Καβάλα, / /2011. Εγκρίνεται η Πτυχιακή Εργασία. Η επιβλέπουσα Καθηγήτρια. Κόγια Φωτεινή

Transcript

1

2 Καβάλα, / /2011 Εγκρίνεται η Πτυχιακή Εργασία Η επιβλέπουσα Καθηγήτρια Κόγια Φωτεινή Η Εξεταστική Επιτροπή 1. Κόγια Φωτεινή 2. Καρακουλίδης Κωνσταντίνος 3. Κόγιας Παναγιώτης ii

3 Τ.Ε.Ι. ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΟΥ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ ΚΑΙ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πύργος Γ. Βασίλειος Α.Ε.Μ.: 4071 Σοφιδιώτης Δ. Αναστάσιος Α.Ε.Μ.: 4064 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φωτεινή Καβάλα, Φεβρουάριος 2011 iii

4

5 Η Εργασία αυτή αποτελεί την Πτυχιακή μας Εργασία στα πλαίσια των σπουδών μας στο Τμήμα Ηλεκτρολογίας του Τ.Ε.Ι. Καβάλας. Η εκπόνησή της ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 2010 και ολοκληρώθηκε το Φεβρουάριο του 2011, υπό την επίβλεψη της Καθηγήτριας κας Κόγια Γρ. Φωτεινής, Καθηγήτριας Εφαρμογών του Τομέα Φυσικής, του Γενικού Τμήματος Θετικών Επιστημών, της Σχολής Τεχνολογικών Εφαρμογών, του Τ.Ε.Ι. Καβάλας. Στην Πτυχιακή αυτή Εργασία γίνεται μελέτη της λειτουργίας σύγχρονου ατμοηλεκτρικού σταθμού και προτάσεις εξοικονόμησης ενέργειας και για το ενεργειακό σύστημα της Ελλάδας. Αισθανόμαστε την υποχρέωση να ευχαριστήσουμε θερμά την Καθηγήτρια κα Κόγια Φωτεινή, τόσο για την ανάθεση του θέματος, όσο και για το αμείωτο ενδιαφέρον και την προθυμία της στην εξεύρεση πληροφοριών, για τις εύστοχες υποδείξεις σχετικά με τον τρόπο χειρισμού του θέματος, καθώς επίσης και για την αμέριστη βοήθεια, καθοδήγηση και συμπαράσταση που μας παρείχε όλο αυτό το διάστημα. Η συμβολή της στην πραγματοποίηση αυτής της εργασίας ήταν καθοριστική. Τελειώνοντας, θα ήταν παράλειψή μας να μην αναφερθούμε στους Καθηγητές και στους συμφοιτητές μας, για την προθυμία τους να μας βοηθήσουν, καθώς επίσης και σε όλους αυτούς που ανήκουν στο φιλικό μας περιβάλλον, οι οποίοι μας συμπαραστάθηκαν και μας ενθάρρυναν κατά την προσπάθεια πραγματοποίησης των στόχων μας. Καβάλα, Φεβρουάριος 2011 v

6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΓΚΡΙΝΕΤΑΙ ΕΞΩΦΥΛΛΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΑΦΙΕΡΩΝΕΤΑΙ & ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ ii iii iv v vi xii ix x 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ 2.1 ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΕ ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ (ΜΕΚ) ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΕ ΑΕΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΗΛΙΑΚΑ ΠΑΡΚΑ ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ 16 3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ 3.1 ΓΕΝΙΚΑ ΑΤΜΟΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣ ΝΕΡΟΥ ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣ ΑΕΡΑΣ ΚΑΥΣΗΣ ΑΠΑΕΡΙΩΤΗΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΚΑΙ ΜΕΙΩΤΗΡΕΣ ΣΤΡΟΦΩΝ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ 29 vi

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΗΣ Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΑΗΣ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ 4.1 ΓΕΝΙΚΑ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΣΕ ΛΙΓΝΙΤΙΚΟΥΣ ΑΗΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΛΕΒΗΤΑ ΑΠΩΛΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΣΤΡΟΒΙΛΟ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Β.Α. ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΗΣ ΑΓΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΙΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΤΟΥ ΑΗΣ ΑΓΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΟΦΕΛΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 39 5 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΣΥΓΧΡΟΝΟΥΣ ΤΡΟΠΟΥΣ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΛΕΒΗΤΑ ΜΕΣΩ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΑΣΗΣ ΓΙΑ ΕΠΙΚΑΘΙΣΕΙΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΘΕΡΜΟΓΟΝΟΥ ΔΥΝΑΜΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 43 6 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΗΣ 6.1 ΓΕΝΙΚΑ 6.2 ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΑΜΥΝΤΑΙΟΥ 6.3 ΠΙΕΣΕΙΣ ΑΠΟ ΑΗΣ ΚΑΙ ΟΡΥΧΕΙΑ 6.4 ΑΝΤΕΧΕΙ Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΠΙΒΑΡΥΝΣΕΙΣ; ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 51 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ vii

8 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 2.1 Υδροστρόβιλος Kaplan 14 Εικόνα 2.2 Φωτοβολταϊκό πάρκο 15 Εικόνα 3.1 Διάταξη δέσμης αγωγών ενός υπερθερμαντή 23 Εικόνα 3.2 ΑΗΣ Λαυρίου 27 Εικόνα 3.3 ΑΗΣ Κομοτηνής 28 Εικόνα 5.1 Μονάδα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας της ΔΕΗ στον Άγιο Δημήτριο Κοζάνης 41 Εικόνα 5.2 Ηλεκτροστατικά φίλτρα 42 Εικόνα 6.1 Η πόλη του Αμυνταίου 44 Εικόνα 6.2 Αμπελώνας σε περιοχές Αμίαντου 45 Εικόνα 6.3 Εκπομπές καμινάδων ΑΗΣ 46 Εικόνα 6.4 Πρόγραμμα απόσυρσης των παλιών αντιοικονομικών και ρυπογόνων Μονάδων ΑΗΣ 49 Εικόνα 7.1 Στόχος η προστασία του περιβάλλοντος 51 viii

9 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1.1 Διαχρονική αύξηση του βαθμού απόδοσης ΑΗΣ 1 Σχήμα 1.2 Ποσοστιαία κατανομή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα 2 Σχήμα 1.3 Χάρτης εγκατεστημένης ισχύος στην Ελλάδα 3 Σχήμα 2.1 Χάρτης Ελληνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 5 Σχήμα 2.2 Μονάδα παραγωγής που κινείται με μηχανή Diesel 8 Σχήμα 2.3 Υδροηλεκτρικό έργο Ταυρωπού (Μέγδοβα) 11 Σχήμα 2.4 Υδροηλεκτρικό έργο Ταυρωπού 11 Σχήμα 2.5 Τροχός υδροστρόβιλου Pelton 12 Σχήμα 2.6 Υδροστρόβιλος Francis 13 Σχήμα 2.7 Υδροστρόβιλος Kaplan 13 Σχήμα 2.8 Περιοχές Αιολικής Προτεραιότητας (ΠΑΠ) Ελλάδας 17 Σχήμα 2.9 Περιοχές Αιολικής Καταλληλότητας (ΠΑΚ) Ελλάδας 18 Σχήμα 3.1 Τυπική διάταξη λιγνιτικού ΑΗΣ 21 Σχήμα 3.2 Υπάρχουσα διάταξη ΑΗΣ συνδυασμένου κύκλου 22 Σχήμα 3.3 Διάταξη επιφανειών συναλλαγής θερμότητας ατμοπαραγωγού εξαναγκασμένης κυκλοφορίας 24 Σχήμα 3.4 Τυπική διάταξη ανθρακικού ΑΗΣ 29 Σχήμα 3.5 Σχέση βαθμού απόδοσης ΑΗΣ και εκπομπών CO2 30 Σχήμα 4.1 Μείωση βαθμού απόδοσης λέβητα 35 Σχήμα 4.2 Απώλειες ενέργειας στο στρόβιλο 36 Σχήμα 4.3 Βελτίωση του βαθμού απόδοσης των μονάδων 38 Σχήμα 5.1 Τεχνητό νευρωνικό δίκτυο 40 ix

10 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2.1 Ατμοηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής 6 Πίνακας 2.2 Υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής 7 Πίνακας 2.3 Εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β σταθμών 16 Πίνακας 2.4 Αιολικά πάρκα ανεξάρτητων παραγωγών 19 Πίνακας 2.5 Αιολικά πάρκα ΔΕΗ 20 Πίνακας 4.1 Αποτελέσματα βελτίωσης βαθμού απόδοσης 32 Πίνακας 4.2 Αναμενόμενο όφελος 39 x

11 Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί (ΑΗΣ) αποτελούν το κύριο μέσο ηλεκτροπαραγωγής σε Παγκόσμιο επίπεδο και προβλέπεται ότι θα παραμείνουν στο μεσοπρόθεσμο μέλλον. Οι ΑΗΣ χρησιμοποιούν συμβατικά καύσιμα, κυρίως γαιάνθρακες και φυσικό αέριο. Στο Σχήμα 1.1 φαίνεται η εξέλιξη του βαθμού απόδοσης με την πάροδο του χρόνου. Παρατηρούμε ότι μελλοντικός στόχος είναι ΑΗΣ με βαθμό απόδοσης της τάξης των 55%. Σχήμα 1.1 Διαχρονική αύξηση του βαθμού απόδοσης ΑΗΣ Το Ελληνικό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής στηρίζεται σε σημαντικό βαθμό σε ΑΗΣ σχετικά χαμηλού βαθμού απόδοσης με καύσιμο λιγνίτη χαμηλής ποιότητας, καθώς και πετρέλαιο, ενώ πιο πρόσφατα έχει ξεκινήσει η εγκατάσταση νέων μονάδων συνδυασμένου κύκλου φυσικού αερίου. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα τις αυξημένες εκπομπές ρύπων στην ατμόσφαιρα, κάτι που συμβάλλει στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Στα πλαίσια του πρωτοκόλλου του Κιότο και της μετά-κιότο εποχής και των υποχρεώσεων που έχει αναλάβει η Ελλάδα, 1

