, που βρίσκεται ανάμεσα στις τιμές της ταχύτητας του ανέμου vcut-in και vn και (γ.) την περιοχή σταθερής ισχύος, που βρίσκεται ανάμεσα στις ταχύτητες vn και vcut-off. Στη περιοχή μη λειτουργίας η λειτουργία της ανεμογεννήτριας διακόπτεται λόγω πολύ χαμηλής ταχύτητας του ανέμου και συνεπώς πολύ χαμηλής αεροδυναμικής ισχύος, η οποία δεν επαρκεί για να υπερνικήσει της απώλειες λόγω τριβών. Στη περιοχή μέγιστης παραγόμενης ενέργειας, μπορούν να ρυθμιστούν κατάλληλα οι στροφές της ανεμογεννήτριας, ώστε να πετύχουμε την μέγιστη απορρόφηση ισχύος από τον άνεμο. Στην περιοχή σταθερής ισχύος, εφαρμόζουμε κάποιο είδος μηχανικού ελέγχου για την διατήρηση της ισχύος εξόδου σε σταθερά επίπεδα και ίσα με τα ονομαστικά, ώστε να μην επιβαρύνουμε την ανεμογεννήτρια. Σχήμα 2.4 Η καμπύλη ισχύος ταχύτητας για μια τυπική ανεμογεννήτρια. Οι ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών, που χρησιμοποιούνται και περισσότερο σήμερα, μπορούν να χωριστούν με τη σειρά τους σε τρείς επιμέρους κατηγορίες: (α.) ασύγχρονες γεννήτριες διπλής τροφοδοσίας (DFIG), (β.) ασύγχρονες γεννήτριες βραχυκυκλωμένου κλωβού (SCIG) ή σύγχρονες

56 ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ γεννήτριες μόνιμου μαγνήτη (PMSG) με διασύνδεση συνεχούς ρεύματος στο στάτη και μετατροπέα πλήρους κλίμακας και (γ.) ασύγχρονες γεννήτριες δακτυλιοφόρου δρομέα (WRIG) με αντιστάσεις στο δρομέα. Ο διαχωρισμός αυτός γίνεται με βάση τον τύπο της χρησιμοποιούμενης μηχανής, τον τρόπο σύνδεσης της και την μέθοδο ελέγχου που επιλέγεται. Η πρώτη από τις επιμέρους αυτές κατηγορίες είναι η πιο διαδεδομένη σήμερα, μιας και κάνει ικανοποιητική ρύθμιση των στροφών σε ένα εύρος ταχυτήτων ±30% της ονομαστικής. Χρησιμοποιεί μικρότερης ισχύος αντιστροφέα από ότι στις άλλες περιπτώσεις και αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα της επαγωγικής μηχανής. Ο μικρότερος μετατροπέας χρησιμοποιείται διότι δεν διαχειρίζεται όλη την ισχύ της μηχανής αλλά ένα μέρος αυτής. Το ποσοστό ρύθμισης της ταχύτητας είναι ανάλογο της ισχύος του μετατροπέα. Γι αυτό επιλέγουμε μια ισχύ μετατροπέα ίση με το 30% της ολικής, για να έχουμε και ένα αντίστοιχο περιθώριο ρύθμισης της ταχύτητας. Πλεονέκτημα αυτής της διάταξης είναι η δυνατότητα του δρομέα να συνεισφέρει στην παροχή ενεργού ισχύος στο δίκτυο σε περιπτώσεις υπερσύγχρονης λειτουργίας, δηλαδή σε ταχύτητες μεγαλύτερες της σύγχρονης. Επίσης, η ύπαρξη του αντιστροφέα στην πλευρά του δικτύου μπορεί να βοηθήσει στην αντιστάθμιση της αέργου ισχύος, προσφέροντας την άεργο ισχύ που ζητά ο στάτης ή και απορροφώντας την επιπλέον άεργο ισχύ του δικτύου. Μ αυτόν τον τρόπο πετυχαίνουμε ρύθμιση του συντελεστή ισχύος. Η δυνατότητα προσφοράς και απορρόφησης αέργου ισχύος έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της ευστάθειας του δικτύου, διότι η μηχανή είναι σε θέση να υποστηρίζει το δίκτυο σε περίπτωση σφάλματος. Επίσης, η παραγωγή αέργου ισχύος σε μια ασύγχρονη μηχανή διπλής τροφοδοσίας μπορεί να ελεγχτεί από το ρεύμα του δρομέα, διότι σε αυτόν τον τύπο μηχανής η άεργος ισχύς εξαρτάται σε πολύ μικρότερο βαθμό από την παραγόμενη ενεργό ισχύ απ ότι στην επαγωγική μηχανή βραχυκυκλωμένου κλωβού. Μειονέκτημα της ασύγχρονης μηχανής διπλής τροφοδοσίας αποτελεί η ύπαρξη δακτυλιοφόρου δρομέα, το οποίο σημαίνει αυξημένο κόστος κατασκευής και συντήρησης καθώς και συχνή αλλαγή ψηκτρών. Στο σχήμα 2.5 φαίνεται η τοπολογία αυτής της κατηγορίας.

57 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 41 Σχήμα 2.5 Η τοπολογία της διάταξης DFIG. Η δεύτερη κατηγορία κερδίζει έδαφος συνεχώς στις μέρες μας. Πετυχαίνει πλήρη ρύθμιση στροφών και πλήρη αποσύζευξη μηχανής και δικτύου, επιτρέποντας την ξεχωριστή αντιστάθμιση αέργου ισχύος στην μηχανή και στο δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να πετυχαίνουμε ανεξάρτητο έλεγχο του συντελεστή ισχύος από την πλευρά της μηχανής και από την πλευρά του δικτύου. Σημαντικό πλεονέκτημα αποτελεί ακόμα η απουσία κιβωτίου ταχυτήτων στην περίπτωση της σύγχρονης μηχανής μόνιμου μαγνήτη, καθώς και η απουσία δακτυλιοφόρου δρομέα. Επίσης, πλεονέκτημα των μηχανών μόνιμου μαγνήτη είναι η απουσία εξωτερικής διεγέρσεως, η οποία αυξάνει τον βαθμό απόδοσης και την αξιοπιστία της μηχανής. Το βελτιωμένο μέγεθος και η ευκολία στον έλεγχο αποτελούν επιπλέον πλεονεκτήματα των μηχανών αυτών. Μειονέκτημα αυτής της κατηγορίας αποτελεί το αυξημένο κόστος, διότι οι μετατροπείς θα πρέπει να χειρίζονται πλέον το σύνολο της ισχύος της μηχανής και αυξάνει συνεπώς το μέγεθος τους. Επίσης, στην περίπτωση σύγχρονης μηχανής μόνιμου μαγνήτη το κόστος αυξάνει λόγω των ακριβών υλικών των μόνιμων μαγνητών. Επιπλέον, υπάρχει κίνδυνος απομαγνήτισης των μόνιμων μαγνητών σε υψηλές θερμοκρασίες. Ακόμα, η διέγερση των μηχανών αυτών είναι σταθερή και αμετάβλητη, χωρίς καμία δυνατότητα ελέγχου. Στο σχήμα 2.6 βλέπουμε την τοπολογία αυτής της κατηγορίας.

58 ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Σχήμα 2.6 Η τοπολογία της διάταξη με μετατροπέα πλήρους κλίμακας. Τέλος, η τρίτη κατηγορία περιλαμβάνει μηχανές δακτυλιοφόρου δρομέα με εξωτερικές αντιστάσεις στο δρομέα για την ρύθμιση των στροφών. Δεν περιλαμβάνει καθόλου μετατροπέα με ηλεκτρονικά ισχύος. Λόγω των αυξημένων απωλειών πάνω στις αντιστάσεις καθώς και της μικρής περιοχής ρυθμίσεως της ταχύτητας ±10% της ονομαστικής σπάνια χρησιμοποιούνται. Η τεχνολογία αυτή δεν είναι αντικείμενο μεγάλης έρευνας, αλλά αποτελεί μια εφεύρεση της εταιρίας Vestas που την πούλησε από τα μέσα της δεκαετίας του 90 και έπειτα με την εμπορική ονομασία Opti-Slip. Η ρύθμιση των αντιστάσεων γίνεται μέσω ηλεκτρονικών ισχύος. Στο σχήμα 2.7 βλέπουμε την τοπολογία αυτής της κατηγορίας. Σχήμα 2.7 Η τοπολογία της διάταξης με εξωτερικές αντιστάσεις στο δρομέα. Το μερίδιο στην αγορά της κάθε κατηγορίας φαίνεται στο σχήμα 2.8. Από αυτό βλέπουμε πως η κατηγορία μεταβλητών στροφών προηγείται με ποσοστό

