ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥ ΡΗΤΙΝΗΣ

Transcript

1

2

3 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥ ΡΗΤΙΝΗΣ Οι μετασχηματιστές της MASTERGROUP ELETTROMECCANICA MAGLIANO: Αποτελούν την καλύτερη εναλλακτική και αξιόπιστη λύση καλύπτοντας όλο το φάσμα των βιομηχανικών και ενεργειακών εφαρμογών. Υψηλή ποιότητα κατασκεύης - μεγάλη δίαρκεια ζωής. Κατασκευασμένοι σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς πρότυπα CEI 14-4, IEC EN (ελαίου) και CEI 14-8, IEC EN (ρητίνης). Το εργοστήριο παραγωγής της MASTERGROUP ELETTROMECCANICA MAGLIANO είναι πιστοποιημένο κατά ISO 9001:2008 και ISO 14001:2004, αποδεικνύοντας την ποιότητα και την αξιοπιστία της διαδικασίας παραγωγής των μετασχηματιστών. Δυνατότητα διαμόρφωσης κατά παραγγελία, με την προσθήκη εξαρτημάτων για την κάλυψη εξειδικευμένων αναγκών. Γραπτή εγγυήση καλής λειτουργίας. Πλήρης τεχνική υποστήριξη. Η Technimat με 30ετή και πλέον εμπειρία στο χώρο της βιομηχανίας είναι ο αποκλειστικός αντιπρόσωπος και επίσημος διανομέας της MASTERGROUP ELETTROMECCANICA MAGLIANO. O σεβασμός και η συνέπεια προς τους πελάτες και τους συνεργάτες είναι οι βασικές αρχές της φιλοσοφίας της Technimat. Certificato Nr EL32 NORMA UNI EN ISO:9001:2008 Certificato Nr EL33 NORMA ISO 14001:2004 TECHNIMAT - Α.ΒΕΝΙΖΕΛΟΣ & ΣΙΑ Ο.Ε. Υψηλάντου 49, Ν. Ψυχικό, Αθήνα Τηλ: Κιν: Φαξ: a.venizelos@technimat.gr website: ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 1

4 Tιμή τεύχους: 1 λεπτό Tα ενυπόγραφα άρθρα δεν εκφράζουν κατ ανάγκη και την άποψη του Δελτίου Tεύχος 449, ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012 KΩΔIKOΣ ENTYΠOY 1127 IΔIOKTHΣIA: ΠANEΛΛHNIOΣ ΣYΛΛOΓOΣ ΔIΠΛΩMATOYXΩN MHXANOΛOΓΩN - HΛEKTPOΛOΓΩN APIΣTONIKOY 18 & ΓOPΓIOY METΣ AΘHNA τηλ.: , fax: psdmh@otenet.gr, president@psdmh.gr ΠPOEΔPOΣ A ANTIΠPOEΔPOΣ B ANTIΠPOEΔPOΣ ΓENIKOΣ ΓPAMMATEAΣ ANAΠΛHPΩTHΣ ΓENIKOΣ ΓPAMMATEAΣ TAMIAΣ MEΛOΣ MEΛOΣ MEΛOΣ MEΛOΣ MEΛOΣ ΔIOIKHTIKO ΣYMBOYΛIO YΠEYΘYNOΣ KATA NOMO: ΣYNTAKTIKH EΠITPOΠH: εκδότης: σύμβουλος έκδοσης: ΠAΠAΔOΠOYΛOΣ ΘOΔΩPOΣ ΔΙΑΜΑΝΤΙΔΗΣ ΣΤΕΛΙΟΣ ΝΤΑΒΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ EYΣTAΘIOY TAΣOΣ ΠΑΡΑΣΤΑΤΙΔΟΥ ΡΑΝΙΑ ΚΟΤΣΑΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ KOPTEΣAΣ BAΓΓEΛHΣ ΣIΔHPOΠOYΛOΣ KΩΣTAΣ ΝΟΜΙΚΟΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ TΣOΓKAΣ XAPHΣ XOMΣIOΓΛOY HΛIAΣ ΠAΠAΔOΠOYΛOΣ ΘOΔΩPOΣ ΒΟΓΚΛΗ ΣΤΕΛΛΑ ΚΟΝΤΟΓΙΩΡΓΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΟΥΛΟΥΜΟΥΝΔΡΑΣ ΣΠΥΡΟΣ ΚΡΕΣΠΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ ΞΑΝΘΗ ΠΕΠΟΝΗΣ ΧΑΡΗΣ ΣΧΙΝΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΧΑΜΠΗΛΟΜΑΤΗΣ ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΧΡΥΣΑΝΘΟΠΟΥΛΟΣ ΝΙΚΟΣ Χρυσάνθη Kοσμά Τάκης Κοσμάς kosmas2@gmail.com ΠEPIEXOMENA A ΦΙΕΡΩΜΑ 7 ΑΦΙΕΡΩΜΑ Α.Π.Ε. 8 Αιολική Ενέργεια, Δρ. Κυριάκος Ρώσσης 10 Εξειδίκευση για τα Θαλάσσια Αιολικά Πάρκα 14 Κυματική Ενέργεια 18 Γεωθερμική Ενέργεια 22 Θερμικά ηλιακά συστήματα για εφαρμογές ηλιακού κλιματισμού 26 Βιομάζα Βιοκαύσιμα δημόσιες σχέσεις: υπεύθυνος διαφήμισης: παραγωγοί διαφήμισης: art director: Mαλάμω Bαρελά Kώστας Σιδέρης Iωάννα Mπουρδανιώτη Παναγιώτης Κυπριώτης Σωκράτης Μαρτινόπουλος Έφη Μαρκοπούλου atelier@provoli3.gr 30 Τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας 36 ΑΠΕ και Υδρογόνο Το Επιδεικτικό του Αϊ Στράτη E ΝΗΜΕΡΩΣΗ φωτογραφίες: wikimedia.org dreamstime.com 38 ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ - Επαγγελματικός Οδηγός για τη διαφήμισή σας στο ΔEΛTIO απευθυνθείτε στην N ΕΑ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ 42 ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΚΑΙ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΑΠΟ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΙΣ Χ. ΚΟΣΜΑ - Κ. ΖΑΜΠΑΡΑ - Κ. ΣΙΔΕΡΗΣ Ο.Ε. εκδόσεις - διαφημίσεις Μαραθώνος 20, Aγία Παρασκευή τηλ.: , fax: Παρακαλούνται οι αναγνώστες - μέλη του ΠΣΔM-H για οποιαδήποτε αλλαγή στη διεύθυνση αποστολής του ΔEΛTIOY να ενημερώνουν έγκαιρα τον Σύλλογο στο τηλέφωνο: , fax: ή psdmh@otenet.gr και τον εκδότη στο τηλέφωνο: , fax: Mε τον τρόπο αυτό το ΔEΛTIO του Πανελληνίου Συλλόγου Διπλωματούχων Mηχανολόγων Hλεκτρολόγων θα φθάνει πάντοτε στα χέρια τους. 2 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