12 Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή η βελτίωση του βαθμού απόδοσης των υφισταμένων ΑΗΣ είναι επιτακτική ανάγκη για το Ελληνικό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής. Στην παρούσα Πτυχιακή Εργασία θα ασχοληθούμε με τη μελέτη της δυνατότητας αύξησης του βαθμού απόδοσης σε ατμοηλεκτρικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, καθώς και με την οικονομική αξιολόγηση των μέτρων αυτών. Το δυναμικό ηλεκτροπαραγωγής στην Ελλάδα αποτελείται κυρίως από λιγνιτικούς/ανθρακικούς ΑΗΣ. Συγκεκριμένα, το 60% της ενεργειακής ζήτησης καλύπτεται από λιγνιτικούς ΑΗΣ, ενώ το υπόλοιπο από πετρελαϊκούς (6%), φυσικού αερίου (18%), υδροηλεκτρικούς (14%) και ανανεώσιμες πηγές (2%). Η ποσοστιαία κατανομή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας το 2006 φαίνεται στο Σχήμα 1.2. Σχήμα 1.2 Ποσοστιαία κατανομή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα Η εξόρυξη του λιγνίτη πραγματοποιείται κυρίως σε τρεις περιοχές της Ελλάδας: Πτολεμαΐδα, Φλώρινα και Μεγαλόπολη. Συνολικά η ετήσια παραγωγή λιγνίτη το 2006 ανήλθε σε 62,5 εκατομμύρια τόνους, εκ των οποίων οι 50 εκατομμύρια τόνοι προέρχονται από τη Βόρεια Ελλάδα (Πτολεμαΐδα και Φλώρινα). Σχεδόν ολόκληρη η παραγωγή χρησιμοποιείται για ηλεκτροπαραγωγή. Συνολικά, η 2

13 Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή εγκατεστημένη ισχύς από λιγνιτικούς ΑΗΣ στην Ελλάδα ανέρχεται περίπου στα 5300 MW. Στο Σχήμα 1.3 φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς των Ελληνικών ΑΗΣ. Σημαντικός ανερχόμενος παράγοντας στην ηλεκτροπαραγωγή στην Ελλάδα είναι το φυσικό αέριο, το οποίο εκτιμάται ότι θα υποκαταστήσει σημαντικό μέρος της ηλεκτροπαραγωγής από λιγνίτη και πετρέλαιο, ως κύριο καύσιμο στους ΑΗΣ. Με τη χρήση του φυσικού αερίου ως καύσιμο μειώνεται σημαντικά η εκπομπή ρύπων στο περιβάλλον, ενώ παράλληλα μειώνεται και η κατανάλωση καυσίμου για την ίδια παραγόμενη ηλεκτρική ισχύ, δεδομένης της εφαρμογής του σε συνδυασμένους κύκλους υψηλού βαθμού απόδοσης. Η εγκατεστημένη ισχύς μονάδων φυσικού αερίου στο Ελληνικό δίκτυο το 2006 ανερχόταν στα 1970 MW. Σχήμα 1.3 Χάρτης εγκατεστημένης ισχύος στην Ελλάδα Η εισχώρηση του φυσικού αερίου στις ήδη υπάρχουσες εγκαταστάσεις μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους: 3

14 Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή Με πρόταξη αεροστρόβιλου στον υπάρχοντα ατμοπαραγωγό, τα καυσαέρια του οποίου αποτελούν φορείς οξυγόνου και θερμότητας στο λέβητα, που καίει λιγνίτη. Με σύζευξη από την πλευρά νερού/ατμού μιας μονάδας συνδυασμένου κύκλου με τον υπάρχοντα ατμοπαραγωγό. 4

15 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας 2.1 ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας διακρίνονται σε κατηγορίες, ανάλογα με το είδος της πρωτογενούς ενέργειας που μετατρέπεται σε ηλεκτρική, το είδος του καυσίμου και την τεχνολογία. Σχήμα 2.1 Χάρτης Ελληνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Έτσι υπάρχουν: Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί. 5

16 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί. Οι θερμικοί σταθμοί με μηχανές εσωτερικής καύσης. Οι θερμικοί σταθμοί με αεριοστροβίλους. Οι πυρηνικοί σταθμοί. Τα ηλιακά πάρκα. Τα αιολικά πάρκα. Στο Σχήμα 2.1 φαίνεται ο χάρτης των Ελληνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στους Πίνακες 2.1 και 2.2 φαίνονται οι ατμοηλεκτρικοί και οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί του Ελληνικού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας με την εγκατεστημένη τους ισχύ και την περιοχή στην οποία βρίσκονται. Πίνακας 2.1 Ατμοηλεκτρικοί σταθμοί Παραγωγής Πίνακας 2.2 Υδροηλεκτρικοί σταθμοί Παραγωγής 6

17 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας 2.2 ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΕ ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ (ΜΕΚ) Οι αυτόνομοι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούν μηχανές εσωτερικής καύσης Diesel και βρίσκονται συνήθως σε πολλά νησιά της χώρας μας. Οι ΜΕΚ χρησιμοποιούνται διότι οι αεριοστρόβιλοι είναι ασύμφοροι για μικρές ισχύς π.χ. της τάξης των μερικών MW. Οι ΜΕΚ ονομάζονται έτσι διότι η καύση του καυσίμου γίνεται μέσα σε αυτές ενώ στους ατμοστρόβιλους γίνεται έξω από αυτούς (στο λέβητα). Τα βασικά πλεονεκτήματα των μηχανών Diesel ως προς τις ατμοκίνητες μηχανές είναι: 7

18 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Οι ΜΕΚ είναι ελαφρότερες για την ίδια ισχύ. Μπαίνουν σε λειτουργία και φορτίζονται αμέσως. Δεν έχουν πολύπλοκες εγκαταστάσεις. MW). Έχουν καλύτερο βαθμό απόδοσης σε μικρές και μέσες ισχύς (ως 5 Χρειάζονται λιγότερο χώρο για τις εγκαταστάσεις. Λειτουργούν με λίγο προσωπικό. Τα βασικά μειονεκτήματα είναι: Χρειάζονται συχνά συντήρηση και ειδικευμένο προσωπικό. Παθαίνουν συχνά βλάβες. Σχήμα 2.2 Μονάδα παραγωγής που κινείται με μηχανή Diesel Οι μηχανές Diesel έχουν καλό βαθμό απόδοσης όταν λειτουργούν στα 75 ως 80% της ονομαστικής ισχύος αλλά αυτός μειώνεται πολύ όταν λειτουργούν κάτω από το 50% της ονομαστικής τους ισχύος. Οι σταθμοί με ΜΕΚ συνήθως παράγουν 8

19 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας ενέργεια με εναλλασσόμενο ρεύμα χαμηλής τάσης 220/380 V και σπάνια σε τάση 15 kv. Στο Σχήμα 2.2 φαίνεται σχηματικά μια μονάδα παραγωγής με ΜΕΚ. 2.3 ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΕ ΑΕΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΥΣ Οι αεριοστρόβιλοι είναι περιστροφικές μηχανές όπως οι ατμοστρόβιλοι και ανήκουν στις ΜΕΚ. Το καύσιμο που χρησιμοποιείται είναι ελαφρύ πετρέλαιο με απόσταξη αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο βαρύτερο πετρέλαιο όσο και φυσικό αέριο. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες αεριοστροβίλων (ανοικτού, κλειστού, μικτού κυκλώματος) αλλά σήμερα χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά οι αεριοστρόβιλοι ανοικτού κυκλώματος. Τα βασικά πλεονεκτήματα των αεριοστροβίλων σε σχέση με τους ατμοστρόβιλους είναι: Οι ατμοστρόβιλοι είναι απλούστερες μηχανές οπότε χρειάζονται λιγότερο ειδικευμένο προσωπικό και απλούστερη συντήρηση. Δε χρειάζονται νερό τροφοδοσίας. Ξεκινούν εύκολα και γρήγορα φτάνουν στην πλήρη φόρτιση με αποτέλεσμα να μπορούν να εξυπηρετήσουν αιχμές φορτίου. Έχουν χαμηλές πιέσεις λειτουργίας. Τα βασικά μειονεκτήματα των αεριοστροβίλων σε σχέση με τους ατμοστρόβιλους είναι: Τα καύσιμά τους είναι ακριβά. Έχουν μικρότερο βαθμό απόδοσης. Ο αεριοστρόβιλος αποτελείται από έναν κύριο άξονα που στη μια του άκρη έχει τον κυρίως αεριοστρόβιλο και στην άλλη έναν περιστροφικό συμπιεστή. Ο αεριοστρόβιλος στρέφει τον άξονα, παρασύροντας το συμπιεστή σε περιστροφή, συγχρόνως με το φορτίο που είναι η ηλεκτρογεννήτρια. Στο συμπιεστή εισάγεται ατμοσφαιρικός αέρας, ο οποίος με την περιστροφή των πτερυγίων του συμπιεστή συμπιέζεται και θερμαίνεται. Βγαίνοντας από το συμπιεστή ο αέρας μπαίνει στο θάλαμο καύσης, όπου κατά ένα μέρος του ανακατεύεται με τα καυσαέρια, κατεβάζει τη θερμοκρασία τους και το μίγμα 9

20 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας εκτονώνεται στις διαδοχικές βαθμίδες του στροβίλου προκαλώντας την περιστροφή τους. Στην εκκίνηση το όλο σύστημα χρειάζεται εξωτερική επέμβαση που πραγματοποιείται με ηλεκτροκινητήρα που παραμένει συνδεδεμένος μέχρι να αποκτήσει ο αεριοστρόβιλος ορισμένο αριθμό στροφών και να αυτοσυντηρείται. Σε σύγκριση με τις μηχανές Diesel ο αεριοστρόβιλος έχει τα εξής πλεονεκτήματα: Δεν έχει τμήματα που εκτελούν παλινδρομικές κινήσεις με αποτέλεσμα απλούστερη κατασκευή και ελάχιστες μηχανικές απώλειες. Δεν παρουσιάζονται προβλήματα ζυγοστάθμισης. Η συντήρηση είναι απλούστερη και φθηνότερη. Δε χρειάζεται νερό ψύξης. Δεν υπάρχουν μεγάλες πιέσεις. Η λειτουργία είναι πιο ομαλή και αθόρυβη. Υπάρχει όμως και ένα σοβαρό μειονέκτημα που είναι ο μικρός βαθμός απόδοσης της τάξης του 20%, που μπορεί να αυξηθεί στο 35%, με πρόσθετες βελτιώσεις που όμως αυξάνουν σοβαρά την πολυπλοκότητα και τις απαιτήσεις. 2.4 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ Το αρχικό κόστος ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι μεγάλο και οι τεχνικές δυσκολίες πάρα πολλές. Οι βασικές δαπάνες είναι οι εξής: Οι απαλλοτριώσεις που συνήθως δεν είναι μεγάλο ποσό. Τα κτίρια, οι λίμνες, τα φράγματα και οι υδαταγωγοί με κόστος πάνω από το 50% του συνολικού. Οι υδροστρόβιλοι και οι γεννήτριες αποτελούν σημαντική δαπάνη. Οι δρόμοι, γέφυρες, σιδηροτροχιές μεγάλου κόστους λόγω συνήθως δύσβατων περιοχών. Η μεταφορά μηχανών και υλικών. 10

