Τ.Ε.Ε./Τ.Κ.Μ. ΜΟΝΙΜΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Transcript

1 Τ.Ε.Ε./Τ.Κ.Μ. ΜΟΝΙΜΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ: ΟΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΩΝ ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΝΕΟ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ " Μέλη: Αμάραντος Παναγιώτης Δακουράς Στέργιος Νταγκούμας Αθανάσιος Παυλίδης Παύλος Θεσσαλονίκη, Μάιος 2006

2 ΑΠΕ 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΕΛΙΔΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 7 ΝΕΟ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΠΕ... 8 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΠΟ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ...12 Αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην παραγωγή ηλεκτρισμού Προϋποθέσεις κτιρίων για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΩΝ ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ Στατιστικά δεδομένα ηλεκτρικού συστήματος έτους Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα Υβριδικά συστήματα Σενάρια υλοποίησης έργων ΑΠΕ έως το Βασικό σενάριο Συντηρητικό σενάριο Αισιόδοξο σενάριο ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...31 ΝΕΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Α.Π.Ε Α. ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Εισαγωγή στις κυψέλες καυσίμου Από που προήλθαν οι κυψέλες των καυσίμων Αρχές Λειτουργίας Είδη κυψελών καυσίμου Κυψέλη καυσίμου πολυμερισμένης μεμβράνης (PEM) Κυψέλη καυσίμου τηγμένου άνθρακα (MCFC) Κυψέλη καυσίμου μεθανόλης (DMFC) Κυψέλη καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC) Οι κυψέλες του τύπου PAFC Αναλυτική περιγραφή εξαρτημάτων κυψέλης καυσίμου Ηλεκτρόδια κυψέλης Μεμβράνη κυψέλης Σύστημα μεμβράνης - ηλεκτροδίου Καταλύτης κυψέλης Στρώματα υποστήριξης Αναμορφωτές Διαχείριση νερού Ροή αερίων και συλλογή ρεύματος Τεχνικά χαρακτηριστικά κυψέλης καυσίμου Υπολογισμός τάσης ιδανικής κυψέλης καυσίμου Απόδοση... 44

3 ΑΠΕ Θεωρητική προσέγγιση Πρακτική προσέγγιση Στήλη κυψελών καυσίμου Υπολογισμός ρυθμού παραγωγής θερμότητας Εφαρμογές Κυψελών Καυσίμου Γεννήτρια για καρδιές Κατοικία υδρογόνου Γεννήτρια από μικρόβια παράγει ηλεκτρισμό ενώ καθαρίζει τα οικιακά λύματα Φορητοί υπολογιστές που λειτουργούν με μεθάνιο στην αγορά από το Ενέργεια για νανομηχανές Φορτιστές τέλος Λοιπές Εφαρμογές Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Εφαρμογές - Εικόνες Διασύνδεση Ηλεκτρική Ενέργεια σε μικρό πακέτο by CozyFC Accessories DC-DC Converters by H2 ECOnomy Επίλογος Συμπεράσματα Πρόβλεψη για το μέλλον Ο ρόλος της Ελλάδας Βιβλιογραφία Β. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΜΑΤΑ Ιστορική Αναδρομή Εισαγωγή Ενέργεια από τα κύματα Παραγωγή Ενέργειας από κύματα Βασισμένη σε θαλάσσιες συσκευές Wave Dragon Απλή κατασκευή - σύνθετο σχέδιο Φάρμες Wave Dragon ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ MIGHTY WHALE Παράγωγη ενέργειας από κύματα Βασισμένη σε παράκτιες εγκαταστάσεις Κατασκευή OWC Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την παλίρροια Παλιρροϊκοί Φράκτες Παλιρροϊκοί Στρόβιλοι ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Μονάδα παραγωγής ενέργειας από τα κύματα (Πορτογαλία) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα από την παραγωγή ενέργειας μέσω των θαλάσσιων κυμάτων Πλεονεκτήματα: Μειονεκτήματα: Βιβλιογραφία Γ. ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ο Ήλιος, μια αστείρευτη πηγή ενέργειας Παθητικές Μέθοδοι Αξιοποίησης της Ηλιακής Ενέργειας Ενεργητικές Μέθοδοι Αξιοποίησης της Ηλιακής Ενέργειας Ηλιακοί Συλλέκτες Επίπεδοι Συλλέκτες... 76

