ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε."

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μελέτη απόδοσης των φωτοβολταικών πάρκων στο Νομό Θεσσαλονίκης Photovoltaic park at prefecture of Thessaloniki. A case study ΤΖΙΟΥΒΑΡΑΣ ΜΙΧΑΗΛ ΤΟΥ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ Α.Ε.Μ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κόγια Φωτεινή ΚΑΒΑΛΑ, ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2014

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ Α.Π.Ε ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΚΥΡΙΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΡΒΟΥΝΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΜΟΚΗΠΙΟΥ ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Α.Π.Ε.) ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΩΚΕΑΝΩΝ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΤΙΣ ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΕΞΗΣ: Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΕΞΕΛΙΞΗ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ Α.Π.Ε ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΑΓΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΞΕΛΙΞΗ ΝΟΜΙΚΟΥ ΠΛΑΙΣΙΟΥ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΚΑΙ Α.Π.Ε ΘΕΣΜΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 1

3 2.4 ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΠΗΓΩΝ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ Α.Π.Ε ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΤΩΝ ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΟΥ Ν.3468/06 ΤΙΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΑΠΕ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΕΝΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΠΑΡΚΑ ΑΠΟΔΟΣΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΠΑΡΚΟΥ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΠΑΡΚΟΥ ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ-ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ-ΜΟΡΟΦΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Η ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΣΤΗΝ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 2

4 4.6 Ο ΕΠΕΝΔΥΤΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΑΡΧΕΣ ΤΙΜΟΛΟΓΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΘΕΩΡΙΑ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ [25] P. Jayarama Reddy, 2013, 3 rd Rev. Science and Technology of Photovoltaics Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 3

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι μια εκτενή μελέτη των φωτοβολταϊκών συστημάτων που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια, στις τεχνολογίες, στην απόδοση μιας τέτοιας επένδυσεις, στις εφαρμογές όπως και στις νομοθεσίες που υπάρχουν για την παράγωγη ηλεκτρικής ενέργειας μέσω αυτών των συστημάτων. Αναλύεται ο κλάδος, οι δυνατότητες για ανάπτυξη της επιχειρηματικότητας, η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας και τα οφέλη από τη χρήση της. Στόχος είναι να αναδειχθούν τα φωτοβολταϊκά συστήματα και πιο συγκεκριμένα τα φωτοβολταϊκα πάρκα ως τεχνολογία με υψηλές προοπτικές στην μελλοντική επιχειρηματική ζωή και με ιδιαίτερη συμβολή στην αντιμετώπιση των μεγάλων σύγχρονων κρίσεων που εντοπίζονται σε οικονομικό, κοινωνικό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Επίσης παραθέτεται μια μελέτη απόδοσης των συστημάτων φωτοβολταϊκών πάρκων στον νομό Θεσσαλονίκης. Η εργασία αυτή χωρίζεται σε 4 κύρια μέρη. Στο πρώτο κεφάλαιο (γενικό μέρος) περιλαμβάνονται εισαγωγικές έννοιες από εκτεταμένη βιβλιογραφική έρευνα, ελληνικών και ξένων πηγών για το παγκόσμιο ενεργειακό πρόβλημα, τις κυριότερες πηγές ενέργειας, τις επιπτώσεις στο περιβάλλον και τέλος γίνεται μια εκτεταμένη έρευνα γύρο απο τις ανανεώσιμες πηγές την ανάπτυξή τους και την εξελιξή τους στην Ελλάδα. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια έρευνα στις νομοθεσίες για τα φωτοβολταικά συστήματα. Πιο αναλυτικά αναφερόμαστε στους θεσμικούς φορείς στα διάφορα νομικά πλαίσια που ισχύουν και τέλος στα σύγχρονα χρηματοδοτικά εργαλεία και στους νόμους τιμολόγησης της ενέργειας απο τις Α.Π.Ε. Στο τρίτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τις Αρχές λειτουργίας, τύποι, γενικότερα τρόποι λειτουργίας και χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Επίσης γίνεται και μια αναφορά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των φωτοβολταικών συστημάτων. Στο τέταρτο κεφάλαιο έχουμε την οικονομική μελέτη, μελέτη απόδοσης, μελέτη συντηρησης των φωτοβολταικών πάρκων στον νομο Θεσσαλονίκης. Αναφερόμαστε στις αποδόσεις των φωτοβολταϊκών πάρκων, στους δείκτες αξιολόγησεις και τέλος επικεντρωνόμαστε στην επένδυση ενός φωτοβολταϊκού πάρκου. Στο πέμπτο και τελευταίο έχουμε την εξαγωγή συμπερασμάτων μέσα απο τα ερωτηματολόγια και την συνολική μελέτη - έρευνα των πηγών που έχουμε αντλήση και έχουμε υλοποιήση μέσα απο την εκτεταμένη βιβλιογραφική μας έρευνα. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 4

6 ABSTRACT The objective of this thesis is to present an overall view of photovoltaic systems have been developed in recent years, the technologies, the performance of such investments, and applications such as laws exist for the production of electricity through these systems. Analyzιng the opportunities of entrepreneurship and the benefits by using technology of photovoltaic power systems. The sector, the enterprise development possibilities, the technology of photovoltaic parks known as technology that haw high prospects in the enterprise world of the future and makes a particular contribution in dealing with the major contemporary crises that are found on an economic, social and environmental level. It also sets out a performance study of systems of photovoltaic parks in the prefecture of Thessaloniki. The work is divided into four main parts. The first chapter (general part) include introductory concepts of extensive literature research (Greek and foreign sources) for the global energy problem. Additionally, include the main sources of energy, environmental impact and finally made an extensive search around the evolution of renewable development in Greece. The second chapter is a survey of laws relating to photovoltaic systems. Specifically referring to the institutional actors in the different legal frameworks in place and finally to modern financial instruments and laws of pricing power from renewable energy resources.the third chapter covers the principles of operation of photovoltaic systems, and more specifically include the types and characteristics of photovoltaic systems. There are also referencies to the advantages and disadvantages of these systems. In the fourth chapter made an extensive study around the economic, performance and maintenance of photovoltaic parks in Thessaloniki. This chapter becomes a reference the performance and the evaluation indicators of a photovoltaic park and finally focus on investment of this park. In the fifth and last we draw conclusions through questionnaires and the overall study - research the sources we have drawn and we have implemented through our extensive research literature. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 5

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 1. ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ Α.Π.Ε. 1.1 ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ Τις τελευταίες δεκαετίες οι ενεργειακοί πόροι έχουν εξελιχθεί σε πόρους στρατηγικής σημασίας για την λειτουργία του οικονομικού συστήματος. Όμως η ενεργοβόρα δομή παραγωγής, η αυξανόμενη κατανάλωση και ταυτόχρονα η ανορθολογική χρήση της ενέργειας έχουν οδηγήσει σε μείωση των αποθεμάτων των ενεργειακών πόρων και αρά αύξηση του κόστους εξόρυξης και παραγωγής τους. Η στενότητα των φυσικών πόρων και η επίπτωση της στην οικονομική ανάπτυξη έχει απασχολήσει ιδιαίτερα την οικονομική σκέψη. Στοχαστές όπως ο Malthus και Μarx διερευνούσαν ήδη από το 19ο αιώνα κατά πόσο η φύση θέτει φραγμούς στην οικονομική ανάπτυξη, ώστε η οικονομία να οδηγηθεί μακροχρόνια σε μια στάσιμη κατάσταση. Μετά το 2ο παγκόσμιο πόλεμο, αρκετοί οικονομολόγοι ασχολήθηκαν με την μέτρηση της στενότητας συγκεκριμένων φυσικών πόρων. Ειδικότερα το ενδιαφέρον για την στενότητα των ορυκτών καυσίμων υπήρξε αρκετά έντονο λογω των δυο μεγάλων ενεργειακών κρίσεων. Ο προβληματισμός στρεφόταν πάντα γύρω από το πώς θα μπορέσει να συμβαδίσει η κοινωνική ευημερία σε συνάρτηση με την στενότητα των φυσικών πόρων. Οι ενεργειακοί πόροι που κατέχουν σήμερα δεσπόζουσα θέση στην παγκοσμία κατανάλωση ενέργειας είναι κυρίως το πετρέλαιο και τα προϊόντα του ενώ ακολουθεί ο άνθρακας και το φυσικό αέριο. Το πετρέλαιο και τα λοιπά ορυκτά καύσιμα είναι εξαντλησιμοι και σπάνιοι πόροι και επομένως υπό την πίεση της αυξανόμενης ζήτησης θα αυξάνονται ολοένα και οι τιμές τους. Τα τελευταία χρόνια μάλιστα και με δεδομένο ότι κάποιοι από τους βασικούς φυσικούς ενεργειακούς πόρους είναι πεπερασμένοι, ο ανταγωνισμός για τον έλεγχο της αγοράς ενέργειας έχει γίνει ακόμα πιο έντονος και η κατανάλωση ενέργειας γίνεται ολοένα και μεγαλύτερη. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται παγκοσμίως προέρχεται κυρίως από γαιάνθρακες, φυσικό αέριο, πυρηνική ενέργεια και μεγάλα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 6

8 υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Η συμμετοχή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι μόνο 2%. Οι προηγούμενες πετρελαϊκές κρίσεις όπως εκείνη της δεκαετίας του 70 είχαν προκληθεί από τους περιορισμούς που επιβλήθηκαν στην πρόσφορα από τις χώρες παραγωγής. Στην προκείμενη περίπτωση η σταθερή η ακόμη και ελαφρά μειούμενη πρόσφορα πετρελαίου αγωνίζεται να ανταποκριθεί σε μια αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση. Το συμπέρασμα είναι πως η αύξηση των τιμών του πετρελαίου δεν οφείλεται πια σε προσωρινούς παράγοντες όπως γινόταν κατά το παρελθόν αλλά σε μια διαρθρωτική μεταβολή της ισορροπίας μεταξύ προσφοράς και ζήτησης πετρελαίου στην παγκόσμια οικονομία και ως εκ τούτου είναι πιθανόν μακροπρόθεσμα να παραμείνουν υψηλές οι τιμές. Πίνακας 1.1 Διάρκεια ζωής παγκόσμιων αποθεμάτων εξαντλήσιμων πηγών ενέργειας Καύσιμο Χρόνια Λιγνίτες 510 Γαιάνθρακες 130 Πετρέλαιο 43 Φυσικό αέριο 65 Η κυριοτερη πολιτική αντιμετώπιση του προβλήματος πρέπει να συνίσταται στο να καταστούν οι χώρες περισσότερο αποτελεσματικές όσο αναφορά την παραγωγή και την χρήση ενέργειας και λιγότερο εξαρτημένες από τα ορυκτά καύσιμα. Δυστυχώς σήμερα η εξάρτηση των χωρών ειδικά της ευρωπαϊκής ένωσης παραμένει μεγάλη. Η Ευρωπαϊκή Ένωση εισάγει σήμερα το 50% της ενέργειας που χρειάζεται και η πρόβλεψη είναι να φθάσει το 70% έως το 2030 με ανάλογη αύξηση της χρήσης ορυκτών καυσίμων στην παραγωγή ενέργειας. Μόνο το ρωσικό φυσικό αέριο καλύπτει το 20% των αναγκών της γεγονός που δίνει την ευκαιρία στην Ρωσία να χρησιμοποιήσει την ενέργεια σαν πολιτικό όπλο τα επόμενα χρόνια. Για τις χώρες που είναι εισαγωγείς πετρελαίου, φυσικού αερίου και άλλων ορυκτών καυσίμων μια αύξηση στις τιμές των εν λογω καυσίμων θα αποτελούσε, πηγή πληθωρισμού αυξάνοντας τις τιμές των προϊόντων και συρρικνώνοντας την αγοραστική δύναμη των πολιτών. Πρόσφατα στην Ευρώπη ο πληθωρισμός των τιμών ενέργειας συνέβαλε κατά 0.8% περίπου στην αύξηση του εναρμονισμένου δείκτη τιμών καταναλωτή κατά Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 7

9 το τέταρτο τρίμηνο του Ομοίως οι τιμές πολλών γεωργικών προϊόντων, όπως σίτου, των γαλακτοκομικών προϊόντων του κρέατος παρουσίασαν κατακόρυφη αύξηση. 1.2 ΚΥΡΙΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΡΒΟΥΝΟ Για πολλά χρόνια μέχρι σήμερα αποτελή την κύρια καύσιμη ύλη. Σ' αυτό βασίστηκε κατά κύριο λόγο, η βιομηχανική επανάσταση. Μεγάλο μέρος της σημερινής παγκόσμιας βιομηχανικής παραγωγής βασίζεται στην ενέργεια από την καύση του ορυκτού άνθρακα ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ H παγκόσμια παραγωγή του εντατικοποιήθηκε από τα μέσα του 19ου αιώνα, ενώ από τα μέσα του 20ου αιώνα, οι ρυθμοί εκμετάλλευσης πήραν εκρηκτικές διαστάσεις. Σήμερα, μετά από δύο πετρελαϊκές κρίσεις (1973 και 1979) και τη διαπίστωση ορατών πλέον επιπτώσεων στο περιβάλλον μας, συνειδητοποιούμε την ανάγκη αλλαγής του τρόπου ζωής μας και αναζήτησης λύσεων από το χώρο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Tα συμβατικά καύσιμα καλύπτουν το 85% της καταναλισκόμενης ενέργειας στις αναπτυγμένες χώρες και το 55%, στις υπό ανάπτυξη. Στις τελευταίες, το ποσοστό χρήσης πετρελαίου, ως ενεργειακής πηγής, συνεχίζει να αυξάνει, ενώ στις αναπτυγμένες χώρες παρατηρείται τάση μείωσής του, με σταδιακή διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. H καύση του άνθρακα, του πετρελαίου και των παραγώγων του δίδει, ως άμεσα προϊόντα, το CO2, τα οξείδια του αζώτου και του θείου. Oι αυξημένες ποσότητες των αερίων αυτών, που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, αποτελούν πια μόνιμη απειλή γιατο μέλλον μας, προκαλώντας ισχυρές κλιματικές αλλαγές και επιβαρυντική απόκλιση από τις κανονικές συνθήκες ισορροπίας του φαινομένου του θερμοκηπίου. Εκτιμάται ότι τα υπάρχοντα αποθέματά των πηγών αυτών θα επαρκέσουν ακόμα για περίπου 200 χρόνια για το κάρβουνο και 50 χρόνια για το πετρέλαιο. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 8

10 1.2.3 ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Aπό το 1945 και μετά, προστέθηκε στις μεγάλης ισχύος πηγές ενέργειας, η πυρηνική, στην οποία αρχικά βασίστηκαν πολλές ελπίδες. Σήμερα αντιλαμβανόμαστε με απόγνωση, την αδυναμία μας να λύσουμε το πρόβλημα της ανεξέλεγκτης διασποράς των πυρηνικών όπλων ή της διασφαλισμένης αποθήκευσης των πυρηνικών αποβλήτων και αισθανόμαστε τρόμο για τα ολοένα και πιο πιθανά πυρηνικά ατυχήματα. Aπό τα πιο σημαντικά, εκείνο στον πυρηνικό σταθμό του Three Mile Island της Πενσυλβάνιας (H.Π.A.), τον Απρίλιο του 1979 και εκείνο στο Tσέρνομπιλ της Ρωσίας, τον Απρίλιο του 1986, τρομοκράτησαν όλο τον κόσμο πυρηνική ενέργεια προορίζεται, στο βαθμό που έχει αναπτυχθεί σήμερα, κυρίως για παραγωγή ηλεκτρισμού βάσης, δηλαδή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σταθερής ισχύος χωρίς δυνατότητα κάλυψης των διακυμάνσεων ζήτησης. Καλύπτει το 6,5% της παγκόσμιας ενεργειακής ζήτησης και το 17% της παγκοσμίως παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. H παραγόμενη παγκοσμίως ηλεκτρική ισχύς σε πυρηνικά εργοστάσια ανέρχεται σε ~370 GW. Στην Ευρώπη ξεπερνά τα 158,4 GW. Tο περιορισμένο των κοιτασμάτων του βασικού υλικού, τα πυρηνικά απόβλητα και η απειλητική πιθανότητα ολοσχερούς καταστροφής του κόσμου μας, είτε από την υποτιθέμενη υπό έλεγχο πυρηνική αντίδραση είτε από την ανεξέλεγκτη διασπορά των πυρηνικών όπλων, βάζουν φρένο στη χρήση της. Όλες οι μεγάλης πυκνότητας ισχύος συμβατικές πηγές ενέργειας, εκτός από την αδιαμφισβήτητη προσφορά τους στην ανάπτυξη της τεχνολογίας και της επιστήμης και τη μεγάλη συμβολή τους στη βελτίωση της διαβίωσης του ανθρώπου, συνδέονται δυστυχώς με πολύ σοβαρές και εμφανώς αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Έτσι, ενισχύεται διεθνώς η άποψη για μερική, σε πρώτη φάση, αντικατάστασή τους με άλλες πηγές ενέργειας, που να μη ρυπαίνουν και να ενσωματώνονται φιλικά στο περιβάλλον, τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Το φυσικό αέριο αποτελείτε κυρίως από μεθάνιο. Είναι το καθαρότερο από τα ορυκτά καύσιμα όσων αφορά την εκπομπή αεριών θερμοκηπίου. Οι μεγαλύτερες υπόγειες δεξαμενές φυσικού αεριο βρίσκονται στο Ιράν και την Ρωσία. Επιστήμονες εκτιμούν ότι τα αποθέματα του φυσικού αερίου θα εξαντληθούν το Όλες οι παγκόσμιες οικονομίες εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα ενεργειακά από τα ορυκτά Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 9

11 καύσιμα. Εκτός από το μειονέκτημα της πεπερασμένης πρώτης ύλης τα ορυκτά καύσιμα ευθύνονται κατά πολύ για την ρύπανση του πλανήτη και για διάφορα περιβαλλοντολογικά προβλήματα. 1.3 ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΜΟΚΗΠΙΟΥ Το φαινόμενο του θερμοκηπίου πρόκειται για ένα φυσικό φαινόμενο. Αυτό που αποτελεί απειλή για το πλανήτη μας είναι η υπερβολική εμφάνιση του φαινομένου, η οποία οφείλεται στις ανθρωπογενείς εκπομπές ρύπων. Έχει εξακριβωθεί ότι ορισμένα αέρια της ατμόσφαιρας (γνωστά και ως αέρια θερμοκηπίου), επιτρέπουν την διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας προς τη Γη, ενώ αντίθετα απορροφούν και επανεκπέμπουν προς το έδαφος ένα μέρος της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της. Αυτή η παγίδευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από τα συγκεκριμένα αέρια ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου. Πρόκειται για ένα γεωφυσικό φαινόμενο ουσιώδες και απαραίτητο για την ύπαρξη, τη διατήρηση και της εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη. Χωρίς αυτόν τον μηχανισμό η μέση θερμοκρασία της Γης θα ήταν περίπου κατά 35 C χαμηλότερη, δηλαδή περίπου -20 C αντί για +15 C που είναι σήμερα, και η ζωή θα ήταν αδύνατη, στη μορφή που τη γνωρίζουμε. Σχήμα 1.2 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 10

12 Το εν λόγω φαινόμενο, στις φυσικές του διαστάσεις, δεν είναι επιβλαβές, αντίθετα έχει ζωτική σημασία για τη διατήρηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη στους 15 C περίπου. Το ανησυχητικό είναι η ενίσχυση του ως αποτέλεσμα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Οι ανθρωπογενείς εκπομπές θερμοκηπικών αερίων αυξάνουν τη δυνατότητα της ατμόσφαιρας να παγιδεύσει την υπέρυθρη ακτινοβολία της Γης. Η αύξηση αυτή οδηγεί στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου και συνεπώς στην άνοδο της θερμοκρασίας του πλανήτη. Τα αέρια εκείνα των οποίων οι συγκεντρώσεις στην ατμόσφαιρα αυξάνονται σημαντικά λόγω της ανθρώπινης παρέμβασης. Εμάς μας ενδιαφέρουν οι εκπομπές ρύπων που προκαλούνται από τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τη χρήση της, άμεσα ή έμμεσα, δηλαδή από τον ενεργειακό τομέα ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ Η καύση ορυκτών καυσίμων παράγει θειικά, ανθρακικά και νιτρικά οξέα. Τα αέρια που εκπέμπονται από την καύση των ορυκτών καυσίμων συγκρατούνται από σταγονίδια στα σύννεφα τα οποία επανέρχονται στην επιφάνεια της γης με την μορφή κυρίως της όξινης βροχής (επίσης και με το χιόνι, τους υδρατμούς αλλά και στερεά σωματίδια). Το αποτέλεσμα είναι να αυξάνεται η οξύτητα του φλοιού της γης καθώς επίσης να επηρεάζετε η χημική ισορροπία των ποταμών και των λιμνών. Στον παρακάτω πίνακα υπάρχει μια γενική αξιολόγηση με κριτήριο τις περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις που προκύπτουν από διάφορες παραγωγικές δραστηριότητες ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας της γης αυξάνεται με ταχύτερους ρυθμούς σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη χρονική περίοδο τα τελευταία χρόνια. Η δεκαετία του 1990 ήταν η θερμότερη της τελευταίας χιλιετίας. Καθώς η γη ζεσταίνεται όλο και περισσότερο, οι επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη γίνονται εμφανείς από τις υψηλότερες κορυφές των βουνών ως τα βάθη των ωκεανών και από τον ισημερινό ως τους πόλους. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 11

13 Η αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης προκαλεί το λιώσιμο των παγετώνων σε κάθε γωνιά του κόσμου, θέτοντας εκατομμύρια ανθρώπων σε κίνδυνο λόγω πλημμυρών, ξηρασιών και έλλειψης πόσιμου νερού. Το 2002, η έκταση των Αρκτικών πάγων ήταν κατά 14% κάτω από το μέσο όρο των τελευταίων 24 ετών, σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο δεδομένων Χιονιού και Πάγων (National Snow and Ice Data Center) των Η.Π.Α., γεγονός που επιβεβαιώθηκε και από έρευνα της NASA. Έκθεση που δημοσιοποιήθηκε από το W.W.F. και από κορυφαίους μετεωρολόγους δείχνει ότι η παγκόσμια θέρμανση λόγω ανθρωπογενών αιτίων ήταν ένας βασικός παράγοντας της έντονης ξηρασίας που έπληξε την Αυστραλία το 2002, η οποία γενικά θεωρείται ως η χειρότερη που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Το 2003, την πιο θερμή χρονιά που έχει παρατηρηθεί στη Σκωτία από τότε που ξεκίνησαν οι σχετικές καταγραφές, παρατηρήθηκαν εκατοντάδες θάνατοι ενήλικων σολομών σε ποταμούς, καθώς η θερμοκρασία των νερών των ποταμών ανέβηκε σε πολύ υψηλά επίπεδα, με αποτέλεσμα αυτό το ψάρι να μην μπορεί να λάβει αρκετή ποσότητα οξυγόνου από το νερό. Οι ελλείψεις τροφής που σχετίζονται με την υπερθέρμανση των θαλασσών, προκάλεσαν τους θανάτους εκατοντάδων χιλιάδων θαλασσοπουλιών έξω από τις ακτές της Καλιφόρνιας. Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι στις διάφορες θαλάσσιες περιοχές του πλανήτη έχουν υποστεί σοβαρές βλάβες, λόγω των ασυνήθιστα υψηλών θερμοκρασιών των ωκεανών. Με τον τρέχοντα ρυθμό υποβάθμισης, το σύνολο του μεγάλου κοραλλιογενούς υφάλου στην Αυστραλία (Great Barrier Reef) μπορεί να νεκρωθεί μέσα στο χρονικό διάστημα ζωής ενός ανθρώπου. Οι καταστρεπτικές πρακτικές ψαρέματος, η ρύπανση, η ανάπτυξη κατά μήκος των ακτών και η κλιματική αλλαγήσυνεισφέρουν στην καταστροφή των πόλεων όπως η Αθήνα, το Σικάγο, το Μιλάνο, το Νέο Δελχί και το Παρίσι έχουν βιώσει τις ολέθριες επιπτώσεις της υπερβολικής ζέστης παρελθόντων καυσώνων. Ο καύσωνας του 2003 στην Ευρώπη ήταν η αιτία να πεθάνουν άνθρωποι στη Γαλλία, σύμφωνα με τα επίσημα στατιστικά δεδομένα που δημοσιεύτηκαν τον Σεπτέμβριο του 2003, και στην Ιταλία. Το Εθνικό Ινστιτούτο της Γαλλίας για την Υγεία και την Ιατρική Έρευνα εξέδωσε ανακοίνωση σύμφωνα με την οποία ο αριθμός θανάτων ήταν κατά μέσο όρο 60% υψηλότερος σε σχέση με το συνηθισμένο για τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο του έτους. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 12

14 Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας απειλεί ολόκληρα νησιωτικά έθνη που βρίσκονται σε χαμηλό επίπεδο σε σχέση με το επίπεδο της θάλασσας στον Ειρηνικό και στον Ινδικό ωκεανό. Υπερ-τυφώνες του τύπου Mitch, Floyd και Katrina μπορεί πολύ εύκολα να γίνουν ένα περισσότερο συνηθισμένο φαινόμενο. Εκτιμάται, ότι το κόστος για τις ασφαλιστικές εταιρίες από τις ζημιές που προκάλεσε ο Katrina έφθασε τα δισεκατομμύρια δολάρια (Πηγή: European Environment Agency). Οι πλημμύρες, η ξηρασία και η εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών, όπως η ελονοσία σε νέες περιοχές θα θέσουν τους πόρους τροφής και νερού κάτω από έντονη πίεση. Η αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης είναι δυνατό να προκαλέσει περιφερειακές συγκρούσεις, καθώς μεγάλος αριθμός περιβαλλοντικών προσφύγων θα αναγκαστεί να εγκαταλείψει τις εστίες του. Ο ταχύς ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης θέτει σε κίνδυνο το ένα τρίτο των δασικών εκτάσεων του πλανήτη, καθώς και τα είδη των οργανισμών που εξαρτώνται από τα δάση για την επιβίωσή τους., των κοραλλιογενών υφάλων. 1.4 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Α.Π.Ε.) Οι ανανεώσιμες μορφές ενέργειας (Α.Π.Ε.) ή ήπιες μορφές ενέργειας, ή νέες πηγές ενέργειας, ή πράσινη ενέργεια είναι μορφές εκμεταλλεύσιμης ενέργειας που προέρχονται από διάφορες φυσικές διαδικασίες, όπως ο άνεμος, η γεωθερμία, η κυκλοφορία του νερού και άλλες. Ο όρος «ήπιες» αναφέρεται σε δυο βασικά χαρακτηριστικά τους. Καταρχάς, για την εκμετάλλευσή τους δεν απαιτείται κάποια ενεργητική παρέμβαση, όπως εξόρυξη, άντληση ή καύση, όπως με τις μέχρι τώρα χρησιμοποιούμενες πηγές ενέργειας, αλλά απλώς η εκμετάλλευση της ήδη υπάρχουσας ροής ενέργειας στη φύση. Δεύτερον, πρόκειται για «καθαρές» μορφές ενέργειας, πολύ «φιλικές» στο περιβάλλον, που δεν αποδεσμεύουν υδρογονάνθρακες, διοξείδιο του άνθρακα ή τοξικά και ραδιενεργά απόβλητα, όπως οι υπόλοιπες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα. Έτσι οι ΑΠΕ θεωρούνται από πολλούς μία αφετηρία για την επίλυση των οικολογικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει η Γη. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 13

15 Ως «ανανεώσιμες πηγές» θεωρούνται γενικά οι εναλλακτικές των παραδοσιακών πηγών ενέργειας (π.χ. του πετρελαίου ή του άνθρακα), όπως η ηλιακή και η αιολική. Ο χαρακτηρισμός «ανανεώσιμες» είναι κάπως καταχρηστικός, μιας και ορισμένες από αυτές τις πηγές, όπως η γεωθερμική ενέργεια δεν ανανεώνονται σε κλίμακα χιλιετιών. Σε κάθε περίπτωση οι ΑΠΕ έχουν μελετηθεί ως λύση στο πρόβλημα της αναμενόμενης εξάντλησης των (μη ανανεώσιμων) αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων. Τελευταία από την Ευρωπαϊκή Ένωση, αλλά και από πολλά μεμονωμένα κράτη, υιοθετούνται νέες πολιτικές για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, που προάγουν τέτοιες εσωτερικές πολιτικές και για τα κράτη μέλη. Οι ΑΠΕ αποτελούν τη βάση του μοντέλου οικονομικής ανάπτυξης της πράσινης οικονομίας και κεντρικό σημείο εστίασης της σχολής των οικολογικών οικονομικών, η οποία έχει κάποια επιρροή στο οικολογικό κίνημα. Αξιοποιώντας τις Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, θα μπορούσαν να αναπτυχθούν οι βιομηχανικές δραστηριότητες που έχουν σχέση με αυτές, κάτι που θα επέφερε σημαντικά οφέλη στη χώρα μας, εκτός από τα περιβαλλοντικά και τα οικονομικά, καθώς θα αναπτύσσονταν δραστηριότητες για τις οποίες η συμμετοχή της ενέργειας στο κόστος το τελικού προϊόντος θεωρείται σημαντική με τη χρήση Α.Π.Ε. αντί της συμβατικής τεχνολογίας και θα οδηγούσε την παραγωγή κάποιων προϊόντων, όπως τα οπωροκηπευτικά, τα άνθη, την ιχθυοκομεία κ.α., ανταγωνιστική και συμφέρουσα. Επιπλέον θα αναπτυσσόταν η εθνική βιομηχανία παραγωγής συστημάτων συλλογής και μετατροπής της ηλιακής και αιολικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Οι κύριες πηγές ενέργειας συνέβαλαν αποφασιστικά αφενός μεν στην ανάπτυξη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, αφετέρου δε στην ανάπτυξη συστημάτων Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας. Ως Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ορίζονται οι ενεργειακές πηγές (ο ήλιος, το νερό, ο άνεμος, η βιομάζα, γεωθερμία), οι οποίες υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον. Είναι οι πρώτες μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, σχεδόν αποκλειστικά, μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, οπότε και στράφηκε στην εντατική χρήση του άνθρακα και των υδρογονανθράκων. Οι μορφές των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας που είναι σήμερα τεχνικοοικονομικά εκμεταλλεύσιμες είναι οι ακόλουθες: ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας χρησιμοποιούνται ειδικές διατάξεις που εκθέτουν έναν δρομέα (πτερωτή τύπου έλικας, με ένα η περισσότερα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 14

16 πτερύγια) στο ρεύμα του ανέμου, λαμβάνοντας έτσι μέρος της κινητικής ενεργείας του με αποτέλεσμα την περιστροφική κίνηση του δρομέα. Οι διατάξεις αυτές λέγονται αεροκινητήρες η ανεμογεννήτριες όταν ο άξονας τους κινεί ηλεκτρογεννήτρια παράγωγης ρεύματος. Με την χρήση αεροκινητήρων η αιολική ενέργεια μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του δρομέα του αεροκινητήρα και του άξονα του. Η σημαντικότερη οικονομικά εφαρμογή των ανεμογεννητριών είναι η σύνδεσή τους στο ηλεκτρικό δίκτυο μιας χώρας. Στην περίπτωση αυτή, ένα αιολικό πάρκο, δηλαδή μία συστοιχία πολλών ανεμογεννητριών, εγκαθίσταται και λειτουργεί σε μία περιοχή με υψηλό αιολικό δυναμικό και διοχετεύει το σύνολο της παραγωγής του στο ηλεκτρικό σύστημα. Υπάρχει βέβαια και η δυνατότητα οι ανεμογεννήτριες να λειτουργούν αυτόνομα, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε περιοχές που δεν ηλεκτροδοτούνται, μηχανικής ενέργειας για χρήση σε αντλιοστάσια, καθώς και θερμότητας. Όμως, η ισχύς που παράγεται σε εφαρμογές αυτού του είδους είναι περιορισμένη, το ίδιο και η οικονομική τους σημασία. Η αιολική ενέργεια χρησιμοποιείται συνηθέστερα: Α) Για παραγωγή ηλεκτρισμού σε περιοχές συνδεδεμένες στο δίκτυο είτε (i) για την κάλυψη ίδιων αναγκών (ii) για την πώληση του ρεύματος στην εταιρεία εκμετάλλευσης του δικτύου (ανεξάρτητη παραγωγή) Β) Για παραγωγή ηλεκτρισμού σε περιοχές που δεν είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο, για λειτουργία είτε (i) μόνες τους με συσσωρευτές (stand alone) η (ii) σε συνδυασμό με σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με ντίζελ (diesel-windgenerator autonomous system). Γ) Για θέρμανση πχ σε θερμοκήπια, με διαδοχική μετατροπή της σε ηλεκτρισμό και ακολούθως σε θερμότητα με τη χρήση ηλεκτρικής αντίστασης η με την κίνηση αντλιών θερμότητας. Οι ανεμογεννήτριες διακρίνονται σε μικρές μεσαίες η μεγάλες ανάλογα με την ισχύ που αποδίδουν. Μια μεγάλη ανεμογεννήτρια μπορεί να έχει ισχύ έως και 4000kW. Τα πτερύγια μιας τέτοιας ανεμογεννήτριας έχουν μήκος περίπου 40m και έτσι η επιφάνεια που καλύπτεται από την περιστροφή είναι περίπου όσο ένα ποδοσφαιρικό γήπεδο. Ο πύργος μιας μεγάλης εγκατάστασης έχει ύψος άνω των 90m πράγμα που σημαίνει ότι μαζί με τα πτερύγια η εγκατάσταση ξεπερνά τα 130m. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 15

