Μάθημα Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας

Transcript

1 Μάθημα Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας reeep

2 Το Μάθημα Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας RETScreen International, δημιουργήθηκε για χρήση από εκπαιδευτικά κέντρα και οργανισμούς εκπαίδευσης παγκοσμίως, καθώς επίσης και για χρήση από επαγγελματίες και φοιτητές σε μορφή αυτοδίδακτης μάθησης εξ αποστάσεως. Κάθε ενότητα εκπαίδευσης μπορεί να παρουσιαστεί ως ξεχωριστό σεμινάριο ή ημερίδα, ή σαν μέρος μαθήματος ενός κολεγιακού ή πανεπιστημιακού κύκλου σπουδών. Συνδυασμένα μπορούν να παρουσιαστούν ως εντατικά μαθήματα διάρκειας δύο βδομάδων ή ως ένα μάθημα εξαμήνου. Επιπλέον των διαφανειών παρουσιάσεων είναι διαθέσιμα παρακάτω ηχητικές οδηγίες, το υλικό εκπαίδευσης στο οποίο περιλαμβάνεται μία συλλογή από μελέτες περιπτώσεων και ένα Μηχανολογικό Εγχειρίδιο (

3 Μάθημα Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Εισαγωγή στη Λογισμική Μονάδα Ανάλυσης Έργων Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Επισκόπηση σεμιναρίου Υφιστάμενη Κατάσταση Τεχνολογιών Καθαρής Ενέργειας Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας με το Λογισμικό RETScreen Ανάλυση Εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου με το Λογισμικό RETScreen Οικονομική ανάλυση και ανάλυση κινδύνου με το Λογισμικό RETScreen Περίληψη Ενότητα Ανάλυσης Έργων Αιολικής Ενέργειας Ενότητα Ανάλυσης Έργου Μικρών Υδροηλεκτρικών Ενότητα Ανάλυσης Φωτοβολταϊκών Έργων Στοιχείο Ανάλυσης Έργων Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Ενότητα Ανάλυσης Έργων Θερμότητας από Βιομάζα Ενότητα Ανάλυσης Έργου Ηλιακής Θέρμανσης Αέρα Ενότητα Ανάλυσης Έργου Ηλιακής Θέρμανσης Νερού Ενότητα Ανάλυσης Έργων Παθητικής Ηλιακής Θέρμανσης Ενότητα Ανάλυσης Έργου Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας

4 Disclaimer This publication is distributed for informational purposes only and does not necessarily reflect the views of the Government of Canada nor constitute an endorsement of any commercial product or person. Neither Canada, nor its ministers, officers, employees and agents make any warranty in respect to this publication nor assume any liability arising out of this publication. Minister of Natural Resources Canada

5 Εισαγωγή στη Λογισμική Μονάδα Ανάλυσης Έργων Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Επισκόπηση σεμιναρίου Υφιστάμενη Κατάσταση Τεχνολογιών Καθαρής Ενέργειας Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας με το Λογισμικό RETScreen Ανάλυση Εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου με το Λογισμικό RETScreen Οικονομική ανάλυση και ανάλυση κινδύνου με το Λογισμικό RETScreen Περίληψη

6

7 Εισαγωγή στην Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Η Ανάλυση Έργων καθαρής Ενέργειας αποτελεί ένα σεμινάριο βασισμένο σε μελέτες περιπτώσεων για επαγγελματίες και φοιτητές πανεπιστημίων οι οποίοι επιθυμούν να μάθουν πως θα βελτιώσουν την ανάλυση της τεχνικής και οικονομικής βιωσιμότητας πιθανών έργων καθαρής ενέργειας Minister of Natural Resources Canada RETScreen International Κέντρο Υποστήριξης Αποφάσεων Καθαρής Ενέργειας Ανάπτυξη εργαλείων τα οποία διευκολύνουν υπεύθυνους στο σχεδιασμό, τη λήψη αποφάσεων, και τη βιομηχανία στην εξέταση ενεργειακά αποδοτικών τεχνολογιών και τεχνολογιών ΑΠΕ (RETs) στο κρίσιμο σημείο της αρχικής φάσης σχεδιασμού. Τα εργαλεία μειώνουν σημαντικά το κόστος αξιολόγησης πιθανών έργων Τα εργαλεία αυτά διανέμονται δωρεάν παγκοσμίως σε χρήστες μέσω του Διαδικτύου και με CD-ROM Εκπαιδευτική & Τεχνική Υποστήριξη παρέχεται μέσω ενός διεθνούς δικτύου εκπαιδευτών RETScreen. Βιομηχανικά προϊόντα και υπηρεσίας είναι διαθέσιμα μέσω μιας διαδικτυακής Αγοράς Προϊόντων και Υπηρεσιών Minister of Natural Resources Canada Χρησιμότητα σεμιναρίου Βιώσιμες εφαρμογές καθαρής ενέργειας Solarwall Κτίριο Διαμερισμάτων Μελέτες βιωσιμότητας υψηλής ποιότητας και χαμηλού κόστους με το λογισμικό RETScreen Στέγαση, Botswana Αναφορά Φωτογραφίας : Enermodal Αναφορά Φωτογραφίας : Vadim Belotserkovsky Minister of Natural Resources Canada

8 Δομή Σεμιναρίου Εισαγωγή στην Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας Ανάλυση Έργων Αιολικής Ενέργειας Ανάλυση Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων Ανάλυση Έργων Φωτοβολταϊκών Ανάλυση Έργων Συμπαραγωγής θερμότητας και ηλεκτρισμού. Ανάλυση Έργων Θέρμανσης με Βιομάζα Ανάλυση Έργων ηλιακής θέρμανσης με αέρα Ανάλυση Έργων ηλιακής θέρμανσης με νερό Ανάλυση Έργων παθητικής ηλιακής θέρμανσης Ανάλυση Έργων Αντλίας Θερμότητας με πηγή το έδαφος Ανάλυση Έργων Κλιματισμού Minister of Natural Resources Canada Υλικά Σεμιναρίου Διάθεση χωρίς χρέωση : Minister of Natural Resources Canada