5 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 3

6 4 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

7 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 5

8 6 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

9 ΑΦΙΕΡΩΜΑ Σύμφωνα με τις διεθνείς δεσμεύσεις μας το 20% τουλάχιστον της ενέργειας που θα καταναλώνουμε το 2020 θα πρέπει να προέρχεται από Ανανεώσιμες Πηγές. Τα στοιχεία του 2010 κατέγραφαν το ποσοστό αυτό στο 9.7%. Συνεπώς πέρα από τις προσπάθειες εξοικονόμησης ενέργειας, πολλά πρέπει να γίνουν ακόμα στον τομέα της εγκατάστασης συστημάτων παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ. Είναι δε φανερό ότι η επίτευξη του στόχου θα γίνει με την συνεισφορά όχι μόνον μιας ή δύο αλλά όλων ανεξαιρέτως των μορφών ΑΠΕ (αιολική, ηλιακή, υδροηλεκτρική, γεωθερμική, βιομάζα) στο ενεργειακό μίγμα. Παρά την βαθειά οικονομική ύφεση και τη σταδιακή μείωση της ρευστότητας, οι ηλεκτρικές ΑΠΕ γνώρισαν μια πρωτοφανή άνθηση τα τελευταία χρόνια με την εγκατεστημένη τους ισχύ να εξελίσσεται από τα MW του 2009 σε MW του 2010 και σε περισσότερα από MW στο τέλος του Η σημαντική αυτή αύξηση προήλθε κυρίως από τα Φωτοβολταικά : 53 MW(2009), 198 MW(2010), >550 MW (2011) και τα Αιολικά : 1167 MW (2009), 1300 MW (1010), 1625 MW (2011). Προκειμένου να επιστρατεύσουμε μεσο-μακροπρόθεσμα όσο το δυνατόν περισσότερες μορφές ΑΠΕ, με όσο το δυνατόν υψηλότερη διείσδυση, σε όσο το δυνατόν ευρύτερες εφαρμογές (ηλεκτρισμός, θερμότητα, μεταφορές) παρουσιάζουμε στο τεύχος αυτό ορισμένες από τις λιγότερο γνωστές τεχνολογίες που είτε παράγουν απ ευθείας ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ή διευκολύνουν τη μεγάλη διείσδυση των ΑΠΕ στο ενεργειακό σύστημα εξισορροπώντας το μεταβλητό χαρακτήρα της παραγωγής τους. AΦΙΕΡΩΜΑ ΑΠΕ Το τεύχος περιλαμβάνει τα παρακάτω άρθρα και η συντακτική ομάδα προέρχεται από τη Διεύθυνση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Δ-ΑΠΕ) του ΚΑΠΕ. 1. Αιολική Ενέργεια, Δρ. Κυριάκος Ρώσσης 2. Εξειδίκευση για τα Θαλάσσια Αιολικά Πάρκα, Δρ. Παναγιώτης Χαβιαρόπουλος 3. Κυματική Ενέργεια, Δρ. Μιχάλης Παναγιωτόπουλος 4. Γεωθερμική Ενέργεια, Δρ. Κωνσταντίνος Καρύτσας 5. Θερμικά ηλιακά συστήματα για εφαρμογές ηλιακού κλιματισμού, Βασιλική Δρόσου 6. Βιομάζα Βιοκαύσιμα, Μυρσίνη Χρήστου 7. Τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, Δρ. Στάθης Τσελεπής 8. ΑΠΕ και Υδρογόνο Το Επιδεικτικό του Αϊ Στράτη, Δρ. Μανώλης Ζούλιας Δρ Π.Κ. Χαβιαρόπουλος Δ/της Δ - ΑΠΕ ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 7

10 Α ΦΙΕΡΩΜΑ Αιολική Ενέργεια Κ. Ρώσσης, Δρ. Μηχ. Μηχανικός Τμήμα Αιολικής Ενέργειας, ΚΑΠΕ 8 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η Σύντομη Ανασκόπηση Η αιολική ενέργεια είναι σήμερα η πιο γρήγορα αναπτυσσόμενη τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, κάτι που αναμένεται τα επόμενα χρόνια να συνεχιστεί με ανάλογους ρυθμούς. Συνολικά, στην Ευρώπη των 27 κρατών μελών μόνο το 2011 εγκαταστάθηκαν αιολικοί σταθμοί συνολικής ισχύος 9,616MW ανεβάζοντας την συνολικά εγκατεστημένη ισχύ των αιολικών σταθμών στα 93,957MW. Στην Ευρώπη δύο χώρες, η Γερμανία και η Ισπανία με 29,060MW και 21,674MW, αντιστοίχως, κυριαρχούν στον τομέα της αιολικής ενέργειας. Ακολουθούν χώρες όπως η Γαλλία (6,800MW), η Ιταλία (6,747MW), το Ηνωμένο Βασίλειο (6,540MW), η Πορτογαλία (4,083MW), η Δανία (3,871MW) και η Ολλανδία (2,328MW). Είναι επίσης γεγονός ότι πλέον σχεδόν όλες οι Ευρωπαϊκές χώρες, αναπτύσσουν αιολικούς σταθμούς και είναι χαρακτηριστικό το γεγονός ότι ενώ το 2000 το 85% της συνολικά εγκατεστημένης ισχύος αιολικών σταθμών περιοριζόταν σε τρεις χώρες, την Γερμανία, την Ισπανία και τη Δανία, το 2011 οι χώρες αυτές αντιπροσωπεύουν μόλις το 34% του συνόλου. Αν και η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας είναι μια ιστορία που ξεκινά πολλούς αιώνες πριν, χρειάστηκε η πετρελαϊκή κρίση της δεκαετίας του 70 για να ξυπνήσει ξανά το ενδιαφέρον του κόσμου για αυτήν. Από την δεκαετία του 70 και μετά ξεκινά αρχικά με δειλά βήματα μια σταδιακή εξέλιξη των ανεμογεννητριών τόσο ως προς το μέγεθος όσο και ως προς τις εφαρμοζόμενες τεχνολογίες. Οι πρώτες φιλόδοξες προσπάθειες για μεγάλες ανεμογεννήτριες (2-3MW) δεν παρουσίασαν την αξιοπιστία που χρειαζόταν και πολύ γρήγορα οι κατασκευαστές κατάλαβαν ότι ο μόνος τρόπος να δημιουργήσουν αξιόπιστες κατασκευές ήταν να ξεκινήσουν από μικρού μεγέθους (25-100kW) μηχανές. Οι πρώτες αξιόπιστες μηχανές έκαναν την εμφάνισή τους την δεκαετία του 80 και έκτοτε χρόνο με το χρόνο οι ανεμογεννήτριες γίνονται ολοένα μεγαλύτερες ενώ παράλληλα εξελίσσονται ταχύτατα τεχνολογικά. Παράλληλα, τα τελευταία χρόνια υπάρχει ένα ολοένα αυξανόμενο ενδιαφέρον και για μικρές ανεμογεννήτριες, οικιακής χρήσης οι οποίες σε συνδυασμό με συστοιχίες φωτοβολταικών στοιχείων μπορούν να καλύψουν πολύ μεγάλο μέρος των οικιακών ενεργειακών αναγκών. Στη δεκαετία που διανύουμε, στην Ευρώπη υπάρχουν πολλοί και σημαντικοί κατασκευαστές μεγάλου κυρίως μεγέθους ανεμογεννητριών. Η VESTAS, η SIEMENS, η ENERCON, η GAMESA, η GENERAL ELECTRIC, η REPOWER η NORDEX και η ACCIONA είναι αυτή τη στιγμή οι εταιρείες με τις περισσότερες εγκατεστημένες μηχανές σε Ευρωπαϊκό και όχι μόνο έδαφος. Αντίστοιχου μεγέθους εταιρείες υπάρχουν πλέον και στην Ασιατική αγορά και κυρίως την Κίνα και την Ινδία με εταιρείες όπως η SINOVEL, η GOLDWIND και η SUZLON των οποίων όμως ακόμα τα προϊόντα περιορίζονται κυρίως στις Ασιατικές αγορές. Στοιχεία για την Τεχνολογία Οι σύγχρονες ανεμογεννήτριες, συγκρινόμενες με τις πρώτες ανεμογεννήτριες της δεκαετίας του 70