17 Πίνακας 1.3 Ενδεικτικά στοιχεία κατηγοριών ανεμογεννητριών: Κατηγορία Ισχύς (kw), Διάμετρος (m) και Περίοδος(sec) Τα τελευταία 20 χρόνια υπάρχει μεγάλη τεχνολογική εξέλιξη που στοχεύει στην ανάπτυξη νέων υλικών, στην βελτίωση της αεροδυναμικής των πτερύγιων ώστε να επιτυγχάνονται καλύτεροι βαθμοί απόδοσης και στην μείωση των θορύβων. Ειδικά ο θόρυβος που προκαλούν οι ανεμογεννήτριες έχει ελαττωθεί δραστικά. Σε απόσταση 500 μέτρων που είναι η ελάχιστη επιτρεπτή απόσταση από κατοικημένες περιοχές ο θόρυβος δεν γίνεται καν αντιληπτός και αυτό χάρις την βελτίωση του μηχανολογικού τους εξοπλισμού που δίνει έμφαση στην αποφυγή κραδασμών. Μάλιστα το κόστος της σχετικής τεχνολογίας είναι πολύ κοντά σε εκείνο της παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα, γεγονός που ανοίγει το δρόμο για την εξάπλωση της αιολικής ενέργειας παγκοσμίως. Χάρις στην πρόοδο της τεχνολογίας το ειδικό κόστος παραγωγής αιολικής ενέργειας έχει ήδη πέσει στο ήμισυ από το 1990 και αναμένεται ότι η απόκλιση μεταξύ του κόστους παραγωγής αιολικής ενέργειας και του κόστους ενέργειας από ορυκτά καύσιμα θα συνεχίσει να μειώνεται ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Γεωθερμική ενέργεια είναι η ενέργεια που εξέρχεται από το εσωτερικό της γης στην επιφάνεια της. Μπορούμε να εξορύξουμε αυτήν την ανεξάντλητη ενέργεια της γης με δυο τρόπους: 1ο ) χρησιμοποιούμε ένα μέσον μεταφοράς το οποίο υπάρχει στο υπέδαφος με μορφή ατμού η ζεστού νερού. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 16

18 2ο ) Στην συνεχεία προωθείται στην επιφάνεια του, ψύχεται και υπό φυσιολογικές συνθήκες επιστρέφει πάλι πίσω στο υπέδαφος. Στη δεύτερη περίπτωση στέλνεται αρχικά νερό με πίεση στο βάθος και κατόπιν θερμαινόμενο μεταφέρεται προς τα πάνω. Οι δυνατές χρήσεις της γεωθερμικής ενέργειας εξαρτώνται από τη θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών. Πρώτης επιλογής είναι η ηλεκτροπαραγωγή ως η πλέον πρόσφορη μορφή ενέργειας για μεταφορά και χρήση και εφαρμόζεται πάντα για πεδία υψηλής ενθαλπίας. Για θερμοκρασίες όμως χαμηλότερες των 150 βαθμών κελσίου είναι οριακά οικονομική όποτε μπορούν να εφαρμόζονται μη ηλεκτρικές χρήσεις. Όταν χρησιμοποιείται η γεωθερμία για ηλεκτροπαραγωγή παρουσιάζονται απίστευτα πλεονεκτήματα καθώς η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια δεν είναι μονάχα ανεξάντλητη αλλά και πιο «διαθέσιμη» καθώς οι συμβατικοί σταθμοί παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κατά το του έτους, σε αντιδιαστολή με το 90% του έτους που την παράγουν οι σταθμοί παραγωγής γεωθερμικής ενέργειας. Επιπλέον οι αντλίεςγεωθερμικής ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπουδήποτε. Εξαιτίας των προχωρημένων τεχνικών άντλησης μπορούν να καταλάβουν περιορισμένη επιφάνεια γης σε σχέση με τους παραδοσιακούς σταθμούς ορυκτών καύσιμων και να έχουν ελάχιστες επιπτώσεις κατά την διάνοιξη πηγαδιών. Στις μη ηλεκτρικές χρήσεις της γεωθερμίας συγκαταλέγονται: η θέρμανση οικιών, η θέρμανση θερμοκηπίων, οι θέρμανση σε μονάδα αναερόβιας διάσπασης απορριμμάτων, η παράγωγη ψύχους κ. α Όταν χρησιμοποιείται αντλία θερμότητας για την παροχή θέρμανσης σε οικία, η εξοικονόμηση χρημάτων για ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να υπερβεί το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας του συστήματος. Ενώ όταν εφαρμόζεται στη γεωργία (π.χ. σε θερμοκήπια), το κόστος θέρμανσης μπορεί να περικοπεί μέχρι και κατά 80% ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ένα πλήρες υδροηλεκτρικό σύστημα συμπεριλαμβάνει την πηγή ύδατος, την σωλήνωση όδευσης του ύδατος από την πηγή στον υδροστρόβιλο, το σύστημα έλεγχου /ρύθμισης της ροής, τον υδροστρόβιλο, τη γεννήτρια ρεύματος, το ρυθμιστή της γεννήτριας και τέλος τις καλωδιώσεις για τη μεταφορά / διανομή της ηλεκτρικής Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 17

19 ενέργειας. Ακόμη μπορούμε να διακρίνουμε δυο συστήματα: Τα ελευθέρα συστήματα δίχως αποθήκευση και τα μεγαλύτερα συστήματα όπου εφαρμόζεται αποθήκευση με φράγμα. Τα εργοστάσια παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι εγκατεστημένα σε περιοχές με τρεχούμενο νερό (φράγματα κοιλάδων, λίμνες, ποτάμια) και εκμεταλλεύονται τη ροή ενός ποταμού η καναλιού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η κινητική και δυναμική ενέργεια της ροής του νερού μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια περιστροφής και στη συνεχεία σε ηλεκτρική ενέργεια. Από τηνσυνολική εκάστοτε ροή, ένα σταθερό τμήμα δεν αξιοποιείται αλλά παρακάμπτει το στρόβιλο ώστε να διασώζεται σε αυτό ο ιχθυοπληθυσμός του υδατορευματος. Το κόστος του συστήματος ενός υδροηλεκτρικού σταθμού ποικίλλει ανάλογα με την υδατόπτωση (μεγάλη η μικρή) και τη δυναμικότητα του. Το κόστος ανά Kw μειώνεται με την αύξηση του ύψους της υδατόπτωσης και με τη δυναμικότητα της μονάδας. Όσον άφορα στην ανάλυση του κόστους, τα έργα πολιτικού μηχανικού συνιστούν κατά μέσο όρο το 60% του προϋπολογισμού ενώ το υπόλοιπο 40% αντιστοιχεί στο μηχανολογικό εξοπλισμό. Η υδροηλεκτρική τεχνολογία είναι μια από τις κύριες ενεργειακές τεχνολογίες καθώς καλύπτει περί το 20% των παγκόσμιων αναγκών σε ηλεκτρισμό, ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες φθάνει το 40%. Η δυναμικότητα των μεγάλων υδροηλεκτρικών σχημάτων μπορεί να είναι πολλαπλάσια αυτής των συμβατικών σταθμών. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι ιδιαίτερα αποδοτικοί, αξιόπιστοι και με μεγάλο χρόνο ζωής. Είναι ρυθμιζόμενοι και εισάγουν ένα στοιχείο αποθήκευσης στο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Εξ' ορισμού, ένας υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον, που μπορεί να συμβάλει ακόμη και στη δημιουργία νέων υδροβιοτόπων μικρής κλίμακας. Το σύνολο των επί μέρους συνιστωσών του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος, αξιοποιώντας τα τοπικά υλικά με παραδοσιακό τρόπο και αναβαθμίζοντας το γύρω χώρο. Άλλωστε το κύριο κριτήριο για την κατασκευή ή όχι ενός υδροηλεκτρικού εργοστασίου δεν είναι μόνο η δυνατότητα παραγωγής φτηνής και καθαρής για το περιβάλλον ενέργειας, αλλά η σωστότερη, οικολογική επέμβαση στη φύση για διατήρηση της φύσης της περιοχής και τη σωστή περιφερειακή ανάπτυξη της χώρας. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 18

20 Τα υδροηλεκτρικά έργα παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα όπως είναι η δυνατότητα άμεσης σύνδεσης - απόζευξης στο δίκτυο, ή η αυτόνομη λειτουργία τους, η αξιοπιστία τους, η παραγωγή ενέργειας αρίστης ποιότητας χωρίς διακυμάνσεις, η άριστη διαχρονική συμπεριφορά τους, η μεγάλη διάρκεια ζωής, ο προβλέψιμος χρόνος απόσβεσης των αναγκαίων επενδύσεων που οφείλεται στο πολύ χαμηλό κόστος συντήρησης και λειτουργίας και στην ανυπαρξία κόστους πρώτης ύλης. Πρέπει να σημειωθεί εδώ, ότι ενώ η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται τη στιγμή που απαιτείται απότους καταναλωτές, το νερό το οποίο αποταμιεύεται σε ταμιευτήρες για μελλοντική χρήση για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άρδευση κατά την διάρκεια ξηρών περιόδων, σαν απόθεμα νερού, εμπλουτισμό ΒΙΟΜΑΖΑ Ως βιομάζα χαρακτηρίζεται η ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή που προέρχεται από οργανική ύλη. Αυτή η οργανική ύλη περιλαμβάνει το ξύλο, τα υπολείμματα από αγροτικές και δασικές δραστηριότητες, τα υπολείμματα από τις αγροτικές βιομηχανίες, τα προϊόντα ενεργειακών καλλιεργειών, καθώς και κάθε άλλο υλικό που διαθέτει οργανικό φορτίο, όπως είναι τα υπολείμματα κτηνοτροφικών ομάδων και ύλες από εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού. Σκοπός της ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας είναι η παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού. Ανάλογα με την εκάστοτε διαθέσιμη πρώτη ύλη επιλέγεται και η κατάλληλη διεργασία για τη βέλτιστη ενεργειακή της αξιοποίηση. Οι διεργασίες που είναι διαθέσιμες για την ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας διακρίνονται σε δύο κατηγορίες : τις θερμοχημικές και τις βιοχημικές. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει την καύση, την αεριοποίηση και την πυρόλυση. Η δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνει την αναερόβια χώνευση και την αλκοολική ζύμωση. Η βιομάζα αποτελεί μία σημαντική, ανεξάντλητη και φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας, η οποία είναι δυνατόν να συμβάλει σημαντικά στην ενεργειακή επάρκεια, αντικαθιστώντας τα συνεχώς εξαντλούμενα αποθέματα ορυκτών καυσίμων. Η χρήση της ως πηγή ενέργειας δεν είναι νέα. Σε αυτήν εξάλλου συγκαταλέγονται τα καυσόξυλα και οι ξυλάνθρακες που μέχρι το τέλος του περασμένου αιώνα κάλυπταν το 97% των ενεργειακών αναγκών της χώρας μας. Η βιομάζα συνήθως χρησιμοποιείται για την κάλυψη αναγκών θερμότητας σε γεωγραφικές εφαρμογές ή την τηλεθέρμανση πόλεων παράγοντας ταυτόχρονα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 19

21 ηλεκτρική ενέργεια. Επιπλέον μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε βιομάζα για: θέρμανση θερμοκηπίων και κτηνοτροφικών μονάδων. Θέρμανση σε παραγωγικές μονάδες που βρίσκονται κοντά σε βιομαζικούς ενεργειακούς πόρους. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στους τόπους παραγωγής. Κάλυψη αναγκών τηλεθέρμανσης, τηλεψύξης χωριών, πόλεων που βρίσκονται κοντά στους τόπους παραγωγής. Μειονέκτημα αποτελεί η απαιτούμενη έκταση, αφού μία μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα ισχύος 20 MW απαιτεί περίπου στρέμματα καλλιεργήσιμης γης. Στον ελλαδικό χώρο ξεχωρίζουν η Τηλεθέρμανση της Κοινότητας Νυμφασίας στην Αρκαδία με καύση Βιομάζας και η αντικατάσταση πετρελαίου στα εκκοκκιστήρια των Γεωργικών συνεταιρισμών Φαρσάλων και Γιαννιτσών. Στα πλαίσια της χρήσης ενέργειας από Βιομάζα εντάσσεται και η ενεργειακή αξιοποίηση των Απορριμμάτων κυρίως των Δημοτικών στερεών απορριμμάτων (ΔΣΑ). Η επεξεργασία τους έως σήμερα γίνεται με : α) υγειονομική ταφή, β) μηχανική ανάκτηση, γ) λιπασματοποίηση, δ) καύση. Ηλεκτρική Ενέργεια μπορεί να παραχθεί από την καύση των απορριμμάτων, τα οποία όμως έχουν μικρή θερμογόνο δύναμη και μπορούν να χαρακτηριστούν φτωχά καύσιμα. Ένα πετυχημένο ευρωπαϊκό παράδειγμα ενεργειακής αξιοποίησης των απορριμμάτων είναι το «Θερμικό εργοστάσιο παραγωγής Ενέργειας» HKW Saudreuth στην Νυρεμβέργη. Εκεί παράγεται ρεύμα και θερμότητα για τηλεθέρμανση χρησιμοποιώντας τον ατμό από την καύση σκουπιδιών. Κάθε χρόνο εξοικονομούνται έτσι 400 εκατομμύρια KWh που αντιστοιχούν σε ενέργεια που παράγετε από περίπου τόνους λιγνίτη ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΩΚΕΑΝΩΝ Οι ωκεανοί μπορούν να μας προσφέρουν τεράστια ποσά ενέργειας. Υπάρχουν τέσσερεις βασικοί τρόποι για να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια της θάλασσας: α) από τα κύματα β) από τις παλίρροιες (μικρές και μεγάλες) Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 20

22 γ) από τις θερμοκρασιακές διαφορές του νερού δ) από την ενέργεια των θαλάσσιων ρευμάτων α) Η κινητική ενέργεια των κυμάτων μπορεί να περιστρέψει την τουρμπίνα, όπως φαίνεται στα σχήματα. Η ανυψωτική κίνηση του κύματος πιέζει τον αέρα προς τα πάνω, μέσα στο θάλαμο και θέτει σε περιστροφική κίνηση την τουρμπίνα έτσι ώστε η γεννήτρια να παράγει ρεύμα. Αυτός είναι ένας μόνο τύπος εκμετάλλευσης της ενέργειας των κυμάτων. Η παραγόμενη ενέργεια είναι σε θέση να καλύψει τις ανάγκες μιας οικίας, ενός φάρου κ.λ.π. β) Η παλίρροια έχει περίοδο 12 ώρες και 20 λεπτά και ρέει με ταχύτητα 8.2 πόδια/sec, με μια διακοπή ανάμεσα στην πλημμυρίδα και την άμπωτη αποτελεί μορφή έμμεσης ηλιακής ενέργειας. Οι παλίρροιες οφείλονται σε δυνάμεις που δημιουργούνται στις υδάτινες μάζες από το πεδίο βαρύτητας, καθώς και από την περιστροφή της γης Σήμερα, αν και το ενδιαφέρον γι αυτή τη μορφή ενέργειας είναι ιδιαίτερα έντονο, το κόστος των εγκαταστάσεων παραμένει αρκετά υψηλό. Εντούτοις, μακροπρόθεσμα θεωρείται μια ενδιαφέρουσα επένδυση λόγω του χαμηλού κόστους λειτουργίας και συντήρησης τέτοιων εγκαταστάσεων. γ) Η θερμική ενέργεια των ωκεανών μπορεί επίσης να αξιοποιηθεί με την εκμετάλλευση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του θερμότερου επιφανειακού νερού και του ψυχρότερου νερού του πυθμένα. Η διαφορά αυτή πρέπει να είναι τουλάχιστον 3,5 C.Χρησιμοποιεί σε πρώτη φάση το θερμό επιφανειακό νερό για να ζεστάνει σε έναν ειδικό θάλαμο μια ποσότητα υγρού που έχει χαμηλό σημείο βρασμού, όπως η αμμωνία ή ένα μείγμα αμμωνίας και νερού. Όταν το μείγμα αυτό βράσει, το αέριο που απελευθερώνεται δημιουργεί αρκετή πίεση ώστε να οδηγήσει έναν αεριοστρόβιλο ο οποίος παράγει την ενέργεια. Στη συνέχεια το αέριο αυτό παγώνει καθώς διέρχεται μέσα από το ψυχρό νερό του πυθμένα του ωκεανού, το οποίο αντλείται με τη βοήθεια ενός τεράστιου αγωγού από fiberglass που έχει μήκος τουλάχιστον m και διάμετρο 27m. Ο αγωγός αυτός μάλιστα είναι σε θέση να ρουφά το παγωμένο νερό με ρυθμό tn/s. Όταν το αέριο μετά την ψύξη του συμπυκνωθεί ξανά σε ρευστή μορφή για να επαναχρησιμοποιηθεί (ως μείγμα αμμωνίας- νερού), τότε το ψυχρό νερό διοχετεύεται πάλι στα βάθη του ωκεανού. δ) Τα θαλάσσια ρεύματα αποτελούν ένα τεράστιο ενεργειακό δυναμικό, το οποίο όμως για να αξιοποιηθεί απαιτεί εξελιγμένη τεχνολογία, έρευνα και μελέτη. Προς το Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 21

23 παρόν έχουν εκπονηθεί πειραματικά σχέδια για την εκμετάλλευση αυτής της ενέργειας με την τοποθέτηση γιγαντιαίων, χαμηλής ταχύτητας τουρμπίνων ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες που μπορούν να δεσμεύσουν την ηλιακή ακτινοβολία και να την μετατρέψουν σε κατάλληλη ενέργεια να αξιοποιηθεί είτε σε επίπεδο ηλεκτροπαραγωγής είτε στον οικιακό τομέα για παραγωγή ηλεκτρισμού η απλά για θέρμανση νερού και άλλες οικιακές χρήσεις. Ανάλογα με την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας για τελική χρήση της, τα συστήματα αξιοποίησής της διακρίνονται στα: Α) Τα Ενεργητικά ηλιακά συστήματα: τα οποία μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα, και ενσωματώνονται κυρίως στις κατασκευές κτιρίων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε οικιακές χρήσεις όσο και σε βιομηχανικές χρήσεις για την εξυπηρέτηση των θερμικών φορτίων του χειμώνα. Β) Τα Παθητικά ηλιακά και υβριδικά συστήματα που αφορούν αρχιτεκτονικές λύσεις όπου χρησιμοπουνται κάποια κατάλληλα δομικά υλικά για την μεγιστοποίηση της απ ευθείας εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση, κλιματισμό η φωτισμό στα κτίρια. Γ) Τα Φωτοβολταικα συστήματα που χρησιμοποιούνται για την άμεση μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική και χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σε επίπεδο ηλεκτροπαραγωγής. Δ) Γεωθερμική ενέργεια: η θερμική ενέργεια που προέρχεται απο το εσωτερικό της γης και εμπεριέχεται σε φυσικούς ατμούς, σε επιφανειακά ή υπόγεια θερμά νερά και σε θερμά ξερά πετρώματα. Ε) Υδρογόνο: Το υδρογόνο αποτελεί το 90% του σύμπαντος και θα αποτελέσει ένα νέο καύσιμο που θα χρησιμοποιούμε στο μέλλον. Σήμερα η χρήση της άμεσης ηλιακής ενέργειας συνεισφέρει μόνο κατά ένα μικρό ποσοστό στις συνολικές απαιτήσεις σε ηλεκτρική ενέργεια και θέρμανση. Παρά την αυξανόμενη ανάπτυξη της τα τελευταία χρόνια, το ποσοστό που της αναλογεί είναι χαμηλότερο του 0.01%. Ο λόγος είναι το υψηλό κόστος που χαρακτηρίζει αυτήν την μορφή ενέργειας. Ωστόσο γίνεται αξιόλογη έρευνα για την εξεύρεση νέων υλικών που θα μειώσουν το κόστος μιας επένδυσης ώστε να αυξηθεί η παραγωγή φωτοβολταικής ενέργειας. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 22

24 1.4.7 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η ηλιακή ενέργεια αξιοποιείται συνηθέστερα μέσω φωτοβολταϊκών γεννητριών που μετατρέπουν μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια ή με την συγκέντρωση των ηλιακών ακτινών μέσω ηλιακών συλλεκτών για την επίτευξη υψηλών θερμοκρασιών και τελικά η παραγωγή ηλιακής ενέργειας ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΤΙΣ ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΕΞΗΣ: Είναι πρακτικά ανεξάντλητες πηγές ενέργειας και συμβάλλουν στη μείωση της εξάρτησης από εξαντλήσιμους συμβατικούς ενεργειακούς πόρους. Είναι εγχώριες πηγές ενέργειας και συνεισφέρουν στην ενίσχυση της ενεργειακής ανεξαρτητοποίησης και της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού σε εθνικό επίπεδο. Είναι διάσπαρτες γεωγραφικά και οδηγούν στην αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος, δίνοντας τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο, ανακουφίζοντας έτσι τα συστήματα υποδομής και μειώνοντας τις απώλειες από τη μεταφορά ενέργειας. Έχουν συνήθως χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις της διεθνούς οικονομίας και ειδικότερα των τιμών των συμβατικών καυσίμων. Οι εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης των Α.Π.Ε. έχουν σχεδιαστεί για να καλύπτουν τις ανάγκες των χρηστών και σε μικρή κλίμακα εφαρμογών ή σε μεγάλη κλίμακα, αντίστοιχα, έχουν μικρή διάρκεια κατασκευής, επιτρέποντας έτσι την γρήγορη ανταπόκριση της προσφοράς προς τη ζήτηση ενέργειας. Μπορούν να αποτελέσουν σε πολλές περιπτώσεις πυρήνα για την αναζωογόνηση οικονομικά και κοινωνικά υποβαθμισμένων περιοχών και πόλο για την τοπική ανάπτυξη, με την προώθηση ανάλογων επενδύσεων. Είναι φιλικές προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο και η αξιοποίησή τους είναι γενικά αποδεκτή από το κοινό. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 23

25 1.5 Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Η κατάσταση στην Ελλάδα με την κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας να άγγιξε τα 32,7 εκατομμύρια τόνους ισοδύναμου πετρελαίου (ΤΟΕ) το Τη μερίδα του λέοντος στο ενεργειακό μείγμα απέσπασε το πετρέλαιο με περίπου 20 εκατ. ΤΟΕ (61,2%) και ακολούθησαν ο λιγνίτης (9,3 εκατ. ΤΟΕ ή 28,5%), το φυσικό αέριο (2,2 εκατ. ΤΟΕ ή 6,8%) και τέλος τα υδροηλεκτρικά και οι λοιπές ΑΠΕ (1,1 εκατ. ΤΟΕ ή 3,5%). Η εικόνα αυτή παραμένει λίγο πολύ διαχρονικά σταθερή με τα ορυκτά καύσιμα να κυριαρχούν καλύπτοντας ένα μερίδιο κοντά στο 93% της πρωτογενούς ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο λοιπόν που οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) έχουν εκτιναχτεί τα τελευταία χρόνια ξεπερνώντας ήδη τον δεσμευτικό στόχο που έχει θέσει η χώρα για αύξηση των θερμοσκοπικών αερίων κατά 25% την περίοδο Σύμφωνα με το πρωτόκολλο του Κιότο (11/12/1997), όλα τα κράτη μέλη της Ε.Ε οφείλουν συνολικά να μειώσουν τις εκπομπές των 6 πιο βασικών αερίων του θερμοκηπίου, που είναι υπεύθυνα για την υπερθέρμανση του πλανήτη, κατά 8% μεταξύ στα επίπεδα του Εαν δεν επιτευχθεί η προβλεπόμενη μείωση της θερμοκρασίας και δημιουργηθεί μια στασιμότητα στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, τότε η μέση θερμοκρασία του περιβάλλοντος μέχρι το 2100 θα ανέλεθει απο τους 1,4 βαθμούς Κελσίου έως και στους 5,8. Ο στόχος της μείωσης των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου διαφοροποιείται για κάθε κράτος μέλος της Ε.Ε. με δεδομένη όμως την διατήρηση του καθολικού στόχου που έχει τεθεί με το προτόκολλο του Κιότο.(παγκόσμια μείωση 5,2% των εκπομπών αερίων σε σχέση με τα επίπεδα του 1990) με μειωμένο κόστος, προτείνονται μεταξύ άλλων μέτρων και 3 ευέλικτοι μηχανισμοί: Η εμπορία εκπομπών (Emissions Trading: ET) Τα έγα κοινής εφαρμογής (Joint Implementation: JI) Μηχανισμός καθαρής ανάπτυξης (Clean Development Mechanism: CDM). Για την Ε.Ε. και τα κράτη μέλη της, έχει προβλεφθεί πιλοτική περίοδος εφαρμογής του Συστήματος Εμπορίας Εκπομπών για την περίοδο , σύμφωνα με την οδηγία 2003/87 η οποία θα αφορά μόνο τις εκπομπές CO2 ενώ το πρόστιμο για κάθε επιπλέον εκπεμπόμενο τόνο διοξειδίου του άνθρακα θα είναι 40 /t CO2. Οι υποχρεώσεις της Ελλάδας προβλέπουν μια συκράτηση του ρυθμού αύξησης κατά το έτος του 2012 του διοξειδίου του άνθρακα κατά 27% σε σχέση με το έτος Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 24

26 βάση 1990.Σε αυτην την κατευθυνση κινείται και η οδηγία της Ε.Ε για την προαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται απο ανανεώσιμες ενεργειακές πηγές ίσο με 20,1% της ακαθάραστης κατανάλωσης ενέργειας κατα το έτος 2012 για την Ελλάδα. Είναι λοιπόν εμφανής η ανάγκη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας απο Α.Π.Ε.. Από εκτιμήσεις του Υπουργείου Ανάπτυξης και της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας θα συνεχίσει να αυξάνεται με μέσο όρο 4% για το ηπειρωτικό σύστημα και κατά 5,5% για το αυτόνομο νησιωτικό σύστημα μέχρι και να κινηθεί ενιαία σε ποσοστό αύξησης 3,6% για όλη την χώρα. (Αυτόνομα συστήματα θα αναλυθούν στο επόμενο κεφάλαιο) Με αυτόυς τους ρυθμούς βλέπουμε ότι η Ελλάδα κινείται εκτός των προβλεπόμενων ορίων, σύμφωνα με τους ρυθμούς αύξησης αυτών, η Ελλάδα το 2012 θα έχει αυξήσει τους ρύπους της κατά 35,8%. Το ποσοστό αυτό ξεπερνά τα όρια που έχουν θεσπισθεί απο το πρωτόκολλο του Κιότο. Η μείωση λοιπόν των εκπομπών του αερίου του θερμοκηπίου επιβάλει την στροφή στις Α.Π.Ε., με την κατασκευή σταθμών ηλεκτρικής ενέργειας από φυσικό αέριο, μονάδων συμπαραγωγής ηλεκτρισμού θερμότητας καθώς και η κατασκευή μικρών φραγμάτων και αιολικών πάρκων είναι απο τα μέτρα που κινούνται προς την κατεύθυνση μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου, ταυτόχρονα με την προσπάθεια κάλυψης της συνεχώς αυξημένης ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Η εγκατάσταση και η χρήση των Α.Π.Ε. αποτελούν ενδεικτική λύση για την μείωση των εκπομπών του αερίου του θερμοκηπίου στην Ελλάδα. Η εγκατάσταση των Α.Π.Ε. στην Ελλάδα θεωρείται ιδανική και λόγο της μορφολογίας της που ευνοεί την ανάπτυξή τους. Τον Ιανουάριο του 2009 ψηφίστηκε νέος νόμος για τα φωτοβολταϊκά (ν.3734/2009), όπου κυρίως τροποποιούνται άρθρα του προηγούμενου νόμου. Ρυθμίζονται θέματα αδειοδότησης και τιμολόγησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκούς σταθμούς. Η σύμβαση εγγυημένης πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας συνάπτεται για είκοσι (20) έτη, με τιμή αναφοράς από σχετικό πίνακα σταδιακά αποκλιμακούμενης τιμής της κιλοβατώρας μέχρι το 2014, που αντιστοιχεί στο μήνα και το έτος υπογραφής της σύμβασης. Δίδεται, επίσης, η δυνατότητα, μετά από κοινή υπουργική απόφαση, εγκατάστασης φωτοβολταϊκών σε κτίρια, με συμψηφισμό της αποδιδόμενης ηλεκτρικής ενέργειας προς το δίκτυο και της καταναλισκόμενης απ αυτό. Οι προτάσεις για αδειοδότηση υποβάλλονται στη Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (Ρ.Α.Ε.), η οποία είναι ανεξάρτητη διοικητική αρχή και έχει κυρίως γνωμοδοτικές και εισηγητικές αρμοδιότητες στον τομέα της ενέργειας. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 25

27 Παρατηρείται, σήμερα, σε παγκόσμια κλίμακα, μια αυξημένη δραστηριότητα στον ευρύτερο τομέα των Α.Π.Ε., που προοιωνίζει την αλματώδη ανάπτυξη και ενσωμάτωσή τους στην ενεργειακή παραγωγή, μέσα στην πρώτη εικοσαετία του νέου αιώνα. Σχήμα 1.4 Αθροιστικά εγκαθιστάμενη ισχύς σταθμών ηλεκτροπαραγωγής (Στοιχεία 2008) Η αύξηση της ποσοστιαίας συμμετοχής των Α.Π.Ε. στην παγκόσμια ενεργειακή παραγωγή, θα επιφέρει δραστικό περιορισμό στην εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου, που θα εκλύονταν από την καύση ενεργειακά ισοδύναμης ποσότητας συμβατικών καυσίμων. Κατά συνέπεια, η αυξανόμενη διείσδυση των Α.Π.Ε. στο ενεργειακό δυναμικό παγκοσμίως, σε συνέργεια με άλλα παράλληλα διορθωτικά μέτρα που έχουν ληφθεί και ήδη εφαρμόζονται, αναμένεται να συμβάλλουν καταλυτικά στην αποκατάσταση της διαταραγμένης θερμοκρασιακής ισορροπίας του πλανήτη μας, στα φυσιολογικά επίπεδα. 1.6 ΕΞΕΛΙΞΗ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Η Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) έχει αναλάβει έναν πρωτοποριακό ρόλο στην προσπάθεια άμβλυνσης της κλιματικής αλλαγής σε παγκόσμιο επίπεδο και έχει ασκήσει μεγάλη πίεση για την υιοθέτηση συγκεκριμένων και φιλόδοξων στόχων.ήδη, το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο έχει θέσει τη νέα Ευρωπαϊκή στρατηγική για τη βιώσιμη ανάπτυξη (το λεγόμενο πακέτο που σημαίνει παραγωγή του Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 26