4 ΑΠΕ Σωλήνες Κενού Συγκεντρωτικοί Συλλέκτες Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Ηλιοστάτες Εφαρμογή Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα Βιβλιογραφία ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ ΕΠΕΝΔΥΣΕΩΝ ΑΠΕ ΔΡΑΣΗ Γενική περιγραφή Αναλυτική παρουσίαση Είδη επιλέξιμων δαπανών Αποτέλεσμα Στόχος ΔΡΑΣΗ Γενική περιγραφή Αναλυτική παρουσίαση Είδη επιλέξιμων δαπανών ΜΕΤΡΟ Γενική περιγραφή Αναλυτική παρουσίαση ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ ΑΠΕ ΘΕΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΑΠΕ ΣΕ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΚΛΙΜΑΚΑ ΘΕΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΑΙΟΛΙΚΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΜΙΚΡΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΕΓΧΩΡΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...125

5 ΑΠΕ 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελούν τις πλέον περιβαλλοντικά καθαρές τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας και προς το παρόν η χρήση τους διαφαίνεται ότι έχει τη δυναμική να περιορίσει δραστικά τα αυξημένα περιβαλλοντικά προβλήματα. Στη χώρα μας υπάρχει η δυνατότητα σημαντικής αξιοποίησης των ΑΠΕ, καθώς έχουμε μεγάλη ηλιοφάνεια, υπάρχει το κατάλληλο αιολικό δυναμικό, ιδιαίτερα στα νησιά, αξιοποιήσιμο υδάτινο δυναμικό στις ορεινές περιοχές, σημαντικές ποσότητες βιομάζας σε όλη την επικράτεια που δεν αξιοποιούνται συστηματικά, και αρκετός αριθμός γεωθερμικών πεδίων των οποίων η ενεργειακή εκμετάλλευση δεν είναι αντίστοιχη της δυναμικότητάς τους. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά το 2005 υπολογίζεται σε 57.8 TWh, εκ των οποίων το 3.1% προήλθε από μονάδες ΑΠΕ. Με βάση στατιστικά στοιχεία του Υπουργείου Ανάπτυξης (ΥΠΑΝ) η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των μονάδων ΑΠΕ ανέρχεται σε MW. Η συνολική δυναμικότητα των συνδεδεμένων σταθμών ΑΠΕ που λειτουργούν από τον Ιανουάριο του 2006 αντιστοιχεί σε 2.2 TWh και προέρχεται κατά 77,4% από αιολικά πάρκα, 13,6% μικρά υδροηλεκτρικά έργα και 9,0% από λοιπές μορφές ανανεώσιμης ενέργειας (βιοαέριο, βιομάζα, φωτοβολταϊκά). Επίσης, αναμένεται να έχουν υλοποιηθεί έως το τέλος του 2007 έργα συνολικής ισχύος 590 MW, από τα οποία 505 MW αφορούν αιολικά πάρκα, 62 MW μικρά υδροηλεκτρικά έργα και 22 MW σταθμούς βιομάζας. Πέραν των ανωτέρω, για την ηπειρωτική χώρα και σε περιοχές εκτός αυτών όπου έχει δρομολογηθεί ενίσχυση των δικτύων, εκτιμάται ως πολύ πιθανή η εγκατάσταση 780 MW σταθμών ΑΠΕ που αντιστοιχούν στο 31% των έργων που σήμερα διαθέτουν άδεια παραγωγής. Η Οδηγία 2001/77/EΚ προβλέπει για την Ελλάδα ενδεικτικό στόχο κάλυψης από ΑΠΕ, περιλαμβανομένων των μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων, σε ποσοστό της ακαθάριστης κατανάλωσης ενέργειας κατά το έτος 2010 ίσο με 20.1%. Οι πλέον πρόσφατες εκτιμήσεις για την ακαθάριστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας κατά το έτος 2010, την προσδιορίζουν σε ύψος 68 TWh. Συνεπώς, υφίσταται ανάγκη παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ (συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων υδροηλεκτρικών) της τάξης των 13.7 TWh κατά τo Για την εκτίμηση της επίτευξης του συγκεκριμένου στόχου έχουν εκπονηθεί από το ΥΠΑΝ 3 εναλλακτικά σενάρια των δυνατοτήτων διείσδυσης των ΑΠΕ έως το Σύμφωνα με το βασικό σενάριο, το οποίο στηρίζεται στην ολοκλήρωση των προγραμματισμένων έργων ενίσχυσης του δικτύου και λαμβάνει υπόψη το οικονομικό δυναμικό των ΑΠΕ και το επενδυτικό ενδιαφέρον, το ποσοστό συμμετοχής των ΑΠΕ το 2010 εκτιμάται σε 18.1%. Επομένως, απαιτούνται πρόσθετα μέτρα που διακρίνονται σε θεσμικά μέτρα πολιτικής, όπως η προώθηση και ενίσχυση των υβριδικών συστημάτων στα νησιά, η ενίσχυση της αγοράς των φωτοβολταϊκών και η δυνατότητα χρήσης της παράκτιας ζώνης και της θάλασσας για έργα ΑΠΕ, καθώς και σε τεχνολογικέςεμπορικές παρεμβάσεις, όπως η διασύνδεση των Βορειοανατολικών Κυκλάδων με το διασυνδεδεμένο σύστημα, η αξιοποίηση του επενδυτικού ενδιαφέροντος για μεγάλα έργα σε απομονωμένες περιοχές με παράλληλη ανάπτυξη έργων σύνδεσης και η ένταση των προσπαθειών για υλοποίηση των περισσότερων από τα υπό ανάπτυξη μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα. Με βάση το αισιόδοξο σενάριο, όλα τα ανωτέρω πρόσθετα μέτρα θα λειτουργήσουν αποτελεσματικά, οπότε θα είναι δυνατή η επίτευξη του στόχου. Τέλος, το συντηρητικό σενάριο αντικατοπτρίζει τις ενδεχόμενες αποκλίσεις από την επιθυμητή πορεία λόγω κινδύνων που έχουν εντοπιστεί και καταβάλλεται συντονισμένη προσπάθεια να ελεγχθούν. Στην παρούσα εργασία σχολιάζεται διεξοδικά το προτεινόμενο Σχέδιο Νόμου για το «Νέο Θεσμικό και Αδειοδοτικό Πλαίσιο για την Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Μονάδες Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας». Επίσης, αναλύονται οι τεχνολογίες ηλεκτροπαραγωγής με χρήση υδρογόνου, ηλιακών συστημάτων και ενέργειας από