9 Λογισμικό & Δεδομένα Λογισμικό Ανάλυσης Διεθνών Έργων Καθαρής Ενέργειας RETScreen Μοντέλα Τεχνολογιών Καθαρής Ενέργειας Διεθνή Δεδομένα Παραγωγής Προμηθευτές εξοπλισμού Διεθνή Μετεωρολογικά Δεδομένα σταθμοί παρακολούθησης εδάφους Δορυφορικά δεδομένα Μετεωρολογίας Εδάφους και Ηλιακής Ενέργειας της NASA Διασυνδεδεμένος χρήστης και Εγχειρίδιο Minister of Natural Resources Canada Εκπαιδευτικό Υλικό Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Διαφάνειες παρουσίασης Ηλιακός Συλλέκτης Νερού Κοινοτική πισίνα Ηλεκτρονικό εργαλείο εκμάθησης Ομιλία Σημειώσεις ομιλιτή Ηλεκτρονικό Εγχειρίδιο & Μελέτες Περιπτώσεων Minister of Natural Resources Canada Ηλεκτρονικό Εγχειρίδιο & Μελέτες Περιπτώσεων Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας: : RETScreen Τεχνικές Μελέτες & Περιπτώσεις Ηλεκτρονικό εγχειρίδιο πανεπιστημιακού επιπέδου και για επαγγελματίες Υπόβαθρο σε Τεχνολογίες Λεπτομερής Περιγραφή αλγορίθμων RETScreen 60+ διεθνείς μελέτες περιπτώσεων πραγματικών έργων Διαθέσιμα χωρίς χρέωση σε Αγγλικά & Γαλλικά Minister of Natural Resources Canada

10 Αγορά Προϊόντων και Υπηρεσιών & Ημερολόγιο Διαδικτυακή Αγορά Προϊόντων και Υπηρεσιών Σύνδεση βιομηχανίας & πελατών στο δίκτυο Αναζήτηση ανά θέμα, τεχνολογία & περιοχή Παραδείγματα: Προμηθευτές εξοπλισμού, ΦΒ, Νότιος Αμερική Προμηθευτές υπηρεσιών, αιολική ενέργεια, Ευρώπη Δημόσια & Ιδιωτικά Forums Διαδικτύου Διαδικτυακό εκπαιδευτικό ημερολόγιο και καταχώρηση Minister of Natural Resources Canada Εισαγωγική Διαδικτυακή Λειτουργική Μονάδα Επισκόπηση Σεμιναρίου (ολοκληρωμένο) Υφιστάμενη Κατάσταση Καθαρών Ενεργειακών Τεχνολογιών Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας με το λογισμικό RETScreen Ανάλυση Εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου με το λογισμικό RETScreen Ανάλυση Οικονομικών και Κινδύνου με το λογισμικό RETScreen Περίληψη Κέντρο Ενεργειακών Τεχνολογιών CANMET - Varennes Minister of Natural Resources Canada

11

12

13 Υφιστάμενη Κατάσταση Καθαρών Ενεργειακών Τεχνολογιών Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Αιολικό Πάρκο Παθητική Ηλιακή Κατοικία Αναφορά Φωτογραφίας: Nordex Gmbh Αναφορά Φωτογραφίας: McFadden, Pam DOE/NREL Στόχοι Ενημέρωση σχετικά με τις ΑΠΕ (RETs) και μέτρα ενεργειακής απόδοσης Αγορές Τυπικές Εφαρμογές Ηλεκτροπαραγωγή από απορριπτόμενη ξυλεία Αναφορά Φωτογραφίας: Warren Gretz, NREL PIX Φωτοβολταϊκά και Ηλιακή θέρμανση Νερού Αναφορά Φωτογραφίας: Vadim Belotserkovsky Ορισμοί Τεχνολογίες Καθαρής Ενέργειας Ενεργειακή Απόδοση Χρήση λιγότερων ενεργειακών πόρων για την κάλυψη των ίδιων ενεργειακών αναγκών Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Χρήση μη-εξαντλούμενων φυσικών πόρων για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών 100% Ενεργειακή Ζήτηση 75% 50% 25% Υπερ-μονωμένο Σπίτι Παθητικής Ηλιακής Ενέργειας Αναφορά Φωτογραφίας: Jerry Shaw 0% Παραδοσιακά Αποδοτικά Αποδοτικά & ΑΠΕ 1

14 Λόγοι για Καθαρές Ενεργειακές Τεχνολογίες Περιβαλλοντικά Κλιματική αλλαγή Τοπική ρύπανση Οικονομικά Κοινωνικά Κόστος κύκλου ζωής Εξάντληση ορυκτών καυσίμων Δημιουργία θέσεων εργασίας Μειωμένη διαρροή τοπικού Αύξηση ενεργειακής ζήτησης (x3 μέχρι το 2050) Κόστος ηλεκτρισμού ( US/kWh) Αιολική Ενέργειας: Κόστος Παραγωγής ηλεκτρισμού Έτη Πηγή: National Laboratory Directors for the U.S. Department of Energy (1997) Κοινά Χαρακτηριστικά Καθαρών Ενεργειακών Τεχνολογιών Σε σχέση με τις συμβατικές τεχνολογίες: Χαρακτηριστικά υψηλότερα αρχικά κόστη Γενικά χαμηλότερα λειτουργικά κόστη Περιβαλλοντικά «καθαρότερες» Συχνά οικονομικά αποδοτικές βάσει ανάλυσης κόστους κύκλου ζωής Συνολικό κόστος ενός συστήματος το οποίο παράγει ή καταναλίσκει Ενέργεια Συνολικό κόστος Συνολικό κόστος κόστος αγοράς = κόστος αγοράς + ετήσιο κόστος καυσίμου και Σ&Λ + σημαντικά κόστη επιθεώρησης + κόστος παροπλισμού + κόστος χρηματοδότησης + κλπ. 2