28 20% της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, 20% μείωση των ρύπων και 20% εξοικονόμηση ενέργειας) έως το έτος 2020 για την Ευρώπη. Χωρίς ουσιαστικά μέτρα, η Ελλάδα προβλέπεται ότι θα αυξήσει τις εκπομπές της κατά 39,2% έως το 2010 και κατά 57,6% έως το Σημειωτέον ότι οι δραστηριότητες που έχουν σχέση με την ενέργεια αποτελούν την μεγαλύτερη πηγή (78% περίπου) των αερίων του θερμοκηπίου. Αυτές περιλαμβάνουν κυρίως εκπομπές CO2 από την καύση ορυκτών καυσίμων (95%) περίπου του συνόλου των εκπομπών από τον τομέα της ενέργειας) και μικρότερα ποσοστά μεθανίου και υποξειδίου του αζώτου (1,5% και 3,5% αντίστοιχα). Έτσι, σε ότι αφορά ειδικότερα τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, οι προβλεπόμενες αυξήσεις είναι 47,6% και 67,8% για τα έτη 2010 και 2020 αντίστοιχα, σε σχέση με το 1990 που είναι το έτος βάσης. Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζεται το ηλιακό δυναμικό της Ελλάδας, που λόγω των ετήσιων μέσων τιμών του, ευνοεί την εγκατάσταση των Α.Π.Ε. στον ελλαδικό χώρο. Η ανάπτυξη των φωτοβολταικών συστημάτων στην Ελλάδα έκανε την εμφάνιση της ουσιαστικά την δεκαετία το 80, βρίσκοντας εφαρμογές αρχικά σε πειραματικά προγράμματα τεχνολογικής έρευνας και ανάπτυξης και συνέχισαν την ανάπτυξη τους κατα την δεκαετία του 90 και του 00. Η χρήση των φωτοβολταικών συστημάτων στην Ελλάδα αποτελεί κυρίως εγκαταστάσεις της Δ.Ε.Η. για την τροφοδότηση με ηλεκτρική ενέργεια στα νησιά (Κύθνος, Αρκοί, Αντικύθηρα, Γαύδος, Σίφνος κ.λ.π.), επίσης βρίσκουν εφαρμογή στην ηλεκτροδότηση του συνόλου του δικτύου φάρων απο την αντίστοιχη υπηρεσία του Πολεμικού Ναυτικού που έχει εγκαταστήσει πάνω απο 1000 μικρά Φωτοβολταϊκά συστήματα σε όλη την Ελλάδα συνολικής ισχύος πάνω απο 70kWp έχοντας ηλεκτροδοτήσει με Φωτοβολταϊκά σχεδόν όλους τους φάρους, εφαρμογή σε αναμεταδότες σταθερής και κινητής τηλεφωνίας, σε αυτόνομα συστήματα τροφοδότησης απομακρυνσμένων συνήθως απο το δίκτυο της Δ.Ε.Η. εγκαταστάσεων, καθώς και σε διασυνδεδεμένα φωτοβολταικά πάρκα. Η ανάπτυξη ρων φωτοβολταικών συστημάτων στην Ελλάδα προήλθε από την θέσπιση αναπτυξιακών κινήτρων όπως τα διάφορα Επιχειρησιακά Προγράμματα. Συγκεκριμένα, το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ενέργειας Ε.Π.Ε. κατα το Β ΚΠΣ και το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητας ΕΠ.ΑΝ. κατά το Γ ΚΠΣ με τις Δράσεις και 6.5. Σύμφωνα με τα οποία υπήρχε δυνατότητα επιδότησης των δαπανών εγκαταστάσεων Α.Π.Ε. και Συμπαραγωγής. Με την θέσπιση αυτών των κινήτρων τα φωτοβολταικά συστήματα κοστολογούνται με υψηλή τιμή πώλησης της Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 27

29 kwh για τον ηλεκτρο-παραγωγό, ιδιαίτερα ελκυστική για τις συνθήκες ηλιοφάνειας της χώρας μας. Το μέτρο αυτό εφαρμόζεται ήδη σε χώρες όπως η Γερμανία, Ισπανία, Ιταλία, Κύπρος κλπ και πρόσφατα στην Ελλάδα, έχει στόχο να αυξηθεί η ζήτηση Φωτοβολταϊκών συστημάτων με αποτέλεσμα να γίνουν επενδύσεις για την μαζική παραγωγή τους που θα οδηγήσει σε οικονομικότερα προιόντα λόγω της οικονομικής κλίμακας που θα πετύχουν. Σχήμα 1.5 Ηλιακό Δυναμικό της Ελλάδας Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 28

30 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 2. ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ Α.Π.Ε. 2.1 ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Τα τελευταία χρόνια έχει διαμορφωθεί ένα νέο νομοθετικό περιβάλλον στην Ελλάδα που αφορά τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και γενικότερα την αγορά της ενέργειας το οποίο σε γενικές γραμμές είναι εναρμονισμένο με το αντίστοιχο της Ευρωπαϊκής Ένωσης. 2.2 ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΑΓΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΞΕΛΙΞΗ ΝΟΜΙΚΟΥ ΠΛΑΙΣΙΟΥ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ένα κρίσιμο σημείο που καθορίζει τις οικονομικές συνθήκες στον κλάδο της ηλεκτροπαραγωγής αποτελεί το ζήτημα του ιδιοκτησιακού καθεστώτος των μέσων παραγωγής και διανομής. Από την αρχή υπήρξε ένα θέμα μακράς συζήτησης, αναφορικά με το κατά πόσον ο πλήρης κρατικός έλεγχος, στηριζόμενος στη μονοπωλιακή δύναμη, μπορεί να λειτουργήσει προς όφελος του καταναλωτή ή εάν οι νόμοι μιας ελεύθερης αγοράς μπορούν να αυξήσουν την αποδοτικότητα του τομέα, με ευεργετούμενο τελικά τον καταναλωτή. Παρότι, λοιπόν, το θέμα της ιδιοκτησίας των μέσων παραγωγής και διανομής αποτέλεσε για μεγάλο διάστημα σημείο τριβής, επί δεκαετίες ο κρατικός παράγοντας ήταν αυτός που ασκούσε τον έλεγχο της όλης διαδικασίας. Από τις αρχές όμως της δεκαετίας του 80, οπότε και πρώην μονοπωλιακές αγορές τέθηκαν στο καθεστώς της απελευθέρωσης, αντίστοιχες εξελίξεις άρχισαν να δρομολογούνται και για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. Μεγάλη ώθηση προς αυτή την κατεύθυνση έδωσε η πτώση της Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 29

31 τιμής του φυσικού αερίου, ενθαρρύνοντας ιδιωτικές επιχειρήσεις να πραγματοποιήσουν επενδύσεις στον ενεργειακό τομέα. Έτσι, το Φεβρουάριο του 1999, η Ευρωπαϊκή Ένωση έθεσε τα θεμέλια για την απελευθέρωση της ενεργειακής αγοράς, δίνοντας τη δυνατότητα σε μεγάλους καταναλωτές (βιομηχανίες με κατανάλωση άνω των 40 MWh το χρόνο) να διαλέγουν οι ίδιοι τον προμηθευτή τους, χωρίς να δεσμεύονται από την κρατική εταιρεία. Αυτό συνεπάγεται ότι η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας διαμορφώνεται πλέον από τον ελεύθερο ανταγωνισμό μεταξύ ανεξάρτητων παραγωγών. Η απελευθέρωση της αγοράς ενέργειας αποτέλεσε ισχυρό παράγοντα στην Ευρώπη ώστε να στραφεί το επενδυτικό ενδιαφέρον των ιδιωτών στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Στην Ελλάδα η πρώτη προσπάθεια για μια απελευθερωμένη αγορά ενέργειας που θα προσέλκυε επενδύσεις σε Α.Π.Ε. έγινε με τον νόμο Ν.1559/85 με τον οποίο δόθηκε η δυνατότητα σε αυτοπαραγωγούς (Ο.Τ.Α.) να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από Α.Π.Ε. μέχρι το τριπλάσιο της ισχύος των εγκαταστάσεων τους και την πώληση της περίσσειας στη Δ.Ε.Η. Ο νόμος αυτός σίγουρα μπορεί να θεωρηθεί πρωτοποριακός για την εποχή του αφού καθόριζε ρυθμίσεις στα θέματα ηλεκτροπαραγωγής από ανανεώσιμες πήγες ενέργειας. ωστόσο εμφάνισε αρκετές τεχνικές αδυναμίες αφού έδωσε την ευκαιρία στον γραφειοκρατικό χαρακτήρα της Δ.Ε.Η. να καθυστερήσει τις εφαρμογές των Α.Π.Ε. στη χώρα μας με την παροχή δικαιοδοσίας καθορισμού χαμηλών τιμών πώλησης της περίσσειας ενέργειας προς αυτήν. Το γεγονός αυτό θα έπρεπε να είχε προβλεφθεί καθώς η ίδια η Δ.Ε.Η. αποτελούσε παραγωγό ηλεκτρικής ενέργειας. Συνεπώς η διοίκηση της επιχείρησης δεν είχε κανένα λόγο να ενθαρρύνει τους νέους ανταγωνιστές της Δ.Ε.Η. να αμφισβητήσουν το μονοπώλιο της. Έτσι η συνεισφορά του νόμου στην ανάπτυξη των Α.Π.Ε. ήταν μηδαμινή. Το 1993 λειτουργούσαν ανεμογεννήτριες συνολικής ισχύος 27 ΜW από τις οποίες μόνο 3 MW άνηκαν σε ιδιώτες τους Ο.Τ.Α. και τον Ο.Τ.Ε. ενώ οι λοιπές στην Δ.Ε.Η. Το μονοπώλιο της Δ.Ε.Η. ήταν ακόμη πραγματικότητα και αυτό δεν άλλαξε ούτε με τον νόμο 2244/94 με τον οποίο ναι μεν απελευθερώθηκε η ανεξάρτητη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε., περιορισμένης όμως ισχύος μέχρι 50ΜW διατηρήθηκε δε το αποκλειστικό δικαίωμα της Δ.Ε.Η. κατασκευής και λειτουργίας, μεταφοράς και διανομής. όλων των μεγάλων έργων. Αξίζει να σημειωθεί η διαφορά μεταξύ αυτοπαραγωγών και ανεξάρτων παραγωγών που όριζε ο νόμος. Ανεξάρτητος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 30

32 θεωρείται εκείνος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια και την διαθέτει αποκλειστικά στην Δ.Ε.Η. ενώ αυτοπαραγωγός θεωρείται εκείνος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια για την κάλυψη των δικών του αναγκών. Η διάθεση σε τρίτους (εκτός δηλαδή της Δ.Ε.Η.) της ηλεκτρικής ενέργειας απαγορεύεται τόσο στους ανεξάρτητους παραγωγούς όσο και στους αυτοπαραγωγούς. Παρόλα αυτά ο νόμος αυτός είχε κάποια θετικά αποτελέσματα που ισχύουν μέχρι σήμερα. Καθόρισε σταθερές τιμές πώλησης της ανανεώσιμης ενέργειας σε επίπεδα ισο με το 90% του γενικού τιμολογίου στη μέση τάση και υποχρεώσει της Δ.Ε.Η. να συνάπτει 10ετες σταθερό συμβόλαιο αγοράς της παραγόμενης από Α.Π.Ε. ηλεκτρικής ενέργειας. Το γεγονός ότι ορίστηκαν επαρκείς τιμές πώλησης της ηλεκτρικής ενέργειας αποτέλεσε εγγύηση για τον επενδύτη ότι θα έχει κέρδος αμέσως μετά την επένδυση. Επιπλέον εκείνη την περίοδο θεσπιστήκαν αναπτυξιακά κίνητρα (Επιχειρησιακό πρόγραμμα ενέργειας, Αναπτυξιακός νόμος) τα οποία περιλάμβαναν επιδοτήσεις των δαπανών εγκατάστασης Α.Π.Ε. και συνέβαλλαν στην περαιτέρω προώθηση των Α.Π.Ε. Το 1999 ψηφίζεται ένας νέος νόμος που επιχειρεί έμμεσα να αποδυναμώσει το ευνοϊκό τιμολογιακό καθεστώς των Α.Π.Ε. (περιέργως) δίνοντας ουσιαστικά την ευκαιρία στον υπουργό Ανάπτυξης να ζήτα την μείωση των εγγυημένων τιμών αφού αυτές πλέον θεωρούνταν ως οι «μέγιστες» και άρα θα μπορούσαν να υποστούν εκπτώσεις. Το γεγονός αυτό αποδεικνύει περίτρανα πως μερικά από τα εμπόδια εισόδου των ΑΠΕ στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας ήταν κατά καιρούς και νομοθετικού περιεχομένου. Παράλληλα ο νόμος αυτός είχε ένα θετικό στοιχείο και αφορούσε την επιβολή 2% επί των πωλήσεων ανανεώσιμης ενέργειας υπέρ των οικείων οργανισμών τοπικής αυτοδιοίκησης. Αρκετές νομοθετικές αλλαγές ακλούθησαν τα επόμενα χρόνια, όμως η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας δεν άνοιξε ποτέ πραγματικά, στον ανταγωνισμό. Οι επόμενοι νόμοι κυρίως προέβλεπαν διατάξεις που αφορούσαν το χωροταξικό πλαίσιο και την σχέση των Α.Π.Ε. με την χρήση γης. Δεν υπήρξε όμως ποτέ ουσιαστικά ένας νόμος που να καταργεί το μονοπώλιο της Δ.Ε.Η. Αν αυτό είχε συμβεί τότε κάθε νοικοκυριό θα είχε την δυνατότητα να επιλέξει άλλες εταιρείες εναλλακτικά της Δ.Ε.Η. Ωστόσο υπήρξαν κάποια θετικά στοιχεία αυτό το διάστημα όπως η δημιουργία διάφορων θεσμικών μηχανισμών που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα και παίζουν καθοριστικό Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 31

33 ρόλο στην λειτουργία της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε. Τέτοιοι θεσμικοί μηχανισμοί είναι: 1) Η ρυθμιστική αρχή Ενέργειας 2) Ο διαχειριστής συστήματος/δικτύου 3) Το Κέντρο ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε.) 2.3 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΚΑΙ Α.Π.Ε. Το 1985 ψηφίστηκε ο πρώτος νόμος που αφορά σε θέματα ηλεκτροπαραγωγής από εναλλακτικές μορφές ενέργειας, γεγονός που αποτέλεσε το εφαλτήριο για την ανάπτυξη των Α.Π.Ε. στην Ελλάδα. Από τότε ακολούθησαν πολλοί νόμοι, διατάγματα και υπουργικές αποφάσεις που ήρθαν να συμπληρώσουν, να αλλάξουν και να επεκτείνουν το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο στο χώρο των Α.Π.Ε. Παρακάτω παρουσιάζονται οι σχετικές νομοθετικές διατάξεις σε χρονολογική σειρά από το 1985 έως σήμερα: Νόμος 1559/1985: Ρύθμιση θεμάτων ηλεκτροπαραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και από συμβατικά καύσιμα και άλλες διατάξεις. Νόμος 2244/1994: Ρύθμιση θεμάτων ηλεκτροπαραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και από συμβατικά καύσιμα και άλλες διατάξεις. Νόμος 2773/1999: Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας Ρύθμιση θεμάτων ενεργειακής πολιτικής και λοιπές διατάξεις. ΥΑ 2000/2002: Διαδικασία έκδοσης αδειών εγκατάστασης και λειτουργίας σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μεγάλων υδροηλεκτρικών σταθμών και τύποι συμβάσεων αγοραπωλησίας ηλεκτρικής ενέργειας. ΥΑ 1726/2003: Διαδικασία προκαταρκτικής περιβαλλοντικής εκτίμησης και αξιολόγησης, έγκρισης περιβαλλοντικών όρων, καθώς και έγκρισης επέμβασης ή παραχώρησης δάσους ή δασικής έκτασης στα πλαίσια της έκδοσης άδειας εγκατάστασης σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Νόμος 3468/2006: Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης και λοιπές διατάξεις Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 32

34 Νόμος 3734/2009: Προώθηση της συμπαραγωγής δύο ή περισσότερων χρήσιμων μορφών ενέργειας, ρύθμιση ζητημάτων σχετικών με το Υδροηλεκτρικό Έργο Μεσοχώρας και άλλες διατάξεις. Νόμος 3851/2010: Επιτάχυνση της ανάπτυξης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και άλλες διατάξεις σε θέματα αρμοδιότητας του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής. Επισημαίνεται ότι από το νόμο 3468/2006 και μετά αρχίζει να αυξάνεται το επενδυτικό ενδιαφέρον των ιδιωτών για τα φωτοβολταϊκά, κυρίως λόγω των ευνοϊκών ρυθμίσεων που τίθενται σε εφαρμογή. Αρχικά τα κίνητρα που δόθηκαν από το κράτος σε υποψήφιους επενδυτές ήταν η επιδότηση του φωτοβολταϊκού πάρκου με σημαντικό μέρος των κεφαλαίων αγοράς και εγκατάστασης. Πρόσφατα (Ιούνιος 2010) ψηφίστηκε ο βασικός νόμος 3851/ ο οποίος εναρμονίζει την ελληνική νομοθεσία Α.Π.Ε. με την οδηγία 2009/28/ΕΚ(ΕΕL, 140/2009). Σύμφωνα με αυτή, τα κράτη-μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης καλούνται να προωθήσουν και να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.). Συγκεκριμένα καθορίζεται: Συμμετοχή της ενέργειας που παράγεται από Α.Π.Ε. στην ακαθάριστη τελική κατανάλωση ενέργειας σε ποσοστό 20%. Συμμετοχή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από Α.Π.Ε. στην ακαθάριστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε ποσοστό τουλάχιστον 40%. Συμμετοχή της ενέργειας που παράγεται από Α.Π.Ε. στην τελική κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ψύξη σε ποσοστό τουλάχιστον 20%. Συμμετοχή της ενέργειας που παράγεται από Α.Π.Ε. στην τελική κατανάλωση ενέργειας στις μεταφορές σε ποσοστό τουλάχιστον 10%.». Επίσης απλοποιούνται οι παλιότερες διαδικασίες αδειοδότησης και τίθενται νέες τιμές για την παραγόμενη κιλοβατώρα (KWh). Τα θέματα αυτά θα αναλυθούν παρακάτω. Σύμφωνα με το πρόσφατο ΦΕΚ Β 1630/ καθορίζονται τα ποσοστά διείσδυσης για την κάθε μορφή Α.Π.Ε. σε εθνικό επίπεδο με χρονικό ορίζοντα ως το Τονίζεται εδώ ότι από την κοινοτική νομοθεσία προβλέπεται η δυνατότητα αναθεώρησης των ενδεικτικών στόχων για κάθε τεχνολογία ανά διετία ή και νωρίτερα αν χρειαστεί. Όπως γίνεται φανερό από τον παρακάτω πίνακα 2.1, ο Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 33

35 εθνικός στόχος για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών τίθεται στα MW ως το 2014 και στα MW ως το Από την ισχύ αυτή έχει αποφασισθεί ότι τα 750 MW θα δοθούν στους κατ επάγγελμα αγρότες (500 ΜW ως το 2014 και 750 έως το 2020). Πίνακας 2.1 Όρια σε MW για κάθε τεχνολογία Α.Π.Ε. στην Ελλάδα ΘΕΣΜΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ Η Ρ.Α.Ε. Η Ρ.Α.Ε. είναι η ανεξάρτητη διοικητική αρχή (ελέγχεται μόνο από τον Υπουργό Ανάπτυξης) που έχει ως σκοπό να ελέγχει την λειτουργία της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Η Ρ.Α.Ε. γνωμοδοτεί για την χορήγηση αδειών για δραστηριότητες στον χώρο της Ηλεκτρικής Ενέργειας, για τις τιμές της ηλεκτρικής ενέργειας, τον τρόπο λειτουργίας της αγοράς και γενικότερα έχει ουσιαστικό ρόλο στην δημιουργία μιας υγιούς και ελεύθερης αγοράς με σκοπό την παροχή των βέλτιστων υπηρεσιών στον τελικό αποδέκτη που είναι ο καταναλωτής. Η σύσταση της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας επιβλήθηκε ουσιαστικά από την ανάγκη εναρμόνισης της Ελληνικής νομοθεσίας με την Κοινοτική Οδηγία 96/92ΕΚ (Σχετικά με τους κοινούς κανόνες για την εσωτερική αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας) και συστήθηκε με τον νόμο Ν.2773/ (Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας - Ρύθμιση θεμάτων ενεργειακής πολιτικής και λοιπές διατάξεις). Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 34

36 Ο Δ.Ε.Σ.Μ..Η.Ε. Α.Ε. Ο Διαχειριστής του Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας είναι Ανώνυμη Εταιρεία της οποίας η ύπαρξη υποδείχθηκε επίσης με τον νόμο Ν.2773/ και συστήθηκε με το ΠΔ328/2000. Ασκεί δύο βασικές δραστηριότητες. Η πρώτη είναι να φροντίζει ώστε να διατηρείτε σταθερή η ισορροπία παραγωγής - κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας με τρόπο όσο το δυνατόν οικονομικά αποδοτικότερο, αξιόπιστο, ασφαλή και ποιοτικά αποδεκτό. Ο άλλος είναι να λειτουργεί ως ένα είδος χρηματιστηρίου που υπολογίζει κάθε μέρα, σε επίπεδο διμερών συναλλακτικών σχέσεων (παραγωγός/προμηθευτής - πελάτης) ποιος οφείλει σε ποιόν. Ανήκει κατά 51% στο Ελληνικό Δημόσιο και κατά 49% στις Ελληνικές εταιρείες παραγωγής ενέργειας. Η Δ.Ε.Η. Α.Ε. Η Δ.Ε.Η. είναι ο συντριπτικά μεγαλύτερος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας στην χώρα και ο ρόλος της στο πεδίο ήταν καταλυτικός στα 50 χρόνια της ύπαρξης της. Με τις νομοθετικές ρυθμίσεις των τελευταίων ετών και την απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας έγινε ανώνυμος εταιρεία με το ΠΔ333/2000.Οι κύριοι σκοποί της εταιρείας σύμφωνα με το καταστατικό της είναι: - Η άσκηση εμπορικής και βιομηχανικής δραστηριότητας στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα και στο εξωτερικό. - Η μελέτη, η επίβλεψη, η κατασκευή, η εκμετάλλευση, η συντήρηση και η λειτουργία εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όπως και δικτύων μεταφοράς και διανομής. - Η προμήθεια καθώς και η πώληση ηλεκτρικής ενέργειας. - Η εξόρυξη, η παραγωγή και η προμήθεια ενεργειακών πρώτων υλών και γενικότερα η δραστηριοποίηση στον ευρύτερο τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας με την μορφή συνεργασιών, επενδύσεων κ.τ.λ. Από την λειτουργεί ως ανώνυμη εταιρία ενώ από τις έχει εισαχθεί στα Χρηματιστήρια Αξιών Αθηνών και Λονδίνου. Κατέχει περίπου το 96% της εγκατεστημένης ηλεκτρικής ισχύος στην Ελλάδα ( ΜW) η οποία προέρχεται από λιγνιτικές, υδροηλεκτρικές, πετρελαϊκές μονάδες, μονάδες φυσικού αερίου καθώς και από αιολικά και ηλιακά πάρκα. Παράγει από λιγνίτη το 61% Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 35

37 περίπου της ηλεκτρικής της παραγωγής (2ος μεγαλύτερος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας από λιγνίτη στην Ευρωπαϊκή Ένωση). Έχει στην ιδιοκτησία της το εθνικό σύστημα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας μήκους km καθώς και το δίκτυο διανομής συνολικού μήκους km. Είναι η μοναδική εταιρία διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, την οποία παρέχει σε 7,1 εκατομμύρια πελάτες μέσω ενός δικτύου των 277 καταστημάτων. 2.4 ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Η διαδικασία της αδειδότησης μιας εγκατάστασης ανανεώσιμης πηγής ενέργειας είναι μείζονος σημασίας ζήτημα για την ελκυστικότητα του κλάδου και την διασφάλιση επενδύσεων. Όσο πιο περιπλοκή είναι η διαδικασία αυτή τόσο αυξάνεται ο κίνδυνος και η αβεβαιότητα μιας επένδυσης στην ανανεώσιμη ενέργεια. Έτσι επιδίωξη κάθε εθνικής πολιτικής στον ενεργειακό τομέα θα πρέπει να είναι ο σωστός σχεδιασμός του εκάστοτε πλαισίου αδειδότησης ώστε να απλοποιούνται οι διαδικασίες για την έγκριση ενός έργου και να αποφεύγονται οι γραφειοκρατικές δυσκολίες. Η επιτυχία της διαδικασίας αυτής εξαρτάται από την ικανότητα του νόμου να ορίζει ένα σαφές πλαίσιο μέσα στο οποίο οι αδειδοτούσες αρχές θα μπορούν να ελέγχονται συνολικά, θα είναι οι πλέον αρμόδιες για να κρίνουν ένα έργο, θα συνεργάζονται και θα επικοινωνούν μεταξύ τους με το πιο αποτελεσματικό τρόπο, και τέλος τα κριτήρια με τα οποία θα εγκρίνουν η όχι μια εγκατάσταση θα προσδιορίζονται με ακρίβεια από το νόμο. Η διαδικασία της αδειδότησης σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό και με την χωροταξική πολίτικη που ακολουθείται. Συγκεκριμένα ένα σαφές χωροταξικό πλαίσιο που καθορίζει τις βασικές κατευθύνσεις και τους βασικούς κανόνες για την χωροθέτηση έργων Α.Π.Ε. στο σύνολο του εθνικού χώρου είναι απαραίτητο ώστε οι αδειδοτούσες αρχές και οι ενδιαφερόμενες επιχειρήσεις να γνωρίζουν εκ των προτέρων α) τις κατηγορίες περιοχών στις οποίες αποκλείεται η χωροθέτηση έργων Α.Π.Ε. β) τις κατάλληλες περιοχές για την υποδοχή των Α.Π.Ε. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 36

38 γ) τις ειδικότερες ανά κατηγορία Α.Π.Ε. χωροταξικές προϋποθέσεις εγκατάστασης ιδίως σε συνάρτηση με τη φυσιογνωμία, τη φέρουσα ικανότητα και το περιβάλλον των περιοχών εγκατάστασης. Ο κατάλληλος χωροταξικός σχεδιασμός είναι δυνατόν να συμβάλει θετικά όχι μόνο στην διαδικασία της αδειδότησης και στον σχεδιασμό που κάνει ένας επενδυτής αλλά και στην καλύτερη αποδοχή ενός έργου ανανεώσιμης ενέργειας από την τοπική κοινωνία. Μάλιστα σε κάποιες ευρωπαϊκές χώρες όπως η Δανία, το Βέλγιο,η Ολλανδία και η Γαλιά, ο χωροταξικός σχεδιασμός γίνεται με τη σύμφωνη γνώμη των τοπικών κοινωνιών για την επιλογή κατάλληλων περιοχών εγκατάστασης ΑΠΕ. Με την διαδικασία αυτή μειώνονται οι αντιδράσεις και ενισχύεται η κοινωνική αποδοχή. Ιδιαίτερη περίπτωση αποτελεί το Ηνωμένο Βασίλειο όπου η κεντρική κυβέρνηση διατηρεί το δικαίωμα ελέγχου, αμφισβήτησης η και μη αποδοχής των επιλογών των τοπικών χωροταξικών σχεδίων και προγραμμάτων σε θέματα χωροθέτησης ΑΠΕ όταν αυτές οι επιλογές αντιστρατεύονται χωρίς επαρκή τεκμηρίωση -τις οδηγίες των εθνικών πολιτικών. Στην Ελλάδα το νομοθετικό πλαίσιο που ελέγχει τους μηχανισμούς αδειδότησης αλλάζει συνεχώς τα τελευταία χρόνια. Γίνεται μια συνεχής προσπάθεια να ρυθμιστούν τεχνικά, περιβαλλοντικά, χωροταξικά και κοινωνικά ζητήματα που παρουσιάζονται μέσα από την διαδικασία της αδειδότησης. Πολλές φορές οι νόμοι που αναδείχτηκαν είχαν αρνητικές επιπτώσεις και οδηγούσαν σε καθυστέρησες των επενδύσεων παρά απλούστευση των διαδικασιών. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, από το νόμο 3851/2010 απορρέουν, εκτός από τους γενικούς εθνικούς στόχους για τις Α.Π.Ε., το γενικότερο διοικητικό πλαίσιο που διέπει τις συνδιαλλαγές και τις υποχρεώσεις μεταξύ του επενδυτή και των αρμόδιων δημόσιων φορέων για την υλοποίηση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Οι διαδικασίες αδειοδότησης απλοποιούνται: Άδεια Παραγωγής: Δεν απαιτείται πλέον άδεια παραγωγής ή άλλη διαπιστωτική απόφαση για φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος έως 1 MWp. Αντιθέτως, για φωτοβολταϊκά συστήματα >1 MWp απαιτείται άδεια παραγωγής την οποία στο εξής εκδίδει η Ρυμιστική Αρχή Ενέργειας (Ρ.Α.Ε.). Παλιότερα (νόμος 3468/2006) την άδεια παραγωγής εξέδιδε ο Υπουργός Ανάπτυξης. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 37

39 Άδεια Εγκατάστασης & Άδεια Λειτουργίας: Για τα συστήματα που απαιτείται άδεια παραγωγής, απαιτείται επίσης η έκδοση άδειας εγκατάστασης και άδειας λειτουργίας (οι οποίες εκδίδονται από την αρμόδια Περιφέρεια) όπως και στο παρελθόν. Περιβαλλοντική Αδειοδότηση & Ε.Π.Ο.: Δεν απαιτείται περιβαλλοντική αδειοδότηση για συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια και οργανωμένους υποδοχείς βιομηχανικών δραστηριοτήτων. Για συστήματα έως 500 kwp που εγκαθίστανται σε γήπεδα (οικόπεδα και αγροτεμάχια), δεν απαιτείται περιβαλλοντική αδειοδότηση εφόσον πληρούνται κάποιες προϋποθέσεις. Για τα συστήματα αυτά, απαιτείται ειδική περιβαλλοντική εξαίρεση ( βεβαίωση απαλλαγής από Ε.Π.Ο. ) από την αρμόδια Περιφέρεια, η οποία, σύμφωνα με το νόμο, δίνεται σε 20 μέρες από την υποβολή της σχετικής αίτησης. Για όσα συστήματα εγκαθίστανται σε γήπεδα, απαιτείται Ε.Π.Ο. εφόσον εγκαθίστανται Α) σε περιοχές Natura, παράκτιες ζώνες (100m από οριογραμμή αιγιαλού) Β) σε γήπεδα που γειτνιάζουν σε απόσταση μικρότερη από 150m, με άλλο γήπεδο για το οποίο έχει εκδοθεί άδεια παραγωγής ή απόφαση Ε.Π.Ο. ή Προσφορά Σύνδεσης φωτοβολταϊκού σταθμού με συνολική ισχύ των σταθμών μικρότερη από 500 kw p. Οικοδομική Άδεια & έγκριση εργασιών μικρής κλίμακας: Δεν απαιτείται οικοδομική άδεια για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων, αλλά έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας από την αρμόδια Διεύθυνση Πολεοδομίας. Για φωτοβολταϊκά συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια και έχουν ισχύ έως 100 kw p, δεν απαιτείται ούτε αυτή η έγκριση εργασιών δόμησης μικρής κλίμακας, αλλά αρκεί πλέον μια απλή γνωστοποίηση προς τη ΔΕΗ ότι ξεκινά η εγκατάσταση. Η ευνοϊκή αυτή ρύθμιση αφορά τον οικιακό τομέα καθώς και τα μικρά και μεσαία συστήματα που εγκαθίστανται σε κτίρια επιχειρήσεων. Προθεσμίες: Χρονικές προθεσμίες καθορίζονται για όλες τις διαδικασίες αδειοδότησης ή εξαίρεσης από αυτές, γεγονός αρκετά θετικό καθότι οριοθετείται το χρονικό πλαίσιο τόσο των γραφειοκρατικών διεργασιών όσο και της εγκατάστασης και λειτουργίας του συστήματος Α.Π.Ε. Επίσης ορίζεται ότι οι αποφάσεις σχετικά με τις αδειοδοτήσεις θα αναρτώνται στην ιστοσελίδα του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Ενέργειας & Κλιματικής Αλλαγής. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 38

40 Ειδικές διατάξεις για οικόπεδα: Απαγορεύεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκούς σταθμούς σε αγροτεμάχια της Αττικής που χαρακτηρίζονται ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας, καθώς και σε περιοχές της Επικράτειας που έχουν ήδη καθοριστεί ως αγροτική γη υψηλής παραγωγικότητας από εγκεκριμένα Γενικά Πολεοδομικά Σχέδια (Γ.Π.Σ.) ή Σχέδια Χωρικής Οικιστικής Οργάνωσης Ανοιχτής Πόλης (Σ.Χ.Ο.Ο.Α.Π.), καθώς και Ζώνες Οικιστικού Ελέγχου (Ζ.Ο.Ε). Πίνακας 2.2 Φ/Β στον κτιριακό τομέα το γαλάζιο χρώμα αφορά στο ειδικό πρόγραμμα για στέγες <10 kw p Διοικητικό πλαίσιο φωτοβολταϊκών στον κτιριακό τομέα Στον πίνακα 2.2 παρουσιάζονται συνοπτικά οι απαιτούμενες ενέργειες για τη εγκατάσταση και λειτουργία ενός φωτοβολταϊκού συστήματος σε κτίριο. Το γαλάζιο χρώμα αφορά στο ειδικό πρόγραμμα για στέγες του οποίου περαιτέρω λεπτομέρειες θα αναπτυχθούν παρακάτω. Να τονίσουμε ότι τα στοιχεία του πίνακα 2.2 έχουν να κάνουν μόνο με το ηπειρωτικό δίκτυο καθ ότι τα αυτόνομα (μη διασυνδεδεμένα) νησιωτικά δίκτυα θεωρούνται κορεσμένα και θα υπάρξουν κατά καιρούς ειδικές Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 39