59 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 43 72%, εκ του οποίου η ασύγχρονη μηχανή διπλής τροφοδοσίας κατέχει το μεγαλύτερο μέρος (50%) και ακολουθούν τα συστήματα που αξιοποιούν μετατροπέα πλήρους κλίμακας (20%). Τέλος, έρχονται τα συστήματα σταθερών στροφών με ποσοστό 28%. Πάνω από το 75% όλων των συστημάτων αξιοποιούν ηλεκτρονικά ισχύος. Σχήμα 2.8 Το ποσοστό κάθε κατηγορίας ανεμογεννήτριας στην αγορά αιολικής ενέργειας το έτος Χαρακτηριστικά Μεγέθη Ανεμογεννητριών Όπως είδαμε κάθε κατηγορία εμφανίζει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της. Ο διαχειριστής του δικτύου παρέχει ένα κώδικα στους κατασκευαστές ο οποίος είναι οι κανονισμοί που απαιτούνται για την διασύνδεση του αιολικού πάρκου με το σύστημα μεταφοράς του δικτύου. Οι κανονισμοί συνήθως ζητούν συγκεκριμένο συντελεστή ισχύος, σταθερή συχνότητα και συγκεκριμένη δυναμική συμπεριφορά του αιολικού πάρκου κατά τη διάρκεια κάποιου σφάλματος στο δίκτυο. Η τελευταία απαίτηση είναι γνωστή ως αδιάλειπτη συνέχιση της λειτουργίας υπό μειωμένη τάση (low voltage ride through) και απαιτεί προσομοιώσεις ολόκληρου του αιολικού πάρκου για να εξασφαλίσει μια ευσταθή συμπεριφορά κατά την διάρκεια ενός σφάλματος. Στη συνέχεια βλέπουμε στο σχήμα 2.9 τον Βρετανικό κανονισμό για την τάση και τον συντελεστή ισχύος στο σημείο σύνδεσης.

60 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Σχήμα 2.9 Ο Βρετανικός κανονισμός για την απαίτηση σε άεργο ισχύ. Στο σχήμα 2.10 βλέπουμε τον Γερμανικό κανονισμό (VDN) για την αδιάλειπτη λειτουργία υπό μειωμένη τάση. Παρατηρούμε ότι ο κανονισμός απαιτεί συνέχιση της λειτουργίας για απομένουσα τάση δικτύου 15% της αρχικής για χρόνο 500 ms περίπου. Απαιτεί αδιάλειπτη λειτουργία όταν η τάση συνεχίζει να αυξάνει με ρυθμό 25% της ονομαστικής ανά δευτερόλεπτο και αδιάλειπτη συνέχιση της λειτουργίας για τάση δικτύου 85% της ονομαστικής. Σχήμα 2.10 Ο Γερμανικός κανονισμός για αδιάλειπτη λειτουργία υπό μειωμένη τάση. Ένα άλλο χαρακτηριστικό μέγεθος μιας ανεμογεννήτριας είναι ο παράγοντας χωρητικότητας. Ορίζεται ως ο λόγος της ετήσιας παραγόμενης ενέργειας προς την θεωρητικά παραγόμενη. Η θεωρητικά παραγόμενη προκύπτει από τον πολλαπλασιασμό της ονομαστικής ισχύος της

61 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 45 ανεμογεννήτριας επί τις ώρες του έτους. Όμως, μιας και ο άνεμος δεν είναι σταθερός και η ενέργεια που θα παράγεται απ αυτόν δεν θα είναι σταθερή. Τυπικοί παράγοντες χωρητικότητας είναι της τάξης του 20 40%. Έτσι η πραγματική μέση ετήσια ισχύς της ανεμογεννήτριας είναι ένα ποσοστό της ονομαστικής, το ποσοστό αυτό είναι ο παράγων χωρητικότητας. Ο παράγοντας χωρητικότητας εξαρτάται από την περιοχή που βρίσκεται η ανεμογεννήτρια αλλά και από το μέγεθος της ανεμογεννήτριας. Μικρές ανεμογεννήτριες έχουν υψηλότερους παράγοντες χωρητικότητας αλλά παράγουν λιγότερη ενέργεια σε υψηλές τιμές ανέμου. Αντίστοιχα, μεγάλες ανεμογεννήτριες έχουν υψηλότερο κόστος και παράγουν λίγη παραπάνω ενέργεια. Άρα, μια μέση λύση θα πρέπει να εκλέγεται. Η διείσδυση της αιολικής ενέργειας είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό μέγεθος του συστήματος και ορίζεται ως ο λόγος της παραγόμενης αιολικής ενέργειας προς την συνολικά παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια. Δεν υπάρχει ένα συγκεκριμένο ανώτατο όριο διείσδυσης, αλλά εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του εκάστοτε δικτύου. Πάντως, ένα ποσοστό διείσδυσης έως 20% σπάνια δημιουργεί προβλήματα. Τα προβλήματα εγείρονται λόγω της μεταβλητότητας του ανέμου και της αναγκαιότητας ύπαρξης ισοζυγίου μεταξύ παραγόμενης και καταναλισκόμενης ισχύος για την διασφάλιση της ευστάθειας του συστήματος. Καθώς το ποσοστό διείσδυσης αυξάνει πέρα του 20% το αυξανόμενο κόστος, η ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας όπως υδροηλεκτρική εφεδρεία, η ανάγκη αναβάθμισης του δικτύου καθώς και η αδυναμία της υπάρχουσας παραγωγής να ανταποκριθεί στη ζήτηση δημιουργούν προβλήματα. Αυτά μπορούν να αντιμετωπιστούν με την ύπαρξη πλεονάζουσας εγκατεστημένης ισχύος, με την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, με τις εφεδρικές μονάδες κυρίως φυσικού αερίου, με την διασύνδεση με γειτονικά δίκτυα, με την απόρριψη φορτίου και άλλα. Σήμερα, εξακολουθεί να γίνεται έρευνα πάνω στις επιδράσεις στην ευστάθεια και το κόστος που επιφέρει μια μεγάλη αιολική διείσδυση. Ελάχιστες είναι οι χώρες που εμφανίζουν ένα ποσοστό αιολικής διείσδυσης πάνω από 5% χωρίς αυτό να σημαίνει πως δεν υπάρχουν στιγμές που το ποσοστό αυτό να γίνεται ιδιαίτερα σημαντικό, για παράδειγμα ένα πρωί του Νοεμβρίου του 2009 στην Ισπανία το 50% της συνολικής ενέργειας της χώρας παρήχθει αποκλειστικά από αιολική ενέργεια. 2.6 Η Διασύνδεση των Αιολικών Πάρκων Η διασύνδεση ενός αιολικού πάρκου με το δίκτυο γίνεται με τρείς τρόπους: (α.) μέσω ac διασύνδεσης, (β.) μέσω ac/dc διασύνδεσης και (γ.) μέσω dc διασύνδεσης. Η ac διασύνδεση χρησιμοποιείται για αιολικά πάρκα στα οποία το σημείο σύνδεσης με το δίκτυο δεν είναι πολύ απομακρυσμένο από το πάρκο. Η τοπολογία που συνήθως εφαρμόζεται σ αυτές τις περιπτώσεις είναι ένα τοπικό

62 Η ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΤΩΝ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΠΑΡΚΩΝ ακτινικό δίκτυο των 35kV που συνδέει τις ανεμογεννήτριες σε ένα κοινό μετασχηματιστή ο οποίος ανυψώνει την τάση σε 150kV και συνδέει το πάρκο με το δίκτυο. Η τοπολογία αυτής της διασύνδεσης φαίνεται στο σχήμα Σχήμα 2.11 Η τοπολογία της διάταξης με εσωτερικό τοπικό ac δίκτυο. Η διασύνδεση ac/dc χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου είτε το σημείο διασύνδεσης με το δίκτυο είναι πολύ απομακρυσμένο είτε το δίκτυο στο οποίο θα συνδεθεί το αιολικό πάρκο είναι πολύ ασθενές. Το πλεονέκτημα που προσφέρει μια τέτοια διασύνδεση είναι ότι το αιολικό πάρκο είναι πλήρως αποσυζευγμένο από το ηλεκτρικό δίκτυο και συνεπώς μπορεί να επιτευχθεί ανεξάρτητη ρύθμιση της συχνότητας και της τάσης του πάρκου και του δικτύου. Σε αυτή την περίπτωση οι ανεμογεννήτριες συνδέονται ακτινικά και στη συνέχεια υπάρχει ένας ac/dc μετατροπέας στη πλευρά του πάρκου ο οποίος μετατρέπει την χαμηλή ή μέση ac τάση σε υψηλή dc και στη συνέχεια ένας dc/ac μετατροπέας στη πλευρά του δικτύου που μετατρέπει την dc τάση ξανά σε ac. Ένα τέτοιο σύστημα μεταφοράς ονομάζεται HVDC (High Voltage Direct Current). Για συγκεκριμένα επίπεδα ισχύος ένα σύστημα μεταφοράς HVDC βασισμένο σε μετατροπείς πηγής τάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί για την συνηθισμένη τεχνολογία με θυρίστορ. Αυτή η λύση είναι ικανή να μεταβάλλει την ταχύτητα του πάρκου ως συνόλου. Στο σχήμα 2.12 φαίνεται η τοπολογία αυτής της κατηγορίας.