15 Τεχνολογίες ΑΠΕ για παραγωγή Ηλεκτρισμού Τεχνολογία Αιολικής Ενέργειας & Εφαρμογές Άνεμος Πτερύγια Ρότορα Άτρακτος με κιβώτιο ταχυτήτων και γεννήτρια Απαιτούνται ευνοϊκοί άνεμοι (>4 m/s στα 10 m) Παραλιακές περιοχές, στρογγυλεμένες κορυφογραμμές, ανοιχτές πεδιάδες Εφαρμογές: Ύψος Πλήμνης Πυλώνας Άνεμος Κεντρικό Δίκτυο Warren Gretz, NREL PIX Απομονωμένο Δίκτυο Phil Owens, Nunavut Power Εκτός Δικτύου Southwest Windpower, NREL PIX Αγορά Αιολικής Ενέργειας Ετήσιες Εγκαταστάσεις Ανεμογεννητριών Παγκοσμίως Παγκοσμίως εγκατεστημένη ισχύς (2003): MW (~20,6 εκατ.οικίες με kwh/οικία/έτος και 30% συντελεστή δυναμικού MW Γερμανία: Ισπανία: ΗΠΑ: Δανία: MW MW MW MW MW μέχρι το 2007 (προβλεπόμενη) Πηγή: Danish Wind Turbine Manufacturers Association, BTM Consult, World Wind Energy Association, Renewable Energy World 3

16 Τεχνολογία Μικρών Υδροηλεκτρικών & Εφαρμογές Αγωγός πτώσης Δίκτυο ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Φράγμα Κορυφή στάθμης Υπερχειλιστής Σταθμός Ισχύος Τύποι Έργων: Δεξαμενές Σε ροή ποταμού Εφαρμογές: Διασυνδεδεμένο Απομονωμένο δίκτυο Εκτός δικτύου Στρόβιλος Francis Γεννήτρια Στρόβιλος Αγωγός απαγωγής Αυλάκι απαγωγής Αγορά Μικρών Υδροηλεκτρικών 19% του παγκόσμιου ηλεκτρισμού παράγεται από μεγάλα & μικρά υδροηλεκτρικά. Παγκοσμίως: MW σε ανάπτυξη (μέγεθος σταθμού < 10 MW) Πρόβλεψη: έως MW μέχρι το 2020 Κίνα: υφιστάμενα πάρκα (μέγεθος σταθμού< 25 MW) MW σε ανάπτυξη επιπλέον MW οικον. εφικτά Ευρώπη: MW σε ανάπτυξη επιπλέον MW οικον. εφικτά Καναδάς: MW ήδη εγκατεστημένα επιπλέον MW οικον. εφικτά Μικρός Υδροηλεκτρικός Σταθμός Πηγή: ABB, Renewable Energy World και International Small Hydro Atlas Τεχνολογία & Εφαρμογές Φωτοβολταϊκών (ΦΒ) Διάταξη ΦΒ Οικιακό Σύστημα ΦΒ Κεντρικός Σταθμός ΦΒ Κατανεμητής Ισχύος Μετρητής Αποκεντρωμένη Παραγωγή Μετρητής Αναφορά Φωτογραφίας: Tsuo, Simon DOE/NREL Ηλεκτρικό Δίκτυο Συσσωρευτής Φωτισμός Άντληση Νερού με ΦΒ Δίκτυα ΦΒ ενσωματωμένα σε κτίρια Αναφορά Φωτογραφίας: Strong, Steven DOE/NREL 4

17 Αγορά Φωτοβολταικών Ετήσιες Εγκαταστάσεις ΦΒ παγκοσμίως Παγκοσμίως εγκατεστημένη ισχύς (2003): MW (~1,2 εκατ. Οικίες με kwh/οικία/έτος) 32% αύξηση σε αποστολές το MWp Πηγή: PV News Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού & Θερμότητας (ΣΗΘ) Ταυτόχρονη παραγωγή δύο ή περισσότερων τύπων χρήσιμης ενέργειας από μία και μόνο ενεργειακή πηγή (ονομαζόμενη και «Συμπαραγωγή») Απόδοση ανάκτησης θερμότητας (55/70) = 78,6% Συνολική απόδοση ((30+55)/100) = 85,0% Απαέρια 15 μονάδες ΛΑΘ Θερμότητα 55 μονάδες Φορτίο Θερμότητας Θερμότητα + Καυσαέρια Καύσιμο 70 μονάδες Ισχύς 100 μονάδες Σύστημα Ισχύος Γεννήτρια 30 μονάδες Φορτίο Ισχύος Εφαρμογές Συμπαραγωγής ηλεκτρισμού & θερμότητας, Καύσιμα & Εξοπλισμός Διάφορες Εφαρμογές Διάφορα Καύσιμα Κύκλος Συλλογής Αερίων ΧΥΤΑ Παραγωγή ατμού Διεργασία Σύστημα δικτύου δέσμευσης Συμπιεστής Ψύκτης / Αφυγραντής Φίλτρο Παραγωγή ηλεκτρισμού Πυρσός Βιομάζα για ΣΗΘ Αναφορά Φωτογραφίας: Gretz, Warren DOE/NREL Αναφορά Φωτογραφίας: Gaz Metropolitan Ποικίλος Εξοπλισμός Εμβολοφόρος μηχανή για ηλεκτροπαραγωγή Αναφορά Φωτογραφίας: Rolls-Royce plc 5

