ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΠΟΛΤΣΕΦΝΙΚΗ ΦΟΛΗ ΣΜΗΜΑ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΩΝ & ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΜΕ ΑΤΓΦΡΟΝΗ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΠΟΛΤΣΕΦΝΙΚΗ ΦΟΛΗ ΣΜΗΜΑ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΩΝ & ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΜΕ ΑΤΓΦΡΟΝΗ"

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΠΟΛΤΣΕΦΝΙΚΗ ΦΟΛΗ ΣΜΗΜΑ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΩΝ & ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ «ΜΟΝΣΕΛΟΠΟΙΗΗ ΚΑΙ ΈΛΕΓΦΟ ΙΦΤΟ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΜΕ ΑΤΓΦΡΟΝΗ ΜΗΦΑΝΗ ΔΙΠΛΗ ΣΡΟΥΟΔΟΙΑ» ΔΙΠΛΩΜΑΣΙΚΗ ΕΡΓΑΙΑ ΦΡΙΣΟΠΟΤΛΟΤ ΣΕΛΛΑ του πυρίδωνα ΥΟΙΣΗΣΡΙΑ ΣΟΤ ΣΜΗΜΑΣΟ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΦΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΣΕ: ΚΑΘΗΓΗΣΗ. ΛΕΚΣΟΡΑ. Α. ΑΛΕΞΑΝΔΡΙΔΗ Ε. ΜΗΣΡΟΝΙΚΑ ΑΡΙΘΜΟ ΔΙΠΛΩΜΑΣΙΚΗ ΕΡΓΑΙΑ : /2010 ΝΟΕΜΒΡΙΟ 2010

2

3 ΠΙΣΟΠΟΙΗΗ Πιστοποιείται ότι η διπλωματική εργασία με θέμα: «ΜΟΝΣΕΛΟΠΟΙΗΗ ΚΑΙ ΈΛΕΓΦΟ ΙΦΤΟ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΜΕ ΑΤΓΦΡΟΝΗ ΜΗΦΑΝΗ ΔΙΠΛΗ ΣΡΟΥΟΔΟΙΑ» της φοιτήτριας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Σεχνολογίας Τπολογιστών: Φριστοπούλου τέλλας του πυρίδωνα (Α.Μ. 6138) παρουσιάστηκε δημόσια στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Σεχνολογίας Τπολογιστών της Πολυτεχνικής χολής του Πανεπιστημίου Πατρών στις.. Νοεμβρίου 2010 και εξετάσθηκε και εγκρίθηκε από την ακόλουθη Εξεταστική Επιτροπή: Επιβλέπων: Αντώνιος Αλεξανδρίδης Καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών. υνεξεταστής: Επαμεινώνδας Μητρονίκας Λέκτορας Πανεπιστημίου Πατρών. Ο επιβλέπων Ο Διευθυντής του Σομέα Αντώνιος Αλεξανδρίδης Καθηγητής Αντώνιος Αλεξανδρίδης Καθηγητής Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 2

4 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 3

5 ΠΡΟΛΟΓΟ Η εργασία αυτή εκπονήθηκε κατά το χρονικό διάστημα στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Σεχνολογίας Η/Τ του Πανεπιστημίου Πατρών, στα πλαίσια της διπλωματικής μου εργασίας. Κατά την διάρκεια της μελέτης αυτής, εξετάστηκε εκτενώς ο έλεγχος αιολικών συστημάτων, εστιάζοντας κυρίως στον ηλεκτρικό έλεγχο της γεννήτριας επαγωγής στην πλευρά του δρομέα καθώς και στην πλευρά του δικτύου. Βασικός σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας μεταβλητής ταχύτητας με γεννήτρια επαγωγής διπλής τροφοδοσίας (ΓΕΔΣ), χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Matlab/Simulink. ΕΤΦΑΡΙΣΙΕ! Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον καθηγητή και διευθυντή του τομέα των υστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας του Πανεπιστημίου Πατρών, κύριο Αντώνιο Αλεξανδρίδη για την πολύτιμη συνεισφορά του τόσο σε θεωρητικό όσο και σε κατασκευαστικό επίπεδο. Σέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά την οικογένειά μου, που μου συμπαραστάθηκε με τον καλύτερο δυνατό τρόπο καθ όλη τη διάρκεια των σπουδών μου. Φριστοπούλου τέλλα Νοέμβριος 2010 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 4

6 ΠΕΡΙΛΗΧΗ Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας (Α/Γ) μεταβλητής ταχύτητας με γεννήτρια επαγωγής διπλής τροφοδότησης (ΓΕΔΣ) καθώς επίσης και ο έλεγχος της γωνίας βήματος των πτερυγίων. Η προσομοίωση γίνεται με τη βοήθεια του προγράμματος Matlab/Simulink. Αναλυτικότερα στο Κεφάλαιο1, γίνεται εισαγωγή στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Αναφέρονται τα είδη, τα πλεονεκτήματα και ο ενεργειακός τους ρόλος στην παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας σε εθνικό επίπεδο. Από τις ΑΠΕ, αναλύεται η αιολική ενέργεια. Γίνεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή και παρουσιάζεται η χρησιμότητα της, τα προβλήματα που προκύπτουν από την σύνδεση Α/Γ στο δίκτυο και η θέση της στο παγκόσμιο ενεργειακό επίπεδο. το Κεφάλαιο 2, γίνεται παρουσίαση των μηχανών επαγωγής. υγκεκριμένα, παρουσιάζεται η μαθηματική θεμελίωση της θεωρίας των μετασχηματισμών σε πλαίσιο αναφοράς δύο κάθετων αξόνων που περιστρέφεται με αυθαίρετη ταχύτητα και η μοντελοποίηση (δυναμικό μοντέλο) των ασύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών επαγωγής. το Κεφάλαιο 3,γίνεται μια γενική παρουσίαση των αιολικών συστημάτων. Περιγράφονται τα δομικά στοιχεία της Α/Γ, η αεροδυναμική μετατροπή της ενέργειας του ανέμου σε ηλεκτρική, τα διάφορα συστήματα Α/Γ που χρησιμοποιούνται και δίνεται το μαθηματικό μοντέλο της γεννήτριας επαγωγής διπλής τροφοδότησης (ΓΕΔΣ). το Κεφάλαιο 4,παρουσιαζεται η συνολική στρατηγική ελέγχου Α/Γ μεταβλητής ταχύτητας με ΓΕΔΣ, η οποία περιλαμβάνει τον αεροδυναμικό έλεγχο της Α/Γ και τον ηλεκτρικό έλεγχο της γεννήτριας επαγωγής διπλής τροφοδότησης στην πλευρά του δρομέα (μηχανής) και στην πλευρά του στάτη (δικτύου). το Κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από δοκιμές που έγιναν με το μοντέλο προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στο κεφάλαιο 4, ως προς την απόκριση του συστήματος υπό την επίδραση διαφόρων αλλαγών του ανέμου και μονοφασικού βραχυκυκλώματος στην γραμμή μεταφοράς. Σέλος, παρατίθενται γενικά σχόλια και συμπεράσματα της εργασίας για τη λειτουργία και απόκριση του συστήματος που αναπτύχθηκε. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 5

7 ABSTRACT The subject of this thesis is the analysis and simulation of a variable speed, pitch controlled wind turbine equipped with a doubly fed induction generator (DFIG). Simulation was made with the use of the software Matlab/Simulink, ed Analytically, Chapter 1 is an introduction to renewable energy sources (RES). Are reported the types, the advantages and their energy role in the production of electric energy at national level. By the RES, the wind energy is analyzed. Begins a short historical retrospection and is presented its usefulness, the problems that result from connection in the electrical network and its place at the world energy level. Chapter 2, presents the induction machines. Specifically, are presented the mathematical base of theory of transformation to a reference frame which rotates at an arbitrary angular velocity and the modelling (dynamic model) of the induction machines. Chapter 3, is a general presentation of aeolian systems. The structural elements of wind turbine, the aerodynamic transformation of wind energy in electric and the various wind turbine systems that are used, are described. Moreover, the dynamic model of a double fed induction generator (DFIG) is given. In Chapter 4, the overall control strategy of variable speed doubly fed induction generator wind turbine is presented, which includes the aerodynamic control of the wind turbine and the electric control of the DFIG both at rotor side (machine) and at the stator side (grid). In Chapter 5, the results from the simulations of the developed model under different wind conditions and a fault on the 25 KV system are presented. Finally, general comments and conclusions on the operation and the results of the developed system are made. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 6

8 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Η ιστορική εξέλιξη της χρήσης των ενεργειακών πηγών Οι ενεργειακές τάσεις σήμερα και οι επιπτώσεις τους Κλιματικές αλλαγές Επιπτώσεις Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου Ατμοσφαιρική ρύπανση Κίνδυνοι ασφαλείας Τψηλά κόστη ενεργειακών επενδύσεων Μείωση και εξάντληση των παραδοσιακών ενεργειακών πηγών Άνιση κατανομή Αντιμετώπιση του προβλήματος - Διεθνείς συμφωνίες Πρακτικές αντιμετώπισης του φαινομένου Σο πρωτόκολλο του Κιότο Η πράσινη βίβλος Εκτίμηση του κόστους και των πλεονεκτημάτων ΑΠΕ Γενικά για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Σα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην Ελλάδα Αναλυτικά τα δεδομένα αιολική ενέργεια Η αιολική ενέργεια ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Γενικά για µηχανές επαγωγής Ηλεκτρική µηχανή ΕΡ Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 7

9 2.1.2 Ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες Ισοδύναµο κύκλωµα µηχανής επαγωγής υναµικό µοντέλο µηχανής επαγωγής Μοντέλο μηχανής επαγωγής σε χωρικά διανύσματα Εισαγωγή Θεωρία συστήµατος αναφοράς Δυναμικό μοντέλο μηχανών επαγωγής με χωρικά διανύσματα Δυναμικό μοντέλο σε στατό πλαίσιο αναφοράς Δυναμικό μοντέλο σε σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς Ροή ισχύος στο d-q ισοδύναμο κύκλωμα Ηλεκτρομαγνητική ροπή Αρχές διανυσματικού ελέγχου Κατηγορίες ελέγχου μηχανών επαγωγής Βαθμωτός έλεγχος Διανυσματικός έλεγχος Θεωρία ελέγχου προσανατολισµένου πεδίου Δυναμικό μοντέλο ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Αιολικά υστήματα Ο άνεμος Ενέργεια και η ισχύς του ανέμου Αιολική ενέργεια Σύποι ανεμογεννητριών Ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 8

10 Ανεμογεννήτριες κατακόρυφου άξονα Αεροδυναμική ανεμογεννητριών Δυνάμεις (αεροδυναμική) Η θεωρία του δίσκου ενέργειας Αρχή λειτουργίας ανεμογεννητριών Παραγωγή ενέργειας Αιολικά πάρκα Φερσαία Αιολικά Πάρκα (onshore) Αιολικά Πάρκα κοντά στην ακτή Παράκτια Αιολικά Πάρκα (offshore) Λειτουργία αιολικών πάρκων Βαθμός απόδοσης Αιολικού πάρκου Σρόποι λειτουργίας ανεμογεννητριών ταθερής ταχύτητας ανεμογεννήτριες Ανεμογεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας Ανεμογεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας με γεννήτρια επαγωγής διπλής τροφοδοσίας (ΓΕΔΣ) Ισοδύναμο κύκλωμα ΓΕΔΣ Ροή ισχύος ΚΕΥΑΛΑΙΟ 4 ΣΡΑΣΗΓΙΚΗ ΕΛΕΓΦΟΤ Περιγραφή συνολικού συστήµατος ελέγχου Α/Γ µεταβλητής ταχύτητας µε ΓΕ Σ Αντικειμενικός σκοπός ελέγχου τρατηγική ελέγχου γωνίας βήματος πτερυγίων (pitch control) Έλεγχος Γεννήτριας Επαγωγής Διπλής Σροφοδοσίας Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 9

11 4.2.1 Έλεγχος μετατροπέα στην πλευρά του δικτύου Ελεγκτής Ρεύματος στην πλευρά του δικτύου Ελεγκτής Σάσης Σρεις διαφορετικές λειτουργίες ελέγχου σε επίπεδο μηχανής Έλεγχος της αέργου ισχύος Έλεγχος του συντελεστή ισχύος Έλεγχος της τάσης εξόδου Προβλήματα από τις παρόμοιες τιμές των εύρων ζώνης σε συνεχόμενους βρόχους Έλεγχος μετατροπέα στην πλευρά του δρομέα Ελεγκτής Ρεύματος στην πλευρά του δρομέα Έλεγχος της ροπής Έλεγχος της ταχύτητας Έλεγχος της αέργου ισχύος ΚΕΥΑΛΑΙΟ 5 ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΚΑ ΦΑΡΑΚΣΗΡΙΣΙΚΑ ΕΠΑΓΩΓΙΚΗ ΜΗΦΑΝΗ ΔΙΠΛΗ ΣΡΟΥΟΔΟΙΑ ΚΑΙ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΠΡΟΟΜΟΙΩΗ Εισαγωγή Λειτουργικά Φαρακτηριστικά ύστημα προστασίας ανεμογεννήτριας Ορισμός δεδομένων ανεμογεννήτριας Ορισμός δεδομένων στην πλευρά του δικτύου Πλαίσια διαλόγου και παράμετροι Αποτελέσματα προσομοίωσης Απόκριση συστήματος σε μεταβολές του ανέμου Απόκριση συστήματος σε μονοφασικό βραχυκύκλωμα στην γραμμή μεταφοράς των 25 KV ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΚΕ ΑΝΑΥΟΡΕ Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 10

12 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 11

13 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 12

14 ΕΤΡΕΣΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΨΝ ΚΑΙ ΦΗΜΑΣΨΝ Εικόνα 1.1 Ανεμόμυλος... 3 Εικόνα 1.2 Νερόμυλος... 3 χ. 1.1 (α) Κατανάλωση ενέργειας από το 1850 (β) εξέλιξη του πληθυσμού στο ίδιο διάστημα... 4 χ. 1.3 Αναπαράσταση κατανάλωσης γεωγραφικά- πληθυσμιακά... 4 χ. 1.4 Η παγκόσμια ενεργειακή πίτα χ. 1.5 Ενεργειακές καταναλωτικές τάσεις... 6 χ. 1.6 Αναπαράσταση φαινομένου του θερμοκηπίου... 9 χ. 1.7 Περιεκτικότητα ατμόσφαιρας σε GHGs... 9 χ. 1.8 Θερμοκρασιακή μεταβολή από το χ. 1.9 χηματική αναπαράσταση εκπομπών GHGs με και χωρίς λήψη μέτρων χ Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ στο τέλος του χ Η εξέλιξη της εγκατεστημένης ισχύος σε φωτοβολταϊκά σε ΕΕ- κόσμο χ υμμετοχή καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρισμού χ Περιοχές στην Ελλάδα με αυξημένο αιολικό δυναμικό χήµα 2.1 Ισοδύναµο ανά φάση κύκλωµα της ασύγχρονης τριφασικής µηχανής επαγωγής στη µόνιµη κατάσταση λειτουργίας χήμα 2.3 Μαγνητικοί άξονες τριφασικής μηχανής επαγωγής χήμα 2.4 χηματική αναπαράσταση των αξόνων d και q πλαισίου αναφοράς με αυθαίρετη ταχύτητα περιστροφής χήμα 2.5 Ισοδύναμο κύκλωμα για το δυναμικό μοντέλο της μηχανής σε περιστρεφόμενο πλαίσιο με αυθαίρετη ταχύτητα. το σχήμα φαίνεται το ισοδύναμο κύκλωμα α) εγκαρσίου άξονα q και β) ευθέως άξονα d χ. 3.1 Φαρακτηριστικές Cp (λ,β) για διάφορες τιμές της γωνίας βήματος β χ. 3.2 Εξέλιξη μεγέθους ισχύος ανεμογεννητριών χ. 3.3 Βασικά μέρη ανεμογεννήτριας Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 13

15 χ. 3.4 Δυο τυπικές διατάξεις ατράκτου χ. 3.5 Μεταβολή ταχύτητας και πίεσης ανέμου κατά μήκους ροϊκού σωλήνα χ. 3.6 Φαρακτηριστική ισχύος- ταχύτητας ανέμου.φάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. χ. 3.7 On shore αιολικό πάρκο χ. 3.9 Offshore αιολικό πάρκο χ Αναπαράσταση ανεμογεννήτριας σταθερών στροφών χ Αναπαράσταση ανεμογεννήτριας μεταβλητής ταχύτητας χ Απλουστευμένη διάταξη ανεμογεννήτριας μεταβλητής ταχύτητας χ Απλουστευμένη διάταξη ανεμογεννήτριας μεταβλητής ταχύτητας που περιλαμβάνει μη ελεγχόμενο ανορθωτή χ ύστημα επαγωγικής ανεμογεννήτριας διπλής εξόδου χ Αρχή συνδεσμολογίας ΓΕΔΣ χ ΓΕΔΣ με σύστημα back to back μετατροπέα χ Ισοδύναμο κύκλωμα ΓΕΔΣ χ Διάγραμμα της ροής ισχύος σε ΓΕΔΣ χ. 4.1 υνολικό σύστηµα ελέγχου για Α/Γ µεταβλητής ταχύτητας µε ΓΕ Σ χ. 4.2 Ιδανική καμπύλη ισχύος χ. 4.3 Επίδραση της ρύθμισης της γωνίας μεταβολής της κλίσης των πτερυγίων στην παραγόμενη ισχύ χ. 4.5 Καμπύλη ισχύος εξόδου ταχύτητας γεννήτριας χ. 4.6 χηματικό διάγραμμα μετατροπέα ισχύος στην πλευρά του δικτύου χ. 4.7 Μοντέλο ελέγχου του μετατροπέα στην πλευρά του δικτύου χ. 4.8 Αρχικό σύστημα αναφοράς και d, q άξονες χ. 4.9 Κλειστός βρόγχος- Διάγραμμα του ελεγκτή ρεύματος χ Διανυσματική αναπαράσταση του συστήματος όταν I d =0 δηλ Q= Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 14

16 χ Διανυσματική αναπαράσταση όταν είναι ενεργοποιημένος ο έλεγχος της τάσης χ Διάγραμμα της γενικής μορφής ελέγχου στην πλευρά του δρομέα χ Ισοδύναμο κύκλωμα επαγωγικής μηχανής χ Μοντέλο γεννήτριας χ Ελεγκτής ρεύματος στην πλευρά του ρότορα χ Πλαίσιο αναφοράς στάτη και πλαίσιο προσανατολισμένο στην ροή του δρομέα χ Ελεγκτής ταχύτητας χ. 5.1 Υασικό μοντέλο ανεμογεννήτριας με ασύγχρονη μηχανή διπλής τροφοδοσίας χ. 5.2 ύστημα προστασίας ανεμογεννήτριας χ. 5.3 Ορισμός δεδομένων ανεμογεννήτριας χ. 5.4 Ορισμός δεδομένων στην πλευρά του δικτύου Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 15

17 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ 1.1 Η ιστορική εξέλιξη της χρήσης των ενεργειακών πηγών Η ενέργεια ως γνωστό επηρεάζει καθοριστικά τη ζωής μας. Φρειαζόμαστε ενέργεια για να ζεστάνουμε, να δροσίσουμε, να φωτίσουμε το σπίτι μας, όπως επίσης για την επεξεργασία της τροφής μας. Η Ενέργεια τροφοδοτεί τα αυτοκίνητα μας και τα άλλα μέσα μεταφοράς. Ενέργεια χρειάζονται οι βιομηχανίες μας, τα γραφεία μας και οι άλλοι χώροι εργασίας μας. ήμερα στις βιομηχανικές κοινωνίες μας σχεδόν όλη αυτή η ενέργεια παράγεται κύρια από ορυκτά καύσιμα πετρέλαιο αγοράς και φυσικό αέριο και σε μικρότερο βαθμό πυρηνική ενέργεια. Σα ορυκτά καύσιμα, σήμερα, φαίνονται να είναι άφθονα, φθηνά κι άμεσα διαθέσιμα. Η ευκολία με την οποία χρησιμοποιούμε τις ηλεκτρικές μας συσκευές, πχ με το πάτημα ενός διακόπτη ανάβει το φως, και η αφθονία αυτών μας οδηγούν στο να μη δίνουμε σημασία στον τρόπο παραγωγής όλης αυτής της ενέργειας, ή τις επιπτώσεις που η όλη διαδικασία έχει στο περιβάλλον και στον άνθρωπο (αγωγοί καύσιμου μέσα από εμπόλεμες ζώνες, αέρια που προκύπτουν από ορυκτά καύσιμα). Η χρήση ενεργειακών πηγών χαρακτηρίζει τις ανθρώπινες κοινωνίες πολύ πριν την εμφάνιση των βιομηχανικών κοινωνιών. Αρχικά η φωτιά χρησιμοποιήθηκε για ζεστασιά, για φωτισμό και για μαγείρεμα της τροφής. Αργότερα χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία των μετάλλων, την κατασκευή αγγείων αλλά και τούβλων. Επίσης τα ζώα χρησιμοποιήθηκαν για έλξη στην αγροτική παραγωγή, ο αέρας αξιοποιήθηκε για την κίνηση των πλοίων στη Μεσόγειο αλλά και στην κίνηση των ανεμόμυλων της Μεσογείου (στις εικόνες 1.1, 1.2 απεικονίζονται ανεμόμυλος και νερόμυλος αντίστοιχα). Με άλλα λόγια, οι φυσικές δυνάμεις χρησιμοποιήθηκαν κατά την διάρκεια πολλών αιώνων στις μεταφορές και στην παραγωγή. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 1

18 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Η αλλαγή που οδήγησε τις σημερινές αναπτυγμένες κοινωνίες στην παρούσα χρήση καυσίμων και την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, άρχισε και είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την βιομηχανική επανάσταση. Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν εντατικά νερόμυλοι, που χτιζόταν κατά μήκος ποταμών. Με την εφεύρεση της ατμομηχανής, ο άνθρακας άρχισε να αντικαθιστά το νερό ως ενεργειακή πηγή. Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα ο συνδυασμός των ορυχείων άνθρακα που παρείχαν το καύσιμο, το λιώσιμο του σιδήρου που παρείχε τα υλικά και οι ατμομηχανές που χρησιμοποιούνταν στις μεταφορές αλληλοστηρίχθηκαν για να τροφοδοτήσουν τη βιομηχανοποίηση. Αυτήν την περίοδο, ακατέργαστες και μη αποδοτικές βιομηχανικές διαδικασίες ήταν ο κανόνας και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις αγνοούνταν. Η αρχή του 20ου αιώνα χαρακτηρίζονται από την ανάπτυξη του ηλεκτρισμού και της μηχανής εσωτερικής καύσης, τη χρήση του πετρελαίου και του αερίου ως επιπρόσθετων καυσίμων και την ανάπτυξη μιας χημικής βιομηχανίας που μπορούσε να δημιουργήσει νέα υλικά χρησιμοποιώντας το πετρέλαιο ως πρώτη ύλη. Αυτήν την περίοδο η ενέργεια παρείχετο άμεσα από την καύση πετρελαίου ή αερίου σε μηχανές, ή έμμεσα από τον ηλεκτρισμό που παραγόταν από την καύση άνθρακα, πετρελαίου ή αερίου, ή από υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις. τα μέσα του 20ου αιώνα αναπτύσσονται ραγδαία τα ηλεκτρικά δίκτυα και σε μικρότερο βαθμό τα δίκτυα αερίου. Με το άνοιγμα των σημαντικότερων πετρελαϊκών πεδίων στη Μέση Ανατολή και τη Βόρεια Αφρική οι βιομηχανικές χώρες εξαρτώνται πλήρως από την χρήση ορυκτών καυσίμων που χρησιμοποιούνται κύρια σε μεγάλες κεντρικές μονάδες παραγωγής. Η ανάπτυξη πυρηνικής ενέργειας μετά τον 2ο παγκόσμιο πόλεμο προσθέτει μια ακόμα πηγή παραγωγής ηλεκτρισμού. Αυτήν την περίοδο τα καύσιμα ήταν άφθονα και φθηνά, όμως οι χρήσεις τους παραμένουν μη αποδοτικές και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις συνεχίζουν να αγνοούνται παντελώς. ήμερα, στις αρχές του 21ου αιώνα, οι περιοχές του πλανήτη που ήταν πρωτοπόρες στην βιομηχανική επανάσταση βρίσκονται σε ένα στάδιο που ονομάζουμε μετα-βιομηχανικό. Η βιομηχανική παραγωγή συνεχίζει να αυξάνεται, αλλά δεν είναι πλέον το σημαντικότερο στοιχείο της οικονομικής δραστηριότητας. Τπηρεσίες και πιο συγκεκριμένα, οι τηλεπικοινωνίες και οι διαδικασίες Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 2

