Α Θ Α Ν Α Σ Ι Ο Σ Θ. Β Α Μ Β Ι Ν Η Σ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Δ Ι Π Λ Ω Μ Α Τ Ι Κ Η Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΣΕ ΒΡΑΧΟΝΗΣΙΔΕΣ ΤΟΥ ΑΝΑΤΟΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ Α Θ Α Ν Α Σ Ι Ο Σ Θ. Β Α Μ Β Ι Ν Η Σ Α.Ε.Μ.: 143 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΔΗΜΟΣΘΕΝΗΣ ΑΓΓΕΛΙΔΗΣ ΜΕΛΗ ΤΡΙΜΕΛΟΥΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ: Κ. ΙΩΑΝΝΗΣ ΞΕΝΙΔΗΣ, ΛΕΚΤΟΡΑΣ ΚΑ. ΔΗΜΗΤΡΑ ΒΑΓΙΩΝΑ, ΛΕΚΤΟΡΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ

2 2

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Δ Ι Π Λ Ω Μ Α Τ Ι Κ Η Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΣΕ ΒΡΑΧΟΝΗΣΙΔΕΣ ΤΟΥ ΑΝΑΤΟΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ Α Θ Α Ν Α Σ Ι Ο Σ Θ. Β Α Μ Β Ι Ν Η Σ Α.Ε.Μ.: 143 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΔΗΜΟΣΘΕΝΗΣ ΑΓΓΕΛΙΔΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ

4 4

5 Στην Ελλάδα μου, που κάποιοι τη θέλουν ξοφλημένη. Δεν ξέρουν όμως ότι Ελλάδα δεν σημαίνει μόνο αρχαίες πέτρες και θάλασσες, αλλά άνθρωποι έτοιμοι να δώσουν τη ζωή τους γι αυτή. 5

6 6

7 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Κατ αρχάς θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον καθηγητή μου κ.δημοσθένη Αγγελίδη, ο οποίος συνέλαβε το θέμα της διπλωματικής μου και με παρότρυνε να το εκπονήσω. Γι ακόμη μια φορά η παρότρυνση και η ενθάρρυνσή του να ασχοληθώ με ένα αντικείμενο άγνωστο για μένα μέχρι σήμερα με βοήθησε να ανοίξω ακόμη περισσότερο τους ορίζοντές μου και να μάθω πολλά. Τον ευχαριστώ από καρδιάς για το αληθινό του ενδιαφέρον που έχει επιδείξει για την πρόοδό μου τα τελευταία τρία χρόνια. Ακόμη, ευχαριστώ θερμά τους λέκτορες κ. Ιωάννη Ξενίδη και κα.δήμητρα Βαγιωνά, οι οποίοι δέχτηκαν να συμμετάσχουν στην Τριμελή Εξεταστική Επιτροπή, καθώς επίσης τον δρ. Κωνσταντίνο Μιχαηλίδη και τον Χρήστο Μαχαίρα, υπεύθυνο της νησίδας Η/Υ του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών της Πολιτεχνικής μας Σχολής για τις συμβουλές τους σε τεχνικά και επιστημονικά θέματα. Θερμές ευχαριστίες οφείλω στην πρώην γ.γ. Χωροταξίας του Υπουργείου Περιβάλλοντος Ενέργειας και Κλιματικής Αλλάγης, κ.μαρία Καλτσά, για την καταλυτική της βοήθεια στην εκπόνηση της εργασίας μου. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον πρόεδρο του ομίλου ΓΕΚ ΤΕΡΝΑ κ.νικόλαο Κάμπα για την προθυμία του να μου παράσχει οποιαδήποτε βοήθεια χρειαστώ, την εταιρία ΤΕΡΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΒΕΤΕ και ειδικότερα, τον κ.αθανάσιο Αθανασόπουλο, Υπεύθυνο Ευρωπαϊκών Υποθέσεων, τον κ.χριστάγγελο Σταματέλο, προϊστάμενο του Ηλεκτρολογικού Τομέα και την κα.στέλλα Ζαχαρία Προϊσταμένη Τμήματος Μελετών Αιολικού Δυναμικού για τις συζητήσεις που κάναμε, τις συμβουλές με τις οποίες με εξόπλισαν και τα στοιχεία τα οποία μου παρήχαν. Πολλές ευχαριστίες απευθύνω στον κ. Δημήτρη Παπακωνσταντίνου, σύμβουλο στρατηγικής της ΔΕΔΔΗΕ Α.Ε., ο οποίος με βοήθησε να βρω στοιχεία σημαντικά για την εργασία μου. Τέλος, ευχαριστώ φίλους και συγγενείς οι οποίοι με στήριξαν να περατώσω με συνέπεια τη διπλωματική μου εργασία, ιδιαίτερα δε τους γονείς μου, οι οποίοι είναι πάντα δίπλα μου. 7

8 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η ανάγκη για ενέργεια αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Με την καθολική επικράτηση των μηχανών σε όλες τις εργασίες του ανθρώπου, στα μεγάλα αστικά κέντρα, αλλά και στην επαρχία οι απαιτήσεις σε ενέργεια είναι μεγάλες. Αυτή η κατάσταση ωθεί την τεχνολογία στο χώρο της βιομηχανίας παραγωγής ενέργειας σε εξέλιξη και τις κυβερνήσεις σε αναζήτηση τρόπων κάλυψης των αναγκών. Πλέον, το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ένα αγαθό που είναι απαραίτητο να υπάρχει σε κάθε γωνιά της επικράτειας μιας χώρας, όσο απομακρυσμένη κι αν είναι αυτή από τα μεγάλα αστικά κέντρα. Η ανάγκη αυτή αντιμετωπίζει δύο συγκεκριμένα θέματα. Α) τον τρόπο παραγωγής της ενέργειας, Β) τον τρόπο μεταφοράς αυτής. Η σύγχρονη τάση στην παγκόσμια οικονομία είναι η στροφή στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Σίγουρα, το πετρέλαιο θα παραμείνει βασική πηγή παραγωγής ενέργειας, αλλά το πεπερασμένο των ποσοτήτων του και οι επιπτώσεις που έχει η αλόγιστη χρήση του στο περιβάλλον καθιστούν απαραίτητη την ποσοστιαία μείωση της χρήσης του και την αντικατάστασή του με μέσα παραγωγής ενέργειας φιλικά προς το περιβάλλον. Μία από τις διαδεδομένες μορφές παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές είναι η αιολική, η παραγωγή δηλαδή ενέργειας από τον άνεμο. Η μορφολογία του ελληνικού ανάγλυφου παρουσιάζει ενδιαφέρον. Επίσης η ύπαρξη χιλιάδων νησιών και βραχονησίδων στις θάλασσες της χώρας μας είναι στοιχείο ενισχυτικό προς την κατεύθυνση της μελέτης προγραμμάτων τοποθέτησης ανεμογεννητριών. Πολλώ δε μάλλον όταν η Ελλάδα αποτελεί ένα ακρότατο της Ευρωπαϊκής ζώνης και έργα μεγάλης κλίμακας σε περιοχές κοντά στα σύνορα αποκτούν πέρα από οικονομική και γεωστρατηγική διάσταση και σημασία. Η παρούσα εργασία διερευνά την τοποθέτηση ανεμογεννητριών σε βραχονησίδες του ανατολικού και κεντρικού Αιγαίου. Το Αιγαίο είναι μια περιοχή με μεγάλο αιολικό δυναμικό, ιδιαίτερα το ανατολικό, με πολλά νησιά και διάσπαρτες βραχονησίδες. Αποτελεί, λοιπόν, ένα μέρος κατάλληλο για μελέτη. Λέξεις Κλειδιά: παραγωγή και μεταφορά ενέργειας ανεμογεννήτριες βραχονησίδες γεωστρατηγική ανάπτυξη κεντρικό και ανατολικό Αιγαίο. 8

9 ABSTRACT Energy requirements are continuously increasing. With the universal mechanization of labor in urban, as well as rural areas, demand for energy is higher than it has ever been. Industry and governments are forced to develop technology that will cover this energy demand. The most remote areas of a country need electricity supply as much as urban centers do. More specifically, two distinct problems are identified: a) the mode of energy production b) the mode of energy transmission. There is a current trend in global economy towards energy production from renewable sources. Oil will certainly remain the principal energy source, although the finite reserves, as well as the environmental hazard from the unconstrained use necessitate decrease in our dependence on fossil fuel, substituting it with environmental- friendly energy production systems. Wind energy, the conversion of wind power into a useful form of energy, is one of the most widespread renewable energy forms. The morphology of Greece's terrain is particularly interesting; the existence of thousands of islands and islets exposed to high-speed winds has ignited interest in wind turbine installation projects. Besides the economic dimension, large scale projects in a location like Greece in the far border of the European zone acquire an additional geostrategic significance. This thesis deals with wind turbine installation (placement) in islets of eastern and central Aegean Sea. The Aegean Sea and its eastern part in particular, is an area with high wind potential, making it ideal for study. Key words: energy production and transmission; wind turbines; islets; geostrategic development; central and eastern Aegean Sea. 9