6 ΑΠΕ 6 τα κύματα. Αναλύεται ο τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση των ανανεώσιμων αυτών μορφών ενέργειας, τα τεχνικά και οικονομικά τους χαρακτηριστικά και τα προβλήματα που προκύπτουν από τη διασύνδεση τους στο δίκτυο. Αναλύονται επίσης οι τομείς εφαρμογής τους, παρατίθενται παραδείγματα υπαρκτών, πιλοτικών εγκαταστάσεων τους στο εξωτερικό και συνοψίζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους. Η αναλυτική περιγραφή των χαρακτηριστικών και των εφαρμογών χρήσης και άλλων τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, πλην αυτών που ήδη βρίσκουν εφαρμογή στο Ελληνικό ενεργειακό σύστημα, προσφέρει τη δυνατότητα μεγαλύτερης ευελιξίας σε καταναλωτές επενδυτές σε ό,τι αφορά την προσαρμογή της ηλεκτροπαραγωγής από μονάδες ΑΠΕ και την κάλυψη των αναγκών τους. Το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα» του Γ Κοινοτικό Πλαίσιο Στήριξης (Γ ΚΠΣ) αποτελεί τη βασική πηγή χρηματοδότησης νέων έργων ΑΠΕ. Το Γ ΚΠΣ συνιστά συμφωνία ανάμεσα στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή και την Ελληνική Κυβέρνηση για τους στόχους και τις προτεραιότητες που αφορούν στην αξιοποίηση κονδυλίων από τους πόρους των Διαρθρωτικών Ταμείων για την περίοδο Για την αποτελεσματικότερη υλοποίηση των παραπάνω στόχων, το Γ ΚΠΣ είναι δομημένο σε 11 Εθνικά Επιχειρησιακά Προγράμματα και 13 Περιφερειακά Επιχειρησιακά Προγράμματα. Μεταξύ των Εθνικών Επιχειρησιακών Προγραμμάτων περιλαμβάνεται και το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα» (ΕΠΑΝ), το οποίο περιγράφεται αναλυτικότερα στην παρούσα εργασία και μεταξύ άλλων αφορά στη δημόσια ενίσχυση Ενεργειακών Επενδύσεων ΑΠΕ. Επιπλέον, περιγράφονται συγκεκριμένα μέτρα που αφορούν κατά σειρά: Στην εφαρμογή επιδεικτικών έργων καινοτόμων ενεργειακών τεχνολογιών Έργα προώθησης καινοτόμων λύσεων στο ενεργειακό σύστημα της νησιωτικής χώρας Ενίσχυση ιδιωτικών επενδύσεων για συστήματα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (ΣΗΘ) για υποκατάσταση συμβατικών καυσίμων με υγραέριο ή φυσικό αέριο και με εφαρμογή τεχνολογιών ΑΠΕ. Όλες οι ανωτέρω επενδύσεις επιλέγονται μετά από δημόσια πρόσκληση εκδήλωσης ενδιαφέροντος, υποβολή και αξιολόγηση των προτάσεων. Τα απολογιστικά στοιχεία των τελευταίων ετών τόσο σε διεθνές επίπεδο όσο και στην Ελλάδα, οπού λειτουργούν ήδη αρκετές εκατοντάδες MW μονάδων ΑΠΕ (κυρίως αιολικά), αποδεικνύουν ότι η αξιοποίηση των ΑΠΕ δημιουργεί σημαντικές επαγγελματικές προοπτικές και νέες θέσεις εργασίας για τον ενεργό πληθυσμό μιας χώρας και κατά συνέπεια και για τον κλάδο των μηχανικών, τόσο κατά το στάδιο κατασκευής όσο και κατά το στάδιο λειτουργίας τους. Ειδικότερα η προοπτική απασχόλησης των μηχανικών στις ενεργειακές επενδύσεις ΑΠΕ καταδεικνύεται και ενισχύεται από την απαίτηση εφαρμογής σημαντικά υψηλής τεχνολογίας για την εκμετάλλευση αυτών των πόρων σε όλα τα στάδια της επένδυσης. Επιπλέον η συμβολή των έργων ΑΠΕ στην απασχόληση ενδυναμώνεται εάν συμπεριληφθούν οι προοπτικές εγχώριας κατασκευής και συναρμολόγησης μεγάλων τμημάτων (ή ακόμα σε επόμενη φάση και του συνόλου) του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού των έργων, και οι προοπτικές παράλληλης ανάπτυξης της έρευνας και της εξέλιξης των τεχνολογιών ΑΠΕ. Πρέπει να τονισθεί ακόμη ότι οι θέσεις εργασίας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ είναι συγκριτικά περισσότερες από τις αντίστοιχες θέσεις για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ενέργειας από συμβατικά καύσιμα αλλά και από φυσικό αέριο.