63 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 47 Σχήμα 2.12 Η τοπολογία της διάταξης με HVDC σύστημα μεταφοράς. Ο τρίτος τρόπος μοιάζει με τον προηγούμενο με την διαφορά ότι χρησιμοποιεί ac/dc μετατροπείς σε κάθε ανεμογεννήτρια και ένα ή δύο στάδια ενδιάμεσης ανύψωσης της dc τάσης και κατόπιν ακολουθεί ο dc/ac μετατροπέας στην πλευρά του δικτύου. Τα ενδιάμεσα στάδια μπορούν να απαλειφθούν με την σύνδεση σε σειρά των ανεμογεννητριών ώστε να επιτύχουμε την επιθυμητή τάση. Με αυτή τη λύση είναι δυνατό να ελέγχεται η ταχύτητα της κάθε ανεμογεννήτριας χωριστά και όχι ως σύνολο ώστε η καθεμία να λειτουργεί στο δικό της βέλτιστο σημείο λειτουργίας. Στο σχήμα 2.13 φαίνεται η τοπολογία αυτής της κατηγορίας. Σχήμα 2.13 Η τοπολογία της διάταξης με ξεχωριστή χρήση μετατροπέων σε κάθε ανεμογεννήτρια.

64 Η ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΤΩΝ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΠΑΡΚΩΝ 2.7 Ο Έλεγχος στις Ανεμογεννήτριες Στις ανεμογεννήτριες όπως είδαμε και προηγουμένως εφαρμόζεται έλεγχος των μηχανικών και των ηλεκτρικών μερών με απώτερο σκοπό την βελτίωση της παραγόμενης ισχύος, της ευστάθειας και της απόδοσης του συστήματος. Ο μηχανικός έλεγχος περιγράφηκε λεπτομερώς προηγουμένως και συνίσταται στην χρήση δύο κυρίως μεθόδων, του ελέγχου γωνίας βήματος και του ελέγχου απώλειας στήριξης. Ο έλεγχος αυτός χρησιμοποιείται για να μπορέσουμε να περιορίσουμε την απορροφούμενη από τον άνεμο ισχύ. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος συνίσταται σε χρήση τεχνικών ρύθμισης ηλεκτρικών ποσοτήτων, μέσω των οποίων πετυχαίνουμε τελικά να ρυθμίσουμε την παρεχόμενη στο δίκτυο ενεργό και άεργο ισχύ. Επίσης, ρυθμίζουμε την ηλεκτρική συχνότητα, την προσφερόμενη άεργο ισχύ στην μηχανή καθώς και την ταχύτητα της όταν βρισκόμαστε στην περιοχή λειτουργίας της μέγιστης παραγόμενης ισχύος. Βασικό χαρακτηριστικό του ηλεκτρονικού ελέγχου είναι πως σε αντίθεση με τον μηχανικό δεν εφαρμόζεται σε κάθε τύπο ανεμογεννήτριας αλλά μόνο σε συστήματα μεταβλητών στροφών Ο Μηχανικός Έλεγχος Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος μηχανικός έλεγχος είναι αυτός της γωνίας βήματος πτερυγίου. Ο έλεγχος αυτός εμφανίζεται σχεδόν πάντοτε σε συστήματα μεταβλητών στροφών. Το είδος του ελέγχου αυτού όμως δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε συστήματα σταθερών στροφών, λόγω σημαντικών διακυμάνσεων στην ισχύ. Πράγματι, εάν εφαρμόσουμε έλεγχο γωνίας βήματος πτερυγίου σε μια ανεμογεννήτρια σταθερών στροφών, τότε μια μικρή μεταβολή της ταχύτητας του ανέμου πέρα της ονομαστικής θα δημιουργήσει μια μεταβολή στην εξαγόμενη ισχύ αρκετά μεγαλύτερη. Επιπροσθέτως, λόγω της αδράνειας τους συστήματος περιστροφής των πτερυγίων, θα περάσει κάποιος χρόνος μέχρι την στροφή των πτερυγίων στην επιθυμητή γωνία και τελικά τη μείωση της μηχανικής ισχύος. Όλες αυτές οι μεταβολές που περιγράψαμε στην παραγόμενη ισχύ θα γίνουν αντιληπτές από το δίκτυο. Αντίθετα, σ ένα σύστημα μεταβλητών στροφών οι μεταβολές αυτές θα υπάρχουν, αλλά θα εμφανιστούν υπό τη μορφή της μεταβολής της ταχύτητας του ρότορα. Έτσι, η παρεχόμενη ηλεκτρική ισχύ στο δίκτυο θα μείνει ανεπηρέαστη. Ο παθητικός έλεγχος απώλειας στήριξης χρησιμοποιείται σε συστήματα σταθερών στροφών, ενώ ο ενεργός μπορεί να εμφανίζεται και σε συστήματα μεταβλητών στροφών. Ο ενεργός έλεγχος απώλειας στήριξης όταν εφαρμόζεται σε συστήματα σταθερών στροφών δεν δημιουργεί τα προβλήματα που

65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 49 περιγράφηκαν προηγουμένως για τον έλεγχο γωνίας βήματος, διότι αυτός δεν μεταβάλλει απότομα την ισχύ. Στο σχήμα 2.14 βλέπουμε την απόκριση στην παραγόμενη μηχανική ισχύ εφαρμόζοντας τις διάφορες τεχνικές μηχανικού ελέγχου. Από το σχήμα αυτό παρατηρούμε ότι με τον ενεργό έλεγχο απώλειας στήριξης και τον έλεγχο γωνίας βήματος πτερυγίου μπορούμε να πετύχουμε ακριβή έλεγχο στην ισχύ. Ενώ, με τον παθητικό έλεγχο απώλειας στήριξης ο έλεγχος δεν είναι ακριβής. Επίσης, παρατηρούμε ότι με τον ενεργό έλεγχο απώλειας στήριξης, η ισχύς μεταβάλλεται πιο ομαλά σε αντίθεση με τον έλεγχο γωνίας βήματος, που δημιουργεί απότομη μεταβολή της ισχύος. Σχήμα 2.14 Οι χαρακτηριστικές ισχύος για διαφορετικές τεχνικές μηχανικού ελέγχου Ο Ηλεκτρονικός Έλεγχος Ο ηλεκτρονικά εφαρμοζόμενος έλεγχος χρησιμοποιείται στα συστήματα μεταβλητών στροφών και χρησιμοποιεί την τεχνολογία των ηλεκτρονικών ισχύος. Τα ηλεκτρονικά ισχύος είναι ηλεκτρονικές συσκευές που μπορούν να διαχειρίζονται μεγάλα ποσά ισχύος της τάξης των MVA. Τα ηλεκτρονικά ισχύος έχουν αλλάξει πολύ τα τελευταία 30 χρόνια και ο αριθμός των εφαρμογών τους έχει αυξηθεί. Η απόδοση σταθερά αυξάνει, ενώ το κόστος συνεχώς μειώνεται. Το κόστος των συσκευών αυτών ενώ αρχικά ήταν πολύ υψηλό, έχει μειωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια επιτρέποντας έτσι την αξιοποίηση τους σε μεγάλης κλίμακας εφαρμογές. Η τεχνολογία των ηλεκτρονικών ισχύος εξακολουθεί να διέρχεται μεγάλες αλλαγές και βασικά στοιχεία όπως η τάση κατάρρευσης και η δυνατότητα μεταφοράς ρεύματος των διατάξεων συνεχώς αυξάνει. Σημαντική έρευνα γίνεται επίσης για την αλλαγή των χρησιμοποιούμενων υλικών από πυρίτιο σε καρβίδιο του πυριτίου. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την δραματική αύξηση της πυκνότητας ισχύος των μετατροπέων.