41 ρυθμίσεις για αυτά. Τέλος, παρ ότι στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής θα εξετάσουμε φωτοβολταϊκό σύστημα σε κτίριο, για λόγους πληρότητας παραθέτουμε τον πίνακα 2.3. που αφορά οικόπεδα: Πίνακας 2.3 Φ/Β σε γήπεδα (οικόπεδα και αγροτεμάχια) Διοικητικό πλαίσιο φωτοβολταϊκών σε γήπεδα Επίσης χρονοβόρα είναι και τα στάδια της Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων και της Έγκρισης Επέμβασης, ενός έργου Α.Π.Ε., όχι όμως λόγω πληθώρας γνωμοδοτούντων φορέων, αλλά και λόγω της επιφυλακτικής στάσης που τηρούν έναντι των Α.Π.Ε. οι εν λογω φορείς (Δήμος, Νομαρχιακό Συμβούλιο, Δασική Υπηρεσία, κ.α.). Ακόμη αξίζει να σημειωθεί, ότι ο μεγάλος αριθμός εμπλεκόμενων φορέων και οι παρατηρούμενες χρονικές καθυστερήσεις οφείλονταν κυρίως στο γεγονός ύπαρξης χωροθετικών προβλημάτων για την εγκατάσταση έργων Α.Π.Ε., λόγω της διασποράς των χρήσεων γης και της έλλειψης κριτηρίων χωροθέτησης. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 40

42 Τέλος δεν υπάρχει αυστηρή τήρηση των τιθέμενων από τους νόμους χρονικών προθεσμιών στα διάφορα στάδια της αδειοδοτικής διαδικασίας. Για παράδειγμα ενώ ο νόμος ορίζει ότι η προέγκριση χωροθέτησης δίνεται μέσα σε 2 μήνες από την υποβολή του αιτήματος του ενδιαφερομένου, στην πράξη όπως εφαρμόζεται από τις κεντρικές και περιφερειακές υπηρεσίες αυτός ο χρόνος παρατείνεται έως και 2 χρόνια. Φυσική συνέπεια όλων των παραπάνω είναι να μένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα τα επενδυτικά σχεδία προσκολλημένα στο γραφειοκρατικό τέλμα και πολλά από αυτά τελικά να απορρίπτονται. Για αυτό το λόγο απαιτούνται λύσεις στα τεράστια εμπόδια που θέτει η γραφειοκρατία στην αγορά των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Μερικές προτεινόμενες απλοποιήσεις στην αδειοδοτική διαδικασία αναλύονται παρακάτω: Α) Είναι απαραίτητη μια ενιαία διαδικασία έλεγχου όλων των αιτημάτων περιβαλλοντικής αδειδότησης έργων Α.Π.Ε. ανεξαρτήτως εγκατεστημένης ισχύος και κατασκευής από μια «κομβική» υπηρεσία. Για παράδειγμα από την Δ/νση Περιβάλλοντος και Χωροταξίας (ΠΕ.ΧΩ) της οικείας Περιφέρειας. Εξαίρεση μπορούν να αποτελούν μόνο οι εγκαταστάσεις Α.Π.Ε. σε περιοχές ειδικού περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος (προστατευόμενα δάση και εθνικοί δρυμοί) των οποίων τα αιτήματα θαεξετάζονται από την αρμόδια κεντρική υπηρεσία του ΥΠ.Ε.ΧΩ.Δ.Ε. Β) Σαφής οριοθέτηση με την άμεση έκδοση κανόνων διαβάθμισης, καταλόγων και τοπογραφικών χαρτών των συγκεκριμένων περιοχών στις οποίες επιτρέπεται η πραγματοποίηση έργων Α.Π.Ε. Σήμερα για την εγκατάσταση των έργων σε αυτές τις περιοχές απαιτούνται γνωμοδοτούντες φορείς όπως οι: O.T.E., Eφορίες Κλασσικών και Βυζαντινών Αρχαιοτήτων κτλ οι οποίοι επιβάλλουν πολλές φορές αυθαίρετους και μη ρεαλιστικούς όρους εγκατάστασης, προκειμένου να βρίσκονται στην πλευρά της ασφάλειας. Γ) Κατάργηση της απαίτησης γνωμοδότησης επί του αιτήματος προέγκρισης χωροθέτησης έργου Α.Π.Ε., από ορισμένους φορείς και υπηρεσίες που είναι αναρμόδιοι να εκφέρουν γνώμη η δεν έχουν τη δυνατότητα ουσιαστικού έλεγχου. Τέτοιοι φορείς είναι η Ε.Ρ.Τ., ο Ε.Ο.Τ. κτλ. Δ) Εφαρμογή κατά περίπτωση, του ελάχιστου ορίου απόστασης μιας εγκατάστασης ΑΠΕ από οικισμό. Το όριο αυτό το οποίο έχει καθοριστεί σήμερα αυθαίρετα και μη Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 41

43 τεκμηριωμένα στα 500m από οικισμό, είναι συνδεδεμένο με την προκαλούμενη από την συγκεκριμένη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, ηχητική ή οπτική όχληση. Θα πρέπει να θεωρηθεί λοιπόν ως μέγιστο και να εξετάζεται η δυνατότητα μείωσης του κατά τη διαδικασία της έγκρισης περιβαλλοντικών όρων. Η εξέταση αυτή μπορεί να γίνεται από εξειδικευμένο φορέα (π.χ. Κ.Α.Π.Ε. ή το Ε.Μ.Π.) για λογαριασμό της αδειοδοτούσας αρχής. Ε) Ειδικότερα για έργα εκμετάλλευσης αιολικής ενέργειας και στην περίπτωση όπου ζητείται από τον επενδυτή η αντικατάσταση των ανεμογεννητριών με άλλες νεώτερου τύπου, ενώ έχει γίνει ήδη η έγκριση περιβαλλοντικών όρων κατά την αρχική εγκατάσταση του έργου απαιτείται από την αρχή να αναληφθεί η ίδια διαδικασία. Υπό την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχουν σημαντικές διαφοροποιήσεις των νέων τεχνικών χαρακτηριστικών του εξοπλισμού, που θα πιθανολογούσαν τροποποιήσεις των περιβαλλοντικών όρων, μπορεί να γίνεται απλή τροποποίηση της προέγκρισης χωροθέτησης μόνο με υποβολή ενημερωτικής επιστολής από τον ενδιαφερόμενο σχετικά με τα τεχνικά δεδομένα. 1. Ο ρόλος του κέντρου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας: Η ίδρυση του κέντρου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έγινε με σκοπό την προώθηση των Α.Π.Ε., την εξοικονόμηση και την ορθολογική χρήση της ενέργειας καθώς και την κάθε είδους υποστήριξη δραστηριοτήτων στους εν λογω τομείς. Το Κ.Α.Π.Ε. λειτούργει ως εθνικό συντονιστικό κέντρο των παραπάνω δραστηριοτήτων και διαθέτει εργαστήρια πιστοποίησης τεχνολογιών Α.Π.Ε. Ταυτόχρονα εκπονεί μελέτες προσδιορισμού του φυσικού και οικονομικού δυναμικού των Α.Π.Ε. και συμμετέχει ενεργά στην αξιολόγηση και παρακολούθηση των επενδύσεων του χώρου περιλαμβανομένου του τομέα εξοικονόμησης ενέργειας. 2. Ο ρόλος της ρυθμιστικής αρχής ενέργειας: Ιδρύθηκε με τον νόμο του 1999 και λειτουργεί ως ανεξάρτητη διοικητική αρχή επιφορτισμένη με την παρακολούθηση και έλεγχο της λειτουργίας της αγοράς ενέργειας και τη διατύπωση εισηγήσεων για την τήρηση των κανόνων του ανταγωνισμού και την προστασία των καταναλωτών. Επιπλέον η ΡΑΕ διατυπώνει γνωμοδοτήσεις προς τον Υπουργό Ανάπτυξης για την αδειοδότηση εγκαταστάσεων ανανεώσιμης ηλεκτροπαραγωγής και μετά την έκδοση αδειών παρακολουθεί την εξέλιξη της πορείας υλοποίησης έργων Α.Π.Ε. μέσω τριμηνιαίων δελτίων και εισηγείται την εκκαθάριση του χώρου από επενδυτές που επιδεικνύουν αδικαιολόγητη βραδύτητα. Στην ουσία η αξιολόγηση του συνόλου των αιτήσεων για επενδύσεις σε Α.Π.Ε. γίνεται από την ΡΑΕ με την τεχνική υποστήριξη Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 42

44 του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας με βάση τα κριτήρια του άρθρου 9 του Κανονισμού Αδειών που εκδόθηκε συμφώνα με το άρθρο 3 του Ν 2773/ Ο ρόλος του Διαχειριστή Συστήματος δικτύου: Η δημιουργία του διαχειριστή του συστήματος μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας προβλέφθηκε με τις διατάξεις του νόμου του 1999 και η σύσταση του έγινε με σκοπό τη διευθέτηση των αποκλίσεων παραγωγής και ζήτησης ενέργειας.στο διαχειριστή συστήματος ανατίθεται η εφαρμογή των διατάξεων του νόμου που αποβλέπουν στη δημιουργία συνθηκών υγιούς ανταγωνισμού στη βάση μιας περισσότερο απελευθερωμένης και ευέλικτης ημερήσιας αγοράς. Έτσι μειώνεται ο επιχειρηματικός κίνδυνος και διασφαλίζεται η είσοδος νέων παικτών στον τομέα της ηλεκτροπαραγωγής μικρής κλίμακας. Περαιτέρω ο Διαχειριστής του Συστήματος είναι υποχρεωμένος να διασφαλίζει σε μακροχρόνια βάση περιθώριο δυναμικού εγχώρια παραγόμενης ενέργειας ώστε να καθίσταται δυνατή η αντιμετώπιση ελλείψεων ενέργειας στο μέλλον. Έτσι ο παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε. δεν θα χρειάζεται να λάβει πρόσθετα μέτρα για τον έλεγχο της παραγωγής. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 43

45 2.5 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΠΗΓΩΝ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ Α.Π.Ε. Η ίδρυση και η λειτουργία μονάδων ανανεώσιμης ενέργειας αποτελούν επενδύσεις εντάσεως κεφαλαίου, δεδομένου ότι ο εκάστοτε επενδύτης πρέπει να διαθέσει σημαντικό αρχικό κεφάλαιο για την αγορά, εγκατάσταση και έναρξη λειτουργίας του σταθμού, ενώ το ετήσιο κόστος συντήρησης και λειτουργίας δεν ξεπερνά κατά μέσο όρο το 3-5% συνεκτιμώντας και την απουσία κόστους καύσιμου. Στην αντίπερα όχθη το κόστος ίδρυσης ενός ίσης ενεργειακής παραγωγής συμβατικού σταθμού είναι σαφώς χαμηλότερο, στην περίπτωση όμως αυτή το κόστος συντήρησης και λειτουργίας είναι ιδιαίτερα σημαντικό, υπάρχουν δε περιπτώσεις που το αντίστοιχο κόστος συντήρησης και λειτουργίας ενός θερμικού σταθμού πλησιάζει ακόμη και το αρχικό κόστος εγκατάστασης της μονάδος. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος χρηματοδότησης των Α.Π.Ε., η πολιτεία συνυπολογίζοντας τα σαφή περιβαλλοντικά αλλά και κοινωνικά οφέλη από τη λειτουργία αντίστοιχων μονάδων έχει θεσπίσει κατά καιρούς διάφορα χρηματοδοτικά κίνητρα. Οι εν λόγω χρηματοδοτήσεις προέρχονται αρκετά συχνά από τα αναπτυξιακά ταμεία της Ευρωπαϊκής Ένωσης μέσω των διαδοχικών προγραμμάτων εξοικονόμησης ενέργειας και διάδοσης των Α.Π.Ε. Τα παρεχόμενα κίνητρα χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες. Α) Άμεση επιδότηση αγοράς του εξοπλισμού και του κόστους εγκατάστασης, εκφραζόμενη συνήθως σαν ένα ποσοστό του αρχικού κόστους της επένδυσης (πχ 20-60%). Β) Εγγύηση του δημοσίου η άλλων φερέγγυων οργανισμών για την παροχή δανείου στον επενδυτή, ώστε να ολοκληρώσει την εγκατάσταση του. Γ) Επιδότηση επιτοκίου στα συναπτόμενα δάνεια, οπότε το κόστος του χρήματος για τους επενδυτές είναι μικρότερο από το επίσημο τραπεζικό κατά το ποσοστό της επιδότησης, το οποίο ποσοστό καταβάλλει στο χρηματοδοτικό οργανισμό το δημόσιο. Δ) Επιδότηση της τιμής της παραγόμενης ενέργειας (π.χ. κατά ένα ποσοστό του κοινωνικού περιβαλλοντικού κόστους). Η τακτική αυτή που εφαρμόζεται στη Γερμανία έχει σαν στόχο όχι μόνο την εγκατάσταση μιας ανανεώσιμης πηγής ενέργειας αλλά και τη σωστή και μακροχρόνια λειτουργία του σταθμού, ώστε ο Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 44

46 επενδυτής να εισπράξει ένα σημαντικό ποσό που θα επιταχύνει την απόσβεση και θα αυξήσει τα κέρδη της μονάδας. Ε) Φορολογικές απαλλαγές των εισαγόμενων μηχανισμών, καθώς και επιταχυνόμενες αποσβέσεις του πάγιου εξοπλισμού του σταθμού. Η τακτική αυτή χρησιμοποιήθηκε κατά κόρον στις Η.Π.Α. και ιδιαίτερα στην πολιτεία της Καλιφόρνια στις αρχές της δεκαετίας του 80. Στ) Εγγύηση μιας ελάχιστης τιμής αγοράς της παραγόμενης ενέργειας από Α.Π.Ε. για ένα χρονικό διάστημα (πχ δέκα ετών) καθώς και εξασφάλιση της αγοράς ενός ελάχιστου ικανού ποσού ενέργειας εκ μέρους των δημόσιων επιχειρήσεων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΤΩΝ ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Οι Επενδυτικές ευκαιρίες για την προώθηση των εφαρμογών της ανανεώσιμης ενέργειας στην Ελλάδα περιλαμβάνουν διάφορα χρηματοδοτικά προγράμματα. Τέτοια προγράμματα είναι τα Επιχειρησιακά προγράμματα του Υπουργείου Ανάπτυξης και οι εκάστοτε Αναπτυξιακοί Νόμοι. Σήμερα χρησιμοποιούνται το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητας και ο νέος Αναπτυξιακός Νόμος 3299/04. Επιπλέον πέραν τις επιδοτήσεις κεφαλαίου μέσω των προαναφερθέντων προγραμμάτων ένας νέος Νόμος (Ν.3468/2006) παρέχει το νομικό υπόβαθρο για την ανάπτυξη των Α.Π.Ε. και προσφέρει εγγυημένες τιμές αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τις τεχνολογίες αυτές. Προσφέρονται υψηλότερες τιμές αγοράς για το νησιωτικό σύστημα και για τεχνολογίες με υψηλό κόστος επένδυσης (π.χ. φωτοβολταϊκά συστήματα). α. Το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητα (Ε.Π.ΑΝ)-προγραμματική περίοδος : Το 2006 ολοκληρώθηκε ο σχεδιασμός του νέου Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα Επιχειρηματικότητα (ΕΠ.Α.Ε.) το προβλέπει παρεμβάσεις που θα συμβάλλουν στην ενίσχυση των Α.Π.Ε. στην χώρα μας. Το πρόγραμμα αντλεί πόρους από το Γ Κοινοτικό πλαίσιο Στήριξης και παρέχει δημόσια ενίσχυση για τις Α.Π.Ε. και την εξοικονόμηση, υποκατάσταση και άλλες σχετικές με την ενέργεια δράσεις ενέργειας ύψους 1,02 δις Ευρώ. Το ποσοστό δημόσιας ενίσχυσης ξεκινά από 30% του επιλέξιμου κόστους και φτάνει το 50% στην Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 45

47 περίπτωση των ηλεκτρικών δικτύων που θα κατασκευαστούν για την σύνδεση των εγκαταστάσεων Α.Π.Ε. με τα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. β. O νέος Αναπτυξιακός Νόμος: Οι Α.Π.Ε. περιλαμβάνονται στις ειδικές επενδύσεις του Αναπτυξιακού νόμου για τις οποίες προβλέπεται ειδικό καθεστώς επιδοματικής πολιτικής. Το ποσό επιχορήγησης που δικαιούνται να λάβουν οι επιχειρήσεις, υπό την 50 προϋπόθεση ότι δεν έχουν χρηματοδοτηθεί από άλλη πηγή για την ίδια επένδυση, διαφοροποιείται ανάλογα με την περιοχή της χώρας στην οποία πραγματοποιείται η επένδυση. Έτσι προβλέπονται διαφορετικά κίνητρα ανά περιοχή της Ελλάδας, και η επικράτεια χωρίζεται σε τρεις περιοχές (ζώνες) οι οποίες χαρακτηρίζονται από το ίδιο χρηματοπιστωτικό περιβάλλον. Πιο συγκεκριμένα: Ζώνη Α: Mε τους νομούς Αττικής και Θεσσαλονίκης (εκτός των βιομηχανικών περιοχών και των νήσων αυτών που μπαίνουν στην ζώνη β) Ζώνη Γ: Με τους νομούς των περιφερειών Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, Πελοποννήσου, Ηπείρου, Δυτικής Ελλάδας και νήσων Βορείου Αιγαίου. Ζώνη Β: Με όλες τις υπόλοιπες περιοχές. Πίνακας 2.4 Ποσοστά επιδότησης ανάλογα με τη γεωγραφική (Αναπτυξιακός νόμος) ζώνη Αξίζει να σημειωθεί ότι τα ποσοστά της επιδότησης καθορίζονται και ανάλογα με το μέγεθος της επιχείρησης. Ταυτόχρονα οι μεγαλύτερες επιδοτήσεις δίνονται για τις μικρότερες επιχειρήσεις: Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 46

48 Πίνακας 2.5 Ποσοστά επιδότησης ανάλογα με τη γεωγραφική ζώνη και το μέγεθος της Επιχείρησης Πηγή: Σύνδεσμος ηλεκτροπαραγωγών από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΟΥ Ν.3468/06 ΤΙΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΑΠΕ Το κυριότερό του σημείο είναι η κρατική δέσμευση για αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η έκδοση του σχετικού τιμοκαταλόγου με τον οποίο καθορίζονται τιμές πώλησης της ενέργειας για κάθε πιθανή δραστηριότητα στον χώρο των Α.Π.Ε. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 47

49 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 3. ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ο ήλιος αποτελεί την απαραίτητη προυπόθεση για την ύπαρξη κάθε είδους ζωής στον πλανήτη. Σχεδόν κάθε φυσική λειοτυργία πάνω στην Γη είναι άμεσα εξαρτώμενη απο την ύπαρξη του. Οι εποχιακές αλλαγές, οι εναλλαγές της ημέρας με την νύχτα, η ανάπτυξη κάθε είδους χλωρίδας και συνεπώς η ύπαρξη της διατροφικής αλυσίδας που συντηρεί και την πανίδα του πλανήτη μας είναι όλα αποτελέσματα της δράσης του ήλιου. Ο ήλιος η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας που έχει γνωρίσει ο άνθρωπος. Ο ήλιος αποτελεί μια τεράστεια και ανεξαντλητη πηγή ενέργειας, καθώς ακτινοβολεί κάθε δευτερόλεπτο περίπου 50 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ενέργειας πάνω στην γη. Αυτό αντιστοιχεί σε απόδοση ισψύος 150 εκατομμυρίων μεγάλων πυρηνικών εργοστασίων. Μόνο το 0,05% αυτής της ηλιακής ενέργειας θα επαρκούσε για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες όλου του πλανήτη. Συγκεκριμένα, σε κάθε τετραγωνικό μέτρο του πλανήτη μας προσπίπτει ισχύς μόνο 1kW. Παρόλο το μικρό μέγεθος της ισχύος αυτής, η ενέργεια που δέχεται η Γη σε όλη της την επιφάνεια είναι φορές μεγαλύτερη απο την ενέργεια που ξοδεύει όλη η ανθρωπότητα για τις ανάγκες της με οποιαδήποτε μορφή. Σε αντίθεση, κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρισμού που απο το δίκτυο της ΔΕΗ, που παράγεται απο ορυκτά καύσιμα επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με ένα τουλάχιστον κιλό διοξειδίου του άνθρακα (1kWh = 1 kg CO2). Η εκμετάλλευση λοιπόν της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω των φωτοβολταικών αποτελεί αδιαμφισβήτητα ένα μεγάλο περιβαλλοντικό πλεονέκτημα. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 48

50 3.2 ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Γνωρίζουμε ότι η πυκνότητα ισχύος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας η οποία και εκπέμπεται απο τα σώματα, προέρχεται λόγο της θερμοκρασίας τους. Έτσι η πυκνότητα της ισχύος είναι ανάλογη του μήκους κύματος (στην περίπτωση μας της ηλιακής ακτινοβολίας), της θερμοκρασίας του σώματος καθώς και της φύσης του σώματος που εκπέμπεί την ακτινοβολία. Η ηλιακή ακτινοβολία αποτελείται απο φάσμα συχνοτήτων ακτινοβολίας με μήκος κύματος απο 0,3 έως 1,7 μm, με μέγιστο ενεργειακό περιεχόμενο στην περιοχή των 0,5μm. Το μέγεθος που περιλαμβάνει την συνολική ηλιακή ακτινοβολία που εκπέμπεται απο μια πηγή ακτινοβολίας και προσπίπτει σε μια επιφάνεια ή την διαπερνά, ορίζεται σαν πυκνότητα ισχύος ή ένταση ηλεκτρικής ακτινοβολίας και έχει μονάδα μέτρησης σε W/m2, επίσης συμβολίζεται με το γράμμα G. Μπορούμε λοιπόν να διαπιστώσουμε ότι η τιμή της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας εξαρτάται την κάθε χρονική στιγμή απο την ώρα, απο την θέση του ήλιου την συγκεκριμένη χρονική στιγμή, καθώς και απο τις μετεωρολογικές συνθήκες που επικρατούν. Καταλαβαίνουμε ότι ο σχεδιασμός μιας φωτοβολταικής εγκατάστασης απαιτεί την συλλογή στοιχείων της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας για την περιοχή εγκατάστασης των φωτοβολταικών συστοιχιών. Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας εξαρτάται απο την απόσταση την οποία βρίσκεται ο ήλιος απο την γη, η οποία και όπως γνωρίζουμε μεταβάλλεται κατα την διάρκεια του έτους. Έτσι η ηλιακη ακτινοβολία που εκπέμπεται απο τον ήλιο δεν φτάνει όλη στην γη. Ένα μέρος απο την συνολική εκπεμπόμενη ακτινοβολία απορροφάτε απο τα μόρια του αέρα, τα σύννεφα κλπ, ένα άλλο διαχέεται εντός της ατμόσφαιρας και ένα τρίτο προσπίπτει απ ευθείας ακτινοβολία ή άμεση ακτινοβολία, που εξαρτάται απο την επιφάνεια που βρίσκεται η φωτοβολταική συστοιχία. Η σθνολική ακτινοβολία που καταλήγει τελικά στον συλλέκτη αποτελείται απο την απ ευθείας ακτινοβολία καθώς και απο την διάχυτη ακτινοβολία που διαχέεται στην ατμόσφαιρα και απο την διάχυτα ανάκλαση που δέχεται απο το έδαφος και παράπλευρα αντικείμενα. Αν θεωρήσουμε ότι στην ατμόσφαιρα δεν θπάρχουν σύννεφα, τότε μπορούμε να πούμε ότι η πυκνότητα της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας στην γήινη ατμόσφαιρα ονομάζεται άεριος μάζα. Η πυκνότητα της ηλιακής ακτινοβολίας στο διάστημα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 49

51 κυμαίνεται σε μικτά όρια περί μέση τιμή Gsc = 1353 W/m², ονομάζεται ηλιακή σταθερά και σημειώνεται ως ΑΜ0. Το μήκος της αέριας μάζας, αν αγνοηθεί η καμπυλότητα της γης, ισούται με το πάχος του στρώματος της ατμόσφαιρας δια του συνημιτόνου της ζενιθιακής γωνίας ΘΖ, δηλαδή της γωνίας που σχηματίζει η ευθεία γη ήλιος με την κατακόρυφο στο συγκεκτριμένο σημείο. Ηλιακή ακτινοβολία που σημειώνεται ΑΜ1,5 με πυκνότητα 1000W/m², η οποία αντιστοιχεί σε μία μέγιστη ακτινοβολία που δέχεται μία κάθετη προς αυτήν επιφάνεια υπό τις ευνοικές συνθήκες (καθαρή και ξερη ατμόσφαιρα), ονομάζεται ακτινοβολία ενός ήλιου και χρησιμοποιείται για την έκφραση της ισχύος αιχμής των Φωτοβολταϊκών στοιχείων, η οποία και λαμβάνεται ως η ονομαστική ισχύς αναφοράς αυτών. Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας έντος της ατμόσφαιρας, η οποία εξαρτάται απο την κίνηση της γης περί του ήλιου, μπορεί να υπολογίζεται με ακρίβεια, με βάση γεωμετρικές σχέσεις. Αντίθετα η μείωση που υφίσταται η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά την διαδρομή της στην ατμόσφαιρα, εξαρτάται απο την κατάστασή της και αποτελεί στατιστικό μέγεθος. 3.3 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Η κύρια και πρωταρχική πηγή ενέργειας για τη Γη είναι ο Ήλιος. Η ακτινοβολία του Ήλιου έχει τροφοδοτήσει και εξακολουθεί να τροφοδοτεί με ενέργεια όλες σχεδόν τις ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Είναι γνωστό ότι η ηλιακή ακτινοβολία, όχι μόνο δίνει φως αλλά επίσης, θερμαίνει τα σώματα στα οποία προσπίπτει. Λιγότερο γνωστό είναι ότι η ηλιακή ακτινοβολία αλλάζει και τις ιδιότητες κάποιων υλικών (των ημιαγωγών) που παράγουν έτσι ηλεκτρικό ρεύμα. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για ενεργειακούς σκοπούς μέσω των: θερμικών ηλιακών, παθητικών ηλιακών και φωτοβολταϊκών συστημάτων ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τα φωτοβολταϊκά συστήματα (Φ/Β) μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική, λύνοντας έτσι το πρόβλημα της ηλεκτροδότησης περιοχών που είναι δύσκολο να πάρουν ρεύμα από το ηλεκτρικό δίκτυο (απομονωμένα σπίτια, φάροι, κ.α.). Μικροί υπολογιστές και ρολόγια χρησιμοποιούν τα Φωτοβολταϊκά για την Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 50

52 λειτουργία τους. Στην Ελλάδα υπάρχουν προϋποθέσεις για ανάπτυξη και εφαρμογή των Φωτοβολταϊκών συστημάτων, λόγω του ιδιαίτερα υψηλού δυναμικού ηλιακής ενέργειας. Παρ' όλα αυτά στη χώρα μας υπάρχει ένας μικρός αριθμός εγκατεστημένων Φωτοβολταϊκών συστημάτων, συνολικής εγκατεστημένης ισχύος της τάξης των 1000 kwp. Οι κυριότερες εφαρμογές αφορούν σε μικρά αυτόνομα συστήματα για την ηλεκτροδότηση απομονωμένων περιοχών. Ένας σημαντικός αριθμός Φωτοβολταϊκών συστημάτων (περίπου 900) μικρής ονομαστικής ισχύος έχει εγκατασταθεί από την υπηρεσία Φάρων του Πολεμικού Ναυτικού για την απρόσκοπτη λειτουργία των φάρων σε όλη την ελληνική επικράτεια. Έχει γίνει φανερό ότι τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι μια τεχνολογία πολλά υποσχόμενη, ικανή να δώσει λύσεις στα δυο μεγάλα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Αυτά είναι η αναζήτηση ενεργειακών πηγών για τις ανάγκες του πλανήτη και το περιβαλλοντολογικό ζήτημα που έχει προκύψει από την κατάχρηση των φυσικών πόρων από τον άνθρωπο. 3.4 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΔΡΟΜΗ Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 1839, από τον Γάλλο επιστήμονα φυσικό Edmond Becquerel κατά την διάρκεια πειραμάτων του με μια ηλεκτρολυτική επαφή φτιαγμένη από δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια. Κάνοντας λοιπόν πειράματα πάνω στις χημικές αντιδράσεις διαφόρων στοιχείων παρατήρησε ότι τα διάφορα μίγματα απέδιδαν μεγαλύτερη ηλεκτρική έξοδο όταν τα εξέθετε στο ηλιακό φως. Το επόμενο βήμα μπροστά έγινε το 1870 όταν ο Γερμανός φυσικός Χερτς μελέτησε το φαινόμενο στα στερεά υλικά και συγκεκριμένα στο σελήνιο (Se) και βρήκε αποδόσεις του υλικού της τάξης του 1 2 %. Στην δεκαετία ο Πολωνός Τσοχράλσκι (Czochralski) ανέπτυξε τη διαδικασία παραγωγής μονοκρυστάλλων πυριτίου υψηλής καθαρότητας που έφτανε το 4 %. Τα επόμενα χρόνια οι εξελίξεις ήταν ραγδαίες και έφεραν την επιστήμη των φωτοβολταϊκών πολύ κοντά στην σημερινή της κατάσταση. Το 1954 οι Fuller, Pearson, Chapin κατασκεύασαν φωτοβολταϊκό στοιχείο από Si με σχηματισμό ένωσης p - n και με απόδοση 6 % εκμετάλλευση της Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 51

53 προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Έκτοτε τα φωτοβολταϊκά επιτεύγματα χρησιμοποιήθηκαν για πρακτικούς σκοπούς, ενώ στα τέλη της δεκαετίας του 50 αξιοποιήθηκαν σε διαστημικές εφαρμογές. Τέσσερα χρόνια μετά, το 1958 η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστημάτων χρησιμοποιήθηκε για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς όταν έγινε η εκτόξευση του αμερικάνικου δορυφόρου Vanguard I ο οποίος έχει βοηθητική πηγή ενέργειας 6 στοιχεία Si, καθώς και η εκτόξευση σοβιετικού δορυφόρου με μοναδική πηγή ενέργειας τα ηλιακά στοιχεία. Την ίδια χρονιά έγινε η πρώτη εφαρμογή των φωτοβολταϊκών στοιχείων στην τέχνη της φωτογραφίας και συγκεκριμένα στην υλοποίηση του φωτόμετρου. Μια χρονιά αργότερα, το 1959 κατασκευάστηκε φωτοβολταϊκό στοιχείο από CdS με απόδοση 5%. Το 1962 η μεγαλύτερη ΦΒ εγκατάσταση στον κόσμο γίνεται στην Ιαπωνία από την Sharp, σε έναν φάρο. Η τεχνολογία και η τεχνική κατάρτιση συνεχίζονταν με σταθερά αλλά ανοδικά βήματα και έτσι το 1972 επετεύχθη, από τους Lindmayer & Allison, η κατασκευή ιώδους ηλιακού στοιχείου Si με απόδοση 14%. Στη συνέχεια το 1977 κατασκευάστηκε από τον Kameth, ηλιακό στοιχείο από GaAs με απόδοση 16%. Στις αρχές της δεκαετίας του 80, το 1981 πραγματοποίησε πτήση πάνω από την Μάγχη το αεροπλάνο Solar Challenger εξοπλισμένου με φωτοβολταϊκά στοιχεία Si συνολικής ισχύος 2,7kW. Ενώ το 1983 ξεκίνησε η λειτουργία ενός φωτοβολταϊκού σταθμού ισχύος 1MW στην Βικτροβίλ. Τα φωτοβολταϊκά ξεκίνησαν λοιπόν να κάνουν την εμφάνιση τους αλλά λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής η εφαρμογή τους ήταν δυνατή μόνο σε ειδικές περιπτώσεις αυτόνομων συστημάτων. Η έρευνα όμως προχωρούσε και η απόδοση των Φωτοβολταϊκών συνεχώς βελτιωνόταν. Κυριότερος πελάτης των φωτοβολταϊκών τις δεκαετίες που ακολούθησαν είναι η NASA. Παρ όλα αυτά η παραγωγή ενέργειας μέσω της χρήσης των φωτοβολταϊκών γεννητριών, άνθισε ουσιαστικά κατά τη διάρκεια της κρίσης πετρελαίου, δηλαδή τις χρονιές 1973/1974, και αυτό ήταν το γεγονός που έκτοτε οδήγησε στην παρουσία πολυάριθμων ερευνητικών και αναπτυξιακών έργων. Η εξέλιξη αρχίζει πλέον να γίνεται με ταχύτερους ρυθμούς. Το 1983 η παγκόσμια παραγωγή Φωτοβολταϊκών φτάνει τα 22MW και ο συνολικός τζίρος τα $. 2004: Η πορεία πια είναι ασταμάτητη. Η μαζική είσοδος μεγάλων εταιρειών στον χώρο των Φωτοβολταϊκών φέρνει την μαζική παραγωγή και αυτή με Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 52