18 Εφαρμογές Συμπαραγωγής ηλεκτρισμού & θερμότητας Απλά κτίρια Εμπορική και Βιομηχανική χρήση Πολλαπλά Κτίρια Συστήματα Τηλε-θέρμανσης (-ψύξης)) (π.χ.( κοινότητες) Βιομηχανικές Διεργασίες ΣΗΘ στο Δημαρχείο του Kitchener Αναφορά Φωτογραφίας: Urban Ziegler, NRCan ΣΗΘ με αέριο ΧΥΤΑ για σύστημα Τηλε-θέρμανσης, Σουηδία Αναφορά Φωτογραφίας: Urban Ziegler, NRCan Μικρο-Τουρμπίνα σε Θερμοκήπιο Αναφορά Φωτογραφίας: Urban Ziegler, NRCan Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού&θερμότητας Τύποι Καυσίμου Ανανεώσιμα καύσιμα Απορριπτόμενη ξυλεία Αέριο ΧΥΤΑ (LFG) Βιοαέριο Αγροτικά παρα-προϊόντα Μελάσα Ενεργειακές καλλιέργειες, κλπ. Ορυκτά καύσιμα Φυσικό Αέριο Ντήζελ κλπ. Γεωθερμία Υδρογόνο Βιομάζα για ΣΗΘ Γεωθερμική πηγή Αναφορά Φωτογραφίας: Gretz, Warren DOE/NREL Αναφορά Φωτογραφίας: Joel Renner, DOE/ NREL PIX Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού&θερμότητας Εξοπλισμός & Τεχνολογίες Εξοπλισμός Ψύξης Συμπιεστές Ψύκτες Απορρόφησης Ελεύθερη ψύξη Ηλεκτροπαραγωγή Αεριοστρόβιλος Αεριοστρόβιλος συνδ. κύκλου Ατμοστρόβιλος Εμβολοφόρος μηχανή Κυψέλη καυσίμου κλπ. Εξοπλισμός Θέρμανσης Λέβητες Ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας Αεριοστρόβιλος Αναφορά Φωτογραφίας: Rolls-Royce plc Εξοπλισμός Ψύξης Αναφορά Φωτογραφίας: Urban Ziegler, NRCan 6

19 Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού&θερμότητας Αγορά Περιοχή Καναδάς ΗΠΑ Κίνα Ρωσία Γερμανία ΗΒ Βραζιλία Ινδία Ν. Αφρική Παγκοσμίως Δυναμικό 12 GW 67 GW 32 GW 65 GW 11 GW 4,99 GW 2,88 GW 4,11 GW 0,55 GW 247 GW Πηγή: World Survey of Decentralized Energy 2004, WADE Σχόλια Κυρίως σε χαρτοβιομηχανία & βιομ.πετρελαίου Ραγδαίως αναπτυσσόμενη, πολιτική υποστήριξη για ΣΗΘ Επικρατεί η ΣΗΘ με καύσιμο άνθρακα Περίπου 30% του ηλεκτρισμού από ΣΗΘ Αναπτυσσόμενη αγορά για δημοτική ΣΗΘ Σημαντικά κίνητρα για ΑΠΕ ΑΕ συνδυασμένες με εκτός δικτύου εγκαταστάσεις Κυρίως ΣΗΘ με ζαχαροκάλαμο σε μύλους ζάχαρης Αντικαθίσταται κυρίως η ηλεκτροπαραγωγή με καύσιμο άνθρακα. Αναμενόμενη αύξηση : 10 GW ανά έτος Ανανεώσιμη Ενέργεια Τεχνολογίες Θέρμανσης & Ψύξης Τεχνολογία & Εφαρμογές Θερμότητας από Βιομάζα Τσίπ Ξύλου Ελεγχόμενη καύση ξύλου, αγροτικών υπολειμμάτων, κοινοτικών απορριμμάτων, κλπ. για την παροχή θερμότητας Απλά κτίρια και/ή Τηλε-θέρμανση (-ψύξη) Αναφορά Φωτογραφίας: Wiseloger, Art DOE/NREL Σταθμός Θερμότητας Αναφορά Φωτογραφίας: Oujé-Bougoumou Cree Nation 7

20 Αγορά Θερμότητας από Βιομάζα Παγκοσμίως: Η καύση βιομάζας παρέχει 11% της παγκόσμιας συνολικής Πρωτογενούς Παροχής Ενέργειας (ΠΠΕ) Άνω των 20 GW th ελεγχόμενων συστημάτων καύσης για θέρμανση Αναπτυσσόμενες Χώρες: Μαγείρεμα, θέρμανση Όχι πάντα βιώσιμη Αφρική: 50% της ΠΠΕ Ινδία: 39% της ΠΠΕ Κίνα: 19% της ΠΠΕ Νέες New Εγκαταστάσεις Installations of Μικρής Small Αναπτυγμένες Χώρες: Κλίμακας Scale (<100 kw) Biomass Θερμότητα, ηλεκτρισμός, ξυλόσομπες Συστημάτων Θέρμανσης από Heating Systems in Austria Βιομάζα στην Αυστρία Φινλανδία: 19% της ΠΠΕ Σουηδία: 16% της ΠΠΕ Αυστρία: 9% της ΠΠΕ Δανία: 8% της ΠΠΕ 0 Καναδάς: 4% της ΠΠΕ ΗΠΑ: 68% όλων των ΑΠΕ Πηγή: IEA Statistics Renewables Information 2003, Renewable Energy World 02/ Εστία καύσης Φωτογραφία: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST Πηγή: Ingwald Obernberger citing the Chamber of Agriculture and Forestry, Lower Austria Τεχνολογία & Εφαρμογές Ηλιακής Θέρμανσης με αέρα Συλλέκτης χωρία κάλυμμα για προθέρμανση του αέρα. Ψυχρός αέρας θερμαίνεται κατά το πέρασμα από μικρές οπές στη μεταλλική απορροφητική πλάκα (Solarwall TM ). Ανεμιστήρας κυκλοφορεί τον θερμαινόμενο αέρα μέσω του κτιρίου. Διάτρητο ηλιακό πλαίσιο Φρέσκος Αέρας Επιτοίχιο στόμιο προσαγωγής Ανεμιστήρας Αγορά Ηλιακής θέρμανσης με αέρα Προθέρμανση αέρα εξαερισμού για κτίρια με υψηλές απαιτήσεις σε καθαρό αέρα Και για ξήρανση συγκομιδής Ανταγωνιστικό κόστος για νέα κτίρια ή μεγάλες ανακαινίσεις Βιομηχανικά Κτίρια Αναφορά Φωτογραφίας: Conserval Engineering Ηλιακή Ξήρανση Συγκομιδής Αναφορά Φωτογραφίας: Conserval Engineering 8