11 και παρά την τεχνολογική τους εξέλιξη δεν διαφέρουν εξωτερικά- ως προς τα βασικά χαρακτηριστικά τους. Σε μία τυπικής διάταξης ανεμογεννήτρια, ο δρομέας της μηχανής αποτελείται από τρία συνήθως πτερύγια και την πλήμνη πάνω στην οποία συνδέονται τα πτερύγια. Στην πιο απλή περίπτωση τα πτερύγια είναι σταθερά συνδεδεμένα με την πλήμνη και η μέγιστη απόδοση της ανεμογεννήτριας εξαρτάται από το σημείο εμφάνισης της αποκόλλησης (stall) της ροής του αέρα στα πτερύγια χωρίς τη δυνατότητα ρύθμισης. Ωστόσο, εδώ και πολλά χρόνια, οι κατασκευαστές ανεμογεννητριών σε μια προσπάθεια μεγιστοποίησης και ελέγχου της παραγόμενης ενέργειας και μείωσης των φορτίων χρησιμοποιούν δρομείς μεταβλητού βήματος και στροφών (pitch variable speed rotors). Οι δρομείς αυτοί ελέγχονται έτσι ώστε στις μεν χαμηλότερες ταχύτητες ανέμου (κάτω της ονομαστικής) να μεγιστοποιούν την παραγόμενη ενέργεια, στις δε υψηλότερες να διατηρούν τη μέγιστη ισχύ και να προστατεύουν τη μηχανή από υπερβολική φόρτιση. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία που πρώτο-εισήγαγε η εταιρεία ENERCON υιοθετώντας τη χρήση ηλεκτρογεννήτριας με χαμηλό αριθμό στροφών και πολλούς πόλους (σύγχρονη ηλεκτρογεννήτρια) και την απ ευθείας σύνδεση του δρομέα με την ηλεκτρογεννήτρια χωρίς την ανάγκη μετατροπέα στροφών, βρίσκει πολλούς υποστηρικτές και αναμένεται ότι στο άμεσο μέλλον όλοι οι κατασκευαστές θα έχουν ανάλογα εμπορικά προϊόντα. Εξέλιξη στον τομέα αυτόν αποτελεί και το γεγονός ότι πολλοί κατασκευαστές προχωρώντας ένα βήμα περισσότερο υιοθετούν τη χρήση σύγχρονων ηλεκτρογεννητριών με μόνιμους μαγνήτες σε μια προσπάθεια να αυξήσουν την αξιοπιστία των συστημάτων τους και να μειώσουν το βάρος των κατασκευών. Γενικότερα, οι τεχνολογικές εξελίξεις των Α/Γ τα τελευταία χρόνια έχουν ως κυριότερο αποδέκτη τα υποσυστήματα μετάδοσης της ισχύος (drive-train) καθώς εκεί εντοπίζονται τα μεγαλύτερα περιθώρια για τη μείωση του κόστους παραγωγής της αιολικής ενέργειας, ιδιαίτερα καθώς το μέγεθος των ανεμογεννητριών συνεχίζει να μεγαλώνει. Η εξέλιξη της εγκατεστημένης ισχύος αιολικών σταθμών στην Ελλάδα τα τελευταία 10 χρόνια. Σήμερα, το μέγεθος των ανεμογεννητριών που παράγονται παγκοσμίως κυμαίνεται από μερικά δεκάδες Watt (πχ 500W) έως μερικές χιλιάδες kw (πχ 5000kW), ενώ πρόσφατα έχουν ήδη μπει σε παραγωγή ανεμογεννήτριες ισχύος έως και 7MW, κυρίως για θαλάσσιες εφαρμογές. Μικρής ισχύος ανεμογεννήτριες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη αναγκών ηλεκτροδότησης κατοικιών, αγροτικών εγκαταστάσεων κτλ με αυτόνομη παραγωγή. Οι μεγάλης ισχύος μηχανές προορίζονται αποκλειστικά και μόνο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και διάχυσής της στο ηλεκτρικό δίκτυο. Η Ελληνική πραγματικότητα Το 2011 ήταν το έτος με τον μεγαλύτερο αριθμό εγκατεστημένων αιολικών σταθμών αφού στη διάρκεια του έτους εγκαταστάθηκαν περισσότερα από 340MW αιολικών σταθμών αριθμός ρεκόρ δεδομένου ότι τα προηγούμενα χρόνια η ετήσια εγκαταστημένη ισχύς δεν ξεπερνούσε τα 150MW. Αθροιστικά, στο τέλος του 2011, η εγκατεστημένη ισχύς έφθασε τα 1640MW ενώ η παραγωγή των αιολικών σταθμών κάλυψε το 5.7% των αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια της χώρας. Αξίζει να σημειωθεί ότι παρά τον μεγάλο αριθμό νέων αιολικών σταθμών το έτος 2011, η πλειοψηφία αυτών είναι έργα με μεγάλη χρονική διαδρομή, πρόκειται δηλαδή για έργα παλαιά (ακόμα και δεκαετίας) τα οποία ολοκληρώθηκαν με επιτυχία το προηγούμενο έτος. Στην Ελλάδα όπως και στις περισσότερες Ευρωπαϊκές χώρες η ενέργεια που παράγεται από αιολικούς σταθμούς αμείβεται από το διαχειριστή του δικτύου σε τιμές που καθορίζονται βάσει νόμου (σύστημα feed-in tariff). Με τον ν.3851 του 2010 καθορίστηκε ότι η τιμή ενέργεια για το διασυνδεδεμένο δίκτυο είναι /MWh ενώ για τα μη διασυνδεδεμένα νησιά /MWh. Η οικονομική κρίση των τελευταίων ετών δεν αφήνει ανεπηρέαστο ούτε τον τομέα της αιολικής ενέργειας επηρεάζοντας σοβαρά τα επενδυτικά σχέδια των εταιρειών, ελληνικών και ξένων. Καθώς η χρηματοδότηση των τραπεζικών ιδρυμάτων έχει μειωθεί στο ελάχιστο, η αβεβαιότητα της κατάστασης φρενάρει την υλοποίηση ακόμα και αδειοδοτικά ώριμων έργων πολύ περισσότερο δε την ανάπτυξη νέων. Θυμίζουμε ότι η Ελλάδα έχει δεσμευτεί να παράγει το 40% του ηλεκτρισμού της από ΑΠΕ το 2020 με ιδιαίτερα έντονη τη συνεισφορά της αιολικής ενέργειας όπως αυτή αποτυπώνεται στην Υπουργική Απόφαση για την επιδιωκόμενη αναλογία εγκατεστημένης ισχύος και την κατανομή της στο χρόνο μεταξύ των διαφόρων τεχνολογιών ΑΠΕ (ΦΕΚ 1630/ ). Σύμφωνα με την ΥΑ η συνεισφορά της αιολικής ενέργειας αντιστοιχεί σε σταθμούς συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 4000MW και 7500MW για τα έτη 2014 και 2020 αντίστοιχα. Πάντως και παρά τις δυσοίωνες προβλέψεις για τη συνέχιση της κρίσης, η αιολική ενέργεια στην Ελλάδα μπορεί να είναι από τους λίγους παραγωγικούς τομείς που θα μπορούσε να συνεχίσει να αναπτύσσεται συμβάλλοντας στην σταθεροποίηση της εθνικής οικονομίας, την απασχόληση και φυσικά το περιβάλλον. ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 9