54 την σειρά της την τιμή των διασυνδεδεμένων συστημάτων στα 6,5 ευρώ/w p. Γερμανία και Ιαπωνία κυριαρχούν στην κατασκευή Φωτοβολταϊκών πάνελ και πλέον σε όλες τις αναπτυγμένες χώρες αρχίζουν, με τον έναν (παραγωγή εξοπλισμού) ή τον άλλον τρόπο (κατασκευή Φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων), να υιοθετούν τις τεχνολογίες των φωτοβολταϊκών και να τις παγιώνουν στην συνείδηση των επενδυτών αλλά και των καταναλωτών ενέργειας. Η συνολική παραγωγή το 2004 έφτασε τα 1200 MW Φωτοβολταϊκών στοιχείων ενώ ο τζίρος της ίδιας χρονιάς άγγιξε τα $. Σήμερα με οικονομίες μεγάλης κλίμακας έχουν επιτευχθεί μεγάλες αποδόσεις στα κρυσταλλικά κυρίως υλικά και αρκετές χώρες με πρωτοπόρες την Γερμανία και την Ιαπωνία έχουν ήδη επενδύσει τεράστια κονδύλια με σκοπό την ευρύτερη εκμετάλλευση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Οι χώρες αυτές έχουν αρχίσει και απολαμβάνουν τους καρπούς της εξελιγμένης τεχνογνωσίας τους. Όσο αναφορά την Ελλάδα, η ουσιαστική ώθηση για τα φωτοβολταϊκά όπως και για τις υπόλοιπες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, δόθηκε μέσα από κυβερνητικά προγράμματα με την μορφή επιδοτήσεων των δραστηριοτήτων παραγωγής ενέργειας (κυρίως ηλεκτρικής) με την χρήση "πράσινων" τεχνολογιών (Α.Π.Ε.). Η περισσότερο γνωστή από αυτές είναι η ευνοϊκή τιμολόγηση της ενέργειας που παράγεται από Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, γνωστή και ως feed - in - tarrif. Η Ελλάδα έχει υιοθετήσει και αυτή με την σειρά της κίνητρα για την προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα οποία μάλιστα ήταν και είναι ιδιαίτερα ελκυστικά για τους υποψήφιους επενδυτές. (www.selas.gr). Σύμφωνα με τον Antonio Luque & Steven Hegedus, οι έξι μύθοι των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι: 1. Τα Φωτοβολταϊκά θα χρειαστούνε τεράστια εδαφική έκταση για να αντιμετωπίσουν κάποια στιγμή ένα μεγάλο κομμάτι της παγκόσμιας ενεργειακής ανάγκης. 2. Τα Φωτοβολταϊκά σήμερα μπορούν να αντιμετωπίσουν στο σύνολό τους τις παγκόσμιες ενεργειακές απαιτήσεις αρκεί να δημιουργηθεί απαραίτητη νομοθεσία και να σταματήσει η εκμετάλλευση ορυκτών και πυρηνικών μορφών ενέργειας. 3. Τα Φωτοβολταϊκά δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν σημαντικό κομμάτι της παγκόσμιας ανάγκης για ενέργεια. Θα παραμείνουν μιας μικρής κλίμακας βιομηχανία που θα καλύπτει ανάγκες μόνο ειδικών αγορών όπως διαστημικών δορυφόρων. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 53

55 4. Χρειάζεται καμία επιπλέον έρευνα και ανάπτυξη, αφού η τεχνολογία των φ/β έχει δείξει την τεχνική της ικανότητα να λειτουργεί, οπότε θα έπρεπε να σταματήσουμε όλες τις χρηματοδοτήσεις που την αφορούν και να αφήσουμε τις αγορές να αποφασίσουν αν αξίζει. 5. Τα Φωτοβολταϊκά μολύνουνε όπως όλες οι βιομηχανίες που απαιτούν υψηλά ποσά ενέργειας αλλά με διαφορετικό τύπο τοξικών ρύπων. 6. Τα Φωτοβολταϊκά ποτέ δεν παράγουν όλη την ενέργεια η οποία απαιτήθηκε για την κατασκευή τους, οπότε δημιουργούν μια καθαρή απώλεια ενέργειας. (Antonio Luque & Steven Hegedus, 2003). 3.5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, δηλ. η άμεση μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, όταν αυτό προσπέσει πάνω σε ορισμένου είδους υλικά, ανακαλύφθηκε ήδη από το 1839 από τον Γάλλο φυσικό A.E.Becquerel. Μετά ξεχάστηκε και επανήλθε στη «μόδα» μετά την ανακάλυψη του transistor το 1949, με αποτέλεσμα την κατασκευή της πρώτης Φ/Β κυψέλης (κυττάρου) στις ΗΠΑ το Ένα Φωτοβολταϊκό κύτταρο αποτελείται από δύο στρώματα πολύ καθαρού πυριτίου (Si), το οποίο με επιλεκτική πρόσμειξη αποκτά ιδιότητες ημιαγωγού (πυρίτιο τύπου p, πυρίτιο τύπου n). Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στην επιφάνεια ενός Φωτοβολταϊκού στοιχείου (στην πράξη, στην ένωση των δύο στρωμάτων), μια διαφορά δυναμικού αναπτύσσεται ανάμεσα στην πάνω και κάτω μεριά του στοιχείου. Αν τώρα ενωθούν οι δύο πλευρές μεταξύ τους, ρέει ηλεκτρικό ρεύμα και το στοιχείο παράγει ηλεκτρική ισχύ. Η τάση που παράγεται κυμαίνεται από 0,5-1,2 V, ανάλογα με τον τύπο του Φωτοβολταϊκού στοιχείου. Τα Φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι πολύ λεπτά (~0,3 mm) άρα και πολύ ευαίσθητα, γι αυτό πρέπει να προστατεύονται από τις εξωτερικές επιδράσεις. Τοποθετούνται λοιπόν μέσα σε πλαίσια, που αποτελούνται από σκληρυμένο γυαλί κάτω από το οποίο απλώνονται τα Φωτοβολταϊκά στοιχεία και συνδέονται ηλεκτρονικά μεταξύ τους. Τα Φωτοβολταϊκά στοιχεία παράγουν συνεχή τάση (D.C). Όταν ηλιακή ακτινοβολία προσπέσει σε ένα Φωτοβολταϊκό στοιχείο, ανάλογα με το υλικό και τον τρόπο κατασκευής του, μετατρέπεται ένα 5-16% αυτής σε Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 54

56 ηλεκτρική ενέργεια (με τη σημερινή τεχνολογία. Ήδη υπάρχουν βάσιμες ελπίδες σε νέες έρευνες που γίνονται, ότι σύντομα θα φτάσει το 40%), ενώ το υπόλοιπο μετατρέπεται σε θερμότητα. Το ποσοστό εξαρτάται από την χρησιμοποιούμενη τεχνολογία, η οποία σήμερα είναι κυρίως τριών ειδών: α) Μονοκρυσταλλικά β) Πολυκρυσταλλικά γ) Άμορφα Στον παρακάτω πίνακα βλέπετε την κάθε κατηγορία Φωτοβολταϊκών, την απόδοσή τους και την απαιτούμενη επιφάνεια εγκατάστασης για ισχύ 1 kw. Πίνακας 3.1 Πίνακας Κατηγορίας Φωτοβολταϊκών Να αναφέρουμε επίσης ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν επηρεάζεται από χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες. Κρύα Φωτοβολταϊκά δουλεύουν καλύτερα από τα θερμά δηλ. με ηλιοφάνεια το χειμώνα η απόδοση μπορεί να είναι καλύτερη από το καλοκαίρι. 3.6 ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 55

57 Η ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει τελικά στο φωτοβολταϊκό στοιχείο με την μορφή φωτονίων δεν μπορεί εξ ολοκλήρου να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια αλλά μόνο κάποιο μέρος απο αυτήν. Ετσι λοιπόν ένα μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας προσπίπτει επάνω στο φωτοβολταϊκό στοιχείο και απορροφάται απο αυτό ενω το υπόλοιπο διαχέεται στο περιβάλλον. Έπειτα η ενέργεια που εισχωρεί στον ημιαγωγό, ένα μέρος απο αυτην θα απορροφηθεί δηλαδή εκείνο το μέρος το οποίο και θα αποτελείται απο φωτόνια με ενέργεια μικρότερη απο το ενεργειακό διάκενο του ημιαγωγού. Τα φωτόνια αυτά θα διαπεράσουν το στοιχείο και θα περάσουν στο μεταλλικό ηλεκτρόδιο που καλύπτει την πισω όψη του, με αποτέλεσμα να το θερμαίνει. Αυτος είναι και ο λόγος που αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες κατά την λειτουργία των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Τελος όπως είδαμε απο την λειτουργία του φωτοβολταϊκου φαινομένου το μέρος εκείνο της ακτινοβολίας που είναι ίσο με το ενεργειακό διάκενο συμβάλει για την παραγωγή του φωτοβολταϊκου φαινομένου. Το υπόλοιπο μέρος της ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα. Έτσι λοιπον ενα μικρό μέρος της ηλιακής ενέργειας θα καταφέρει να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. 3.7 ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ Φωτοβολταϊκό στοιχείο ορίζεται η διάταξη εκείνη η οποία και μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν δεχτεί την κατάλληλου μήκους κύματος ακτινοβολία. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο ονομάζεται επίσης και φωτοβολταϊκό κύτταρο ή φωτοβολταϊκή κυψέλη (PV CELL). Σχήμα 3.2 Φωτοβολταϊκό Στοιχείο Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 56

58 H αρχή λειτουργίας του φωτοβολταϊκού στοιχείου βασίζεται στο φωτοβολταϊκο φαινόμενο, που αναφέρθηκε παραπάνω, την εκμετάλλευση δηλαδή της ηλιακής ενέργειας και τη μετατροπή της για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο αποτελεί όπως είδαμε μια δίοδο ημιαγωγικών ενώσεων p-n με τη μορφή επίπεδης πλάκας. Κάθε φωτόνιο της προσπίπτουσας ακτινοβολίας με ενέργεια ίση ή μεγαλύτερη απο το ενεργειακό διάκενο του ημιαγωγού, έχει τη δυνατότητα να απορροφηθεί σε ένα χημικό δεσμό και να ελευθερώσει ένα ηλεκτρόνιο. Έτσι κατά τη διάρκεια της ηλιακής ακτινοβολίας δημιουργείται περίσσεια φορέων. Οι φορείς αυτοί, καθώς κυκλοφορούν στερεό (και εφόσον δεν απανασυνδεθούν με φορείς αντίθετου προσίμου) δέχονται την επίδραση του ενσωματωμένου ηλεκτροστατικού πεδίου της ένωσης p-n. Εξαιτίας αυτού τα ελέυθερα ηλεκτρόνια εκτρέπονται προς το τμήμα τύπου n και οι οπές εκτρέπονται προς το τμήμα p, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια διαφορά δυναμικού ανάμεσα στους ακροδέκτες των δύο τμημάτων της διόδου. Αν στους ακροδέκτες αυτούς συνδεθεί κατάλληλο ηλεκτρικό φορτίο παρατηρείτε ροή ηλεκτρικού ρεύματος και ισχύος απο την φωτοβολταική διάταξη προς το φορτίο. Συμπερασματικά η όλη διάταξη αποτελεί μία πηγή ηλεκτρικού ρεύματος που διατηρείται για όσο χρονικό διάστημα διαρκεί η πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια του φωτοβολταϊκού κυττάρου. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 57

59 3.8 ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Κατηγορίες υλικών Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και η εκμετάλλευση του στηρίζονται στις βασικές ιδιότητες των ημιαγωγών υλικών σε ατομικό επίπεδο. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή. Όταν το φως προσπίπτει σε μια επιφάνεια είτε ανακλάται, είτε την διαπερνά (διαπερατότητα) είτε απορροφάτε από το υλικό της επιφάνειας. Η απορρόφηση του φωτός ουσιαστικά σημαίνει την μετατροπή του σε μια άλλη μορφή ενέργειας (σύμφωνα με την αρχή διατήρησης της ενέργειας) η οποία συνήθως είναι η θερμότητα. Παρόλα αυτά όμως υπάρχουν κάποια υλικά τα οποία έχουν την ιδιότητα να μετατρέπουν την ενέργεια των προσπιπτόντων φωτονίων (πακέτα ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτά τα υλικά είναι οι ημιαγωγοί και σε αυτά οφείλεται επίσης η τεράστια τεχνολογική πρόοδος που έχει συντελευτεί στον τομέα της ηλεκτρονικής και συνεπακόλουθα στον ευρύτερο χώρο της πληροφορικής και των τηλεπικοινωνιών. Γενικότερα τα υλικά στην φύση σε σχέση με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους εμπίπτουν σε τρεις κατηγορίες, τους αγωγούς του ηλεκτρισμού, τους μονωτές και τους ημιαγωγούς. Ένας ημιαγωγός έχει την ιδιότητα να μπορεί να ελεγχθεί η ηλεκτρική του αγωγιμότητα είτε μόνιμα είτε δυναμικά. Ημιαγωγοί Το χαρακτηριστικό στοιχείο ενός ημιαγωγού που το διαφοροποιεί από τα υπόλοιπα υλικά είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων ενός ατόμου που βρίσκεται στην εξωτερική του στοιβάδα (σθένους). Ο περισσότερο γνωστός ημιαγωγός είναι το πυρίτιο (Si) για αυτό και θα επικεντρωθούμε σε αυτό. Το πυρίτιο έχει ατομικό αριθμό 14 και έχει στην εξωτερική του στοιβάδα 4 ηλεκτρόνια. Όλα τα άτομα που έχουν λιγότερα η περισσότερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα (είναι "γενικά" συμπληρωμένη με 8 e) ψάχνουν άλλα άτομα με τα οποία μπορούν να ανταλλάξουν ηλεκτρόνια ή να μοιρασθούν κάποια με σκοπό τελικά να αποκτήσουν συμπληρωμένη εξωτερική στοιβάδα σθένους. Σε αυτήν την τάση οφείλεται και η κρυσταλλική δομή του πυριτίου αφού όταν συνυπάρχουν πολλά άτομα μαζί διατάσσονται με τέτοιο τρόπο ώστε να συνεισφέρουν Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 58

60 ηλεκτρόνια με όλα τα γειτονικά τους άτομα και τελικά με αυτόν τον τρόπο να αποκτούν μια συμπληρωμένη εξωτερική στοιβάδα και κρυσταλλική δομή. Αυτή είναι και η καθοριστική ιδιότητα που έχουν τα κρυσταλλικά υλικά. Στην κρυσταλλική του μορφή όμως το πυρίτιο είναι σταθερό. Δεν έχει ανάγκη ούτε να προσθέσει ούτε να διώξει ηλεκτρόνια κάτι που ουσιαστικά του δίνει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά πολύ κοντά σε αυτά ενός μονωτή αφού δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια για την δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος στο εσωτερικό του. Δημιουργία ηλεκτρικά φορτισμένων ημιαγωγών Τις ημιαγωγές ιδιότητες του το πυρίτιο τις αποκτά με τεχνικό τρόπο. Αυτό πρακτικά γίνεται με την πρόσμειξη με άλλα στοιχεία τα οποία είτε έχουν ένα ηλεκτρόνιο περισσότερο είτε ένα λιγότερο στην στοιβάδα σθένους των. Αυτή η πρόσμειξη τελικά κάνει τον κρύσταλλο δεκτικό είτε σε θετικά φορτία (υλικό τύπου p) είτε σε αρνητικά φορτία (υλικό τύπου n). Για να φτιαχτεί λοιπόν ένας ημιαγωγός τύπου n ή αλλιώς ένας αρνητικά φορτισμένος κρύσταλλος πυριτίου θα πρέπει να γίνει πρόσμειξη ενός υλικού με 5e στην εξωτερική του στοιβάδα όπως για παράδειγμα το Αρσένιο (As). Αντίστοιχα για να δημιουργήσουμε έναν ημιαγωγό τύπου p η αλλιώς θετικά φορτισμένος κρύσταλλος πυριτίου χρειάζεται να γίνει πρόσμειξη στον κρύσταλλο κάποιου υλικού όπως το βόριο (Β) που έχει 3e στην εξωτερική του στοιβάδα. Δημιουργία της επαφής (του ηλεκτρικού πεδίου) Εάν φέρουμε σε επαφή δύο κομμάτια πυριτίου τύπου n και τύπου p το ένα απέναντιαπό το άλλο δημιουργείται μια δίοδος η αλλιώς ένα ηλεκτρικό πεδίο στην επαφή των δύο υλικών το οποίο επιτρέπει την κίνηση ηλεκτρονίων προς μια κατεύθυνση μόνο. Σχήμα 3.3 Δημιουργία Ηλεκτρικού Πεδίου Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 59

61 Τα επιπλέον ηλεκτρόνια της επαφής n έλκονται από τις «οπές» τις επαφής p. Αυτό το ζευγάρι των δύο υλικών είναι το δομικό στοιχείο του φωτοβολταϊκού κελιού και η βάση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Η επίδραση της Ηλιακής ακτινοβολίας Η ηλιακή ακτινοβολία έρχεται με την μορφή πακέτων ενέργειας ή φωτονίων. Τα φωτόνια όταν προσπίπτουν σε μια διάταξη γωτοβολταϊκού κελιού περνούν αδιατάραχτα την επαφή τύπου n και χτυπούν τα άτομα της περιοχής τύπου p. Τα ηλεκτρόνια της περιοχής τύπου p αρχίζουν και κινούνται μεταξύ των οπών ώσπου τελικά φτάνουν στην περιοχή της διόδου όπου και έλκονται πλέον από το θετικό πεδίο της εκεί περιοχής. Αφού ξεπεράσουν το ενεργειακό χάσμα αυτής της περιοχής μετά είναι αδύνατον να επιστρέψουν. Στο κομμάτι της επαφής n πλέον έχουμε μια περίσσεια ηλεκτρονίων που μπορούμε να εκμεταλλευτούμε. Αυτή η περίσσεια των ηλεκτρονίων μπορεί να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα εάν τοποθετήσουμε μια διάταξη όπως ένας μεταλλικός αγωγός στο πάνω μέρος της επαφής n και στο κάτω της επαφής p και ένα φορτίο ενδιάμεσα με τέτοιο τρόπο ώστε να κλείσει ένας αγώγιμος δρόμος για το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται. Αυτή είναι απλοποιημένα η γενική αρχή λειτουργίας του φωτοβολταϊκού φαινόμενου. Περιορισμοί στη φωτοβολταϊκή απόδοση Γιατί όμως δεν μπορούμε να εκμεταλλευτούμε όλη την προσπίπτουσα ηλιακή ενέργεια; Το κάθε ημιαγωγό υλικό αντιδρά σε διαφορετικά μήκη κύματος της ακτινοβολίας. Κάποια υλικά αντιδρούν σε ευρύτερα φάσματα ακτινοβολίας από κάποια άλλα. Έτσι ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιούμε μπορούμε να εκμεταλλευτούμε μόνο εκείνο το φάσμα της ακτινοβολίας που αντιδρά με το Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 60

62 συγκεκριμένο υλικό. Το ποσοστό της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται σε σχέση με την προσπίπτουσα ηλιακή ενέργεια συμβολίζει τον συντελεστή απόδοσης του υλικού. Οι δύο βασικοί παράγοντες για την απόδοση ενός φωτοβολταϊκού υλικού είναι το ενεργειακό χάσμα του υλικού και ο συντελεστής μετατροπής. 3.9 ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία διακρίνονται σε τρεις κυρίως κατηγορίες, ανάλογα με το υλικό παρασκευής, τη δομή του βασικού υλικού καθώς και τον τρόπο παρασκευής. Έτσι, έχουμε την παρακάτω κατηγοριοποίηση: Α. Τύποι φωτοβολταϊκών στοιχείων πυριτίου μεγάλου πάχους 1) Φωτοβολταϊκά στοιχεία μονοκρυσταλλικού πυριτίου (sc-si). Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί από ένα κυλινδρικό κρύσταλλο πυριτίου. Αποτελούν τα πιο αποδοτικά φωτοβολταϊκά με αποδόσεις της τάξεως του 15%, το πάχος τους είναι γύρω στα 0,3mm. Η κατασκευή τους όμως είναι πιο πολύπλοκη γιατί απαιτεί την κατασκευής του μονοκρυσταλλικού πυριτίου με αποτέλεσμα το υψηλότερο κόστος κατασκευής Το μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία χαρακτηρίζονται από το πλεονέκτημα της καλύτερης σχέση απόδοσης/επιφάνειας ή "ενεργειακής πυκνότητας. Βασικές τεχνολογίες παραγωγής μονοκρυσταλλικών φωτοβολταϊκών είναι η μέθοδος CZ (Czochralski) και η μέθοδος FZ (float zone). Αμφότερες βασίζονται στην ανάπτυξη ράβδου πυριτίου. Το μονοκρυσταλλικό φωτοβολταϊκό με την υψηλότερη απόδοση στο εμπόριο σήμερα, έχει απόδοση πλαισίου 18,5%. Φωτοβολταϊκό στοιχείο μονοκρυσταλλικού πυριτίου 2) Φωτοβολταϊκά στοιχεία πολυκρυσταλλικού πυριτίου (mc-si) Τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά κατασκευάζονται από ράβδους λιωμένου και επανακρυσταλλομένου πυριτίου. Για την παραγωγή τους οι ράβδοι του πυριτίου κόβονται σε λεπτά τμήματα από τα οποία κατασκευάζεται η κυωέλη του φωτοβολταϊκού. Η διαδικασία κατασκευής τους είναι απλούστερη από εκείνη των μονοκρυσταλλικών φωτοβολταϊκών με αποτέλεσμα το φθηνότερο κόστος παραγωγής. Παρουσιάζουν όμως σε γενικές γραμμές μικρότερη απόδοση της τάξεως του 12%. Βασικότερες τεχνολογίες παραγωγής είναι: η μέθοδος απ' ευθείας Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 61

63 στερεοποίησης DS (directional solidification), η ανάπτυξη λιωμένου πυριτίου ("χύτευση"), και η ηλεκτρομαγνητική χύτευση EMC. Φωτοβολταϊκό στοιχείο πολυκρυσταλλικού πυριτίου 3) Φωτοβολταϊκά στοιχεία ταινίας πυριτίου (Ribbon-Si) Τα φωτοβολταϊκά αυτής της κατηγορίας αποτελούνται από ένα λεπτό στρώμα πυριτίου που έχει εναποτεθεί ομοιόμορφα σε κατάλληλο υπόβαθρο. Σαν υπόβαθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μεγάλη γκάμα υλικών από δύσκαμπτα μέχρι ελαστικά με αποτέλεσμα να βρίσκει μεγαλύτερο εύρος εφαρμογών, ιδιαίτερα σε καμπύλες ή εύκαμπτες επιφάνειες. Ενώ το άμορφο πυρίτιο παρουσιάζει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην απορρόφηση του φωτός, εντούτοις η φωτοβολταϊκή απόδοση του είναι του μικρότερη των κρυσταλλικών, περίπου 6%. Το φθηνό όμως κόστος κατασκευής τους τα κάνει ιδανικά σε εφαρμογές όπου δεν απαιτείται υψηλή απόδοση. Φωτοβολταϊκό στοιχείο ταινίας πυριτίου Β. Φωτοβολταικα υλικά λεπτών επιστρώσεων, (thin film) 1) Δισεληνοϊνδιούχος χαλκός (CuInSe2 ή CIS, με προσθήκη γάλλιου CIGS). Ο Δισεληνοϊνδιούχος Χαλκός έχει εξαιρετική απορροφητικότητα στο προσπίπτων φως αλλά παρόλα αυτά η απόδοση του με τις σύγχρονες τεχνικές κυμαίνεται στο 11% (πλαίσιο). Εργαστηριακά έγινε εφικτή απόδοση στο επίπεδο του 18,8% η οποία είναι και η μεγαλύτερη που έχει επιτευχθεί μεταξύ των φωτοβολταϊκών τεχνολογιών λεπτής επιστρώσεως. Με την πρόσμιξη γάλλιου η απόδοση του μπορεί να αυξηθεί ακόμα περισσότερο CIGS. Το πρόβλημα που υπάρχει είναι ότι το ίνδιο υπάρχει σε περιορισμένες ποσότητες στην φύση. Στα επόμενα χρόνια πάντως αναμένεται το κόστος του να είναι αρκετά χαμηλότερο. Φωτοβολταϊκό στοιχείο τύπου CIS 2) Φωτοβολταϊκά στοιχεία άμορφου πυριτίου (Amorphous ή Thin film Silicon, a-si) Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία αυτά, έχουν αισθητά χαμηλότερες αποδόσεις σε σχέση με τις δύο προηγούμενες κατηγορίες. Πρόκειται για ταινίες λεπτών επιστρώσεων οι οποίες παράγονται με την εναπόθεση ημιαγωγού υλικού (πυρίτιο στην περίπτωση μας) πάνω σε υπόστρωμα υποστήριξης, χαμηλού κόστους όπως γυαλί ή αλουμίνιο. Έτσι και λόγω της μικρότερης ποσότητας πυριτίου που χρησιμοποιείται η τιμή τους είναι γενικότερα αρκετά χαμηλότερη. Ο χαρακτηρισμός άμορφο φωτοβολταϊκό προέρχεται από τον τυχαίο τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα τα άτομα του Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 62

64 πυριτίου. Οι επιδόσεις που επιτυγχάνονται με χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκά thin films πυριτίου κυμαίνονται για το πλαίσιο από 6 έως 8% ενώ στο εργαστήριο έχουν επιτευχθεί αποδόσεις ακόμα και 14%. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα για το φωτοβολταϊκό στοιχείο a-si είναι το γεγονός ότι δεν επηρεάζεται πολύ από τις υψηλές θερμοκρασίες. Επίσης, πλεονεκτεί στην αξιοποίηση της απόδοσης του σε σχέση με τα κρυσταλλικά ΦΒ, όταν υπάρχει διάχυτη ακτινοβολία (συννεφιά). Το μειονέκτημα των άμορφων πλαισίων είναι η χαμηλή τους ενεργειακή πυκνότητα κάτι που σημαίνει ότι για να παράγουμε την ίδια ενέργεια χρειαζόμαστε σχεδόν διπλάσια επιφάνεια σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Επίσης υπάρχουν αμφιβολίες όσων αφορά την διάρκεια ζωής των άμορφων πλαισίων μιας και δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις αφού η τεχνολογία είναι σχετικά καινούρια. Παρόλα αυτά οι κατασκευαστές πλέον δίνουν εγγυήσεις απόδοσης 20 ετών. Το πάχος του πυριτίου είναι περίπου 0,0001mm ενώ το υπόστρωμα μπορεί να είναι από 1 έως 3mm. Φωτοβολταϊκό στοιχείο άμορφου πυριτίου 3) Τελουριούχο Kάδμιο (CdTe). Το Τελουριούχο Κάδμιο έχει ενεργειακό χάσμα γύρω στο 1eV το οποίο είναι πολύ κοντά στο ηλιακό φάσμα κάτι που του δίνει σοβαρά πλεονεκτήματα όπως την δυνατότητα να απορροφά το 99% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Οι σύγχρονες τεχνικές όμως μας προσφέρουν αποδόσεις πλαισίου γύρω στο 6-8%. Στο εργαστήριο η απόδοση στα φωτοβολταϊκά στοιχεία έχει φθάσει το 16%. Μελλοντικά αναμένεται το κόστος του να πέσει αρκετά. Τροχοπέδη για την χρήση του αποτελεί το γεγονός ότι το κάδμιο σύμφωνα με κάποιες έρευνες είναι καρκινογόνο με αποτέλεσμα να προβληματίζει το ενδεχόμενο της εκτεταμένης χρήσης του. Επίσης προβληματίζει ή έλλειψη του Τελούριου. Σημαντικότερη χρήση του είναι ή ενθυλάκωση του στο γυαλί ως δομικό υλικό, κατάλληλο για ενσωμάτωση στα κτίρια (BIPV Building Integrated Photovoltaic). Φωτοβολταϊκό στοιχείο τύπου CdTe 4) Αρσενικούχο Γάλλιο (GaAs). Το Γάλλιο είναι ένα παραπροϊόν της ρευστοποίησης άλλων μετάλλων όπως το αλουμίνιο και ο ψευδάργυρος. Είναι πιο σπάνιο ακόμα και από τον χρυσό. Το Αρσένιο δεν είναι σπάνιο άλλα έχει το μειονέκτημα ότι είναι δηλητηριώδες. Το Αρσενικούχο γάλλιο έχει ενεργειακό χάσμα 1,43eV που είναι ιδανικό για την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας. Η απόδοσή του στην μορφή πολλαπλών συνενώσεων (multijunction) είναι η υψηλότερη που έχει επιτευχθεί και αγγίζει το 29%. Επίσης τα φωτοβολταϊκά στοιχεία Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 63

65 GaAs είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες γεγονός που επιβάλλει σχεδόν την χρήση τους σε εφαρμογές ηλιακών συγκεντρωτικών συστημάτων (solar concentrators). Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία GaAs έχουν το πλεονέκτημα ότι αντέχουν σε πολύ υψηλές ποσότητες ηλιακής ακτινοβολίας, για αυτό αλλά και λόγω της πολύ υψηλής απόδοσης του ενδείκνυται για διαστημικές εφαρμογές. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι το υπερβολικό κόστος του μονοκρυσταλλικού GaAs υποστρώματος. Φωτοβολταϊκό στοιχείο Αρσενικού Γαλλίου Γ. Πολυστρωματικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Μια άλλη κατηγορία είναι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία που αποτελούνται από στρώσεις υλικών διαφόρων τεχνολογιών. - HIT (Heterojunction with Intrinsic Thinlayer). Τα ποιο γνωστά εμπορικά πολυστρωματικά φωτοβολταϊκά στοιχεία αποτελούνται από δύο στρώσεις άμορφου πυριτίου (πάνω και κάτω) ενώ ενδιάμεσα υπάρχει μια στρώση μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι ο υψηλός βαθμός απόδοσης του πλαισίου που φτάνει σε εμπορικές εφαρμογές στο 17,2% και το οποίο σημαίνει ότι χρειαζόμαστε μικρότερη επιφάνεια για να έχουμε την ίδια εγκατεστημένη ισχύ. Τα αντίστοιχα φωτοβολταϊκά στοιχεία έχουν απόδοση 19,7%. Άλλα πλεονεκτήματα για τα πολυστρωματικά φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι η υψηλή τους απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες αλλά και η μεγάλη τους απόδοση στην διαχεόμενη ακτινοβολία. Φυσικά, αφού τα φωτοβολταϊκά αυτά έχουν τα παραπάνω πλεονεκτήματα, είναι ακριβότερα σε σχέση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά πλαίσια. Δ. Άλλες Τεχνολογίες Η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς και διάφορα εργαστήρια στον κόσμο παρουσιάζουν νέες πατέντες. Κάποιες από τις τεχνολογίες στα φωτοβολταϊκά στοιχεία που φαίνεται να ξεχωρίζουν και μελλοντικά πιθανώς να γίνει ευρεία η χρήση τους είναι: -Νανοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία πυριτίου (nc-si) -Οργανικά/Πολυμερή στοιχεία 3.10 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Μια τυπική φωτοβολταϊκή κυψέλη πυριτίου αποτελείται από ένα λεπτότατο στρώμα πυριτίου βαπτισμένο σε φώσφορο (τύπος Ν) πάνω σε ένα πιο παχύ στρώμα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 64

66 πυριτίου, βαπτισμένο σε βόριο (τύπος Ρ). Κοντά στην κορυφή της κυψέλης όπου αυτά τα δύο υλικά εφάπτονται, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πεδίο. Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στην επιφάνεια της κυψέλης, αυτό το ηλεκτρικό πεδίο παρέχει ορμή και κατεύθυνση σε ηλεκτρόνια που διεγείρονται από το φως, με αποτέλεσμα τη ροή ρεύματος όταν η κυψέλη είναι συνδεδεμένη σε ηλεκτρικό φορτίο. Σχήμα 3.3 Φωτοβολταϊκή κυψέλη Ασχέτως μεγέθους, μια τυπική φωτοβολταϊκή κυψέλη παράγει περίπου 0,5-0,6V συνεχούς ρεύματος σε συνθήκες μηδενικού φορτίου και ανοικτού κυκλώματος. Η ποσότητα ρεύματος που παράγει η κυψέλη εξαρτάται από την αποτελεσματικότητάς της και το μέγεθός της και είναι ανάλογη με την ένταση του ηλιακού φωτός που τη χτυπάει. Για παράδειγμα, κάτω από έντονο ηλιακό φως, μια τυπική PV κυψέλη με επιφάνεια 160cm 2 παράγει περίπου 2W μέγιστη ισχύ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ Οι φωτοβολταϊκές κυψέλες συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα σε κυκλώματα για την παραγωγή μεγαλύτερης τάσης και ισχύος. Οι φωτοβολταϊκές μονάδες αποτελούνται από κυψέλες σφραγισμένες σε προστατευτικό έλασμα (module) και είναι η θεμελιώδης δομική μονάδα των συστημάτων PV. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ περιέχουν μία ή περισσότερες μονάδες καλωδιωμένες και έτοιμες για εγκατάσταση. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 65