21 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Σχήμα 2.3 Υδροηλεκτρικό έργο Ταυρωπού (Μέγδοβα) Σχήμα 2.4 Υδροηλεκτρικό έργο Ταυρωπού Τα φράγματα μπορεί να είναι χωμάτινα, λίθινα και με οπλισμένο σκυρόδεμα. Στα σημεία υδροληψίας υπάρχουν φίλτρα για να παίρνεται καθαρό νερό. Ο πύργος ισορροπίας δίνει σταθερότητα στη λειτουργία του σταθμού εκτονώνοντας τις πιέσεις σε περιπτώσεις απότομων μεταβολών. Μετά τη συμπλήρωση του έργου (σε 2 ως 5 χρόνια) το κόστος λειτουργίας είναι ασήμαντο και συνήθως η λειτουργία του σταθμού συνδυάζεται και με άρδευση αγροτικών εκτάσεων. Σε ορισμένες περιπτώσεις το νερό αντλείται για να ξαναχρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις κάλυψης μεγάλων αιχμών φορτίου. Οι 11

22 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας υδατοπτώσεις, ανάλογα με το ύψος πτώσης διακρίνονται σε χαμηλές (ύψος πτώσης μέχρι 25 m), μέσες (από 25 ως 100 m) και υψηλές (πάνω από 100 m). Για τη μετατροπή της κινητικής ενέργειας του νερού σε ηλεκτρική χρησιμοποιούνται οι υδροστρόβιλοι που διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, τους υδροστρόβιλους δράσης (ή Pelton) και αντίδρασης (Francis ή Kaplan). Στους υδροστρόβιλους δράσης το νερό οδηγείται σε σταθερά πτερύγια ή ακροφύσια όπου μετατρέπεται όλη η ενέργειά του σε κινητική. Στη συνέχεια το νερό χτυπά πάνω στα κινητά πτερύγια που είναι τοποθετημένα στην περιφέρεια ενός τροχού ο οποίος έτσι περιστρέφεται. Ένας τέτοιος τροχός φαίνεται στο Σχήμα 2.5.Οι υδροστρόβιλοι τύπου Pelton χρησιμοποιούνται όταν υπάρχει μεγάλο ύψος πτώσης (πάνω από 100 m) και μικρή παροχή νερού. Ο βαθμός απόδοσης κυμαίνεται από 80 ως 90% για μικρές και μεγάλες ισχύς αντίστοιχα. Σχήμα 2.5 Τροχός υδροστρόβιλου Pelton Στους υδροστρόβιλους αντίδρασης μόνο ένα μέρος της δυναμικής ενέργειας του νερού μετατρέπεται σε κινητική ενώ το υπόλοιπο παραμένει με μορφή δυναμικής ενέργειας ή πίεσης. Για το λόγο αυτό οι υδροστρόβιλοι αντίδρασης μπορούν να εργάζονται ακόμα και όταν το νερό ρέει ελεύθερα αλλά και όταν 12

23 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας κατευθύνεται σε δεξαμενή που βρίσκεται σε μεγαλύτερο ύψος από τον υδροστρόβιλο. Σχήμα 2.6 Υδροστρόβιλος Francis Σχήμα 2.7 Υδροστρόβιλος Kaplan Οι υδροστρόβιλοι αντίδρασης διακρίνονται στους ελικοφόρους (όπως ο Kaplan) και στους μη ελικοφόρους (όπως ο Francis). Συνήθως κατασκευάζονται με κατακόρυφο άξονα σε αντίθεση με τους υδροστρόβιλους δράσης που κατασκευάζονται με οριζόντιο άξονα. Οι υδροστρόβιλοι Francis χρησιμοποιούνται σε 13

24 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας υδατοπτώσεις μέσου ύψους (από 60 ως 600 m) και μέσης παροχής όπως είναι οι περισσότερες της χώρας μας (π.χ. Λάδωνας, Καστράκι, Κρεμαστά). Ένα σχηματικό διάγραμμα υδροστροβίλου Francis φαίνεται στο Σχήμα 2.6. Εικόνα 2.1 Υδροστρόβιλος Kaplan Οι υδροστρόβιλοι Kaplan χρησιμοποιούνται σε υδατοπτώσεις μικρού ύψους (από 2 ως 60 m) και μεγάλης παροχής νερού. Δε χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα διότι δεν υπάρχουν μεγάλες παροχές νερού. Ένα σχηματικό διάγραμμα υδροηλεκτρικού σταθμού με υδροστρόβιλο Kaplan φαίνεται στο Σχήμα ΗΛΙΑΚΑ ΠΑΡΚΑ Τα ηλιακά πάρκα αποτελούνται από συστοιχίες ηλιακών συλλεκτών με φωτοβολταϊκά στοιχεία, οι οποίες παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα με τη μορφή συνεχούς τάσης. Κατά κανόνα το παραγόμενο ρεύμα φορτίζει συσσωρευτές η τάση των οποίων μέσω αντιστροφέα μετατρέπεται σε εναλλασσόμενη για να χρησιμοποιηθεί είτε τοπικά ή να διανεμηθεί μέσω δικτύου διανομής. Συνήθως παράλληλα με το ηλιακό πάρκο υπάρχουν και άλλες συμβατικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας όπως οι σταθμοί παραγωγής με γεννήτριες που κινούνται από μηχανές εσωτερικής καύσεως ή αεριοστροβίλους. 14

25 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Εικόνα 2.2 Φωτοβολταϊκό πάρκο Υπάρχουν πάνω από 550 kwh εγκατεστημένων Φ/Β συστημάτων σε όλη τη χώρα. Τα μεγαλύτερα συστήματα έχουν εγκατασταθεί από τη ΔΕΗ. Οι εφαρμογές αυτές αφορούν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για το δίκτυο των νησιών και για την ηλεκτροδότηση μικρών χωριών. Μεγαλύτερο πλήθος συστημάτων, πάνω από 350 αλλά μικρότερης ισχύος, έχει εγκαταστήσει η υπηρεσία φάρων του Πολεμικού Ναυτικού. Ένα ακόμα μεγαλύτερο πλήθος έχει εγκατασταθεί από ιδιώτες για ηλεκτροδότηση εξοχικών κατοικιών, μικρών ξενοδοχειακών μονάδων, μοναστηριών κ.λπ. Οι εγκαταστάσεις αυτές έχουν γίνει χωρίς καμία οικονομική ενίσχυση από την πολιτεία. Εκτιμάται ότι το τρέχον μέγεθος της Ελληνικής αγοράς κυμαίνεται ανάμεσα σε 20 και 40 kwp ανά έτος. Εκτίμηση για το αξιοποιήσιμο δυναμικό δεν είναι δυνατόν να δοθεί, γιατί η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να αξιοποιηθεί παντού, φτάνει να προσφέρει μια οικονομικά βιώσιμη λύση. Το μέσο κόστος παραγωγής της ΔΕΗ, σε τιμές του 1994, για το διασυνδεδεμένο σύστημα (Ηπειρωτική Ελλάδα) ήταν 0,04 /kwp, ενώ το μέσο κόστος παραγωγής στα νησιά κυμάνθηκε από 0,07 μέχρι 0,3 /kwp. Για ορισμένα από τα νησιά, η τιμή της τοπικά παραγόμενης ενέργειας είναι ήδη τέτοια, που η Φ/Β ενέργεια είναι σήμερα πιθανότατα η πλέον συμφέρουσα λύση στις περιπτώσεις που προγραμματίζεται ενίσχυση του τοπικού δικτύου της ΔΕΗ. Επίσης, πρέπει να σημειωθεί, ότι το κόστος ηλεκτροπαραγωγής κατά τη διάρκεια ωρών αιχμής, για πολλά από τα νησιά που παρουσιάζουν σχετικά χαμηλό μέσο κόστος, είναι δύο και 15

26 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας τρεις φορές μεγαλύτερο από αυτό, γεγονός που σημαίνει, ότι και σε αυτά τα νησιά η χρήση Φ/Β συστημάτων πιθανόν να αποτελέσει μια ανταγωνιστική πρόταση στο μέλλον. Ο Νόμος 2244/94 δεν ευνοεί ιδιαίτερα τα Φ/Β συστήματα. Η προσφερόμενη τιμή αγοράς της παραγόμενης ενέργειας από ΑΠΕ (70-90% της τιμής πώλησης της kwh από τη ΔΕΗ), δεν κάνει ελκυστικές τις σχετικές επενδύσεις για Φ/Β συστήματα. Τέλος, το Πρόγραμμα Επιδεικτικών Έργων (Π.ΕΠ.ΕΡ.) της Γ.Γ.Ε.Τ., που προκηρύχτηκε πρόσφατα στα πλαίσια του ΕΠΕΤ ΙΙ, περιλαμβάνει τα Φ/Β συστήματα σαν ιδιαίτερη περιοχή εφαρμογών και αναμένεται, στο βαθμό που εξασφαλιστεί η απαιτούμενη χρηματοδότηση (50%) από ιδιωτικούς φορείς, να συμβάλει στην περαιτέρω ανάπτυξη Φ/Β εφαρμογών στη χώρα. Πίνακας 2.3 Εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β σταθμών ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΙΔΙΟΚΤΗΤΗΣ ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ (kwp) ΚΥΘΝΟΣ ΔΕΗ 100 ΑΡΚΟΙ ΔΕΗ 37,5 ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ ΟΤΕ 25 ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ ΔΕΗ 20 ΓΑΥΔΟΣ ΔΕΗ 20 ΑΓ. ΟΡΟΣ Ι.Μ. ΣΙΜΩΝΟΣ ΠΕΤΡΑΣ 45 ΣΙΦΝΟΣ ΔΕΗ 60 ΣΥΝΟΛΟ 307,5 2.6 ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ Τα αιολικά πάρκα αποτελούνται από πολλές συστοιχίες ανεμογεννητριών που εκμεταλλεύονται την αιολική ενέργεια που υπάρχει σε αρκετές περιοχές με ικανοποιητικές ταχύτητες ανέμου. Η ανεμογεννήτρια παράγει ηλεκτρική ενέργεια αλλά ούτε η τιμή της παραγόμενης τάσης ούτε η συχνότητα είναι σταθερές διότι εξαρτώνται από την ταχύτητα του ανέμου. Έτσι, ενδιάμεσο βήμα είναι η μετατροπή 16