12 Α ΦΙΕΡΩΜΑ Θαλάσσια Αιολικά Πάρκα Π.Κ. Χαβιαρόπουλος, Δρ. Μηχ. Μηχανικός Δ/της Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, ΚΑΠΕ Σύντομη Ανασκόπηση Στην έκδοσή της Pure Power, Wind energy targets for 2020 and 2030 [1], η Ευρωπαϊκή Ένωση Αιολικής Ενέργειας (EWEA) ανέλυσε την πιθανή εξέλιξη της εγκατεστημένης αιολικής ισχύος έως το Στο βασικό σενάριο, η αιολική ενέργεια θα καλύπτει το 28.5% της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται στην Ευρώπη το Σύμφωνα με την EWEA, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς μπορεί να φθάσει τα 400 GW το 2030 εκ των οποίων 250 GW θα βρίσκονται στη στεριά και 150 GW στη θάλασσα σε υπεράκτιες αιολικές εγκαταστάσεις. Η υπεράκτια αιολική ενέργεια είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας και αξιοποιείται ήδη αποδοτικά σε σχετικά ρηχά νερά, κυρίως στη Βόρεια Θάλασσα και την Βαλτική. Σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Περιβάλλοντος (ΕΟΠ Τεχνική έκθεση, 2009, [2]), το τεχνικό δυναμικό της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας στην ΕΕ εκτιμάται σε TWh / έτος. Σε σύγκριση με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, που εκτιμάται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στα TWh το 2030, είναι προφανές ότι το υπεράκτιο αιολικό δυναμικό προσφέρει τεράστιες δυνατότητες διείσδυσης στο ενεργειακό σύστημα της Ευρώπης και μια εξαιρετική εσωτερική αγορά για την Ευρωπαϊκή βιομηχανία της αιολικής ενέργειας. Σύμφωνα με την EWEA[3] υπεράκτιες ανεμογεννήτριες έχουν εγκατασταθεί μέχρι σήμερα σε ευρωπαϊκά ύδατα αντιστοιχώντας σε συνολική ισχύ 3.812,6 MW, εξαπλωμένες σε 53 αιολικά πάρκα σε 10 χώρες, παράγοντας κατά τη διάρκεια ενός τυπικού ανεμολογικού έτους 14 TWh ηλεκτρικής ενέργειας που είναι αρκετή για να καλύψει το 0,4% της συνολικής κατανάλωσης της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι μακράν η μεγαλύτερη αγορά με MW εγκατεστημένα, που αντιπροσωπεύουν πάνω από το μισό της συνολικής εγκατεστημένης υπεράκτιας αιολικής ισχύος στην Ευρώπη. Η Δανία ακολουθεί με 857 MW (23%), μετά η Ολλανδία (247 MW, 6%), Γερμανία (200 MW, 5%), Βέλγιο (195, 5%), Σουηδία (164, 4%), Φινλανδία (26MW σε παράκτια έργα) και Ιρλανδία με 25 MW, ενώ η Νορβηγία και η Πορτογαλία φιλοξενούν και οι δύο από μια επιδεικτική, πλήρους κλίμακας, πλωτή ανεμογεννήτρια (2,3 MW και 2 MW, αντίστοιχα). Παρατηρούμε ότι ο Ευρωπαϊκός Νότος είναι απών από την παραπάνω καταγραφή, κυρίως λόγου του μεγάλου βάθους που χαρακτηρίζει τα νερά της Μεσογείου. Στοιχεία για την Τεχνολογία Μέχρι σήμερα όλα τα θαλάσσια αιολικά πάρκα (ΘΑΠ) χρησιμοποιούν ανεμογεννήτριες που στηρίζονται στον πυθμένα με τέσσερα χαρακτηριστικά είδη θεμελίωσης, τη βαρυτική (20% των εγκαταστάσεων), το μονό πάσαλο (monopile, 75% των εγκαταστάσεων), το τρίποδο (tripod) και το χωροδικτύωμα (jacket) 10 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