19 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ πληροφόρησης έγιναν οι κυρίαρχες δραστηριότητες, συνοδευόμενες από την ανάπτυξη των τεχνολογιών υποστήριξής τους. Εικόνα 1.1 Ανεμόμυλος Εικόνα 1.2 Νερόμυλος Η παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση εικοσαπλασιάστηκε από το 1850 μέχρι σήμερα, δεκαπλασιάστηκε από το 1900 και τετραπλασιάστηκε από το Η δραματική αυτή αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης βοήθησε την οικονομική ανάπτυξη και την αύξηση του βιοτικού επιπέδου ενός σημαντικού τμήματος, άλλα όχι ολόκληρου του πληθυσμού του πλανήτη. Αυτή η ανάπτυξη συνέπεσε με αντίστοιχη, εκθετική, αύξηση και του πληθυσμού. Αφορά όμως περίπου το 20% του παγκόσμιου πληθυσμού έλαβε χώρα τα τελευταία εκατό χρόνια και βέβαια αφορά τις βιομηχανικά αναπτυγμένες χώρες. Παράλληλα στην ίδια περίοδο υπήρξε μια τεράστια ανάπτυξη της επιστημονικής και τεχνικής γνώσης. τα τέλη της δεκαετίας του 60 άρχισαν να αναγνωρίζονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 3

20 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ βιομηχανικής ανάπτυξης και ιδιαίτερα των επιπτώσεων που προκαλεί η καύση των ορυκτών καυσίμων. Οι ενεργειακές κρίσεις της δεκαετίας του 70 ώθησαν την ανάπτυξη διαφόρων τεχνικών που καθιστούν πιο αποδοτική την χρήση ενέργειας και άρχισε να δίδεται έμφαση στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ηλιακή, η αιολική, η υδροδυναμική ενέργεια, η βιομάζα και τη γεωθερμία που αναβαθμίστηκαν τις τελευταίες δύο δεκαετίες στην παγκόσμια ενεργειακή σκηνή βαπτίστηκαν με τον όρο ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). χ. 1.1 (α) Κατανάλωση ενέργειας από το 1850 (β) εξέλιξη του πληθυσμού στο ίδιο διάστημα χ. 1.3 Αναπαράσταση κατανάλωσης γεωγραφικά- πληθυσμιακά Η πτώση των τιμών του πετρελαίου κατά την διάρκεια της δεκαετίας του 80 και του 90 δυσκόλεψε, για οικονομικούς λόγους την ανάπτυξη και εισαγωγή σε μεγάλη κλίμακα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της εξοικονόμησης ενέργειας. Παρ όλο ότι η συνειδητοποίηση των περιβαλλοντικών προβλημάτων της Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 4

21 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ χρήσης των ορυκτών καυσίμων απέκτησε μία άλλη διάσταση κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η οικονομική παράμετρος εμπόδισε την ανάπτυξή τους. ήμερα, τα ορυκτά καύσιμα παρέχουν περίπου το 84% της παγκόσμιας ενεργειακής πίττας. Μεταξύ των ορυκτών καυσίμων, το πετρέλαιο παρέχει το μεγαλύτερο ποσοστό περίπου στο 35% της συνολικής παγκόσμιας ενεργειακής προσφοράς, ο άνθρακας παρέχει περίπου το 22% και το φυσικό αέριο το 22%. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παρέχουν περίπου το 16%, αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτής είναι υπό τη μορφή παραδοσιακής χρήσης της βιομάζας (καυσόξυλα). Οι νέες μορφές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (υδροηλεκτρικά, αιολική ενέργεια, σύγχρονες μορφές βιοενέργειας) συνεισφέρουν μόνο στο 1/3 της συνολικής προσφοράς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και το μεγαλύτερο ποσοστό από αυτές είναι υπό την μορφή μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων. Σέλος η πυρηνική ενέργεια, παρέχει το υπόλοιπο 7% εκατό (όπως φαίνεται και στο σχήμα 1.4). χ. 1.4 Η παγκόσμια ενεργειακή πίτα. Σο ένα τρίτο του Παγκοσμίου πληθυσμού ακόμα και σήμερα βασίζονται για την κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών στην χρήση του καύση ξύλου και των άλλων παραδοσιακών πηγών ενέργειας. Οι άνθρωποι αυτοί δεν έχουν πρόσβαση στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, δεν καταναλώνουν πετρέλαιο ή φυσικό αέριο. Αυτός είναι ένας από τους βασικότερους λόγους που οι πληθυσμοί αυτοί συνεχώς γίνονται φτωχότεροι. Από την άλλη μεριά, οι πλουσιότεροι πολίτες του πλανήτη καταναλώνουν όλο και μεγαλύτερες ποσότητες ορυκτών καυσίμων, υδροηλεκτρικής και πυρηνικής ενέργειας για να τροφοδοτήσουν την όλο και αυξανόμενη ανάγκη τους σε ενέργεια, (μεγαλύτερα οχήματα, και εξοπλισμός). Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 5

22 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ 1.2 Οι ενεργειακές τάσεις σήμερα και οι επιπτώσεις τους Κλιματικές αλλαγές Οι σημερινές προβλέψεις δείχνουν ότι αν η τρέχουσες ενεργειακές τάσεις παραμείνουν αμετάβλητες η παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση αυξάνεται με ρυθμό περίπου 2% τον χρόνο στις επόμενες δεκαετίες. Η διεθνής οργάνωση ενέργειας (ΙΕΑ) προβλέπει στο σενάριο αναφορά της ότι στην περίοδο η παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση θα αυξηθεί κατά 61%, η κατανάλωση φυσικού αερίου κατά 100%, η κατανάλωση πετρελαίου κατά 60% και η κατανάλωση άνθρακα κατά 50%.Σα ορυκτά καύσιμα θα καλύψουν το 90% της συνολικής αύξησης σύμφωνα με αυτό το σενάριο. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα αυξηθούν κατά 47% και θα καλύψουν το υπόλοιπο 10%, εφόσον η χρήση της πυρηνικής ενέργειας προβλέπεται να είναι το 2030 περίπου στα ίδια με σήμερα επίπεδα, μια σχηματική αναπαράσταση των μελλοντικών ενεργειακών τάσεων φαίνεται στο σχήμα 1.5. χ. 1.5 Ενεργειακές καταναλωτικές τάσεις Άλλες προβλέψεις υποδεικνύουν ότι αν οι παρούσες ενεργειακές πολιτικές και τάσεις συνεχιστούν, η παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση θα διπλασιασθεί μέχρι το 2025 και θα τριπλασιαστεί μέχρι το 2050, συνεχίζοντας να αυξάνεται και στο δεύτερο μισό του αιώνα. Σο μεγαλύτερο τμήμα αυτής της αύξησης αναμένεται να γίνει στις αναπτυσσόμενες χώρες, δεδομένου του υψηλού ρυθμού αύξησης του πληθυσμού και τα πολύ χαμηλά επίπεδα της σημερινής ενεργειακής τους κατανάλωσης. Ένα ενεργειακό μέλλον στηριζόμενος σε υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης και στην εντατική χρήση των ορυκτών καυσίμων παρουσιάζει μία σειρά από προβλήματα και Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 6

23 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ προκλήσεις για την ανθρωπότητα. Σα κυριότερα από αυτά είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η ατμοσφαιρική ρύπανση, οι κίνδυνοι ασφάλειας, τα υψηλά κόστη, η μείωση των αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων και η άνιση κατανομή. Σα προβλήματα του περιβάλλοντος που συνδέονται με την ενέργεια σήμερα είναι η κλιματική αλλαγή, η ατμοσφαιρική ρύπανση οι κίνδυνοι που ελλοχεύουν κατά τη μεταφορά υδρογονανθράκων η ενεργειακή ασφάλεια και άλλοι. υγκεκριμένα, τα τελευταία χρόνια έχει καταγραφεί η συνεχής άνοδος της Μέσης θερμοκρασίας της γης, ως αποτέλεσμα του φαινομένου του θερμοκηπίου, δηλαδή της φυσικής κατά βάση διαδικασίας για τη διατήρηση της θερμοκρασίας της γης σε κατάλληλα για την ανάπτυξη ζωής επίπεδα. Σο ερώτημα που τίθεται πλέον είναι κατά πόσον η διαπιστωμένη αυτή η κλιματική αλλαγή, οφείλεται σε φυσικές διεργασίες οι ανθρωπογενείς παρεμβάσεις. ύμφωνα με τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την κλιματική αλλαγή υπάρχουν ολοένα και ισχυρότερες ενδείξεις ότι η παρατηρούμενη αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται σε επιρροές από την ανθρώπινη δραστηριότητα. ε κάθε περίπτωση, γίνεται ολοένα και περισσότερο αντιληπτό ότι θα πρέπει να ληφθούν μέτρα προληπτικής δράσης, πριν οι δυσάρεστες συνέπειες της κλιματικής αλλαγής γίνουν μη αναστρέψιμες Επιπτώσεις Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου ουσιαστικά περιγράφει το φαινόμενο, μέσω του οποίου η θερμοκρασία της γης διατηρείται σε επίπεδα που επιτρέπουν τη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής πάνω σε αυτή. Η μέση θερμοκρασία της γης υπολογίζεται στους 15 ο c, όμως χωρίς την επίδραση του φαινομένου του θερμοκηπίου θα έπεφτε στους c, θερμοκρασία που θα καθιστούσε την ανάπτυξη ζωής απαγορευτική. Έτσι, το φαινόμενο του θερμοκηπίου έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης σε σύγκριση με το περιβάλλον της. Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου, που περιγράφηκε, παραπάνω οφείλεται στην ύπαρξη των λεγόμενων αερίων του θερμοκηπίου. Σα αέρια αυτά είναι τα εξής : CO 2 : διοξείδιο του άνθρακα Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 7

24 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ CH 4 : μεθάνιο N 2O : υποξείδιο του αζώτου HFCs : υδρογονοφθοράνθρακες PFCs : υπερφθοράνθρακες SF 6 : εξαφθοριούχο θείο τα παρακάτω σχήμα αναπαρίσταται η λειτουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου (σχ 1.6), αλλά και η ατμοσφαιρική σύσταση σε αέρια του θερμοκηπίου (σχ 1.7). Η ατμόσφαιρα που περιβάλλει τη γη αποτελείται από ένα τείχος διαπερατό στις ηλιακές ακτίνες. Σο μεγαλύτερο μέρος της ορατής και υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας, που δεν απορροφάται από την ατμόσφαιρα ή δεν αντανακλάται προς το διάστημα, κινητέ διά μέσου των ατμοσφαιρικών στρωμάτων προς την επιφάνεια της γης, προκαλώντας τη θέρμανση της. Περίπου το 70% από την παραπάνω, αρχικά απορριφθείσα από την επιφάνεια της γης, ενέργεια, επανακτινοβολείται προς την ατμόσφαιρα με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η ατμόσφαιρα, όμως, δεν είναι πλήρως διαπερατή στην υπεριώδη ακτινοβολία, κυρίως λόγω της περιεκτικότητάς της στα λεγόμενα αέρια του θερμοκηπίου, τα οποία δεσμεύουν το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας και το εκπέμπουν ξανά προς την επιφάνεια του εδάφους με αποτέλεσμα την περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας. Έτσι, παρ όλο που η φωτεινή ηλιακή ακτινοβολία με μικρά μήκη κύματος μεταφέρεται μέσω της ατμόσφαιρας από το διάστημα προς την επιφάνεια του εδάφους, το μεγαλύτερο μέρος της εκπεμπόμενης από το έδαφος ακτινοβολίας, μεγάλων όμως μηκών κύματος, παγιδεύεται από την ατμόσφαιρα και δεν μπορεί να διαφύγει στο διάστημα. Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου άρχισε να αποκτά αρνητική σημασία, όταν διαπιστώθηκε η διόγκωση του εξαιτίας των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. υγκεκριμένα, ο πρώτος ο ουηδός χημικός Arrhenius S. το 1896 παρατήρησε κάποια σχέση ανάμεσα στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της γης και των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Ποικίλες ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η καύση ορυκτών καυσίμων και η εκτεταμένη υλοτομία, προκαλούν αύξηση της περιεκτικότητας των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα σε επίπεδα πάνω από τα φυσιολογικά, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την όξυνση του φαινομένου. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 8

25 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου, ως το σοβαρότερο ίσως από τα περιβαλλοντικά προβλήματα, αποτελεί αντικείμενο έντονου προβληματισμού, τόσο στο επιστημονικό όσο και στο πολιτικό επίπεδο. Η επιστημονική κοινότητα, παρά το σημαντικό βαθμού αβεβαιότητας ως προς την χρονική εξέλιξη και την ένταση του φαινομένου, συγκλίνει στη διαπίστωση ότι οι ανθρωπογενείς εκπομπές αερίων, γνωστών ως αερίων του θερμοκηπίου (κυρίως το CO 2 και το CH 4), επιδεινώνουν το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, υποβαθμίζουν την ποιότητα της ατμόσφαιρας, συντελούν στη σταδιακή αύξηση της κανονικής θερμοκρασίας του πλανήτη, συνιστούν έτσι σοβαρή απειλή για μια γενικότερη κλιματική μεταβολή ικανή να διαταράξει την οικολογική ισορροπία του πλανήτη. χ. 1.6 Αναπαράσταση φαινομένου του θερμοκηπίου χ. 1.7 Περιεκτικότητα ατμόσφαιρας σε GHGs Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 9

26 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ χ. 1.8 Θερμοκρασιακή μεταβολή από το 1850 Σο διοξειδίου του άνθρακα και τα άλλα αέρια του θερμοκηπίου αυξάνουν με γρήγορους ρυθμούς στην ατμόσφαιρα και προκαλούν την υπερθέρμανση του πλανήτη. Σο διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 31% από τους προϊστορικούς χρόνους και το μεθάνιο κατά 151%. Οι ρυθμοί αύξησης έχουν επιταχυνθεί μετά την βιομηχανική επανάσταση και ιδιαίτερα τις τελευταίες δεκαετίες. Η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης αυξήθηκε κατά 0,6 0 c κατά τον τελευταίο αιώνα. Η δεκαετία του 90 ήταν η θερμότερη που έχει καταγραφεί. Σο 1998 ήταν το θερμότερο εκτός των τελευταίων χιλίων ετών με το 2001 δεύτερο θερμότερο έτος (βλέπε σχήμα 1.8). Οι ενεργειακές δραστηριότητες, η κυρία η καύση των ορυκτών καυσίμων, παράγουν του 78% των ανθρωπογενών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και το 23% των εκπομπών μεθανίου. Σο διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο είναι υπεύθυνα κατά 80% για την αύξηση της θερμοκρασίας από τους προϊστορικούς χρόνους. Σο φαινόμενο του θερμοκηπίου θα έχει άμεσο αντίκτυπο στην ομαλή λειτουργία του παγκόσμιου οικοσυστήματος και κατ επέκταση των οργανωμένων ανθρωπίνων κοινωνιών. Ως κυριότερες επιπτώσεις, οι οποίες συνδέονται άμεσα μεταξύ τους, μπορούν να αναφερθούν Η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της γης. Σο λιώσιμο των πάγων στους πόλους. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 10

27 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Η αύξηση της στάθμης της θάλασσας. πως αναφέρθηκε, από τις πολύ σημαντικές αρνητικές συνέπειες του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι η αύξηση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας. Οι προβλέψεις που έχουν γείνει διαφέρουν μεταξύ τους και μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε αισιόδοξες, απαισιόδοξες και σε πιο μετριοπαθής. ε κάθε περίπτωση, οι εκτιμήσεις κάνουν λόγο για άνοδο της θερμοκρασίας της γης μέσα στα επόμενα 100 χρόνια. Επισημαίνονται οι ακόλουθες τάσεις αναφορικά με τις παρατηρούμενες αλλαγές στη θερμοκρασία, σε παγκόσμια κλίμακα : Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης προβλέπεται να αυξηθεί από 1,40 c έως 5,80 c κατά τη διάρκεια του 21ου αιώνα, τη στιγμή που από το 1861 ως τα τέλη του 20ου αυξήθηκε μόνο κατά 0,60 c. Σο φαινόμενο αυτό είναι εντονότερο στη βορειότερη ακτή της Ανταρκτικής, ακριβώς νότια της Φιλής και της Αργεντινής. Οι θερμοκρασίες στην περιοχή αυτή έχουν αυξηθεί κατά 2,50 c στα προηγούμενα 60 χρόνια, γρηγορότερα από οποιαδήποτε άλλη περιοχή του κόσμου. Η δεκαετία του 1990 ήταν η θερμότερη δεκαετία και το 1998 το θερμότερο έτος από τότε που ξεκίνησε η οργανωμένη καταγραφή των μετρήσεων της Μέσης θερμοκρασίας της γης στα μέσα του 19ου αιώνα. Πιθανολογείται ότι η αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα ήταν η μεγαλύτερη από οποιονδήποτε άλλο αιώνα της περασμένης χιλιετίας. Μια δεύτερη εξίσου σημαντική επίπτωση του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι το λιώσιμο των πάγων στις πολικές και ορεινές περιοχές της υδρογείου. Οι περιοχές που πλήττονται περισσότερο από το λιώσιμο των πάγων είναι η Αρκτική, η Ανταρκτική, η Γροιλανδία καθώς και η οροσειρά των Άλπεων, των Άνδεων και των Ιμαλάϊων. Η αρνητική αυτή η συνέπεια καθίσταται ιδιαιτέρως ανησυχητική στην περίπτωση της Ανταρκτικής, όπου το ποσοστό της επιφάνειας της ηπείρου το οποίο καλύπτεται από πάγο ελαττώνεται διαρκώς. Αντίστοιχα φαινόμενα παρατηρούνται και στον βόρειο πόλο, όπου οι πάγοι στην νοτιοανατολική πλευρά της Γροιλανδίας λεπταίνουν με ρυθμό μεγαλύτερο από 90 cm το χρόνο. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 11

28 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Επιπροσθέτως, η επικάλυψη των ηπειρωτικών περιοχών με χιόνι έχει ελαττωθεί κατά 10% από το 1960, καθώς και η έκταση των θαλάσσιων πάγων έχει μειωθεί κατά 40% τις τελευταίες δεκαετίες. Σο ερώτημα που παραμένει και απασχολεί τους επιστήμονες είναι το κατά πόσο το διαπιστωμένο λιώσιμο των πάγων μπορεί να προκαλέσει αλυσιδωτές αντιδράσεις με απρόβλεπτες συνέπειες στο παγκόσμιο οικοσύστημα. Σέλος, μία τρίτη, σοβαρή συνέπεια της υπερθέρμανσης του πλανήτη είναι η άνοδος της στάθμης των θαλασσών. Οι εκτιμήσεις αναφέρουν ότι η μέση στάθμη της θάλασσας θα ανέβει κατά 0,09 έως 0,88 μέτρα σε παγκόσμια κλίμακα, μεταξύ των ετών 1990 και Οι πιο αισιόδοξες προβλέψεις αντιστοιχούν σε επικείμενη άνοδο της μέσης θερμοκρασίας της γης κατά1,5 0 c, οι πιο απαισιόδοξες σε αύξηση 4,5 0 c και οι μετριοπαθέστερες σε αύξηση 2,5 0 c. Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα άλλωστε, υπήρξε μια άνοδος της θαλάσσιας στάθμης της τάξης των 0,1 με 0,2 μέτρων, με αποτέλεσμα να αφανίζονται καλλιεργήσιμες εκτάσεις κυρίως κοντά στα δέλτα των ποταμών και να απειλούνται από πλημμύρες κατοικημένες περιοχές. Απ όλα τα παραπάνω καθίσταται σαφές ότι οι μεταβολές που παρατηρούνται στο περιβάλλον και οφείλονται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι τόσο έντονες, που είναι αδύνατο να αφήσουν ανεπηρέαστες τις ανθρώπινες δραστηριότητες. υγκεκριμένα, ακραία κι απρόβλεπτα καιρικά φαινόμενα πλήττουν όλο και συχνότερα ανεπτυγμένες αλλά και αναπτυσσόμενες χώρες, με αποτέλεσμα να απειλείται η ισορροπία του οικοσυστήματος. Οι παραδοσιακές γεωργοκτηνοτροφικές μέθοδοι επηρεάζονται από τις σαρωτικές αλλαγές στο κλίμα του πλανήτη. Επιπλέον, η προσπάθεια μετεωρολογικών προβλέψεων καθίσταται όλο και δυσχερέστερη και η ανακατανομή των υδάτων δημιουργεί προβλήματα ύδρευσης ή ακόμα και πρόσβασης σε πόσιμο νερό. Εάν οι υπάρχοντες και ρυθμοί αύξησης της ενεργειακής κατανάλωσης συνεχιστούν με την ενεργειακή προσφορά να βασίζεται στα ορυκτά καύσιμα, τότε οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα θα αυξηθούν κατά 2 με 2,5 φορές έως το 2050 και κατά 2,5 με 3,5 φορές έως το ύμφωνα με τις πιο πρόσφατες εκτιμήσεις μία τέτοια εξέλιξη θα οδηγήσει σε αύξηση της θερμοκρασίας από 1,4 ο c έως 5,8 c c με καταστροφικές επιπτώσεις για τον πλανήτη Ατμοσφαιρική ρύπανση Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 12

29 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Η καύση των ορυκτών καυσίμων προκαλεί ρύπανση του αέρα η οποία βλάπτει τη δημόσια υγεία και διαταράσσει τα οικοσυστήματα. Η ενεργειακές δραστηριότητες προκαλούν το 85% των ανθρωπογενών εκπομπών του διοξειδίου του θείου (SO 2), το 45% των εκπομπών σωματιδίων, το 41% των εκπομπών μολύβδου, το 40% των εκπομπών υδρογονανθράκων και το 20% των εκπομπών οξειδίου του νατρίου στην ατμόσφαιρα. Η αέριοι αυτοί η ρύποι προκαλούν με τη σειρά τους την όξινη βροχή και το αστικό νέφος. Η καύση των ορυκτών καυσίμων είναι επίσης μια σημαντική πηγή καρκινογόνων, τοξικών και χημικών. Η ρύπανση του αέρα είναι ιδιαίτερα υψηλή στις αστικές περιοχές προκαλώντας το θάνατο πεντακοσίων χιλιάδων ανθρώπων ετησίως και ως το 5% των θανάτων σε αστικές περιοχές των αναπτυσσόμενων χωρών. Αλλά η ρύπανση του αέρα από την καύση ορυκτών καυσίμων δεν είναι μόνο πρόβλημα του αναπτυσσόμενων χωρών. Εκτιμάται ότι οι εκπομπές των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής προκαλούν ζημία στην Ευρωπαϊκή Ένωσή κόστους εβδομήντα δισεκατομμυρίων ευρώ ετησίως στην ανθρώπινη υγεία, στα κτίρια και στην αγροτική παραγωγή Αν η ενεργειακή ανάπτυξη τον επόμενο αιώνα συνεχίσει να βασίζεται στην χρήση των ορυκτών καυσίμων όπως σήμερα, τα προβλήματα της ποιότητας του αέρα θα χειροτερέψουν, επηρεάζοντας αρνητικά τόσο τη δημόσια υγεία όσο και το οικονομικό προϊόν Κίνδυνοι ασφαλείας Οι βιομηχανικές χώρες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις εισαγωγές πετρελαίου και η εξάρτηση αυτή αυξάνεται συνεχώς. Ο διεθνής οργανισμός ενέργειας προβλέπει ότι οι εισαγωγές πετρελαίου στις χώρες του ΟΟΑ θα αυξηθούν από 54% που ήταν το 1997 σε 70% το 2020, εάν οι τρέχουσες ενεργειακές τάσεις συνεχιστούν. Οι οικονομίες των χωρών αυτών είναι άμεσα εξαρτημένες από την τιμή του πετρελαίου και από τους παράγοντες που την επηρεάζουν. Οι δυτικές χώρες ξοδεύουν δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο για να προστατέψουν τον εφοδιασμό του πετρελαίου από τη μέση Ανατολή. ύμφωνα πάντα με τις προβλέψεις του IEA το ποσοστό των παγκόσμιων προμηθειών πετρελαίου από τις χώρες του Περσικού Κόλπου θα αυξηθεί από 26% που ήταν το 1997 σε 41% το Δεδομένης της πολιτικής αστάθειας της περιοχής οι χώρες που εισάγουν πετρέλαιο θα έχουν να Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 13