10 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας Αρμοδιότητες σε θέματα Ηλεκτρισμού, Φυσικού Αερίου και Πετρελαιοειδών Αρμοδιότητες σε θέματα ΑΠΕ Περιοχή Μελέτης Γεωστρατηγική Ο ΑΝΕΜΟΣ ΚΑΙ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ Γενικά Στοιχεία Άνεμος Ιστορική αναδρομή στην αξιοποίησή του Γενικά στοιχεία Οι πρώτες ενδείξεις και το πέρασμα στον Ευρωπαϊκό μεσαίωνα Αμερικανική τροποποίηση Η μετάβαση στον 20 ο αιώνα Η Ευρωπαϊκή ανάπτυξη Αιολική Ενέργεια Γενικά στοιχεία Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα χρήσης της Αιολικής Ενέργειας Εθνικός Ενεργειακός Σχεδιασμός-Οδικός χάρτης για το ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ Γενικά χαρακτηριστικά Δρομέας Άτρακτος Πύργος Παράγοντες επιρροής Παράγοντες ως προς τη μορφολογία του εδάφους και το περιβάλλον Επίδραση της Τραχύτητας του Εδάφους Επίδραση Επιφανειακών Εµποδίων Επίδραση του τοπογραφικού ανάγλυφου της περιοχής Οι παράγοντες επιρροής από το Παράρτημα ΙΙ του ΓΧΣ Διασφάλιση της λειτουργικότητας και απόδοσης των αιολικών εγκαταστάσεων

11 Περιοχές περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος Περιοχές και στοιχεία πολιτιστικής κληρονομιάς Οικιστικές δραστηριότητες Δίκτυα τεχνικής υποδομής και ειδικές χρήσεις Ζώνες ή εγκαταστάσεις παραγωγικών δραστηριοτήτων Επιλογή Θέσης Εγκατάστασης Α/Γ- Μεθοδολογία της παρούσας εργασίας Ορνιθοπανίδα: Ένας ευαίσθητος παράγοντας επιρροής ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Συνοπτική παρουσίαση των κύριων νησιών του ανατολικού Αιγαίου Λειψοί Κάλυμνος Λέρος Αγαθονήσι Αρκοί Ψέριμος Φαρμακονήσι Πάτμος Φούρνοι ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΣΤΟ ΑΝΑΤΟΛΙΚΟ ΚΑΙ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΑΙΓΑΙΟ Γενικά στοιχεία Μεταφορά Πλωτή εξέδρα Πλωτός γερανός Βυθοκορήσεις Οδοποϊία Πρώτο σενάριο Φούρνοι (Άγιος Μηνάς Μακρονήσι - Ανθρωποφάς) Ανθρωποφάς Φούρνων Άγιος Μηνάς Μακρονήσι Φούρνων Αγαθονήσι (Ψαθονήσι- Νερονήσι-Γλάρος- Στρογγύλη-Κουνελονήσι) Ψαθονήσι Νερονήσι

12 Γλάρος Κουνελονήσι Αρκοί (Αγρελούσα Καλόβολος Στρογγυλό Μακρονήσι- Άγνωστο) Αγρελούσα Στρογγυλό Αρκών Καλόβολος Μακρονήσι Αρκών Αβάπτιστο Αρκών Λειψοί (Φράγκος Ασπρονήσια Πλιάβι.) Ασπρονήσια Πλιάβι Φράγκος Φαρμακονήσι Λέρος (Αρχάγγελλος Στρογγύλη Πηγανούσσα Βελόνα Άγνωστο Λέρου) Αρχάγγελος Στρογγύλη Λέρου Βελόνα Άγνωστο Λέρου Πηγανούσσα Κάλυμνος και Ψέριμος (Καλόλιμνος Σαφονήδι-Νερά Καλύμνο Πλάτη) Σαφονήδι Καλόλιμνος Νέρα Καλύμνου Πλάτη Καλύμνου Πάτμος (Χιλιομόδο Τραγονήσι) Χιλιομόδι Τραγονήσι Βραχονησίδα Αρχάγγελος Αρχάγγελος Λέβιθα Κίναρος - Γλάρος Περιοχή Αμοργού Νάξου Μακάρες Νικούρια Μεγάλο Λιβάδι και Πλάκα Καρδιώτισσα

13 Άνω και Κάτω Αντικέρι Περιοχή Αστυπάλαιας- Θήρας-Ανάφης Σύρνα Παχιά Μακρά Οφιδούσσα Ποντικούσσα Στεφανία-Πλάκιδα-Μεσονήσι Κουνουποί Κουτσομύτι Αγία Κυριακή-Χονδρό Περιοχή Πάρου- Μίλου-Κιμώλου-Σίφνου Στρογγύλη Πάρου Σερφοπούλα Πολύαιγος Τήνος-Μύκονος-Κέα-Σύρος Γυάρος Ρήνεια Δρακονήσι Δεύτερο σενάριο Σύγκριση των δύο προτάσεων σε πίνακες ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΕΡΣΑΙΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΜΕ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΑΙΟΛΙΚΟ ΠΑΡΚΟ Γενικά στοιχεία Η υπεράκτια αιολική ενέργεια στην αγορά Παράγοντες σύγκρισης Θαλάσσιων Α/Π και χερσαίων Α/Π Ηλεκτρικές Υποδομές Θεμελίωση/Εγκατάσταση Αιολικοί Πόροι Εξοπλισμός Ανωδομής Φάσμα Φορτίου Μεταφορά Παροπλισμός Προσβασιμότητα Αναλυτική Ιεραρχική Προσέγγιση- Συμπεράσματα ΓΕΩΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

14 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

15 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1: Οι δύο περιοχές μελέτης, ανατολικό και κεντρικό Αιγαίο...28 Εικόνα 2: Τα πολλά ονόματα του ανέμου και οι διευθύνσεις του Εικόνα 3: Παγκόσμια Κατανομή Ανέμων Εικόνα 4: Ταχύτητα Ανέμου στον Ελλαδικό χώρο σε ύψος 80 μ. από την επιφάνεια Εικόνα 5: Ο πρώτος ανεμόμυλος καθέτου άξονα Εικόνα 6: Ανεμόμυλοι ολλανδικού τύπου Εικόνα 7: Σύγχρονες ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα Εικόνα 8: Σύγχρονες ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα Εικόνα 9: Οι Λειψοί και δεξιά το σύμπλεγμα των βραχονησίδων Ασπρονήσια Εικόνα 10: Τα Ασπρονήσια, βρίσκονται στην νοτιοδυτική είσοδο των Λειψών Εικόνα 11: Η περιοχή της Καλύμνου και της Ψερίμου Εικόνα 12: Η ακατοίκητη Καλόλιμνος Εικόνα 13: Η νήσος Λέρος με την ακατοίκητη νησίδα Αρχάγγελος στα βορειοδυτικά Εικόνα 14: Η ακατοίκητη νήσος Αρχάγγελος Εικόνα 15: Το Αγαθονήσι και η βραχονησίδα Νέρα σημειωμένη Εικόνα 16: Οι Αρκοί και η ακατοίκητη νήσος Αγρελούσα Εικόνα 17: Η Ψέριμος και η νήσος Πλάτη Εικόνα 18: Το Φαρμακονήσι Εικόνα 19: Η νήσος Πάτμος Εικόνα 20: Οι Φούρνοι και η ακατοίκητη νήσος Άγιος Μηνάς Εικόνα 21: Περιοχή μελέτης:ανατολικό και κεντρικό Αιγαίο Εικόνα 22: Πλωτή Φορτηγίδα Εικόνα 23: Πλωτή φορτηγίδα Εικόνα 24: Πλωτή εξέδρα αγκυροβολημένη σε κρηπίδωμα Εικόνα 25: Πλωτός γερανός σε εκτέλεση εργασιών Εικόνα 26: Πλωτός γερανός, χρησιμοποιούμενος για τοποθέτηση φυσικών ογκολίθων σε κυματοθραύστη Εικόνα 27: Μεταφορά πλωτού γερανού με ρυμουλκό σκάφος Εικόνα 28: Διάνοιξη δρόμου στη νήσο Νάξο Εικόνα 29: Μεταφορά πτερυγίου Α/Γ Εικόνα 30: Μεταφορά τμήματος πυλώνα μέσα από οικισμό Εικόνα 31: Καλωδίωση στο Ανατολικό Αιγαίο