7 ΑΠΕ 7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο τεύχος αυτό αναλύονται οι προοπτικές των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στην Ελλάδα με βάση το νέο θεσμικό πλαίσιο: Η δομή του κειμένου περιλαμβάνει: Σχολιασμός του νέου σχεδίου νόμου για τις ΑΠΕ Υφιστάμενες εφαρμογές χρήσεων ΑΠΕ στην Ελλάδα Προοπτικές νέων εφαρμογών ΑΠΕ όπως: o Κυψέλες καυσίμου o Ενέργεια από Κύματα o Ηλιακά Συστήματα Χρηματοδότηση επενδύσεων ΑΠΕ Νέες επαγγελματικές προοπτικές για τους μηχανικούς

8 ΑΠΕ 8 ΝΕΟ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΠΕ Ένας από τους κυριώτερους στόχους της παρούσας εργασίας είναι ο σχολιασμός του Σχεδίου Νόμου που αφορά το «Νέο Θεσμικό και Αδειοδοτικό Πλαίσιο για την Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Μονάδες Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας» που τέθηκε σε δημόσια διαβούλευση στις 31 Ιανουαρίου Η Ο.Ε. μελέτησε αναλυτικά όλα τα άρθρα του Σχεδίου Νόμου, εξέτασε τη δυνατότητα εφαρμογής του στις παρούσες συνθήκες και προχώρησε στην κατάθεση απόψεων για μέτρα βελτίωσής του που πρέπει να ληφθούν. Κατά τον σχολιασμό ελήφθησαν υπόψη οι απόψεις της Ο.Ε. που συστάθηκε από την αντίστοιχη Ειδική Επιστημονική Επιτροπή του Τ.Ε.Ε. Οι απόψεις της Ο.Ε. για το προτεινόμενο Νομοσχέδιο έχουν ως εξής: 1. Προσανατολισμός και εστίαση των επενδυτών έργων ΑΠΕ στη σωστή σχεδίασή τους, στην απόδοσή τους και τη σωστή λειτουργία τους σε μακροχρόνια βάση, προς όφελος του επενδυτή και του κοινωνικού συνόλου. Πριμοδότηση των έργων με επιδότηση της παραγόμενης kwh, ώστε να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα της επένδυσης. 2. Η ανάπτυξη των ΑΠΕ να βασισθεί σε ένα καλά σχεδιασμένο, εγγυημένο και ανεξάρτητο από τα τιμολόγια της ΔΕΗ Α.Ε. τιμολόγιο πώλησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ ή ΣΗΘΥΑ (feed-in tariff). Το τιμολόγιο πώλησης θα πρέπει να εξασφαλίζει ικανοποιητικές λογικές αποδόσεις για κάθε μορφή ΑΠΕ. Η τιμολόγηση να γίνεται ανάλογα με το μέγεθος (ισχύ) του σταθμού και το επίπεδο της τάσεως σύνδεσης στο δίκτυο (χαμηλή, μέση, υψηλή). Προτείνεται διαβούλευση για τον καθορισμό της τιμολόγησης. 3. Καθορισμός συγκεκριμένων, δεσμευτικών στόχων για κάθε μορφή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας ούτως ώστε να επιτευχθεί τουλάχιστον, αν όχι να ξεπερασθεί, ο εθνικός στόχος και οι δεσμεύσεις που έχει αναλάβει η Χώρα μας για συμμετοχή των ΑΠΕ στη συνολική ακαθάριστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε ποσοστό 20,1% μέχρι το 2010 και 20,9% μέχρι το Ενσωμάτωση των στόχων αυτών σε σχετικό άρθρο του νέου Νόμου. Προτείνεται η εκπόνηση χρονοδιαγράμματος υλοποίησης των στόχων, καθώς και ο καθορισμός διαδικασίας ελέγχου τήρησής τους και διορθωτικών παρεμβάσεων. Εκπόνηση τεχνικοοικονομικών μελετών για την υλοποίηση των στόχων και την ενσωμάτωση των σταθμών ΑΠΕ στο Δίκτυο και το Σύστημα (integration study), ιδιαίτερα όσον αφορά σε έργα μεγάλης κλίμακας ισχύος. 4. Στο νέο σχέδιο Νόμου η αδειοδοτική διαδικασία ουσιαστικά παραμένει η ίδια, απαιτούνται οι ίδιες Διοικητικές Πράξεις όπως και πριν, δεν μειώνεται ο αριθμός των απαιτούμενων εγκρίσεων και των γνωμοδοτήσεων. Ζητείται κατάλληλο απλό θεσμικό πλαίσιο, αυτοματοποίηση και συντόμευση της αδειοδοτικής διαδικασίας, διαφάνεια, μείωση της παρέμβασης και του ρόλου του Κράτους, πιστή εφαρμογή - τήρηση της ισχύουσας Νομοθεσίας και όχι επιτροπές, καθώς και διαδικασίες συντονισμού των φορέων που εμπλέκονται στην αδειοδότηση. 