13 που είναι καταλληλότερο για τα βαθύτερα νερά (40+ μέτρα). Από το 2009, το μέσο μέγεθος των υπεράκτιων αιολικών πάρκων έχει αυξηθεί σταθερά. Το 2011, το μέσο μέγεθος των έργων που μόλις ολοκληρώθηκαν, είναι περίπου 200 MW, 45 MW περισσότερο από ό, τι το Αυτή η τάση αναμένεται να συνεχιστεί και, μάλιστα να επιταχυνθεί καθώς το μέσο μέγεθος των υπεράκτιων αιολικών πάρκων που ήδη κατασκευάζονται σήμερα είναι 300 MW. Τα υπεράκτια αιολικά πάρκα χωροθετούνται όλο και πιο μακριά από την ακτή και σε όλο και βαθύτερα νερά. Η ανάλυση των σχεδιαζόμενων έργων δείχνει ότι η τάση αυτή θα συνεχιστεί. Το 2011 το μέσο βάθος εγκατάστασης των θαλάσσιων αιολικών πάρκων ήταν 22,8 μέτρα και η μέση απόσταση από την ξηρά 23,4 χιλιόμετρα. Για τα έργα που είναι υπό κατασκευή, το μέσο βάθος είναι 25.3 μέτρα και απόσταση από την ξηρά 33,2 χιλιόμετρα. Η μέση ονομαστική ισχύς των ανεμογεννητριών που είχαν εγκατασταθεί στα θαλάσσια αιολικά πάρκα μέχρι το τέλος του 2011 είναι 2MW, ενώ. το μέσο μέγεθος των ανεμογεννητριών που τέθηκαν σε λειτουργία το 2011 ήταν 3,6 MW από τα 3 MW το Οι πρώτες υπεράκτιες ανεμογεννήτριες αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του ενενήντα και ήταν της κλίμακας < 1 MW. Το 2000 είχαμε το πρώτο υπεράκτιο πάρκο με μηχανές των 2 MW ενώ το μέγεθος των μηχανών αυξάνεται συστηματικά. Οι πρώτες Α/Γ των 5 MW χρησιμοποιήθηκαν το 2007 στο πάρκο Beatrice στο Ηνωμένο Βασίλειο και το 2008 στο Hooksiel στη Γερμανία. 41 κατασκευαστές Α/Γ έχουν ανακοινώσει τα τελευταία δυόμισι χρόνια την πρόθεσή τους να προωθήσουν στην αγορά νέα ειδικά μοντέλα Α/Γ για υπεράκτιες εφαρμογές. Αυτό δείχνει ότι η υπεράκτια αιολική ενέργεια θεωρείται παγκοσμίως ως ένας ιδιαίτερα δυναμικός τομέας για ανάπτυξη και επενδύσεις. Σχεδόν οι μισές από τις εταιρίες που ανακοινώνουν νέα μοντέλα έχουν τη βάση τους στην Ευρώπη, η οποία εξακολουθεί να διατηρεί το τεχνολογικό προβάδισμα. Η Κίνα έρχεται στη δεύτερη θέση (33%),οι ΗΠΑ (8%), η Ιαπωνία, η Νότια Κορέα και το Ισραήλ ακολουθούν. Τα νέα μοντέλα είναι ως επί το πλείστον πολύ μεγάλες μηχανές με ονομαστική ισχύ μεγαλύτερη των 5 MW. Η Vestas είναι έτοιμη να δοκιμάσει ένα μοντέλο των 7MW και η Alstom αναπτύσσει ένα πρωτότυπο των 6 MW. Η Siemens ήδη δοκιμάζει ένα μοντέλο των 6 MW στη Δανία. Η ανάπτυξη υπεράκτιων αιολικών πάρκων μακρύτερα από την ακτή και σε βαθύτερα νερά φαίνεται οικονομικότερη με την εγκατάσταση ανεμογεννητριών μεγάλης ονομαστικής ισχύος, πέραν των 10 MW. Για τους λόγους αυτούς η ανάπτυξη των μεγάλων ανεμογεννητριών αποτελεί βασική προτεραιότητα της κοινής Ευρωπαϊκής πολιτικής για τις ενεργειακές τεχνολογίες, όπως αυτή καταγράφεται στο λεγόμενο SET-Plan (Strategic Energy Technology Plan). Εκεί προσδιορίζεται και ο οδικός χάρτης για την έρευνα-τεχνολογία-καινοτομία στην αιολική ενέργεια στον ορίζοντα αφού αποτελεί κοινή αντίληψη ότι μόνο μέσω ουσιαστικών τεχνολογικών επιτευγμάτων και καινοτομιών μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά η σχέση κόστους-οφέλους για τις μεγάλες Α/Γ. Η Ελληνική πραγματικότητα Στην Ελλάδα λόγω των σημαντικών ιδιαιτεροτήτων της (κυρίως του μεγάλου βά- Εικόνα 1: Μέσο μέγεθος, απόσταση από την ακτή και βάθος εγκατάστασης ΘΑΠ [3] ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 11

14 Α ΦΙΕΡΩΜΑ θους της θάλασσας ακόμα και σε μικρές σχετικά αποστάσεις από τη στεριά) δεν έχει εγκατασταθεί προς το παρόν κανένα θαλάσσιο αιολικό πάρκο. Όμως μέχρι τον Ιούνιο του 2010, που ο νόμος 3851 επέβαλε μια κεντρική διαδικασία αδειοδότησης ειδικά για τα θαλάσσια πάρκα, είχε κατατεθεί στη ΡΑΕ μία σειρά αιτημάτων για έκδοση άδειας παραγωγής που ξεπερνούσε σε συνολική ισχύ τα 3 GW. Στο πλαίσιο του νέου νόμου ολοκληρώθηκε τον Ιούλιο του 2010 από το ΚΑΠΕ η Διαδικασία Προκαταρκτικής Χωροθέτησης των Θαλασσίων Αιολικών Πάρκων με χρονικό ορίζοντα ανάπτυξης τη περίοδο Στη σχετική μελέτη αναλύθηκαν τα κριτήρια επιλογής που εφαρμόστηκαν ώστε να καθοριστεί η ακριβής θέση των Αιολικών Πάρκων, η θαλάσσια έκταση που καταλαμβάνουν και η μέγιστη εγκατεστημένη ισχύς τους. Ως επόμενο βήμα προβλέφθηκε η ολοκλήρωση της Στρατηγικής Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων την οποία ανέλαβε να συντάξει το ΚΑΠΕ με χρηματοδότηση από το ΕΠΠΕΡΑΑ. Η μελέτη αυτή είναι σε εξέλιξη. Με τον ν. 4030/2011 (άρθρο 42, παρ.21) καταργήθηκε η μεταβατική διάταξη του ν. 3851/2010 για τα ΘΑΠ παρέχοντας τη δυνατότητα στους επενδυτές που είχαν υποβάλει αιτήματα για άδεια παραγωγής πριν την έναρξη ισχύος της διαδικασίας κεντρικής αδειοδότησης (ν. 3851, Ιούνιος 2010) να προχωρήσουν με το παλιό αδειοδοτικό καθεστώς προσφέροντας τους παράλληλα και ένα εύρος εγγυημένης τιμής για την παραγόμενη ενέργεια που συνδέεται έμμεσα με τη δυσκολία-αρχικό κόστος της εγκατάστασης. Η ΡΑΕ, με τη συνεργασία με το ΚΑΠΕ, διαμόρφωσε στη συνέχεια τον αναγκαίο Οδηγό Αξιολόγησης για τα έργα αυτά. Η διαδικασία αξιολόγησης είναι σε εξέλιξη. Παράλληλα, ξεκινά σύντομα, στο πλαίσιο του προγράμματος της ΓΓΕΤ Συνεργασία, ερευνητικό έργο με τίτλο «Δημιουργία Εθνικού Προγράμματος Αξιοποίησης του Υπεράκτιου Αιολικού Δυναμικού του Αιγαίου Φάση 1: Προπαρασκευαστικές Δράσεις» όπου το ΚΑΠΕ, το ΕΛΚΕΘΕ και το ΕΜΠ συνεργάζονται με έξι σημαντικές εταιρίες του ενεργειακού χώρου προκειμένου να επιτύχουν: Τη διερεύνηση και αποτύπωση του διαθέσιμου αιολικού και κυματικού δυναμικού των ελληνικών θαλασσών και ειδικότερα του Αιγαίου Πελάγους. Η εκτίμηση του διαθέσιμου δυναμικού θα βασίζεται σε μακροχρόνια δεδομένα τα οποία καθιστούν επαρκή τη στατιστική αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Το βέλτιστο σχεδιασμό των ηλεκτρικών διασυνδέσεων που θα ενσωματώσουν τα εξυπηρετούμενα νησιά στο ηπειρωτικό δίκτυο, ενώ παράλληλα θα παραλάβουν αιολική ισχύ από επίγεια (επί των νησιών) και υπεράκτια αιολικά πάρκα. Παράλληλα, θα προταθούν περιοχές για μελλοντική χωροθέτηση πλωτών αιολικών πάρκων. Την έρευνα και ανάπτυξη ολοκληρωμένων σχεδιαστικών εργαλείων για πλωτές ανεμογεννήτριες και ιδιαίτερα εργαλείων προσομοίωσης της αεροελαστικο-υδροδυναμικής συμπεριφοράς τους. Τη διερεύνηση των τεχνο-οικονομικών παραμέτρων και των logistics των υπεράκτιων αιολικών πάρκων τόσο για τη φάση κατασκευής τους, όσο και για τη λειτουργία και συντήρησή τους. Με το έργο αυτό θα αναπτυχθεί μέρος της αναγκαίας τεχνογνωσίας που θα επιτρέψει την ανάπτυξη της θαλάσσιας αιολικής ενέργειας στη χώρα μας με όρους υψηλής εγχώριας προστιθέμενης αξίας. [1] Pure Power, Wind energy targets for 2020 and 2030, EWEA, org/fileadmin/ewea_documents/documents/ publications/reports/pure_power_iii.pdf [2] Europe s onshore and offshore wind energy potential. An assessment of environmental and economic constraints, EEA Technical report, No6/2009 [3] The European offshore wind industry key 2011 trends and statistics EWEA, h t t p : / / documents/publications/statistics/ewea_ stats_offshore_2011_02.pdf 12 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