30 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ αντιμετωπίσουν μεγαλύτερους κινδύνους ασφάλειας στον εφοδιασμό τους και οικονομικής σταθερότητας Τψηλά κόστη ενεργειακών επενδύσεων Η κατασκευή σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και δικτύων μεταφοράς αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου και άλλων εγκαταστάσεων ενεργειακής προσφοράς είναι υψηλής έντασης κεφαλαίου. Οι αναλύσεις δείχνουν ότι αν η παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας συνεχίσει να αυξάνεται με ρυθμό 2% το έτος, θα χρειαστούν ενεργειακές επενδύσεις της τάξης των 11 με 13 τρισεκατομμυρίων δολαρίων για το διάστημα 2000 έως 2020 και των 25 με 35 τρισεκατομμυρίων για το διάστημα 2020 με Αυτό το επίπεδο επενδύσεων είναι δύο έως τέσσερις φορές υψηλότερο από το αντίστοιχο της περιόδου 1990 έως Η αύξηση των επενδύσεων στην ενεργειακή παραγωγή είναι εφικτή για κάποιες χώρες, αλλά θα είναι πολύ δύσκολη για τις αναπτυσσόμενες χώρες και γι αυτές με μεταβατικές οικονομίες. Αυτές οι χώρες έχουν την ανάγκη να επενδύσουν επίσης σε άλλους τομείς υψηλής προτεραιότητας όπως η εκπαίδευση, η υγεία και η περιφερειακή ανάπτυξη. Σα υψηλά ενεργειακά κόστη είναι δυσβάσταχτα για μεγάλο μέρος του πληθυσμού αυτών των χωρών αλλά και για ένα σημαντικό τμήμα του πληθυσμού των αναπτυγμένων χωρών που ζουν σε συνθήκες φτώχειας Μείωση και εξάντληση των παραδοσιακών ενεργειακών πηγών Η παγκόσμια παραγωγή πετρελαίου θα φτάσει σε ένα μέγιστο μέσα στις επόμενες δεκαετίες και στη συνέχεια θα μειώνεται λόγω της εξάντλησης των αποθεμάτων. Τπάρχουν διάφορες εκτιμήσεις που τοποθετούν την παραγωγή πετρελαίου να φθάνει στο μέγιστο της σε ένα διάστημα μεταξύ 10 και 30 χρόνων. σο η παραγωγή θα μειώνεται μετά αυτήν την ημερομηνία τόσο οι τιμές του πετρελαίου θα αυξάνουν, εκτός εάν άλλα εναλλακτικά καύσιμα αρχίζουν να χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα. Η πορεία για το φυσικό αέριο προδιαγράφεται αντίστοιχη, αν και η μέγιστη παραγωγή μπορεί να συμβεί αργότερα. Σα αποθέματα του άνθρακα μπορούν να διαρκέσουν εκατοντάδες χρόνια, αλλά η χρήση τους είναι προβληματική λόγω των περιβαλλοντικών προβλημάτων που προκαλούν. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 14

31 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Άνιση κατανομή Η ενεργειακή κατανάλωση, όπως και τα εισοδήματα, είναι πολύ άνισα κατανεμημένα στον πλανήτη. Οι ρυθμοί αύξησης είναι πολύ υψηλότεροι στις αναπτυσσόμενες χώρες, αλλά οι χώρες του ΟΟΑ συνεχίζουν και σήμερα να καταναλώνουν εξαπλάσιες ποσότητες κατά κεφαλή απ' ότι οι αναπτυσσόμενες χώρες. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι ακόμη περισσότερο άνισα κατανεμημένοι στον πλανήτη απ' ότι η συνολική ενεργειακή κατανάλωση. Η κατά κεφαλή κατανάλωση ηλεκτρισμού στις χώρες του ΟΟΑ ήταν το φορές μεγαλύτερη από ότι στις χώρες της Ανατολικής Ασίας, 26 φορές μεγαλύτερη από ότι στις χώρες της Νότιας Ασίας και 63 φορές μεγαλύτερη από ότι στις χώρες της Αφρικής κάτω από την αχάρα. Ως συνέπεια των παραπάνω δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου είναι επίσης άνισα κατανεμημένες στον πλανήτη. Σο 20% του Παγκοσμίου πληθυσμού που ζει στις χώρες με τη μεγαλύτερη κατά κεφαλή κατανάλωση ενέργειας παράγει το 63% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από την καύση ορυκτών καυσίμων. ε αντίθεση, το 20% του παγκοσμίου πληθυσμού που ζει στις χώρες με την μικρότερη κατά κεφαλή κατανάλωση ενέργειας παράγει μόνο το 2% των εκπομπών. Οι συμβατικές ενεργειακές πολιτικές και τάσεις που δίνουν αυξανόμενη έμφαση στην ενεργειακή κατανάλωση των πλουσιοτέρων πολιτών (τόσο στις βιομηχανικές όσο και στις αναπτυσσόμενες χώρες), παρά στην παροχή σύγχρονων ενεργειακών πηγών και βελτιωμένων ενεργειακών υπηρεσιών στους φτωχότερους πολίτες. Οι πολιτικές αυτές προσεγγίζουν την ηλεκτροδότηση των αγροτικών περιοχών και την κατανομή των καυσίμων σε μια συγκεντρωτική αντίληψη. Η προσέγγιση αυτή είναι υψηλού κόστους και συχνά αποτυγχάνει να εξυπηρετήσει τις ανάγκες των φτωχότερων στρωμάτων. 1.3 Αντιμετώπιση του προβλήματος - Διεθνείς συμφωνίες Η διεθνής κοινότητα, άρχισε να αποκτά συστηματική γνώση και συνείδηση γενικότερα για τα περιβαλλοντικά προβλήματα από τις αρχές της δεκαετίας του 70 και ειδικότερα για την απειλεί της κλιματικής μεταβολής από τα τέλη της δεκαετίας. Έκτοτε έχουν πραγματοποιηθεί πολλές διεθνείς συναντήσεις με αντικείμενο το Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 15

32 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ περιβάλλον και το κλίμα. Σο πλέον πρακτικό αποτέλεσμα που έχει προκύψει μέχρι στιγμής από αυτή τη δραστηριότητα είναι η συνθήκη για την κλιματική μεταβολή με στόχο τη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα ως και των άλλων αερίων του θερμοκηπίου. Ση σύμβαση υπέγραψαν υπό μορφή διακήρυξης στη διάσκεψη του Ρίο το 1992, 154 χώρες καθώς και η Ευρωπαϊκή Ένωση. το Κιότο το 1997 η συνθήκη απέκτησε ένα ποσοτικό στόχο με την δέσμευση των αναπτυγμένων χωρών να μειώσουν τις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου κατά 5,2% το διάστημα σε σύγκριση με τις εκπομπές τους το Ο στόχος αυτός διαφοροποιήθηκε για κάθε χώρα και περιοχή. Η Ευρωπαϊκή Ένωσή δεσμεύτηκε να μειώσει τις εκπομπές της κατά 8%. Σον Μάρτιο του 2006 η Ευρωπαϊκή Ένωση συνέταξε τη λεγόμενη Πράσινη βίβλο όπου προβλέπονται δράσεις ώστε να εξοικονομηθεί ενέργεια κατά 20% ως το Οι παραπάνω δεσμεύσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης μεταφράζονται σε ειδικότερους στόχους για τα κράτη μέλη Πρακτικές αντιμετώπισης του φαινομένου Οι λύσεις σχετικά με την αντιμετώπιση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. ε λύσεις που αποσκοπούν στην εξεύρεση τρόπων μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και σε λύσεις που προσβλέπουν στην απορρόφηση των ήδη εκπεμπόμενων ποσοτήτων. την πρώτη κατηγορία λύσεων ανήκουν οι προτάσεις που γίνονται από διεθνείς οργανισμούς και κυβέρνησης για πλήρη μεταστροφή στην υφιστάμενη ενεργειακή πολιτική που ακολουθείται σε παγκόσμια κλίμακα, με ελάχιστες εξαιρέσεις. Για το σκοπό αυτό έχουν τεθεί οι εξής προτεραιότητες : Πραγματοποίηση παγκόσμιας εκστρατείας για την μείωση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας που παρουσιάζει έντονες αυξητικές τάσεις. Μέριμνα και την αποδοτικότερη και οικονομικότερη χρήση ενέργειας. Διάδοση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Είναι γεγονός ότι η σπατάλη των ενεργειακών πόρων γίνεται τις περισσότερες φορές αλόγιστα. Επιπλέον, διεθνείς και τοπικές περιβαλλοντικές οργανώσεις έχουν Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 16

33 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ αναλάβει εκστρατείες ενημέρωσης των καταναλωτών που προσβλέπουν στη διασφάλιση μιας ορθολογικότερης χρήσης των ενεργειακών αποθεμάτων. Εκτός όμως από τον περιορισμό της ασύστολης σπατάλης, δράση θα πρέπει να ληφθεί και για την αποδοτικότερη χρήση και παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας. υνδυασμένη δράση θα πρέπει να ακολουθηθεί και στον τομέα των μέσων μεταφοράς που αποτελούν έναν από τους σπουδαιότερους παραγωγούς αερίων του θερμοκηπίου σε παγκόσμια κλίμακα. Η δράση αυτή θα περιλαμβάνει αφενός μέτρα υποδομής που θα διευκολύνουν τις συγκοινωνίες και θα τις καθιστούν φιλικότερες προς το περιβάλλον και νέες τεχνολογίες που θα επιτρέπουν στα οχήματα να κινούνται με χρήση οικολογικότερων καυσίμων και αφετέρου την ενίσχυση της εκπαίδευσης και της οικολογικής συνείδησης στους πολίτες. Η στρατηγική περιορισμού των εκπομπών του θερμοκηπίου συνδέεται άμεσα με την προώθηση των ΑΠΕ. Ιδιαίτερα διαδεδομένη μεταξύ των ισχυρών οικονομικά χωρών του πλανήτη, που διαθέτουν τις κατάλληλες υποδομές, είναι η χρήση της πυρηνικής ενέργειας. ήμερα, πάνω από το 16% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται με χρήση της πυρηνικής ενέργειας ως πρωτογενούς πηγής. Αποτρέπεται έτσι οι παραγωγή περίπου 2,5 δισεκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο. Η χρήση της πυρηνικής ενέργειας θεωρείται εξαιρετικά ασφαλής, αποδοτική για αξιόπιστη. τη μικρή πιθανότητα όμως πρόκλησης κάποιου ατυχήματος, η καταστροφή είναι ανυπολόγιστη και ως εκ τούτου γεννιούνται ηθικά διλήμματα για το κατά πόσον η χρήση αυτής της μορφής ενέργειας ενδείκνυται για εκτεταμένες εφαρμογές. Από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ευρύτερα χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια. Η ενέργειά της ηλιακής ακτινοβολίας για παραγωγή ηλεκτρισμού αξιοποιείται με δύο τρόπους. Είτε με τη χρήση φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, είτε με τη χρήση ανακλαστήρων, που συγκεντρώνουν θερμική ενέργεια και τη μετατρέπουν σε ηλεκτρική μέσω γεννητριών. Η ηλιακή ενέργεια είναι ιδιαιτέρως φιλική προς το περιβάλλον, προϋποθέτει όμως την εφαρμογή της σε περιοχές με έντονη ηλιοφάνεια. Ανάλογα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα παρουσιάζει και η χρήση της αιολικής ενέργειας, που όπως και η ηλιακή είναι μία καθαρή μορφή ενέργειας, χωρίς εκπομπές καυσαερίων, απαιτεί όμως την ύπαρξη πολύ δυνατών ανέμων για να αξιοποιηθεί. Η μετατροπή της αιολικής ενέργειας σε ηλεκτρική γίνεται με τη χρήση Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 17

34 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ ανεμογεννητριών, που συνήθως τοποθετούνται πολύ κοντά η μία στην άλλη και σε ύψη μεγαλύτερα των 30 μέτρων, όπου ο άνεμος είναι πιο ισχυρός. Άλλες μορφές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η εφαρμογή των οποίων έχει αναδειχθεί τα τελευταία χρόνια με την αρωγή των νέων τεχνολογιών, είναι η χρήση του υδρογόνου ως καύσιμο, καθώς υπάρχει άφθονο στη φύση και παράγει αντί για καυσαέριο καθαρό νερό, η χρήση της θερμικής ενέργειας των υδάτινων μαζών των ωκεανών, της μηχανικής ενέργειας των θαλασσίων κυμάτων και της γεωθερμικής ενέργειας. Από τις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, το φυσικό αέριο που βρίσκει ευρεία εφαρμογή στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σήμερα και είναι σχετικά οικολογικό, αφού εκπέμπει μεν διοξείδιο του άνθρακα, σε ποσότητες δε υποπολλαπλάσιες σε σχέση με τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα. τη δεύτερη κατηγορία των προτεινόμενων λύσεων στο πρόβλημα των εκπομπών θερμοκηπίου, ανήκουν οι μεθοδολογίες απορρόφησης των αερίων αφού είναι αναπόφευκτη η παραγωγή τους έστω και σε μειωμένες ποσότητες. Μία μέθοδος που βρίσκεται ακόμα σε δοκιμαστικό στάδιο είναι η υγροποίηση του διοξειδίου του άνθρακα και η αποθήκευση του σε υπόγεια κοιτάσματα από όπου προηγουμένως έχουν εξορυχτεί ορυκτά καύσιμα όπως λιγνίτης και πετρέλαιο. Άλλες πρακτικές περιλαμβάνουν την πλύση και ξήρανση του άνθρακα. Σέλος, αποτελεσματικός φυσικός μηχανισμός απορρόφησης ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα είναι η φωτοσύνθεση που πραγματοποιούν τα φυτά. Η προστασία λοιπόν των υπαρχόντων δασών, η αποκατάσταση των κατεστραμμένων με αναδασώσεις και η δημιουργία νέων δασικών εκτάσεων, καταπολεμά με φυσικό τρόπο την υπερβολική συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα Σο πρωτόκολλο του Κιότο Κεντρικός άξονας του Πρωτοκόλλου είναι οι νομικά κατοχυρωμένες δεσμεύσεις των βιομηχανικά αναπτυγμένων κρατών να μειώσουν τις εκπομπές έξι αερίων του θερμοκηπίου την περίοδο , σε ποσοστό 5,2% σε σχέση με τα επίπεδα του Σο Πρωτόκολλο έχει γίνει ήδη διεθνής δεσμευτικός νόμος, μετά την επικύρωσή του από τον απαραίτητο αριθμό χωρών, παρά την αντίθεση των ΗΠΑ να συμμετάσχουν. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 18

35 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Οι υποχρεώσεις που προβλέπει το πρωτόκολλο του Κιότο για τα συμβαλλόμενα μέρη, ποικίλουν ανάλογα με το επίπεδο της οικονομικής ανάπτυξης κάθε χώρας. Προκύπτει, λοιπόν, η κατάταξη των χωρών σε παραρτήματα του πρωτοκόλλου, ώστε οι δεσμεύσεις και οι στόχοι καθεμίας να συμπίπτουν με τις αντικειμενικές τις δυνατότητες. Οι χώρες του παραρτήματος Α είναι κυρίως οι ανεπτυγμένες χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ευρωπαϊκής Ένωσης που λογίζεται σαν ενιαίος φορέας. Οι χώρες αυτές αναλαμβάνουν συγκεκριμένες δεσμεύσεις και υποχρεούνται να συντάσσουν αναφορές για τα μέτρα που λαμβάνουν για τον περιορισμό των εκπομπών τους σε αέρια του θερμοκηπίου του. Οι χώρες του παραρτήματος Β αποτελούν ένα υποσύνολο αυτών του παραρτήματος Α και είναι οι περισσότερο ανεπτυγμένες και ισχυρότερες οικονομικά χώρες του πλανήτη. Επιπλέον, έχουν την πρόσθετη υποχρέωση να συνεισφέρουν οικονομικά και τεχνολογικά στις προσπάθειες των αναπτυσσόμενων χωρών. Οι χώρες με μεταβατική οικονομία κατατάσσονται οι μεν στο παράρτημα Α, δεν έχουν τις υποχρεώσεις δε των χωρών του παραρτήματος Β. Προκύπτει για χώρες της Κεντρικής και Ανατολικής Ευρώπης, καθώς και για πρώην σοβιετικές δημοκρατίες. Οι χώρες που βρίσκονται εκτός του παραρτήματος Α δεν έχουν ποσοτικοποιημένους στόχους, αν και υποχρεούνται να συμβάλουν στη μείωση των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Είναι κυρίως οι χώρες των οποίων η οικονομία εξακολουθεί να βρίσκεται σε φάση ανάπτυξης. Σο πρωτόκολλο του Κιότο δεσμεύει τις χώρες του παραρτήματος Α ώστε να πετύχουν μείωση των εκπομπών των έξι αερίων του θερμοκηπίου. Και ο στόχος που τέθηκε είναι η παγκόσμια μείωση του επιπέδου των εκπομπών αερίων τουλάχιστον κατά 5,2 % σε σχέση με το επίπεδο εκπομπών του έτους αναφοράς (1990) κατά την περίοδο Η επιβεβαίωση του στόχου αυτού θα γίνει υπολογίζοντας το μέσο όρο των πέντε ετών της περιόδου αυτής και συγκρίνοντας το αποτέλεσμα που θα προκύψει με τα επίπεδα αναφοράς. το σχήμα 1.9 αναπαρίσταται σχηματικά ο στόχος που έχει τεθεί. Σο επίπεδο αναφοράς που αντιστοιχεί στις εκπομπές του 1990 έχει σχεδιαστεί με μια οριζόντια γραμμή. Μία γραμμή με θετική κλήση έχει χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση της αναμενόμενης αύξησης των εκπομπών στην Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 19

36 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ περίπτωση που δεν ληφθεί καμία προληπτική δράση περιορισμού αυτών. Η απαιτούμενη μείωση των εκπομπών κατά 5,2%, σε σχέση με τα επίπεδα του 1990, απεικονίζεται με τη χάραξη μιας οριζόντιας γραμμής για την περίοδο , καθώς οι απαιτήσεις του πρωτοκόλλου κάνουν λόγο για τον μέσο όρο των εκπομπών της πενταετίας. Σέλος, για την περίοδο δεν είχαν τεθεί συγκεκριμένοι στόχοι, είναι όμως βέβαιο ότι θα απαιτηθεί η περαιτέρω μείωση των εκπομπών. χ. 1.9 χηματική αναπαράσταση εκπομπών GHGs με και χωρίς λήψη μέτρων Οι στόχοι που θέτει το πρωτόκολλο του Κιότο για κάθε χώρα ξεχωριστά παρατίθενται στον πίνακα 1.1. Οι χώρες της Ευρώπης έχουν αναλάβει τη δέσμευση να μειώσουν τις εκπομπές τους σε αέρια του θερμοκηπίου κατά 8% σε σχέση με το Εξαίρεση αποτελούν η Ισλανδία και η Νορβηγία που έχουν περιθώριο αύξησης των εκπομπών τους κατά 10% και 1%αντίστοιχα. τη χώρα με τις μεγαλύτερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παγκοσμίως, τις ΗΠΑ, έχει τεθεί ο στόχος της ελάττωσης των εκπομπών τους κατά 7%. Ωστόσο, οι ΗΠΑ δεν έχουν υπογράψει το πρωτόκολλο του Κιότο και συνεπώς δεν δεσμεύονται έναντι του στόχου αυτού. Άλλες ισχυρές οικονομικά χώρες, όπως η Ιαπωνία και ο Καναδάς, αναλαμβάνουν δεσμεύσεις μείωσης της τάξης του 6%. Η Ρωσία δεσμεύεται να διατηρήσει τις εκπομπές της στα ίδια επίπεδα με αυτά του ΠΙΝΑΚΑ 1.1 τόχοι Κιότο για χώρες που συμμετέχουν στο πρωτόκολλο ΦΩΡΑ ΣΟΦΟ (%) ΦΩΡΑ ΣΟΦΟ (%) Αυστραλία +8 Λευκορωσία -8 Βουλγαρία -8 Ν Ζηλανδία 0 Ελβετία -8 Νορβηγία +1 ΗΠΑ -7 Ουκρανία 0 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 20

37 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Ιαπωνία -6 Ρουμανία -8 Ισλανδία +10 Μονακό 0 Καναδάς -6 Ρωσία -8 Κροατία -5 ΕΕ 15-8 σο αφορά στην Ευρωπαϊκή Ένωσή για να επιτευχθεί ο στόχος καθορίστηκαν διαφορετικοί επιμέρους στόχοι μεταξύ των κρατών μελών σε συνάρτηση με την οικονομική ανάπτυξη και τις τεχνολογικές δυνατότητες καθενός. Με την διεύρυνση της Ε.Έ και την αύξηση των κρατών μελών της σε 27, εισήχθησαν στους κόλπους της Ε.Έ και χώρες με οικονομίες με μεταβατικό στάδιο, με αποτέλεσμα οι στόχοι για τις χώρες αυτές να τεθούν με διαφορετικά κριτήρια. τον πίνακα 1.2 καταγράφονται αναλυτικά οι στόχοι που θέτει το πρωτόκολλο του Κιότο για κάθε κράτος μέλος της ΕΕ. Δεν αναφέρονται η Μάλτα και η Κύπρος, χώρες για τις οποίες δεν υπάρχουν ποσοτικοποιημένοι στόχοι. ΠΙΝΑΚΑ 1.2 τόχοι Κιότο για χώρες ΕΕ ΦΩΡΑ ΣΟΦΟ (%) ΦΩΡΑ ΣΟΦΟ (%) Αυστρία -13 Υιλανδία 0 Βέλγιο -7,5 ουηδία +4 Δανία -21 Μ Βρετανία -12,5 Γερμανία -21 ΕΕ 15-8 Ελλάδα +25 Εσθονία -8 Ισπανία +15 Λιθουανία -8 Γαλλία 0 λοβακία -8 Ιρλανδία +13 Σσεχία -8 Ιταλία -6,5 λοβενία -8 Λουξεμβούργο -28 Πολωνία -6 Ολλανδία -6 Ουγγαρία -6 Πορτογαλία +27 Λετονία -6 Για να διευκολυνθούν τα συμβαλλόμενα μέρη στην επίτευξη των στόχων που έχουν τεθεί από το πρωτόκολλο του Κιότο, θεσπίστηκαν τρείς ευέλικτοι μηχανισμοί που συμβάλλουν στην υλοποίηση των στόχων των χωρών του παραρτήματος Α με οικονομικότερο τρόπο και την άμβλυνση των αντιθέσεων μεταξύ των χωρών με Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 21

38 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ διαφορετική οικονομική ανάπτυξη. Οι τρείς ευέλικτοι μηχανισμοί του πρωτοκόλλου του Κιότο είναι οι παρακάτω : Μηχανισμός καθαρής ανάπτυξης, (CDM) : Επιτρέπει σε μία χώρα του παραρτήματος Α την επένδυση σε ένα πρόγραμμα μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου σε μια χώρα που δεν ανήκει στο παράρτημα Α και ως συνέπεια να καρπώθηκε μια ποσότητα βεβαιωμένων μείωση των εκπομπών. Πρόγραμμα από κοινού, (JI) : Ο μηχανισμός αυτός προβλέπει ότι μια χώρα του παραρτήματος Α μπορεί να εξασφαλίσει μουλάδες μείωσης εκπομπών με την εφαρμογή προγράμματος, το οποίο μειώνει τις εκπομπές σε μια άλλη χώρα επίσης του παραρτήματος Α. Εμπορία δικαιωμάτων εκπομπών, (IET) : Επιτρέπει σε χώρες που δεν έχουν δεσμεύσεις για τις εκπομπές τους να πουλήσουν ένα μέρος των δικαιωμάτων εκπομπών τους στις χώρες που έχουν δεσμευτεί να πετύχουν μείωση των εκπομπών τους Η πράσινη βίβλος Η ΕΕ στην προσπάθεια για την καταπολέμηση της αλλαγής του κλίματος μέσα από τη πράσινη βίβλο προτείνεται να καταστεί η ίδια πρωτοπόρος στην καταπολέμηση της αλλαγής του κλίματος και στις τεχνολογίες που θα εξασφαλίσουν αύριο καθαρότερη και βιώσιμη ενέργεια. Η δέσμευση του άνθρακα και οι τεχνολογίες καύσης καθαρού άνθρακα, όπως ονομάζονται, πρέπει να προωθηθούν για να επιτραπεί στα κράτη που το επιθυμούν να διατηρήσουν τον άνθρακα στην ενεργειακή τους σύνθεση. Η Πράσινη βίβλος για την ενέργεια αποτελεί σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη ενεργειακής πολιτικής στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η Ευρώπη, για να επιτύχει τους οικονομικούς, κοινωνικούς και περιβαλλοντικούς της στόχους, ως δεύτερη αγορά ενέργειας στον κόσμο, μπορεί να εκμεταλλευθεί την πρώτη θέση που κατέχει διεθνώς στον τομέα της διαχείρισης της ζήτησης και της προώθησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η ΕΕ έχει στόχο την υλοποίηση μιας ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής, η οποία θα έχει τρεις κύριους στόχους: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 22