66 Ο ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΤΙΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ Συνοπτικά οι κυριότεροι τύποι ηλεκτρονικών ισχύος είναι: δίοδοι, θυρίστορ, GTO θυρίστορ, MOS gate θυρίστορ, τρανζίστορ, MOSFET, FET καρβιδίου του πυριτίου, IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Τα τελευταία είναι η καλύτερη λύση για αιολικά συστήματα μεταβλητής ταχύτητας μιας και έχουν υψηλές διακοπτικές συχνότητες λειτουργίας (2 20 khz) και καλές χαρακτηριστικές, ελέγχοντας την ενεργό και την άεργο ισχύ. Η βιομηχανία των ηλεκτρονικών ισχύος έχει κατασκευάσει IGBT στοιχεία τα οποία μπορούν και χειρίζονται 6 kv και 1.2 ka. Στο σχήμα 2.15 φαίνεται η εξέλιξη των σημαντικότερων ηλεκτρονικών στοιχείων ισχύος τα τελευταία 50 χρόνια. Σχήμα 2.15 Η εξέλιξη των ηλεκτρονικών ισχύος με το πέρασμα του χρόνου. Τα πλεονεκτήματα της αξιοποίησης του ηλεκτρονικού ελέγχου είναι: η καλυτέρευση της ποιότητας ενεργείας (ως προς τη σταθερότητα της συχνότητας και της τάσης), η μεγιστοποίηση της παραγωγής ενεργείας (μέσω του συνεχούς ελέγχου των στροφών της μηχανής), η βελτίωση της απόδοσης του συστήματος και η ρύθμιση του συντελεστή ισχύος. Οι χρησιμοποιούμενες συσκευές ηλεκτρονικών ισχύος στα αιολικά συστήματα είναι: Μετατροπέας (ac/dc dc/ac converter): Είναι η κυρίως χρησιμοποιούμενη συσκευή ελέγχου στα αιολικά συστήματα. Αποτελείται από μια τριφασική εξαπαλμική γέφυρα με IGBT στοιχεία. Στην πράξη χρησιμοποιούμε δύο τέτοιους μετατροπείς πλάτη με πλάτη και διασύνδεση συνεχούς ρεύματος τοποθετώντας ένα μεγάλο πυκνωτή στη μέση που χρησιμεύει στην αποσύζευξη των δύο πλευρών. Το πλεονέκτημα μιας τέτοιας διάταξης είναι η αμφίδρομη μεταφορά ισχύος και η δυνατότητα ελέγχου ενεργού και αέργου ισχύος. Συνεπώς, ένας τέτοιος μετατροπέας μπορεί να λειτουργεί και ως ανορθωτής και ως αντιστροφέας. Στο σχήμα 2.16 βλέπουμε το σχηματικό διάγραμμα ενός

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Διπλωματική εργασία Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών &

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Project Τμήμα Α 3

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Project Τμήμα Α 3 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Project Τμήμα Α 3 Ενότητες εργασίας Η εργασία αναφέρετε στις ΑΠΕ και μη ανανεώσιμες πήγες ενέργειας. Στην 1ενότητα θα μιλήσουμε αναλυτικά τόσο για τις ΑΠΕ όσο και για τις μη

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ

Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ Σπουδαστές: ΤΣΟΛΑΚΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΧΡΥΣΟΒΙΤΣΙΩΤΗ ΣΟΦΙΑ Επιβλέπων καθηγητής: ΒΕΡΝΑΔΟΣ ΠΕΤΡΟΣ

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Ορισμός «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) είναι οι μη ορυκτές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, δηλαδή η αιολική, η ηλιακή και η γεωθερμική ενέργεια, η ενέργεια κυμάτων, η παλιρροϊκή ενέργεια, η υδραυλική

Διαβάστε περισσότερα

2. ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ Η

2. ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ Η 2. ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ Η παγκόσμια παραγωγή (= κατανάλωση + απώλειες) εκτιμάται σήμερα σε περίπου 10 Gtoe/a (10.000 Mtoe/a, 120.000.000 GWh/a ή 420 EJ/a), αν και οι εκτιμήσεις αποκλίνουν: 10.312

Διαβάστε περισσότερα

Ευρωπαϊκές προκλήσεις για χρήση τεχνολογιών ΑΠΕ

Ευρωπαϊκές προκλήσεις για χρήση τεχνολογιών ΑΠΕ Ευρωπαϊκές προκλήσεις για χρήση τεχνολογιών ΑΠΕ Ανθή Χαραλάμπους Διευθύντρια Ενεργειακό Γραφείο Κυπρίων Πολιτών 24 Ιουνίου 2016 Ημερίδα: «Εφαρμογές της Αβαθούς Γεωθερμίας και Ηλιακής Ενέργειας στα Θερμοκήπια»

Διαβάστε περισσότερα

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ενότητα 1: Ελευθέριος Αμανατίδης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών Κατανόηση βασικών αρχών παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές με ιδιαίτερη έμφαση σε αυτές που έχουν

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Κέντρο Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης Καστρίου 2013 Ενέργεια & Περιβάλλον Το ενεργειακό πρόβλημα (Ι) Σε τι συνίσταται το ενεργειακό πρόβλημα; 1. Εξάντληση των συμβατικών ενεργειακών

Διαβάστε περισσότερα

Πηγές ενέργειας - Πηγές ζωής

Πηγές ενέργειας - Πηγές ζωής Πηγές ενέργειας - Πηγές ζωής Κέντρο Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης Καστρίου 2014 Παράγει ενέργεια το σώμα μας; Πράγματι, το σώμα μας παράγει ενέργεια! Για να είμαστε πιο ακριβείς, παίρνουμε ενέργεια από τις

Διαβάστε περισσότερα

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ.. Όλα όσα πρέπει να μάθετε για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, πως δημιουργείται το πρόβλημα και τα συμπεράσματα που βγαίνουν από όλο αυτό. Διαβάστε Και Μάθετε!!! ~ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Διαβάστε περισσότερα

Ο δευτερογενής τομέας παραγωγής, η βιομηχανία, παράγει την ηλεκτρική ενέργεια και τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε. Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ διακρίνεται σε

Ο δευτερογενής τομέας παραγωγής, η βιομηχανία, παράγει την ηλεκτρική ενέργεια και τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε. Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ διακρίνεται σε στον κόσμο Οι κινήσεις της Ευρώπης για «πράσινη» ενέργεια Χρειαζόμαστε ενέργεια για όλους τους τομείς παραγωγής, για να μαγειρέψουμε το φαγητό μας, να φωταγωγήσουμε τα σπίτια, τις επιχειρήσεις και τα σχολεία,

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) Ενότητα 5: Αιολικά Σπύρος Τσιώλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη. Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04)

ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη. Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04) ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη (ΠΕ02) Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04) Β T C E J O R P Υ Ν Η Μ Α Ρ Τ ΤΕ Α Ν Α Ν Ε Ω ΣΙ Μ ΕΣ Π Η ΓΕ Σ ΕΝ Ε Ρ ΓΕ Ι Α Σ. Δ Ι Ε Ξ Δ Σ Α Π ΤΗ Ν Κ Ρ Ι ΣΗ 2 Να

Διαβάστε περισσότερα

Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου»

Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου» Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου» Επιβλέπουσα καθηγήτρια: κ.τρισεύγενη Γιαννακοπούλου Ονοματεπώνυμο: Πάσχος Απόστολος Α.Μ.: 7515 Εξάμηνο: 1 ο Το φαινόμενο

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω

Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω ΙΩΑΝΝΙΔΟΥ ΠΕΤΡΟΥΛΑ /04/2013 ΓΑΛΟΥΖΗΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ Εισαγωγή Σκοπός αυτής της παρουσίασης είναι μία συνοπτική περιγραφή της

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΕΣΒΕΙΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ ΓΡΑΦΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ & EΜΠΟΡΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ. Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία

ΠΡΕΣΒΕΙΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ ΓΡΑΦΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ & EΜΠΟΡΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ. Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία ΠΡΕΣΒΕΙΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ ΓΡΑΦΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ & EΜΠΟΡΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ Βερολίνο, Μάρτιος 2010 Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία Στόχοι της κυβερνητικής πολιτικής Μείωση των εκπομπών ρύπων έως το 2020

Διαβάστε περισσότερα

Μήνυμα από τη Φουκουσίμα: Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι το μέλλον!

Μήνυμα από τη Φουκουσίμα: Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι το μέλλον! Μήνυμα από τη Φουκουσίμα: Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι το μέλλον! Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι μία βιώσιμη λύση για να αντικατασταθούν οι επικίνδυνοι και πανάκριβοι πυρηνικοί και ανθρακικοί

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ Εργαστήριο ΑΠΕ I Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ Ενότητες Εργαστηρίου ΑΠΕ Ι και Ασκήσεις Ενότητα 1 - Εισαγωγή: Τεχνολογίες

Διαβάστε περισσότερα

ΤΟ ΦΑΙΝOΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

ΤΟ ΦΑΙΝOΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΤΟ ΦΑΙΝOΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει στην επιφάνεια της Γης απορροφάται κατά ένα μέρος από αυτήν, ενώ κατά ένα άλλο μέρος εκπέμπεται πίσω στην ατμόσφαιρα με την μορφή υπέρυθρης

Διαβάστε περισσότερα

Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης. Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος

Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης. Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος Εισαγωγή στις ήπιες μορφές ενέργειας Χρήσεις ήπιων μορφών ενέργειας Ηλιακή

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ : ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΗΓΕΣ / ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος

ΘΕΜΑ : ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΗΓΕΣ / ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος ΘΕΜΑ : ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΗΓΕΣ / ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ; Η ενέργεια υπάρχει παντού παρόλο που δεν μπορούμε να την δούμε. Αντιλαμβανόμαστε την ύπαρξη της από τα αποτελέσματα της.