5. Κατάργηση της Άδειας Παραγωγής οπότε θα υπάρξει ουσιαστική απλοποίηση και συντόμευση της αδειοδοτικής διαδικασίας και του χρόνου υλοποίησης των έργων. Η χρησιμοποίηση του κριτηρίου της ενεργειακής αποδοτικότητας, έτσι όπως αυτό ορίζεται, για την χορήγηση Αδειών Παραγωγής, την δέσμευση ηλεκτρικού χώρου και την απόκτηση δικαιώματος χρήσης γης σε Δημόσιες Δασικές Εκτάσεις (έγκριση επέμβασης, Νόμος 2941/2001), στις οποίες υλοποιούνται όλα σχεδόν τα Αιολικά Πάρκα, θεωρείται περιττή. Η αποδοτικότητα αξιολογείται ούτως ή άλλως αυστηρότατα και με ποινικές ρήτρες κατά την διαδικασία χορήγησης επιδοτήσεων, αλλά και από τους ασφαλιστικούς οργανισμούς και τις τράπεζες στα πλαίσια δανειοδότησης των επενδύσεων. Επισημαίνεται ότι η ενεργειακή αποδοτικότητα δεν ορίζεται κατά τον ίδιο τρόπο στην Κοινοτική Οδηγία 54/2003/ΕΚ. Επιπλέον βάσει του άρθρου 2 παρ. 1.γ του

9 ΑΠΕ 9 Νόμου 3010/2002 με το οποίο τροποποιείται το άρθρο 4 του Νόμου 1650/1986 για το περιβάλλον, στα πλαίσια της εναρμόνισης της Ελληνικής Νομοθεσίας με το Κοινοτικό Δίκαιο και ειδικότερα με την Οδηγία 96/61, η απόφαση Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων αποτελεί προϋπόθεση για την έκδοση διοικητικών πράξεων που απαιτούνται κατά περίπτωση, σύμφωνα με τις κείμενες διατάξεις για την πραγματοποίηση του έργου ή της δραστηριότητας. Άρα, η έκδοση Άδειας Παραγωγής (ως διοικητική πράξη) προϋποθέτει προηγούμενη έκδοση απόφασης Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων (ΕΠΟ), το οποίο δεν γίνεται ούτε είναι δυνατό να γίνει, και ως εκ τούτου, υπάρχει θέμα ακυρότητας των Αδειών Παραγωγής. 6. Διενέργεια ανοικτών διεθνών μειοδοτικών διαγωνισμών, δηλαδή διαδικασία πρόσκλησης υποβολής προσφορών βάσει προδιαγραφών που δεν αντίκειται στην Οδηγία 54/2003/ΕΚ, για την υλοποίηση έργων ΑΠΕ με δυναμικότητα MW κατά ελάχιστο. Ως κριτήριο επιλογής προτείνεται η χαμηλότερη τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας. Εφαρμογή τουλάχιστον για νέα Αιολικά Πάρκα σε περιοχές μεγάλου ενδιαφέροντος και υψηλού αιολικού δυναμικού, όπως η Λακωνία, η Εύβοια, η Θράκη, οι Κυκλάδες και άλλα νησιά (μετά την ηλεκτρική διασύνδεσή τους με το ηπειρωτικό σύστημα), αλλά και ενδεχομένως και σε υπεράκτια (offshore) Αιολικά Πάρκα. Αναφέρονται παραδείγματα εφαρμογής στην Πορτογαλία, τον Καναδά, τη Γαλλία, την Κίνα και την Ιρλανδία. Η αδειοδοτική διαδικασία θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί πριν από την ολοκλήρωση του διαγωνισμού. Προκειμένου να υπάρχει κοινωνική αποδοχή και να μην αποκλειστούν οι μικρές εταιρείες, μικρό μερίδιο ισχύος της τάξεως των μερικών δεκάδων μεγαβάτ να αποδοθεί σε κατοίκους της περιοχής των έργων, την Τοπική Αυτοδιοίκηση, μικροεπενδυτές και μικρομεσαίες επιχειρήσεις. Στοχεύοντας σε ενίσχυση της Ελληνικής βιομηχανίας, προτείνεται να αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την μειοδότρια εταιρεία η κατασκευή σημαντικού μέρους του εξοπλισμού (τουλάχιστον 40-50%) στη Χώρα μας. Επίσης, να υπάρχει πρόσθετη πριμοδότηση σε περίπτωση κατασκευής του εξοπλισμού εντός της ευρύτερης περιοχής εγκατάστασης των έργων ΑΠΕ, καθώς και στην περίπτωση κατασκευής εξαρτημάτων υψηλής τεχνολογίας του εξοπλισμού, όπως γεννητριών, ηλεκτρονικών ισχύος, κιβωτίων ταχυτήτων, συστημάτων ελέγχου (controllers). Ο διαγωνισμός να διενεργείται από κρατικό φορέα, τον ΔΕΣΜΗΕ ή την ΡΑΕ, ενδεχομένως με την συνδρομή του ΚΑΠΕ ή άλλων φορέων. Στόχος της διαγωνιστικής διαδικασίας είναι η μεγιστοποίηση του κοινωνικού οφέλους. 