21 Τεχνολογία & Εφαρμογές Ηλιακής θέρμανσης με αέρα Συλλέκτες με υάλινο κάλυμμα και χωρίς Αποθήκευση νερού (δεξαμενή ή πισίνα) Εμπορικά/ Ιδρυμάτων Κτίρια και Πισίνες Υδρο κουλτούρα - Salmon Hatchery Αγορά Ηλιακής Θέρμανσης με Νερό Περισσότερο από 30 εκ.. m 2 συλλεκτών παγκοσμίως Ευρώπη: 10 εκ. m 2 συλλεκτών σε λειτουργία Ετήσιοςρυθμόςανάπτυξης: 12% Γερμανία, Ελλάδα και Αυστρία Στόχος για το 2010: 100 εκ. m 2 Ισχυρή παγκόσμια αγορά για ηλιακούς συλλέκτες για πισίνες Στα Barbados υπάρχουν συστήματα Πηγή: Renewable Energy World, Oak Ridge National Laboratory Κατοικίες και Πισίνες Κατοικίες Αναφορά Φωτογραφίας: Chromagen Τεχνολογία & Εφαρμογές Παθητικής Ηλιακής Θέρμανσης Παροχή 20-50% της απαιτούμενης θέρμανσης χώρων την εποχή θέρμανσης Χειμώνας Καλοκαίρι Διαθέσιμα ηλιακά «κέρδη» μέσω παραθύρων υψηλής απόδοσης με προσανα- τολισμό προς τον ισημερινό Παθητική Ηλιακή Θέρμανση Διαμερισμάτων Αποθήκευση θερμότητας στην κτιριακή δομή Χρήση σκίασης για τη μείωση του καλοκαιρινού «κέρδους» θερμότητας Πηγή: Fraunhofer ISE (from Siemens Research and Innovation Website) 9

22 Αγορά Παθητικής Ηλιακής Θέρμανσης Ως αποδοτικά παράθυρα χρησιμοποιούνται τα ηλιακά παθητικά τυπική πρακτική σήμερα Για νέες κατασκευές μηδενική μέχρι χαμηλή αύξηση κόστους Παράθυρα υψηλότερης απόδοσης Προσανατολισμός κτιρίου Σωστή σκίαση Κατοικίες Εμπορικά Κτίρια Αναφορά Φωτογραφίας: Gretz, Warren DOE/NREL Ανταγωνιστικό κόστος για νέα κτίρια και ανακατασκευές Αναφορά Φωτογραφίας: DOE/NREL Τεχνολογία & Εφαρμογές Αντλίας Θερμότητας με πηγή το έδαφος Κάθετος βρόγχος εδάφους Θέρμανση και ψύξη χώρων/νερού νερού Ο ηλεκτρισμός λειτουργεί βάσει κύκλου συμπιεστής ατμών Η θερμότητα λαμβάνεται από το έδαφος τον χειμώνα και απορρίπτεται στο έδαφος το καλοκαίρι Οριζόντιος βρόγχος εδάφους Αγορά Αντλιών Θερμότητας με πηγή το έδαφος GSHP Κατοικιών Κόσμος: μονάδες εγκατεστημένες Συνολική ισχύς MW th Ετήσιος ρυθμός αύξησης: 10% ΗΠΑ: : εγκαταστάσεις ετησίως Σουηδία, Γερμανία, Ελβετία: οι μεγάλες Ευρωπαϊκές αγορές Ιδρύματα, Εμπορικά και Βιομηχανικά κτίρια Καναδάς: μονάδες κατοικίας βιομηχανικές και εμπορικές μονάδες 435 MW th εγκατεστημένα Αναφορά Φωτογραφίας: Geothermal Heat Pump Consortium (GHPC) DOE/NREL 10

23 Άλλες εμπορικές τεχνολογίες καθαρής ενέργειας Καύσιμα: αιθανόλη και βιο-ντήζελ Αποδοτικά Συστήματα Κλιματισμού Ασύγχρονοι κινητήρες Ημερήσιος φωτισμός & αποδοτικά συστήματα φωτισμού Ανάκτηση θερμότητας εξαερισμού Άλλα Εφοδιασμός με αγροτικά υπολείμματα ως καύσιμο Αναφορά Φωτογραφίας: David and Associates DOE/NREL Αποδοτική Ψύξη σε Παγοδρόμιο Ημερήσιος φωτισμός & Αποδοτικός Φωτισμός Αναφορά Φωτογραφίας: Robb Williamson/ NREL Pix Αναπτυσσόμενες Τεχνολογίες Καθαρής Ενέργειας Ηλιακή-Θερμική Ενέργεια Ωκεάνια-θερμική Ενέργεια Παλιρροιακή ενέργεια Ηλιακός Σταθμός παραβολικών συλλεκτών Αναφορά Φωτογραφίας: Gretz, Warren DOE/NREL Ωκεάνιο υφιστάμενο Δυναμικό Ενέργεια κυμάτων κλπ. Ηλιακός Σταθμός κεντρικού πύργου Αναφορά Φωτογραφίας: Sandia National Laboratories DOE/NREL Συμπεράσματα Υφίστανται οικονομικά αποδοτικές δυνατότητες Parks Canada Υβριδικό Σύστημα αιολικών-φβ (Αρκτική 81 N) Πολλές περιπτώσεις επιτυχίας Αναπτυσσόμενες αγορές Αναφορά Φωτογραφίας: Michael Ross Renewable Energy Research Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ενεργειακά αποδοτικές δυνατότητες είναι διαθέσιμες Εγκατάσταση Ανεμογεννήτριας 600 kw Αναφορά Φωτογραφίας: Nordex Gmbh Τηλέφωνο με ΦΒ Αναφορά Φωτογραφίας: Price, Chuck 11