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη για την αξιοποίηση υπεράκτιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο νησί της Νάξου

Μελέτη για την αξιοποίηση υπεράκτιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο νησί της Νάξου Μελέτη για την αξιοποίηση υπεράκτιων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο νησί της Νάξου Σουσούνης Μάριος Χαρίλαος Υποψήφιος Διδάκτορας Ινστιτούτο Ενεργειακών Συστημάτων Πανεπιστήμιο Εδιμβούργου M.Sousounis@ed.ac.uk

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας: Καταρρίπτοντας τους μύθους Μπορούν οι ΑΠΕ να παρέχουν ενέργεια 24/7;

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας: Καταρρίπτοντας τους μύθους Μπορούν οι ΑΠΕ να παρέχουν ενέργεια 24/7; Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας: Καταρρίπτοντας τους μύθους Μπορούν οι ΑΠΕ να παρέχουν ενέργεια 24/7; Φυσικά! Υπάρχουν εφτά διαφορετικές ανανεώσιμες τεχνολογίες που μπορούν να παράγουν ενέργεια: φωτοβολταϊκά,

Διαβάστε περισσότερα

Πράσινο & Κοινωνικό Επιχειρείν

Πράσινο & Κοινωνικό Επιχειρείν Πράσινο & Κοινωνικό Επιχειρείν 1 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) Eίναι οι ενεργειακές πηγές (ο ήλιος, ο άνεμος, η βιομάζα, κλπ.), οι οποίες υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον Το ενδιαφέρον

Διαβάστε περισσότερα

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ενότητα 1: Εισαγωγή Καββαδίας Κ.Α. Τμήμα Μηχανολογίας Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αιολική ενέργεια

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αιολική ενέργεια ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αιολική ενέργεια Ο άνεμος είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που μπορεί να αξιοποιηθεί στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Οι άνθρωποι έχουν ανακαλύψει την αιολική ενέργεια εδώ και

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Εργασία από παιδιά του Στ 2 2013-2014 Φυσικές Επιστήμες Ηλιακή Ενέργεια Ηλιακή είναι η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο. Για να μπορέσουμε να την εκμεταλλευτούμε στην παραγωγή

Διαβάστε περισσότερα

2015 Η ενέργεια είναι δανεική απ τα παιδιά μας

2015 Η ενέργεια είναι δανεική απ τα παιδιά μας Εκπαιδευτικά θεματικά πακέτα (ΚΙΤ) για ευρωπαϊκά θέματα Τ4Ε 2015 Η ενέργεια είναι δανεική απ τα παιδιά μας Teachers4Europe Οδηγιεσ χρησησ Το αρχείο που χρησιμοποιείτε είναι μια διαδραστική ηλεκτρονική

Διαβάστε περισσότερα

ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΔΗΜΑΣ ΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΔΗΜΑΣ ΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΔΗΜΑΣ ΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Θέμα της εργασίας είναι Η αξιοποίηση βιομάζας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Πρόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Ειδικά Κεφάλαια Παραγωγής Ενέργειας

Ειδικά Κεφάλαια Παραγωγής Ενέργειας Ειδικά Κεφάλαια Παραγωγής Ενέργειας Ενότητα 1 η : Παγκόσμιο Ενεργειακό Ισοζύγιο Αναπλ. Καθηγητής: Γεώργιος Μαρνέλλος Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) Ενότητα 1: Εισαγωγή Σπύρος Τσιώλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

[ 1 ] την εφαρμογή συγκεκριμένων περιβαλλοντικών

[ 1 ] την εφαρμογή συγκεκριμένων περιβαλλοντικών [ 1 ] [ 1 ] Υδροηλεκτρικός Σταθμός Κρεμαστών - Ποταμός Αχελώος - Ταμιευτήρας >> H Περιβαλλοντική Στρατηγική της ΔΕΗ είναι ευθυγραμμισμένη με τους στόχους της ενεργειακής πολιτικής της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΩΣ ΤΟ 2050 (WETO-H2)

ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΩΣ ΤΟ 2050 (WETO-H2) ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΩΣ ΤΟ 2050 (WETO-H2) ΒΑΣΙΚΑ ΜΗΝΥΜΑΤΑ Στο πλαίσιο της µελέτης WETO-H2 εκπονήθηκε σενάριο προβλέψεων και προβολών αναφοράς για το παγκόσµιο σύστηµα ενέργειας

Διαβάστε περισσότερα

Η παγκόσμια έρευνα και τα αποτελέσματά της για την Κλιματική Αλλαγή

Η παγκόσμια έρευνα και τα αποτελέσματά της για την Κλιματική Αλλαγή Η παγκόσμια έρευνα και τα αποτελέσματά της για την Κλιματική Αλλαγή Αλκιβιάδης Μπάης Καθηγητής Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας Τμήμα Φυσικής - Α.Π.Θ. Πρόσφατη εξέλιξη της παγκόσμιας μέσης θερμοκρασίας

Διαβάστε περισσότερα

ABB drives για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας. ABB Group April 1, 2013 Slide 1

ABB drives για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας. ABB Group April 1, 2013 Slide 1 ABB drives για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας April 1, 2013 Slide 1 Η ενεργειακή πρόκληση σήμερα Αυξανόμενη ζήτηση Ευρώπη και Β. Αμερική 5.4% 26% Κίνα 94% 177% Πρόβλεψη IEA 2007-30 Αύξηση στη

Διαβάστε περισσότερα

Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία

Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία 1 ΠΡΕΣΒΕΙΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ ΓΡΑΦΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ & EΜΠΟΡΙΚΩΝ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ Βερολίνο, Μάρτιος 2010 Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στην Γερμανία Περιεχόμενα Σελίδα Στόχοι κυβερνητικής πολιτικής 2 Συμβολή ΑΠΕ στο ενεργειακό

Διαβάστε περισσότερα

Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας

Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας GRV Energy Solutions S.A Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας Ανανεώσιμες Πηγές Σκοπός της GRV Ενεργειακές Εφαρμογές Α.Ε. είναι η κατασκευή ενεργειακών συστημάτων που σέβονται το περιβάλλον με εκμετάλλευση

Διαβάστε περισσότερα

Ενεργειακή Επανάσταση 2010: με μια ματιά

Ενεργειακή Επανάσταση 2010: με μια ματιά Ενεργειακή Επανάσταση 2010: με μια ματιά Στοιχεία και αριθμοί Στην παρούσα 3 η έκδοση της Ενεργειακής Επανάστασης παρουσιάζεται ένα πιο φιλόδοξο και προοδευτικό σενάριο σε σχέση με τις προηγούμενες δύο

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σελίδα 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ (ΓΕΝΙΚΑ) «17

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σελίδα 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ (ΓΕΝΙΚΑ) «17 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σελίδα 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ (ΓΕΝΙΚΑ) «17 1.1.Ορισμός, ιστορική αναδρομή «17 1.2. Μορφές ενέργειας «18 1.3. Θερμική ενέργεια «19 1.4. Κινητική ενέργεια «24 1.5. Δυναμική ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Η θερμοκρασία του εδάφους είναι ψηλότερη από την ατμοσφαιρική κατά τη χειμερινή περίοδο, χαμηλότερη κατά την καλοκαιρινή

Διαβάστε περισσότερα

Φαινόµενο του Θερµοκηπίου

Φαινόµενο του Θερµοκηπίου Φαινόµενο του Θερµοκηπίου Αλεξάνδρου Αλέξανδρος, Κυριάκου Λίντα, Παυλίδης Ονήσιλος, Χαραλάµπους Εύη, Χρίστου ρόσος Φαινόµενο του θερµοκηπίου Ανακαλύφθηκε το 1824 από τον Γάλλο µαθηµατικό Fourier J. (1768)

Διαβάστε περισσότερα

Περιβαλλοντική Διάσταση των Τεχνολογιών ΑΠΕ

Περιβαλλοντική Διάσταση των Τεχνολογιών ΑΠΕ Περιβαλλοντική Διάσταση των Τεχνολογιών ΑΠΕ Ομιλητές: Ι. Νικολετάτος Σ. Τεντζεράκης, Ε. Τζέν ΚΑΠΕ ΑΠΕ και Περιβάλλον Είναι κοινά αποδεκτό ότι οι ΑΠΕ προκαλούν συγκριτικά τη μικρότερη δυνατή περιβαλλοντική