7. Σε περίπτωση μη εφαρμογής της προαναφερόμενης διαγωνιστικής διαδικασίας σε όλες τις περιπτώσεις (π.χ. μικρές επενδύσεις) και περιοχές, προτείνεται η χορήγηση του δικαιώματος χρήσης δημόσιας δασικής έκτασης κατά προτεραιότητα, υπό την προϋπόθεση καταβολής σημαντικού ποσού για το δικαίωμα αυτό, με παράλληλη κατάθεση εγγυητικής επιστολής ίσης με το 20% του προϋπολογισμού του έργου, όπως στα μεγάλα δημόσια έργα. Θεωρείται ότι δεν απαιτούνται Άδεια Παραγωγής και αξιολόγηση κριτηρίων αδειοδότησης, ενώ μεταβιβάζεται μόνον η Άδεια Λειτουργίας. 8. Για την άμεση ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας και ιδιαίτερα των φωτοβολταϊκών (Φ/Β) συστημάτων πρέπει να τεθούν συγκεκριμένοι στόχοι για το διασυνδεδεμένο σύστημα και για κάθε ηλεκτρικό σύστημα των μη διασυνδεμένων νησιών. Προτεραιότητα πρέπει να δοθεί (α) στα μη διασυνδεμένα νησιά λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, (β) στην εγκατάστασή Φ/Β συστημάτων στο Νότο λόγω μεγαλύτερης ηλιοφάνειας και συνεπώς καλύτερης αποδοτικότητας, καθώς και (γ) στις μικρές εγκαταστάσεις της τάξεως των μερικών kw, ιδιαίτερα στις κατοικίες εκτός του αστικού ιστού, για λόγους περιβαλλοντικούς, κοινωνικούς, περιφερειακής ανάπτυξης, αποδοχής, διάχυσης και διάδοσης της τεχνολογίας αυτής. Με το σκεπτικό αυτό, το μεγαλύτερο μερίδιο πρέπει να αφορά μικρές εγκαταστάσεις σε κατοικίες και στη συνέχεια εγκαταστάσεις σε κτίρια, όπως ξενοδοχεία και εμπορικά καταστήματα, και η ισχύς του να μην υπερβαίνει την αιχμή της εσωτερικής τους κατανάλωσης. Θα πρέπει

10 ΑΠΕ 10 να υπάρχει σαφής πριμοδότηση και διαχωρισμός στην τιμολόγηση για ενσωμάτωση των Φ/Β στα δομικά στοιχεία. Η δομή του σχετικού τιμολογίου πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να υποστηρίζει σαφώς τις μικρές Φ/Β μονάδες κατά το πρότυπο άλλων χωρών, ιδιαίτερα στα νησιά. Η τιμή της πωλούμενης kwh για εγκαταστάσεις σε κατοικίες προτείνεται να είναι της τάξεως των Ευρώ ανά MWh στο σκέλος της ενέργειας και πρέπει να μειώνεται για τις λοιπές εγκαταστάσεις. Εγκαταστάσεις μεγάλης ισχύος, στα πλαίσια των στόχων που θα έχουν τεθεί, θα υλοποιούνται μόνο κατόπιν διαγωνιστικής διαδικασίας με πρωτεύον κριτήριο την τιμή πώλησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Η αξιολόγηση της ενεργειακής αποδοτικότητας, δηλαδή οι μετρήσεις της ηλιοφάνειας που προβλέπει το σχέδιο νόμου, θεωρούνται ελάσσονος σημασίας. Συνεπώς, με την εξάλειψη του κριτηρίου αυτού η Άδεια Παραγωγής θεωρείται ότι δεν έχει νόημα, ιδιαίτερα στην περίπτωση των Φ/Β. 9. Στα πλαίσια της εκπόνησης του Ειδικού Πλαισίου Χωροταξικού Σχεδιασμού για τις ΑΠΕ, προτείνεται ο καθορισμός σε χάρτες της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού των περιοχών εκείνων στις οποίες κατά αρχήν δεν επιτρέπεται η εγκατάσταση έργων ΑΠΕ από τις αρμόδιες Πολεοδομικές Υπηρεσίες, Εφορείες Αρχαιοτήτων, ΟΤΕ, ΥΠΑ, ΓΕΕΘΑ και ΕΟΤ. Κατά αυτόν τον τρόπο, στις λοιπές περιοχές θα είναι περιττή η γνωμοδότηση των αρμοδίων Πολεοδομικών Υπηρεσιών, Εφορειών Αρχαιοτήτων (3), ΟΤΕ, ΥΠΑ, ΓΕΕΘΑ και