39 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ τη βιωσιμότητα, για να καταπολεμηθεί δραστήρια η αλλαγή του κλίματος με την προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της ενεργειακής απόδοσης, την ανταγωνιστικότητα, για να βελτιωθεί η απόδοση του ευρωπαϊκού δικτύου μέσω της ολοκλήρωσης της εσωτερικής αγοράς ενέργειας, την ασφάλεια εφοδιασμού, για να συντονισθεί καλύτερα η ζήτηση και η προσφορά ενέργειας εντός της ΕΕ μέσα στο διεθνές περιβάλλον. Η πράσινη βίβλος περιέχει πρωτεύοντες τομείς δράσης, στους οποίους η Επιτροπή προτείνει συγκεκριμένα μέτρα με σκοπό την υλοποίηση της ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής. Από την ολοκλήρωση της εσωτερικής αγοράς έως μια εξωτερική πολιτική ενέργειας, αυτοί οι τομείς αναμένεται ότι θα επιτρέψουν στην Ευρώπη να αποκτήσει αειφόρο, ανταγωνιστική και ασφαλή ενέργεια για τις επόμενες δεκαετίες. Η Ευρώπη έχει ήδη αποδείξει, με τη δράση που έχει αναλάβει στο εσωτερικό της, ότι είναι δυνατό να μειωθούν οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου δίχως να διακυβευθεί η οικονομική ανάπτυξη. Είναι γεγονός ότι υπάρχουν ακόμη μεγάλα περιθώρια μείωσης των εκπομπών και υπενθυμίζεται η δέσμευση της ΕΕ όσον αφορά τη συνέχιση και την εμβάθυνση των λαμβανόμενων μέτρων καθώς και τη λήψη νέων σχετικών μέτρων. Προτείνεται η εκ μέρους της ΕΕ έγκριση των στόχων μείωσης των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου. Καλεί την ΕΕ να υιοθετήσει ως στόχο, στο πλαίσιο των διεθνών διαπραγματεύσεων, την κατά 30% μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου στις αναπτυγμένες χώρες (ως προς τα επίπεδα του 1990) έως το Μέχρι να συναφθεί η διεθνής συμφωνία και υπό την επιφύλαξη των θέσεων που θα λάβει κατά τις διεθνείς διαπραγματεύσεις, επιβάλλεται να προβεί πάραυτα σε ρητή και ανεξάρτητη δέσμευση υπέρ της μείωσης των εσωτερικών της εκπομπών τουλάχιστον κατά 20% μέχρι το Με τη σειρά τους εξάλλου, στο Ευρωπαϊκό υμβούλιο του Μαρτίου του 2007, τα κράτη μέλη δεσμεύθηκαν εις ότι αφορά την επίτευξη των εν λόγω στόχων. ύμφωνα με τη στρατηγική ανάλυση της ενεργειακής πολιτικής της ΕΕ, η Επιτροπή συνιστά τη λήψη των κάτωθι ενεργειακών μέτρων: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 23

40 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Επίτευξη της κατά 20% βελτίωσης της αποτελεσματικής αξιοποίησης της ενέργειας στην ΕΕ μέχρι το Αύξηση του μεριδίου των ανανεώσιμων μορφών ενέργειας σε 20% μέχρι το Ανάπτυξη πολιτικής για τη δέσμευση και τη γεωλογική παγίδευση του ατμοσφαιρικού άνθρακα με στόχο τη διαφύλαξη του περιβάλλοντος. Αύξηση της διάθεσης των δικαιωμάτων εκπομπής για περίοδο που να υπερβαίνει την πενταετία, όπως προβλεπόταν μέχρι σήμερα. Επέκταση του συστήματος ώστε να καλύψει επιπλέον τομείς. Εναρμόνιση των διαδικασιών κατανομής των δικαιωμάτων εκπομπής μεταξύ των κρατών μελών. 1.4 Εκτίμηση του κόστους και των πλεονεκτημάτων ΑΠΕ Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειες εκλύουν ελάχιστα ή μηδαμινά αέρια θερμοκηπίου. Η αύξηση του μεριδίου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύνολο των διαθέσιμων καυσίμων θα μειώσει σημαντικά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στην ΕΕ. Εκτιμάται ότι ο στόχος του 20% θα επιφέρει μείωση ύψους 600 έως 900 εκατομμυρίων τόνων CO 2 ετησίως, δηλαδή εξοικονόμηση ύψους 150 έως 200 δισεκατομμυρίων ευρώ, εφόσον η τιμή του CO2 ανά τόνο ανέρχεται σε 25 ευρώ. Εξάλλου, η ανάπτυξη ενεργειακών πηγών εναλλακτικών προς τα ορυκτά καύσιμα συμβάλλει στη διασφάλιση του ενεργειακού εφοδιασμού της Ευρώπης και στη μείωση των ενεργειακών δαπανών που συνδέονται με την αύξηση της τιμής των ορυκτών πηγών ενέργειας. υνεπώς, εάν η ΕΕ επιτύχει το στόχο του 20% μέχρι το 2020, η ετήσια εξοικονόμηση υπολογίζεται σε περισσότερα από 250 εκατομμύρια ΣΙΠ (τόνοι ισοδυνάμου πετρελαίου) μέχρι το 2020, εκ των οποίων 200 εκατομμύρια ΣΙΠ από εισαγωγές. Επιπλέον, η ανάπτυξη τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα διανοίξει νέες εμπορικές προοπτικές, ιδίως στην εξαγωγή των τεχνολογιών αυτών. Επίσης προβλέπεται να ωφεληθεί η απασχόληση και η αύξηση του ΑΕΠ. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 24

41 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Σο κόστος των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μειώνεται σταθερά την τελευταία εικοσαετία. μως το κόστος αυτό παραμένει υψηλότερο από αυτό των συμβατικών πηγών ενέργειας, κυρίως διότι δεν ενσωματώνεται σε αυτό το εξωτερικό κόστος των ορυκτών πηγών ενέργειας. Σο πρόσθετο μέσο ετήσιο κόστος για να επιτευχθεί ο στόχος του 20% υπολογίζεται μεταξύ 10 και 18 δισ. ευρώ και εξαρτάται από τις τιμές της ενέργειας και τις ερευνητικές προσπάθειες. Σο 'εξωτερικό κόστος' της ενέργειας. Είναι γνωστό ότι η παραγωγή και χρήση της ενέργειας συνοδεύεται από διάφορες και σημαντικές επιπτώσεις στο φυσικό και κοινωνικό περιβάλλον, οι οποίες μέχρι σήμερα σε μεγάλο βαθμό αγνοήθηκαν κατά ενεργειακό σχεδιασμό, τόσο κατά τη λήψη των αποφάσεων όσο και κατά τη διαμόρφωση των τιμών. Οι επιπτώσεις αυτές συμβάλλουν στη μεταβολή του επιπέδου κοινωνικής ευημερίας, συνιστούν επομένως ένα περιβαλλοντικό κόστος το οποίο όμως δεν εντάσσεται στο ισχύον σύστημα αξιών. Η αποτίμηση αυτού του περιβαλλοντικού κόστους είναι μια ιδιαίτερα περίπλοκη διαδικασία, κι αυτό γιατί απαιτεί την έκφραση σε χρηματικούς όρους μιας σειράς μη εμπορεύσιμων αγαθών όπως είναι η ανθρώπινη ζωή, η βιοποικιλότητα, η εξαντλησημότητα των φυσικών πόρων. Σην τελευταία δεκαετία σημαντικές προσπάθειες προς την κατεύθυνση αυτή έχουν καταβληθεί από την επιστημονική κοινότητα και παρά το γεγονός ότι αν και τα μεθοδολογικά προβλήματα εξακολουθούν να υφίστανται έχει επιτευχθεί η αποτίμηση του περιβαλλοντικού κόστους από τη χρήση διαφόρων ενεργειακών συστημάτων και τεχνολογιών. Έτσι, το 'εξωτερικό κόστος' αποδεικνύεται ιδιαίτερα υψηλό για τα συμβατικά καύσιμα και κατά σειρά σημασίας για τον άνθρακα, για τα πετρελαιοειδή, αλλά και για το φυσικό αέριο. Αντίθετα οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας εμφανίζονται πιο φιλικές προς το περιβάλλον και η χρήση τους συνοδεύεται ουσιαστικά από αμελητέο περιβαλλοντικό κόστος. Γίνεται επομένως αυτονόητο ότι η ενσωμάτωση του περιβαλλοντικού κόστους στη διαδικασία λήψης των ενεργειακών αποφάσεων μεταβάλει τη κυρίαρχη αντίληψη περί κόστους των διαφόρων χρησιμοποιούμενων πηγών ενέργειας. Αποδεικνύεται ότι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι τεχνικά εφικτό, οικονομικά αποδεκτό και περιβαλλοντικά επιβεβλημένο να παίξουν ένα πολύ σημαντικό ρόλο από κείνον που τους προσδιορίζει το ισχύον σύστημα αξιών. Απ όλα τα παραπάνω είναι φανερό ότι για την Ευρωπαϊκή Ένωση και κατά συνέπεια και για την Ελλάδα το ενεργειακό μέλλον επιβάλλεται να αναζητηθεί στις Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 25

42 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. υγκεκριμένα θα εξεταστεί διεξοδικότερα η αιολική ενέργεια. 1.5 Γενικά για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Ένα βιώσιμο ενεργειακά μέλλον είναι δυνατό να συμβεί μόνο αν στηριχθεί πολύ περισσότερο στην χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και στην ορθολογική χρήση αυτής. Η ορθολογική χρήση της ενέργειας θα μπορούσε να ελαττώσει την κατανάλωση ενέργειας, να μειώσει τις επενδυτικές απαιτήσεις και να βελτιώσει τις ενεργειακές υπηρεσίες στα πτωχότερα στρώματα του πληθυσμού και στα φτωχότερα κράτη. Η μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας τις επόμενες δεκαετίες θα μπορούσε να αντιμετωπίσει όλα τα προβλήματα του ενεργειακού μέλλοντος που αναφέρθηκαν παραπάνω. Με τον όρο ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αναφερόμαστε κυρίως στις ακόλουθες : Σην αιολική ενέργεια Σην ηλιακή ενέργεια Σα μικρά υδροηλεκτρικά Σις κυψέλες καύσιμου Σην ενέργεια των θαλασσίων κυμάτων Σην γεωθερμική ενέργεια Σην ενέργεια της βιομάζας Με βάση τις υφιστάμενες σήμερα τεχνολογίες, ο καλύτερος τρόπος αξιοποίησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στο σχήμα 1.9 φαίνεται συμμετοχή των ΑΠΕ στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για το έτος Η αιολική ενέργεια αξιοποιείται μέσω των ανεμογεννητριών, οι οποίες μετατρέπουν την κινητική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική. Σην ηλιακή ενέργεια αξιοποιείται είτε, συνήθως, μέσω των φωτοβολταϊκών γεννητριών, οι οποίες μετατρέπουν απευθείας είναι η ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική είτε, σπανιότερα, με τη συγκέντρωση των ηλιακών ακτινών μέσω ηλιακών συλλεκτών ώστε να επιτύχουν υψηλές θερμοκρασίες και τελικά την παραγωγή ηλεκτρικής Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 26

43 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ ενέργειας. Επί πλέον εκτεταμένη χρήση της ηλιακής ενέργειας γίνεται για τη θέρμανση νερού ή χωρών. Με τα μικρά υδροηλεκτρικά, γίνεται συνήθως εκμετάλλευση υδάτινων ρευμάτων, για την αξιοποίηση των οποίων δεν απαιτούνται μεγάλα έργα αποθηκεύσεως νερού. Οι κυψέλες καυσίμου μετατρέπουν απέχθειας τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική, με τη χρήση κατάλληλων διατάξεων και ηλεκτρολυτών. Η κινητική ενέργεια των θαλασσίων κυμάτων, μετατρέπεται σε ηλεκτρική, μέσω καταλλήλων διατάξεων. Η γεωθερμική ενέργεια, είναι γενικά η θερμότητα εσωτερικών στρωμάτων της γης, η οποία γίνεται εκμεταλλεύσιμη όταν υπάρχουν κατάλληλες γεωλογικές συνθήκες. Η βιομάζα συνίσταται από τα πάσης φύσεως γεωργικά και δασικά υπολείμματα, από τα οποία με κατάλληλες θερμοχημικές επεξεργασίες μπορούμε να λάβουμε καύσιμα. χ Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ στο τέλος του Σα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 27

44 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορούν να έχουν σημαντική συμβολή στην προσπάθεια μείωσης των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου, καθώς είναι οι μόνες πηγές ενέργειας που δεν επιβαρύνουν το περιβάλλον με εκπομπές αυτών. Ξέχωρα όμως από τα στενά πλαίσια αντιμετώπισης του φαινομένου του θερμοκηπίου τα χαρακτηριστικά των ΑΠΕ τις καθιστούν συστατικό στοιχείο μιας νέας αναπτυξιακής πολιτικής και μοναδική μακροπρόθεσμη απάντηση στην πορεία προς την βιώσιμη ανάπτυξη. Σα οφέλη που προκύπτουν από την εκμετάλλευση των ΑΠΕ δεν είναι μόνο περιβαλλοντική φύσης. Η αξιοποίηση αυτών των ενδογενών ενεργειακών πόρων μπορεί να επιφέρει επίσης σημαντικές θετικές κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις στην περιφερειακή και την τοπική ανάπτυξη. Παρά γεγονός ότι απαιτείται ένα σημαντικό κεφάλαιο για την αρχική τους εγκατάσταση και εξοπλισμό, το λειτουργικό το λειτουργικό τους κόστος είναι αμελητέο και τα αποτελέσματά τους ιδιαίτερα σημαντικά. Σα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των ΑΠΕ είναι τα εξής : Είναι πρακτικά ανεξάντλητες πηγές ενέργειας, (η διαθέσιμη ισχύς που μας περιβάλει παγκοσμίως υπολογίζεται σε TW, τη στιγμή που η παγκόσμια κατανάλωση περιορίζεται στα μόλις 15 TW, και συμβάλλουν στη μείωση της εξάρτησης από τους εξαντλήσιμους πόρους (ορυκτά καύσιμα). Είναι εγχώριες πηγές ενέργειας και συνεισφέρουν στην ενίσχυση της ενεργειακής αυτάρκειας και της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού σε τοπικό και εθνικό επίπεδο. Προσφέρουν τη δυνατότητα ορθολογικής αξιοποίησης των ενεργειακών πόρων καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα των ενεργειακών αναγκών των χρηστών. Είναι γεωγραφικά διάσπαρτες και οδηγούν στην αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος, παρέχοντας τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο, αποσυμφορίζοντας έτσι τα συστήματα υποδομής και μειώνοντας τις απώλειες από την μεταφορά μεγάλων ποσών ενέργειας. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 28

45 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ υνήθως έχουν χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζονται από τις διακυμάνσεις της διεθνούς οικονομίας και ειδικότερα των τιμών των συμβατικών καυσίμων (πετρέλαιο, Υ.Α, κτλ). Οι εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης των ΑΠΕ που σχεδιάζονται για να καλύψουν τις ανάγκες των χρηστών, έχουν μικρή διάρκεια κατασκευής, επιτρέποντας έτσι τη γρήγορα ανταπόκριση της προσφοράς προς τη ζήτηση ενέργειας. Οι επενδύσεις των ΑΠΕ χαρακτηρίζονται ως εντάσεως εργασίας, συμβάλλουν δηλαδή στη δημιουργία πολλών θέσεων εργασίας ιδιαίτερα σε τοπικό αλλά και Εθνικό επίπεδο. Σέλος είναι φιλικές προς το περιβάλλον και τον ανθρώπου και η αξιοποίησή τους είναι γενικά αποδεκτή από το κοινωνικό σύνολο. 1.6 Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση Από τις τεχνολογίες τω ΑΠΕ, η αιολική ενέργεια και τα φωτοβολταϊκά, έχουν σημειώσει εντυπωσιακούς ρυθμούς αύξησης τα τελευταία χρόνια. Ο μέσος όρος του ετήσιου ρυθμού ανάπτυξης της αγοράς στην Ευρώπη τα τελευταία δέκα χρόνια για την αιολική ενέργεια είναι 40%, ένα ποσοστό ανάπτυξης που του έχουν επιτύχει μόνο η βιομηχανία ηλεκτρονικών υπολογιστών και ο τομέας των τηλεπικοινωνιών. Η αγορά των φωτοβολταϊκών στην Ευρώπη έχει επιδείξει ένα ρυθμό ανάπτυξης της τάξης του 45% κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας. Σο 2008 στην ΕΕ η αιολική ενέργεια ξεπέρασε σε νέες εγκαταστάσεις όλες τις άλλες πηγές ενέργειας. Σο 43% όλων των νέων εγκαταστάσεων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην ΕΕ ήταν έργα αιολικής ενέργειας. υνολικά στην Ευρώπη το 2008 προστέθηκαν ΜW ηλεκτρικής ισχύος, από τα οποία τα ΜW αιολική ενέργεια, τα ΜW φυσικό αέριο, τα ΜW πετρέλαιο, τα 762 ΜW κάρβουνο και τα 473 ΜW υδροηλεκτρικά. το τέλος του 2008 το σύνολο των αιολικών εγκαταστάσεων στην ΕΕ ανέρχεται σε ΜW, αντιστοιχεί σε αύξηση 15% από το 2007 και ισοδυναμεί με την καθημερινή εγκατάσταση 20 νέων ανεμογεννητριών. τα τέλη του 2008, εργαζόμενοι απασχολούνται άμεσα ή έμμεσα στην αιολική βιομηχανία, ενώ οι επενδύσεις στην ΕΕ ανήλθαν σε 11 δισ. ευρώ. Η ενέργεια Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 29

46 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ που θα παραγάγουν σε μια φυσιολογική χρονιά τα ΜW των ανεμογεννητριών στην Ευρώπη καλύπτει το 4,2% της ηλεκτρικής ζήτησης και αποτρέπει την εκπομπή 108 εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα ετησίως, που ισοδυναμεί με την απόσυρση 50 εκατομμυρίων αυτοκινήτων. Η Γερμανία και η Ισπανία εξακολουθούν να μονοπωλούν την κορυφή του ευρωπαϊκού πίνακα αιολικών εγκαταστάσεων. Η Γαλλία, η Ιταλία και το Ηνωμένο Βασίλειο είχαν ικανοποιητική ανάπτυξη ξεπερνώντας τα ΜW. Τπάρχουν 12 κράτη-μέλη που ξεπέρασαν τα ΜW, μεταξύ τους και η Ελλάδα. Εντυπωσιακές μεταξύ των νέων κρατών-μελών είναι η Ουγγαρία, που διπλασίασε την εγκατεστημένη ισχύ της, φθάνοντας τα 127 ΜW, η Βουλγαρία, πο υ την τριπλασίασε από τα 5 7 ΜW στα 158 ΜW, και η Πολωνία, που σχεδόν τη διπλασίασε στα 472 ΜW από τα 276 ΜW. Από τα μη κράτη-μέλη εντυπωσιακή ήταν η Σουρκία που τριπλασίασε την εγκατεστημένη ισχύ από 147 ΜW σε 433 ΜW. Σα θαλάσσια αιολικά πάρκα είχαν μια αύξηση 357 ΜW κατά το 2008,και έφθασαν τα ΜW. Αλλά και παγκοσμίως το 2008 εγκαταστάθηκαν περισσότερα από ΜW, κυρίως στη Β. Αμερική, στην Ευρώπη και στην Ασία. Η παγκόσμια αύξηση ήταν 27 GW, ανεβάζοντας την παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύ σε 120,8 GW. Σα 120 GW της αιολικής ενέργειας θα παραγάγουν 260 ΣWh ηλεκτρικής ενέργειας και θα αποτρέψουν την εκπομπή 158 εκατομμυρίων τόνων CΟ 2 ετησίως. Η παγκόσμια αγορά αιολικών εγκαταστάσεων το 2008 ανήλθε σε 36,5 δισ. Ευρώ. Η αιολική ενέργεια είναι πολύ συχνά η πιο ελκυστική επιλογή για νέους σταθμούς παραγωγής, για οικονομικούς λόγους, αλλά και για λόγους βελτίωσης της ενεργειακής ασφάλειας, χωρίς να αναφερθούμε σε περιβαλλοντικά και αναπτυξιακά οφέλη. Η αιολική βιομηχανία δημιουργεί και πολλές νέες θέσεις εργασίας: περισσότεροι από εργαζόμενοι απασχολούνται στη βιομηχανία και σύντομα θα γίνουν εκατομμύρια. τις ΗΠΑ η μεγάλη ανάπτυξη του 2008 αντιστοιχεί σε 50% αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος. Σα νέα αιολικά έργα του 2008 καλύπτουν το 42% όλων των νέων σταθμών παραγωγής ενέργειας που κατασκευάστηκαν το 2008, ενώ δημιούργησαν νέες θέσεις εργασίας. Η μείωση των τιμών των φωτοβολταϊκών συστημάτων, όπως φαίνεται και στο σχήμα 1.11, την προηγούμενη περίοδο αποτελούν εγγύηση για το γεγονός ότι οι υψηλοί ρυθμοί ανάπτυξης. ήμερα στην Ευρώπη είναι εγκατεστημένα περισσότερα από 9,2 GWp, ενώ πριν από μια δεκαετία μόλις 0,09 GWp, μια εκρηκτική αύξηση Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 30

47 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ όπως χαρακτηρίστηκα φαίνεται στο σχήμα 1.11, η οποία αναμένεται να συνεχιστεί και τα επόμενα χρόνια. χ Η εξέλιξη της εγκατεστημένης ισχύος σε φωτοβολταϊκά σε ΕΕ- κόσμο Για τα μικρά υδροηλεκτρικά και τη γεωθερμία οι ρυθμοί ανάπτυξης που προβλέφθηκαν από τη πράσινη βίβλο είναι αρκετά χαμηλοί, και όπως φαίνεται οι στόχοι θα πρέπει να επιτευχθούν χωρίς σημαντικό πρόβλημα. Η βιομάζα έχει την πιο σημαντική συμβολή στην επίτευξη του στόχου από τη πράσινη βίβλο. Παρά το γεγονός ότι σημειώθηκε μια σημαντική αύξηση της βιομάζας την περίοδο 1999 έως 2008 της τάξης του 100%, οι ρυθμοί ανάπτυξης πρέπει να αυξηθούν σημαντικά περισσότερο προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι. Παρόμοια είναι η κατάσταση όσον αφορά και τους ηλιακούς συλλέκτες. Η παρούσα κατάσταση ανάπτυξης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως περιγράφηκε εν συντομία παραπάνω δείχνει ότι οι στόχοι της πράσινης βίβλου είναι εφικτοί υπό την προϋπόθεση ότι οι ισχύουσες υποστηρικτικές δράσης σε επίπεδο κοινότητας καθώς και σε εθνικό και περιφερειακό επίπεδο θα συνεχιστούν και ότι επιπλέον δραστηριότητες που υποστηρίζουν και προαχθούν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα υιοθετηθούν, ιδιαίτερα όσον αφορά τους τομείς εκείνους των οποίων οι ρυθμοί ανάπτυξης είναι χαμηλότερη των αναμενομένων Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην Ελλάδα Μέχρι το 1994, η αξιοποίηση και χρήση των ΑΠΕ, περιορίστηκε : (α) σε ότι αφορά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, σχεδόν όπου αποκλείστηκα στις πρωτοβουλίες της ΔΕΗ, παραδοσιακά μεν στον τομέα των μικρών Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 31

48 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ υδροηλεκτρικών έργων και αργότερα με τις πρώτες αξιόλογες εγκαταστάσεις αιολικών πάρκων και λίγων μικρών φωτοβολταϊκών συστημάτων σε απομονωμένες περιοχές της χώρας, (β) σε ότι αφορά στην παραγωγή θερμότητας, παραδοσιακά μεν στη χρήση της βιομάζας, κυρίως στις αγροτικές περιοχές της χώρας και από την δεκαετία του 70 στην εκτεταμένη χρήση των ηλιακών θερμοσιφώνων για την θέρμανση νερού. Σο νέο θεσμικό πλαίσιο που διαμορφώνεται μετά το 1994, διευκόλυνε σημαντικά την προώθηση της χρήσης των ΑΠΕ. ήμερα το ευνοϊκό, μακροπρόθεσμο νομικό πλαίσιο της Ελλάδας για τις ΑΠΕ διασφαλίζει τις επενδύσεις στον κλάδο και έχει κερδίσει την εμπιστοσύνη μεγάλων επενδυτών. Ο συνδυασμός εξασφαλισμένων υψηλών τιμών και επενδυτικών κινήτρων λειτούργησε καταλυτικά στην ουσιαστική προώθηση των ΑΠΕ στον ελληνικό χώρο, ο ιδιωτικός ιδιαίτερα τομέας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ παίζει σημαντικό ρόλο στην επέκταση αυτών. Οι συγκεκριμένες εγκαταστάσεις (εξαιρώντας τα μεγάλα υδροηλεκτρικά), αν και από- τελούν το 7 % της συνολικής ισχύος, συμβάλλουν μόλις κατά 4% στη συνολική ηλεκτροπαραγωγή. Πάντως οι νέες αδειοδοτήσεις στο χώρο των ΑΠΕ κινούνται με χαμηλούς ρυθμούς, καθιστώντας επί της ουσίας ανέφικτη την υλοποίηση των στόχων για την ενέργεια. Ο επίσημος στόχος για τον οποίο έχει δεσμευτεί η χώρα μας ως το 2010 είναι το 20,1% της ηλεκτροπαραγωγής να προέρχεται από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Ενώ σήμερα βρισκόμαστε στο 9%. Ενώ η Ελλάδα είναι νομικά δεσμευμένη να εξασφαλίσει συνεισφορά των ΑΠΕ κατά 30-35% στην τελική κατανάλωση ηλεκτρισμού το Επομένως, ακόμα κι αν υποθέσουμε σταθεροποίηση της κατανάλωσης στα σημερινά επίπεδα, και υποθέτοντας συνεισφορά 7-8% των μεγάλων υδροηλεκτρικών, θα πρέπει σε μόλις 12 χρόνια η παραγωγή από νέες ΑΠΕ σχεδόν να δεκαπλασιαστεί. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 32