Διαβάστε περισσότερα

Μακροχρόνιος ενεργειακός σχεδιασμός: Όραμα βιωσιμότητας για την Ε λλάδα τ ου 2050

Μακροχρόνιος ενεργειακός σχεδιασμός: Όραμα βιωσιμότητας για την Ε λλάδα τ ου 2050 Μακροχρόνιος σχεδιασμός: ενεργειακός Όραμα βιωσιμότητας για την Ελλάδα Πλαίσιο Το ενεργειακό μίγμα της χώρας να χαρακτηριστεί ιδανικό απέχει από Οιπολιτικέςγιατηνενέργειαδιαχρονικά απέτυχαν Στόχος WWF

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΛΥΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΒΑΛΟΝ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΓΙΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΛΥΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΒΑΛΟΝ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΓΙΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΛΥΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΡΙΒΒΑΛΟΝ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΓΙΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 3ο ΓΕΛ ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ ΣΧ.ΕΤΟΣ 2011-2012 Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Διαβάστε περισσότερα

Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2014

Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2014 Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2014 2 2 2015 Το 2014 ήταν μια πολύ κακή χρονιά για την αγορά φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα. Εγκαταστάθηκαν ελάχιστα συστήματα (το μέγεθος της αγοράς ήταν μόλις

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΝΟΤΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΝΟΤΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΝΟΤΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ 18 Φεβρουαρίου 2013 Εισήγηση του Περιφερειάρχη Νοτίου Αιγαίου Γιάννη ΜΑΧΑΙΡΙ Η Θέμα: Ενεργειακή Πολιτική Περιφέρειας Νοτίου Αιγαίου Η ενέργεια μοχλός Ανάπτυξης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΕΜΟΣ: Η ΜΕΓΑΛΗ ΜΑΣ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ

ΑΝΕΜΟΣ: Η ΜΕΓΑΛΗ ΜΑΣ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ Η AIR-SUN A.E.B.E δραστηριοποιείται στον χώρο της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Αιολικό και Ηλιακό δυναμικό και επεκτείνεται στο χώρο των ενεργειακών και περιβαλλοντικών τεχνολογιών γενικότερα. Το

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογίες Ελέγχου στα Αιολικά Συστήματα

Τεχνολογίες Ελέγχου στα Αιολικά Συστήματα Τεχνολογίες Ελέγχου στα Αιολικά Συστήματα Ενότητα 1: Εισαγωγή Καθηγητής Αντώνιος Αλεξανδρίδης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Η ΕΞΥΠΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΜΑΣ

Η ΕΞΥΠΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΜΑΣ Η ΕΞΥΠΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΜΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Για περισσότερες πληροφορίες απευθυνθείτε στα site: ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Παγκόσμια Κατανάλωση Ενέργειας

Παγκόσμια Κατανάλωση Ενέργειας ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ήλιος Κίνηση και ελκτικό δυναμικό του ήλιου, της σελήνης και της γης Γεωθερμική ενέργεια εκλύεται από ψύξη του πυρήνα, χημικές αντιδράσεις και ραδιενεργό υποβάθμιση στοιχείων

Διαβάστε περισσότερα

Η αγορά. Ο κόσμος. Η Κύπρος. Πράσινη Ενέργεια

Η αγορά. Ο κόσμος. Η Κύπρος. Πράσινη Ενέργεια Η αγορά. Ο κόσμος. Η Κύπρος. Πράσινη Ενέργεια ΤΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΟΙ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ Φωτοβολταϊκά Συστήματα οικιακά / βιομηχανικά / αυτοπαραγωγή / μεγάλα πάρκα Ηλιακά Θερμικά Συστήματα οικιακά/εμπορικά Θέρμανση / κλιματισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Γ. Λευθεριώτης, Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Γ. Λευθεριώτης, Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Γ. Λευθεριώτης, Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής Τι είναι ενέργεια; (Αφηρημένη έννοια) Στιγμιότυπο από την κίνηση ενός βλήματος καθώς διαπερνά ένα

Διαβάστε περισσότερα

ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΝΕΧΙΣΕΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΝΑ ΜΑΣ ΕΠΙΒΡΑΒΕΥΕΙ... ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΟΥΜΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑ & ΝΕΡΟ ΜΗ ΧΑΝΕΙΣ ΑΛΛΟ ΧΡΟΝΟ!

ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΝΕΧΙΣΕΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΝΑ ΜΑΣ ΕΠΙΒΡΑΒΕΥΕΙ... ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΟΥΜΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑ & ΝΕΡΟ ΜΗ ΧΑΝΕΙΣ ΑΛΛΟ ΧΡΟΝΟ! ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΝΕΧΙΣΕΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΝΑ ΜΑΣ ΕΠΙΒΡΑΒΕΥΕΙ... ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΟΥΜΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑ & ΝΕΡΟ ΜΗ ΧΑΝΕΙΣ ΑΛΛΟ ΧΡΟΝΟ! ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ: Η ΕΤΑΙΡΙΚΗ ΑΞΙΑ ΠΟΥ ΜΟΙΡΑΖΕΤΑΙ - Μια εταιρία δεν μπορεί να θεωρείται «πράσινη» αν δεν

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1. Από που προέρχονται τα αποθέµατα του πετρελαίου. Ποια ήταν τα βήµατα σχηµατισµού ; 2. Ποια είναι η θεωρητική µέγιστη απόδοση

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης Ισχύς κινητικής ενέργειας φλέβας ανέμου P αν de dt, 1 2 ρdvυ dt P όπου, S, το εμβαδόν του κύκλου της φτερωτής και ρ, η πυκνότητα του αέρα.

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΝΑΣΑΚΗ ΒΙΡΓΙΝΙΑ ΑΝΤΙΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΡΧΗΣ ΚΡΗΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

ΜΑΝΑΣΑΚΗ ΒΙΡΓΙΝΙΑ ΑΝΤΙΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΡΧΗΣ ΚΡΗΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΜΑΝΑΣΑΚΗ ΒΙΡΓΙΝΙΑ ΑΝΤΙΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΡΧΗΣ ΚΡΗΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ Νησί που βρίσκεται στο νοτιοανατολικό άκρο της Ευρώπης. Μόνιμος πληθυσμός (απογρ. 2011) 680.000 κάτοικοι. Ελκυστικός τουριστικός προορισμός

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογίες Υπεράκτιων Αιολικών Σταθμών και οι Προοπτικές τους

Τεχνολογίες Υπεράκτιων Αιολικών Σταθμών και οι Προοπτικές τους «Εκπόνηση Μελετών για τη Στρατηγική Περιβαλλοντική Εκτίμηση του Εθνικού Προγράμματος Ανάπτυξης Θαλάσσιων Αιολικών Πάρκων», MIS 375406. Τεχνολογίες Υπεράκτιων Αιολικών Σταθμών και οι Προοπτικές τους Κυριάκος

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΗΣ ΠΗΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΗΣ ΠΗΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ - ΙΑΤΜΗΜΑΤIΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΗΣ ΠΗΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ- ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ- ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ- ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ http://biostore-aloa.blogspot.com/2007/06/2007.html Ιστορική αναδρομή Γενικά στοιχεία Οι πρόγονοί μας στα πρώτα χρόνια της ζωής τους πάνω στη γη, δε γνώριζαν πολλά πράγματα

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά κελιά. «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο»

Φωτοβολταϊκά κελιά. «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο» Φωτοβολταϊκά κελιά «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο» Το ενεργειακό πρόβληµα ιατυπώθηκε πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950, και αφορούσε την εξάντληση των ορυκτών πηγών ενέργειας. Παράγοντες

Διαβάστε περισσότερα

ενεργειακή επανάσταση ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΡΙΑ ΒΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ

ενεργειακή επανάσταση ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΡΙΑ ΒΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ενεργειακή επανάσταση 3 ΜΙΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΡΙΑ ΒΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ Ενεργειακή Επανάσταση Τεχνική έκθεση που δείχνει τον τρόπο με τον οποίον εξασφαλίζεται ενεργειακή επάρκεια παγκοσμίως

Διαβάστε περισσότερα

Περιβαλλοντικά Συστήματα

Περιβαλλοντικά Συστήματα Περιβαλλοντικά Συστήματα Ενότητα 4: Η Ενίσχυση του Φαινομένου του Θερμοκηπίου Χαραλαμπίδης Γεώργιος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Ο εθνικός ενεργειακός σχεδιασμός