24 Ερωτήσεις? 12

25

26

27 Ανάλυση Έργων Καθαρής Ενέργειας με το λογισμικό RETScreen Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Πέντε βήματα Πρότυπης Ανάλυσης Ενεργειακό Μοντέλο Ανάλυση Κόστους Ανάλυση ΑΤΘ Χρηματοοικονομική Περίληψη Ανάλυση Ευαισθησίας & Κινδύνου προαιρετικός προαιρετικός Πατήστε στους μπλε συνδέσμους ή την εικόνα για πρόσβαση στα δεδομένα Χρηματορροή Έργου Υπο-Φυλλο(α) Εργασίας Έτοιμος για μια απόφαση Στόχοι Επεξήγηση ρόλου προκαταρκτικών μελετών σκοπιμότητας Περιγραφή λειτουργίας του λογισμικού RETScreen Επίδειξη του τρόπου με τον οποίο το RETScreen διευκολύνει τον εντοπισμό και την αξιολόγηση πιθανών έργων Διαδικασία Εφαρμογής Ενεργειακού Έργου Προκαταρκτική Ανάλυση Σκοπιμότητας Ανάλυση Σκοπιμότητας Ανάπτυξη & Σημαντικά εμπόδια Μελέτη Σχεδιασμού Κατασκευή & Έργα καθαρής ενέργειας που δεν θέση σε σε συνηθίζεται να λαμβάνονται λειτουργία υπόψη εκ των προτέρων! 1

28 Ερωτήσεις Ποιο είναι το αποδεκτό επίπεδο ακρίβειας για την εκτίμηση του κόστους ενός έργου ; Πόσο κοστίζουν συνήθως αυτές οι μελέτες ; Δίλημμα για την Ακρίβεια έναντι του Κόστους Επένδυσης Μελέτη σκοπιμότητας, ακρίβεια +/- 15% έως 25% Προ-μελέτη σκοπιμότητας, ακρίβεια +/- 40% έως 50% 100 $ έως $! Χρόνος Πότε πρέπει να αξιολογούνται τεχνολογίες καθαρής ενέργειας ; Προκαταρκτική Ανάλυση Σκοπιμότητας Ανάλυση Σκοπιμότητας Προκαταρκτικές Μελέτες Σκοπιμότητας Απαίτηση για ενεργειακό σύστημα Νέα κατασκευή ή προγραμματιζόμενη ανακαίνιση Υψηλά συμβατικά ενεργειακά κόστη Ενδιαφέρον από επενδυτές Πιθανές εγκρίσεις Διαθέσιμο Κεφάλαιο & χρηματοδότηση Καλές τοπικές πηγές καθαρής ενέργειας, κλπ. 2

29 Βιωσιμότητα Έργου (Πάρκο Αιολικής Ενέργειας) Βασίζεται σε διάφορους παράγοντες Πηγή ενέργειας διαθέσιμη στο χώρο του έργου (π.χ. Ταχύτητα ανέμου) Ανεμογεννήτρια & Πυλώνας Επίδοση Εξοπλισμού (π.χ. Καμπύλη ισχύος ανεμογεννήτριας) Αρχικά κόστη έργου (π.χ. ανεμογεννήτριες, πυλώνες, μελέτη) Πιστώσεις βασικής περίπτωσης (π.χ. Γεννήτριες ντίζελ για απομονωμένες περιοχές) Συνεχή και περιοδικά κόστη έργου (π.χ. Καθαρισμός πτερύγων ανεμογεννητριών) Βιωσιμότητα Έργου (Πάρκο Αιολικής Ενέργειας) Βασίζεται σε διάφορους παράγοντες -συνέχεια Αποφυγή κόστους ενέργειας (π.χ. γενική τιμή ηλεκτρισμού) Χρηματοδότηση (π.χ. χρέους λόγος & διάρκεια, επιτόκιο) Φόροι σε εξοπλισμό & εισόδημα (ή εξοικονόμηση) Περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά υποκαθιστούμενης ενέργειας (π.χ. άνθρακας, φ.αέριο, πετρέλαιο, Μ.Υδρο/κα, πυρηνική) Περιβαλλοντικές πιστώσεις και/ή επιδοτήσεις Αναφορά Φωτογραφίας: Middelgrunden Wind Turbine Co-operative (π.χ. Πράσινες τιμές, ποσοστώσεις ΑΘ, επιχορηγήσεις) Προσδιορισμός του «οικονομικά αποδεκτού» από τον υπεύθυνο λήψης αποφάσεων (π.χ. Περίοδος αποπληρωμής, IRR, NPV, κόστος παραγωγής ενέργειας) Αιολική Ενέργεια Προς τι η χρήση του RETScreen ; Απλοποιούνται οι προκαταρκτικές αξιολογήσεις Απαιτούνται σχετικά λίγα δεδομένα από τον χρήστη Υπολογίζει αυτόματα βασικούς τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες Το κόστος ανέρχεται στο 1/10 του ποσού άλλων μεθόδων αξιολόγησης Τυποποιημένες διαδικασίες επιτρέπουν αντικειμενικές συγκρίσεις Αυξάνεται το δυναμικό για επιτυχή εφαρμογή έργων καθαρής ενέργειας 3

30 Διαπίστευση RETScreen - Παραδείγματα Όλα τα μοντέλα διαπιστεύονται μετά από σύγκριση των δεδομένων παρακολούθησης με αυτά του κατασκευαστή 160 HOMER 140 RETScreen 120 Απόδοση (%) 100% 80% 60% 40% 20% 0% RETScreen Κατασκευαστής Καμπύλες Απόδοσης Υδροστροβίλων RETScreen έναντι Κατασκευαστή 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ποσοστό παροχής ροής PV Ισχύς Power ΦΒ (kwh) Ιαν Jan Φεβ Feb Μαρτ Mar Απρ Apr May Μαι Ιουν Jun Ιουλ Jul Αυγ Aug Σεπτ Sep Οκτ Oct Νοε Nov Dec Δεκ Μήνας Month Σύγκριση Παραγωγής ΦΒ Ενέργειας υπολογιζόμενη με RETScreen και HOMER και/ή μετά από σύγκριση με ωριαία εργαλεία προσομοίωσης. Επίδειξη λογισμικού RETScreen (Παράδειγμα έργου Αιολικής Ενέργειας) Πέντε βήματα Πρότυπης Ανάλυσης Ενεργειακό Μοντέλο Ανάλυση Κόστους Ανάλυση ΑΤΘ Χρηματοοικονομική Περίληψη Ανάλυση Ευαισθησίας & Κινδύνου προαιρετικός προαιρετικός Πατήστε στους μπλε συνδέσμους ή την εικόνα για πρόσβαση στα δεδομένα Χρηματορροή Έργου Υπο-Φυλλο(α) Εργασίας Έτοιμος για μια απόφαση Ολοκληρωμένα Χαρακτηριστικά Μετεωρολογικά Δεδομένα Δεδομένα Παραγωγής Online Εγχειρίδιο Εκπαιδευτικό Σεμινάριο Μηχανολογικό Εγχειρίδιο Περιπτώσεις εφαρμογής Online Αγορά Διαδυκτιακά Forums 4