49 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ χ υμμετοχή καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρισμού 1.7 Αναλυτικά τα δεδομένα αιολική ενέργεια Η αιολική ενέργεια Με τη χώρα μας να διαθέτει τεχνικά εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό της τάξης των MW, με βάση τις σημερινές τεχνολογικές δυνατότητές και τους βασικούς περιορισμούς χωροθέτησης αιολικών πάρκων για ταχύτητες ανέμου πάνω από 6m/sec. Η ηλεκτροπαραγωγή από ανεμογεννήτριες εκτιμάται ότι θα προσεγγίσει τελικά τις GWh το 2020, περίπου MW -με αρχικό στόχο τις 6,6 GWεγκατεστημένης ισχύος, καλύπτοντας έτσι το 15% της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα. λες οι περιφέρειες της χώρας εμφανίζουν αξιόλογο αιολικό δυναμικό, το μεγαλύτερο όμως ποσοστό του συγκεντρώνεται στις νησιωτικές περιοχές, την Ανατολική τερεά Ελλάδα και την Ανατολική Πελοπόννησο όπως παρουσιάζεται στο σχήμα Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 33

50 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1 ΚΛΙΜΑΣΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ- ΣΡΟΥΗ ΠΡΟ ΑΠΕ χ Περιοχές στην Ελλάδα με αυξημένο αιολικό δυναμικό Μέχρι το 1998 είχαν εγκατασταθεί στην Ελλάδα μόνο 24MWαπό τη ΔΕΗ και 15MW από άλλους φορείς. το νέο πλαίσιο που διαμορφώθηκε με την εμπλοκή και του ιδιωτικού τομέα η κατάσταση άλλαξε ριζικά με εντυπωσιακή αύξηση της αιολικής ενέργειας από 214MW το '00 και 366MW το 2003 σε 1 GW περίπου σήμερα. Παρ όλα αυτά θα πρέπει να τονίσουμε ότι ολόκληρο λοιπόν το 2007 εγκαταστάθηκαν στη χώρα μας μόνο 125 MW αιολικών πάρκων, όταν στο ίδιο αυτό χρονικό διάστημα εγκαταστάθηκαν στην Ισπανία αιολικά MW (σύνολο εγκατεστημένης αιολικής ισχύος στο τέλος του 2007: MW), στη Γερμανία MW ( MW), στη Γαλλία 888 MW (2.454 MW), στην Ιταλία 603 MW (2.726 MW), στην Πορτογαλία 434 MW (2.150 MW), στη Μ. Βρετανία 427 MW (2.389 MW), στη ουηδία 217 MW (788 MW) και στην Ολλανδία 210 MW (1.746 MW). Ενδεικτικά της γραφειοκρατίας και των καθυστερήσεων που παρουσιάζει η χώρα μας. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 34

51 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ 2.1 Γενικά για µηχανές επαγωγής Ηλεκτρική µηχανή ΕΡ Ηλεκτρική µηχανή είναι η συσκευή που µετατρέπει µηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική και αντίστροφα: όταν η συσκευή µετατρέπει µηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ονοµάζεται γεννήτρια ενώ όταν µετατρέπει την ηλεκτρική σε µηχανική ονοµάζεται κινητήρας. Οι ηλεκτρικές µηχανές εναλλασσόμενου ρεύµατος είναι γεννήτριες που µμετατρέπουν µηχανική ενέργεια σε εναλλασσόµενη ηλεκτρική ενέργεια και κινητήρες που µετατρέπουν εναλλασσόµενη ηλεκτρική ενέργεια σε µηχανική. Οι δυο βασικές κατηγορίες στις οποίες χωρίζονται οι µηχανές εναλλασσόμενου ρεύµατος είναι : οι σύγχρονες µηχανές οι επαγωγικές (ασύγχρονες) µηχανές. Σο ρεύµα διέγερσης των σύγχρονων ηλεκτρικών µηχανών (γεννητριών και κινητήρων) παράγεται από ανεξάρτητες πηγές συνεχούς ρεύµατος, ενώ το ρεύµα διέγερσης των επαγωγικών µηχανών παράγεται επαγωγικά (αρχή λειτουργίας του µετασχηματιστή) στα τυλίγµατα διέγερσης τους. τις ηλεκτρικές µηχανές εναλλασόµενου ρεύµατος το τύλιγµα του οπλισµού βρίσκεται σχεδόν πάντα τοποθετηµένο στο στάτη ενώ το τύλιγµα διέγερσης τοποθετείται στο δροµέα. Σο περιστρεφόµενο µαγνητικό πεδίο του δροµέα µιας µηχανής εναλλασσόµενου ρεύµατος επάγει τριφασικά εναλλασσόµενα ρεύµατα στο τύλιγµα οπλισµού του στάτη. Εντελώς ανάλογα, αν το τύλιγµα οπλισµού του στάτη της µηχανής τροφοδοτηθεί µε ένα τριφασικό σύστηµα ρευµάτων, στο εσωτερικό της αναπτύσσεται ένα περιστρεφόµενο µαγνητικό πεδίο το οποίο επιδρώντας στο πεδίο του δροµέα της µηχανής παράγει ροπή στον άξονα της. Σα δυο αυτά φαινόµενα αποτελούν τις Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 35

52 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ εκδοχές της αρχής λειτουργίας της γεννήτριας και της αρχής λειτουργίας του κινητήρα Ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες τα σύγχρονα συστήµατα ηλεκτρικής κίνησης οι ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες επαγωγής είναι οι συνηθέστερα χρησιµοποιούµενοι καλύπτοντας ένα ευρύτατο φάσµα εφαρµογών µε απαιτήσεις ισχύος που ξεκινούν από µερικά κλάσµατα του Watt και φτάνουν µέχρι χιλιάδες ή εκατομμύρια Watts. Αυτό συµβαίνει διότι παρουσιάζουν σηµαντικά πλεονεκτήµατα όπως µικρό βάρος και όγκο, υψηλή αξιοπιστία και απόδοση και µεγάλη διάρκεια ζωής χωρίς ιδιαίτερες ανάγκες συντήρησης. λα τα ανωτέρω χαρακτηριστικά σε συνδυασµό µε τους µοντέρνους αντιστροφείς και τις προηγµένες τεχνικές ελέγχου τους καθιστούν την ιδανική επιλογή για τα περισσότερα συστήµατα ηλεκτρικής κίνησης. Σο ενδιαφέρον για νέες εφαρµογές αυξάνεται συνεχώς και ήδη υπάρχει η τάση αντικατάστασης των κινητήρων συνεχούς ρεύµατος σε βιοµηχανικό επίπεδο από τους πιο οικονοµικούς και αξιόπιστους κινητήρες επαγωγής. υνεπώς το ερευνητικό ενδιαφέρον πάνω σε συστήµατα ηλεκτρικής κίνησης µε ασύγχρονους τριφασικούς κινητήρες επαγωγής είναι διαρκώς διογκούµενο καθώς τα αποτελέσµατα έχουν µεγάλη πρακτική αξία. Τπάρχουν δυο είδη κινητήρων επαγωγής ανάλογα µε τον τρόπο κατασκευής του δροµέα : Ο πρώτος τύπος είναι ο κινητήρας δακτυλιοφόρου δροµέα, ο δροµέας του οποίου εφοδιάζεται µε τριφασικό τύλιγµα όµοιο µε το αντίστοιχο του στάτη (ίδιος αριθµός πόλων κλπ. Ο δεύτερος τύπος είναι ο κινητήρας µε τύλιγµα κλωβού, ο δροµέας του οποίου αποτελείται από µεταλλικές µπάρες βραχυκυκλωμένες στα άκρα. Η αρχή λειτουργίας της µηχανής επαγωγής είναι η ακόλουθη : Tο τύλιγµα του στάτη τροφοδοτείται µε συµµετρικά τριφασικά εναλλασσόµενα ρεύµατα. Το τύλιγµα του δροµέα αναπτύσσει ρεύµατα εξ επαγωγής σε συχνότητα διαφορετική από τη συχνότητα του στάτη και συγκεκριµένα στη συχνότητα που αντιστοιχεί στη διαφορά ανάµεσα στη σύγχρονη ταχύτητα και την ταχύτητα περιστροφής του δροµέα (συχνότητα ολισθήσεως). Έτσι το στρεφόµενο µαγνητικό πεδίο που παράγουν τα ρεύµατα εξ επαγωγής περιστρέφεται ως προς τον δροµέα µε την ταχύτητα ολισθήσεως και έχει τελικά την ίδια ταχύτητα περιστροφής µε το πεδίο του στάτη. Σα δυο πεδία παραµένουν λοιπόν Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 36

53 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ ακίνητα το ένα ως προς το άλλο και έχουµε τις συνθήκες για ανάπτυξη σταθερής ροπής. Σα τελευταία χρόνια οι µηχανές επαγωγής χρησιµοποιούνται µε αυξανόµενο ρυθµό σαν γεννήτριες κυρίως σε αιολικά συστήµατα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Επειδή η µηχανή επαγωγής δεν έχει ανεξάρτητη διέγερση, για να λειτουργήσει σαν γεννήτρια πρέπει να συνδεθεί µε ένα τριφασικό σύστηµα εναλλασσόµενης τάσεως, από το οποίο απορροφά άεργο ισχύ Ισοδύναµο κύκλωµα µηχανής επαγωγής την ανάλυση και στο σχεδιασµό των µηχανών επαγωγής, το ανά φάση ισοδύναµο κύκλωµα της µηχανής επαγωγής έχει ευρέως χρησιµοποιηθεί και φαίνεται στο σχήµα 2.1: το κύκλωµα : Rs και Rr είναι οι αντιστάσεις του στάτη και του δροµέα αντίστοιχα Lm είναι η αλληλεπαγωγή των τυλιγµάτων στάτη-δροµέα ή επαγωγή µαγνήτισης (magnetizing inductance) L ls και L lr είναι η αυτεπαγωγές σκεδάσεως του τυλίγµατος του στάτη (stator leakage inductance) και του δροµέα (rotor leakage inductance) αντίστοιχα. Vs τάση στάτη ή της πηγής (δίκτυο) S η ολίσθηση (α) Ισοδύναμο κύκλωμα με μετασχηματιστή. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 37

54 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ (β) Ισοδύναμο κύκλωμα με μεγέθη ανηγμένα στον στάτη. χήµα 2.1 Ισοδύναµο ανά φάση κύκλωµα της ασύγχρονης τριφασικής µηχανής επαγωγής στη µόνιµη κατάσταση λειτουργίας τον στάτη της µηχανής εφαρµόζεται η τάση Vs της πηγής (δίκτυο). Ανάλογα µε το αν τα τριφασικά τυλίγµατα της µηχανής είναι συνδεδεµένα κατ αστέρα ή σε τρίγωνο η τάση αυτή είναι η φασική ή η πολική τάση του δικτύου αντίστοιχα. Σο ανά φάση τύλιγµα του στάτη παρίσταται από µια ωµική αντίσταση R s και µια επαγωγή U (πηνίο). Η αντίσταση προσοµοιώνει τις απώλειες Joule (θερµότητα) στο τύλιγµα λόγω της κυκλοφορίας ρεύµατος σε αυτό, ενώ η επαγωγή προσοµοιώνει τη σκέδαση (ροή που δηµιουργείται από το τύλιγµα και εµπλέκει το ίδιο το τύλιγµα χωρίς να εµπλέκει άλλα τυλίγµατα της µηχανής) του µαγνητικού πεδίου του τυλίγµατος. Η επαγωγή Lls ονοµάζεται και αυτεπαγωγή του τυλίγµατος του στάτη (stator leakage inductance). Ο εγκάρσιος κλάδος που ακολουθεί και αποτελείται από µια ωµική αντίσταση παράλληλα µε µια επαγωγή καλείται κλάδος µαγνήτισης. Ο κλάδος µαγνήτισης διαρρέεται από το ρεύµα πυρήνα (Ιο) το οποίο αποτελείται από δύο συνιστώσες: το ρεύµα απωλειών πυρήνα (Ιc) και από το ρεύµα µαγνήτισης (Ιm). Σο ρεύµα απωλειών πυρήνα (Ιc) διαρρέει την αντίσταση Rm, η οποία συµβολίζει τις θερµικές απώλειες του σιδηροµαγνητικού πυρήνα από τον συνεχή επαναπροσανατολισµό των στοιχειωδών µαγνητικών δίπολων του µαγνητικού υλικού (υστέρηση) και από τα δινορρεύµατα. Σο ρεύµα µαγνήτισης (Ιm) διαρρέει την επαγωγή Lm, η οποία µοντελοποιεί το µαγνητικό πεδίο εντός της µηχανής που εµπλέκει τα τυλίγµατα στάτη και δροµέα. Η επαγωγή Lm ονοµάζεται και αλληλεπαγωγή τυλιγµάτων στάτη-δροµέα ή επαγωγή µαγνήτισης (magnetizing inductance). Επιπλέον, στο ισοδύναµο αυτό κύκλωµα,όλες οι µεταβλητές και οι παράµετροι του δροµέα δεν είναι οι πραγµατικές τους τιµές αλλά οι ποσότητες που είναι ανηγµένες στο στάτη. Είναι επίσης γνωστό ότι οι µηχανές επαγωγής δεν στρέφονται σύγχρονα µε την συχνότητα διέγερσης. ε ονοµαστικό φορτίο η Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 38

55 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ ταχύτητα της µηχανής επαγωγής είναι ελαφρώς µικρότερη, κατά 2-7% από την σύγχρονη ταχύτητα. Εάν e (rad/s) είναι η ζύγτρονη κσκλική ζστνόηηηα r (rad/s) είναι η πραγμαηική κσκλική ζστνόηηηα περιζηροθής ηης μητανής (ηοσ δρομέα) slip (rad/s) η κσκλική ζστνόηηηα ολίζθηζης Σότε η ολίσθηση ορίζεται S e r e slip e Με εύρος τιµών 0<S<1 αφού ω e > ω r Η επαγωγή του στάτη Ls και του δροµέα Lr ορίζονται ως εξής: L L L s ls m L L L r lr m που L ls και L lr είναι η αυτεπαγωγή του τυλίγµατος του στάτη (stator leakage inductance) και του δροµέα (rotor leakage inductance) αντίστοιχα. Η παραγόµενη ροπή δίνεται από τον τύπο : P Te i 2 e 2 r Rr s Παρόλο που το ανά φάση ισοδύναµο κύκλωµα είναι χρήσιµο στην ανάλυση και στην πρόβλεψη της µόνιµης κατάστασης δεν είναι ικανό να εξηγήσει την δυναµική απόδοση της µηχανής επαγωγής. 2.2 υναµικό µοντέλο µηχανής επαγωγής ε έναν πραγµατικό κινητήρα τα τυλίγµατα του δροµέα (rotor) διαφέρουν από τα τυλίγµατα του στάτη (stator), δηλαδή ο αριθµός των σπειρών-ελιγµατων των ανά φάση των τυλιγµάτων του δροµέα Nr δεν είναι ίσος µε τον αριθµό Ns των ελιγµάτων των τυλιγµάτων του στάτη. Οι εξισώσεις τάσης που περιγράφουν το κύκλωµα του στάτη και του δροµέα µπορούν να γραφούν στην παρακάτω µορφή πίνακα : Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 39

56 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ v r i p v r i p abcs s abcs abcs abcr r abcr abcr (2.1) που το P αναπαριστά το διαφορικό d dt και τα διανύσματα vabcx, iabcx, abcx (x = r ή s) ορίζονται ως εξής : vax iax ax vabcx vbx iabcx ibx abcx bx v i cx cx cx Οι παραπάνω εξισώσεις τάσης προκύπτουν από την αναπαράσταση των ελιγμάτων του στάτη ή του δρομέα ως ένα απλό RL κύκλωμα όπου ο νόμος Faraday χρησιμοποιείται για να καθορίσει μια ηλεκτρεγερτική δύναμη πηνίο από μια χρονομεταβλητή ροή yx. Vyx επαγόμενη σε ένα το παραπάνω σχήμα ο δείκτης y αναφέρεται στα ελίγματα a, b ή c και ο δείκτης x χρησιμοποιείται για να καθορίσει τα ελίγματα του στάτη ή του δρομέα x = s ή x = r. Γενικά, υπάρχει σύζευξη μεταξύ όλων των φάσεων του στάτη και του δρομέα όπως εξηγείται παρακάτω: Με το σχηματισμό των μαγνητικών αξόνων μιας τριφασικής επαγωγικής μηχανής όπως φαίνεται στο σχήμα 2.3 και με τα τυλίγματα του στάτη να έχουν τον ίδιο αριθμό ελιγμάτων Νs και να είναι συμμετρικά τοποθετημένα ανά 120ο,η αυτεπαγωγή των φάσεων του στάτη προκύπτει ως το άθροισμα της αυτεπαγωγής Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 40

57 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ μαγνήτισης της κάθε μιας φάσης Lym (y = a, b, c) και της αυτεπαγωγής σκεδάσεως του τυλίγματος του στάτη Lls. L L L as ls am L L L bs ls bm L L L cs ls cm (2.2) χήμα 2.3 Μαγνητικοί άξονες τριφασικής μηχανής επαγωγής Λόγω συμμετρίας των τυλιγμάτων των φάσεων as,bs και cs είναι φανερό ότι οι αυτεπαγωγές μαγνήτισης αυτών των τυλιγμάτων είναι ίδιες, κάνοντας με αυτόν τον τρόπο τις αυτεπαγωγές των φάσεων του στάτη ίσες: Las Lbs Lcs που Lms Lam Lbm Lcm Οι αλληλεπαγωγές μεταξύ των τυλιγμάτων των τριών φάσεων as-bs,bs-cs και cs-as δίνονται από L Labs Lbcs Lcas 2 ms Οι πεπλεγμένες ροές των φάσεων as,bs και cs,που προκύπτουν από τα ρεύματα που διαρρέουν τα τυλίγματα του στάτη μπορούν να εκφρασθούν ως εξής: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 41

58 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Lm L s ms Ll L s m s 2 2 L Lm s L i L L s s 2 2 Lm L s ms Ll L s 2 2 ms abcs( s) s( s) abc ls m m s i abc s (2.3) Από την άλλη πλευρά οι πεπλεγμένες ροές των φάσεων του στάτη εξαιτίας των ρευμάτων στο κύκλωμα του δρομέα μπορούν να εκφρασθούν ως : 2 2 cosr cosr cosr NL i NL cos cos cos i cosr cosr cosr 3 3 abcs ( r ) s( r) abcr ms r r r abcr (2.4) που N N N r είναι ο λόγος του αριθμού των ελιγμάτων του δρομέα προς τον s αριθμό των ελιγμάτων του στάτη. Η ολική πεπλεγμένη ροή στα τυλίγματα του στάτη εξαιτίας και των δυο ρευμάτων δηλαδή των ρευμάτων του στάτη και του δρομέα, δίνεται από: (2.5) abc abc abc z s ( s ) s ( r ) Εντελώς ανάλογες εκφράσεις ορίζονται και για το τριφασικό τύλιγμα του δρομέα με μόνη διαφορά των αριθμό των ελιγμάτων Νr και προκύπτει ότι η πεπλεγμένη ροή, στο κύκλωμα του δρομέα εξαιτίας των ρευμάτων του δρομέα, δίνεται από την παρακάτω σχέση: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 42

59 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Ll N L r ms N Lms N Lms L i N L L N L N L i N Lms N Lms Ll N L r ms abcr ( r ) r( r) abcr ms l r ms ms abcr (2.6) που L l είναι η αυτεπαγωγή σκεδάσεως του τυλίγματος του δρομέα. Η r συνολική πεπλεγμένη ροή του δρομέα στα τυλίγματα του δρομέα εξαιτίας των ρευμάτων στο κύκλωμα του στάτη, μπορεί να εκφραστεί : 2 2 cosr cosr cosr NL i NL cos cos cos i cosr cosr cosr 3 3 abcr ( s ) r( s) abcs ms r r r abcs (2.7) Η συνολική πεπλεγμένη ροή του δρομέα στα τυλίγματα του δρομέα εξαιτίας και των δυο ρευμάτων,του στάτη και του δρομέα, δίνεται από την σχέση: (2.8) abc abc abc r r ( r ) r ( s ) Ο λόγος των ελιγμάτων N N N r εμφανίζεται καθώς ο επαγωγικός κινητήρας s είναι απλά ένα είδος συζευγμένου μαγνητικού κυκλώματος. Μπορούμε να ξεφορτωθούμε την σαφή εξάρτηση των παραπάνω εκφράσεων από τον λόγο των ελιγμάτων Ν, εάν ανάγουμε το κύκλωμα του δρομέα στο κύκλωμα του στάτη με τον ίδιο ακριβώς τρόπο σαν να χρησιμοποιούσαμε μετασχηματιστή, σύμφωνα με τις σχέσεις : i ' abcr N i abcr v ' abcr 1 v N abcr ' abcr 1 N abcr r ' r r 2 L' lr L 2 lrl' s( r) Ls ( r) L' r( s) Lr ( s) N N N N Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 43

60 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ αν αποτέλεσμα του παραπάνω μετασχηματισμού το πραγματικό τύλιγμα του ρότορα αντικαθίσταται από ένα ισοδύναμο τύλιγμα, με τον ίδιο αριθμό ελιγμάτων με το τύλιγμα του στάτη, ενώ παράλληλα διατηρούνται οι απώλειες στο τύλιγμα, η ηλεκτρική ισχύς εισόδου στο ρότορα και η αποθηκευμένη μαγνητική ενέργεια στις αυτεπαγωγές σκεδάσεως. Η εξίσωση τάσης του δρομέα γίνεται v ' r ' i ' p ' (2.9) abcr r abcr abcr Η συνολική πεπλεγμένη ροή στα τυλίγματα του στάτη γίνεται : L i L' i ' (2.10) abcs s( s) abcs s( r) abcr Η συνολική πεπλεγμένη ροή στα τυλίγματα του δρομέα γίνεται : L i L' i' (2.11) abcr r( r) abcr r( s) abcs που: Lms Lms L' lr Lms 2 2 Lms Lms L ' r( r ) L ' lr Lms 2 2 Lms Lms L' lr L 2 2 ms Οι πεπλεγμένες ροές μπορούν τώρα να εκφρασθούν ως : ( ) ' abcs Ls s L s( r) iabcs L' r( s) L' abcr r( r) iabcr (2.12) Και οι εξισώσεις τάσης εκφρασμένες με όρους μεταβλητών της μηχανής αναφερόμενες σε σταθερά τυλίγματα μπορούν να γραφούν Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 44

61 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ v ( ) ' abcs rs p Ls s p L s( r) iabcs v' p L' r( s) r ' r p L' abcr r( r) i' abcr (2.13) 2.3 Μοντέλο μηχανής επαγωγής σε χωρικά διανύσματα Εισαγωγή Η έννοια του διανυσματικού ελέγχου έχει δώσει τη δυνατότητα οι μηχανές επαγωγής να ελεγχθούν έτσι ώστε να πετύχουν καλή δυναμική απόδοση όπως μια dc μηχανή. Παρόλο που το κλασσικό ανά φάση ισοδύναμο κύκλωμα έχει κυρίως χρησιμοποιηθεί στην ανάλυση μόνιμης κατάστασης (steady state analysis) και στο σχεδιασμό των μηχανών επαγωγής, δεν είναι το κατάλληλο για να προβλέψει την δυναμική απόδοση της μηχανής. Για να γίνει κατανοητός και να αναλυθεί ο διανυσματικός έλεγχος των μηχανών επαγωγής, είναι απαραίτητο το δυναμικό μοντέλο της μηχανής. Έχει αποδειχθεί ότι οι δυναμικές εξισώσεις του μοντέλου που αναπτύσσονται σε ένα περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς είναι καλύτερο να περιγράψουν τα χαρακτηριστικά των μηχανών επαγωγής. κοπός του κεφαλαίου είναι να δείξει και να αναλύσει το μοντέλο της μηχανής επαγωγής χρησιμοποιώντας την έννοια των χωρικών διανυσμάτων και των d-q μεταβλητών. 1υσμενώς, οι εξισώσεις του δυναμικού μοντέλου είναι σύνθετες και υπάρχουν διαφορετικές περιπτώσεις του μοντέλου που εξαρτώνται από το σύστημα αναφοράς. Έχει όμως αποδειχθεί ότι όταν επιλεγούμε ένα σύγχρονο σύστημα αναφοράς με τη ροή του δρομέα ευθυγραμμισμένη με τον d-άξονα, οι δυναμικές εξισώσεις απλοποιούνται και ο διανυσματικός έλεγχος γίνεται εφικτός. Οι εξισώσεις τάσεως που περιγράφουν τη λειτουργία των ασύγχρονων τριφασικών μηχανών επαγωγής είναι διαφορικές εξισώσεις με συντελεστές που μεταβάλλονται στον χρόνο (χρονομεταβλητές), καθώς ο δρομέας της μηχανής περιστρέφεται. Επειδή η αναλυτική τους επίλυση είναι δύσκολη συνήθως επιχειρείται μια απλοποίηση της επίλυσής τους, μέσω κατάλληλων αλγεβρικών μετασχηματισμών (αλλαγή μεταβλητών), οι οποίοι τελικά θα τις μετατρέψουν σε συνήθεις διαφορικές εξισώσεις με σταθερούς στο χρόνο συντελεστές. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 45