Ο εθνικός ενεργειακός σχεδιασμός ΣΥΝ ΕΣΜΟΣ ΕΤΑΙΡΙΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ Σχεδιάζοντας το ενεργειακό μέλλον Σύνοψη Μελέτης του Συνδέσμου Εταιριών Φωτοβολταϊκών για την περίοδο 2015-2030 Ιούλιος 2014 Ο εθνικός ενεργειακός σχεδιασμός Στην κατάρτιση

Διαβάστε περισσότερα

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Εισαγωγή

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Εισαγωγή Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Εισαγωγή Το φαινόμενο του θερμοκηπίου ΟΜΑΔΑ 3 Αγγελίδης Γιώργος Δούκας Θεοδόσης Ναστίμι Μαριγκλέν Εισαγωγή Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι μια

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΝΟΛΟ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΣΗΜΕΡΑ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ 24% ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ 25% ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ 6% ΛΙΓΝΙΤΗΣ 45%

ΣΥΝΟΛΟ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΣΗΜΕΡΑ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ 24% ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ 25% ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ 6% ΛΙΓΝΙΤΗΣ 45% Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα Εισαγωγική γ εισήγηση η της Μόνιμης Επιτροπής Ενέργειας του ΤΕΕ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΜΙΓΜΑ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ Ορυκτά καύσιμα που μετέχουν σήμερα

Διαβάστε περισσότερα

Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Το Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, εκπονήθηκε στο πλαίσιο εφαρμογής της Ευρωπαϊκής Ενεργειακής Πολιτικής σε σχέση με την

Διαβάστε περισσότερα

Ο ρόλος της βιομάζας για την ανάπτυξη της Ελληνικής οικονομίας

Ο ρόλος της βιομάζας για την ανάπτυξη της Ελληνικής οικονομίας 4η Ενότητα: «Βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς» Ο ρόλος της βιομάζας για την ανάπτυξη της Ελληνικής οικονομίας Αντώνης Γερασίμου Πρόεδρος Δ.Σ. Ελληνικής Εταιρείας Βιοµάζας ΕΛ.Ε.Α.ΒΙΟΜ ΒΙΟΜΑΖΑ Η αδικημένη μορφή ΑΠΕ

Διαβάστε περισσότερα

ΟΝΟΜΑΤΑ ΜΑΘΗΤΩΝ Δέσποινα Δημητρακοπούλου Μαρία Καραγκούνη Δημήτρης Κασβίκης Θανάσης Κατσαντώνης Νίκος Λουκαδάκος

ΟΝΟΜΑΤΑ ΜΑΘΗΤΩΝ Δέσποινα Δημητρακοπούλου Μαρία Καραγκούνη Δημήτρης Κασβίκης Θανάσης Κατσαντώνης Νίκος Λουκαδάκος ΟΝΟΜΑΤΑ ΜΑΘΗΤΩΝ Δέσποινα Δημητρακοπούλου Μαρία Καραγκούνη Δημήτρης Κασβίκης Θανάσης Κατσαντώνης Νίκος Λουκαδάκος ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αιολική Ενέργεια Βιομάζα Γεωθερμική Ενέργεια Κυματική Ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2016

Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2016 Στατιστικά στοιχεία αγοράς φωτοβολταϊκών για το 2016 25-4-2016 Το 2016 υπήρξε η χειρότερη χρονιά για τα φωτοβολταϊκά στην Ελλάδα, με την αγορά να πέφτει σχεδόν στα επίπεδα του 2007, πριν αρχίσει δηλαδή

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ_

ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ_ ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΩΣ ΠΑΡΑΓΕΤΑΙ Η ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ παράγεται από την κίνηση των κυμάτων στη θαλάσσια επιφάνεια που προκαλείται από τους κατά τόπους ανέμους ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ: ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ

ΘΕΜΑ: ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ ΘΕΜΑ: ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ ΜΑΛΙΣΙΟΒΑΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΜΑΘΗΤΗΣ ΤΟΥ 2 ου ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΤΜΗΜΑ Α2 ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΣΠΑΝΤΙΔΑΚΗΣ ΑΝΤΩΝΙΟΣ ΣΧΟΛ.ΕΤΟΣ:2014-2015 1 η Ενότητα ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΜΠΙΤΑΚΗ ΑΡΓΥΡΩ ΑΕΜ 7424 ΕΤΟΣ 2009-2010

ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΜΠΙΤΑΚΗ ΑΡΓΥΡΩ ΑΕΜ 7424 ΕΤΟΣ 2009-2010 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΜΠΙΤΑΚΗ ΑΡΓΥΡΩ ΑΕΜ 7424 ΕΤΟΣ 2009-2010 Γενικά αιολική ενέργεια ονομάζεται ηενέργεια που παράγεται από την εκμετάλλευση του πνέοντος ανέμου. Ηενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

ΓΣΕΕ-GREENPEACE-ATTAC Ελλάς

ΓΣΕΕ-GREENPEACE-ATTAC Ελλάς ΓΣΕΕ-GREENPEACE-ATTAC Ελλάς Το Πρωτόκολλο του Κιότο Μια πρόκληση για την ανάπτυξη και την απασχόληση «Από το Ρίο στο Γιοχάνεσµπουργκ και πέρα από το Κιότο. Ποιο µέλλον για τον Πλανήτη;» ρ Μιχαήλ Μοδινός

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Προβλήματα και προοπτικές Π. Μουρούζης Υπεύθυνος Ε.Κ.Φ.Ε. Κέρκυρας Ενέργεια: το κλειδί της ευημερίας αλλά και η αιτία των πολέμων 2/40 Πώς ένας άρχοντας απολάμβανε

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ. Εργασία των μαθητριών: Μπουδαλάκη Κλεοπάτρα, Λιολιοσίδου Χριστίνα, Υψηλοπούλου Δέσποινα.

ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ. Εργασία των μαθητριών: Μπουδαλάκη Κλεοπάτρα, Λιολιοσίδου Χριστίνα, Υψηλοπούλου Δέσποινα. ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Εργασία των μαθητριών: Μπουδαλάκη Κλεοπάτρα, Λιολιοσίδου Χριστίνα, Υψηλοπούλου Δέσποινα. ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Το φυσικό αέριο είναι: Το φυσικό αέριο είναι ένα φυσικό προϊόν που βρίσκεται

Διαβάστε περισσότερα

Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας

Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας Φωτοβολταϊκά Αστείρευτη ενέργεια από τον ήλιο! Η ηλιακή ενέργεια είναι μια αστείρευτη πηγή ενέργειας στη διάθεση μας.τα προηγούμενα χρόνια η τεχνολογία και το κόστος παραγωγής

Διαβάστε περισσότερα

Σύντομο Ενημερωτικό Υλικό Μικρών Εμπορικών Επιχειρήσεων για το Ανθρακικό Αποτύπωμα ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2012 -1-

Σύντομο Ενημερωτικό Υλικό Μικρών Εμπορικών Επιχειρήσεων για το Ανθρακικό Αποτύπωμα ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2012 -1- ΕΘΝΙΚΗ ΣΥΝΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΕΜΠΟΡΙΟΥ Σύντομο Ενημερωτικό Υλικό Μικρών Εμπορικών Επιχειρήσεων για το Ανθρακικό Αποτύπωμα Πως οι μικρές εμπορικές επιχειρήσεις επηρεάζουν το περιβάλλον και πως μπορούν

Διαβάστε περισσότερα

Τι είναι η κλιματική αλλαγή? Ποιά είναι τα αέρια του θερμοκηπίου?

Τι είναι η κλιματική αλλαγή? Ποιά είναι τα αέρια του θερμοκηπίου? Ενημερωτικό Υλικό Μικρομεσαίων Εμπορικών Επιχειρήσεων για το Ανθρακικό Αποτύπωμα Πως επηρεάζουν το Περιβάλλον και πως μπορούν να μετρούν το Ανθρακικό τους Αποτύπωμα? Τ ι είναι? Τι είναι η κλιματική αλλαγή?