ΕΟΤ, καθιστώντας δυνατή και την κατάργηση της Προκαταρκτικής Περιβαλλοντικής Εκτίμησης και Αξιολόγησης (ΠΠΕΑ). Για τις περιοχές που δεν προκρίνονται κατά αρχήν για εγκατάσταση έργων ΑΠΕ θα γίνεται λεπτομερέστερη, πλήρης και τεκμηριωμένη εξέταση εντός συγκεκριμένης δεσμευτικής προθεσμίας από τα συναρμόδια Υπουργεία, βάσει σχετικού θεσμικού πλαισίου που είναι αναγκαίο να εκπονηθεί (και όχι με επιτροπές). Στη συνέχεια θα εκδίδεται η τελική οριστική Κοινή Υπουργική Απόφαση απόρριψης ή έγκρισης του αιτήματος εγκατάστασης. 10. Επιτάχυνση της απονομής δικαιοσύνης με ταχεία, κατά προτεραιότητα και σε λογικά χρονικά πλαίσια εκδίκαση των υποθέσεων που αφορούν έργα ΑΠΕ και κατατίθενται στα διοικητικά δικαστήρια. Εκκρεμούν πολλές και σημαντικές υποθέσεις για έργα αρκετά μεγάλης ισχύος. Η μεταφορά αρμοδιότητας εκδίκασης των υποθέσεων που αφορούν άδειες και εγκρίσεις για έργα ΑΠΕ, σύμφωνα με το άρθρο 31 παρ. 1 του σχεδίου Νόμου, από το ΣτΕ στο Διοικητικό Εφετείο ελπίζεται να είναι προς την κατεύθυνση αυτή. 11. Θέσπιση κινήτρων και μέτρων για την δημιουργία κατασκευής ανεμογεννητριών και φωτοβολταϊκών πανέλων στη Χώρα μας, καθώς και για την ανάπτυξη και την έρευνα στις τεχνολογίες των ΑΠΕ, συμπεριλαμβανομένων και τεχνολογιών που δε βρίσκουν σήμερα εφαρμογή στον Ελληνικό χώρο. 12. Θέσπιση κινήτρων, χωροταξικών, αδειοδοτικών και ευνοϊκότερης τιμολόγησης για την αντικατάσταση ανεμογεννητριών παλιάς τεχνολογίας, ισχύος ίσης ή μικρότερης από 500 kw, με νέες σύγχρονες ανεμογεννήτριες με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ισχύ (Repowering). 13. Η διάρκεια ισχύος της έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων των σταθμών ΑΠΕ και της σχετικής σύμβασης πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να είναι 20 έτη, αντί για τα προβλεπόμενα 10 έτη (Άρθρο 28 παρ. 8, Άρθρο 13 παρ. 2), όση εύλογα προτείνεται να είναι και η διάρκεια της Άδειας Λειτουργίας (άρθρο 9 παρ. 5) για να είναι οικονομικά βιώσιμη η επένδυση. Η διάρκεια ζωής του εξοπλισμού των ανεμογεννητριών είναι 20 έτη τουλάχιστον. 14. Απλούστευση της επικοινωνίας επενδυτή - κράτους. Να υπάρχει ένας και μοναδικός κρατικός φορέας (σαν ενεργειακό ΚΕΠ με νομική υποστήριξη) στην έδρα κάθε περιφέρειας με τον οποίο και μόνο θα συναλλάσσεται ο επενδυτής. Ο φορέας αυτός θα έχει τον συνολικό συντονισμό και την ευθύνη για την συγκέντρωση όλων των απαιτούμενων γνωμοδοτήσεων, εγκρίσεων και αδειών. Επίσης, αποζημίωση του επενδυτή σε περίπτωση καθυστέρησης πέραν της προβλεπόμενης από το Νόμο

11 ΑΠΕ 11 προθεσμίας για την έκδοση γνωμοδότησης, έγκρισης ή άδειας. Δεν έχει νόημα να θεωρείται θετική μία γνωμοδότηση ή μία απόφαση όταν εκπνέει η προβλεπόμενη από το Νόμο προθεσμία στην περίπτωση π.χ. πράξης χαρακτηρισμού, διότι απλούστατα δεν μπορεί να προχωρήσει μία επένδυση χωρίς την συγκεκριμένη αυτή πράξη. 15. Σύνταξη δασολογίου και δασικών χαρτών. Σαφής καθορισμός του τεκμηρίου κυριότητας στις διάφορες περιοχές της Ελλάδας, διότι παρά τα αναφερόμενα στο Νόμο 998/79, το Υπουργείο Γεωργίας, οι αρμόδιες Διευθύνσεις Δασών και τα κατά τόπους Δασαρχεία αμφισβητούν τα αναφερόμενα στο Νόμο αυτό και τη σχετική Νομολογία (ΣτΕ 838/2002, Νομικό Βήμα Τόμος 47 σελ ). Ως αποτέλεσμα δημιουργούνται προβλήματα με τις πράξεις χαρακτηρισμού, καθυστερήσεις στην υλοποίηση των έργων και νομικές εμπλοκές.