27 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας της παραγόμενης τάσης σε συνεχή μέσω ανορθωτή και η φόρτιση συσσωρευτών σε αυτόνομα συστήματα ή η μετατροπή της συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη τάση μέσω αντιστροφέα και η σύνδεσή της με το υπάρχον δίκτυο καταναλωτών ή η χρήση ασύγχρονης γεννήτριας και η άμεση σύζευξή της με το δίκτυο. Στην Ελλάδα διακρίνονται: α. Περιοχές Αιολικής Προτεραιότητας (ΠΑΠ) και β. Περιοχές Αιολικής Καταλληλότητας (ΠΑΚ). Σχήμα 2.8 Περιοχές Αιολικής Προτεραιότητας (ΠΑΠ) Ελλάδας Ως ΠΑΠ ορίζονται οι περιοχές της ηπειρωτικής χώρας που διαθέτουν συγκριτικά πλεονεκτήματα για την εγκατάσταση αιολικών σταθμών ενώ ταυτόχρονα προσφέρονται από απόψεως επίτευξης των χωροταξικών στόχων διότι συγκεντρώνουν τη μεγαλύτερη ζήτηση. Στις περιοχές αυτές (ΠΑΠ) εκτιμάται η μέγιστη δυνατότητα χωροθέτησης αιολικών εγκαταστάσεων (φέρουσα ικανότητα). 17

28 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Ως ΠΑΚ ορίζονται αντίστοιχα ομάδες ή επιμέρους περιοχές πρωτοβάθμιων ΟΤΑ της ηπειρωτικής χώρας καθώς και μεμονωμένες θέσεις, οι οποίες δεν εμπίπτουν σε ΠΑΠ αλλά διαθέτουν ικανοποιητικό εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό και ως εκ τούτου προσφέρονται για τη χωροθέτηση αιολικών εγκαταστάσεων. Σχήμα 2.9 Περιοχές Αιολικής Καταλληλότητας (ΠΑΚ) Ελλάδας 18

29 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Πίνακας 2.4 Αιολικά Πάρκα ανεξάρτητων παραγωγών 19

30 Κεφάλαιο 2 ο : Το ενεργειακό Σύστημα της Ελλάδας Πίνακας 2.5 Αιολικά Πάρκα ΔΕΗ 20

31 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών 3.1 ΓΕΝΙΚΑ Η ατμοηλεκτρική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής αποτελείται από πολλές συνιστώσες. Κατά κύριο λόγο, ένας ΑΗΣ αποτελείται από: ατμοπαραγωγό, υπερθερμαντήρες, ατμοστρόβιλους, προθερμαντήρες νερού και αέρος, απαεριωτή, συμπυκνωτή, αντλίες νερού, αέρος και καυσαερίων, γεννήτριες και μειωτήρες στροφών. Σε ΑΗΣ συνδυασμένου κύκλου συμπεριλαμβάνουμε στον εξοπλισμό και μονάδα αεριοστροβίλου. Στην παρούσα εργασία θα ασχοληθούμε με λιγνιτικούς και φυσικού αερίου ΑΗΣ απλού κύκλου. Στα Σχήματα 3.1 και 3.2 παρίστανται τυπικές διατάξεις λιγνιτικού και ΑΗΣ συνδυασμένου κύκλου αντίστοιχα. Σχήμα 3.1 Τυπική διάταξη λιγνιτικού ΑΗΣ 21

32 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών Σχήμα 3.2 Υπάρχουσα διάταξη ΑΗΣ συνδυασμένου κύκλου 3.2 ΑΤΜΟΠΑΡΑΓΩΓΟΣ Ο ατμοπαραγωγός είναι το τμήμα του ΑΗΣ το οποίο παράγει τον κορεσμένο, υπέρθερμο και ανάθερμο ατμό. Εκμεταλλεύεται τη θερμότητα των καυσαερίων και της ακτινοβολίας που παράγονται κατά την καύση του καυσίμου (στερεό, υγρό ή αέριο). Στην ουσία αποτελεί έναν εναλλάκτη θερμότητας μεταξύ ενός ρεύματος θερμού καυσαερίου και ενός ρεύματος νερού, που καθώς διαρρέει τον ατμοπαραγωγό, μετασχηματίζεται σταδιακά σε κορεσμένο και υπέρθερμο ατμό, παίρνοντας θερμότητα από το καυσαέριο. Τα δύο αυτά ρεύματα είναι ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και στεγανά μεταξύ τους. Η θερμότητα μεταδίδεται μέσα από τα τοιχώματα των αγωγών των δύο ρευμάτων, από το φορέα θερμότητας (καυσαέριο) προς το εργαζόμενο μέσο (νερό). Θερμαινόμενη επιφάνεια ή επιφάνεια συναλλαγής θερμότητας ονομάζεται η 22

33 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών επιφάνεια των τοιχωμάτων των αγωγών νερού/ατμού που έρχεται σε επαφή με το καυσαέριο. Το σύστημα αγωγών του εργαζόμενου μέσου αποτελείται συνήθως από πολλούς παράλληλους σωλήνες μικρής διαμέτρου. Η σχετικά μικρή διάμετρος ευνοεί τη μετάδοση θερμότητας από το φορέα στο εργαζόμενο μέσο διότι αυξάνει την επιφάνεια συναλλαγής. Η καύση του καυσίμου και η δημιουργία του καυσαερίου πραγματοποιείται σε ειδικό χώρο του ατμοπαραγωγού που ονομάζεται θάλαμος καύσης. Η παραγωγή του υπέρθερμου ατμού γίνεται σε τρία στάδια: Την προθέρμανση του τροφοδοτικού νερού μέχρι τη θερμοκρασία κορεσμού. Την ατμοποίηση του νερού σε κορεσμένο ατμό. Την υπερθέρμανση του κορεσμένου ατμού. Και τα τρία στάδια πραγματοποιούνται εντός του ατμοπαραγωγού. Υπάρχει ξεχωριστή διάταξη μέσα στον ατμοπαραγωγό για την υλοποίηση του κάθε σταδίου. Εν γένει ο θάλαμος καύσης εμπεριέχει περιμετρικά σειρά αγωγών εργαζόμενου μέσου ώστε να εκμεταλλεύεται και τη θερμότητα της παραγόμενης ακτινοβολίας της καύσης. Είναι η πρώτη «δέσμη» σωλήνων του εργαζόμενου μέσου οι οποίοι προσλαμβάνουν θερμότητα και ονομάζονται ατμοποιητής. Σε αυτόν, παράγεται ο κορεσμένος ατμός. Παράδειγμα δέσμης αγωγών παριστάνεται παρακάτω στην Εικόνα 3.1. Εικόνα 3.1 Διάταξη δέσμης αγωγών ενός υπερθερμαντή 23

34 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών Στη συνέχεια, ο κορεσμένος ατμός υπερθερμαίνεται χρησιμοποιώντας νέα δέσμη σωλήνων, η οποία ονομάζεται υπερθερμαντής και είναι τοποθετημένη σε κατάλληλα διαμορφωμένο οχετό στον οποίο κυκλοφορεί το καυσαέριο μετά την έξοδό του από την εστία. Στον οχετό καυσαερίου μετά τον υπερθερμαντήρα, τοποθετείται άλλη δέσμη από σωλήνες στις οποίες ρέει το εργαζόμενο μέσο, ο αναθερμαντής και έχει σκοπό την ενδιάμεση αναθέρμανση του εργαζόμενου μέσου ύστερα από μερική αποτόνωση στο στρόβιλο υψηλής πίεσης. Ο οικονομητήρας (Economizer ή ECO) αποτελεί την τελευταία δέσμη αγωγών νερού/ατμού η οποία θερμαίνεται από θερμό καυσαέριο. Ρόλος του είναι η θέρμανση του νερού παροχής. Στη συνέχεια το νερό τροφοδοτείται στον ατμοποιητή. Στο Σχήμα 3.3 φαίνονται οι επιφάνειες συναλλαγής θερμότητας σε ατμοπαραγωγό εξαναγκασμένης κυκλοφορίας. Σχήμα 3.3 Διάταξη επιφανειών συναλλαγής θερμότητας ατμοπαραγωγού εξαναγκασμένης κυκλοφορίας 24

35 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών 3.3 ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ Ο ατμοστρόβιλος είναι το τμήμα του ΑΗΣ το οποίο εκμεταλλεύεται τη θερμική ενέργεια του υπέρθερμου ατμού, μετατρέποντάς την σε μηχανική ενέργεια. Ο υπέρθερμος ατμός εκτονώνεται μέσα στον ατμοστρόβιλο, εξαναγκάζοντας την πτερωτή να περιστρέφεται με αποτέλεσμα την περιστροφή της ατράκτου της πτερωτής. Η μετατροπή ενέργειας σε κινητική γίνεται με τη βοήθεια πτερυγίων (οδηγών ή κινητών). Κατά τη μετατροπή της θερμικής σε κινητική ενέργεια, η δέσμη του ατμού αποκτά μεγάλη ταχύτητα. Η κινητική αυτή ενέργεια, λόγω αλλαγής της κατεύθυνσης της δέσμης του ατμού στα κινητά πτερύγια, δημιουργεί μια περιφερειακή δύναμη ώσης, η οποία δημιουργεί τη ροπή στρέψης στην άτρακτο του στροβίλου. Κάθε ατμοστρόβιλος αποτελείται από δύο μέρη: Το κέλυφος το οποίο παραμένει σταθερό και φέρει τα σταθερά πτερύγια ή τα ακροφύσια. Αυτά προσάγουν τον ατμό προς το δρομέα, και παράλληλα μετατρέπουν τη δυναμική ενέργεια του ατμού σε κινητική, με αποτέλεσμα την πτώση της πίεσής του. Την κινητή στεφάνη (δρομέας ή πτερωτή) με τα κινητά πτερύγια. Εδώ πραγματοποιείται η μετατροπή της κινητικής ενέργειας του ατμού σε κινητική της ατράκτου, ενέργεια η οποία μετατρέπεται σε μηχανικό έργο υπό μορφή κίνησης του δρομέα. Σε ΑΗΣ μεγάλης ισχύος χρησιμοποιούνται πολυβάθμιοι ατμοστρόβιλοι. Μία βαθμίδα αποτελείται από μία σειρά σταθερών πτερυγίων και μια σειρά κινητών πτερυγίων. Με τη χρήση περισσοτέρων βαθμίδων εκμεταλλευόμαστε καλύτερα την ενέργεια της προσπίπτουσας παροχής ατμού, δηλαδή αυξάνουμε το θερμικό βαθμό απόδοσης του ατμοστροβίλου. Επίσης χαρακτηριστικό στους ΑΗΣ είναι η χρήση σταδιακής εκτόνωσης του υπέρθερμου ατμού, πράγμα το οποίο υλοποιείται κάνοντας χρήση ατμοστροβίλων υψηλής, μεσαίας και χαμηλής πίεσης ατμού και γίνεται για κάποια πίεση μεταξύ της πίεσης εισόδου και εξόδου και είναι μόνο ένα ποσοστό της ολικής παροχής ατμού που διέρχεται από τον ατμοστρόβιλο. 25