Διαβάστε περισσότερα

Χριστίνα Αδαλόγλου Βαγγέλης Μαρκούδης Ευαγγελία Σκρέκα Γιώργος Στρακίδης Σωτήρης Τσολακίδης

Χριστίνα Αδαλόγλου Βαγγέλης Μαρκούδης Ευαγγελία Σκρέκα Γιώργος Στρακίδης Σωτήρης Τσολακίδης Χριστίνα Αδαλόγλου Βαγγέλης Μαρκούδης Ευαγγελία Σκρέκα Γιώργος Στρακίδης Σωτήρης Τσολακίδης Οι ανεπανόρθωτες καταστροφές που έχουν πλήξει τον πλανήτη μας, έχουν δημιουργήσει την καθυστερημένη άλλα αδιαμφισβήτητα

Διαβάστε περισσότερα

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας Ενότητα 1: ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ I Εισαγωγή Σκόδρας Γεώργιος, Αν. Καθηγητής gskodras@uowm.gr Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Υποδειγματικό Σενάριο Γνωστικό αντικείμενο: Βιωματικές Δράσεις - ΣΔΕ - Project Δημιουργός: ΙΩΑΝΝΗΣ ΠΑΔΙΩΤΗΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΕΡΙ Α 4η ΕΒ ΟΜΑ Α ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΕΝΕ

ΗΜΕΡΙ Α 4η ΕΒ ΟΜΑ Α ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΕΝΕ ΗΜΕΡΙ Α 4η ΕΒ ΟΜΑ Α ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΕΝΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Β2Β 25 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2010 ΘΕΡΜΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΜΟΝΑ ΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Α.Π.Ε. ΜΕ ΕΞΑΓΩΓΙΚΟ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΕΚΤ. ΓΡΑΜΜΑΤΕΑΣ ΕΒΗΕ Greek Solar Industry

Διαβάστε περισσότερα

Πηγές Ενέργειας για τον 21ο αιώνα

Πηγές Ενέργειας για τον 21ο αιώνα Πηγές Ενέργειας για τον 21ο αιώνα Πετρέλαιο Κάρβουνο ΑΠΕ Εξοικονόμηση Φυσικό Αέριο Υδρογόνο Πυρηνική Σύντηξη (?) Γ. Μπεργελές Καθηγητής Ε.Μ.Π www.aerolab.ntua.gr e mail: bergeles@fluid.mech.ntua.gr Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία

Διαβάστε περισσότερα

Το παρόν αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης εργασίας, η οποία εξελίσσεται σε έξι μέρη που δημοσιεύονται σε αντίστοιχα τεύχη. Τεύχος 1, 2013.

Το παρόν αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης εργασίας, η οποία εξελίσσεται σε έξι μέρη που δημοσιεύονται σε αντίστοιχα τεύχη. Τεύχος 1, 2013. Είναι Πράγματι οι Γερμανοί Φτωχότεροι από τους Έλληνες, in DEEP ANALYSIS Ενέργεια Παγκόσμιες Ενεργειακές Ανάγκες της Περιόδου 2010-2040 του Ιωάννη Γατσίδα και της Θεοδώρας Νικολετοπούλου in DEEP ANALYSIS

Διαβάστε περισσότερα

Κλιματική Αλλαγή: Φυσική διαδικασία ή ανθρώπινη επέμβαση;

Κλιματική Αλλαγή: Φυσική διαδικασία ή ανθρώπινη επέμβαση; Κλιματική Αλλαγή: Φυσική διαδικασία ή ανθρώπινη επέμβαση; TοΦαινόμενοΘερμοκηπίου Ηλιακή ακτινοβολία διαπερνάει την ατμόσφαιρα της Γης Μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται από τη Γη και την ατμόσφαιρα

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών Περιοχών» Υδατικό Περιβάλλον και Ανάπτυξη

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών Περιοχών» Υδατικό Περιβάλλον και Ανάπτυξη http://www.circleofblue.org/waternews/2010/world/water-scarcity-prompts-different-plans-to-reckon-with-energy-choke-point-in-the-u-s/ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών

Διαβάστε περισσότερα

Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά Συστήματα Ηλιακή ενέργεια Είναι η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο και αξιοποιείται μέσω τεχνολογιών που εκμεταλλεύονται τη θερμική και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του ήλιου με χρήση μηχανικών μέσων για τη

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΖΩΗ. Ιατρού Κωνσταντίνος

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΖΩΗ. Ιατρού Κωνσταντίνος ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΖΩΗ Ιατρού Κωνσταντίνος Οµάδα Μέλη οµάδας 1. 2. 3. 4. Ηµεροµηνία / /20 ΜΕΡΟΣ Α Ενεργειακές µετατροπές που πραγµατοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

«ΠλωτήΠλωτή μονάδα αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ»

«ΠλωτήΠλωτή μονάδα αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ» «ΠλωτήΠλωτή μονάδα αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ» Νικητάκος Νικήτας, Καθηγητής, Πρόεδρος Τμήματος Ναυτιλίας και Επιχειρηματικών Υπηρεσιών Πανεπιστημίου Αιγαίου, nnik@aegean.gr Λίλας Θεόδωρος, Π.Δ.. 407 Τμήματος

Διαβάστε περισσότερα

Συμπεράσματα από την ανάλυση για την Ευρωπαϊκή Ένωση

Συμπεράσματα από την ανάλυση για την Ευρωπαϊκή Ένωση Ενεργειακή πολιτική για την Ελλάδα: σύγκλιση ή απόκλιση από την Ευρωπαϊκή προοπτική; Π. Κάπρου, Καθηγητή ΕΜΠ Εισαγωγή Πρόσφατα δημοσιεύτηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Γενική Διεύθυνση Ενέργειας, η έκδοση

Διαβάστε περισσότερα

Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή. Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ.

Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή. Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ. Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ. AUT/LHTEE Εισαγωγή (1/3) Για 1-2 αιώνες, δηλ. ένα ελάχιστο κλάσμα της παγκόσμιας ιστορίας, καίμε μέσα σε ένα

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Διπλωματική Εργασία

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Διπλωματική Εργασία ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Διπλωματική Εργασία Του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο όρος βιομάζα μπορεί να δηλώσει : α) Τα υλικά ή τα υποπροϊόντα και κατάλοιπα της φυσικής, ζωικής δασικής και αλιευτικής παραγωγής

Διαβάστε περισσότερα

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2 ΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ 1.1. Γενικά 1.2. Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας

Διαβάστε περισσότερα

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΣΑΝΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΜΩΥΣΙΔΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΣΑΝΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΜΩΥΣΙΔΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΣΑΝΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΜΩΥΣΙΔΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΟΝΙΤΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ Εισαγωγή Άνθρωπος και ενέργεια Σχεδόν ταυτόχρονα με την εμφάνιση του ανθρώπου στη γη,

Διαβάστε περισσότερα

Η βιώσιμη ανάπτυξη έχει πυροδοτήσει αρκετές διαφωνίες ως προς την έννοια, τη χρησιμότητα αλλά και τη σκοπιμότητά της τα τελευταία χρόνια.

Η βιώσιμη ανάπτυξη έχει πυροδοτήσει αρκετές διαφωνίες ως προς την έννοια, τη χρησιμότητα αλλά και τη σκοπιμότητά της τα τελευταία χρόνια. Ν. Χατζηαργυρίου: «Έξυπνη προσαρμογή ή θάνατος;» Κυρίες και κύριοι καλημέρα σας. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον Economist για το σημερινό Συνέδριο που έχει ως επίκεντρο ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον θέμα,

Διαβάστε περισσότερα

«Ενεργειακή Αποδοτικότητα

«Ενεργειακή Αποδοτικότητα «Ενεργειακή Αποδοτικότητα και Α.Π.Ε. ή με Α.Π.Ε.;» Δρ Γιώργος Αγερίδης Μηχανολόγος Μηχανικός Διευθυντής Ενεργειακής Αποδοτικότητας Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας - Κ.Α.Π.Ε. e-mail:

Διαβάστε περισσότερα

Ε λ Νίνιο (El Niño) ονοµάζεται το θερµό βόρειο θαλάσσιο ρεύµα που εµφανίζεται στις ακτές του Περού και του Ισηµερινού, αντικαθιστώντας το ψυχρό νότιο ρεύµα Humboldt. Με κλιµατικούς όρους αποτελει µέρος

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 8: Λοιπές Πηγές Ενέργειας. Αιολική & Ηλιακή ενέργεια 30/5/2016. Αιολική ενέργεια. Αιολική ενέργεια. Αιολική ισχύς στην Ευρώπη

Κεφάλαιο 8: Λοιπές Πηγές Ενέργειας. Αιολική & Ηλιακή ενέργεια 30/5/2016. Αιολική ενέργεια. Αιολική ενέργεια. Αιολική ισχύς στην Ευρώπη Ενεργειακές Πηγές & Ενεργειακές Πρώτες Ύλες Αιολική ενέργεια Κεφάλαιο 8: Λοιπές Πηγές Ενέργειας Ανεμογεννήτριες κατακόρυφου (αριστερά) και οριζόντιου άξονα (δεξιά) Κίμων Χρηστάνης Τομέας Ορυκτών Πρώτων

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ -ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΓΕΩΡΓΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ -ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΓΕΩΡΓΙΑ Γιάννης Λ. Τσιρογιάννης Γεωργικός Μηχανικός M.Sc., PhD Επίκουρος Καθηγητής ΤΕΙ Ηπείρου Τμ. Τεχνολόγων Γεωπόνων Κατ. Ανθοκομίας Αρχιτεκτονικής Τοπίου ΦΥΣΙΚΗ -ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΓΕΩΡΓΙΑ Κλιματική αλλαγή

Διαβάστε περισσότερα