67 Μια φωτοβολταϊκή συστοιχία είναι μία πλήρης μονάδα παραγωγής ρεύματος που μπορεί να περιέχει οποιονδήποτε αριθμό από πάνελ. Σχήμα 3.5 Φωτοβολταϊκές κυψέλες, modules, panels και συστοιχίες Η ισχύς των φωτοβολταϊκών συστοιχιών εκτιμάται κάτω από κανονικές συνθήκες. Σαν κανονικές συνθήκες ορίζουμε τη λειτουργία μιάς κυψέλης σε θερμοκρασία 25 o C και σε συγκεκριμένη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας και πυκνότητας αέρα. Επειδή αυτές οι συνθήκες δεν αντιπροσωπεύουν το σύνηθες περιβάλλον λειτουργίας μιάς κυψέλης, η πραγματική απόδοση είναι συνήθως 85 ως 90 % της ονομαστικής. Τα σημερινά φωτοβολταϊκά είναι εξαιρετικά ασφαλή και αξιόπιστα προϊόντα, με πολύ χαμηλά ποσοστά βλαβών και μέσο όρο ζωής τα 20 με 30 χρόνια. Οι περισσότεροι μεγάλοι κατασκευαστές προσφέρουν εγγύηση 20 ή περισσότερα χρόνια, στα οποία οι κυψέλες θα διατηρήσουν ένα υψηλό ποσοστό της ονομαστικής τους ισχύος ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΕΝΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Με απλά λόγια, τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι παρόμοια με οποιαδήποτε άλλα συστήματα παραγωγής ενέργειας, απλά ο εξοπλισμός διαφέρει. _στόσο, οι αρχές λειτουργίας και διασύνδεσης με άλλα ηλεκτρικά συστήματα παραμένουν οι ίδιες. Παρόλο που μια μονάδα PV παράγει ρεύμα όταν εκτίθεται σε ηλιακό φως, μια σειρά από άλλα στοιχεία είναι απαραίτητα ώστε να γίνουν σωστά ο έλεγχος, η Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 66

68 μετατροπή, η διανομή και η αποθήκευση της ενέργειας που παράγεται από τη μονάδα. Αναλόγως με τις λειτουργικές απαιτήσεις του συστήματος, τα απαραίτητα συστατικά του μπορεί να περιέχουν μετατροπείς D.C. - A.C. (συνεχούς/εναλλασσόμενου), συστοιχία μπαταριών, ρυθμιστές συστήματος και μπαταρίας, βοηθητικές πηγές ενέργειας κ.ο.κ. Επιπλέον μπορεί να είναι απαραίτητες μονάδες για την ασφάλεια του συστήματος όπως ειδική καλωδίωση, προστασία από υπερβολική τάση και άλλος εξοπλισμός επεξεργασίας ρεύματος. Το σχήμα 3.6 δείχνει ένα βασικό διάγραμμα ενός φωτοβολταϊκού συστήματος και τη σχέση των ξεχωριστών μονάδων. Σχήμα 3.6 Τα κυριότερα μέρη ενός Φωτοβολταϊκού συστήματος Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 67

69 Φωτοβολταϊκά συστήματα με χρήση μπαταρίας; Οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται συχνά σε φωτοβολταϊκά συστήματα με σκοπό την αποθήκευση της ενέργειας που παράγεται την ημέρα, ώστε να παρέχουν ενέργεια στα ηλεκτρικά φορτία κατά τη διάρκεια της νύχτας και σε περιόδους συννεφιάς. Άλλοι λόγοι περιλαμβάνουν τη λειτουργία της φωτοβολταϊκής συστοιχίας στην μέγιστή της ισχύ, την παροχή σταθερών τάσεων στα ηλεκτρικά φορτία και την παροχή σταθερών ρευμάτων στους μετατροπείς. Στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής φόρτισης σε τέτοια συστήματα ώστε να προστατεύεται η μπαταρία από υπερφόρτιση και πλήρη εκφόρτιση (σχήμα 3.7) ΤΥΠΟΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Κατηγοριοποίηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων Τα φωτοβολταϊκά συστήματα γενικά κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τις λειτουργικές απαιτήσεις τους, τη διαμόρφωση των συστατικών τους μονάδων και τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται σε άλλες πηγές ενέργειας και ηλεκτρικά φορτία. Οι δύο βασικές κατηγορίες είναι τα συνδεόμενα στο δίκτυο ρεύματος της Δ.Ε.Η. και τα ανεξάρτητα συστήματα. Τα συστήματα PV μπορούν να παρέχουν συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα, να λειτουργούν διασυνδεδεμένα ή ανεξάρτητα από το δίκτυο παροχής ρεύματος της Δ.Ε.Η. και να συνδέονται με άλλες ενεργειακές πηγές και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.τα συνδεόμενα στο δίκτυο συστήματα είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν παράλληλα και διασυνδεδεμένα με το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Το βασικό συστατικό ενός τέτοιο συστήματος είναι ο μετατροπέας. Η μονάδα αυτή μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (D.C.) που παράγεται από το σύστημα σε εναλλασσόμενο ρεύμα (A.C.) με προδιαγραφές ίδιες με αυτές του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της Δ.Ε.Η. Το φωτοβολταϊκό σύστημα συνδέεται με το δίκτυο με ένα ειδικό τρόπο, και παρέχει ενέργεια για την τροφοδότηση των ηλεκτρικών φορτίων, μειώνοντας ή μηδενίζοντας έτσι την ενέργεια που χρειάζεται να αντλούμε από το δίκτυο της Δ.Ε.Η. Τη νύχτα και σε περιόδους που τα ηλεκτρικά φορτία είναι μεγαλύτερα από την ισχύ που παράγει το σύστημα, αντλείται ισχύς από το δίκτυο της Δ.Ε.Η. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 68

70 Σχήμα 3.7 Διάγραμμα φωτοβολταϊκού συστήματος συνδεδεμένο με το δίκτυο της Δ.Ε.Η ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τα ανεξάρτητα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν ανεξάρτητα από το δίκτυο παροχής ρεύματος της Δ.Ε.Η. και είναι γενικά κατασκευασμένα ώστε να τροφοδοτούν φορτία συνεχούς ή εναλλασσόμενου ρεύματος. Αυτοί οι τύποι συστημάτων μπορεί να τροφοδοτούνται μόνο από μια συστοιχία φωτοβολταϊκών ή μπορεί να χρησιμοποιούν τον άνεμο ή ηλεκτρογεννήτριες σαν βοηθητική πηγή ενέργειας, οπότε και ονομάζονται Υβριδικά Φωτοβολταϊκά συστήματα. Ο πιο απλός τύπος ανεξάρτητου συστήματος είναι τα συστήματα άμεσης ζεύξης, όπου το συνεχές ρεύμα της εξόδου του φωτοβολταϊκού οδηγείται απευθείας σε ένα φορτίο συνεχούς ρεύματος (σχήμα 3.8). Επειδή δεν υπάρχει αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας στα συστήματα αυτά, το φορτίο λειτουργεί μόνο κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας, κάνοντας το σύστημα αυτό ιδανικό για εφαρμογές όπως ανεμιστήρες εξαερισμού, αντλίες νερού, και μικρούς κυκλοφορητές για ηλιακούς θερμοσίφωνες. Το ακριβές ταίριασμα της ωμικής αντίστασης του ηλεκτρικού φορτίου με την μέγιστη ισχύ εξόδου της φωτοβολταϊκής συστοιχίας είναι ένα κρίσιμο βήμα στο σχεδιασμό συστημάτων άμεσης ζεύξης με ικανοποιητική απόδοση. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 69

71 Σχήμα 3.8 Διάγραμμα συνεχούς ζεύξης Σε πολλά ανεξάρτητα φωτοβολταϊκά συστήματα, χρησιμοποιούνται μπαταρίες για αποθήκευση ενέργειας. Το σχήμα 3.7 δείχνει ένα διάγραμμα ενός τυπικού ανεξάρτητου συστήματος με μπαταρίες, το οποίο τροφοδοτεί φορτία συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Σχήμα 3.9 Ανεξάρτητο φωτοβολταϊκό σύστημα με αποθήκευση σε μπαταρία η οποία τροφοδοτεί καταναλωτές συνεχούς και εναλλασσομένου ρεύματος Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 70

72 Σχήμα 3.10 Διάγραμμα φωτοβολταϊκού συστήματος συνδεδεμένο με το δίκτυο της ΔΕΗ με δυνατότητα τροφοδοσίας κρίσιμων μονάδων Το σχήμα 3.10 δείχνει πώς ένα φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί σαν διασυνδεμένο στο δίκτυο και επίσης να τροφοδοτεί κρίσιμα φορτία/ καταναλωτές όταν το δίκτυο απενεργοποιηθεί ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Με την εφαρμογή των νεών μέτρων επιχορήγησης της παραγόμενης kwh από Φωτοβολταϊκά η απάντηση είναι ότι συμφέρει για Φωτοβολταϊκά συστήματα οικιακής χρήσης λίγων kw p ως και για μεγάλες Φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις αρκετών MW p! Μετά από 6-7 έτη η επένδυση αποσβένεται και συσσωρεύει κέρδη από την πώληση της kwh στο δίκτυο της Δ.Ε.Η. (20 χρόνια εγγυημένη τιμή πώλησης 0,4-0,5 /kwh αντί των 0,07 της τιμής αγοράς). Σχήμα 3.11 Διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά συστήματα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 71

73 Ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρισμού με φωτοβολταϊκά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με το δίκτυο της Δ.Ε.Η. (διασυνδεδεμένο σύστημα). Στην περίπτωση αυτή, πουλάει κανείς το ηλιακό ρεύμα στη Δ.Ε.Η. έναντι μιας ορισμένης από το νόμο τιμής και συνεχίζει να αγοράζει ρεύμα από τη Δ.Ε.Η. όπως και σήμερα. Έχει δηλαδή ένα διπλό μετρητή για την καταμέτρηση της εισερχόμενης και εξερχόμενης ενέργειας. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 72

74 Σχήμα 3.12 Διασυνδεδεμένο σύστημα ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Σχήμα 3.13 Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα Εναλλακτικά, μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση μπορεί να αποτελεί ένα αυτόνομο σύστημα που να καλύπτει το σύνολο των ενεργειακών αναγκών ενός Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 73

75 κτιρίου ή μιας επαγγελματικής χρήσης. Για τη συνεχή εξυπηρέτηση του καταναλωτή, η εγκατάσταση θα πρέπει να περιλαμβάνει και μια μονάδα αποθήκευσης (μπαταρίες) και διαχείρισης της ενέργειας. Σχήμα 3.14 Αυτόνομο σύστημα Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα φωτοβολταϊκά χρησιμοποιούνται για παροχή ηλεκτρικής ενέργειας εφεδρείας (δηλαδή ως συστήματα αδιάλειπτης παροχής - UPS). Στην περίπτωση αυτή, το σύστημα είναι μεν διασυνδεδεμένο με τη Δ.Ε.Η., αλλά διαθέτει και μπαταρίες (συν όλα τα απαραίτητα ηλεκτρονικά) για να αναλαμβάνει την κάλυψη των αναγκών σε περίπτωση διακοπής του ρεύματος και για όσο διαρκεί αυτή. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον ήλιο είναι εξαιρετικά προβλέψιμη. Αυτό που ενδιαφέρει, είναι πόσες κιλοβατώρες θα μας δώσει το σύστημά μας σε ετήσια βάση. Σε γενικές γραμμές, ένα φωτοβολταϊκό σύστημα στην Ελλάδα παράγει κατά μέσο όρο ετησίως περί τις 1300kWh ανά εγκατεστημένο kw (kwh/έτος/kw). Προφανώς στις νότιες και πιο ηλιόλουστες περιοχές της χώρας ένα φωτοβολταϊκό παράγει περισσότερο ηλιακό ηλεκτρισμό απ' ότι στις βόρειες. Ενδεικτικά αναφέρουμε πως ένα φωτοβολταϊκό σύστημα στην Αθήνα αποδίδει kwh/έτος/kw, στη Θεσσαλονίκη kwh/έτος/kw και στην Κρήτη ή στη Ρόδο kwh/έτος/kw. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 74

76 Σχήμα 3.15 Χάρτης παραγωγής ηλεκτρισμού της Ελλάδας 3.11 ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Όταν τα φωτοβολταϊκά εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία, μετατρέπουν ένα 5-17% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Το πόσο ακριβώς είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από την τεχνολογία που χρησιμοποιούμε. Υπάρχουν π.χ. τα λεγόμενα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, και τα άμορφα. Τα τελευταία έχουν χαμηλότερη απόδοση είναι όμως σημαντικά φθηνότερα. Η επιλογή του είδους των φωτοβολταϊκών είναι συνάρτηση των αναγκών σας, του διαθέσιμου χώρου ή ακόμα και της οικονομικής σας ευχέρειας. Όλα τα φωτοβολταϊκά πάντως μοιράζονται τα παρακάτω πλεονεκτήματα: μηδενική ρύπανση αθόρυβη λειτουργία αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής (που φθάνει τα 30 χρόνια) απεξάρτηση από την τροφοδοσία καυσίμων για τις απομακρυσμένες περιοχές δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με τις ανάγκες Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 75

77 ελάχιστη συντήρηση. Τα φωτοβολταϊκά συνεπάγονται σημαντικά οφέλη για το περιβάλλον και την κοινωνία. Οφέλη για τον καταναλωτή, για τις αγορές ενέργειας και για τη βιώσιμη ανάπτυξη. Τα φωτοβολταϊκά είναι μία από τις πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες της νέας εποχής που ανατέλλει στο χώρο της ενέργειας. Μιας νέας εποχής που θα χαρακτηρίζεται ολοένα και περισσότερο από τις μικρές αποκεντρωμένες εφαρμογές σε ένα περιβάλλον απελευθερωμένης αγοράς. Τα μικρά, ευέλικτα συστήματα που μπορούν να εφαρμοστούν σε επίπεδο κατοικίας, εμπορικού κτιρίου ή μικρού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής (όπως π.χ. τα φωτοβολταϊκά, τα μικρά συστήματα συμπαραγωγής, οι μικροτουρμπίνες και οι κυψέλες καυσίμου) αναμένεται να κατακτήσουν ένα σημαντικόμερίδιο της ενεργειακής αγοράς στα χρόνια που έρχονται. Ένα επιπλέον κοινό αυτώντων νέων τεχνολογιών είναι η φιλικότητά τους προς το περιβάλλον. Η ηλιακή ενέργεια είναι μια καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή. Η ηλιακή ακτινοβολία δεν ελέγχεται από κανέναν και αποτελεί ένα ανεξάντλητο εγχώριο ενεργειακό πόρο, που παρέχει ανεξαρτησία, προβλεψιμότητα και ασφάλεια στην ενεργειακή τροφοδοσία. Τα φωτοβολταϊκά είναι λειτουργικά καθώς προσφέρουν επεκτασιμότητα της ισχύος τους και δυνατότητα αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας (στο δίκτυο ή σε συσσωρρευτές) αναιρώντας έτσι το μειονέκτημα της ασυνεχούς παραγωγής ενέργειας. Δίνοντας τον απόλυτο έλεγχο στον καταναλωτή, και άμεση πρόσβαση στα στοιχεία που αφορούν την παραγόμενη και καταναλισκόμενη ενέργεια, τον καθιστούν πιο προσεκτικό στον τρόπο που καταναλώνει την ενέργεια και συμβάλλουν έτσι στην ορθολογική χρήση και εξοικονόμηση της ενέργειας. Η εμπειρία της Δανίας π.χ. έδειξε μείωση της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρισμού από χρήστες φωτοβολταϊκών, της τάξης του 5-10%. Για τις επιχειρήσεις παραγωγής ηλεκτρισμού, υπάρχουν ευδιάκριτα τεχνικά και εμπορικά πλεονεκτήματα από την εγκατάσταση μικρών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Όσο περισσότερα συστήματα παραγωγής ενέργειας εγκατασταθούν και συνδεθούν με το δίκτυο ηλεκτροδότησης, τόσο περισσότερα είναι τα οφέλη για τις επιχειρήσεις, όπως π.χ. η βελτίωση της ποιότητας της ηλεκτρικής ισχύος, η σταθερότητα της ηλεκτρικής τάσης και η μείωση των επενδύσεων για νέες γραμμές μεταφοράς. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 76

78 Η βαθμιαία αύξηση των μικρών ηλεκτροπαραγωγών μπορεί να καλύψει αποτελεσματικά τη διαρκή αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία σε διαφορετική περίπτωση θα έπρεπε να καλυφθεί με μεγάλες επενδύσεις για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Η παραγωγή ηλεκτρισμού από μικρούς παραγωγούς μπορεί να περιορίσει επίσης την ανάγκη επενδύσεων σε νέες γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Το κόστος μιας νέας γραμμής μεταφοράς είναι πολύ υψηλό, αν λάβουμε υπόψη μας πέρα από τον τεχνολογικό εξοπλισμό και θέματα που σχετίζονται με την εξάντληση των φυσικών πόρων και τις αλλαγές στις χρήσεις γης. Οι διάφοροι μικροί παραγωγοί "πράσινης" ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούν ιδανική λύση για τη μελλοντική παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στις περιπτώσεις όπου αμφισβητείται η ασφάλεια της παροχής. Η τοπική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν δοκιμάζεται από δαπανηρές ενεργειακές απώλειες που αντιμετωπίζει το ηλεκτρικό δίκτυο (απώλειες, οι οποίες στην Ελλάδα ανέρχονται σε 12% κατά μέσο όρο). Από την άλλη, η μέγιστη παραγωγή ηλιακού ηλεκτρισμού συμπίπτει χρονικά με τις ημερήσιες αιχμές της ζήτησης (ιδίως τους καλοκαιρινούς μήνες), βοηθώντας έτσι στην εξομάλυνση των αιχμών φορτίου και στη μείωση του συνολικού κόστους της ηλεκτροπαραγωγής, δεδομένου ότι η κάλυψη αυτών των αιχμών είναι ιδιαίτερα δαπανηρή. Τα φωτοβολταϊκά, εκτός από καθαρή ενέργεια, παρέχουν ακόμη προσέλκυση πελατών και αξιοπιστία σε ένα απελευθερωμένο περιβάλλον. Σε ένα υψηλά ανταγωνιστικό περιβάλλον, οι επιχειρήσεις παραγωγής ηλεκτρισμού χρειάζονται κίνητρα για να προσελκύσουν και να διατηρήσουν τους πελάτες τους. Τα προγράμματα καθαρής ενέργειας μπορούν να είναι ελκυστικά σε αρκετά μεγάλο αριθμό καταναλωτών που ενδιαφέρονται γενικά για το περιβάλλον και ειδικότερα για τις κλιματικές αλλαγές. Σήμερα οι καταναλωτές στις απελευθερωμένες ενεργειακές αγορές δεν αγοράζουν απλά τη φθηνότερη ηλεκτρική ενέργεια, καθώς υπάρχει πλέον θέμα τόσο ποιότητας όσο και υπηρεσιών. Όσον αφορά στην ποιότητα του ηλεκτρισμού, τα θέματα είναι ξεκάθαρα: η ενέργεια που χρησιμοποιώ προέρχεται από θερμοηλεκτρικό σταθμό που χρησιμοποιεί ορυκτά καύσιμα και καταστρέφει το περιβάλλον, ενώ μπορεί να προέλθει από μια μονάδα που δεν ρυπαίνει το περιβάλλον; Ποιά ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να αγοράσω; Μπορώ, τουλάχιστον, να αγοράσω μικρές ποσότητες καθαρής ενέργειας για να ενθαρρύνω τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Αυτά Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 77

79 αποτελούν θέματα που απασχολούν οπωσδήποτε τις "έξυπνες" επιχειρήσεις παραγωγής ενέργειας. Η επιχείρηση που αποδέχεται τα φωτοβολταϊκά συστήματα θα προσελκύσει πελάτες- παραγωγούς που θα χρησιμοποιούν φωτοβολταϊκά και θα πωλούν στη συνέχεια σε αυτή καθαρή ενέργεια. Σε ένα περιβάλλον απελευθερωμένης αγοράς, τέτοιοι πελάτες- παραγωγοί μπορεί να βρίσκονται οπουδήποτε. Τα φωτοβολταϊκά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά παρέχοντας τη δυνατότητα για καινοτόμους αρχιτεκτονικούς σχεδιασμούς, καθώς διατίθενται σε ποικιλία χρωμάτων, μεγεθών, σχημάτων και μπορούν να παρέχουν ευελιξία και πλαστικότητα στη φόρμα, ενώ δίνουν και δυνατότητα διαφορικής διαπερατότητας του φωτός ανάλογα με τις ανάγκες του σχεδιασμού. Αντικαθιστώντας άλλα δομικά υλικά συμβάλλουν στη μείωση του συνολικού κόστους μιας κατασκευής (ιδιαίτερα σημαντικό στην περίπτωση των ηλιακών προσόψεων σε εμπορικά κτίρια). Τέλος, τα φωτοβολταϊκά παρέχουν κύρος στο χρήστη τους και βελτιώνουν το image των επιχειρήσεων που τα επιλέγουν. Στις πιο αναπτυγμένες αγορές (όπως η ιαπωνική και η γερμανική) τα φωτοβολταϊκά είναι πλέον "trendy" και "must" για κάθε νέα κτιριακή εφαρμογή ΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Το σχετικά υψηλό κόστος αγοράς και η έλλειψη επιδοτήσεων ήταν ως πρίν λίγο ο κυριότερος λόγος για την στασιμότητα της ελληνικής αγοράς Φωτοβολταϊκών. (π.χ. η έλλειψη επιχορήγησης για τον οικιακό καταναλωτή, έλλειψη επιχορήγησης της παραγόμενης φ/β kwh) Τα φωτοβολταϊκά, όπως άλλωστε και όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (Α.Π.Ε.), έχουν υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης και ασήμαντο λειτουργικό κόστος, αντίθετα με τις συμβατικές ενεργειακές τεχνολογίες που συνήθως έχουν σχετικά μικρότερο αρχικό επενδυτικό κόστος και υψηλά λειτουργικά κόστη. Το κλίμα αυτό όμως τώρα αλλάζει δραματικά. Πολλές χώρες έχουν ξεκινήσει τα τελευταία χρόνια σημαντικά προγράμματα ενίσχυσης των φωτοβολταϊκών, με γενναίες επιδοτήσεις τόσο της αγοράς και εγκατάστασης φωτοβολταϊκών, όσο και της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 78

80 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 4 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΠΑΡΚΑ Ο συντελεστής απόδοσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων δεν είναι σταθερός αλλά επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες και αποτελεί μέτρο της ποιότητας και αποτελεσματικότητας της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης. Η ποιότητα ενός φωτοβολταϊκού πάρκου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την απόδοσή του που έχει να κάνει με την ποιότητα των φωτοβολταϊκών πλαισίων, βάσεων στήριξης αλλά και πολλών άλλων παραγόντων. Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση ενός φ/β συστήματος είναι η σύσταση της ηλιακής ακτινοβολίας. Ειδικότερα, δύο δέσμες ακτινοβολίας ίδιας ισχύος αλλά διαφορετικού μήκους κύματος οδηγούν ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο σε διαφορετική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η διαφορά οφείλεται κυρίως στην καταλληλότητα των φωτονίων σε σχέση με το ενεργειακό διάκενο του ημιαγωγού του φωτοβολταϊκού στοιχείου. Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση είναι η θερμοκρασία του φωτοβολταϊκού στοιχείου. Η τάση ανοιχτού κυκλώματος εξαρτάται από διάφορες παραμέτρους του ημιαγωγού, όπως το ενεργειακό διάκενο και η συγκέντρωση των φορέων. Αύξηση της θερμοκρασίας επιφέρει αντίστοιχη αύξηση της ενδογενούς συγκέντρωσης των φορέων με αποτέλεσμα να πραγματοποιούνται περισσότερες επανασυνδέσεις φορέων, οι οποίες οδηγούν σε μείωση της απόδοσης μετατροπής. 4.1 ΑΠΟΔΟΣΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΠΑΡΚΟΥ Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον ήλιο είναι εξαιρετικά προβλέψιμη. Αυτό που ενδιαφέρει, είναι πόσες κιλοβατώρες θα μας δώσει το σύστημά μας σε ετήσια βάση. Σε γενικές γραμμές, ένα φωτοβολταϊκό πάρκο στον νομό Θεσσαλονίκης Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 79

81 παράγει κατά μέσο όρο ετησίως περί τις kwh ανά εγκατεστημένο kw (kwh/έτος/kw p ). Προφανώς στις νότιες και πιο ηλιόλουστες περιοχές της χώρας ένα φωτοβολταϊκό παράγει περισσότερο ηλιακό ηλεκτρισμό από ότι στις βόρειες. Η απόδοση [πόσες κιλοβατώρες (kwh) θα δίνει το σύστημα σε ετήσια βάση και πόσο θα κοστίζει η κάθε παραγόμενη κιλοβατώρα] μιας μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Φ/Β εξαρτάται από: το κλίμα της περιοχής (όσο λιγότερες είναι οι ημέρες της ηλιοφάνειας τόσο μικρότερη είναι η απόδοση) το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής (όσο πιο νότια είναι η περιοχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας). την κλίση των Φωτοβολταϊκών πάνελ ως προς το οριζόντιο επίπεδο (η βέλτιστη απόδοση είναι με νότιο προσανατολισμό και κλίση περίπου 30 μοίρες) την ηλικία των Φωτοβολταϊκών πάνελ (υπολογίζεται ότι η απόδοση των πάνελ μειώνεται κατά μέσο όρο 0,5% έως 1% κάθε έτος) την χρησιμοποιημένη τεχνολογία (τα συστήματα ανίχνευσης ήλιου μπορεί να βελτιώσουν την απόδοση έως και 35%) την σωστή συντήρηση στο βάθος του χρόνου τον προσανατολισμό των Φωτοβολταϊκών (τα φωτοβολταϊκά έχουν τη μέγιστη απόδοση όταν έχουν νότιο προσανατολισμό, αποκλίσεις από το Νότο έως και 45o είναι επιτρεπτές, μειώνουν όμως την απόδοση) την ύπαρξη ή μη ανωμαλιών στο οικόπεδο (π.χ. ρέματα, εξογκώματα, βράχια κ.λ.π.) την ύπαρξη εντός ή πλησίον του οικοπέδου στοιχείων που δημιουργούν σκίαση και σε αυτή την περίπτωση σε πόση έκταση δημιουργούν το πρόβλημα και για πόσες ώρες την ημέρα (ο χώρος να είναι κατά το δυνατόν 100% ασκίαστος καθ όλη τη διάρκεια της ημέρας, ένας χοντρικός κανόνας για να βεβαιωθείτε ότι το σύστημά σας δε θα αποδίδει λιγότερο λόγω σκιάσεων, είναι ο εξής: η απόσταση από το τυχόν εμπόδιο (κτίριο, δέντρο, κ.λ.π.) πρέπει να είναι διπλάσια του ύψους του εμποδίου. Ειδικότερα για τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά απαιτούν περίπου 1 τετραγωνικό μέτρο για κάθε 100 Watt, ενώ τα άμορφα φωτοβολταϊκά περίπου 2πλάσια επιφάνεια) Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 80

82 Πίνακας 4.1 Απόδοση Φωτοβολταϊκού ανάλογα με τον προσανατολισμό και την κλίση τους ως προς το οριζόντιο επίπεδο Προσανατολισμός Απόδοση Κλίση 0 o Κλίση 30 o Κλίση 90 o Ανατολικός - Δυτικός 90% 85% 50% Νοτιοανατολικός- Νοτιοδυτικός 90% 95% 60% Νότιος 90% 100% 60% Βορειοανατολικός- Βορειοδυτικός 90% 67% 30% Βόρειος 90% 60% 20% Πηγή : ΣΕΦ (Σύνδεσμος Εταιρειών Φωτοβολταϊκών) 4.2 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΠΑΡΚΟΥ Το διάγραμμα ροής ενέργειας του φωτοβολταϊκού πάρκου παρουσιάζεται στο σχήμα 1. Η εκτιμώμενη απόδοση της εγκατάστασης, όπως φαίνεται στη σχέση 1, ισούται με τον λόγο της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στα φωτοβολταϊκά πλαίσια προς την παραγόμενη ενέργεια ακριβώς μετά τον αντιστροφέα, όπου και λαμβάνονται οι μετρήσεις [9]. Να σημειωθεί εδώ ότι ο βαθμός απόδοσης αυτός αφορά το σύνολο της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, δηλαδή από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια έως και το σημείο σύνδεσης του πολυοργάνου, δηλαδή μετά τον αντιστροφέα. Συνυπολογίζονται λοιπόν οι βαθμοί απόδοσης των πλαισίων, του αντιστροφέα ενώ επίδραση έχουν και οι απώλειες στα καλώδια λόγω την πτώσης τάσης που παρατηρείται κατά την όδευση του ρεύματος από τα πλαίσια μέχρι τον αντιστροφέα. n = ( Esol / Epv,AC) 100% (1) όπου : Esol η προσπίπτουσα ακτινοβολία στα φωτοβολταϊκά πλαίσια Epv,AC η παραγόμενη ενέργεια μετά τον αντιστροφέα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 81

83 Σχήμα 4.2 : Διάγραμμα ροής ενέργειας του διασυνδεδεμένου φ/β πάρκου Στο σχήμα 4.2 φαίνεται το διάγραμμα ροής ενέργειας ενός διασυνδεδεμένου φωτοβολταϊκού πάρκου, όπου: E pv,ac : Παραγόμενη ενέργεια μετά τον αντιστροφέα DC/AC E sol : Ηλιακή ενέργεια E pv : Παραγόμενη ενέργεια από φ/β πλαίσια E pv,use : Ηλιακή ενέργεια προς χρήση ΔΕΗ 4.3 ΔΕΙΚΤΕΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Κάποιοι από τους δείκτες που χρησιμοποιούνται για την αποτίμηση της απόδοσης του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι οι παρακάτω: 1. Ηλιακό κλάσμα Solar Fraction ( Fsol ) Ο δείκτης Fsol δίνεται από την σχέση (2) και μας δίνει την αναλογία σε ποσοστό της χρησιμοποιούμενης ηλιακής ενέργειας EPV,use προς την συνολική ενεργειακή κατανάλωση Etot. Ο δείκτης αυτός αποτελεί το σημαντικότερο κριτήριο για την σωστή διαστασιολόγηση ενός πάρκου όπου καλείται να εξυπηρετήσει ένα δεδομένο ενεργειακό προφίλ κατανάλωσης. Fsol = EPV,use / Etot ( 2 ) όπου : Fsol ο δείκτης ηλιακού κλάσματος (%) EPV,USE η AC ενέργεια προς χρήση παραγόμενη από το φ/β πάρκο (kwh/d) Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 82

84 Etot ή ELoad η συνολική κατανάλωση ενέργειας (kwh/d) Ο δείκτης αυτός στα διασυνδεδεμένα συστήματα μπορεί να προσεγγίσει το 100% εάν η ηλεκτρική ενέργεια που δεν χρησιμοποιείται απευθείας αλλά διοχετεύεται στο δίκτυο προσμετρείται ως χρήσιμη ενέργεια παραγόμενη από τα φωτοβολταϊκά. 2. Απόδοση σειράς - Array Yield (YA) Ο δείκτης ΥΑ δίνεται από την σχέση (3) και μας δείχνει πόσες ώρες ανά μέρα θα έπρεπε να παράγει το συγκεκριμένο φωτοβολταϊκό πάρκο στην μέγιστη ισχύ του ώστε να παραχθεί η ενέργεια που τελικά μετρήθηκε από το πολυόργανο. Η τιμή του δείκτη είναι σε ώρες ανά ημέρα (h/d) και θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Μικρή τιμή αυτής θα σημαίνει αυτόματα και κάποια αστοχία στον προσανατολισμό, την κλίση, πιθανή εμφάνιση σκίασης ή κάποιο πρόβλημα στον αντιστροφέα (χαμηλή απόδοση). ΥΑ = E pv,ac / Pnom ( 3 ) όπου : ΥΑ ο δείκτης απόδοση σειράς (h/d) Epv,AC η παραγόμενη ενέργεια μετά τον αντιστροφέα (kwh/d) Pnom η συνολική εγκατεστημένη ισχύς του φ/β πάρκου (kwp) 3. Τελική απόδοση - Final Yield (YF) Ο δείκτης ΥF δίνεται από την σχέση (4) και μας δείχνει πόσες ώρες ανά μέρα θα έπρεπε να παράγει το συγκεκριμένο φωτοβολταϊκό πάρκο στην μέγιστη ισχύ του ώστε να παραχθεί η ενέργεια που τελικά είναι προς χρήση και είτε δίνεται στην ΔΕΗ, για τα διασυνδεδεμένα συστήματα, είτε καταναλώνεται από τα φορτία και αποθηκεύεται στις μπαταρίες, στα αυτόνομα συστήματα. Αν μιλάμε για αυτόνομα συστήματα, αυτό το μέγεθος διαφέρει αρκετά από το EPV,AC καθώς εισέρχονται απώλειες μπαταριών, καλωδίων καθώς και ένα μέρος της ενέργειας που κάποιες στιγμές πετιέται αν υπάρχει περίσσευμα και οι μπαταρίες είναι 100% φορτισμένες. Στην περίπτωσή όπου έχουμε διασυνδεδεμένο πάρκο, υπάρχουν μόνο οι απώλειες καλωδιώσεων. Γενικά πάντως ο δείκτης αυτός είναι ένας αξιόπιστος τρόπος για να Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 83