36 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών 3.4 ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣ ΝΕΡΟΥ Ο προθερμαντήρας νερού είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας ο οποίος χρησιμοποιεί απομάστευση ατμού από τον ατμοστρόβιλο για να θερμάνει το τροφοδοτικό προς τον ατμοπαραγωγό νερού. 3.5 ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣ ΑΕΡΑ ΚΑΥΣΗΣ Ο προθερμαντήρας αέρα καύσης (LUVO) βρίσκεται πριν την έξοδο των καυσαερίων και αποτελεί το τελευταίο στάδιο εκμετάλλευσης της θερμότητας των καυσαερίων. Ουσιαστικά είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας ο οποίος προσδίδει θερμότητα από τη ροή καυσαερίων προς τη ροή αέρος καύσης. Χρησιμοποιείται για τη βελτίωση του βαθμού απόδοσης του ατμοπαραγωγού, μειώνοντας τη θερμοκρασία εξόδου των καυσαερίων. Επίσης συμβάλλει σημαντικά στην καλύτερη και ταχύτερη διεργασία καύσης, ιδίως όταν τα καύσιμα είναι μεγάλης περιεκτικότητας σε υγρασία. Περιορισμός στο ποσό θερμότητας που μπορεί να αφαιρεθεί από το ρεύμα καυσαερίων είναι το σημείο δρόσου του καυσαερίου. Δεν πρέπει ποτέ η τελική θερμοκρασία εξόδου των καυσαερίων να είναι ίση ή μικρότερη αυτού. 3.6 ΑΠΑΕΡΙΩΤΗΣ Απαερίωση ονομάζουμε την απομάκρυνση από το νερό διαλυμένων αερίων, των οποίων η παρουσία προκαλεί επικίνδυνες διαβρώσεις στους σωλήνες, τύμπανα, συλλέκτες και προθερμαντήρες. Τα αέρια αυτά είναι το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και το χλώριο. Ο απαεριωτής είναι ο μηχανισμός ο οποίος απομακρύνει τα αέρια από το νερό τροφοδοσίας. Απώτερος σκοπός της διαδικασίας είναι η αποφυγή της διάβρωσης των τοιχωμάτων των αγωγών νερού/ατμού, καθώς και των επιφανειών του ατμοστροβίλου. Κάθε φυσικό νερό περιέχει ελεύθερο H2CO3 το οποίο μπορεί να αφαιρεθεί με θερμική απαερίωση. Υπάρχουν δύο διαφορετικές μέθοδοι που καθιστούν δυνατή την 26

37 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών απομάκρυνση των διαβρωτικών αερίων από το τροφοδοτικό νερό του ατμοπαραγωγού: η φυσική και η χημική μέθοδος. Η πιο σημαντική φυσική μέθοδος απαερίωσης είναι η θερμική. Η θερμική απαερίωση βασίζεται στο γεγονός ότι η διαλυτότητα αερίων στο νερό ελαττώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία. Σύμφωνα με τους νόμους του Henry και Dalton, η διαλυτότητα ενός αερίου στο νερό είναι ευθέως ανάλογη της μερικής πίεσης του αερίου στο νερό. Όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται η πίεση του υδρατμού και μειώνονται έτσι οι μερικές πιέσεις των διαλυμένων αερίων. Στο σημείο βρασμού η πίεση υδρατμού είναι τόσο υψηλή που οι μερικές πιέσεις των διαλυμένων αερίων είναι μηδενικές. Έτσι θερμαίνεται το νερό μέχρι τη θερμοκρασία βρασμού για την αντίστοιχη πίεση, οπότε μηδενίζεται η διαλυτότητα των αερίων και τότε τα αέρια μπορούν να απομακρυνθούν. Εικόνα 3.2 ΑΗΣ Λαυρίου 3.7 ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ Ο συμπυκνωτής χρησιμεύει στη συμπύκνωση του ατμού που βγαίνει από το στρόβιλο. Ουσιαστικά είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας μεταξύ του ατμού εξόδου, 27

38 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών και του ψυκτικού μέσου. Το ψυκτικό μέσο μπορεί να είναι νερό ή αέρας. Η πίεση του ατμού στο συμπυκνωτή είναι σημαντική διότι όσο πιο χαμηλή είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμική εκμετάλλευση από το στρόβιλο, άρα τόσο μεγαλύτερος είναι και ο βαθμός απόδοσης της εγκατάστασης. Ένας συμπυκνωτής αποτελείται από τον κυρίως συμπυκνωτή, αντλίες ψυκτικού νερού ή ανεμιστήρες ψυκτικού αέρα, αντλίες συμπυκνώματος, συσκευές αναρρόφησης του αέρα και δημιουργίας κενού και σωλήνες, βαλβίδες κ.λπ. Ο συμπυκνωτής με ψυκτικό μέσο το νερό χρησιμοποιείται στους περισσότερους ΑΗΣ. Η ψύξη εν γένει γίνεται με νερό κατευθείαν από θάλασσα, λίμνη ή ποτάμι ή με κλειστό κύκλωμα με εγκατάσταση ψύξης του ψυκτικού νερού (π.χ. πύργοι ψύξης). 3.8 ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΚΑΙ ΜΕΙΩΤΗΡΕΣ ΣΤΡΟΦΩΝ Η γεννήτρια είναι ο μηχανισμός ο οποίος μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια της ατράκτου του ατμοστροβίλου, σε ηλεκτρική ενέργεια υπό μορφή ηλεκτρικού ρεύματος. Εικόνα 3.3 ΑΗΣ Κομοτηνής 28

39 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών Η άτρακτος της γεννήτριας συνδέεται με την άτρακτο του ατμοστροβίλου. Η περιοχή στροφών της γεννήτριας περιορίζεται από την απαιτούμενη συχνότητα του παραγόμενου ηλεκτρικού ρεύματος. Στις Εικόνες 3.2 και 3.3 φαίνονται διάφοροι ΑΗΣ. Σχήμα 3.4 Τυπική διάταξη ανθρακικού ΑΗΣ 3.9 ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ Ο βαθμός απόδοσης ενός ΑΗΣ ορίζεται ως ο λόγος της αποδιδόμενης ηλεκτρικής ισχύος προς κατανάλωση του ΑΗΣ (ωφέλιμη ισχύς), προς την καταναλισκόμενη θερμική ισχύ που προσδίδεται σε αυτόν από το καύσιμο. Αυξάνοντας το βαθμό απόδοσης του σταθμού, απαιτείται πρόσδοση μικρότερου ποσού θερμότητας για την ίδια αποδιδόμενη ηλεκτρική ισχύ. Η αύξησή του οδηγεί σε μείωση του μακροπρόθεσμου κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, διότι απαιτείται λιγότερο καύσιμο για την παραγωγή της ίδιας ωφέλιμης ηλεκτρικής ισχύος. Επίσης, η αύξησή του φέρνει σημαντικές μειώσεις εκπομπών ρύπων προς το περιβάλλον. Αυτή η τάση αύξησης του βαθμού απόδοσης φαίνεται διαχρονικά, καθώς οι πρώτοι σταθμοί του 1930 είχαν απόδοση 25% ενώ σήμερα έχουν απόδοση μέχρι και 29

40 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών 60%! Στο Σχήμα 3.5 φαίνεται η μείωση της εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα σε σχέση με την αύξηση του βαθμού απόδοσης ΑΗΣ. Σχήμα 3.5 Σχέση βαθμού απόδοσης ΑΗΣ και εκπομπών CO 2 Ο βαθμός απόδοσης ΑΗΣ η δίνεται από την παρακάτω σχέση: n P Q Q Q Q όπου Q το προσδιδόμενο έργο, Ρ το ωφέλιμο έργο και ΣQi το άθροισμα όλων των ενεργειακών απωλειών του ΑΗΣ. Ισχύει ότι: όπου: P η m η g η Τ m D i h u h w (3.1) (3.2) ηm ο μηχανικός βαθμός απόδοσης ατμοστροβίλου, γεννήτριας και κιβωτίου ταχυτήτων. ηg ο βαθμός απόδοσης της γεννήτριας. ηt ο θερμικός βαθμός απόδοσης του ατμοστρόβιλου. md η παροχή μάζας ατμού προς τον ατμοστρόβιλο. hu η ενθαλπία του ατμού στην είσοδο του ατμοστρόβιλου. hw η ενθαλπία του ατμού/νερού κατά την έξοδό του από τον ατμοστρόβιλο. Με την πάροδο του χρόνου, οι περιβαλλοντικές συνέπειες των ΑΗΣ και τα μέτρα προστασίας του επηρεάζουν όλο και περισσότερο τη Βιομηχανία ηλεκτροπαραγωγής σε Παγκόσμιο επίπεδο. Δημιουργούνται νόμοι και περιορισμοί 30