15 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 13

16 Α ΦΙΕΡΩΜΑ Η συσκευή Oyster στο πεδίο δοκιμών της EMEC στη Σκοτία. Κυματική Ενέργεια Μιχ. Παναγιωτόπουλος, Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός Τμήμα Τεχνολογιών Νερού, ΚΑΠΕ Σύντομη Ανασκόπηση Τα θαλάσσια κύματα δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με την επιφάνεια της θάλασσας. Τα χαρακτηριστικά των κυμάτων, όπως η ταχύτητα διάδοσης, η περίοδος και το μήκος κύματος καθώς και το διάστημα μορφοποίησής τους, προσδιορίζονται κυρίως από την ταχύτητα του ανέμου και την διάρκεια αλληλεπίδρασης του με αυτά. Επίσης επηρεάζονται από το βάθος και τη μορφολογία του πυθμένα, που μπορεί να τα εστιάζει ή να διασκορπίζει τον κυματισμό αλλά και από τα θαλάσσια ρεύματα. Το δυναμικό της ενέργειας από τον θαλάσσιο κυματισμό μπορεί να έχει αξιοσημείωτη συνεισφορά στην παραγωγή ηλεκτρισμού από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) σε διεθνές επίπεδο. Η κυματική ενέργεια παρουσιάζει το πλεονέκτημα της εξαιρετικά μεγάλης πυκνότητας και η διαθεσιμότητά της είναι πλέον πολύ καλά προβλέψιμη. Παρ ότι οι μηχανές κυματικής ενέργειας σχεδιάζονται και δοκιμάζονται για τρεις δεκαετίες, δεν έχουν φθάσει σε ώριμη εμπορική μορφή, όπως συμβαίνει για άλλες μορφές ΑΠΕ. Αυτό οφείλεται κυρίως στο σκληρό και αφιλόξενο θαλάσσιο περιβάλλον, όπου καλούνται να λειτουργήσουν. Το ενδιαφέρον όμως παραμένει αμείωτο και αρκετές συσκευές, που έχουν πλέον ξεπεράσει το αρχικό πειραματικό στάδιο ανάπτυξης υπό κλίμακα, εγκαθίστανται, ως βιομηχανικά πρωτότυπα πλήρους κλίμακας, στα πεδία δοκιμών της Βόρειας θάλασσας και του Ατλαντικού. Ένα από τα σημαντικότερα κέντρα δοκιμών είναι το European Marine Energy Centre (EMEC), που έχει τις εγκαταστάσεις του στα νησιά Orkney της Σκοτίας. Παρ όλα αυτά, καμία από τις τεχνολογίες που δοκιμάζονται δεν έχει αποδειχθεί ως η επικρατούσα τεχνολογία, όπως συμβαίνει με τις ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα τριών πτερυγίων. Παρά την τεχνολογική αβεβαιότητα, dδυτικοευρωπαϊκές κυρίως χώρες έχουν θέσει Εθνικούς στόχους για την εγκατάσταση συστημάτων κυματικής ενέργειας μέχρι το Πρώτο το Ηνωμένο Βασίλειο με αιχμή του δόρατος τη Σκοτία με στόχο 2.0GW, η Γαλλία με 0.8GW, η Ιρλανδία, η Δανία και η Ισπανία (Κανάρια Νησιά) με 0.5MW και η Πορτογαλία με 0.3GW. [1] Από την απαρίθμηση αυτή φαίνεται ότι λείπουν οι μεσογειακές χώρες. Αυτό κατ αρχήν αποδίδεται στη μεγάλη διαφορά του διαθέσιμου κυματικού δυναμικού, που στον Ατλαντικό και τη Βόρεια θάλασσα είναι στην περιοχή των kw/m (kw ανά μέτρο μετώπου κύματος), ενώ στη Μεσόγειο είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερο Στοιχεία για την Τεχνολογία Τα θαλάσσια κύματα κατά την διάδοσή τους περιέχουν ενέργεια, που είναι δυνατόν εάν μεταβιβασθεί κατάλληλα σε μια συσκευή κυματικής ενέργειας, αυτή να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα τελευταία χρόνια, πολλές συσκευές έχουν αναπτυχθεί για την αξιοποίηση της ανανεώσιμης αυτής πηγής ενέργειας με την τοποθέτησή τους είτε επί της ακτής (on shore), είτε πλησίον της ακτής (near shore) ή και μακράν της ακτής (off shore). Οι διάφορες συσκευές κυματικής ενέργειας, μπορούν να καταταχθούν στις παρακάτω κατηγορίες: 14 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