62 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Γενικά, έχουν χρησιμοποιηθεί διάφοροι αλγεβρικοί μετασχηματισμοί οι οποίοι αποτελούσαν ειδικές περιπτώσεις ενός γενικού αλγεβρικού μετασχηματισμού που αναφέρεται στην αναγωγή όλων των μεταβλητών της μηχανής σε ένα πλαίσιο αναφοράς που περιστρέφεται με αυθαίρετη γωνιακή ταχύτητα (arbitrary reference frame). λες οι υπόλοιπες περιπτώσεις μετασχηματισμών που έχουν παρουσιαστεί εμπίπτουν στον γενικό αυτό μετασχηματισμό. Η μοναδική παράμετρος που τις διαφοροποιεί είναι η «αυθαίρετη» ταχύτητα περιστροφής του πλαισίου αναφοράς, η οποία για παράδειγμα μπορεί να είναι η σύγχρονη ταχύτητα, η μηδενική ταχύτητα στατό πλαίσιο αναφοράς κτλ. τα τέλη του 1920,ο R.H. Park εισήγαγε μια νέα προσέγγιση στην ανάλυση των ηλεκτρικών μηχανών. Αντικατέστησε τις μεταβλητές (ρεύματα, τάσεις και πεπλεγμένες ροές) που σχετίζονταν με τα τυλίγματα του στάτη μιας σύγχρονης μηχανής σε μεταβλητές φανταστικών τυλιγμάτων που περιστρέφονταν μαζί με το δρομέα,εξαλείφοντας με αυτόν τον τρόπο όλες τις χρονομεταβλητές επαγωγές από τις εξισώσεις τάσης. τα τέλη του 1930,ο H.C.Stanley έδειξε ότι οι χρονομεταβλητές επαγωγές στις εξισώσεις τάσης μιας επαγωγικής μηχανής μπορούν να εξαλειφθούν εάν οι μεταβλητές του δρομέα μετασχηματιστούν σε μεταβλητές σε ένα σύστημα αναφοράς που περιστρέφεται μαζί με το στατη. (μηδενική ταχύτητα). Ο G. Kron πρότεινε μια αλλαγή μεταβλητών όπου εξάλειφε τις χρονομεταβλητές αμοιβαίες επαγωγές μιας επαγωγικής μηχανής εάν μετασχηματίζονταν και οι μεταβλητές του δρομέα και του στάτη μαζί σε ένα σύστημα αναφοράς περιστρεφόμενο με τη σύγχρονη ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Σέλος, ο D.S Brereton, πρότεινε και πάλι για τις συμμετρικές ασύγχρονες μηχανές επαγωγής την αναγωγή όλων των μεταβλητών σε ένα πλαίσιο αναφοράς που περιστρέφεται με την ταχύτητα του δρομέα. λοι οι παραπάνω μετασχηματισμοί, αν και φαίνονται εντελώς διαφορετικοί μεταξύ τους, αποτελούν ειδικές περιπτώσεις ενός γενικού αλγεβρικού μετασχηματισμού μεταβλητών, ο οποίος απαλείφει όλες τις χρονομεταβλητές επαγωγές με την ανάγωγη όλων των μεταβλητών στάτη και δρομέα σε ένα κοινό πλαίσιο αναφοράς το οποίο μπορεί να περιστρέφεται με οποιαδήποτε αυθαίρετη Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 46

63 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ ταχύτητα ή να παραμένει ακίνητο. λοι οι γνωστοί μετασχηματισμοί μπορούν να ληφθούν απλά επιλέγοντας την κατάλληλη ταχύτητα περιστροφής για αυτό το πλαίσιο αναφοράς που στρέφεται με αυθαίρετη ταχύτητα Θεωρία συστήµατος αναφοράς Εκτός από τη χρήση αλλαγής µεταβλητών στην ανάλυση των a.c (εναλλασσόµενων) µηχανών για να εξαλειφθούν οι χρονοµεταβλητές επαγωγές, οι µεταβλητές όλων των στοιχειών ενός γενικού ηλεκτρικού συστήµατος µπορούν επίσης να αλλάξουν κάτω από ένα γενικό µετασχηµατισµό που χρησιµοποιείται για τις µεταβλητές του δροµέα και του στάτη µιας επαγωγικής µηχανής. ε αυτό το σηµείο είναι προτιµότερο να θεωρήσουµε µόνο τις µεταβλητές του στάτη και στη συνέχεια να τροποποιήσουµε την ανάλυση για τις µεταβλητές του δροµέα. Οι εξισώσεις του µετασχηµατισµού µπορούν να θεωρηθούν ως, καθώς οι άξονες d και q είναι ορθογώνιοι µεταξύ τους και περιστρέφονται µε µια αυθαίρετη γωνιακή ταχύτητα ω όπως φαίνεται στο σχήµα 2.4.Επίσης φαίνεται από το σχήµα ότι οι άξονες αναφοράς ανταποκρίνονται στους µαγνητικούς άξονες των 3-φασικών κυκλωµάτων του στάτη και του δροµέα. Η γωνιακή ταχύτητα ω και η γωνιακή μετατόπιση θ του συστήματος αναφοράς d σχετίζονται ως εξής:. dt χήμα 2.4 χηματική αναπαράσταση των αξόνων d και q πλαισίου αναφοράς με αυθαίρετη ταχύτητα περιστροφής. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 47

64 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Θεωρώντας αρχικά μόνο τις μεταβλητές κατά μήκος των a, b και c αξόνων του στάτη, μπορούν να αναχθούν στους άξονες d-q μέσω των σχέσεων fqs cos cos cos 3 fas fbs fcs fds fas sin fbs sin fcs sin (2.14) που το σύμβολο f αναπαριστά μεταβλητές όπως τάση, ρεύμα ή πεπλεγμένη ροή και ο συντελεστής 2/3 έχει επιλεγεί έτσι ώστε να διατηρεί την ίδια τιμή της τάσης και του ρεύματος για ημιτονοειδή μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Με σκοπό να αποκτήσουμε ένα μοναδικό μετασχηματισμό είναι απαραίτητο να ορίσουμε μια τρίτη νέα μεταβλητή κάθετη στο επίπεδο d-q, η οποία ορίζεται ως συνιστώσα μηδενικής ακολουθίας 1 f0s ( fas fbs fcs ) (2.15) 3 ημειώνουμε ότι σε πρακτικές εφαρμογές η μηχανή είναι συνδεδεμένη είτε σε δέλτα είτε σε αστέρα χωρίς ουδέτερο μονοπάτι και οι μεταβλητές των τριών φάσεων έχουν άθροισμα μηδέν. Ο μετασχηματισμός των μεταβλητών του στάτη των τριών φάσεων σε ένα αυθαίρετο σύστημα αναφοράς μπορεί να γραφεί σε μορφή πίνακα ως: f K f (2.16) qd 0s s abcs που : ( f ) f f f T qd 0s qs ds 0s T ( f ) f f f abcs as bs cs με μήτρα μετασχηματισμού Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 48

65 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ K s 2 2 cos cos( ) cos( ) sin sin( ) sin( ) Μπορεί να αποδειχθεί ότι για τον αντίστροφο μετασχηματισμό ισχύει: cos sin cos( ) sin( ) ( s ) cos( ) sin( ) 1 Οι μεταβλητές f 0s δεν συσχετίζονται με το αυθαίρετο σύστημα αναφοράς αλλά συσχετίζονται αριθμητικά με τις μεταβλητές a,b,c, οι οποίες είναι στιγμιαίες ποσότητες και μπορούν να είναι οποιαδήποτε συνάρτηση του χρόνου. Εάν η κατεύθυνση των fas fbs fcs μπορεί να θεωρηθεί όπως η κατεύθυνση των μαγνητικών αξόνων των τυλιγμάτων του στάτη, τότε η κατεύθυνση των μεταβλητών f qs και f ds μπορεί να θεωρηθεί σαν την κατεύθυνση των μαγνητικών αξόνων των νέων τυλιγμάτων που προκύπτουν από την αλλαγή των μεταβλητών. Εάν πολλαπλασιάσουμε με j την εξίσωση του παράγοντα fds αποτέλεσμα αφαιρεθεί από το f qs παίρνουμε: και το ( 2 ) ( 2 2 j j ( j 3 3 ) qs ds as bs cs ) f f j f f e f e f e (2.17) qds 3 j που έχει χρησιμοποιηθεί η εξίσωση του Euler : e cos jsin Ορίζοντας j e 2 3 Η εξίσωση παίρνει τη μορφή 2 j 2 f e ( fas a fbs a fcs ) (2.18) qds 3 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 49

66 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Εάν ορίσουμε 2 ( 2 as bs cs ) f f a f a f (2.19) abcs 3 Η εξίσωση γίνεται : j f e f qds abcs (2.20) Οι ποσότητες fabcs που ορίσαμε παραπάνω, ονομάζονται χωρικά διανύσματα και όταν η συνιστώσα μηδενικής ακολουθίας είναι μηδέν, η εν λόγω ποσότητα περιγράφει απόλυτα το μετασχηματισμό. την ανάλυση των μηχανών επαγωγής είναι επίσης επιθυμητό να μετασχηματιστούν οι μεταβλητές που σχετίζονται με τα συμμετρικά ελίγματα του δρομέα στο αυθαίρετο σύστημα αναφοράς. ε αυτή την περίπτωση,ωστόσο, καθώς ο δρομέας ήδη περιστρέφεται από μόνος του, μια σχετική γωνία περιστροφής αντί της γωνίας θ πρέπει να χρησιμοποιηθεί. Ο μετασχηματισμός μπορεί να γραφτεί σε μορφή πίνακα ως εξής: που f K f qd 0r r abcr ( f ) f f f T qd 0r qr dr 0r T ( f ) f f f abcr ar br cr K 2 2 cos( r ) cos( r ) cos( r ) sin( ) sin( ) sin( ) r r r r (2.21) Μπορεί να αποδειχθεί ότι για τον αντίστροφο μετασχηματισμό ισχύει: cos( r) sin( ) 1 r cos( r ) sin( r ) ( Kr ) cos( r ) sin( r ) 1 Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 50

67 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Τπό τη μορφή χωρικών διανυσμάτων η εξίσωση μετασχηματισμού γίνεται : Εάν ορίσουμε: 2 ( 2 ar br cr ) f f a f a f (2.22) abcr 3 2 ( 2 ar br cr ) f f a f a f abcr 3 (2.23) Προκύπτει: j( r ) f e f qdr abcr (2.24) Ο αντίστροφος μετασχηματισμός για να βρεθούν οι φυσικές μεταβλητές του στάτη και του δρομέα από τα χωρικά διανύσματα μπορεί να υπολογιστεί ως εξής: 2 j 2 f e ( fas a fbs a fcs ) qds 3 2 j 1 1 e fas ( fas fbs fcs ) j ( fbs fcs ) j 3 3 e f f f j f f as bs cs bs cs j 3 3 e f f f j f f as bs cs bs cs (2.25) Με τον ίδιο τρόπο για τις μεταβλητές του δρομέα παίρνουμε: j( ) 1 1 r f e far ( far fbr fcr ) j ( fbr fcr ) qdr 3 3 (2.26) Θεωρώντας ότι οι συνιστώσες μηδενικής ακολουθίας f0r και f0s είναι ίσες με το μηδέν, λαμβάνουμε ότι : 2 fax Re f fbx Re a f fcx Re a f bcx abcx abcx με x=r ή s (2.27) Δυναμικό μοντέλο μηχανών επαγωγής με χωρικά διανύσματα Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 51

68 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Ο μετασχηματισμός του συστήματος εξισώσεων (2.1) των κυκλωμάτων του στάτη και του δρομέα της μηχανής επαγωγής με χωρικά διανύσματα οδηγεί στο παρακάτω σύστημα εξισώσεων v rs i p v' r i ' p ' abcs abcs abcs abcr r abcr abcr (2.28) Από την άλλη πλευρά το χωρικό διάνυσμα της πεπλεγμένης ροής των φάσεων του στάτη, εξαιτίας των ρευμάτων στα κυκλώματα του στάτη και του ρότορα, μπορούν να οριστούν από την πρώτη εξίσωση του συστήματος (2.12) ως εξής: j r ( L L ) i L i ' e (2.29) cs ls m abcs m abcr Κατά ανάλογο τρόπο το χωρικό διάνυσμα της πεπλεγμένης ροής των φάσεων του ρότορα, εξαιτίας των ρευμάτων στα κυκλώματα του στάτη και του ρότορα, μπορούν να οριστούν από την δεύτερη εξίσωση του συστήματος (12) ως εξής: j r ( L L ) i L i ' s e (2.30) cr ls m abcr m την παραπάνω διαδικασία εύρεσης των εξισώσεων (2.29) και (2.30) έχουμε ορίσει την μαγνητική επαγωγή L m 3 2 L ms. Από την αντικατάσταση των εξισώσεων (2.29) και (2.30) στο σύστημα εξισώσεων (2.28) και την εφαρμογή κανόνων παραγώγισης οι εξισώσεις της μηχανής επαγωγής παίρνουν την μορφή : jr jr v r i ( L L ) pi L ( pi ' ) e j L i ' e (2.31) abcs s abcs ls m abcs m abcr r m abcr jr jr v' r ' i' ( L' L ) pi' L ( pi ) e j L i e (2.32) abcr r abcr lr m abcr m abcs r m abcs που dr r pr dt Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 52

69 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Αν οι σχέσεις (31) και (32) πολλαπλασιαστούν με τις ποσότητες 2 j e και j( r ) e αντίστοιχα και κάνοντας χρήση των εξισώσεων (2.20) και (2.24), οι εξισώσεις των κυκλωμάτων του στάτη και του ρότορα της μηχανής επαγωγής, σε ένα πλαίσιο αναφοράς d-q το οποίο περιστρέφεται με ταχύτητα ω και με την υπόθεση ότι οι συνιστώσες μηδενικής ακολουθίας είναι μηδέν, είναι οι εξής: vqds rs iqds ( Lls Lm ) piqds Lm pi ' qdr j ( Lls Lm ) iqds Lm p i ' qdr (2.33) v' qdr r ' ri ' qdr ( L' lr Lm ) pi ' qdr Lm piqds j ( r ) ( L' lr Lm ) i ' qdr Lm iqds (2.34) που dr p dt ( L L ) i L i' (2.35) qds ls m qds m qdr ' ( L' L ) i' L i (2.36) qdr lr m qdr m qds Αντικαθιστώντας με όπου p το d/dt και αναλύοντας στους d και q άξονες οι τελικές δυναμικές εξισώσεις περιγραφής μιας μηχανής επαγωγής σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς είναι οι εξής Και σε μορφή πίνακα είναι: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 53

70 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ vqs Rs Ls p Ls Lm p Lm iqs v ds Ls Rs Ls p Lm Lm p i ds v ' qr Lm p ( r ) Lm R ' r L ' r p ( r ) L ' r i ' qr v ' dr ( r ) Lm Lm p ( r ) L ' r R ' r L ' r p i ' dr το σχήμα 2.5 φαίνεται το ισοδύναμο κύκλωμα του δυναμικού μοντέλου της μηχανής επαγωγής σε ένα πλαίσιο αναφοράς d-q περιστρεφόμενο με αυθαίρετη ταχύτητα ω = 0. χήμα 2.5 Ισοδύναμο κύκλωμα για το δυναμικό μοντέλο της μηχανής σε περιστρεφόμενο πλαίσιο με αυθαίρετη ταχύτητα. το σχήμα φαίνεται το ισοδύναμο κύκλωμα α) εγκαρσίου άξονα q και β) ευθέως άξονα d Δυναμικό μοντέλο σε στατό πλαίσιο αναφοράς Για να περιγραφεί το δυναμικό αυτό μοντέλο της μηχανής επαγωγής θα πρέπει να ανάγουμε τις μεταβλητές του δρομέα και του στάτη σε ένα στατό πλαίσιο αναφοράς, που στρέφεται με μηδενική ταχύτητα ω=0 Εξισώσεις για τις τάσεις του στάτη Οι εξισώσεις για τις τάσεις του στάτη σε στατό πλαίσιο αναφοράς δίνονται από: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 54

71 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ v v s qs R i s s qs d dt d dt s qs s s s ds ds Rsids Εξισώσεις για τις τάσεις του δρομέα Εάν ανάγουμε τις μεταβλητές του δρομέα σε στατό πλαίσιο (μηδενική ταχύτητα περιστροφής), οι εξισώσεις που προκύπτουν είναι οι εξής: v v d s s s qr s qr Rriqr r dr dt d dt s s s dr s dr Rridr r qr την περίπτωση που έχουμε κινητήρα επαγωγής βραχυκυκλωμένου δρομέα (λ.χ. τύπου κλωβού) οι τάσεις s v qr = 0 και μοντέλο της μηχανής σε μορφή πίνακα: s s v s s 0 m 0 qs R L p L p i qs s s v 0 R ds s Ls p elm Lm p ids s s v L qr m p r Lm Rr Lr p r L r i qr s s v dr rlm Lm p rlr Rr Lr p idr s v dr = 0. Σελικά προκύπτει το δυναμικό Θυμίζεται ότι για μηχανή επαγωγής βραχυκυκλωμένου δρομέα οι τάσεις του δρομέα είναι μηδενικές, δηλαδή vqr 0 και vdr Δυναμικό μοντέλο σε σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς τη συνέχεια, για την παρουσίαση του δυναμικού μοντέλου της μηχανής, θεωρούμε ότι οι ποσότητες του δρομέα είναι ανοιγμένες στο στάτη και στις παραπάνω εξισώσεις παραλείπεται ο τόνος ( ) στις μεταβλητές του δρομέα. Για να περιγραφεί το δυναμικό αυτό μοντέλο της μηχανής επαγωγής θα πρέπει να ανάγουμε τις μεταβλητές του δρομέα και του στάτη σε ένα πλαίσιο αναφοράς που στρέφεται με τη σύγχρονη ταχύτητα. Εξισώσεις για τις τάσεις του στάτη Οι εξισώσεις για τις τάσεις σε στατό πλαίσιο αναφοράς είναι Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 55

72 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ v v s qs R i s s qs d dt d dt s qs s s s ds ds Rsids s που qs και s ds οι πεπλεγμένες μαγνητικές ροές του στάτη τους άξονες q και d αντίστοιχα. Με βάση τους μετασχηματισμούς που έχουν προαναφερθεί, οι μεταβλητές που αναφέρονται στο στατό πλαίσιο αναφοράς μετασχηματίζονται σε ισοδύναμες μεταβλητές που αναφέρονται σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς με τη σύγχρονη ταχύτητα. Οι εξισώσεις των τάσεων του στάτη σε σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς δίνονται: v v d e e e qs e qs Rsiqs e ds dt d dt e e e ds e ds Rsids e qs Εξισώσεις για τις τάσεις του δρομέα Έστω ότι ο δρομέας της μηχανής κινείται με ταχύτητα ω r οι εξισώσεις των τάσεων του δρομέα της μηχανής τυλιγμένου δρομέα που τροφοδοτείται και αυτός με τάση (μηχανή διπλής τροφοδοσίας) στο σύστημα αναφοράς που περιστρέφεται μαζί με τον δρομέα (με την ταχύτητά του δρομέα) θα έχουν ως εξής: v v r qr R i r r qr d dt d dt r qr r s r dr dr Rridr στις οποίες όλες οι μεταβλητές είναι ανοιγμένες στον δρομέα. Με βάση και πάλι τους μετασχηματισμούς που έχουν προαναφερθεί, οι μεταβλητές που αναφέρονται στο πλαίσιο αναφοράς που περιστρέφεται με την ταχύτητα του δρομέα μετασχηματίζονται σε ισοδύναμες μεταβλητές που αναφέρονται σε ένα περιστρεφόμενο με τη σύγχρονη ταχύτητα πλαίσιο αναφοράς. Οι εξισώσεις των τάσεων του δρομέα σε σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς δίνονται: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 56

73 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ v v R i e dqr ( ) dt R i e ddr ( ) dt e e e qr r qr e r dr e e e dr r dr e r qr την περίπτωση που έχουμε κινητήρα επαγωγής βραχυκυκλωμένου δρομέα οι τάσεις e v qr και e v dr είναι μηδέν, δηλαδή e v qr =0 και e v dr =0. Από τα παραπάνω, τελικά προκύπτει το δυναμικό μοντέλο της μηχανής σε σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς σε μορφή πίνακα: e e v qs Rs Ls p els Lm p elm i qs e e v ds els Rs Ls p elm Lm p ids e e v Lm p ( e r ) Lm Rr Lr p ( e r ) L qr r i qr e e v ( e r ) Lm Lm p ( e r ) L dr r Rr Lr p idr Από την εξισώσεις φαίνεται ότι: 1. Γνωρίζοντας τις τάσεις του στάτη και την σύγχρονη ταχύτητα μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε τα ρεύματα του δρομέα και του στάτη της μηχανής 2. Αντιστρόφως, γνωρίζοντας τα ρεύματα του στάτη και τη σύγχρονη ταχύτητα μπορούμε να υπολογίσουμε τις τάσεις του στάτη και τα ρεύματα του δρομέα. H ταχύτητα του δρομέα ωr δεν είναι σταθερή όμως, αλλά είναι ένα ηλεκτρομηχανικό μηχανικό μέγεθος και προκύπτει από τη σχέση: dm 2 dr Te TL J TL J dt P dt που T L η ροπή ηοσ θορηίοσ J η ροπή αδρανείας ηοσ ζσζηήμαηος δρομέα θορηίοσ m η μητανική ηατύηηηα περιζηροθής ηοσ δρομέα ποσ μεηαηρέπεηαι ζε ηλεκηρική με ηη βοήθεια ηης ζτέζης deg( ) deg( ) Ροή ισχύος στο d-q ισοδύναμο κύκλωμα Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 57

74 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Η ισχύς μιας τριφασικής μηχανής ισούται με το γινόμενο των στιγμιαίων τιμών των τάσεων και των ρευμάτων των φάσεων της μηχανής. την περίπτωσή μας η μηχανή επαγωγής αποτελείται από τρεις φάσεις στο κύκλωμα του στάτη και τρεις φάσεις στο κύκλωμα του δρομέα. την ανάλυση που ακολουθεί σημειώνουμε ότι το σύμβολο (*) παριστάνει συζυγείς μιγαδικούς v i v a v a v i a i a i 3 3 * abcs abcs as bs cs as bs cs 4 2 ( vas ias vbs ibs vcsics ) a ( vbs ias vas ics vcsibs ) a ( vas ibs vcs ias vbsics ) 9 (2.45) Παίρνοντας το πραγματικό μέρος της παραπάνω ισότητας και με την υπόθεση ότι τα τρία ρεύματα έχουν άθροισμα μηδέν έχουμε: * 4 1 Re{ vabcs i abcs} ( vas ias vbs ibs vcs ics ) [( vas ( ibs ics ) vbs ( ias ics ) vcs ( ias ibs )] ( vas ias vbs ibs vcs ics ) 3 (2.46) Επομένως η ηλεκτρική ισχύς στη μηχανή μπορεί να γραφτεί : 3 ' * * Pe Re vabcs i abcs Re v ' abcs i abcs 2 (2.47) ημειώνουμε ότι ηλεκτρική ισχύς στα κυκλώματα d-q είναι ανεξάρτητη της ταχύτητας περιστροφής του πλαισίου d-q όπως προκύπτει από την παραπάνω εξίσωση Ηλεκτρομαγνητική ροπή Με την αντικατάσταση των εξισώσεων περιγραφής της μηχανής επαγωγής (2.33) και (2.34) στην εξίσωση της ηλεκτρικής ισχύος (2.46) προκύπτει η σχέση P P P P (2.48) e e1 e2 e3 που: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 58

75 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Pe 1 rs iqds r ' r i ' qdr (2.49) Lls L' Pe2 p i i L i i lr qds ' qdr m qds ' qdr 3 P Re j ( L L ) i L i ' i j ( ) ( L ' L ) i ' L i i ' * * e3 ls m qds m qdr qds r lr m qdr m qds qdr (2.50) (2.51) Ο πρώτος όρος P e1 αποτελεί την ισχύ η οποία δαπανάται στις ωμικές αντιστάσεις των κυκλωμάτων του στάτη και του ρότορα. Ο δεύτερος όρος P e2 αντιστοιχεί στον ρυθμό μεταβολής της αποθηκευμένης μαγνητικής ενέργειας στις επαγωγές της μηχανής. Σέλος, ο τρίτος όρος P e3 αποτελεί εκείνο το μέρος της ισχύος το οποίο μετατρέπεται από ηλεκτρική σε μηχανική ισχύ και το συμβολίζουμε με P em. Παρατηρώντας ότι ο πρώτος και ο τρίτος όρος της εκφράσεως για την ισχύ P em έχουν μόνο μιγαδικές συνιστώσες και επομένως η μετατροπή ενέργειας ορίζεται από τον δεύτερο και τον τέταρτο όρο. Επομένως μπορούμε να γράψουμε ότι: ' ' ' ' * * * * qdr qds qdr qds qdr qds qdr 3 3 Pem Re j Lm ( i i i ) j r Lm i i Im j r Lm i i (2.52) 2 2 Ή εναλλακτικά 3 Pem r Lm ( iqs i ' dr ids i ' qr ) (2.53) 2 υσχετίζοντας την ηλεκτρική γωνιακή ταχύτητα μιας διπολικής μηχανής ωr με την πραγματική μηχανική ταχύτητα περιστροφής μέσο του αριθμού των πόλων της p μηχανής p σύμφωνα με την σχέση r m προκύπτει ότι η ηλεκτρομαγνητική 2 ροπή στον άξονα της μηχανής δίνεται από την σχέση: 3 p ' * 3 p Te Lm Im iqds i qdr Lm ( iqs i ' dr ids i ' qr ) (2.54) Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 59