16 Εικόνα 32: Φούρνοι Ικαρίας και οι προς μελέτη νησίδες Εικόνα 33: Έργα τοποθέτησης Α/Γ και υποσταθμού ανύψωσης τάσης στονανθρωποφά Εικόνα 34: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στον Άγιο Μηνά Φούρνων Εικόνα 35: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στο Μακρονήσι Φούρνων Εικόνα 36: Το Αγαθονήσι και η προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 37: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Ψαθονήσι Εικόνα 38: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Νερονήσι Εικόνα 39: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Γλάρο Εικόνα 40: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Κουνελονήσι Εικόνα 41: Οι Αρκοί και και η προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 42: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στην Αγρελούσα Εικόνα 43: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Στρογγυλό Αρκών Εικόνα 44: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στον Καλόβολο Εικόνα 45: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Μακρονήσι Εικόνα 46: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Αβάπτιστο Εικόνα 47: Οι Λειψοί και η προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 48: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στα Ασπρονήσια Εικόνα 49: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Πλιάβι Εικόνα 50: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Φράγκο Εικόνα 51: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Φαρμακονήσι Εικόνα 52: Η Λέρος και η προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 53: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στον Αρχάγγελο Εικόνα 54: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Στρόγγυλο Λέρου Εικόνα 55: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στη Βελόνα Εικόνα 56: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Άγνωστο Λέρου Εικόνα 57: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στη Πηγανούσσα Εικόνα 58: Κάλυμνος-Ψέριμος, καθώς και οι προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 59: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Σαφονήδι Εικόνα 60: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στην Καλόλιμνο Εικόνα 61: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στη Νέρα Καλύμνου Εικόνα 62: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στη Πλάτη Καλύμνου Εικόνα 63: Η Πάτμος και οι προς αξιοποίηση ακατοίκητες νησίδες Εικόνα 64: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Χιλιομόδι Πάτμου Εικόνα 65: Έργα τοποθέτησης ανεμογεννητριών στο Τραγονήσι Πάτμου

17 Εικόνα 66: Έργα τοποθέτησης Α/Γ και υποσταθμού ανύψωσης τάσης Εικόνα 67: Καλώδιο σύνδεσης Αρχάγγελου με Νήσους Λέβιθα και Κίναρο Εικόνα 68: Πρώτο σενάριο σύνδεσης ανατολικού και κεντρικού Αιγαίου με ηπειρωτική Ελλάδα Εικόνα 69: Καλωδίωση στην ευρύτερη περιοχή της Αμοργού Εικόνα 70: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στις Μακάρες Εικόνα 71: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στη Νικούρια Εικόνα 72: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στις νήσους μεγάλο Λιβάδι και Πλάκα Εικόνα 73: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Καρδιώτισσα Εικόνα 74: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στις νήσους Άνω και Κάτω Αντικέρι Εικόνα 75: Καλωδίωση στην ευρύτερη περιοχή Αστυπάλαιας-Θήρας Εικόνα 76: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στη Σύρνα Εικόνα 77: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Παχιά Ανάφης Εικόνα 78: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Μάκρα Ανάφης Εικόνα 79: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Οφιδούσσα Αστυπάλαιας Εικόνα 80: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Ποντικούσσα Αστυπάλαιας Εικόνα 81: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Οφιδούσσα Αστυπάλαιας Εικόνα 82: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στα Κουνουποί Κουτσομύτι Εικόνα 83: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στις νήσους Αγία Κυριακή και Χόνδρο Εικόνα 84: Καλωδίωση στη ευρύτερη περιοχή Ίου-Μύλου-Κύθνου Εικόνα 85: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Στρογγύλη Πάρου Εικόνα 86: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στη Σερφοπούλα Εικόνα 87: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στην Πολύαιγο Εικόνα 88: Καλωδίωση στην ευρύτερη περιοχή Σύρου-Τήνου-Πάρου-Μυκόνου Εικόνα 89: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στη Γυάρο Εικόνα 90: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στη Ρήνεια Εικόνα 91: Έργα τοποθέτησης Α/Γ στο Τραγονήσι Εικόνα 92: Δεύτερο σενάριο σύνδεσης ανατολικού και κεντρικού Αιγαίου με ηπειρωτική Ελλάδα Εικόνα 93: Τύποι θεμελίωσης θαλάσσιων Α/Γ Εικόνα 94: Μεταφορά ρότορα

18 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 2: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 3: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 4: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 5: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 6: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 7: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 8: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 9: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 10: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 11: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 12: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 13: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 14: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 15: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 16: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 17: Συγκεντρωτικός πίνακας για την έκταση και τον αριθμό των προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 18: Επιρροή δεσμεύσεων στα έργα τοποθέτησης Α/Γ σύμφωνα με το Παράρτημα ΙΙ του ΓΧΣ Πίνακας 19: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 20: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 21: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 22: Επιρροή δεσμεύσεων στα έργα τοποθέτησης Α/Γ σύμφωνα με το Παράρτημα ΙΙ του ΓΧΣ Πίνακας 23: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 24: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 25: Επιρροή δεσμεύσεων στα έργα τοποθέτησης Α/Γ σύμφωνα με το Παράρτημα ΙΙ του ΓΧΣ Πίνακας 26: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 27: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 28: Επιρροή δεσμεύσεων στα έργα τοποθέτησης Α/Γ σύμφωνα με το Παράρτημα ΙΙ 18

19 του ΓΧΣ Πίνακας 29: Έκταση και αριθμός προτεινόμενων Α/Γ προς τοποθέτηση Πίνακας 30: Συγκέντρωτικά στοιχεία βυθοκορήσεων-οδοποϊίας-καλωδίωσης Πίνακας 31: Επιρροή δεσμεύσεων στα έργα τοποθέτησης Α/Γ σύμφωνα με το Παράρτημα ΙΙ του ΓΧΣ Πίνακας 32: Συγκεντρωτικά στοιχεία για το πρώτο Σενάριο Πίνακας 33: Συνολικό εκτιμώμενο κόστος για το Πρώτο σενάριο Πίνακας 34: Συνολικό εκτιμώμενο κόστος για το Δεύτερο σενάριο Πίνακας 35: Στρατηγικά κριτήρια επιρροής Πίνακας 36: Αποτελέσματα της κατά ζεύγη σύγκρισης των στρατηγικών κριτηρίων Πίνακας 37: Σύγκριση κατά ζεύγη των δύο προτάσεων σε σχέση με το κριτήριο «Θεμελίωση/Εγκατάσταση» Πίνακας 38: Σύγκριση κατά ζεύγη των δύο προτάσεων σε σχέση με το κριτήριο «Ηλεκτρικές Υποδομές» Πίνακας 39: Βάρη προτεριαότητας των δύο προτάσεων σε σχέση με κάθε ένα κριτήριο Πίνακας 40: Σύνοψη των στρατηγικών αξιών των δύο προτάσεων ανάπτυξης Α/Γ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1: Εγκατεστημένη ισχύς και αύξησης αυτής τα έτη 1996 έως Σχήμα 2: Εγκατεστημένη ισχύς στην Ελλάδα από το 1997 έως το Σχήμα 3: Ανάλυση της δομής μιας ανεμογεννήτριας οριζόντιου άξονα

20 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ μ. Μέτρο-μονάδα μήκους χλμ. μ 2 μ 3 ΑΓΟΑ ΑΓΚΑ Α/Γ Α/Π ΡΑΕ ΥΠΕΚΑ ΓΧΣ ΔΕΗ ΚΑΠΕ CO 2 /ΕΥΡΩ/EURO $/DOLLAR Ε.Ε. Η.Π.Α. MW KV ΜΤ Χιλιόμετρο-μονάδα μήκους Τετραγωνικό μέτρο Κυβικό μέτρο Ανεμογεννήτρια Οριζόντιο Άξονα Ανεμογεννήτρια Καθέτου Άξονα Ανεμογεννήτρια Αιολικό Πάρκο Ρυθμιστική Άρχη Ενέργειας Υπουργείο Ενέργειας Χωροταξίας και Περιβάλλοντος Γενικό Χωροταξικό Σχέδιο Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Διοξείδιο του Άνθρακα Νομισματική μονάδα Ε.Ε. Νομισματική μονάδα Η.Π.Α. Ευρωπαϊκή Ένωση Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής Μεγαβατόρα = 10 6 Watt Κιλοβόλτ=10 3 Volt Ρεύμα μέσης τάσης 20