41 Κεφάλαιο 3 ο : Περιγραφή ατμοηλεκτρικών σταθμών στις εκπομπές ρύπων από ΑΗΣ, οι οποίοι γίνονται σταδιακά πιο αυστηροί. Γίνονται μεγάλες προσπάθειες από τις Κυβερνήσεις χωρών αλλά κυρίως από την Ευρωπαϊκή Ένωση για περιορισμό των εκπομπών ρύπων από ΑΗΣ. Απόδειξη των προσπαθειών αυτών είναι η Οδηγία 88/609/ΕΕC της Ευρωπαϊκής Ένωσης, η οποία τέθηκε σε ισχύ το Η οδηγία καθορίζει τις οριακές τιμές εκπομπών ρύπων από τις μεγάλες εγκαταστάσεις καύσης (ισχύος μεγαλύτερης των 50MWth). Μια νέα έκδοση της Οδηγίας είχε εκδοθεί το 1998 με σκοπό την εφαρμογή της από τον Ιανουάριο του Ο πιο πρόσφατος καρπός της προσπάθειας για προστασία του περιβάλλοντος είναι το Πρωτόκολλο του Κιότο. Σύμφωνα με αυτό, τα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης έχουν αναλάβει τη δέσμευση να μειώσουν τις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου κατά 8% μέχρι το , σε σχέση με το έτος βάσης. Κάθε κράτος μέλος έχει αναλάβει έναν Εθνικό στόχο περιορισμού των εκπομπών, με δεδομένη τη διατήρηση του καθολικού στόχου για την Ε.Ε. Στα πλαίσια του Πρωτοκόλλου του Κιότο για την περίοδο , την απόφαση 2002/358/ΕΚ της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και του Ελληνικού νόμου 3017/2002 με τον οποίο επικυρώθηκε από την Ελλάδα το Πρωτόκολλο, οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στην Ελλάδα επιτρέπεται να είναι αυξημένες έως και 25% σε σχέση με τα επίπεδα των αντίστοιχων εκπομπών του έτους βάσης (έτος 1990 για CO2, CH4, N2O και 1995 για HFCs, PFCs, SF6). Η εξέλιξη των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στην Ελλάδα αναμένεται ότι θα ξεπεράσει το στόχο που έχει τεθεί, εάν δε ληφθούν πρόσθετα μέτρα προς τη βελτίωση των ήδη εν λειτουργία σταθμών. 31

42 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ 4.1 ΓΕΝΙΚΑ Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας, ως διαδικασία σε μια Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής, δεν είναι τίποτε άλλο από μία διαδοχική μετατροπή ενέργειας. Σε κάθε φάση μετατροπής της ενέργειας υπάρχουν απώλειες ενέργειας που επιβάλλονται από θερμοδυναμικά αξιώματα. Οι απώλειες αυτές μπορούν να ελαχιστοποιηθούν με την αύξηση του βαθμού απόδοσης που προκύπτει ως αποτέλεσμα της βελτιστοποίησης των επιμέρους διεργασιών μετατροπής ενέργειας, έχοντας σαν τελικό αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας και καυσίμου. Η βελτίωση του βαθμού απόδοσης στην ηλεκτροπαραγωγή ήδη αποτελεί απαίτηση της κοινοτικής νομοθεσίας μέσω των βέλτιστων διαθέσιμων τεχνικών (Best Available Techniques) και η συσχέτιση του βαθμού απόδοσης (BA) με την εξοικονόμηση καυσίμου, τη μείωση απωλειών ενέργειας και τη μείωση των εκπεμπόμενων αέριων ρύπων δίνεται στον Πίνακα 4.1 της Ευρωπαϊκής οδηγίας για τις «Βέλτιστες Διαθέσιμες Τεχνικές (ΒΔΤ) στις Μεγάλες Εγκαταστάσεις Καύσης». Πίνακας 4.1 Αποτελέσματα βελτίωσης βαθμού απόδοσης 32

43 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ Από τον Πίνακα 4.1 είναι προφανές ότι η βελτίωση του βαθμού απόδοσης στην ηλεκτροπαραγωγή δεν έχει απλώς θετική συμβολή στην παραγωγή και στην εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά ταυτόχρονα αποτελεί και περιβαλλοντική προτεραιότητα. 4.2 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΣΕ ΛΙΓΝΙΤΙΚΟΥΣ ΑΗΣ Σε κάθε παραγωγική διαδικασία υπάρχουν οι είσοδοι στη διαδικασία όπως οι πρώτες ύλες (καύσιμο στην περίπτωση της ηλεκτροπαραγωγής), οι έξοδοι όπως το προϊόν (ηλεκτρική ενέργεια εν προκειμένω) καθώς και απώλειες οι οποίες πρακτικά ορίζουν την απόδοσης της διεργασίας (διαδικασίας). Στην ηλεκτροπαραγωγή, η συνολική απόδοση των διεργασιών (ΒΑ σε %) συνδέεται άρρηκτα με την ποιότητα του καυσίμου (Κατώτερη Θερμαντική Ικανότητα σε kcal/kg) και την εξαγόμενη ενέργεια (MW) μέσω της σχέσης: ΒΑ Παραγόμενη ενέργεια Ιδιοκατανάλωση Εισερχόμενηενέργεια ΜWh 860 Q ΚΘΙ λ (4.1) όπου: Q λ είναι η κατανάλωση του καυσίμου σε tn, ΚΘΙ η κατώτερη θερμαντική ικανότητα του καυσίμου (ως ένα βασικό μέτρο της ποιότητάς του) σε kcal/kg και το 860 (kcal/kwh) είναι συντελεστής μετατροπής μονάδων. Παράλληλα, για την παραγωγή ενός λιγνιτικού σταθμού μιας καθετοποιημένης επιχείρησης όπως η ΔΕΗ (παραγωγός καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας συγχρόνως), υπάρχουν δύο δεδομένα: 33

44 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ Το προϊόν (έξοδος της διαδικασίας παραγωγής), η ποσότητα του οποίου καθορίζεται από το συνδυασμό της ζήτησης του δικτύου ηλεκτρικής κατανάλωσης και του κόστους της παραγωγής. Το καύσιμο (είσοδος στη διαδικασία παραγωγής), η ποιότητα του οποίου μεταβάλλεται συνεχώς και καθορίζεται από το κοίτασμά του και την εκμετάλλευση του ορυχείου. Αυτό που μένει να επηρεάσει ο σταθμός είναι ο βαθμός αξιοποίησης του «δεδομένου» καυσίμου για την κάλυψη της «δεδομένης» ζήτησης ηλεκτρικού ρεύματος, δηλαδή ουσιαστικά η απόδοση της παραγωγικής διαδικασίας. Δημιουργείται επομένως ένα νοητό τρίγωνο, του οποίου η βάση είναι τα δεδομένα εισόδου και εξόδου (ΚΘΙ και ΜW αντίστοιχα) και το ζητούμενο είναι ο βαθμός απόδοσης (κορυφή) ο οποίος θα πρέπει να βελτιστοποιεί την αξιοποίηση των δεδομένων της βάσης. Μία λιγνιτική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής όμως δεν είναι μια αυτόνομη μηχανή η οποία μπορεί απομονωμένα να ελεγχθεί και να ρυθμιστεί αλλά αποτελείται από ένα σύνολο κυρίων τμημάτων όπως: Λέβητας. Στρόβιλος. Γεννήτρια με τα περιφερειακά τους συστήματα. Κάθε ένα από αυτά αποτελεί και ένα εν δυνάμει διαφορετικό σημείο απωλειών ενέργειας και επομένως αντίστοιχο σημείο επικέντρωσης της προσπάθειας βελτιστοποίησης της απόδοσης και εξοικονόμησης ενέργειας. Σχετικά με τα παραπάνω κύρια μέρη, ο βαθμός απόδοσης της κάθε μονάδας εκφράζεται σα γινόμενο των επιμέρους αποδόσεων των τριών κυρίων μερών της, δηλαδή: ΒΑ ΒΑ λέβητα λέβητα Ως ενδεικτικές τιμές αναφέρονται οι: ΒΑ ΒΑ ΒΑ λέβητα ΧΒΑ στρόβιλου γενν ήτριας στρόβιλου ΧΒΑ 83,0 88,0% 45,0 47,0% 99,0 99,8% γεννή τρια (4.2) (4.3) 34

45 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ και όπως γίνεται κατανοητό τα περιθώρια βελτίωσης βρίσκονται στα δύο πρώτα κύρια μέρη (λέβητα και στρόβιλο). 4.3 ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΛΕΒΗΤΑ Σχήμα 4.1 Μείωση βαθμού απόδοσης λέβητα Οι απώλειες στον ατμοπαραγωγό (λέβητα) μιας Μονάδας εντοπίζονται: Στη θερμότητα καυσαερίων (της τάξης του 11-13%). Στο άκαυστο υλικό της ιπτάμενης τέφρας (της τάξης του 2,5%). Στο άκαυστο υλικό της τέφρας πυθμένα (της τάξης του 1,5%). και εξαρτώνται από τους παρακάτω κυρίως παράγοντες: 35

46 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ Παρασιτικός αέρας (αέρας που εισέρχεται στο λέβητα χωρίς προθέρμανση από μη προβλεπόμενα σημεία του). Περίσσεια του αέρας καύσης (η επιπλέον ποσότητα αέρα από την στοιχειομετρικά απαιτούμενη). Ποιότητα του καυσίμου (λιγνίτη) (χειρότερο καύσιμο παράγει περισσότερα καυσαέρια ανά μονάδα προϊόντος και επομένως αυξάνει την απώλεια θερμότητας). Ρύπανση του λέβητα που οδηγούν σε αύξηση του άκαυστου υλικού (καυσίμου) και υψηλή θερμοκρασία των καυσαερίων. 4.4 ΑΠΩΛΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΣΤΡΟΒΙΛΟ Σχήμα 4.2 Απώλειες ενέργειας στο στρόβιλο Η απώλειες στο στρόβιλο μιας Μονάδας εντοπίζονται κυρίως στα ακόλουθα σημεία: Μηχανικές απώλειες στροβίλου θερμικές απώλειες κύριου συμπυκνωτή και πύργου ψύξης. Απώλειες νερού - ατμού λειτουργικές και μη (βοηθητικός ατμός, διαρροές κ.λπ.) από τους παρακάτω κυρίως παράγοντες: 36