31 Κωδικοποίηση Χρώματος κελιών Κελιά Εισόδου και Εξόδου white Λευκό Έξοδος Μοντέλου υπολογίζονται από το μοντέλο Κίτρινο yellow Είσοδος από Χρήστη Απαιτείται για το τρέξιμο του μοντέλου Γαλάζιο blue Είσοδος από Χρήστη Απαιτείται για το τρέξιμο του μοντέλου Διαθέσιμη Online βάση δεδομένων grey Γκρι Είσοδος από Χρήστη Μόνο για λόγους αναφοράς Δεν απαιτείται για να τρέξει το μοντέλο 5

32 6

33 7

34 Λογισμικό RETScreen Μέθοδος Οικονομικής Ανάλυσης Σύγκριση: Βασική Περίπτωση έναντι Προτεινόμενης περίπτωσης Συμβατικό σύστημα έναντι Συστήματος καθαρής ενέργειας Παράδειγμα: Τυπικό κέλυφος κτιρίου με siding και θέρμανση αέρα με φ.αέριο έναντι Solarwall με ηλιακή θέρμανση αέρα συν την συμβατική θέρμανση αέρα με φ. αερίου Yellowknife School Solarwall Υπό Κατασκευή Αναφορά Φωτογραφίας: Arctic Energy Alliance 8

35 Επίδειξη Λογισμικού Έργο 20 MW Αιολικής Ενέργειας Είσοδος/Έξοδος (RETScreen ) Τοποθεσία Έργου: Ταχύτητα Ανέμου: Μείωση εκπομπών ΑΤΘ.: Κόστος Ανεμμογεννήτριας: Πίστωση παραγωγής ΑΠΕ: Πιστώσεις ΑΤΘ (σταθμός άνθρακα): Περίοδος χρέους: Θετική Χρηματοροή: Επιστροφή Επένδυσης: Σενάριο #1 (Εμπορικός Σταθμός) Kalgary, AB 4,4 μ/δ tco 2 /έτ $/kw 0 $/kwh 0 $/τον 10 έτη 42,7 έτη - 7,1% Σενάριο # 2 (Πράσινος Σταθμός) Pincher Creek, AB Lethbridge 7,0 0 m/δ tco 2 /έτ 1.000/kW 0, $/kwh 5 $/τον 15 έτη 5,2 έτη 22,8% Επίδειξη Λογισμικού Σενάριο 1 Σενάριο #1 (Εμπορικός Σταθμός) Calgary, AB 4,4 μ/δ $/kw $ έτ 0 $/kwh 0 $/τον 10 έτη 42,7 έτη - 7,1% Επίδειξη Λογισμικού Ταχύτητα Ανέμου & Μείωση εκπομπών ΑΤΘ Σενάριο # 1a (Πράσινος Σταθμός) Pincher Creek, AB Lethbridge 7,0 μ/δ t CO2 /έτ 18,2 έτη 4,8% 9

36 Επίδειξη Λογισμικού Κόστος Ανεμογεννήτριας Σενάριο # 1b $/kw 16,5 έτη 6,5% Επίδειξη Λογισμικού Πίστωση παραγωγής ΑΠΕ Σενάριο # 1c 0, $/kwh 10,1 έτη 17,7% 7% Επίδειξη Λογισμικού Πιστώσεις εκπομπών ΑΤΘ Σενάριο # 1d 5 $/τον 7,5 έτη 20,1% 10

37 Επίδειξη Λογισμικού Περίοδος χρέους Σενάριο # 2 15 έτη 5,2 έτη 22,8% Ερωτήσεις? 11

38

39

40

41 Ανάλυση Εκπομπών Αερίων Του Θερμοκηπίου με το Λογισμικό RETScreen Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Αναφορά Φωτογραφίας: Environment Canada Στόχοι Εισαγωγή μεθοδολογίας για τον υπολογισμό μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (ΑΤΘ) Επίδειξη του μοντέλου Ανάλυσης Μείωσης Εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου RETScreen Τι πρέπει να υπολογισθεί ; Ετήσια μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου Βασική περίπτωση (τυπική συμβατική τεχνολογία) έναντι Προτεινόμενης περίπτωσης (τεχνολογία καθαρής ενέργειας) Μονάδες: τόνοι CO 2 ανά έτος Εκπομπές CH 4 και N 2 O μετατρεπόμενες σε ισοδύναμες εκπομπές CO 2 βάσει του παγκόσμιου δυναμικού θέρμανσης 1