21 ΥΤ Σ.Ρ. Ε.Ρ. Ρεύμα υψηλής τάσης Συνεχές ρεύμα Εναλλασσόμενο ρεύμα 21

22 22

23 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Γενικά H παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την αιολική ενέργεια, την παραγωγή ενέργειας δηλαδή από το άνεμο, μία πηγή η οποία βρίσκεται παντού πάνω στη γη και είναι αστείρευτη. Θα πραγματοποιηθεί μία σφαιρική ανάλυση του ζητήματος της ανάπτυξης ανεμογεννητριών σε βραχονησίδες του ανατολικού και κεντρικού Αιγαίου. Η ανάλυση της ανάπττυξης θα συμπεριλάβει όλες τις παραμέτρους που εισέρχονται στην επιλογή τοποθεσίας ανάπτυξης και που συνδέονται με περιορισμούς μέσα από το εθνικό χωροταξικό σχέδιο καθώς και στοιχεία γεωστρατηγικής, τα οποία θα ενισχύσουν την αναγκαιότητα εφαρμογής του εν λόγω σχεδίου ανάπτυξης στη συγκεκριμένη περιοχή της χώρας μας. Η σχέση του ανθρώπου με το περιβάλλον είναι άμεση. Ο άνθρωπος διέρχεται πολλών μεθόδων για να κερδίσει το μέγιστο δυνατό των παροχών και των πηγών που διατίθεται σ αυτό. Η μεγάλη ανάπτυξη στη βιομηχανία και η χρήση τεράστιων ποσοτήτων πρώτων υλών δημιουργεί ανισορροπία ανάμεσα στην εκμετάλλευση και τη δυνατότητα ανανέωσης των πηγών ενέργειας. Η ανισορροπία αυτή έχει ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση του περιβάλλοντος και την αύξηση των τιμών των πρώτων υλών. Είναι γνωστό ότι η αδυναμία ανανέωσης είναι ένας βασικός παράγοντας αύξησης των τιμών. Σ αυτό το δίπολο της υποβάθμισης του περιβάλλοντος και της αναζήτησης όλο και μεγαλύτερων ποσοτήτων πρώτων υλών για την παραγωγή ενέργειας η βιομηχανία και η επιστημονική κοινότητα ανέπτυξε και συνεχίζει ν αναπτύσσει με ραγδαίους ρυθμούς τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας από πηγές ενέργειας που μπορούν να ανανεωθούν ή που εντοπίζονται σε τεράστιες ποσότητες στη φύση. Τέτοιες πηγές είναι ο άνεμος, ο ήλιος και το νερό. Πηγές οι οποίες είναι αστείρευτες και η παρουσία τους συμβαδίζει με την ανθρώπινη ζωή. Συνοπτικά αναφέρονται έξι μορφές ενέργειας οι οποίες κατατάσσονται στην κατηγορία των ανανεώσιμων ή ανεξάντλητων: Α. Αιολική ενέργεια: Είναι μία ενέργεια που προέρχεται από τον άνεμο, ο οποίος αποτελεί μία ανεξάντλητη πηγή. Είναι δυνατό να παραχθούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, όπου υπάρχει μεγάλο αιολικό δυναμικό, μέσω των ανεμογεννητριών. Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται είτε μεμονομένα χωρίς να είναι διασυνδεδεμένες στο κεντρικό δίκτυο, είτε σε πάρκα όπου είναι διασυνδεδεμένες με αυτό. 23

24 Β. Ηλιακή ενέργεια: Η ενέργεια του ήλιου είναι μία ανεξάντλητη θεωρητικά ενέργεια, μιας και ο κύκλος ζωής του ήλιου συνδέεται με τη ζωή πάνω στον πλανήτη. Χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των κτιρίων με άμεσο ή έμμεσο τρόπο, καθώς και για την παραγωγή ενέργειας. «Η παραγωγή της ενέργειας πραγματοποιείται με δύο τρόπους: α) με τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων, μέσω των οποίων μετατρέπεται η ηλιακή ενέργεια αυτόματα σε ηλεκτρική και β) με τη χρήση ηλιοθερμικών συστημάτων, όπου θερμαίνεται ειδικό υγρό, το οποίο με τη σειρά του μέσω εναλλακτών μετατρέπει το νερό σε ατμό και ο ατμός θέτει σε κίνηση τουρμπίνα»,(αυγερινός,2010). Συνεπώς στη δεύτερη περίπτωση έχουμε μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμική, κινητική και ηλεκτρική διαδοχικά. Γ. Ενέργεια από μικρά υδροηλεκτρικά: Η κινητική ενέργεια του ύδατος και η πτώση του επάνω σε ειδικά διαμορφωμένες δομές, τις τουρμπίνες, προκαλούν κίνηση με αποτέλεσμα την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα έργα αυτά επειδή τοποθετούνται επάνω σε ποτάμια είναι απαραίτητο να ελέγχεται το κατά πόσο επηρεάζουν την πανίδα της περιοχής. «Τα υδροηλεκτρικά έργα μέχρι και 30 MW μπορούν να χαρακτηριστούν «πράσινα», ενώ από τα 30 MW και πάνω χαρακτηρίζονται απλά ως καθαρά», (Αυγερινός,2010). Δ. Κυματική ενέργεια: Η ενέργεια αυτή παράγεται ως απότελεσμα της δημιουργίας των ταλαντώσεων του νερού της θάλασσας, των κυματισμών, εξαιτίας των ανέμων και των παλιρροιών. Οι κυματισμοί θεωρούνται τυχαίοι σχηματισμοί και η παραγωγή ενέργειας από τα κύματα αποτελεί μια μεγάλη πρόκληση για τους επιστήμονες. Ε. Γεωθερμική ενέργεια: Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας πραγματοποιείται με την εκμετάλλευση του ζεστού νερού ή υδρατμού που υπάρχει στο υπέδαφος. Υπάρχουν δύο ειδών γεωθερμικά πεδία: α) τα χαμηλής και β) υψηλής ενθαλπίας. Τα μεν πρώτα μπορόυμε να τα αξιοποιήσουμε στη θέρμανση κατοικιών και στα θερμοκήπια, ενώ τα δεύτερα μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως τα πεδία υψηλής ενθαλπίας παρουσιάζουν θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 150 ο C. Στ. Ενέργεια από βιομάζα: «Βιομάζα ονομάζονται τα κατάλοιπα διαφόρων διεργασιών που άμεσα ή έμμεσα προέρχονται από το φυτικό κόσμο τα οποία χρησιμοποιούνται για θέρμανση, παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και κίνηση. Τα κατάλοιπα αυτά μπορεί να είναι από αστικά σκουπίδια, από την αγροτική παραγωγή (υπολείμματα ξυλείας, σοδειάς, ζωικά απόβλητα) καθώς επίσης και υποπροϊόντα της βιομηχανίας (από επεξεργασία τροφίμων ή οργανικών υλών). Με κατάλληλη επεξεργασία, η βιομάζα μετατρέπεται σε καύσιμο αέριο (biofuel). Με την 24

25 καύση του αερίου αυτού παράγεται ηλεκτρική ενέργεια, με μεγάλη απόδοση αλλά και μειωμένς περιβαλλοντικές επιπτώσεις.», (Αυγερινός, 2010) Το πλεονέκτημα των ενεργειών που αναφέροναι παραπάνω είναι ότι είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Η συνθήκη του Κιότο το 2001, ήταν μια σημαντική συνθήκη, διότι έριχνε το βάρος της παγκόσμιας κοινότητας προς τη δράση της προστασίας του περιβάλλοντος, αναδεικνύοντας τις ανανεώσιμες και φιλικές για το περιβάλλον πηγές ενέργειας ως λύση. 1.2 Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας Αρμοδιότητες σε θέματα Ηλεκτρισμού, Φυσικού Αερίου και Πετρελαιοειδών Ο ρόλος της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας από το 1999 κι εφεξής, μετά από αρκετές τροποποιήσεις και συμπληρώσεις νέων αρμοδιοτήτων ενισχύθηκε. Οι αρμοδιότητες απαριθμούναι αναλυτικά στους νόμους που θεσπίστηκαν από το 1999 κι ύστερα. Σήμερα πλέον, οι βασικότερες νέες αρμοδιότητες της ΡΑΕ, έτσι όπως αναφέρονται και παρουσιάζονται στην επίσημη ιστοσελίδα της (ΡΑΕ, 2012), συνοψίζονται στα ακόλουθα: 1. «Καθορισμός όρων πρόσβασης στα μονοπωλιακά τμήματα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και της αγοράς φυσικού αερίου: Σύμφωνα με τις διατάξεις του ν. 3426/2005 και του ν. 3428/2005, προβλέπεται πλέον αρμοδιότητα της ΡΑΕ για έκδοση σύμφωνης και όχι απλής γνώμης προς τον Υπουργό Ανάπτυξης προκειμένου για την έκδοση των Κωδίκων που διέπουν τη λειτουργία των μονοπωλιακών τμημάτων της αγοράς, δηλαδή των Συστημάτων Μεταφοράς και Διανομής. Με τον τρόπο αυτό, λαμβάνοντας υπόψη τον τρόπο λειτουργίας της σύμφωνης γνώμης κατά το ελληνικό δίκαιο, το βάρος της αποφασιστικής αρμοδιότητας επί των θεμάτων αυτών μετατίθεται κατεξοχήν στην Αρχή. Περαιτέρω, οι αρμοδιότητες της ΡΑΕ για τη λήψη αποφάσεων ρυθμιστικού περιεχομένου ως προς τις λεπτομέρειες εφαρμογής των Κωδίκων επεκτείνονται και σε σχέση με θέματα του Κώδικα Διαχείρισης του Δικτύου και του Κώδικα Διαχείρισης Μη διασυνδεδεμένων Νησιών, και ενισχύονται ουσιωδώς, καθώς προβλέπεται πλέον και αρμοδιότητα για την έγκριση των εγχειριδίων που απαιτούνται για την απρόσκοπτη εφαρμογή του συνόλου των Κωδίκων που αφορούν την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. 25