85 συγκρίνεις την παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά πάρκα διαφορετικού μεγέθους. ΥF = EPV,USE / Pnom ( 4 ) όπου : ΥF ο δείκτης τελικής απόδοσης (h/d) EPV,USE η AC ενέργεια προς χρήση παραγόμενη από το φ/β πάρκο (kwh/d) Pnom η συνολική εγκατεστημένη ισχύς του φ/β πάρκου (kwp) 4. Απώλειες Συστήματος - Systems Losses (Ls) Ο δείκτης LS δίνεται από την σχέση (5) και μας δίνει τις απώλειες που παρουσιάζονται κατά την μετατροπή της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας έως το σημείο που αυτή δίνεται προς κατανάλωση (AC). LS = YA YF ( 5 ) Οι απώλειες αυτές ταξινομούνται ως εξής : Απώλειες κατά την μετατροπή στον αντιστροφέα Απώλειες κατά την αποθήκευση και κατανάλωση στις μπαταρίες (αυτόνομα συστήματα ) Απώλειες συμβατότητας φ / β πλαισίων Απώλειες καλωδίων λόγω αντίστασης ( R ) Το Ls δείχνει στην ουσία πόσες ώρες την μέρα πρέπει να δουλεύει το πάρκο στην ονομαστική του ισχύ για να καλύψει τις απώλειες από την παραγωγή ως την κατανάλωση. 4. Απόδοση αναφοράς - Reference Yield (YR) Ο δείκτης YR δίνεται από την σχέση (6) και μας δίνει την μέση ημερήσια ακτινοβολία που προσπίπτει στα φ/β πλαίσια διαιρούμενη από την ακτινοβολία αναφοράς GSTC. Η GSTC είναι η ακτινοβολία για ιδανικές συνθήκες ηλιοφάνειας και ισούται με 1000W/m². Ο δείκτης δείχνει τελικά πόσες ώρες απαιτούνται με ιδανική πρόσπτωση ακτινοβολίας 1000W/m² ώστε να έχουμε την ίδια συνολική ακτινοβολία με αυτή που μετράμε μέσω ενός αισθητήρα και προσαρμόζεται σε ένα φωτοβολταϊκό πάρκο μέσω κάποιου μοντέλου ανάλυσης. YR = Hi / Gstc (6) όπου : Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 84

86 ΥR ο δείκτης απόδοσης αναφοράς (h/d) Hi η συνολική ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει ανά m² στα φ/β πλαίσια κατά τη διάρκεια όλης της ημέρας (kw h/m²d) GSTC η ακτινοβολία αναφοράς STC (1kW/m²) 6. Απώλειες ακτινοβολίας - Capture or irradiation Losses (Lc) Ο δείκτης Lc δίνεται από την σχέση (7) και εκφράζει το μέγεθος της εισερχόμενης προσπίπτουσας ακτινοβολίας που τελικά χρησιμοποιείται για την μετατροπή της ενέργειας. Lc = YR YA (7) Οι απώλειες αυτές ταξινομούνται ως εξής: Απώλειες σκίασης Απώλειες ανακλάσεων πάνω στο φωτοβολταϊκό πλαίσιο Απώλειες προσανατολισμού κλίσης Απώλειες ρύπανσης του φωτοβολταϊκού πλαισίου Το Lc δείχνει στην ουσία πόσες ώρες μιας ημέρας ιδανικής ακτινοβολίας χάθηκαν από προβλήματα όπως τα προαναφερθέντα. 7. Λόγος απόδοσης -The Performance Ratio (PR) Ο λόγος απόδοσης PR δίνεται από την σχέση (8) και εισάγεται για να χαρακτηρίσει την λειτουργία του συστήματος. Ουσιαστικά δείχνει πώς χρησιμοποιείται το ενεργειακό δυναμικό του φωτοβολταϊκού συστήματος το οποίο και καθορίζεται σύμφωνα με το STC (Standard Tests Conditions) PR = YF / YR (8) Όσο μεγαλύτερος είναι ο λόγος απόδοσης PR τόσο καλύτερα το σύστημα χρησιμοποιεί το δυναμικό του. Αντιθέτως χαμηλή τιμή του μας φανερώνει προβλήματα κατά την μετατροπή που οφείλονται σε τεχνικά ή σχεδιαστικά προβλήματα της εγκατάστασης. Ο δείκτης PR λοιπόν, ορίζεται ως η αναλογία της χρησιμοποιούμενης ηλιακής ενέργειας σε σχέση την ονομαστική ενέργεια. Στην ουσία μας προσδίδει την ποσόστωση των επιδράσεων που έχουν οι διάφορες απώλειες στην έξοδο του συστήματος (χρησιμοποιούμενη ενεργεία). Οι απώλειες αυτές μπορεί να αφορούν την κακή απόδοση του αντιστροφέα, την αντίσταση των καλωδίων, τις διάφορες ασυμβατότητες κατά την μετατροπή ισχύος από DC σε ΑC, την ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών πάνω στα πλαίσια, την μειωμένη χρήση της ακτινοβολίας λόγω ανακλάσεων στην γυάλινη επιφάνεια των πλαισίων ή ακάθαρτων Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 85

87 τμημάτων σ αυτά και γενικά για οποιαδήποτε άλλη αστοχία των επιμέρους υλικών και συσκευών. Η τιμή αυτή PR τυπικά αναφέρεται σε μηνιαία ή ετήσια βάση όπου εκεί μπορούν να βγουν και τα πιο χρήσιμα συμπεράσματα για το σύστημα. Η αναφορά του δείκτη αυτού σε εβδομαδιαία ή ημερήσια βάση πιθανόν να είναι χρήσιμη μόνο για την εξακρίβωση ύπαρξης προβλημάτων του εξοπλισμού. 4.4 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ-ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ-ΜΟΡΟΦΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Η Θεσσαλονίκη βρίσκεται στο δυτικό τμήμα της περιφερειακής ενότητας Θεσσαλονίκης, στο μυχό του Θερμαϊκού κόλπου. Είναι κτισμένη αμφιθεατρικά στις πλαγιές του Κεδρηνού Λόφου και περιβάλλεται στα ανατολικά από το δάσος του Σέιχ Σου. Στη Σίνδο υπάρχει η βιομηχανική ζώνη της πόλης και στα νότια βρίσκονται οι περιοχές του αεροδρομίου, της Θέρμης και ωοτιοανατολικά η περιοχή του Πανοράματος. Νοτιοανατολικά της πόλης υψώνεται το όρος Χορτιάτης, φυσική οχύρωση και πηγή μέρους του νερού που χρησιμοποιείται για την ύδρευση της. Βορειοδυτικά απλώνεται η πεδιάδα της Θεσσαλονίκης, που συμπληρώνει τις ανάγκες της Θεσσαλονίκης σε ύδρευση. Βόρεια της πόλης υψώνεται το όρος Σιβρί που χωρίζεται από το Χορτιάτη με το πέρασμα του Δερβενίου. Η πεδιάδα ευνόησε την οικονομική ανάπτυξη της πόλης και της γύρω περιοχής, καθώς σχηματίστηκε σταδιακά από τις προσχώσειςτων ποταμών που διαρρέουν το νομό κι έτσι είναι ιδιαίτερα εύφορη. Οι τρεις αυτοί ποταμοί, ο Αξιός, ο Λουδίας και ο Γαλλικός, εκβάλλουν δυτικά της πόλης ενώ ακόμα νοτιότερα εκβάλλει ο Αλιάκμονας. Οι ποταμοί αποτέλεσαν και φυσικά υδάτινα κωλύματα σε προσπάθειες προσέγγισης της πόλης από τα νότια η διάβαση του Γαλλικού ποταμού από τα ελληνικά στρατεύματα, το 1912, οριστικοποίησε την άνευ όρων παράδοση των Οθωμανών. Το δέλτα του Αξιού αποτελεί υγροβιότοπο στρεμμάτων ιδιαίτερης σημασίας, που προστατεύεται από τη συνθήκη Ραμσάρ. Η θέση της πόλης στην ευρύτερη περιοχή Μακεδονίας-Θράκης, η ύπαρξη του λιμανιού της ως φυσικής πύλης της περιοχής αυτής προς τη θάλασσα αλλά και η φυσική οχύρωσή της καθιστούν τη Θεσσαλονίκη αφενός σημαντικό στρατηγικό σημείο, αφετέρου εμπορικό, συγκοινωνιακό και πολιτισμικό σταυροδρόμι από την αρχαιότητα έως και τα σημερινά χρόνια. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 86

88 Το κλίμα της Θεσσαλονίκης είναι μεσογειακό αλλά εμπεριέχει και ηπειρωτικά χαρακτηριστικά. Γενικότερα πάντως, η Θεσσαλονίκη απολαμβάνει αρκετές ηλιόλουστες μέρες κατά την διάρκεια του έτους. Η μεγαλύτερη θερμοκρασία που έχει σημειωθεί ήταν στις 25/7/2007 και ήταν 44C στο Αεροδρόμιο "Μακεδονία", ενώ η χαμηλότερη στον ίδιο σταθμό ήταν -14,0C και σημειώθηκε στις 26/1/1963. Η χιονόπτωση κατα τον χειμώνα δεν είναι καθόλου ασυνήθιστη και μπορεί να σημειωθεί ανα πάσα στιγμή από τις αρχές του Δεκεμβρίου μέχρι και τα μέσα Μαρτίου, αλλά όσο χιόνι φτάνει στο έδαφος συνήθως λιώνει μέσα σε λίγες ώρες.υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις στον κανόνα, με τις ιστορικές χιονοπτώσεις του 1988 και του 2001 να επαληθεύουν το γεγονός.η Πίνδος σταματά τους υγρούς και πολύ βροχερούς ανέμους του Ιονίου και έτσι η πόλη καταγράφει μόνο 448.7mm βροχής ετησίως,παρόλα αυτά οι βροχές το χειμώνα είναι συνεχείς και μπορεί να εναλλάσσονται και με χιόνι. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 87

89 Πίνακας 4.3 Κλιματολογικά στοιχεία Μήνας Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μάι Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μέγιστη θερμοκρασία ( C) Ελάχιστη θερμοκρασίας ( C) Βροχόπτωση (mm) Ρεκόρ θερμοκρασίας ( C) ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Το Πολεοδομικό Συγκρότημα Θεσσαλονίκης, σύμφωνα με την απογραφή του 2011, έχει μόνιμο πληθυσμό κατοίκους. Ο νομός Θεσσαλονίκης, για τον οποίο υπάρχουν ασφαλή στατιστικά στοιχεία, έχει πληθυσμό Συγκεντρώνει ποσοστό 9,4% του πληθυσμού της χώρας με τάση αύξησης, αφού είχε το τέταρτο μεγαλύτερο ποσοστό φυσικής αύξησης του πληθυσμού το 1997 και το 1998 μετά τους νομούς Δωδεκανήσου, Ξάνθης και Ηρακλείου (υπεροχή γεννήσεων/1.000 κατοίκους: 2,9), και υψηλή αναλογία μαθητών Δημοτικού ανά κατοίκους (66 έναντι μέσου Ελλάδας 61). Παράγει το 9,9% του ακαθάριστου εγχώριου προϊόντος της χώρας, το 2,16% της συνολικής μεταποιητικής παραγωγής και τα 2/3 του προϊόντος του προέρχονται από τις υπηρεσίες. Με κατά κεφαλή προϊόν Ε (3ος στην κατάταξη με 105% του μέσου όρου της Ελλάδος), η θέση του ως προς το μέσο της χώρας σε διάστημα μιας 10ετίας έμεινε σχεδόν σταθερή ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Το εργατικό δυναμικό του νομού Θεσσαλονίκης ανέρχεται σε 499,3 χιλ. άτομα ενώ οι απασχολούμενοι είναι 373,9 χιλ. Τα τελευταία χρόνια η εξέλιξη του ενεργού πληθυσμού και της απασχόλησης παρουσιάζει αυξημένη τάση. Το 38,7% των απασχολουμένων εργάζεται στον τριτογενή τομέα. Ο τομέας αυτός είναι πολύ σημαντικός γιατί συνεισφέρει στην οικονομία της Περιφέρειας, Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 88

90 τόσο στην απασχόληση όσο και στην παροχή πρώτων υλών σε σημαντικό μέρος της Παρακάτω θα αναλύσουμε την ανατολική Θεσσαλονίκη. Η Ανατολική Θεσσαλονίκη αποτελείται όπως έχει προαναφερθεί από δήμους οι οποίοι τα τελευταία χρόνια, ακολούθησαν παρόμοια μοντέλα ανάπτυξης με κύριο χαρακτηριστικό την ανάπτυξη του τριτογενούς τομέα εις βάρος του πρωτογενούς και του δευτερογενούς. Ειδικότερα : Η οικονομική δραστηριότητα στο Δήμο Καλαμαριάς αναπτύσσεται κυρίως στον τριτογενή τομέα (λιανεμπόριο, τουρισμός, υπηρεσίες εστίασης και ψυχαγωγίας, πληροφορική, χρηματοοικονομικές υπηρεσίες) και κατά πολύ μικρότερο ποσοστό στο δευτερογενή τομέα και στον πρωτογενή, κυρίως στον αλιευτικό τομέα. Η περιοχή Καλαμαριάς αποτελούσε από πάντα τόπο κατοικίας. Αρχικά ήταν ο τόπος των «μπαξέδων» και της παραθεριστικής κατοικίας των αστών της Θεσσαλονίκης. Με την έλευση των προσφύγων, δημιουργήθηκαν οι συνοικισμοί και αργότερα ο Δήμος της Καλαμαριάς, τόπος κατοικίας του προσφυγικού εργατικού δυναμικού της Θεσσαλονίκης. Η αναζήτηση νέας κατοικίας από μία μεγάλη μερίδα του αστικού πληθυσμού της Θεσσαλονίκης με υψηλό βιοτικό επίπεδο και εισόδημα, δημιούργησε ισχυρή οικιστική πίεση στην Καλαμαριά από τις αρχές της δεκαετίας του 80. Αποτέλεσμα του γεγονότος αυτού ήταν η αύξηση της δόμησης, με ταυτόχρονη οικοπεδοποίηση της γεωργικής γης (μείωση των γεωργικών εκτάσεων κατά 76,8% τη δεκαετία ) και μείωση του πρωτογενούς τομέα, ο οποίος πλέον περιορίζεται στην αλιεία. Τα τελευταία χρόνια, και ο τομέας αυτός παρουσιάζει μείωση τόσο στον αριθμό απασχολούμενων σε απόλυτες τιμές όσο και στην παραγωγή αλιευμάτων. Ο Δήμος Καλαμαριάς δεν είχε ποτέ χαρακτήρα περιοχής με κάποιου είδους βιομηχανική - βιοτεχνική συγκέντρωση. Οι δραστηριότητες του δευτερογενούς τομέα ήταν περιορισμένες σε παραδοσιακούς κλάδους οι οποίοι όμως ήταν εντάσεως εργασίας (κλωστοϋφαντουργία, ένδυση κ.λ.π.) και παρείχαν θέσεις εργασίας στην τοπική αγορά εργασίας, κυρίως στις γυναίκες και τους ανειδίκευτους εργάτες. Σήμερα, οι μονάδες του δευτερογενούς τομέα ανήκουν στην κατηγορία των μικρομεσαίων - ατομικών με μικρό αριθμό απασχολούμενων, είναι διάσπαρτες και αφορούν κυρίως εργαστήρια, όπως σιδηρουργεία, αλουμινοκατασκευές, ραφεία και εργαστήρια επίπλων, εργαστήρια ζαχαροπλαστικής κ.α τα οποία χωροθετούνται στα υπόγεια ή ισόγεια κτιρίων με κύρια χρήση την κατοικία. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 89

91 Ο τριτογενής τομέας αποτελεί την κύρια οικονομική δραστηριότητατου ΔήμουΚαλαμαριάς και απασχολεί το 73,32% του οικονομικά ενεργού πληθυσμού σύμφωνα με τα στοιχεία του Επιχειρησιακού Προγράμματος Η γειτνίαση της Καλαμαριάς με το Π.Σ.Θ. καθώς και η συγκέντρωση πληθυσμού στην ευρύτερη περιοχή του Δήμου είχαν σαν αποτέλεσμα τη συγκέντρωση σημαντικών δραστηριοτήτων αναψυχής και εμπορίου υπερτοπικού χαρακτήρα στη Δήμο. Πιο συγκεκριμένα, υπάρχουν υπερτοπικές δραστηριότητες που αφορούν υπεραγορές τροφίμων και πολυκαταστήματα, εμπορικές εκθέσεις (αυτοκινήτων, επίπλων, οικιακών ειδών κ.λ.π.) καθώς και δραστηριότητες παροχής υπηρεσιών (εκπαιδευτικά ιδρύματα, υπηρεσίες υγείας, κέντρα διασκέδασης, ξενοδοχεία και χώροι αναψυχής) εκατέρωθεν των βασικών οδικών αξόνων που διέρχονται από την περιοχή του Δήμου. Σε δεύτερο επίπεδο, έχουν αναπτυχθεί εμπορικές δραστηριότητες και υπηρεσίες εξυπηρέτησης των αναγκών των κατοίκων του Δήμου κατά κύριο λόγο στο εμπορικό και διοικητικό κέντρο, σε συμπληρωματικές εμπορικές και διοικητικές ζώνες (Φοίνικας Άγιος Ιωάννης - Νέα Κρήνη) και στο σύνολο της περιοχής. Τέλος, ιδιαίτερη ένταση υπερτοπικής εμβέλειας εμφανίζουν και οι δραστηριότητες εστίασης και αναψυχής (εστιατόρια, café, bars κλπ). που συγκεντρώνονται κατά μήκος της παραλιακής ζώνη τουδήμου η οποία εκτείνεται σε 6,5km. Ο Δήμος Θέρμης ήταν πριν από 20 χρόνια ένας καθαρά αγροτικός δήμος, με τους πρώην Δήμους Μίκρας και Βασιλικών να είναι κατ αποκλειστικότητα γεωργικές περιοχές. Όμως, μετά τη ραγδαία οικιστική ανάπτυξη που παρουσιάστηκε στο Δήμο τα τελευταία 10 χρόνια, η κατάσταση έχει αλλάξει και η γεωργία έχει μειωθεί σημαντικά, όπως συμβαίνει και σε όλη τη χώρα και σε όλη την περιοχή παρέμβασης. Εν τούτοις, στη Δ.Ε Βασιλικών και Μίκρας, ο πρωτογενής τομέας εξακολουθεί να παραμένει ο κύριος τομέας οικονομικής ανάπτυξης με τις κοινότητες Βασιλικών, Τριλόφου, Αγίου Αντωνίου και Κάτω Σχολαρίου να παρουσιάζουν το μεγαλύτερο αριθμό καλλιεργούμενων εκτάσεων σε όλο το Δήμο. Τα κύρια παραγόμενα προϊόντα είναι κηπευτικά, αροτραίες καλλιέργειες και δενδρώδη κυρίως ελιές. Πολλοί παραγωγοί της περιοχής εκμεταλλεύτηκαν τις επιδοτήσεις της Ε.Ε. για αγρανάπαυση των χωραφιών τους ενώ παρατηρείται τα τελευταία χρόνια μία μετατόπιση του κέντρου βάρους σε ποτιστικές καλλιέργειες και εντατικές μορφές γεωργίας, όπως τα κηπευτικά και τα θερμοκήπια. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 90

92 Η κτηνοτροφία είναι αναπτυγμένη σε μικρότερο βαθμό συγκριτικά με την γεωργία στη περιοχή του Δήμου Θέρμης. Αφορά κατά κύριο λόγο εκτροφή αιγοπροβάτων και σε πολύ μικρότερο βαθμό βοοειδών ενώ στα Βασιλικά υπάρχουν συστηματικά πτηνοτροφεία. Το σύνολο σχεδόν των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων είναι παράλληλα και γεωργικές. Στη ΒΙ.ΠΑ και Ε.Μ.Ο. που λειτουργούν στην περιοχή καταγράφονται μονάδες όλων σχεδόν των κλάδων βιομηχανικής βιοτεχνικής δραστηριότητας. Παράλληλα με την εγκατάσταση μεγάλων μονάδων του δευτερογενή τομέα παρατηρήθηκε και μετεγκατάσταση στην έξοδο του οικισμού Θέρμης μικρών βιοτεχνιών (ύφασμα, ξύλο κλπ.). Η Δημοτική Ενότητα Θέρμης συγκεντρώνει τις περισσότερες μονάδες του δευτερογενούς τομέα στο σύνολο του Δήμου ενώ ορισμένες δραστηριότητες του δευτερογενούς τομέα εντοπίζονται και βορείως του οικισμού Βασιλικών. Ο τριτογενής τομέας εμφανίζεται ιδιαίτερα ενισχυμένος από δραστηριότητες υπερτοπικού χαρακτήρα που συγκεντρώνονται κυρίως στην περιοχή της Δημοτικής Ενότητας Θέρμης, ηπιότερα στην Μίκρα ενώ στην Δημοτική Ενότητα Βασιλικών είναι ανύπαρκτες. Αυτές αφορούν υπεραγορές τροφίμων και πολυκαταστήματα, διοίκηση, γραφεία και ερευνητικά κέντρα, τον τουρισμό, την αναψυχή, τον αθλητισμό, την υγεία πρόνοια και τους σταθμούς αυτοκινήτων. Οι επιχειρήσεις αυτές βρίσκονται εκατέρωθεν των εθνικών οδικών αξόνων που διέρχονται από την περιοχή του Δήμου και την περιοχή του αεροδρομίου η οποία αποτελεί σημείο συγκέντρωσης μεγάλου αριθμού κέντρων διασκέδασης, καζίνου και μεγάλων ξενοδοχειακών μονάδων. Σημαντική συμβολή στην οικονομία της περιοχής είχε μέχρι πρότινος και η κατασκευαστική δραστηριότητα. Τέλος, σημαντικές τοπικές αγορές παροχής εμπορικών και άλλων υπηρεσιών για την κάλυψη των αναγκών των κατοίκων της ευρύτερης περιοχής έχουν αναπτυχθεί στα κέντρα όλων την δημοτικών ενοτήτων. Η τομεακή διάρθρωση της οικονομικής δραστηριότητας του Δήμου Θερμαϊκού, ακολουθεί την πορεία των 3 άλλων δήμων της περιοχής παρέμβασης. Οι δημοτικές ενότητες τουδήμου, από τόποι παραθεριστικής κατοικίας, αναψυχής αλλά και γεωργικής παραγωγής, μετατρέπονται τα τελευταία χρόνια ταχύτατα σε τόπους πρώτης κατοικίας. Η γεωργική δραστηριότητα του Δήμου, μειώνεται σταδιακά λόγω της οικιστικής και πληθυσμιακής ανάπτυξης. Παρόλα αυτά, εξακολουθεί να απασχολεί μεγάλο μέρος του πληθυσμού κυρίως στη Δ.Ε Επανομής (24%). Το Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 91

93 μεγαλύτερο ποσοστό των καλλιεργειών είναι αμπελώνες με σημαντική παραγωγή κρασιού και τσίπουρου, και ακολουθούν οι δενδρώδεις, οι αροτριαίες καλλιέργειες και τα κηπευτικά. Επιπλέον, η μεγάλη οικιστική και πληθυσμιακή ανάπτυξη της περιοχής σε συνδυασμό με τη ρύπανση του Θερμαϊκού, έχει περιορίσει σημαντικά την αλιεία και το ειδικό βάρος της στην οικονομική δραστηριότητά της περιοχής. Εξαίρεση αποτελεί η Δ.Ε Μηχανιώνας στην οποία η αλιεία εξακολουθεί να αποτελεί τη σημαντικότερη οικονομική δραστηριότητα και να απασχολεί 14% του πληθυσμού. Η Μηχανιώνα διαθέτει το μεγαλύτερο αλιευτικό στόλο μέσης αλιείας στην Ελλάδα και εκτός από το λιμάνι, διαθέτει αλιευτικό καταφύγιο στο Αγγελοχώρι και κυρίως την ιχθυόσκαλα Ν. Μηχανιώνας που συγκεντρώνει την εμπορική δραστηριότητα των αλιέων της Π.Ε. Θεσσαλονίκης. Στον τομέα της μεταποίησης, όλες σχεδόν οι μονάδες του Δήμου ανήκουν στην κατηγορία των μικρών και πολύ μικρών επιχειρήσεων από την άποψη του μεγέθους, της απασχόλησης, της δυναμικότητας και του κεφαλαίου και δραστηριοποιούνται στους κλάδους της ένδυσης- υπόδησης, τροφίμων-ποτών, ξύλου και επίπλου, θερμο-υδραυλικές και μεταλλικές κατασκευές κ.α. Στον κλάδο του λιανικού εμπορίου και υπηρεσιών ο μεγαλύτερος αριθμός των επιχειρήσεων συγκεντρώνεται στις υπηρεσίες εστίασης και διασκέδασης, στα είδη οικιακού εξοπλισμού, στις χρηματοοικονομικές υπηρεσίες και ασφάλειες, στους τομείς εμπορίας τροφίμων και ποτών, ειδών ένδυσης και υπόδησης, υπηρεσίες εκπαίδευσης και άθλησης, εμπορία αυτοκινήτων και ανταλλακτικών, ενοικιαζόμενα δωμάτια και διάφορες άλλες υπηρεσίες. Από τη δεκαετία του 1960, οι δημοτικές ενότητες του Θερμαϊκού, αποτελούν παραθεριστικό κέντρο ιδίως για τους κατοίκους της Θεσσαλονίκης με αποτέλεσμα ο τουρισμός και η αναψυχή να αποτελούν παραδοσιακά βασικές οικονομικές δραστηριότητες. Η περιοχή εκτός από τη θάλασσα διαθέτει αρχαιολογικούς χώρους και μνημεία, όπως επίσης τον υδροβιότοπο του Αγγελοχωρίου και τον υδροβιότοπο της Επανομής που είναι ενταγμένοι στο πρόγραμμα «Natura 2000» της Ευρωπαϊκής Ένωσης και παρουσιάζουν εξαιρετικό οικολογικό ενδιαφέρον. Ο Δήμος Πυλαίας - Χορτιάτη αποτελεί μη αμιγή οικιστική περιοχή, όπου κατά την τελευταία εικοσαετία παρατηρήθηκε μεγάλη οικιστική ανάπτυξη, ενώ παράλληλα αναπτύχθηκε σημαντική εμπορική και βιοτεχνική δραστηριότητα στην ευρύτερη περιοχή του Πατριαρχικού (Δ.Ε Πυλαίας). Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 92

94 Παρόλο που τόσο ο πρώην Δήμος Χορτιάτη όσο και ο πρώην Δήμος Πυλαίας είχαν έντονη γεωργική δραστηριότητα, στο σημερινό Δήμο Πυλαίας- Χορτιάτη ως κύρια έκφραση δραστηριοτήτων του πρωτογενούς τομέα (γεωργικές και κτηνοτροφικές) θα μπορούσε να αναφερθεί η παρουσία της Αμερικάνικης Γεωργικής Σχολής, στην εκτός σχεδίου περιοχή του Δήμου. Υπάρχουν επίσης στην εξωαστική περιοχή διάσπαρτες μικρές ιδιωτικές γεωργικές εκμεταλλεύσεις, με κυρίαρχη την καλλιέργεια των σιτηρών και του ηλίανθου και περιορισμένες εκτάσεις κηπευτικών και δενδρωδών καλλιεργειών. Στην κτηνοτροφία παραμένει ακόμη ένας μικρός αριθμός εκμεταλλεύσεων που αφορά κυρίως την εκτροφή αιγοπροβάτων λόγω της ύπαρξης των εκτεταμένων πρινώνων και των χορτολιβαδικών εκτάσεων. Με δεδομένο το γεγονός ότι οι περισσότεροι από τους απασχολούμενους έχουν πλησιάσει το όριο συνταξιοδότησης, αναμένεται περαιτέρω μείωση της κτηνοτροφίας ενώ η επέκταση των οικισμών, επιβάλλει την μετεγκατάστασή των περισσότερων μονάδων. Τέλος, τα λατομεία της περιοχής είναι σήμερα σχεδόν όλα ανενεργά ενώ υπάρχει η δυνατότητα εκμετάλλευσης δασικών πόρων στην αντίστοιχη έκταση τουδήμου. Οι μονάδες του δευτερογενούς τομέα είναι περιορισμένες και βρίσκονται στο νότιο τμήμα της εκτός σχεδίου περιοχής, μεταξύ των οδικών αξόνων Θεσσαλονίκης Μουδανιών και Θεσσαλονίκης Αεροδρομίου. Δεν διαπιστώνεται κάποια κλαδική εξειδίκευση ή συγκέντρωση εκτός από τις ναυπηγοεπισκευαστικές δραστηριότητες, νότια του άξονα Θεσσαλονίκης Αεροδρομίου, στην παραλιακή ζώνη που λειτουργούν όμως υπό αυθαίρετο καθεστώς και προβλέπεται η απομάκρυνσή τους. Τέλος, στο σύνολο του Δήμου και στην εκτός σχεδίου περιοχή λειτουργούν μικρές βιοτεχνικές μονάδες καθώς και εργαστήρια ενδυμάτων υποδημάτων, επίπλων, μεταλλικών κατασκευών οργάνων κ.α. Οι περισσότερες επιχειρήσεις είναι μικρού μεσαίου μεγέθους ως προς τον αριθμό των απασχολούμενων και την παραγωγική δραστηριότητα. Πρόκειται συνήθως για παραδοσιακές στην οργάνωσή τους μονάδες, οικογενειακής μορφής, των οποίων η παραγωγή διατίθεται στην αγορά της ευρύτερης περιοχής. Η ανάπτυξη του τριτογενούς τομέα είναι σημαντική τόσο στην εντός σχεδίου όσο και στην εκτός σχεδίου περιοχή του δήμου. Ειδικότερα, εντός σχεδίου, σε κάθε δημοτική ενότητα λειτουργεί μία οργανωμένη τοπική αγορά, με πλήθος και ποικιλία εμπορικών επιχειρήσεων που εξυπηρετούν κυρίως τις ανάγκες των κατοίκων. Καταγράφονται καταστήματα εμπορίου, κυρίως καθημερινού, καταστήματα Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 93

95 εξυπηρετήσεων, υποκαταστήματα τραπεζών, γραφεία, φαρμακεία και ιατρεία, καθώς και όλες οι μονάδες των κοινωνικών υποδομών. Στην εκτόςσχεδίου περιοχή υπάρχει πολύ μεγάλη ανάπτυξη εμπορικών κέντρων τα οποία διαθέτουν ποικίλες αστικές δραστηριότητες και συγκεντρώνουν πολύ κόσμο, λειτουργώντας ως υπερτοπικοί πόλοι. Οι συνολικές επιφάνειές τους είναι αρκετών εκατοντάδων χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων. Καταγράφονται τέσσερις 4 μεγάλες μονάδες: «ΑΠΟΛΛΩΝΙΑ», «FLORIDA», «MEDITERRANEANCOSMOS» και «ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ». Στον εμπορικό κλάδο υπάρχουν ακόμα τα πολυκαταστήματα CARREFOUR, MAKRO, PRAKTIKER, IKEA, JUMBO, καθώς και μεγάλος αριθμός αντιπροσωπειών, άλλων καταστημάτων εμπορίου και καταστημάτων αναψυχής ψυχαγωγίας. Τέλος, στον τομέα του τουρισμού, υπάρχει μια σημαντική μονάδα, κατηγορίας πολυτελείας 5 αστέρων αυτή του Νικόπολις, δυναμικότητας 97 κλινών. Στα διοικητικά όρια του Δήμου Πυλαίας βρίσκεται η Τεχνόπολις Θεσσαλονίκης, η οποία έχει έκταση ,90 tm. και όπου έχει γίνει εγκατάσταση μονάδων νέας και υψηλής τεχνολογίας, ερευνητικών και εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων και επιχειρήσεων παροχής εξειδικευμένων υπηρεσιών. Στον τομέα της εκπαίδευσης εντοπίζονται επίσης οι περισσότερες εγκαταστάσεις ιδιωτικών εκπαιδευτηρίων στο ΠΣΘ (Αμερικανικό Κολλέγιο, Καλαμαρί, Γερμανική Σχολή, Αρσάκειο, εκπαιδευτήρια «Απόστολος Παύλος», Αριστοτέλειο Κολλέγιο). Επίσης, στον τομέα της υγείας περίθαλψης πρόνοιας, καταγράφονται οι εγκαταστάσεις του Διαβαλκανικού Ιατρικού Κέντρου, του Γένεσις, του ΕΛΕΠΑΠ, ο «Άγιος Δημήτριος», το Άσυλο του Παιδιού, της εταιρίας Σπαστικών Β.Ελλάδος. Τέλος, στην περιοχή καταγράφονται εγκαταστάσεις εξυπηρέτησης εκπαίδευσης του δημόσιου τομέα, όπως είναι του ΙΤΣΑΚ, των ΕΚΑΜ, του ΕΚΑΒ, το CEDEFOP, η Ανώτατη Διακλαδική Σχολή Πολέμου. 4.5 Η ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΣΤΗΝ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Σύμφωνα με ημερίδα που διοργάνωσε το Τεχνικό Επιμελητήριο Θεσσαλονίκης για τα φωτοβολταϊκά συστήματα επισημαίνεται ότι στην πρώτη Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 94