76 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ το σημείο αυτό σημειώνουμε ότι η παραπάνω εξίσωση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής μπορεί να πάρει πολλές ισοδύναμες μορφές με τη χρήση των εξισώσεων περιγραφής των πεπλεγμένων ροών (2.39)-(2.42) της μηχανής επαγωγής. Λύνοντας την εξίσωση (2.35) ως προς L m i' και αντικαθιστώντας στην (2.55) qdr προκύπτει ότι: 3 p ' * 3 p Te Im iqds qds ( ds iqs qs ids ) Λύνοντας την εξίσωση (2.36) ως προς προκύπτει ότι: Lm 3 p ' * 3 p Te Im ' qdr i qdr ( idr qr iqr dr ) i και αντικαθιστώντας στην (2.53) Αν ορίσουμε την μαγνητική ροή σκεδάσεως σύμφωνα με την σχέση : L ( i i ' ) και κατόπιν λύσουμε ως προς L i' qdm m qds qdr στην (2.53) προκύπτει ότι: 3 p ' * 3 p Te Im iqds qdm ( dm iqs qm ids ) qds m qdr και αντικαταστήσουμε Σέλος λύνοντας την εξίσωση (2.36) ως προς i' qdr 1 Lm ' qdr L' L L' L lr m lr m i qds και αντικαθιστώντας στην (2.53) προκύπτει ότι: 3 p L 3 p L T Im i ( i i ) ' m * m e qds qdr dr qs qr ds 2 2 L' lr Lm 2 2 L' lr Lm 2.4 Αρχές διανυσματικού ελέγχου Κατηγορίες ελέγχου μηχανών επαγωγής Βαθμωτός έλεγχος Για να δημιουργήσουμε την υψηλότερη δυνατή ροπή, θα πρέπει να διατηρηθεί η ροή σταθερή και κοντά στην ονομαστική της τιμή, καθώς μεταβάλλονται οι λειτουργικές καταστάσεις του κινητήρα. Προκειμένου να λειτουργεί στο μέγιστο επίπεδο ροής, θα πρέπει να ρυθμιστούν οι δυο ελεγχόμενες παράμετροι, η τάση Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 60

77 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ τροφοδοσίας του στάτη Vs και η συχνότητα ωs για κάθε κατάσταση λειτουργίας. Η σχέση ανάμεσα στην τάση τροφοδοσίας και στη συχνότητα είναι γραμμική εκτός από τις μικρές ταχύτητες. Μια ανύψωση τάσης παρέχεται σε χαμηλές ταχύτητες για να αντισταθμίζει την αντίσταση του στάτη. Αφού η συχνότητα εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα η μόνη μεταβλητή που είναι διαθέσιμη για έλεγχο είναι η Vs Διανυσματικός έλεγχος πως είναι γνωστό, το πολύπλοκο μαθηματικό μοντέλο της ασύγχρονης μηχανής δεν ευνοεί με τον άξονα -a του τριφασικού συστήματος. Για το διανυσματικό έλεγχο η θ επιλέγεται πάντα έτσι ώστε το νέο σύστημα αναφοράς να περιστρέφεται με τη την ανάπτυξη συμβατικών τεχνικών ελέγχου για τον έλεγχο της λόγω της μη γραμμικότητάς του και των επαγωγιμοτήτων της μηχανής, που μεταβάλλονται καθώς αυτή στρέφεται. Η θεωρία του διανυσματικού ελέγχου βασίζεται στην αξιοποίηση του μετασχηματισμού του Park με τον οποίο επιτυγχάνεται η απλοποίηση του μοντέλου της μηχανής σε ένα σύστημα εξισώσεων με σταθερούς συντελεστές. τόχος του διανυσματικού ελέγχου είναι η διατήρηση γωνίας 90 μεταξύ των πεδίων του στάτη και του δρομέα του επαγωγικού κινητήρα, έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή κατά μέτρο η ροή διακένου και η ροπή του κινητήρα να ελέγχεται με έλεγχο ταχύτητας με σταθερό λόγο V/F ανεξάρτητο τρόπο.αν ο άξονας του σύγχρονα στρεφόμενου πλαισίου αναφοράς τοποθετηθεί ώστε να βρίσκεται σε κάθε χρονική στιγμή στην κατεύθυνση της στρεφόμενης με σύγχρονη ταχύτητα ροής του μαγνητικού πεδίου (στάτη, δρομέα ή διακένου), τότε η συνιστώσα q της ροής αυτής μηδενίζεται. Με άλλα λόγια, ο άξονας d του πλαισίου αναφοράς ορίζεται από τη θέση της μαγνητικής ροής στάτη, δρομέα ή διακένου, ανάλογα με την επιλογή της συγκεκριμένης εφαρμογής. Έτσι απαλείφεται η μια από τις μεταβλητές κατάστασης (η συνιστώσα q της μαγνητικής ροής) με αποτέλεσμα να απλοποιηθούν σημαντικά οι εξισώσεις που περιγράφουν τη λειτουργία του κινητήρα. Με χρήση του μετασχηματισμού Park επιτυγχάνεται η ανάλυση του πραγματικού τριφασικού συστήματος σε δύο άξονες -d και -q κάθετους μεταξύ τους. Επιπλέον προκύπτει και ο τρίτος άξονας -0 ο οποίος για συμμετρική λειτουργία έχει μηδενικές τιμές και παραλείπεται συνήθως στο διανυσματικό έλεγχο. Η γωνία θ είναι η γωνία που σχηματίζει ο άξονας -d, του νέου συστήματος αναφοράςσύγχρονη Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 61

78 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ ταχύτητα. Σο πλεονέκτημα που προκύπτει από την επιλογή αυτή είναι ότι τα εναλλασσόμενα μεγέθη του πραγματικού συστήματος μετασχηματίζονται σε συνεχείς ποσότητες στο προκύπτον σύστημα d-q κι έτσι είναι εύκολο πλέον να εφαρμοστούν για αυτές οι γνωστές τεχνικές του ελέγχου. Διακρίνουμε τρεις βασικούς τύπους ελέγχου, ανάλογα με τον προσανατολισμό του συστήματος αναφοράς. α) διανυσματικός έλεγχος με προσανατολισμό στο πεδίο του στάτη β) διανυσματικός έλεγχος με προσανατολισμό στο πεδίο του δρομέα γ) διανυσματικός έλεγχος με προσανατολισμό στο πεδίο του διακένου Ο τρόπος με τον οποίο υπολογίζεται η μαγνητική ροή και γίνεται ο προσανατολισμός του συστήματος αναφοράς έχει μεγάλη σημασία στο διανυσματικό έλεγχο, διότι από την ακρίβεια με την οποία θα γίνει ο προσανατολισμός εξαρτάται και η ποιότητα του ελέγχου. Με βάση τον τρόπο με τον οποίο γίνεται ο προσανατολισμός του συστήματος αναφοράς διακρίνουμε δύο κατηγορίες διανυσματικού ελέγχου : άμεσος διανυσματικός έλεγχος, όταν χρησιμοποιούνται αισθητήρες ή οι τερματικές ποσότητες της μηχανής σε συνδυασμό με το μαθηματικό μοντέλο της για να υπολογιστεί το διάνυσμα του πεδίου, με βάση το οποίο γίνεται ο προσανατολισμός του συστήματος αναφοράς. έμμεσος διανυσματικός έλεγχος, όταν χρησιμοποιείται η συχνότητα ολίσθησης για να γίνει ο προσανατολισμός με το πεδίο. πως φαίνεται καθαρά από τα παραπάνω, είναι δυνατό να διακρίνουμε έξι διαφορετικούς τύπους διανυσματικού ελέγχου. Κάποιοι από αυτούς χρησιμοποιούνται πιο συχνά στην πράξη εξαιτίας κυρίως του γεγονότος ότι παρουσιάζουν λιγότερες δυσκολίες στην υλοποίηση τους. Αυτοί είναι ο άμεσος έλεγχος με προσανατολισμό στο πεδίο του στάτη και ο έμμεσος έλεγχος με προσανατολισμό στο πεδίο του δρομέα. Ο συνδυασμός της επιστήμης των ηλεκτρονικών ισχύος και του αυτομάτου ελέγχου, καθώς και η ραγδαία εξέλιξη της ψηφιακής τεχνολογίας, οδήγησε τα τελευταία χρόνια σε μια διαρκή βελτίωση της αξιοπιστίας των υπαρχουσών τεχνικών διανυσματικού ελέγχου. Με τη χρήση των τεχνικών αυτών αυξάνεται δραματικά η Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 62

79 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ αξιοπιστία των ηλεκτροκινητήριων συστημάτων που χρησιμοποιούν ασύγχρονες μηχανές, με αποτέλεσμα να τείνουμε στην επικράτησή τους έναντι των κινητηρίων συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε ένα ευρύτατο φάσμα εφαρμογών Θεωρία ελέγχου προσανατολισµένου πεδίου Γενικά ένας ηλεκτρικός κινητήρας µπορεί να θεωρηθεί ως ελεγχόµενη πηγή ροπής. Ακριβής έλεγχος της στιγµιαίας ροπής που παράγεται από ένα κινητήρα απαιτείται σε συστήµατα για έλεγχο θέσης. Η ροπή που αναπτύσσεται στον κινητήρα είναι αποτέλεσµα αλληλεπίδρασης ανάµεσα στα ρεύµατα στο τύλιγµα του δροµέα και στο µαγνητικό πεδίο που παράγεται από τη µηχανή. Σο πεδίο θα πρέπει να διατηρείται σε ένα βέβαιο βέλτιστο επίπεδο επαρκώς υψηλό για να αποφέρει µια υψηλή ροπή ανά µονάδα ampere, αλλά όχι τόσο µεγάλη ώστε να έχει ως αποτέλεσµα υπερβολικό κορεσµό του µαγνητικού κυκλώµατος του κινητήρα. Με σταθερό πεδίο η ροπή είναι ανάλογη των ρευµάτων του δροµέα. Ανεξάρτητος έλεγχος του πεδίου και των ρευµάτων δροµέα είναι εφικτός σε DC κινητήρα ξένης διέγερσης, όπου το ρεύµα στο πεδίο τυλίγµατος στάτη προσδιορίζει το µαγνητικό πεδίο του κινητήρα όσο το ρεύµα στο τύλιγµα του ρότορα µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως απευθείας µέσο ελέγχου της ροπής. Με ένα παρόµοιο τρόπο µε αυτόν στις µηχανές DC στους επαγωγικούς κινητήρες το τύλιγµα εξοπλισµού είναι επίσης στο δροµέα, ενώ το πεδίο παράγεται από ρεύµατα στο τύλιγµα στάτη. Ωστόσο, το ρεύµα του δροµέα δεν είναι απευθείας προερχόµενο από εξωτερική πηγή αλλά από την ηλεκτρεγερτική δύναµη δηµιουργηµένη στα τυλίγµατα των αγωγών του δροµέα λόγω σχετικής κίνησης σε σχέση µε το πεδίο του στάτη. Με άλλα λόγια, το ρεύµα στάτη είναι η πηγή και του µαγνητικού πεδίου και του ρεύµατος δροµέα. τους πιο κοινά χρησιµοποιούµενους κινητήρες squirrel-cage (κλωβού) µόνο το ρεύµα στάτη µπορεί να ελεγχθεί απευθείας εφόσον του δροµέα δεν είναι προσβάσιµο. Βέλτιστες συνθήκες παραγωγής ροπής δεν υπάρχουν εξαιτίας της απουσίας ενός φυσικού διαχωρισµού των πεδίων στάτη και δροµέα. Η θεωρία προσανατολισµού πεδίου βρίσκει συνθήκες για το διαχωρισµό ελέγχου πεδίου από τον έλεγχο ροπής. Ένας επαγωγικός κινητήρας ελεγχόµενος µε τη µέθοδο προσανατολισµού πεδίου µοιάζει µε τον DC ξένης διέγερσης σε δύο βασικά χαρακτηριστικά: Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 63

80 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 ΜΗΦΑΝΕ ΕΠΑΓΩΓΗ Και το µαγνητικό πεδίο και η ροπή που αναπτύσσεται στον κινητήρα µπορούν να ελεγχθούν ανεξάρτητα. Βέλτιστες συνθήκες παραγωγής ροπής που έχουν ως αποτέλεσµα µέγιστη ροπή ανά µονάδα ampere εµφανίζονται στον κινητήρα µαζί στη µόνιµη κατάσταση λειτουργίας και σε µεταβατικές συνθήκες Δυναμικό μοντέλο Οι παρακάτω εξισώσεις περιγράφουν το δυναμικό μοντέλο ενός κινητήρα επαγωγής. Η θεωρία προσανατολισμού πεδίου αναπαριστά μια ειδική περίπτωση μιας γνωστής μεθόδου μη γραμμικού διαχωρισμού που χρησιμοποιείται στον έλεγχο μη γραμμικών συστημάτων. Ο μη γραμμικός διαχωρισμός συνίσταται στο να ελεγχθούν επιλεγμένες μεταβλητές με τέτοιο τρόπο ώστε αυτές να είναι πάντα ίσες με μηδέν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μερικά μέρη του μαθηματικού μοντέλου να αμελούνται και να μπορούν να μετακινηθούν από αυτό. 3 Lm T P ( iqsdr idsqr ) 4 L r L i L ( i i ) L i L i dr lr dr m ds dr r dr m ds L i L ( i i ) L i L i qr lr qr m qs qr r qr m qs Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 64

81 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 3.1 Αιολικά υστήματα Ο άνεμος Είναι γνωστό από τη φυσική ότι όταν μία αέρια μάζα θερμανθεί, εκτονώνεται, γίνεται ελαφρύτερη και κινείται προς τα πάνω. Ο αέρας της ατμόσφαιρας θερμαίνεται κυρίως από την επαφή του με τη θερμή επιφάνεια της γης. Ο θερμός αέρας είναι ελαφρύτερος και έχει μικρότερη πυκνότητα από τον ψυχρό. Ένα στρώμα αέρα, που θα έρθει σε επαφή με την γήινη επιφάνεια θα θερμανθεί και θα ανέλθει. Ση θέση του θα καλύψει ένα στρώμα ψυχρότερου αέρα, που με τη σειρά του θα θερμανθεί και θα ανέλθει. Αυτή η κυκλική ανοδική η καθοδική κίνηση των θερμών και ψυχρών ρευστών μαζών, ονομάζεται κατακόρυφη μεταφορά. Αυτή η διαδικασία συν την περιστροφή της γης δημιουργεί τον άνεμο που όλοι γνωρίζουμε. Είναι κατανοητό, ότι ο ατμοσφαιρικός αέρας ο οποίος περιβάλλει τη γη βρίσκεται σε διαρκή κίνηση, εξ αιτίας μιας σειράς παραμέτρων, των οποίων οι πιο σημαντικές είναι : Η ηλιακή ακτινοβολία και ο τρόπος που επιδρά στη γη Η ανομοιογένεια του ανάγλυφου της γης (στεριά, θάλασσα, υψομετρικές διαφορές) Η περιστροφική κίνηση της γης την Ευρώπη οι άνεμοι επηρεάζονται από τα ανατολικά ρεύματα του Ατλαντικού, τα ψυχρά βόρεια και τα θερμά τοπικά της αχάρας. Έτσι οι άνεμοι που πνέουν είναι μεν για το χειμώνα νοτιοδυτικοί, ενώ για το καλοκαίρι οι δυτικοί και βορειοδυτικοί άνεμοι Ενέργεια και η ισχύς του ανέμου Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 65

82 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Είναι γνωστό ότι η ισχύς ορίζεται ως ο ρυθμός χρήσης ή μετατροπής της ενέργειας και άρα εκφράζεται ως ενέργεια ανά μονάδα χρόνου (W= joule/sec). Η ενέργεια της οποίας φορέας είναι ο άνεμος είναι κινητική και ορίζεται ως εξής : Ek mv (3.1) Μπορούμε να συνειδητοποιήσουμε την κινητική ενέργεια του ανέμου, αν αναλογιστούμε μία ροής ανέμου που διέρχεται διά μέσου ενός κυλινδρικού σωλήνα επιφάνειας S ας πούμε 100m, με ταχύτητα V έστω 10m/sec. Καθώς ο αέρας κινείται με ταχύτητα 10m/sec, ένας κυλινδρικός όγκος αέρα μήκους 10m διέρχεται κάθε δευτερόλεπτο από ένα δεδομένο δαχτυλίδι του σωλήνα. Εισάγοντας την πυκνότητα του αέρα (ρ=1,23 kgr/m ), υπολογίζουμε την μάζα του αέρα που διέρχεται από το δαχτυλίδι αυτό κάθε δευτερόλεπτο : m SV (3.2) ( η μάζα του αέρα που διέρχεται από μια επιφάνεια S ανά δευτερόλεπτο) Αντικαθιστώντας προκύπτει η κινητική ενέργεια ανά δευτερόλεπτο : E SV (3.3) μως η ισχύς ορίζεται ως ενέργεια ανά δευτερόλεπτο, άρα : P SV (3.4) Παρατηρούμε από την παραπάνω σχέση ότι η ισχύς του ανέμου είναι ανάλογη της επιφάνειας μέσω της οποίας διέρχεται ο άνεμος και ανάλογη του κύβου της ταχύτητας. Εδώ πρέπει να πούμε ότι η ισχύς που μεταφέρει ο άνεμος σε καμία περίπτωση δεν είναι η ισχύς που δεσμεύει και παράγει η ανεμογεννήτρια. Αυτό συμβαίνει λόγω σημαντικών απωλειών που λαμβάνουν χώρα κατά τη διαδικασία δεσμεύσεις ενέργειας και παραγωγής αυτής. 3.2 Αιολική ενέργεια Σύποι ανεμογεννητριών Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 66

83 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η ποικιλία των μηχανών που επινοήθηκαν και προτάθηκαν για να δεσμεύσουν την αιολική ενέργεια είναι σημαντική και περιλαμβάνει πρωτότυπες επινοήσεις. Διάφορα είδη μηχανών οριζοντίου και κατακόρυφου άξονα έχουν προταθεί κατά καιρούς. Η σύγχρονη 'ανεμόμυλοι' ονομάζονται ανεμογεννήτριες και διακρίνονται σε δύο κύριες κατηγορίες τις μηχανές οριζοντίου και κατακόρυφου άξονα. Η πλειοψηφία των σύγχρονων μηχανών μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε ηλεκτρική. Σα μεγέθη τους ποικίλλουν από μηχανές που παράγουν μερικές δεκάδες η εκατοντάδες watt και φτάνουν τα μερικά MW. Φαρακτηριστική είναι η διαφορά που υπάρχει στην αρχή λειτουργίας των παραδοσιακών ανεμόμυλων, με τις σύγχρονες ανεμογεννήτριες. Η παραδοσιακοί ανεμόμυλοι κινούνται είτε με τη βοήθεια της αντίστασης των πτερυγίων τους στον άνεμο, είτε με εκμετάλλευση της άνωσης που ασκείται πάνω τους. τις σύγχρονες ανεμογεννήτριες η κίνηση οφείλεται στην άνωση, η οποία αξίζει να σημειωθεί ότι μπορεί να γίνει υπέρ-δεκαπλάσια της αντίστασης. τις μέρες μας ο πιο γνωστός τύπος ανέμου κινητήρα που έχει εφαρμοσθεί ευρύτατα στην πράξη είναι δρομέα οριζόντιου άξονα. Ο βαθμός απόδοσης C p χαρακτηρίζει τους ανεμοκινητήρες και ονομάστηκε συντελεστής ισχύος. P Ορίζεται ως : C p 3 V (3.5) 2 που P η ισχύς που αποδίδεται από την ανεμογεννήτρια, και στον παρονομαστή είναι (ρ η πυκνότητα του ανέμου) η ισχύς που έχει ο άνεμος ταχύτητας V και περνάει από επιφάνεια A. Αυτό που είναι σημαντικό και φέρεται στην τελευταία σχέση είναι ότι η ισχύς του ανέμου ανά τετραγωνικό μέτρο μετωπικής επιφάνειας της ανεμογεννήτριας είναι ανάλογη του κύβου της ταχύτητας του ανέμου. Ο συντελεστής ισχύος Cp εξαρτάται από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της μηχανής και είναι συνάρτηση της αδιάστατης ταχύτητας ακροπτερυγίου λ : R (3.6) v Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 67

84 ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ που ω η γωνιακή ταχύτητα του δρομέα και R η ακτίνα του. Η αδιάστατη ταχύτητα ακροπτερυγίου καλείται και κατάσταση λειτουργίας του δρομέα. Για τον καθορισμό του Cp για δοσμένες τιμές του λ και του β, χρησιμοποιούμε τον ακόλουθο γενικό προσεγγιστικό τύπο για διάφορους τύπους Α/Γ : C5 C i i C (, ) C ( C C ) e C p που i 1 1 C8 3 C 1 7 Οι διαφορές ανάμεσα στις καμπύλες διαφόρων τύπων Α/Γ είναι πολύ μικρές και μπορούν να αμεληθούν σε δυναμικές προσομοιώσεις.για αυτό το λόγο δεν είναι απαραίτητο να αναπτύξουμε διαφορετικές προσεγγίσεις για το Cp. Οι χαρακτηριστικές Cp(λ,β) για διάφορες τιμές της γωνίας βήματος β παρουσιάζονται παρακάτω: χ. 3.1 Φαρακτηριστικές Cp (λ,β) για διάφορες τιμές της γωνίας βήματος β. Σμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και τεχνολογίας Η/Τ ε λ ί δ α 68

Κλιματικές αλλαγές σε σχέση με την οικονομία και την εναλλακτική μορφή ενέργειας. Μπασδαγιάννης Σωτήριος - Πετροκόκκινος Αλέξανδρος

Κλιματικές αλλαγές σε σχέση με την οικονομία και την εναλλακτική μορφή ενέργειας. Μπασδαγιάννης Σωτήριος - Πετροκόκκινος Αλέξανδρος Κλιματικές αλλαγές σε σχέση με την οικονομία και την εναλλακτική μορφή ενέργειας Μπασδαγιάννης Σωτήριος - Πετροκόκκινος Αλέξανδρος Ιούνιος 2014 Αρχή της οικολογίας ως σκέψη Πρώτος οικολόγος Αριστοτέλης

Διαβάστε περισσότερα

ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ. ΑΞΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΧΑΤΖΗΜΠΟΥΣΙΟΥ ΕΛΕΝΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΟΥΣΚΟΥΒΕΛΗΣ ΗΛΙΑΣ

ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ. ΑΞΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΧΑΤΖΗΜΠΟΥΣΙΟΥ ΕΛΕΝΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΟΥΣΚΟΥΒΕΛΗΣ ΗΛΙΑΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ. ΑΞΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΧΑΤΖΗΜΠΟΥΣΙΟΥ ΕΛΕΝΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΟΥΣΚΟΥΒΕΛΗΣ ΗΛΙΑΣ Μέρος πρώτο: Η πορεία προς μία κοινή ενεργειακή πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης Ανάγκη για

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

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

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

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

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

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

Πανεπιστήμιο Πατρών Πολυτεχνική σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών Ακαδημαϊκό Έτος 2007-20082008 Μάθημα: Οικονομία Περιβάλλοντος για Οικονομολόγους Διδάσκων:Σκούρας Δημήτριος ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

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

«Βιοκαύσιμα και περιβάλλον σε όλο τον κύκλο ζωής»

«Βιοκαύσιμα και περιβάλλον σε όλο τον κύκλο ζωής» «Βιοκαύσιμα και περιβάλλον σε όλο τον κύκλο ζωής» Δρ Γιώργος Αγερίδης Μηχανολόγος Μηχανικός Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής του Ecocity Υπεύθυνος της Διεύθυνσης Οικονομικών Υπηρεσιών & Διαχείρισης του

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

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

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

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

[ 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

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

Ήπιες µορφές ενέργειας

Ήπιες µορφές ενέργειας ΕΒ ΟΜΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ήπιες µορφές ενέργειας Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Επιλέξετε τη σωστή από τις παρακάτω προτάσεις, θέτοντάς την σε κύκλο. 1. ΥΣΑΡΕΣΤΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΣΥΝΕΠΕΙΑ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ

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

(Σανταµούρης Μ., 2006).