17 1. Επιμήκεις μετατροπείς που καλούνται και αποσβεστήρες (attenuator). Αυτές είναι πλωτές επιμήκεις κατασκευές, με μικρή μετωπική επιφάνεια, που λειτουργούν παράλληλα με τον κυματισμό και κινούνται στην επιφάνεια του κύματος. Οι κινήσεις κατά μήκος της μηχανής μπορούν επιλεκτικά να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας, μέσω υδραυλικού κυρίως μηχανισμού. Έχουν μικρή μετωπική επιφάνεια προς το κύμα, σε σύγκριση με άλλες συσκευές, όπου το κύμα τερματίζει την πορεία του, οπότε η συσκευή καταπονείται από μικρότερες δυνάμεις. Παράδειγμα τέτοιας συσκευής, που έχει δοκιμασθεί σε πλήρη κλίμακα, αποτελεί το Pelamis [2]. Στην παρούσα φάση βρίσκεται σε εξέλιξη η συσκευή P2 που δοκιμάζεται στο κέντρο δοκιμών EMEC. 2. Σημειακοί απορροφητές ενέργειας (point absorbers). Είναι πλωτές κατασκευές, που απορροφούν την ενέργεια του κύματος από όλες τις κατευθύνσεις, μέσω της κίνησής τους στην επιφάνεια του νερού ή κοντά σε αυτήν. Το σύστημα ανάκτησης της ενέργειας (Power take-off), μπορεί να παίρνει διάφορες μορφές ανάλογα με τη διαμόρφωση της αντίδρασης στην κίνηση του πλωτήρα. Έτσι, η σχετική κίνηση του πλωτήρα με την υπόλοιπη κατασκευή, μπορεί να κινεί είτε ένα υδραυλικό σύστημα παραγωγής ενέργειας, είτε να κινεί απ ευθείας μια γραμμική ηλεκτρική γεννήτρια Παραδείγματα αυτής της προσέγγισης είναι το Wave Star [3] με πειραματική εγκατάσταση 500kW στη Βόρεια Δανία. Επίσης το OPT [4], και το Wavebob [5], που έχουν ενταχθεί σε Ευρωπαϊκά επιδεικτικά έργα στο Έβδομο Πρόγραμμα Πλαίσιο της Ε.Ε. 3. Συσκευές οριζόντιας κυματικής παλινδρόμησης (Oscillating Wave Surge Converter). Οι συσκευές αυτές προσλαμβάνουν την ενέργεια από την κατά την οριζόντια κατεύθυνση, κίνηση των στοιχείων του νερού, κατά τον θαλάσσιο κυματισμό. Ένας βραχίονας παλινδρομεί σαν εκκρεμές στηριγμένος σε περιστρεφόμενη άτρακτο. Η διεύθυνση της ατράκτου είναι κάθετη στην κίνηση τόσο του κύματος όσο και του βραχίονα. Παράδειγμα τέτοιας συσκευής είναι το Oyster [6] που αποτελεί μια ορθογωνι Η συσκευή Pelamis2 σε δοκιμαστική λειτουργία στη Σκοτία. κού σχήματος πτέρυγα ύψους περίπου 10m εγκατεστημένη κοντά στην ακτή, η βάση της οποίας βρίσκεται στηριγμένη στο βυθό της θάλασσας. Το άνω μέρος παλινδρομεί, η δε κίνηση έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή νερού υπό πίεση, που κινεί συμβατικό υδροστρόβιλο εγκαταστημένο στην ακτή 4.Παλινδρομούσα στήλη νερού (Oscillating Water Column). Είναι συσκευές που διαθέτουν μια ημιβυθισμένη κενή εσωτερικά κατασκευή σε μορφή θαλάμου. Ο θάλαμος είναι ανοικτός προς την μεριά της θάλασσας, με το άνω τμήμα του ανοίγματος κάτω από την ελεύθερη επιφάνεια του νερού. Στο εσωτερικό του, πάνω από την επιφάνεια του νερού, έχει μια στήλη αέρα. Τα κύματα κινούν παλινδρομικά τη στήλη του νερού στο εσωτερικό του θαλάμου η οποία με τη σειρά της συμπιέζει και εκτονώνει την υπερκείμενη στήλη αέρα. Όταν η στήλη νερού ανέρχεται ο εγκλωβισμένος αέρας οδηγείται προς την ατμόσφαιρα, μέσω ενός αεροστροβίλου. Όταν η στήλη κατέρχεται, αναρροφάται αέρας από την ατμόσφαιρα μέσω του ιδίου αεροστροβίλου, που στρέφεται γενικά προς την ίδια κατεύθυνση ανεξάρτητα από την φορά κίνησης του αέρα. Η ροπή από την περιστροφική κίνηση του αεροστροβίλου χρησιμοποιείται για την κίνηση μια γεννήτριας και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι συσκευές αυτές αρχικά σχεδιάστηκαν για εγκατάσταση επί της ακτής σε κυματοθραύστες ή άλλες κατασκευές. Στη συνέχεια δοκιμάστηκαν συσκευές αυτής της τεχνολογίας, που επέπλεαν, για εγκατάσταση στην ανοικτή θάλασσα με κατάλληλη αγκύρωση. Παραδείγματα τέτοιων συσκευών είναι το Wavegen, το Oceanlinx, το Ocean Energy Buoy. Με μηχανές της Wavegen έχει εξοπλισθεί το έργο ισχύος 300kW που έχει εγκατασταθεί στον κυματοθραύστη του οικισμού Mutriku στη Χώρα των Βάσκων στη Βόρεια Ισπανία [7]. 5. Συσκευές υπερπήδησης του νερού (Overtopping device). Είναι συσκευές που βασίζονται στη φυσική συλλογή του νερού, που συλλαμβάνεται σε μια ανοικτή δεξαμενή, το χείλος της οποίας βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και γεμίζει με τον θαλάσσιο κυματισμό. Το νερό επιστρέφει στη θάλασσα μέσω συμβατικού υδροστροβίλου, μικρού ύψους πτώσης, ο οποίος μέσω γεννήτριας, παράγει την ηλεκτρική ενέργεια. Η ενέργεια παράγεται με αξιοποίηση της δυναμικής ενέργειας του νερού, που βρίσκεται στην ανοικτή δεξαμενή ψηλότερα από τη στάθμη της θάλασσας. Παράδειγμα τέτοιας συσκευής είναι το Wave Dragon [8], που έχει δοκιμασθεί υπό κλίμακα και επί σειρά ετών, σε προστατευμένη θάλασσα στη Δανία. 6. Βυθισμένες συσκευές διαφοράς πίεσης (Submerged pressure differential). Οι συσκευές αυτές τυπικά βρίσκονται κοντά στην ακτή και στηρίζονται στο βυθό. Η κίνηση του κύματος στην επιφάνεια διαφοροποιεί την υποκείμενη πίεση η οποία μεταφέρεται κατάλληλα στο μηχανισμό παραγωγής ενέργειας. Παράδειγμα τέτοιων συσκευών είναι το AWS [9] και το CETO [10]. 7. Άλλες συσκευές που δεν κατατάσσονται σε κάποια κατηγορία. Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται συσκευές διαφορετικής σχεδίασης από τις πλέον γνωστές τεχνολογίες που προαναφέρθηκαν, όπως για παράδειγμα το wave rotor, που είναι μια μορφή στροβίλου που κινείται κατ ευθείαν από τα κύματα. Ή επίσης εύκαμπτες κατασκευές που αλλάζουν σχήμα και όγκο και που αποτελούν τμήμα του συστήματος μετατροπής της ενέργειας. ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 15