26 2. Καθορισμός τιμολογίων πρόσβασης στα μονοπωλιακά τμήματα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και της αγοράς φυσικού αερίου: Στο ίδιο πλαίσιο με όσα ανωτέρω αναφέρονται σχετικά με τους όρους πρόσβασης, στη ΡΑΕ ανατίθεται πλέον ουσιώδης ρόλος κατά τον καθορισμό της μεθοδολογίας κατάρτισης και του ύψους των εφαρμοζόμενων τιμολογίων προκειμένου για την πρόσβαση στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και φυσικού αερίου. 3. Διαχωρισμός δραστηριοτήτων: Όσον αφορά το διαχωρισμό των δραστηριοτήτων των ολοκληρωμένων επιχειρήσεων, σύμφωνα με τις διατάξεις των νέων νόμων, προβλέπεται ότι η ΡΑΕ εγκρίνει πλέον τους κανόνες κατανομής του ενεργητικού και παθητικού και των δαπανών και εσόδων τους οποίους εφαρμόζουν οι επιχειρήσεις αυτές για την κατάρτιση των λογιστικά διακεκριμένων ανά δραστηριότητα λογαριασμών. Επίσης, η ΡΑΕ μπορεί να προβαίνει σε έκτακτους ελέγχους για τη συμμόρφωση με τη υποχρέωση τήρησης χωριστών λογαριασμών και για το σκοπό αυτό έχει πρόσβαση στους λογαριασμούς των επιχειρήσεων αυτών. Περαιτέρω, ουσιώδεις αρμοδιότητες ελέγχου έχουν ανατεθεί στη ΡΑΕ προκειμένου για την παρακολούθηση της εφαρμογής των απαιτήσεων λειτουργικού διαχωρισμού των ολοκληρωμένων επιχειρήσεων, ιδίως στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας. 4. Υπηρεσίες Κοινής Ωφέλειας (ΥΚΩ): Σύμφωνα με τις διατάξεις της παραγράφου 2 του άρθρου 28 του ν. 3426/2005, προβλέπεται αρμοδιότητα της ΡΑΕ για την έκδοση γνωμοδότησης προς τον Υπουργό Ανάπτυξης, σχετικά με τον καθορισμό της μεθοδολογίας υπολογισμού του ανταλλάγματος που οφείλεται για την εκπλήρωση υποχρεώσεων παροχής ΥΚΩ από τους κατόχους άδειας ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης, το ύψος του εκάστοτε οφειλόμενου ανταλλάγματος για την παροχή ΥΚΩ εγκρίνεται ετησίως, μετά από σύμφωνη γνώμη της ΡΑΕ, με απόφαση του Υπουργού Ανάπτυξης. Επίσης, προβλέπεται αρμοδιότητα της ΡΑΕ για την έκδοση γνωμοδότησης προς τους Υπουργούς Οικονομίας και Οικονομικών και Ανάπτυξης, σχετικά με τη μεθοδολογία επιμερισμού τους ως άνω οφειλόμενου ανταλλάγματος σε κάθε κατηγορία Πελατών και τον καθορισμό των σχετικών χρεώσεων. Από την άλλη πλευρά, ο καθορισμός του τι νοείται εκάστοτε ότι εμπίπτει στην έννοια των ΥΚΩ, καθορίζεται με απόφαση του Υπουργού Ανάπτυξης χωρίς γνώμη της ΡΑΕ, καθώς το θέμα αυτό άπτεται της γενικότερης πολιτικής στον τομέα αλλά και των κοινωνικών αναγκών, όπως αυτές διαμορφώνονται από τον ευρύτερο πολιτικό σχεδιασμό. 26

27 5. Αρμοδιότητες παρακολούθησης αγοράς και υποβολής εκθέσεων: Σύμφωνα με τους νέους νόμους προβλέπονται αναλυτικά και σε αρμονία προς τις σχετικές διατάξεις του κοινοτικού δικαίου οι αρμοδιότητες της ΡΑΕ σε ότι αφορά θέματα παρακολούθησης και εποπτείας των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας και φυσικού αερίου. Οι αρμοδιότητες αυτές περιλαμβάνουν ιδίως θέματα διαχείρισης του δυναμικού των διεθνών διασυνδέσεων καθώς και θέματα διαχείρισης της συμφόρησης των δικτύων, και γενικότερα τον τρόπο άσκησης των δραστηριοτήτων που έχουν ανατεθεί στους διαχειριστές των μονοπωλιακών τμημάτων της αγοράς. Στο ίδιο πλαίσιο, έχουν προβλεφθεί άλλωστε και υποχρεώσεις της ΡΑΕ για την υποβολή περιοδικών εκθέσεων στην Επιτροπή, όπου αναλύονται τα συμπεράσματα της εν λόγω παρακολούθησης. 6. Διεθνείς αρμοδιότητες: Σύμφωνα με τις διατάξεις του νομικού πλαισίου, η ΡΑΕ συμβάλλει στην ανάπτυξη της εσωτερικής αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και ίσων όρων ανταγωνισμού, και συνεργάζεται για το σκοπό αυτόν με τις Ρυθμιστικές Αρχές των λοιπών κρατών μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ιδίως στο πλαίσιο του Συμβουλίου Ευρωπαϊκών Ρυθμιστικών Αρχών Ενέργειας, με Διεθνείς Οργανισμούς και Ρυθμιστικές Αρχές τρίτων χωρών, ιδίως στην περιοχή της Νοτιοανατολικής Ευρώπης, καθώς και με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή και συμμετέχει στην Ευρωπαϊκή Ομάδα Ρυθμιστικών Αρχών για την Ηλεκτρική Ενέργεια και το Φυσικό Αέριο.» Αρμοδιότητες σε θέματα ΑΠΕ Όσον αφορά τον τομέα των ΑΠΕ, η ΡΑΕ έχει ισχυρές γνωμοδοτικές αρμοδιότητες, οι οποίες παρουσιάζονται επίσης αναλυτικά στην επίσημη ιστοσελίδα του οργανισμού (PAE, 2012) και παρουσιάζονται ακολούθως: «Σύμφωνα με το ισχύον θεσμικό πλαίσιο, η ΡΑΕ είναι αρμόδια για την έκδοση θετικής γνωμοδότησης ή αρνητικής απόφασης προς τον Υπουργό Ανάπτυξης, σχετικά με τη χορήγηση ή την τροποποίηση ή την επέκταση άδειας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έργων ΑΠΕ. Για το σκοπό αυτό, η ΡΑΕ μέχρι την έκδοση του νέου ν. 3468/2006, αξιολογούσε τις αιτήσεις βάσει των κριτηρίων του άρθρου 28 του ν. 2773/1999, όπως αυτά εξειδικεύονταν στο άρθρο 9 του «Κανονισμού Αδειών Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας» και τον από «Οδηγό Αξιολόγησης αιτήσεων αδειών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ και μικρή ΣΗΘ» της ΡΑΕ. Μετά τη θέση σε ισχύ του ν. 3468/2006, οι νέες αιτήσεις αξιολογούνται από τη ΡΑΕ ως προς τα κριτήρια του άρθρου 3 του νόμου αυτού. Για την αξιολόγηση των 27