(Σανταµούρης Μ., 2006). Β. ΠΗΓΕΣ ΙΟΞΕΙ ΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ (CO 2 ) Οι πιο σηµαντικές πηγές διοξειδίου προέρχονται από την καύση ορυκτών καυσίµων και την δαπάνη ενέργειας γενικότερα. Οι δύο προεκτάσεις της ανθρώπινης ζωής που είναι

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

Στρατηγική αντιμετώπισης της Κλιματικής Αλλαγής

Στρατηγική αντιμετώπισης της Κλιματικής Αλλαγής Στρατηγική αντιμετώπισης της Κλιματικής Αλλαγής Κείμενο θέσεων και πολιτικής του Ομίλου ΤΙΤΑΝ ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ Κατά τα τελευταία 100 χρόνια η συγκέντρωση CO2 στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κυρίως λόγω της χρήσης

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

Περιβαλλοντική μηχανική

Περιβαλλοντική μηχανική Περιβαλλοντική μηχανική 2 Εισαγωγή στην Περιβαλλοντική μηχανική Enve-Lab Enve-Lab, 2015 1 Environmental Μεγάλης κλίμακας περιβαλλοντικά προβλήματα Παγκόσμια κλιματική αλλαγή Όξινη βροχή Μείωση στρατοσφαιρικού

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

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

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

Πρόβλεψηγια 70-80% ωςτο 2030!

Πρόβλεψηγια 70-80% ωςτο 2030! ΕυρωπαϊκήΕνεργειακήΠολιτική Λ. Γούτα Χηµικός Μηχανικός ΣύµβουλοςΕνέργειας, Περιβάλλοντος &Ανάπτυξης Υποψήφια Βουλευτής Ν, Α Θεσ/νίκης, 2007 1 Ενέργεια και Περιβάλλον : υο προκλήσεις Οι αλλαγές των τελευταίων

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο είναι δύο μίγματα υδρογονανθράκων που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς από τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο.

Διαβάστε περισσότερα

Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Α.1 Το φαινόµενο του θερµοκηπίου. του (Agriculture and climate, Eurostat).

Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Α.1 Το φαινόµενο του θερµοκηπίου. του (Agriculture and climate, Eurostat). Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Α.1 Το φαινόµενο του θερµοκηπίου Ένα από τα µεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήµατα που αντιµετωπίζει η ανθρωπότητα και για το οποίο γίνεται προσπάθεια επίλυσης είναι το φαινόµενο του θερµοκηπίου.

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

Γιάννης Καραμπάτσος. Μηχανικός Περιβάλλοντος, MSc - DS Consulting

Γιάννης Καραμπάτσος. Μηχανικός Περιβάλλοντος, MSc - DS Consulting Γιάννης Καραμπάτσος Μηχανικός Περιβάλλοντος, MSc - DS Consulting Κλιματική αλλαγή και το φαινόμενο του θερμοκηπίου Η ηλιακή ορατή ακτινοβολία, η οποία έχει μικρό μήκος κύματος, φτάνει στην επιφάνεια της

Διαβάστε περισσότερα

Πράσινη Επιχειρηµατικότητα και Θέσεις Εργασίας

Πράσινη Επιχειρηµατικότητα και Θέσεις Εργασίας Πράσινη Επιχειρηµατικότητα και Θέσεις Εργασίας ιεθνής Συνάντηση για την Πράσινη Ανάπτυξη στην Πράξη Νίκος Χαραλαµπίδης Σητεία, 21 Σεπτεµβρίου 2010 Οικονοµική και περιβαλλοντική κρίση Συγκρουόµενες ή αλληλένδετες

Διαβάστε περισσότερα

Ομιλία του καθηγητού Χρήστου Σ. Ζερεφού, ακαδημαϊκού Συντονιστού της ΕΜΕΚΑ

Ομιλία του καθηγητού Χρήστου Σ. Ζερεφού, ακαδημαϊκού Συντονιστού της ΕΜΕΚΑ Ομιλία του καθηγητού Χρήστου Σ. Ζερεφού, ακαδημαϊκού Συντονιστού της ΕΜΕΚΑ Οι επιμέρους μελέτες ανέδειξαν τον πλούτο των φυσικών πόρων που διαθέτει η χώρα μας αλλά και τους κινδύνους που απειλούν το φυσικό

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

Εκατομμύρια σε κίνδυνο

Εκατομμύρια σε κίνδυνο Οπλανήτηςφλέγεται Εκατομμύρια σε κίνδυνο Μελέτη Stern και Tufts Η αδράνεια θα επιφέρει απώλειες έως 20% τουπαγκόσμιουαεπ Μόλις 1% του παγκόσμιου ΑΕΠ για δράσεις αποτροπής Κόστος καταπολέμησης κλιματικής

Διαβάστε περισσότερα

ηµόσια διαβούλευση για το Σύµφωνο των ηµάρχων

ηµόσια διαβούλευση για το Σύµφωνο των ηµάρχων ηµόσια διαβούλευση για το Σύµφωνο των ηµάρχων Το «Σύµφωνο των ηµάρχων» αποτελεί µία φιλόδοξη πρωτοβουλία της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, δίνοντας το προβάδισµα σε πρωτοπόρους δήµους της Ευρώπης να αµβλύνουν

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

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

Το ενεργειακό πρόβλημα συνειδητοποιήθηκε όταν εμφανίστηκε η ενεργειακή κρίση του 1973.

Το ενεργειακό πρόβλημα συνειδητοποιήθηκε όταν εμφανίστηκε η ενεργειακή κρίση του 1973. Το ενεργειακό πρόβλημα συνειδητοποιήθηκε όταν εμφανίστηκε η ενεργειακή κρίση του 1973. Η συνειδητοποίηση του προβλήματος ήταν αποτέλεσμα : - του περιορισμού άντλησης και συνεπώς των ποσοτήτων διάθεσης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΝΟΤΙΟΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΕΥΡΩΠΗΣ Εφαρμογές Α.Π.Ε. σε Κτίρια και Οικιστικά Σύνολα Μαρία Κίκηρα, ΚΑΠΕ - Τμήμα Κτιρίων Αρχιτέκτων MSc Αναφορές: RES Dissemination, DG

Διαβάστε περισσότερα

Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε.

Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε. Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε. Η ένταση της Θερμικής νησίδας στον κόσμο είναι πολύ υψηλή Ένταση της θερμικής νησίδας κυμαίνεται μεταξύ 1-10 o

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

Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό

Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό Ενεργειακή Μορφή Θερμότητα Φως Ηλεκτρισμός Ραδιοκύματα Μηχανική Ήχος Τι είναι; Ενέργεια κινούμενων σωματιδίων (άτομα, μόρια) υγρής, αέριας ή στερεάς ύλης Ακτινοβολούμενη ενέργεια με μορφή φωτονίων Ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

Οι περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις από τον οικιακό χώρο

Οι περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις από τον οικιακό χώρο Οι περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις από τον οικιακό χώρο Κ. Αμπελιώτης, Λέκτορας Τμ. Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Οι επιβαρύνσεις συνοπτικά Κατανάλωση φυσικών πόρων Ρύπανση Στην

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

Είναι μια καταγραφή/υπολογισμός των ποσοτήτων

Είναι μια καταγραφή/υπολογισμός των ποσοτήτων Απογραφές Εκπομπών: α) Γενικά, β) Ειδικά για τις ανάγκες απογραφής CO 2 σε αστική περιοχή Θεόδωρος Ζαχαριάδης Τμήμα Επιστήμης & Τεχνολογίας Περιβάλλοντος Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου τηλ. 25 002304,

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

Σώστε τη γη. Κρεσφόντης Χρυσοσπάθης

Σώστε τη γη. Κρεσφόντης Χρυσοσπάθης Επειδή ο πληθυσμός της γης και οι ανθρώπινες δραστηριότητες αυξάνοντας συνεχώς, χρησιμοποιούμε όλο και περισσότερο γλυκό νερό. Με τον τρόπο αυτό, όπως υποστηρίζουν οι επιστήμονες, το γλυκό νερό ρυπαίνεται

Διαβάστε περισσότερα

ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΟΙΚΙΑΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ

ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΟΙΚΙΑΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΟΙΚΙΑΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Δ.Μενδρινός, Κ.Καρύτσας Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας Νοέμβριος 2009 Γεωθερμική Ενέργεια: η θερμότητα της

Διαβάστε περισσότερα

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Φ ο ρ έ α ς υ λ ο π ο ί η σ η ς Ν Ο Ι Κ Ο Κ Υ Ρ Ι Α Άξονες παρέμβασης Α. Κτιριακές υποδομές Β. Μεταφορές Γ. Ύ δρευση και διαχείριση λυμάτων Δ. Δ ιαχείριση αστικών στερεών

Διαβάστε περισσότερα

Ορισμοί και βασικές έννοιες της αβαθούς γεωθερμίας Συστήματα αβαθούς γεωθερμίας

Ορισμοί και βασικές έννοιες της αβαθούς γεωθερμίας Συστήματα αβαθούς γεωθερμίας Ορισμοί και βασικές έννοιες της αβαθούς γεωθερμίας Συστήματα Ενότητες: 1.1 Η παροχή θερμικής ενέργειας στα κτίρια 1.2 Τα συστήματα της σε ευρωπαϊκό & τοπικό επίπεδο 1.3 Το δυναμικό των συστημάτων της 1.1

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

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

Η ΕΞΕΛΙΣΣΟΜΕΝΗ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ. ηµήτρης Μελάς Αριστοτέλειο Πανε ιστήµιο Θεσσαλονίκης Τµήµα Φυσικής - Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας

Η ΕΞΕΛΙΣΣΟΜΕΝΗ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ. ηµήτρης Μελάς Αριστοτέλειο Πανε ιστήµιο Θεσσαλονίκης Τµήµα Φυσικής - Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας Η ΕΞΕΛΙΣΣΟΜΕΝΗ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ηµήτρης Μελάς Αριστοτέλειο Πανε ιστήµιο Θεσσαλονίκης Τµήµα Φυσικής - Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας Το φαινόµενο του θερµοκηπίου είναι ένα φυσικό φαινόµενο µε ευεργετικά

Διαβάστε περισσότερα

10 o ΣΥΝΕ ΡΙΟΦΟΙΤΗΤΩΝ ΑΣΟΛΟΓΙΑΣ & ΦΥΣΙΚΟΥΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ "ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΗΜΕΡΑ & ΑΥΡΙΟ" 27-28 ΜΑΡΤΙΟΥ 2009 ΑΠΕ :ΗΕλλάδακαιοιάλλοι... Στόχοι και εσµεύσεις / Προκλήσεις και Ευκαιρίες Λ. Γούτα Χηµικός Μηχανικός

Διαβάστε περισσότερα

Δείκτες Ενεργειακής Έντασης

Δείκτες Ενεργειακής Έντασης 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Σειρά Πληροφοριακού και εκπαιδευτικού υλικού Δείκτες Ενεργειακής Έντασης 10 11 - Τοπικό σχέδιο για την απασχόληση ανέργων στην κατασκευή και τη συντήρηση έργων Α.Π.Ε. με έμφαση στις δράσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ολοκληρωμένος Βιοκλιματικός Σχεδιασμός Κτιρίων με στόχο τη βέλτιστη Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Απόδοση

Ολοκληρωμένος Βιοκλιματικός Σχεδιασμός Κτιρίων με στόχο τη βέλτιστη Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Απόδοση Ολοκληρωμένος Βιοκλιματικός Σχεδιασμός Κτιρίων με στόχο τη βέλτιστη Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Απόδοση Θεώνη Καρλέση Φυσικός Περιβάλλοντος Ομάδα Μελετών Κτιριακού Παριβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Αθηνών

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

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

Νότια Ευρώπη. Συνεργασία στη λεκάνη της Μεσογείου : Ενεργειακά ζητήματα. Ελληνικά

Νότια Ευρώπη. Συνεργασία στη λεκάνη της Μεσογείου : Ενεργειακά ζητήματα. Ελληνικά Νότια Ευρώπη Συνεργασία στη λεκάνη της Μεσογείου : Ενεργειακά ζητήματα H ενεργειακή εξάρτηση της ΕΕ ανήλθε στο 44% το 1995, θα έχει αυξηθεί κατά 65% μέχρι το 2025 και έως και 80% για το φυσικό αέριο. Η

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

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

Το θέμα με το οποίο επιλέξαμε να ασχοληθούμε κατά τη φετινή χρονιά είναι: «Ενέργεια Τρόποι εξοικονόμησής της».

Το θέμα με το οποίο επιλέξαμε να ασχοληθούμε κατά τη φετινή χρονιά είναι: «Ενέργεια Τρόποι εξοικονόμησής της». Το σχολείο μας συνεχίζει φέτος, για τρίτη σχολική χρονιά, να συμμετέχει στο Ευρωπαϊκό εκπαιδευτικό και περιβαλλοντικό Πρόγραμμα Οικολoγικά Σχολεία, το οποίο προσφέρει στους μαθητές μια νέα εμπειρία. Το

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

ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΝΤΑΙΛΙΑΝΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΤΡΑ 2014

ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΝΤΑΙΛΙΑΝΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΤΡΑ 2014 ΡΥΠΟΓΟΝΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΣΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΠΟΤΟΞΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΝΤΑΙΛΙΑΝΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΤΡΑ

Διαβάστε περισσότερα

κάποτε... σήμερα... ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ποιος ρυπαίνει; η βιομηχανία ήταν ο βασικός χρήστης ενέργειας και κύριος τομέας ενεργειακής κατανάλωσης

κάποτε... σήμερα... ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ποιος ρυπαίνει; η βιομηχανία ήταν ο βασικός χρήστης ενέργειας και κύριος τομέας ενεργειακής κατανάλωσης ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΚΤΗΡΙΟ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: ποιος ρυπαίνει; κάποτε... η βιομηχανία ήταν ο βασικός χρήστης ενέργειας και κύριος τομέας ενεργειακής κατανάλωσης σήμερα... σήμερα ΚΤΗΡΙΑΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ: σημαντικός ρυπαντής

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟΤΥΠΩΜΑ ΑΝΘΡΑΚΑ Τι είναι ανθρακικό αποτύπωμα Ατομικό ανθρακικό αποτύπωμα

ΑΠΟΤΥΠΩΜΑ ΑΝΘΡΑΚΑ Τι είναι ανθρακικό αποτύπωμα Ατομικό ανθρακικό αποτύπωμα Τι είναι ανθρακικό αποτύπωμα Το ανθρακικό αποτύπωμα είναι το μέτρο της συνολικής ποσότητας των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα που παράγονται άμεσα ή έμμεσα από μία δραστηριότητα είτε συσσωρεύεται

Διαβάστε περισσότερα

Σχέδιο Δράσης Βιώσιμης Ενεργειακής Ανάπτυξης της Κρήτης (ISEAP OF CRETE)

Σχέδιο Δράσης Βιώσιμης Ενεργειακής Ανάπτυξης της Κρήτης (ISEAP OF CRETE) Σχέδιο Δράσης Βιώσιμης Ενεργειακής Ανάπτυξης της Κρήτης (ISEAP OF CRETE) ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2011 ΣΧΕΔΙΟ ΔΡΑΣΗΣ ΒΙΩΣΙΜΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΗΣ ΚΡΗΤΗΣ (ΣΒΕΑΚ-ISEAP CRETE) Η Περιφέρεια Κρήτης και το Ενεργειακό

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΕΡΙΔΑ Σ.Π.Ε.Λ. AGROTICA, 2010 Γεωργία και Κλιματική Αλλαγή: O Ρόλος των Λιπασμάτων. Δρ. ΔΗΜ. ΑΝΑΛΟΓΙΔΗΣ

ΗΜΕΡΙΔΑ Σ.Π.Ε.Λ. AGROTICA, 2010 Γεωργία και Κλιματική Αλλαγή: O Ρόλος των Λιπασμάτων. Δρ. ΔΗΜ. ΑΝΑΛΟΓΙΔΗΣ ΗΜΕΡΙΔΑ Σ.Π.Ε.Λ. AGROTICA, 2010 Γεωργία και Κλιματική Αλλαγή: O Ρόλος των Λιπασμάτων Δρ. ΔΗΜ. ΑΝΑΛΟΓΙΔΗΣ 1 ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΕΙΝΑΙ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ OΜΩΣ, Η ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (όπως όλες

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

Ενσωμάτωση Βιοκλιματικών Τεχνικών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στα Σχολικά Κτήρια σε Συνδυασμό με Περιβαλλοντική Εκπαίδευση

Ενσωμάτωση Βιοκλιματικών Τεχνικών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στα Σχολικά Κτήρια σε Συνδυασμό με Περιβαλλοντική Εκπαίδευση Ενσωμάτωση Βιοκλιματικών Τεχνικών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στα Σχολικά Κτήρια σε Συνδυασμό με Περιβαλλοντική Εκπαίδευση Κατερίνα Χατζηβασιλειάδη Αρχιτέκτων Μηχανικός ΑΠΘ 1. Εισαγωγή Η προστασία

Διαβάστε περισσότερα

Τρίκαλα, 27/12/2011. Συνεντεύξεις. «Μεγαλύτερες σε διάρκεια ξηρασίες»

Τρίκαλα, 27/12/2011. Συνεντεύξεις. «Μεγαλύτερες σε διάρκεια ξηρασίες» Τρίκαλα, 27/12/2011 Συνεντεύξεις «Μεγαλύτερες σε διάρκεια ξηρασίες» Τι επισημαίνει στην ΕΡΕΥΝΑ για την περιοχή μας ο κ. Σοφοκλής Ε. Δρίτσας, ερευνητής στο Εργαστήριο Δημογραφικών και Κοινωνικών Αναλύσεων

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

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

Διπλωματική Εργασία Των φοιτητριών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Διπλωματική Εργασία Των φοιτητριών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ, ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ, ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΚΑΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Διαβάστε περισσότερα

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Εργαστηριακή Άσκηση: Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία Σκοπός της Εργαστηριακής Άσκησης: Να προσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο μεταλλικά κουτιά με επιφάνειες διαφορετικού

Διαβάστε περισσότερα

Ενεργειακή Αξιοποίηση Βιομάζας. Δρ Θρασύβουλος Μανιός Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Κρήτης ΣΕΠ στην ΠΣΕ50

Ενεργειακή Αξιοποίηση Βιομάζας. Δρ Θρασύβουλος Μανιός Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Κρήτης ΣΕΠ στην ΠΣΕ50 Ενεργειακή Αξιοποίηση Βιομάζας Δρ Θρασύβουλος Μανιός Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Κρήτης ΣΕΠ στην ΠΣΕ50 Τι ορίζουμε ως «βιομάζα» Ως βιομάζα ορίζεται η ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση. Πρακτικά,

Διαβάστε περισσότερα

Το κλίµα της Ανατολικής Μεσογείου και της Ελλάδος: παρελθόν, παρόν και µέλλον

Το κλίµα της Ανατολικής Μεσογείου και της Ελλάδος: παρελθόν, παρόν και µέλλον Περιεχόµενα Κεφάλαιο 1 Το κλίµα της Ανατολικής Μεσογείου και της Ελλάδος: παρελθόν, παρόν και µέλλον 1.1 Εισαγωγή 1 1.2 Παλαιοκλιµατικές µεταβολές 3 1.3 Κλιµατικές µεταβολές κατά την εποχή του Ολοκαίνου

Διαβάστε περισσότερα

Προσομοίωση, Έλεγχος και Βελτιστοποίηση Ενεργειακών Συστημάτων

Προσομοίωση, Έλεγχος και Βελτιστοποίηση Ενεργειακών Συστημάτων ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Μαρία Σαμαράκου Καθηγήτρια, Τμήμα Μηχανικών Ενεργειακής Τεχνολογίας Διονύσης Κανδρής Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

Κριτήρια της ΕΕ για τις ΠΔΣ στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας

Κριτήρια της ΕΕ για τις ΠΔΣ στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας Κριτήρια της ΕΕ για τις ΠΔΣ στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας Οι Πράσινες Δημόσιες Συμβάσεις (GPP/ΠΔΣ) αποτελούν προαιρετικό μέσο. Το παρόν έγγραφο παρέχει τα κριτήρια της ΕΕ για τις ΠΔΣ, τα οποία έχουν

Διαβάστε περισσότερα

Η Γεωθερμία στην Ελλάδα

Η Γεωθερμία στην Ελλάδα ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. Η Γεωθερμία στην Ελλάδα Ομάδα Παρουσίασης Επιβλέπουσα Θύμιος Δημήτρης κ. Ζουντουρίδου Εριέττα Κατινάς Νίκος Αθήνα 2014 Τι είναι η γεωθερμία; Η Γεωθερμική ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Τι είναι το φαινόµενο του θερµοκηπίου Φαινόµενο του θερµοκηπίου ονοµάζεται η φυσική διαδικασία κατά την οποία η ατµόσφαιρα ενός πλανήτη συµβάλει στην θέρµανσή του. Ανακαλύφθηκε

Διαβάστε περισσότερα

6 Εισαγωγή στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας

6 Εισαγωγή στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας Πρόλογος Σ το βιβλίο αυτό περιλαμβάνεται η ύλη του μαθήματος «Εισαγωγή στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας» που διδάσκεται στους φοιτητές του Γ έτους σπουδών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Το νερό καλύπτει τα 4/5 του πλανήτη

ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Το νερό καλύπτει τα 4/5 του πλανήτη ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Το νερό καλύπτει τα 4/5 του πλανήτη Βασικός-αναντικατάστατος παράγοντας της ζωής κάθε μορφής και κάθε επιπέδου Συνδέεται άμεσα με τη διαμόρφωση των κλιματολογικών συνθηκών Η σύγχρονη

Διαβάστε περισσότερα

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Φ ο ρ έ α ς υ λ ο π ο ί η σ η ς Ι Δ Ι Ω Τ Ι Κ Ο Σ Τ Ο Μ Ε Α Σ Άξονες παρέμβασης Α. Κτιριακές υποδομές Β. Μεταφορές Γ. Ύ δρευση και διαχείριση λυμάτων Δ. Δ ιαχείριση αστικών

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

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Με τον όρο Ηλιακή Ενέργεια χαρακτηρίζουμε το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Το φως και η θερμότητα που ακτινοβολούνται, απορροφούνται

Διαβάστε περισσότερα

Ενεργειακή Επανάσταση 2012

Ενεργειακή Επανάσταση 2012 Ενεργειακή Επανάσταση 2012 Ένα βιώσιμο Ενεργειακό Σενάριο για τον πλανήτη προκειμένου να αποφύγουμε τις κλιματικές αλλαγές, να απεξαρτηθούμε από τα ορυκτά καύσιμα και να δημιουργήσουμε περισσότερες θέσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών Για κάθε αέριο υπάρχουν μηχανισμοί παραγωγής και καταστροφής Ρυθμός μεταβολής ενός αερίου = ρυθμός παραγωγής ρυθμός καταστροφής Όταν: ρυθμός παραγωγής = ρυθμός καταστροφής

Διαβάστε περισσότερα

ΑΓΟΡΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ. Professionals Training WWW.GREEN-EVOLUTION.EU

ΑΓΟΡΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ. Professionals Training WWW.GREEN-EVOLUTION.EU ΑΓΟΡΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Professionals Training ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ AΓΟΡΑ ΑΝΘΡΑΚΑ Η κλιματική αλλαγή είναι αποτέλεσμα ανθρωπογενών δραστηριοτήτων που προκαλούν ανισορροπία

Διαβάστε περισσότερα

ΡΥΘΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ Μ-ΥΗΕ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ. Γιούλα Τσικνάκου ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Ε.Μ.Π

ΡΥΘΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ Μ-ΥΗΕ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ. Γιούλα Τσικνάκου ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Ε.Μ.Π ΡΥΘΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ Μ-ΥΗΕ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ Γιούλα Τσικνάκου ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Ε.Μ.Π TA M-YHE ΣΤΟΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΧΩΡΟ Λειτουργούν 17.400 Μ-ΥΗΕ Εγκατεστημένη ισχύς 12.500 MW Παραγόμενη ενέργεια 50.100 GWh

Διαβάστε περισσότερα

Οι προοπτικές της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας

Οι προοπτικές της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας Οι προοπτικές της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας Έκθεση της ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΡΕΥΝΑ ΕΠΙ ΤΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ (Photovoltaic Technology Research Advisory Council, PV-TRAC). ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Σκοπός της Άσκησης: Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης είναι α) η κατανόηση της αρχής λειτουργίας των μηχανών συνεχούς ρεύματος, β) η ανάλυση της κατασκευαστικών

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος...17 Εισαγωγή...19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ Προσπάθεια Ανάπτυξης με Σεβασμό στο Περιβάλλον 1.1 Εισαγωγή...29 1.2 Μηδενική Ανάπτυξη ή Βιομηχανία της Αντιρρύπανσης;...30 1.3 Η Σημερινή Κατάσταση...32

Διαβάστε περισσότερα

ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ !Unexpected End of Formula l ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Παραδεισανός Αδάμ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εργασία αυτή εκπονήθηκε το ακαδημαϊκό έτος 2003 2004 στο μάθημα «Το πείραμα στη

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

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

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

Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης

Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης Δορυφορικές μετρήσεις στο IR. Θεωρητική θεώρηση της τηλεπισκόπισης της εκπομπήςτηςγήινηςακτινοβολίαςαπό δορυφορικές πλατφόρμες. Μοντέλα διάδοσης της υπέρυθρης ακτινοβολίας

Διαβάστε περισσότερα