42 Πως υπολογίζεται ; Ετήσια μείωση εκπομπών ΑΤΘ (τ CO2 ) = Βασική περίπτωση Παράγοντας εκπομπών ΑΤΘ (τ /MWh) CO2 - Προτεινόμενη περίπτωση Παράγοντας εκπομπών ΑΤΘ (τ /MWh) CO2 x Ετήσια αποδιδόμενη Ενέργεια τελικής χρήσης (MWh) Το RETScreen προσαρμόζει την ετήσια μείωση με υπολογισμό των απωλειών μεταφοράς και διανομής και τα κόστη συναλλαγών πιστώσεων ΑΤΘ (Έκδοση 3.0 ή ανώτερη) Μοντέλο Ανάλυσης Μείωσης Εκπομπών ΑΤΘ RETScreen Τυποποιημένη μεθοδολογία που αναπτύχθηκε από τη NRCan με το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ην. Εθνών (UNEP), το Κέντρο UNEP RISØ για την Ενέργεια, το Κλίμα και τη Βιώσιμη Ανάπτυξη (URC), και το Ταμείο της Παγκόσμιας Τράπεζας (PCF) Διαπιστευμένο από ομάδα εμπειρογνώμων της Κυβέρνησης και της Βιομηχανίας. Είδος Ανάλυσης Τυπική ανάλυση: Το RETScreen αυτόματα χρησιμοποιεί τυπικές τιμές της βιομηχανίας και της IPCC για: Παράγοντες ισοδυναμίας CO 2 για CH 4 και N 2 O Εκπομπές CO 2, CH 4, και N 2 O για κοινά καύσιμα Απόδοση για μετατροπή καυσίμου σε θερμότητα ή ηλεκτρισμό Εξατομικευμένη ανάλυση: ο χρήστης προσδιορίζει αυτές τις τιμές Εξειδικευμένη από το χρήστη (ανάλυση): ο χρήστης εισάγει άμεσα τους παράγοντες εκπομπών ΑΤΘ (Έκδοση 3.0 ή ανώτερη) Δεν προσδιορίζει καύσιμα και απόδοση μετατροπών 2

43 Προσδιορισμός σεναρίου Αναφοράς Διαφορετικά σενάρια αναφοράς για υπολογισμούς εκπομπών ΑΤΘ: Ιστορικό στατικό Σ.Α. (όλο το υπάρχον δυναμικό) Ιστορικό στατικό Σ.Α. βασιζόμενο σε πρόσφατες τάσεις Μελλοντικό στατικό Σ.Α. βασιζόμενο σε σχέδια επέκτασης ΜελλοντικόοριακόδυναμικόΣ.Α. Άλλα Το RETScreen επιτρέπει μια αλλαγή σεναρίου αναφοράς κατά τη διάρκεια του έργου (Έκδοση 3.0 ή ανώτερη) Μπορεί να βασιστεί σε διεθνείς, εθνικές ή περιοχές μικρότερες μιας χώρας Ακόμη υπό διαπραγμάτευση μέσω του Πρωτοκόλλου του Κιότο. Ο χρήστης πρέπει να είναι σε θέση να υπερασπιστεί την επιλογή σεναρίου αναφοράς και θα πρέπει να μην υπερεκτιμά την μείωση εκπομπών Το RETScreen υποστηρίζει το Πρωτόκολλο του Κιότο και Έργα CDM και JI Έργα Μηχανισμού Καθαρής Ανάπτυξης (CDM) : Βιομηχανοποιημένες χώρες ή εταιρείες που επενδύουν σε έργα μείωσης εκπομπών ΑΤΘ σε αναπτυσσόμενες χώρες κερδίζουν πιστώσεις από τα έργα αυτά Μικρής-κλίμακας κλίμακας έργα CDM μπορούν να χρησιμοποιήσουν απλοποιημένες μεθόδους σεναρίου Αναφοράς Έργα Ηλεκτρισμού 15 MW Έργα Εξοικονόμησης Ενεργειακής Απόδοσης 15 GWh ανά έτος Έργα Κοινής Εφαρμογής (JI) : Βιομηχανοποιημένες χώρες ή εταιρείες κερδίζουν πιστώσεις μείωσης εκπομπών επενδύοντας σε ένα έργο σε άλλη χώρα η οποία έχει στόχους μείωσης εκπομπών υπό το Πρωτόκολλο του Κιότο (δηλ. Χώρες του Παραρτήματος I) Σε χώρες με μεταβατικές οικονομίες Τα έργα CDM και JI πρέπει να επιδεικνύουν επιπλέον μείωση εκπομπών πέρα αυτών που επιτυγχάνονται στο σενάριο Αναφοράς. 3

44 Συμπεράσματα Το RETScreen υπολογίζει τις ετήσιες μειώσεις εκπομπών ΑΤΘ για ένα έργο καθαρής ενέργειας σε σύγκριση με ένα σύστημα βασικής περίπτωσης Προσιτό στο χρήστη, αλλά απαιτεί να προσδιορίζει ο χρήστης το σενάριο Αναφοράς προσεκτικά για μεγαλύτερα Έργα. Το μοντέλο λαμβάνει υπόψη κανόνες υπό το πρωτόκολλο του Κιότο στο επίπεδο της προ-μελέτης σκοπιμότητας. Για τη διατήρηση της αξιοπιστίας, ο χρήστης θα πρέπει να μην υπερεκτιμά την μείωση εκπομπών του προτεινόμενου έργου. Ερωτήσεις ; Αναφορά Φωτογραφίας: Environment Canada 4

45

46

47 Ανάλυση Οικονομικότητας και Κινδύνου με το λογισμικό RETScreen Σεμινάριο Ανάλυσης Έργων Καθαρής Ενέργειας Αναφορά Φωτογραφίας: Green Mountain Power Corporation/ NRELPix Στόχοι Εισαγωγή στη μεθοδολογία RETScreen για την αξιολόγηση της οικονομικής βιωσιμότητας ενός πιθανού έργου καθαρής ενέργειας Επισκόπηση σημαντικών οικονομικών παραμέτρων (εισόδου) Ανασκόπηση δεικτών-κλειδιά της οικονομικής βιωσιμότητας Εξέταση υποθέσεων για υπολογισμούς χρηματορροών Επισήμανση διαφορών μεταξύ αρχικού κόστους, απλής αποπληρωμής και δεικτών-κλειδιά για την οικονομικότητα Επίδειξη του Φύλου Εργασίας Οικονομικής Περίληψης του RETScreen Επίδειξη του τρόπου που τα κίνητρα, οι πιστώσεις από παραγωγή και από ΑΤΘ και οι φόροι μπορούν να ενσωματωθούν στην οικονομική ανάλυση Εισαγωγή στην ανάλυση ευαισθησίας και την ανάλυση κινδύνου με το RETScreen Επίδειξη του RETScreen φύλλου εργασίας ευαισθησίας και την ανάλυση κινδύνου (Έκδοση 3.0 ή ανώτερη) 1