28 αιτήσεων, η ΡΑΕ συνεργάζεται με το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΑΠΕ) βάσει σχετικής σύμβασης, η οποία συνομολογήθηκε κατόπιν ανοικτού διεθνούς διαγωνισμού. Το ΚΑΠΕ εκτελεί, αδιαλείπτως από το 2001, χρέη συμβούλου της ΡΑΕ σε θέματα τεχνικής υποστήριξης της διαδικασίας αξιολόγησης των αιτήσεων για την έκδοση, ή την τροποποίηση, ή την επέκταση άδειας παραγωγής έργων ΑΠΕ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στην παράγραφο 10 του άρθρου 3 του ν. 3468/2006, προβλέπεται πλέον ρητά η δυνατότητα της ΡΑΕ να συνεργάζεται με το ΚΑΠΕ, στο πλαίσιο σχετικής συμφωνίας για την παροχή από αυτό υπηρεσιών τεχνικού συμβούλου υπό την εποπτεία και τις οδηγίες της. Επιπλέον, βάσει των διατάξεων του ν. 2773/1999, όπως τροποποιήθηκε με το ν. 3468/2006 και ισχύει, η ΡΑΕ εκδίδει τις πράξεις εξαίρεσης από τη λήψη άδειας παραγωγής για σταθμούς ΑΠΕ. Οι εξαιρέσεις αποτελούν διαπιστωτικές, βάσει του νόμου, αποφάσεις της ΡΑΕ οι οποίες εκδίδονται μόνον αφού διενεργηθεί ενδελεχής έλεγχος και διαπιστωθεί ότι συντρέχουν οι σχετικοί όροι και προϋποθέσεις, οι οποίοι ρητώς τίθενται από το άρθρο 4 του νόμου αυτού. Περαιτέρω, κατά τη διαδικασία έκδοσης άδειας εγκατάστασης σταθμών ΑΠΕ, η ΡΑΕ θεωρεί τοπογραφικά σχέδια, σύμφωνα με τα προβλεπόμενα στο άρθρο 4 της ΥΑ 2000/ (ΦΕΚ Β 158). Στο πλαίσιο της ανωτέρω διαδικασίας, η ΡΑΕ ελέγχει την ταύτιση μεταξύ των στοιχείων των υποβαλλομένων τοπογραφικών σχεδίων και εκείνων, βάσει των οποίων αξιολογήθηκε το έργο και εκδόθηκε η σχετική άδεια παραγωγής. Η ΡΑΕ επίσης, παρακολουθεί και εποπτεύει τον τρόπο µε τον οποίο οι κάτοχοι αδειών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκπληρώνουν τις υποχρεώσεις που απορρέουν από τις άδειες και κινεί τη διαδικασία ανάκλησης των αδειών, όταν διαπιστώνει παράβαση των διατάξεων του θεσμικού πλαισίου και των όρων των αδειών Τέλος, η ΡΑΕ τηρεί Ειδικό Μητρώο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στο μητρώο αυτό καταχωρίζονται τα στοιχεία των αιτήσεων για χορήγηση άδειας παραγωγής, καθώς και των αδειών που εκδίδονται ή ανακαλούνται. Μετά τη θέση σε ισχύ του ν. 3468/2006, η ΡΑΕ καταχωρίζει επίσης στοιχεία σχετικά με τις πράξεις εξαίρεσης από την υποχρέωση λήψης των αδειών αυτών, καθώς και με τη μεταβίβαση, ή την τροποποίηση, ή τη μεταβολή στοιχείων των αδειών για την οποία δεν απαιτείται τροποποίηση. Το περιεχόμενο του Μητρώου αυτού δημοσιοποιείται από τη ΡΑΕ μέσω της ιστοσελίδας της.» 28

29 1.3 Περιοχή Μελέτης Η περιοχή η οποία θα μελετηθεί και στην οποία θα προταθεί το σχέδιο ανάπτυξης των ανεμογεννητριών είναι βραχονησίδες και ακατοίκητες νησίδες του ανατολικού και κεντρικού Αιγαίου. Ιδιαίτερη αναφορά και συνοπτική παρουσίαση θα γίνει για εννέα νησιά του ανατολικού Αιγαίου για λόγους που βοηθούν στην καλύτερη κατανοήση της σημασίας της πρότασης αυτής για την οικονομία των ακριτικών αυτών νησιών, τα οποία και είναι: Λειψοί, Πάτμος, Αρκοί, Φούρνοι, Λέρος, Φαρμακονήσι, Αγαθονήσι, Κάλυμνος, Νίσυρος, Ψέριμος. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι να παρουσιάσει τα γεωμορφολικά στοιχεία των νησιών, να εντοπίσει και να παρουσιάσει βραχονησίδες που βρίσκονται πλησίον αυτών και να προτείνει αριθμό και τύπο ανεμογεννητριών, καθώς και να παρουσιάσει τον τρόπο μεταφοράς του ρεύματος στην ηπειρωτική χώρα. Η χρήση της παραγόμενης ενέργειας, μόνο για την κάλυψη των αναγκών των γειτονικών νησιών θα ήταν σαν ιδέα απλή, αλλά δυνατή. Παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον και αποτελεί μεγαλύτερη πρόκληση για τον μελετητή η μεταφορά της ενέργειας στην ηπειρωτική χώρα. Εικόνα 1: Οι δύο περιοχές μελέτης, ανατολικό και κεντρικό Αιγαίο 29

30 1.4 Γεωστρατηγική Ταυτόχρονα με την παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια να τονιστεί η σημασία ενός τέτοιου εγχειρήματος. Η ανάπτυξη επιχειρηματικής και οικονομικής δραστηριότητας μεγάλης κλίμακος, ειδικά όσον αφορά την περιοχή του ανατολικού Αιγαίου αποκτά γεωστρατηγική σημασία. Αυτό συμβαίνει διότι το Ανατολικό Αιγαίο είναι ένα σύνορο με τη γειτονική Τουρκία, μία χώρα που η ιστορία μας είναι έντονη και φορτισμένη. Η εν λόγω περιοχή αποτελεί πεδίο συχνών επεισοδιών μεταξύ της πολεμικής αεροπορίας και του πολεμικού ναυτικού των δύο χωρών. Αρκετά νησιά και βραχονησίδες επίσης της περιοχής αμφισβητούνται από την Τουρκία ως προς το βαθμό κυριαρχίας που μπορεί να ασκεί η Ελλάδα επί αυτών. Η ανάπτυξη λοιπόν οικονομικής δραστηριότητας σε αυτά τα νησιά θα είναι μια απτή απόδειξη άσκησης κυριαρχικών δικαιωμάτων από την Ελλάδα. Η διάσταση λοιπόν που αποκτά ένα τέτοιο σχέδιο ανάπτυξης επιχειρηματικής δραστηριότητας είναι κάτι παραπάνω από οικονομική. Είναι εθνική και γεωστρατηγική. 30

31 2 Ο ΑΝΕΜΟΣ ΚΑΙ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ 2.1 Γενικά Στοιχεία Η κινητική ενέργεια του ανέμου είναι μια πολύτιμη ενέργεια. Η πηγή της ενέργειας είναι ο άνεμος. Η ενέργεια του ανέμου ή πιο διαδεδομένα αιολική ενέργεια ανήκει στις ήπιες ή ανανεώσιμες μορφές ενέργειας διότι αφενός μεν δε ρυπαίνει το περιβάλλον αφ ετέρου δε, είναι πρακτικά ανεξάντλητη, μιας και οι μετακινήσεις των αερίων μαζών θα πραγματοποιούνται για πάντα. Εικόνα 2: Τα πολλά ονόματα του ανέμου και οι διευθύνσεις του Η κινητική ενέργεια του ανέμου οφείλεται στην ηλιακή ακτινοβολία και περίπου το 2% της ηλιακής ενέργειας που προσπίπτει στη Γη μετατρέπεται σε αιολική ενέργεια. Η ενεργειακή ισχύς των ανέμων υπολογίζεται σε 3,610 9 MW. Χαρακτηριστικό παράδειγμα για το ανεξάντλητο της ενέργειας του ανέμου είναι ότι στις ΗΠΑ οι ανάγκες σε ενέργεια καλύπτονται από το 10% της αιολικής ενέργειας που θα μπορούσε ν αξιοποιηθεί. Η ισχύς του ρεύματος είναι ανάλογη της πυκνότητάς του και του κύβου της ταχύτητάς του. Έτσι για την ίδια ταχύτητα και διατομή ένα ρεύμα αέρα θα έχει 31