18 Α ΦΙΕΡΩΜΑ Η συσκευή Wave Star σε λειτουργία στη Βόρεια Δανία. Η Ελληνική πραγματικότητα Η Ελλάδα διαθέτει το σχετικά περιορισμένο κυματικό δυναμικό της Μεσογείου οπότε το ενδιαφέρον για την ανάπτυξη τεχνολογιών κυματικής ενέργειας είναι αντίστοιχα μικρότερο. Παρ όλα αυτά έχουν γίνει προσπάθειες εγκατάστασης μηχανών κυματικής ενέργειας στη θάλασσα για πειραματικούς σκοπούς. Η πρώτη αφορούσε συσκευή σειράς πλωτήρων εγκατεστημένων επί της ακτής και την μετατροπή της παλινδρομικής τους κίνησης σε περιστροφική μέσω αλυσίδας. Το έργο λειτούργησε για περιορισμένο χρονικό διάστημα στη νήσο Ψυτάλλεια. Η δεύτερη αφορούσε την αξιοποίηση της κυματικής ενέργειας για την κίνηση πλωτήρα που ήταν συνδεδεμένος με έμβολο στηριγμένο στο βυθό. Το έμβολο παρήγαγε πεπιεσμένο νερό, που χρησίμευε για την κίνηση υδραυλικού μηχανισμού για την παραγωγή ενέργειας αφ ενός, και την λειτουργία συσκευής αφαλάτωσης εφ ετέρου. Η συσκευή λειτούργησε για μεγάλο διάστημα στην περιοχή του Λαυρίου. [1] Oceans of Energy, European Ocean Energy Roadmap uploads/2012/02/euoea-roadmap.pdf [2] Pelamis Wave Power, [3] Wave Star [4] Ocean Power Τechnologies, [5] Wave Bob Blue Technologies, [6] Aquamarine Power [7] Mutriku Wave Energy Plant Η συσκευή OPT σε ήρεμες κυματικές συνθήκες. Energia-marina.aspx?lang=en-GB [8] Wave Dragon [9] AWS Ocean Energy, [10] Carnegi Wave Energy Η Ελληνική κυματική συσκευή παραγωγής νερού υπό πίεση για παραγωγή ρεύματος και αφαλάτωση. Διακρίνονται ο πλωτήρας και το έμβολο. 16 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η

19 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η 17

20 Α ΦΙΕΡΩΜΑ Γεωθερμία Η τεχνολογία ΑΠΕ του μέλλοντος Ι. Χαλδέζος Διπλ. Μηχανικός Ορυκτών Πόρων Κ. Καρύτσας Δρ. Γεωλόγος-Γεωθερμικός, Αν/της Διευθυντής Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, Προϊστάμενος Τμήματος Γεωθερμικής Ενέργειας, ΚΑΠΕ Παρούσα και μελλοντική κατάσταση στην Ευρώπη Οι προοπτικές για την ανάπτυξη των εφαρμογών της γεωθερμικής ενέργειας στην Ευρώπη και κατ επέκταση στην Ελλάδα, με ορίζοντα το έτος 2020,είναι σημαντικές και κατηγοριοποιούνται ως ακολούθως: Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (με έμφαση στην τεχνολογία EGS) Χρήση της θερμικής ενέργειας (τηλεθέρμανση / τηλεψύξη και θερμοκήπια) Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (ΓΑΘ) Όσον αφορά την ανάπτυξη των ανωτέρω εφαρμογών, έχουν τεθεί διακριτοί στόχοι σχετικά με την προς εγκατάσταση ισχύ ανά κατηγορία εφαρμογής ([1], [2] και [3]), σε επίπεδο Ευρωπαϊκής Ένωσης για το έτος Σύμφωνα με το National Renewable Energy Action Plan (NREAP) για το έτος 2020 και με ορίζοντα το συγκεκριμένο έτος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τη χρήση της θερμικής ενέργειας και τις ΓΑΘ εφικτός στόχος είναι τα 1.553,4 MW (e), MW (th), και MW (th) αντιστοίχως. Η εγκατεστημένη ισχύς στην Ευρωπαϊκή Ένωση για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της εκμετάλλευσης της Γεωθερμίας ανέρχεται σήμερα σε 898,5 MW (e), που αντιστοιχεί περίπου στο 7% της παγκόσμιας εγκατεστημένης ισχύος για γεωθερμική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σχεδόν το 95% της ισχύος αυτής είναι εγκατεστημένο στην Ιταλία, ενώ το υπόλοιπο περίπου 5% της ισχύος κατανέμεται σε μικρές μονάδες, όπου είναι εγκατεστημένες στην Πορτογαλία (Αζόρες), στη Γαλλία (Γουαδελούπη), στην Αυστρία (Altheim και Bad Blaumau) και στη Γερμανία (Newstadt Gloewe). Ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες και τη θερμοκρασία του γεωθερμικού ρευστού, το κόστος κατασκευής των γεωθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ποικίλει μεταξύ 1000 και 4000 /kw (e), με τυπικό κόστος συντήρησης και λειτουργίας γύρω στο 2% αυτού της κατασκευής. Το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από γεωθερμία ανέρχεται σε 0,03-0,15 /kwh (e), συμπεριλαμβανομένων των αποσβέσεων των κεφαλαίων και του κόστους κεφαλαίου. Βάσει των προαναφερθέντων παρατηρείται ότι η γεωθερμία, είναι απολύτως ανταγωνιστική προς άλλες τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με συμβατικά καύσιμα ή ΑΠΕ Η εγκατεστημένη ισχύς για θερμικές χρήσεις στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπολογίζεται σήμερα περίπου σε MW (th) και περιλαμβάνεται σ αυτήν η θέρμανση κτιρίων περίπου στο 45%, τα θερμοκήπια στο 25%, τα θερμά λουτρά στο 23% και υπόλοιπες εφαρμογές στο 7%. Το κόστος της απευθείας χρήσης του γεωθερμικού ρευστού για θερμικές εφαρμογές ανέρχεται σε αρχική επένδυση /kw(th) και το ισοδύναμο κόστος παραγόμενης θερμότητας σε 0,005-0,025 /kwh (th), τιμές σημαντικά μικρότερες από εκείνες που αντιστοιχούν στην παραγωγή θερμότητας από πετρέλαιο θέρμανσης (ντίζελ), ακόμη και από φυσικό αέριο. Επιπροσθέτως οι εφαρμογές των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας (ΓΑΘ) στην Ευρωπαϊκή Ένω- 18 ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η