47 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ Ποσότητα ψεκασμών του ανάθερμου ατμού που σχετίζονται με τη ρύπανση του λέβητα. Κενό του κύριου συμπυκνωτή που σχετίζεται με την απόδοση του ψυκτικού κυκλώματος. Θερμοκρασία τροφοδοτικού νερού που προέρχεται από μειωμένη απόδοση του συστήματος προθέρμανσης ατμού μέσω των απομαστεύσεων του στροβίλου. 4.5 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Β.Α. ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΗΣ ΑΓΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Ο ατμοηλεκτρικός σταθμός (ΑΗΣ) του Αγίου Δημητρίου αποτελείται από 5 λιγνιτικές Μονάδες συνολικής ισχύος 1595 MW (2 300 ΜW, MW και 375 ΜW) και περιλαμβάνει κοινά περιφερειακά συστήματα διακίνησης λιγνίτη, διακίνησης τέφρας, επεξεργασίας νερού και αποβλήτων. Για τον εντοπισμό των σημείων επέμβασης που θα βελτιώσουν το βαθμό απόδοσης των μονάδων του σταθμού απαιτούνται πρακτικώς τα ακόλουθα βήματα: Ο προσδιορισμός των λειτουργικών εκείνων παραμέτρων που επηρεάζουν άμεσα ή έμμεσα το βαθμό απόδοσης. Ο προσδιορισμός μαθηματικών μοντέλων και συναρτήσεων που να συνδέουν την κάθε παράμετρο με την αναμενόμενη βελτίωση του βαθμού απόδοσης. Η σύγκριση της τρέχουσας τιμής των παραμέτρων αυτών με την αντίστοιχη τιμή σχεδιασμού των μονάδων, ώστε να υπολογισθούν τα περιθώρια βελτίωσης σε κάθε επιμέρους απώλεια απόδοσης. Σχεδιασμός δράσεων (ενεργειών) για ελαχιστοποίηση των αποκλίσεων. Οι λειτουργικές επεμβάσεις που προκύπτουν από την παραπάνω προσέγγιση εκτιμάται ότι μπορούν να αποφέρουν βελτιώσεις έως και 1,25 ποσοστιαίων μονάδων του βαθμού απόδοσης σε κάθε μονάδα. Εκτός όμως από τις παραπάνω επεμβάσεις, υπάρχουν και δυνατότητες πρόσθετων δραστικότερων παρεμβάσεων, εφαρμόζοντας νέες τεχνολογίες, με 37

48 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ προγραμματισμό αντίστοιχων επενδύσεων σε μικρό σχετικά χρονικό ορίζοντα, που θα αποφέρουν σημαντικότερες βελτιώσεις (έως και 2,6 ποσοστιαίες μονάδες) στο βαθμό απόδοσης των μονάδων. Τέτοιες παρεμβάσεις ενδεικτικά είναι: Η αναβάθμιση των στροβίλων (στις Μονάδες ΙΙΙ/IV) με αντικατάσταση στροφείων πλέον εξελιγμένης σχεδίασης. Η ανάκτηση μέρους της θερμότητας των καυσαερίων με εγκατάσταση εναλλακτών θερμότητας καυσαερίων στις Μονάδες Ι-ΙΙ-ΙΙΙ-IV. Η αναβάθμιση των πύργων ψύξης στις Μονάδες Ι-ΙΙ-ΙΙΙ-IV. 4.6 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΙΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΤΟΥ ΑΗΣ ΑΓΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Η εφαρμογή της προηγούμενης μεθοδολογίας παρουσιάζεται ενδεικτικά στο επόμενο διάγραμμα ροής, αποτέλεσμα της οποίας είναι οι βελτιώσεις του βαθμού απόδοσης των μονάδων που αναφέρονται συγκεντρωτικά στο Σχήμα 4.3. Σχήμα 4.3 Βελτίωση του βαθμού απόδοσης των μονάδων 38

49 Κεφάλαιο 4 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας σε λιγνιτικό ΑΗΣ 4.7 ΟΦΕΛΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι βελτιώσεις του βαθμού απόδοσης στο Σχήμα 4.3 σχετίζονται με τα παρακάτω οφέλη, σύμφωνα με τις «Βέλτιστες Διαθέσιμες Τεχνικές στις Μεγάλες Εγκαταστάσεις Καύσης»: Εξοικονόμηση καυσίμου. Εξοικονόμηση ενέργειας. Μείωση εκπομπών CO2. Μείωση αέριων εκπομπών. Όλα αυτά ποσοτικοποιούνται όπως φαίνεται στον Πίνακα 4.2. Πίνακας 4.2 Αναμενόμενο όφελος Είναι φανερό ότι τα παραπάνω οδηγούν παράλληλα και σε άμεσο οικονομικό όφελος για το σταθμό και συνεπώς η βελτίωση του βαθμού απόδοσης των μονάδων του σταθμού πέραν της περιβαλλοντικής διάστασης (μείωση αέριων εκπομπών, εξοικονόμηση φυσικών πόρων και ενέργειας) έχει και σημαντική αντίστοιχη οικονομική διάσταση. 39

50 Κεφάλαιο 5 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας με σύγχρονους τρόπους 5.1 ΓΕΝΙΚΑ Η απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και η αυξημένη κατανάλωση οργανικών καυσίμων τις τελευταίες δεκαετίες έχουν καταστήσει τη βελτιστοποίηση της παραγωγής και χρήσης ενέργειας σημαντικό ζήτημα. Εργαλεία για την επίτευξη του στόχου αυτού σε θερμικές μονάδες παραγωγής, αποτελούν δύο διαφορετικές προσεγγίσεις. Από τη μια η μοντελοποίηση με χρήση τεχνητού νευρωνικού δικτύου (Artificial Neural Network, ΑΝΝ) και από την άλλη η χρήση γραμμικού και μη-γραμμικού προγραμματισμού. Σχήμα 5.1 Τεχνητό νευρωνικό δίκτυο 40

51 Κεφάλαιο 5 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας με σύγχρονους τρόπους Εικόνα 5.1 Μονάδα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας της ΔΕΗ στον Άγιο Δημήτριο Κοζάνης Η μοντελοποίηση με τεχνητά νευρωνικά δίκτυα έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε Βιομηχανικές εφαρμογές και συστήματα παραγωγής ενέργειας (Lucifredi et al. 2000) και υπάρχουν συνδυαστικές λύσεις αυτών με δυναμικά και στατικά μοντέλα καθώς και με ελέγχους κλειστού βρόγχου (Model Based Predictive Control, MBPC). Υπάρχουν αρκετές εφαρμογές και στην παραγωγή ενέργειας (Arya et al. 2004). Η εναλλακτική προσέγγιση του μη-γραμμικού μαθηματικού προγραμματισμού έχει εφαρμοστεί επιτυχώς την τελευταία δεκαετία σε προβλήματα ενεργειακής παραγωγής και διανομής. Σε αντίθεση με το μη-γραμμικό προγραμματισμό, όπου απαιτείται πολύ καλή γνώση των διαδικασιών και του συστήματος, τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα είναι προσαρμόσιμα και μπορούν να «μάθουν» τις σχέσεις που διέπουν ένα σύστημα από συνεχή παροχή δεδομένων, ικανά να γενικευτούν σε προηγούμενα, άγνωστα δεδομένα. Τα περισσότερα επιβλέπονται από άνθρωπο ο οποίος προσδιορίζει τι θα μάθει, καθορίζοντας την έξοδο για δεδομένη είσοδο. Έτσι το δίκτυο προσπαθεί να συσχετίσει είσοδο με έξοδο, προσαρμόζοντας τις ελεύθερες μεταβλητές του. Στην περίπτωση της εργασίας αυτής, εξετάζεται η δυνατότητα εξοικονόμησης 41

52 Κεφάλαιο 5 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας με σύγχρονους τρόπους ενέργειας με τη βελτιστοποίηση της διαχείρισης ηλεκτροστατικών φίλτρων και πρόβλεψης θερμοκρασίας τήξης τέφρας και θερμογόνου δύναμης λιγνίτη. 5.2 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ Η ηλεκτροστατική καθίζηση είναι τεχνολογία ελέγχου των εκπομπών των σωματιδίων από λιγνιτικές μονάδες και αποτελείται από 4 φάσεις: τον ιονισμό των καυσαερίων που διέρχονται μέσα από τα ηλεκτρόδια, τη συλλογή των σωματιδίων από αντίθετα φορτισμένες πλάκες, την απομάκρυνση των σωματιδίων από τις πλάκες και τη συλλογή τους σε χοάνες και τέλος την απομάκρυνση της ιπτάμενης τέφρας από τις χοάνες. Οι παραπάνω παράμετροι μαζί με τη θερμοκρασία των καυσαερίων, από την οποία εξαρτάται η αποτελεσματικότητα των φίλτρων και τις υπόλοιπες βασικές παραμέτρους λειτουργίας όπως την παραγόμενη ισχύ, την κατανάλωση λιγνίτη, τη συγκέντρωση του Ο2, του αέρα καύσης, μετρήθηκαν σε μία μονάδα παραγωγής κανονικής κλίμακας. Από αυτές, οι πλέον σημαντικές στη λειτουργία της μονάδας και την αποτελεσματικότητα των ηλεκτροστατικών είναι η παραγόμενη ισχύς, η κατανάλωση λιγνίτη, η συγκέντρωση του Ο 2, η κατανάλωση των φίλτρων και η θολότητά τους. Εικόνα 5.2 Ηλεκτροστατικά φίλτρα 42

53 Κεφάλαιο 5 ο : Εξοικονόμηση ενέργειας με σύγχρονους τρόπους 5.3 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΛΕΒΗΤΑ ΜΕΣΩ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΑΣΗΣ ΓΙΑ ΕΠΙΚΑΘΙΣΕΙΣ Η απόδοση ενός λέβητα εξαρτάται και από τις επικαθίσεις, όπου χαμηλές θερμοκρασίες τήξης ιπτάμενης τέφρας οδηγούν σε υψηλή συσσώρευση σε περιοχές μετάδοσης θερμότητας με επακόλουθο την πτώση της απόδοσης και την αύξηση του χρόνου καθαρισμού. 5.4 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΘΕΡΜΟΓΟΝΟΥ ΔΥΝΑΜΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Λόγω των μειωμένων τύπων υπολογισμού θερμογόνου δύναμης στερεού καυσίμου (LHV και HHV), η εκτίμηση γίνεται πειραματικά με δείγματα καύσης και μετρήσεις εκλυόμενης θερμότητας. 5.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Είναι δυνατό με χρήση τεχνητού νευρωνικού δικτύου να επιτευχθεί βελτιστοποίηση μονάδας ΑΗΣ παραγωγής ενέργειας και συστημάτων αυτής. Θετικά είναι τα αποτελέσματα για τις εκτιμήσεις της θερμογόνου δύναμης και των θερμοκρασιών τήξης της τέφρας. Αυτό καθιστά τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα κατάλληλα για αντικατάσταση των εργαστηρίων ανάλυσης, εξοικονομώντας εργατοώρες. 43