32 περίπου 800 φορές μικρότερη ενέργεια από την αντίστοιχη δέσμη νερού. Η αιολική ενέργεια συνεπώς είναι μια αραιή και ήπια μορφή ενέργειας, δηλαδή είναι μικρή η ποσότητα της ενέργειας ανά μονάδα χρόνου που μπορεί να δεσμευτεί σε κάθε τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας που προβάλλεται από τον άνεμο. Για παράδειγμα άνεμος εντάσεως 5 μποφόρ, με ταχύτητα περίπου 9,5 m/s έχει ισχύ 500 W ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας προβαλλόμενο, ενώ μια ανεμογεννήτρια στην καλύτερη περίπτωση μπορεί να δεσμεύσει το 50% αυτής της ισχύς. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη κατασκευής μονάδων μεγάλων διαστάσεων. Σ αυτό το μειονέκτημα η σημερινή τεχνολογία απαντά με τη δημιουργία ανεμογεννητριών μεγάλων διαστάσεων που ανταγωνίζονται οικονομικά τις συμβατικές πηγές ενέργειας. Παράλληλα η αιολική ενέργεια χαρακτηρίζεται από το πλεονέκτημα ότι δίνει απευθείας μηχανική ενέργεια, μια αναβαθμισμένη μορφή ενέργειας που με πολύ υψηλή απόδοση και με απλά μέσα μετατρέπεται σε άλλη μορφής ενέργεια. Η συμπεριφορά του ανέμου είναι σύμφωνη με αυτή των ρευστών σε κίνηση. Συνεπώς, για να καθοριστεί το διάνυσμα του, πρέπει να μετρηθεί το μέτρο του δηλαδή η ένταση και η φορά του. Το διάνυσμα του ανέμου εξαρτάται από ειδικούς και τοπικούς παράγοντες όπως είναι το πεδίο πίεσης, η ατμοσφαιρική κυκλοφορία και το ανάγλυφο της περιοχής και η ύπαρξη θάλασσας αντίστοιχα. Παρακάτω θα δούμε ξεχωριστά την πηγή που είναι ο άνεμος και την ενέργειά του, την αιολική ενέργεια. Γενικά περιοχές με μέση ετήσια ταχύτητα μεγάλυτερη από 10m/s θεωρούνται περιοχές με υψηλό αιολικό δυναμικό. Για την εγκατάσταση αιολικών πάρκων επιλέγονται περιοχές με ετήσια ταχύτητα μεγαλύτερη από 6 m/s. Τα παραπάνω όρια είναι ενδεικτικά και μεταβάλλονται με την ανάπτυξη της τεχνολογίας και τις συνθήκες της αγοράς. Δεδομένου ότι ο κύριος όγκος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα από ΑΠΕ αφορά την αιολική ενέργεια, τονίζεται ότι πρόκειται για μια τεχνολογικά ώριμη, οικονoμικά ανταγωνιστική και φιλική προς το περιβάλλον ενεργειακή επιλογή. Είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας και συμβάλλει στην αποφυγή εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου που επιβαρύνουν το κλίμα. Η λειτουργία ενός τυπικού αιολικού πάρκου ισχύος 10 MW προσφέρει ετησίως την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζονται 7250 νοικοκυριά και εξοικονομεί περίπου 2580 τόννους ισοδύναμου πετρελαίου. 32

33 2.2 Άνεμος Ιστορική αναδρομή στην αξιοποίησή του Γενικά στοιχεία Ο άνεμος περιέχει ενέργεια, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό με τη χρήση των ανεμογεννητριών (Α/Γ). Η ποσότητα ηλεκτρισμού που παράγουν οι Α/Γ εξαρτάται από την ποσότητα της ενέργειας του διερχόμενου μέσω της επιφάνειας που σαρώνεται από τα πτερύγια της Α/Γ στη μονάδα του χρόνου ανέμου. Αυτή η ροή ενέργειας ονομάζεται πυκνότητα ισχύος του ανέμου. Για να προβλεφθεί επακριβώς η απόδοση των Α/Γ, πρέπει να είναι γνωστή όχι μόνο η μέση ταχύτητα του ανέμου σε μια συγκεκριμένη θέση, αλλά και ο τρόπος με τον οποίο μεταβάλλεται η ταχύτητα του ανέμου με το χρόνο. Με το μετασχηματισμό μιας μακράς χρονικής σειράς ταχυτήτων του ανέμου στο πεδίο συχνότητας ως φάσμα ισχύος μπορεί να προσδιοριστεί η χρονική κλίμακα της ενέργειας του ανέμου. Είναι χρήσιμο να γίνεται διάκριση μεταξύ των μεταβολών σε τρεις χρονικές κλίμακες, ειδικότερα στη βραχεία (δευτερόλεπτα έως λεπτά), μέση (ώρες έως ημέρες) και μακρά (εβδομάδες έως έτη). Εικόνα 3: Παγκόσμια Κατανομή Ανέμων Η σχέση για την εξαγόμενη ισχύ από μια Α/Γ δείχνει ότι η ενεργειακή παραγωγή της Α/Γ εξαρτάται από την κατανομή της ταχύτητας του ανέμου στη θέση, την πυκνότητα του αέρα, το μέγεθος του δρομέα και τον τεχνικό σχεδιασμό. 33

34 Ειδικά, το ύψος του πύργου επηρεάζει σημαντικά την ενεργειακή παραγωγή, λόγω της αύξησης της ταχύτητας του ανέμου με το ύψος επάνω από το επίπεδο του εδάφους, φαινόμενο γνωστό ως διάτμηση του ανέμου. Ο βαθμός της διάτμησης του ανέμου εξαρτάται κυρίως από δύο παράγοντες, την ατμοσφαιρική μίξη και την τραχύτητα του εδάφους. Όπως έχει αποδειχθεί, τα χαρακτηριστικά του αιολικού πόρου μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ γειτονικών θέσεων. Για προφανείς λόγους, οι ισχυρότεροι άνεμοι συνήθως βρίσκονται σε καλά εκτεθειμένες τοποθεσίες. Επιπλέον, τα χαρακτηριστικά του εδάφους, όπως οι λόφοι και οι κορυφογραμμές, μπορούν να επιταχύνουν τον άνεμο κατά το πέρασμα του από αυτά. Για κορυφογραμμή είναι συνήθως ιδανική όταν είναι προσανατολισμένη κάθετα προς την επικρατούσα κατεύθυνση του ανέμου και έχει μια μέση κλίση. Εικόνα 4: Ταχύτητα Ανέμου στον Ελλαδικό χώρο σε ύψος 80 μ. από την επιφάνεια Η Ελλάδα είναι μια χώρα με σημαντικά πλεονεκτήματα για ανάπτυξη της εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας. Οι κορυφογραμμές αλλά κυρίως τα νησιά 34

35 μας, μας παρέχουν μια πρώτης τάξεως ευκαιρία για εγκατάσταση αιολικών πάρκων και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε βαθμό ώστε να καταστούν αυτόνομα Οι πρώτες ενδείξεις και το πέρασμα στον Ευρωπαϊκό μεσαίωνα Η ιστορία της αιολικής ενέργειας εντοπίζεται ήδη από τη χρήση των απλών κατασκευών που βασίζονται στο αεροδυναμικό σχεδιασμό τους και την μετάβαση στις βαριές κατασκευές οι οποίες χαρακτηρίζονται από την αυξανόμενη χρήση ελαφρών και αεροδυναμικών εξαρτημάτων στη σύγχρονη εποχή. Οι πρώτοι ανεμόμυλοι αναπτύχθηκαν για να αυτοματοποιήσουν τις αγροτικές εργασίες και για την άντληση του νερού και ένα από τα πρώιμα γνωστά σχέδια είναι το σύστημα κάθετου άξονα που αναπτύχθηκε στην Περσία το 900 μ.χ. Οι ανεμόμυλοι καθέτου άξονα χρησιμοποιήθηκαν και στην Κίνα, όπου θεωρείται από μερίδα ερευνητών ως η γενέτειρα του ανεμόμυλου 2000 πριν. Αυτή βέβαια είναι μια δοξασία και όχι ένα τεκμηριωμένο γεγονός, μιας και τα πρώτα δείγματα εμφανίζονται εκεί το 13 αι μ.χ. Εικόνα 5: Ο πρώτος ανεμόμυλος καθέτου άξονα Οι πρώτοι ανεμόμυλοι που εμφανίστηκαν στη δυτική Ευρώπη, στα τέλη του 13 αι μ.χ. ήταν συστήματα οριζόντιου άξονα. Ο λόγος για την στροφή από τα συτήματα καθέτου σε συστήματα οριζόντιου άξονα είναι άγνωστος. Πιθανότατα το πρότυπο των νερόμυλων που ήταν οριζόντιου άξονα να επηρέασαν και την ανάπτυξη των ανεμόμυλων. Οι πρώτοι ανεμόμυλοι ήταν 4 ή 6 λεπίδων. Στα τέλη του επόμενου αιώνα οι Ολλανδοί βελτίωσαν τους ανεμόμυλους δίνοντας έμφαση στα στοιχεία εκείνα που θα προστάτευαν το μηχανισμό 35