96 δεκάδα των χωρών που παράγουν ενέργεια μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων βρίσκεται η Ελλάδα με την περιφέρεια της κεντρικής Μακεδονίας να συνδράμει σε σημαντικό βαθμό στην εθνική παραγωγή ισχύος και τον νομό Θεσσαλονίκης να πρωταγωνιστεί στην παραγωγή μέση ισχύος. Συγκεκριμένα, το 2008, η Ελλάδα παρήγαγε 12 MW ενέργειας, καταλαμβάνοντας τη δέκατη θέση μετά την Ισπανία, τη Γερμανία, την Αμερική, τη Βόρεια Κορέα, την Ιταλία, την Ιαπωνία, την Τσεχία, την Πορτογαλία, το Βέλγιο και τη Γαλλία. Το γεγονός ότι η Ελλάδα επιλέχθηκε ως χώρα για να φιλοξενήσει το Μεσογειακό Συνέδριο το 2007 για τα φωτοβολταϊκά φανερώνει τις μεγάλες ελπίδες της βιομηχανίας ότι η Ελλάδα θα διαδεχθεί την Ισπανία και την Ιταλία στην ανάπτυξη του τομέα των φωτοβολταϊκών. (www.rsenergy.gr) Σημειώνουμε ότι το 2006 η Ελλάδα είχε εγκατεστημένα φωτοβολταϊκά συνολικής ισχύος μόλις 1,25 MW, όταν η Γερμανία είχε 1,153, η Ισπανία 60 και η Ιταλία 11,6 MW. (www.ethnos.gr) Όμως λόγω γραφειοκρατικών προβλημάτων αλλά και ελλείψεων σε θέματα σχεδιασμού, που φθάνουν ακόμη και να αποτρέπουν τις επενδύσεις, η Ελλάδα βρίσκεται μακριά από το στόχο για παραγωγή ενέργειας σε ποσοστό 20% από ανανεώσιμες πηγές όπως επιβάλλει η Συνθήκη του Κιότο. Στην εθνική παραγωγή σημαντικό μερίδιο φέρεται ότι καταλαμβάνει η Κεντρική Μακεδονία όπου λειτουργεί το 26% του συνόλου των φωτοβολταϊκών σταθμών της χώρας μας, εμφανίζοντας την πρωτη μεγαλύτερη παραγωγή. Μάλιστα η μεγαλύτερη συμβολή της Κεντρικής Μακεδονίας σε παραγωγή ενέργειας μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων, αφορά σε σταθμούς μεγάλης ισχύος, από 150 έως 2000 kw p τομέα στον οποίο καταλαμβάνει το 41% της εθνικής παραγωγής, ενώ κατά 16% συμβάλλει στη μικρή κατηγορία έως 20 kw p και κατά 24% στη μέση ισχύ των 150 kw p. Στην εθνική παραγωγή σημαντικό μερίδιο φέρεται ότι καταλαμβάνει η Κεντρική Μακεδονία όπου λειτουργεί το 26% του συνόλου των φωτοβολταϊκών σταθμών της χώρας μας, εμφανίζοντας την πρωτη μεγαλύτερη παραγωγή. Μάλιστα η μεγαλύτερη συμβολή της Κεντρικής Μακεδονίας σε παραγωγή ενέργειας μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων, αφορά σε σταθμούς μεγάλης ισχύος, από 150 έως 2000 kw p τομέα στον οποίο καταλαμβάνει το 41% της εθνικής παραγωγής, ενώ κατά 16% Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 95

97 συμβάλλει στη μικρή κατηγορία έως 20 kw p και κατά 24% στη μέση ισχύ των 150 kw p. Η ENGAIA A.E. ολοκλήρωσε με απόλυτη επιτυχία το πρώτο τρίμηνο του 2013 ένα σημαντικό αριθμό φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων, συνολικής ισχύος άνω των 5,5MW. H εταιρία ήταν υπεύθυνη για τον σχεδιασμό, την προμήθεια αλλά και την κατασκευή των πάρκων με το κλειδί στο χέρι και σύμφωνα πάντα με τις υψηλότερες προδιαγραφές ποιότητας κατά την πάγια πολιτική της εταιρίας. Όλα τα έργα υλοποιήθηκαν εντός των απαιτούμενων προθεσμιών, σύμφωνα και με τον πρόσφατο νόμο 4093 (ΦΕΚ Α 222/ ). Τα εν λόγω έργα είναι μικρής, μεσαίας και μεγάλης κλίμακας και βρίσκονται σε περιοχές σε ολόκληρη την Ελλάδα όπως Δράμα, Θεσσαλονίκη, Ικαρία, Καστοριά, Κιλκίς, Λάρισα, Λειβαδιά, Ροδόπη, Σκύδρα, Χαλκιδική. Ο σχεδιασμός μιας αυτόνομης φωτοβολταϊκής εγκατάστασης είναι στις περισσότερες περιπτώσεις περισσότερο περίπλοκος από μια διασυνδεδεμένη εγκατάσταση πολλαπλάσιου μεγέθους. Ενώ στην πρώτη περίπτωση το ζητούμενο είναι η κάλυψη διαφορετικών αναγκών από διαφορετικούς χρήστες διάφορες ημέρες (και νύχτες!) του χρόνου, στη δεύτερη αρκεί να παράγεται η μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας που μπορεί να παραχθεί κατά τη διάρκεια της ημέρας, την οποία και απορροφά το Δίκτυο σε ποσοστό 100%. Nέα εγκατάσταση έγινε σε βιομηχανική οροφή μηχανουργείου στη ΒΙ.ΠΕ Σίνδου και έχει ονομαστική ισχύ 100KW. Χρησιμοποιήθηκαν τα κορυφαία Ισπανικά μονοκρυσταλλικά Φωτοβολταϊκά πλαίσια της εταιρείας Isofoton και συγκεκριμένα ο τύποςisf-250, με ονομαστική απόδοση 250Watt/panel. Ο αντιστροφέας είναι για μια ακόμη φορά της κορυφαίας εταιρείας SMA και συγκεκριμένα ο τύπος Sunny Tripower TL ο οποίος θα επικοινωνεί μέσω ασύρματης τεχνολογίας Bluetooth με το καταγραφικό SMA WebBox καθιστώντας εφικτό τον απομακρυσμένο έλεγχο της εγκατάστασης αλλά και την ανάρτηση των αποδόσεων στο διαδίκτυο και συγκεκριμένα στο Sunnyportal της SMA. Στη βιομηχανική οροφή του εργοστασίου προσαρμόστηκαν ειδικές βάσεις αλουμινίου της εταιρείας Alumil και συγκεκριμένα η σειρά Industrial Roof. Τέλος, η αναμενόμενη απόδοση της εγκατάστασης εκτιμάται στις Kwh ετησίως, αφού η εγκατάσταση πραγματοποιήθηκε με Δυτικό Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 96

98 Νοτιοδυτικό προσανατολισμό, η οποία αντιστοιχεί σε εισόδημα περίπου / έτος. Η νέα εγκατάσταση έγινε σε αγροτεμάχιο στη Νέα Καλίνδοια και έχει ονομαστική ισχύ 100Kw. Χρησιμοποιήθηκαν τα πολυκρυσταλλικά Φ/Β πλαίσια της εταιρείας Renesola και συγκεκριμένα ο τύπος Virtus, με ονομαστική απόδοση 245Watt/panel, αποκλειστικά θετική ανοχή ισχύος 0/+5W και κορυφαίο θερμοκρασιακό συντελεστή -0,39%/οC. Οι αντιστροφείς που χρησιμοποιήθηκαν, προέρχονται από την καταξιωμένη στο χώρο Power One. Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν τρεις αντιστροφείς τύπου Aurora Trio 27,6TL S2X, με ενσωματωμένο το πλήρες wiring box, και ένας PVI TL. To σύστημα καταγραφής είναι το PVI-AEC-EVO που αναλαμβάνει την απομακρυσμένη εποπτεία του σταθμού και την ανάλυση των επιμέρους στοιχείων αυτού στο εξειδικευμένο web portal της Power One. Το σύστημα βάσεων προέρχεται από την Alumil και συγκεκριμένα, είναι το μονοπάσσαλο σύστημα σειράς AS Τέλος, η αναμενόμενη απόδοση της εγκατάστασης εκτιμάται στις Kwh ετησίως, η οποία αντιστοιχεί σε εισόδημα περίπου / έτος. Νέα Καλίνδοια : Φωτοβολταϊκός σταθμός σε αγροτεμάχιο, ισχύος 100Kw. Φωτοβολταϊκά πλαίσια : Renesola Virtus 245W Inverter : 3x Power One Aurora Trio 27,6TL-S2X + 1xPower One PVI10.000TL, Βάσεις στήριξης: Alumil Solar AS182-P25 Ακόμη μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση ολοκληρώθηκε. Η νέα εγκατάσταση έγινε σε αγροτεμάχιο του βιοτεχνικού πάρκου Ευκαρπίας στο Νομό Θεσσαλονίκης και έχει ισχύ 99,234Kw. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 97

99 Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια είναι της Ισπανικής εταιρείας ATERSA τύπος Α- 222P πολυκρυσταλλικά ενώ οι αντιστροφείς είναι της Γερμανικής εταιρείας SMA και συγκεκριμένα ο τύπος SMC TL. Η ιδιαιτερότητα του συγκεκριμένου σταθμού βρίσκεται στο εξειδικευμένο σύστημα βάσης που σχεδιάστηκε εξολοκλήρου από τους μηχανικούς της εταιρείας, με γνώμονα τη βελτιστοποίηση της απόδοσης. Αυτό που το κάνει ιδιαίτερα αποτελεσματικό είναι η δυνατότητα που παρέχει να περιστρέφει με μία κίνηση όλα τα πλαίσια κατά τον κατακόρυφο άξονα. Η δυνατότητα αυτή εκτιμάται ότι θα αυξήσει την παραγωγή του σταθμού κατά 8%, φτάνοντας τις KWh / έτος, που ισοδυναμεί με / έτος. 4.6 Ο ΕΠΕΝΔΥΤΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΑΡΧΕΣ Ο Επενδυτής υπογράφει 20ετή σύμβαση με τις Αρχές Η πρώτη είναι η σύμβαση πώλησης με την Δ.Ε.Σ.Μ.Η.Ε. και η δεύτερη είναι η σύμβαση σύνδεσης με την Δ.Ε.Η. για την σύνδεση της εγκατάστασης με το δίκτυο της χώρας. Η ανανέωση των συμβάσεων γίνεται 3 μήνες πριν τη λήξη της πρώτης δεκαετίας με δήλωση που κάνει ΜΟΝΟ ο ιδιοκτήτης του έργου. Η Δ.Ε.Η. ή Δ.Ε.Σ.Μ.Η.Ε. είναι υποχρεωμένες να αποδεχθούν την ανανέωση βάση του νόμου Ν.3468/2006 άρθ Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 98

100 Για υβριδικούς σταθμούς η σύμβαση πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας με την Δ.Ε.Η. ορίζεται για δύο εικοσαετίες (40 έτη). Υβριδικοί Σταθμοί είναι οι σταθμοί που αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια και χρησιμοποιούν τουλάχιστον μια Α.Π.Ε. για την παραγωγή αυτής. 4.7 ΤΙΜΟΛΟΓΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Η παραγόμενη ηλιακή ενέργεια αφού καταμετρηθεί, διοχετεύεται στο δίκτυο έναντι τιμής που καθορίζεται από το Ν.3468/06. Σύμφωνα με το νέο νόμο για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ο οποίος ψηφίστηκε στις ), η παρεχόμενη τιμή πώλησης της ηλιακής κιλοβατώρας ανέρχεται σε 0,40-0,50 /kwh με εγγύηση μιας εικοσαετίας. Η τιμή αυτή αναπροσαρμόζεται με βάση το μέσο ποσοστό αναπροσαρμογής των τιμολογίων της Δ.Ε.Η. Α.Ε. που εγκρίνεται κάθε φορά από τον Υπουργό Ανάπτυξης. Αν δεν υπάρξει μεταβολή των τιμολογίων της Δ.Ε.Η., οι ανωτέρω τιμές αναπροσαρμόζονται ετησίως κατά ποσοστό ίσο προς το 80% του δείκτη τιμών καταναλωτή, όπως ανακοινώνεται από την Τράπεζα της Ελλάδος. Πιο συγκεκριμένα, η Τιμή Πώλησης της Παραγόμενης Ηλιακής Ενέργειας έχει αναπροσαρμοστεί ως εξής : Πίνακας 4.4 Τιμή Πώλησης της Παραγόμενης Ηλιακής Ενέργειας Ισχύς Φωτοβολταϊκού Συστήματος Ηπειρωτικό Δίκτυο Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά 100kW 0,45282 /kwh 0,50282 /kwh > 100kW 0,40282 /kwh 0,45282 /kwh Οι παραπάνω τιμές ισχύουν και για Αυτοπαραγωγούς Η.Ε. έως KW, δηλαδή παραγωγούς που παράγουν ενέργεια από Φωτοβολταϊκά κυρίως για δική τους χρήση και διοχετεύουν το πλεόνασμα αυτής στο Δίκτυο. Οι τιμές ισχύουν για πλεόνασμα έως 20% (7.000 KW) της συνολικά παραγόμενης από αυτούς Η.Ε. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 99

101 Πως τιμολογεί και καταβάλει η Δ.Ε.Η. το τίμημα παραγόμενης Ηλ. Ενέργειας : Η τιμολόγηση γίνεται από τον επενδυτή με τιμολόγιο που κόβει προς την Δ.Ε.Η. κάθε 4 μήνες. Ο επενδυτής παίρνει Α.Φ.Μ. για το σκοπό αυτό και τιμολογεί την Δ.Ε.Η. Δ.Ε.Σ.Μ.Η.Ε. με βάση : 1. Την τιμή σε ευρώ ανά Μεγαβατώρα (MWh) που αναλογεί στην Ονομαστική ισχύ της εγκατάστασης Το ποσό της Ηλεκτρικής Ενέργειας του μετρητή της Δ.Ε.Η. που δείχνει το ποσό της ενέργειας που απορροφήθηκε από το Σύστημα ή το Δίκτυo. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 100

102 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 5 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ Στόχος της έρευνας είναι να καταγράψει τις απόψεις και τις γνώσεις ενός μικρού δείγματος των κατοίκων της Θεσσαλονίκης που έχουν φωτοβολταικά πάρκα και ένα δείγμα επιχειρήσεων που έχουν κατασκευάσει φωτοβολταικά πάρκα. Οι ερωτήσεις που τέθηκαν είχαν ως σκοπό την καταγραφή των απόψεων από τους κατοίκους που χρησιμοποιούν φωτοβολταικά, σχετικά το αν είναι συμφέρουσα μια επένδυση σε ένα φωτοβολταικό πάρκο και την απόδοση του πάρκου σε σχέση με όλες τις παραμέτρους, καθώς και τον βαθμό γνώσης περί των φωτοβολταϊκών. Η μεθοδολογία που ακολουθήσαμε με τη χρήση ερωτηματολογίου είναι η εξής: Το ερωτηματολόγιο αποτελείται από 27 ερωτήσεις (Ενσωματομένες και οι extra ερωτήσεις). Μοιράστηκε σε 20 εταιρίες που έχουν κατασκευάσει φωτοβολταικά πάρκα στον νομό Θεσσαλονίκης και 150 κατοίκους του νομού Θεσσαλονίκης, κατά την περίοδο μεταξύ Σεπτεμβρίου και Νοεμβρίου Συμπληρώθηκε ανώνυμα ενώ το δείγμα επιλέχθηκε με τη μέθοδο της τυχαίας δειγματοληψίας και έγινε προσπάθεια να καλύψει όλες τις πτυχές γύρω απο την απόδοση των πάρκων και το πόσο συμφέρει για να υλοποιηθεί. Το ερωτηματολόγιο αποτελείται από δυο μέρη. Στο πρώτο μέρος επιλέχθηκαν ερωτήσεις που αποσκοπούσαν στην συλλογή γενικών δημογραφικών στοιχείων όπως: το μορφωτικό επίπεδο, το ετήσιο οικογενειακό εισόδημα προκειμένου να σκιαγραφηθεί το προφίλ των ερωτώμενων. Το δεύτερο μέρος αποτελείται από ερωτήσεις σχετικές με την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών συστημάτων όπως αν είναι υπέρ της ευρύτερης εφαρμογής, την απόδοτικότητά τους και απο τι επιρεάζετε, πόσο απαραίτητη και συμφέρουσα είναι η εγκατάστασή τους, το δείκτη της βιώσιμης ανάπτυξης και πολλές άλλες. Στόχος αυτών των ερωτήσεων είναι να ανιχνεύσουμε το κατα πόσο είναι συμφέρουσα μια επένδυση στα φωτοβολταικά πάρκα με βάση την απόδοση τους. Ο μέσος χρόνος συμπλήρωσης του ερωτηματολογίου ήταν λεπτά. Έπειτα από την συμπλήρωση και των 170 ερωτηματολογίων (κλειστού τύπου απαντήσεων) έγινε η επεξεργασία αυτών ενώ ακολούθησε ο έλεγχος της εγκυρότητάς Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 101

103 τους. Για την εξαγωγή καλύτερων συμπερασμάτων κρίθηκε απαραίτητο να εξετάσουμε αν η πραγματοποίηση ενός γεγονότος επηρεάζει κάποιο άλλο γεγονός. 5.1 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ Το Excel μας έδωσε τη δυνατότητα να κατασκευάσουμε τα διαγράμματα των ποσοστών των εκάστοτε απαντήσεων των ερωτηθέντων. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έχουν ως εξής: Χωρίζετε σε δυο μέρη το πρώτο μέρος δηλαδή οι πρώτες 10 ερωτήσεις απευθύνονται σε ιδιώτες και οι υπόλοιπες σε άτομα εταιριών και επιχειρήσεων. Η δεύτερη ερώτηση έγινε και σε ιδιώτες αλλα και σε άτομα εταιριών. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΙΔΙΩΤΕΣ 1. Ποιό είναι το μορφωτικό επίπεδο (Ιδιώτες) Το μορφωτικό επίπεδο του δείγματος διαμορφώθηκε σύμφωνα με τα παρακάτω ποσοστά: το 2,95% (5 άτομα) είναι απόφοιτοι δημοτικού το 18,23% (31 άτομα) είναι απόφοιτοι γυμνασίου το 31,76% (54 άτομα) είναι απόφοιτοι λυκείου το 41,18% (70 άτομα) είναι απόφοιτοι Α.Ε.Ι./Τ.Ε.Ι. το 5,88% (10 άτομα) είναι κάτοχοι μεταπτυχιακού/διδακτορικού Μορφωτικό Επίπεδο 5,88% 2,94% είναι απόφοιτοι δημοτικού 18,24% είναι απόφοιτοι γυμνασίου 41,18% είναι απόφοιτοι λυκείου 31,76% είναι απόφοιτοι Α.Ε.Ι./Τ.Ε.Ι. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 102

104 2. Πόσο/α είναι το ετήσιο εισόδημα για ιδιώτες και τα κέρδη των εταιριών που κατασκευάζουν φωτοβολταϊκά πάρκα. (Ιδιώτες/ Εταιρίες) Όσον αφορά το ετήσιο οικογενειακό εισόδημα και τα κέρδη των εταιριών έχουμε τις παρακάτω απαντήσεις: το 15,29% (26 άτομα) έχουν ετήσιο εισόδημα / κέρδη < το 61,18% (104 άτομα) κυμαίνεται από έως το 17,65% (30 άτομα) κυμαίνεται από έως και, το 5,88% (10 άτομα) έχει ετήσιο εισόδημα / κέρδη πάνω από Ετήσια Κέρδη / Εισόδημα 5,88% 17,65% 15,29% 61,18% έχουν ετήσιο εισόδημα / κέρδη < κυμαίνεται από έως κυμαίνεται από έως έχει ετήσιο εισόδημα / κέρδη πάνω από Ποια είναι τα θετικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών Συστημάτων / Πάρκων. Στην ερώτηση ποια θεωρούν θετικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων βλέπουμε ότι: Μόνο το 14% (24 άτομα) θεωρεί θετικό στοιχείο των φωτοβολταϊκών συστημάτων ότι είναι οικονομικά στη χρήση τους το 95% (161 άτομα) θεωρεί την χρήση των φωτοβολταϊκών συστημάτων φιλική προς το περιβάλλον χωρίς να το επιβαρύνουν το 27,5% (46 άτομα) θεωρεί ως θετικό χαρακτηριστικό ότι μπορούν να εφαρμοστούν εύκολα και, Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 103

105 το 6% (10 άτομα) των ερωτώμενων απάντησε ότι δεν γνωρίζει σχετικά με τα θετικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων Στη συγκεκριμένη ερώτηση ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να σημειώσει όσες απαντήσεις γνώριζε. δεν γνωρίζει σχετικά θεωρεί ως θετικό με τα θετικά χαρακτηριστικό ότι χαρακτηριστικά των μπορούν να φωτοβολταϊκών εφαρμοστούν συστημάτων; 6% εύκολα; 27,50% θεωρεί θετικό στοιχείο των φωτοβολταϊκών συστημάτων ότι είναι οικονομικά στη χρήση τους; 14% θεωρεί την χρήση των φωτοβολταϊκών συστημάτων φιλική προς το περιβάλλον χωρίς να το επιβαρύνουν; 95% 4. Τι εμπόδια για την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών Στην ερώτηση «Τι εμπόδια πιστεύετε ότι υπάρχουν για την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών» έχουμε τις εξής απαντήσεις: το 60% (102 άτομα) πιστεύει ότι η άγνοια του κοινού εμποδίζει την εφαρμογή των φωτοβολταικών το 19,4% (33 άτομα) των ατόμων που έλαβαν μέρος στην έρευνα πιστεύει ότι η αδιαφορία του κοινού είναι σημαντικό εμπόδιο το 15,9% (27 άτομα) η μη αποδοχή του κοινού λειτουργεί ως εμπόδιο το 13,5% (23 άτομα) πιστεύει ότι η έλλειψη εξειδικευμένων επαγγελματιών είναι και αυτό ένα εμπόδιο το 94,1% (160 άτομα) των ερωτώμενων θεωρούν εμπόδιο το κόστος-ανεπαρκής χρηματοδότηση το 65,3% (111 άτομα) πιστεύει τα θεσμικά-διαδικαστικά θέματα λειτουργούν ως εμπόδιο και, το 1,8% (3 άτομα) δήλωσε ότι υπάρχει και κάτι άλλο που λειτουργεί ως εμπόδιο Στην συγκεκριμένη ερώτηση ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να σημειώσει όσες απαντήσεις γνώριζε. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 104

106 ότι υπάρχει και κάτι άλλο που λειτουργεί ως εμπόδιο; 1,80% πιστεύει ότι η άγνοια του κοινού εμποδίζει την εφαρμογή των φωτοβολταικών; 60% πιστεύει τα θεσμικάδιαδικαστικά θέματα λειτουργούν ως εμπόδιο ; 65,30% των ερωτώμενων θεωρούν εμπόδιο το κόστος-ανεπαρκής χρηματοδότηση; 94,10% πιστεύει ότι η αδιαφορία του κοινού είναι σημαντικό εμπόδιο; 19,40% η μη αποδοχή του κοινού πιστεύει ότι η λειτουργεί ως έλλειψη εμπόδιο; 15,90% εξειδικευμένων επαγγελματιών είναι και αυτό ένα εμπόδιο; 13,50% 5. Πόσο απαραίτητη είναι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης. Στην ερώτηση «Πόσο απαραίτητη είναι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης» έχουμε τις εξής απαντήσεις : το 5,3% (9 άτομα) δεν θεωρεί ότι είναι απαραίτητη η εγκατάστασή τους το 5,3% (9 άτομα) ότι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης είναι μέτριας αναγκαιότητας και, το 89,4% (152 άτομα) πιστεύει ότι είναι απαραίτητη η εγκατάστασή τους στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 105

107 Πόσο απαραίτητη είναι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης 5,29% 5,29% δεν θεωρεί ότι είναι απαραίτητη η εγκατάστασή τους 89,41% ότι η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης είναι μέτριας αναγκαιότητας πιστεύει ότι είναι απαραίτητη η εγκατάστασή τους στην Περιφέρεια Θεσσαλονίκης 6. Ποιά η συμβολή των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης. Στην ερώτηση κατά πόσο συμβάλει στην ενίσχυση της βιώσιμης ανάπτυξης της Θεσσαλίας η εντατική χρήση των φωτοβολταϊκών: το 1,8% (3 άτομα) των ερωτηθέντων θεωρεί ότι η εντατική χρήση των φωτοβολταϊκών συστημάτων δεν συμβάλει καθόλου στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης το 2,9% (5 άτομα) πιστεύει ότι συμβάλει ελάχιστα στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης και, το 95,3% (162 άτομα), το μεγαλύτερο ποσοστό, απάντησε σε σημαντικό βαθμό Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 106

108 H συμβολή των φωτοβολταικών συστημάτων στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης 1,80% 2,90% θεωρεί ότι η εντατική χρήση των φωτοβολταικών συστημάτων δεν συμβάλει καθόλου στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης πιστεύει ότι συμβάλει ελάχιστα στην βιώσιμη ανάπτυξη της Θεσσαλονίκης απάντησε σε σημαντικό βαθμό 95,30% 7. Επιθυμείτε την εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στην περιοχή σας Στην ερώτηση «Θα συμφωνούσατε με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στην περιοχή σας;» τα αποτελέσματα έχουν ως εξής: το μεγαλύτερο ποσοστό 97,1% (165 άτομα) συμφωνεί με την εγκατάσταση φωτοβολταικού πάρκου στην περιοχή τους ενώ, το 2,9% (5 άτομα) των ερωτηθέντων δεν συμφωνεί Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 107

109 Eγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στην περιοχή σας 2,90% συμφωνεί με την εγκατάσταση φωτοβολταικού πάρκου στην περιοχή τους δεν συμφωνεί 97,10% 7.1 Αν ναι, για ποιο λόγο; Από τα 165 άτομα που απάντησαν ότι συμφωνούν με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στην περιοχή τους, από αυτά τα άτομα: το 78,20% (129 άτομα) συμφωνεί για το λόγο ότι πάραγουν ηλεκτρισμό, που αποτελεί την πιο χρήσιμη μορφή ενέργειας για έναν τόπο επομένως απεξάρτηση από την τροφοδοσία καυσίμων για την περιφέρεια το 86,1% (142 άτομα) για το λόγο ότι είναι καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας το 6,1% (10 άτομα) λόγω αθόρυβης λειτουργίας το 95,2% (157 άτομα), που είναι και το μεγαλύτερο ποσοστό, λόγω του ότι είναι φιλικά προς το περιβάλλον και, το 58,2% (96 άτομα) για κάποιον άλλο λόγο, όπως για παράδειγμα οι νέες θέσεις που δημιουργούνται Στην συγκεκριμένη ερώτηση ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να σημειώσει και παραπάνω από μία απαντήσεις. Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 108

110 Αν ναι, για ποιο λόγο 29,39% 17,97% 24,14% 26,61% O ηλεκτρισμός που παράγεται αποτελεί την πιο χρήσιμη μορφή ενέργειας για το λόγο ότι είναι καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας λόγω αθόρυβης λειτουργίας λόγω του ότι είναι φιλικά προς το περιβάλλον 1,88% 7.2 Αν όχι, για ποιο λόγο; Στην συγκεκριμένη ερώτηση ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να σημειώσει και παραπάνω από μία απαντήσεις. Από τα 170 άτομα που έλαβαν μέρος στην έρευνα τα 5 δεν συμφωνούν με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στην περιοχή τους. Από αυτά τα 5 άτομα: το 20% (1 άτομα) δήλωσε ότι δεν συμφωνεί για αισθητικούς λόγους το 60% (3 άτομα), που είναι και το μεγαλύτερο ποσοστό, για περιβαλλοντικούς λόγους, διότι απαιτείται μεγάλη έκταση γης που να μην είναι επισκιασμένη (δηλαδή κοπή δέντρων) και, το 20% (1 άτομα) για άλλο λόγο Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 109

111 Αν όχι, για ποιο λόγο; 20% 20% δεν συμφωνεί για αισθητικούς λόγους για περιβαλλοντικούς λόγους για άλλο λόγο 60% 8. Ποιος παράγοντας θεωρείτε ποιο σημαντικό για την ποσότητα της ενέργειας/ απόδοση που παράγει ένα φωτοβολταϊκό σύστημα; Στην ερώτηση «Η ενέργεια που παράγεται - Απόδοση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος απο τι εξαρτάται;» τα αποτελέσματα έχουν ως εξής: το 1,8% (3 άτομα) περιβαλλοντικές συνθήκες το 11,2% (19 άτομα) χωροθέτηση του συστήματος και, το 87% (148 άτομα), το μεγαλύτερο ποσοστό, χρησιμοποιούμενη τεχνολογία Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 110

112 Ποιoi παράγοντας θεωρείτε ποιο συμαντικούς για ένα φωτοβολταϊκό σύστημα 1,80% 11,20% 87,00% περιβαλλοντικές συνθήκες χωροθέτηση του συστήματος χρησιμοποιούμενη τεχνολογία 9. Συμφέρει να απαλλαγώ από το δίκτυο της Δ.Ε.Η. αν στραφώ στην ηλιακή ενέργεια; Στην ερώτηση «Αν συμφέρει να απολλαγώ απο το δίκτυο της Δ.Ε.Η.» τα αποτελέσματα έχουν ως εξής: το μεγαλύτερο ποσοστό 90% (153 άτομα) συμφωνεί να μην απαλλαγώ απο το δίκτυο της Δ.Ε.Η. και να πουλάω σε αυτήν, το 10% (17 άτομα) συμφωνεί να απολλαγώ Τζιουβάρας Μιχαήλ Α.Ε.Μ.: 4532 Page 111

113 Συμφέρει να απαλλαγώ από το δίκτυο της ΔΕΗ αν στραφώ στην ηλιακή ενέργεια; συμφωνεί να μην απαλλαγώ απο το δίκτυο της ΔΕΗ συμφωνεί να απολλαγώ 10% 90% 9.1 Αν ναι, για ποιο λόγο; Από τα 153 άτομα που απάντησαν ότι συμφωνούν να μην απαλλαγώ απο το δίκτυο της Δ.Ε.Η. και να πουλάω σε αυτήν, από αυτά τα άτομα: το 64,70% (99 άτομα) συμφωνεί για το λόγο ότι πάραγουν ηλεκτρισμό, πουλάει κανείς το ηλιακό ρεύμα στο δίκτυο έναντι μιας ορισμένης από το νόμο τιμής και δεν συνεχίζει να αγοράζει ρεύμα από τη Δ.Ε.Η. όπως και σήμερα για να καλύψει τυχόν ανάγκες του γιατί τις καλύπτη έτσι και αλλιώς. το 86,3% (132 άτομα) συμφωνεί για το λόγο ότι πάραγουν ηλεκτρισμό, με τον οποίο πουλώντας το μπορεί να αποπληρώσει την επένδυσή του το 58,8% (90 άτομα) χρειάζετε μεγαλύτερη επένδυση για να αποθηκεύω την ενέργεια που παράγω εάν δεν είμαι συνδεδεμένος με το δίκτυο της Δ.Ε.Η. το 96,10% (147 άτομα), βοηθάμε στην μεγαλύτερη παραγωγή ενέργειας για την κάλυψει των αναγκών της χώρας μας Στην συγκεκριμένη ερώτηση ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να σημειώσει όσες απαντήσεις γνώριζε. &