54 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ 6.1 ΓΕΝΙΚΑ Σε αυτό το κεφάλαιο θα αναφερθούμε στις πιέσεις που ασκούνται από ΑΗΣ και Ορυχεία καθώς επίσης και στην περιοχή του Αμυνταίου. Εικόνα 6.1 Η πόλη του Αμυνταίου 6.2 ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΑΜΥΝΤΑΙΟΥ Στην περιοχή του Αμύνταιου εντοπίζεται η σημαντικότερη αγροτική περιοχή του Νομού Φλώρινας αφού σε αυτήν καλλιεργούνται δεκάδες χιλιάδες στρέμματα με ροδάκινα, μήλα, σιτηρά, σπαράγγια, καλαμπόκια, πιπεριές και αμπέλια. Βρίσκεται ο μεγαλύτερος αμπελώνας της Βορείου Ελλάδας (8500 στρέμματα) με Ζώνη παραγωγής οίνων ονομασίας προέλευσης ανωτέρας ποιότητας. Δραστηριοποιούνται 18 οινοποιητικές εταιρείες με παραγωγή lt/yr και εξαγωγική δραστηριότητα σε 40 χώρες. 44

55 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ Εικόνα 6.2 Αμπελώνας σε περιοχές Αμυνταίου Σημειώνεται αξιοσημείωτη αγροτουριστική δραστηριότητα με δεκάδες ξενώνες υψηλή επισκεψιμότητα και παροχή τουριστικών υπηρεσιών υψηλής ποιότητας. Εντοπίζεται δίκτυο Natura 2000, για την προστασία της βιοποικιλότητας της χλωρίδας και της πανίδας. Βρίσκεται ένα από τα μεγαλύτερα λιγνιτικά κέντρα στον Κόσμο. Στην τάφρο που αναπτύσσεται στον άξονα Φλώρινα Πτολεμαΐδα Κοζάνη, είναι συγκεντρωμένα τα μεγαλύτερα αποθέματα λιγνίτη που διαθέτει ο Ελλαδικός χώρος. Σχήμα 6.1 Χάρτης νομού Φλωρίνης 45

56 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ Συγκεκριμένα σε ακτίνα 12 km από την πόλη του Αμυνταίου εντοπίζονται: Τέσσερα λιγνιτωρυχεία: Αμυνταίου Φιλώτα. Βεγόρας. Βεύης. Κλειδίου. Ατμοηλεκτρικός σταθμός: ΜW Αμυνταίου Φιλώτα. 6.3 ΠΙΕΣΕΙΣ ΑΠΟ ΑΗΣ ΚΑΙ ΟΡΥΧΕΙΑ Στην ατμόσφαιρα. Η σημαντικότερη πίεση που ασκείται στο φυσικό περιβάλλον κατά τη λειτουργία των ΑΗΣ, προέρχεται από τις εκπομπές των καμινάδων των ΑΗΣ που περιέχουν: Ιπτάμενη τέφρα, αιωρούμενα σωματίδια. SO2. NOX. CO2. Εικόνα 6.3 Εκπομπές καμινάδων ΑΗΣ 46

57 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ Οι συγκεντρώσεις των παραπάνω αέριων ρύπων είναι δυνατό να μειωθούν με: Αντικατάσταση των παλιών ηλεκτροστατικών φίλτρων. Συμπληρωματικές μεθόδους βελτίωσης της απόδοσης των φίλτρων (προσθήκη ειδικών χημικών προσθέτων). Αποθείωση. Όμως μεγάλες καθυστερήσεις παρατηρούνται στη λήψη μέτρων για τη μείωση των αέριων ρύπων. Σύμφωνα με στοιχεία πρόσφατων μελετών, όπου με χρήση κώδικα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής εκτιμήθηκε η διασπορά των ΑΣ που δύναται να προκληθεί από την εναπόθεση αγόνων σε περιοχή Βορείως της πόλης του Αμιάντου, προκύπτει ότι: Ενδεχόμενη απόθεση αγόνων σε απόσταση 3 km Βορείως της πόλης του αμιάντου θα προκαλέσει αύξηση κατά 170 φορές στην περίπτωση που επικρατούν ΒΒΔ άνεμοι. Η Ελλάδα έχει αναλάβει για την περίοδο την υποχρέωση της συγκράτησης της αύξησης των εκπομπών της σε CO 2 στο +25%. Σύμφωνα με το Εθνικό σχέδιο κατανομής δικαιωμάτων εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου (ΕΣΚΔΕ) η Ελλάδα έχει θέσει υψηλούς στόχους για τη μείωση αυτών των ρύπων μέχρι το Η κατασκευή και η λειτουργία μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί το λιγνίτη ως καύσιμη ύλη, έρχεται σε πλήρη αντίθεση με την επιλογή της πολιτικής χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (ΦΕΚ Β, 2464/ , Βλ. και ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ).Ένας μέσης δυναμικότητας ΑΗΣ παράγει ετησίως περίπου με tn CO 2 ανά έτος. Στην υγεία. Κατά τη λειτουργία των λιγνιτωρυχείων παρατηρείται σημαντική εκπομπή αιωρούμενων σωματιδίων (ΑΣ) η οποία δημιουργείται κατά τη διάρκεια εξόρυξης και διακίνησης του λιγνίτη. Τα ΑΣ είναι επικίνδυνα για την υγεία αφού από τη στιγμή που εισπνέονται διεισδύουν ταχύτατα μέσω του κυκλοφορικού συστήματος στο ήπαρ, στους νεφρούς, στο θυρεοειδή αδένα και προσβάλλουν όλο το καρδιαγγειακό σύστημα. Όταν τα ΑΣ είναι αυξημένα κατά 10 μg/m 3 παρατηρείται: 47

58 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ 0,6% αύξηση στην ημερήσια ολική θνησιμότητα. 0,7 με 0,8% αύξηση θανάτων με καρδιακές και αναπνευστικές αιτίες. 1,0% αύξηση στον ημερήσιο αριθμό εισαγωγών στα νοσοκομεία από κρίσεις άσθματος. Σύμφωνα με στοιχεία από το Ληξιαρχείο Πτολεμαΐδας, μέσα σε μια 20ετία παρατηρήθηκε αύξηση 100% των θανάτων που οφείλονται σε καρκίνο. Στο υδάτινο περιβάλλον. Η εξορυκτική δραστηριότητα και η λειτουργία των ΑΗΣ επιδρά στο υδατικό ισοζύγιο της περιοχής με τους εξής τρόπους: Με την πτώση της στάθμης των υπόγειων υδάτων, λόγω υπεράντλησης από γεωτρήσεις υδρολογικής προστασίας, για την αποτροπή εισόδου του νερού μέσα στα ορυχεία. Με την κατασκευή φραγμάτων δεξαμενών συλλογής νερού για την κάλυψη των αναγκών ψύξης των ΑΗΣ αφού οι ανάγκες σε νερό των ΑΗΣ είναι υπερβολικά μεγάλες και δεν καλύπτονται από τα υδατικά αποθέματα της λεκάνης. Με την πιθανή μεταβολή του μικροκλίματος που έχει επέλθει στην περιοχή, όπου παρατηρείται μείωση των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων και επομένως μείωση στο υδατικό ισοζύγιο της περιοχής. Στο έδαφος και στο υπέδαφος. Στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης του Αμυνταίου έχουν εμφανιστεί εδαφικές ρωγμώσεις οι οποίες οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην υπεράντληση του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα. Στην πτώση στάθμης της περιοχής πιθανό συμβάλει δραματικά η λειτουργία του ορυχείου Αμυνταίου. Η εκσκαφή των ορυχείων έχει ως αποτέλεσμα την αποκοπή των ιζηματογενών υδροφορέων και την εκφόρτισή τους στα ανοικτά πρανή των ορυχείων, με αποτέλεσμα τη φυσική αποστράγγιση άντληση για ανάγκες της ΔΕΗ: ~32 των συνολικών αντλήσεων στη λεκάνη του Αμυνταίου. 48

59 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ 6.4 ΑΝΤΕΧΕΙ Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΠΙΒΑΡΥΝΣΕΙΣ; Πρόσφατα (07/01/2009) δόθηκε από τη Ρ.Α.Ε. Άδεια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (460 MW) με καύσιμο λιγνίτη στο δημοτικό διαμέρισμα της Βεγόρας σε απόσταση 1500 m από την πόλη του Αμυνταίου. Ενδεχόμενη εγκατάσταση νέων μονάδων ΑΗΣ θα έχει θετική επίδραση (για όλους τους προαναφερόμενους λόγους): Στην κατανάλωση του υψηλού λιγνιτικού δυναμικού της περιοχής. Στην ενεργειακή αυτονομία της χώρας. Εικόνα 6.4 Πρόγραμμα απόσυρσης των παλιών αντιοικονομικών και ρυπογόνων Μονάδων ΑΗΣ Ενδεχόμενη εγκατάσταση νέων μονάδων ΑΗΣ θα έχει αρνητική επίδραση (για όλους τους προαναφερόμενους λόγους): Στην ατμόσφαιρα της περιοχής. Στην επίτευξη των στόχων που έθεσε η χώρα σχετικά με τις ΑΠΕ. Στην υγεία των κατοίκων. Στο υδάτινο περιβάλλον. Στο έδαφος και στο υπέδαφος της περιοχής. 49

60 Κεφάλαιο 6 ο : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ΑΗΣ Στη μείωση της έκτασης των καλλιεργήσιμων εκτάσεων. Στην υποβάθμιση ή και ακύρωση των επενδύσεων σε αγροτικά προϊόντα ΟΠΑΠ και σε αγροτουριστικές δραστηριότητες. Στην υποβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων. 50

61 Κεφάλαιο 7 ο : Συμπεράσματα Η εγκατάσταση των συστημάτων δέσμευσης του CO2 σε μια μονάδα ηλεκτροπαραγωγής (ΑΗΣ) είναι πολύ δύσκολη όταν οι εν λόγω μονάδες δεν έχουν τις απαραίτητες τεχνικές προδιαγραφές. Η αποτελεσματικότητα του κόστους, εκτός από το κόστος κατασκευής και εκμετάλλευσης, καθορίζεται από το κόστος του CO2 στην Παγκόσμια αγορά εκπομπών και από άλλες οικονομικές κυρώσεις που ενδέχεται να προκύψουν, από την απαιτούμενη ενέργεια ανά μονάδα μάζας των δεσμευμένων ποσοτήτων CO2 και από το ποσοστό άλλων πηγών ενέργειας, εκτός του λιγνίτη. Εικόνα 7.1 Στόχος η προστασία του περιβάλλοντος 51