36 λειτουργίας σε περίπτωση έντονων καιρικών φαινομένων. Ακόμη βελτιώθηκε ο σχεδιασμός των πανιών έτσι ώστε να δίδεται επιπλέον ώθηση στον άξονα περιστροφής, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητα του. Εικόνα 6: Ανεμόμυλοι ολλανδικού τύπου Η διαδικασία της τελειοποίησης των πανιών διήρκησε περίπου 500 χρόνια. Η τελευταία γενιά μύλων που σχεδιάστηκε αποτέλεσε τη κύρια «μηχανή» της προβιομηχανικής Ευρώπης. Χρησιμοποιήθηκαν στην άρδευση, την άντληση, την επεξεργασία της ξυλείας κ.λ.π. Με την ανάπτυξη των μηχανών ατμού, η χρήση των μύλων μειώθηκε δραστικά Αμερικανική τροποποίηση Για εκατοντάδες χρόνια η σημαντικότερη εφαρμογή των ανεμόμυλων υπήρξε η μηχανική άντληση του νερού με τη χρήση σχετικά μικρών συστημάτων με διαμέτρους στροφέα από 1 μέχρι 5-6 μέτρα. Αυτα τα συστήματα τελειοποιήθηκαν στις Η.Π.Α. κατά τη διάρκεια του 19 ου αιώνα, αρχίζοντας μετον ανεμόμυλο Halladay το 1854, συνεχίζοντας στα σχέδια Aermotor και Dempster, τα οποία είναι ακόμα σε λειτουργία σήμερα. Η σημαντικότερη βελτίωση του αμερικανικού ανεμόμυλου πραγματοποιήθηκε με την ανάπτυξη των λεπίδων του χάλυβα το Οι λεπίδες αυτές είχαν τη δυνατότητα να γίνουν ελαφρύτερες και να λειτουργήσουν αποδοτικότερα. Στην πραγματικότητα λειτούργησαν τόσο επιτυχημένα που η 36

37 υψηλή ταχύτητά τους απαίτησε ένα μηχανισμό επιβράδυνσης για να περιστρέφονται με την επιθυμητή ταχύτητα. Στα τέλη του 19 ου αιώνα το πετυχημένο αμερικανικό σχέδιο χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Η μετάβαση στον 20 ο αιώνα Το πρώτο εγχείρημα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανεμόμυλο, πραγματοποιήθηκε το 1888, στο Κλήβελαντ από τον Charles F. Brush. Η κατασκευή αποτελούνταν από πολλές λεπίδες και δρομέα 17 μέτρων. Επίσης διέθετε μεγάλη ουρά, έτσι ώστε να περιστρέφεται η ανωδομή ανάλογα με τη φορά του ανέμου. Επίσης ήταν ο πρώτος ανεμόμυλος που ενσωμάτωσε κιβώτιο ταχυτήτων. Το 1891, ο Δανός Pour La Cour ανέπτυξε την πρώτη ηλεκτρική μηχανή ανέμου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το μοντέλου του ήταν το πρώτο που θα μπορούσε να λειτουργήσει με κέρδος, αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορούσε ν ανταγωνιστεί τις μηχανές ατμού και κάρβουνου. Αποτέλεσμα ήταν η μηχανή του ν απαξιωθεί. Μέχρι το 1920 όλα τα σχέδια ανεμοκινητήρων που προτάθηκαν και δοκιμάστηκαν κρίθηκαν ανεπαρκή για την παραγωγή αξιόλογων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η περαιτέρω ανάπτυξη των ηλεκτρικών συστημάτων ανεμογεννητριών έγονε στις Ηνωμένες Πολιτείες. Πηγή έμπνευσης αποτέλεσαν οι κινητήρες των αεροπλάνων και τα φτερά από τα μονόπλανα Η Ευρωπαϊκή ανάπτυξη Στην Ευρώπη, μετά το δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο παρουσιάστηκαν ελλείψεις σε ορυκτά καύσιμα και αύξηση των ενεργειακών εξόδων. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την εξέλιξη των ανεμόμυλων. Όπως στις Η.Π.Α., έτσι και στην Ευρώπη η αρχική εφαρμογή γι αυτά τα συστήματα ήταν η διασύνδεσή τους στο κυρίως ηλεκτρικό δίκτυο. Στη Δανία, η ανεμογεννήτρια τύπου Gedser των 200 KW λειτούργησε επιτυχώς μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 60, οπότε και η μείωση των τιμών του πετρελαίου και του κάρβουνου έκανε την αιολική ενέργεια μη ανταγωνιστική και ασύμφορη. Την ανάπτυξη των σύγχρονων ανεμογεννητριών καθέτου άξονα άρχισε στη Γαλλία ο G.J.M. Darrieus στη δεκαετία του

38 Εικόνα 7: Σύγχρονες ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα Στη Βόρεια Ευρώπη και την Ασία οι εγκαταστάσεις ενεμογεννητριών αυξήθηκαν σταθερά κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 80 και του 90. Το υψηλό κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας σε συνδυασμό με το αιολικό δυναμικό στη βόρεια Ευρώπη δημιούργησε μια μικρή αλλά σταθερή αγορά για τις ανεμογεννήτριες. Μετά από το 1990 ο όγκος της αγοράς στο χώρο μετατοπίστηκε από τις ΗΠΑ στην Ευρώπη και την Ασία. Οδηγημένη από τα υψηλά ποσοστά αγορών η εγκατάσταση ανεμογεννητριών από 50 KW έως και έως και 3 MW, σε Γερμανία, Δανία και Ολλανδία είναι εντυπωσιακή. Εικόνα 8: Σύγχρονες ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα 38

39 2.3 Αιολική Ενέργεια Γενικά στοιχεία Μέχρι το 2011 ο μέσος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης της αιολικής ενέργειας την τελευταία δεκαετία ήταν περίπου 20%, με MW εγκατεστημένη ισχύ στο τέλος του Σχήμα 1: Εγκατεστημένη ισχύς και αύξησης αυτής τα έτη 1996 έως 2011 (EEG,2012) «Η ονομαστική ισχύς μίας ανεμογεννήτριας έχει εύρος από μερικές δεκάδες watt μέχρι 7.5 MW σήμερα, ανάλογα με το μέγεθος και τα τεχνικά χαρακτηριστικά κάθε συσκευής. Κάθε ανεμογεννήτρια έχει μια χαρακτηριστική καμπύλη ταχύτηταςισχύος (power curve) που φανερώνει τη σχέση μεταξύ της παραγόμενης ενέργειας και της ταχύτητας του ανέμου για κάθε τύπο ανεμογεννήτριας. Η καμπύλη αυτή εξαρτάται από διάφορες ιδιότητες της ανεμογεννήτριας όπως η επιφάνεια σάρωσης της φτερωτής, η αεροδυναμική και οι αποδόσεις των κιβωτίων ταχυτήτων και της μηχανής. Σε γενικές γραμμές, ο σκοπός ενός επενδυτή σε αιολικά πάρκα είναι η μεγιστοποίηση της ηλεκτροπαραγωγής και ταυτόχρονα η ελαχιστοποίηση των εξόδων της παραγωγικής διαδικασίας, όπως επίσης και οι μειωμένες περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιδράσεις. Σημαντικοί παράγοντες είναι η 39

40 δυνατότητα διείσδυσης της παραγόμενης ηλεκτρικής ισχύος στο δίκτυο, όπως επίσης τα κίνητρα που προσφέρονται από την πολιτεία σε μορφή νομοθεσίας.» (EEG,2012) Σχήμα 2: Εγκατεστημένη ισχύς στην Ελλάδα από το 1997 έως το 2011(EEG,2012) Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα χρήσης της Αιολικής Ενέργειας. Η αιολική ενέργεια αποτελεί σήμερα μια ελκυστική λύση στο πρόβλημα της ηλεκτροπαραγωγής καθώς παρουσιάζει μια πλειάδα πλεονεκτημάτων, επενδυτικά και περιβαλλοντικά-κοινωνικά: Παρουσιάζονται παρακάτων ορισμένα πλεονεκτήματα επένδυσης, έτσι όπως παρουσιάζονται από την «ΕΠΕΝΔΥΣΤΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Α.Ε.», στην επίσημη ιστοσελίδα της: 1. «Εξαιρετικό αιολικό δυναμικό από τα καλύτερα στην Ευρώπη 2. Προτεραιότητα στην πώληση της παραγόμενης ενέργειας στο Διαχειριστή του Συστήματος 3. Υψηλές τιμές πώλησης της παραγόμενης ενέργειας (feed in tariffs) 4. 20ετούς διάρκειας συμφωνία αγοράς ενέργειας (Power Purchase Agreement, PPA) 40