12 ΑΠΕ 12 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΠΟ Α.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αύξηση του πληθυσμού της γης, αλλά και η βελτίωση του βιοτικού επιπέδου, έχουν οδηγήσει σε ραγδαία αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας, με τη μεγαλύτερη αυξητική τάση να παρατηρείται στις αναπτυσσόμενες χώρες (Ινδία, Κίνα, κλπ). Οι συνεχώς αυξανόμενες καταναλωτικές ανάγκες έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση των εγκατεστημένων μονάδων ηλεκτροπαραγωγής που αξιοποιούν κυρίως ορυκτά καύσιμα με συμβατικές μεθόδους. Η εντατικοποίηση της χρήσης καυσίμων όπως το πετρέλαιο και ο άνθρακας οδήγησαν σε ιδιαίτερα μεγάλη περιβαλλοντική επιβάρυνση, καθώς οι τομείς της ηλεκτροπαραγωγής και των μεταφορών θεωρούνται οι πλέον επιβαρυντικοί για το περιβάλλον. Το γεγονός αυτό τονίστηκε και στα πλαίσια διεθνών συνδιασκέψεων όπως αυτές του Ρίο, του Κιότο και της Χάγης. Για το λόγο αυτό η διεθνής ερευνητική κοινότητα και η ενεργειακή βιομηχανία έχουν στρέψει το ενδιαφέρον τους αφενός σε σύγχρονες «καθαρές» τεχνολογίες παραγωγής με βελτιωμένη ενεργειακά και περιβαλλοντικά απόδοση, όπως π.χ. οι «καθαρές» τεχνολογίες άνθρακα, και αφετέρου στην αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Οι ΑΠΕ αποτελούν τις πλέον περιβαλλοντικά καθαρές τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας και προς το παρόν η χρήση τους διαφαίνεται ότι έχει τη δυναμική να περιορίσει δραστικά τα αυξημένα περιβαλλοντικά προβλήματα. Αν και έχουν γίνει σημαντικά τεχνολογικά βήματα, η εφαρμογή των Α.Π.Ε βρίσκεται σε αρχικό ακόμη στάδιο. Η εκμετάλλευση του ήλιου, του ανέμου, του νερού, της γεωθερμίας και της βιομάζας, που αποτελούν πηγές ενέργειας φιλικές προς το περιβάλλον, μπορούν και πρέπει να γίνουν οικονομικά εκμεταλλεύσιμες ώστε να συμβάλλουν στην αειφόρο ανάπτυξη, εφόσον είναι ανανεώσιμες και ρυπαίνουν ελάχιστα ή καθόλου. Στη χώρα μας υπάρχει η δυνατότητα σημαντικής αξιοποίησης των ΑΠΕ, καθώς έχουμε σημαντική ηλιοφάνεια, υπάρχει το κατάλληλο αιολικό δυναμικό, ιδιαίτερα στα νησιά, αξιοποιήσιμο υδάτινο δυναμικό στις ορεινές περιοχές, σημαντικές ποσότητες βιομάζας σε όλη την επικράτεια που δεν αξιοποιούνται συστηματικά, και αρκετός αριθμός γεωθερμικών πεδίων των οποίων η ενεργειακή αξιοποίηση δεν είναι αντίστοιχη της δυναμικότητάς τους. Στις επόμενες ενότητες επιχειρείται σύντομη περιγραφή των μορφών ΑΠΕ που χρησιμοποιούνται σήμερα στη χώρα μας, αλλά και του επιπέδου διείσδυσής τους στο ενεργειακό μας σύστημα. 2. ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ο ήλιος είναι η βασική πηγή ενέργειας του πλανήτη μας καθώς δίνει ζωή σε κάθε οργανισμό της βιόσφαιρας, δημιουργεί τους ανέμους, παράγει την αποθηκευμένη χημική ενέργεια σε ξύλα και ορυκτά καύσιμα, και επομένως είναι η πηγή όλης σχεδόν της ενέργειας που χρησιμοποιούμε. Ο ήλιος είναι απλανής αστέρας μέσου μεγέθους όπου, λόγω των μεγάλων θερμοκρασιών που επικρατούν (μερικών εκατομμυρίων οc), τα μόρια και άτομα των στοιχείων που τον συνθέτουν βρίσκονται σε κατάσταση νέφους θετικών και αρνητικών ιόντων ή κατάσταση πλάσματος, όπως ονομάστηκε. Σε αυτές τις θερμοκρασίες οι ταχύτατα κινούμενοι πυρήνες υδρογόνου συσσωματώνονται, υπερνικώντας τις μεταξύ τους απωστικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις και δημιουργούν

13 ΑΠΕ 13 πυρήνες του στοιχείου ηλίου. Η πυρηνική αυτή σύντηξη είναι ισχυρά εξώθερμη και οι παραγόμενες τεράστιες ποσότητες ενέργειας ακτινοβολούνται προς όλες τις κατευθύνσεις στο διάστημα. Η γη συλλαμβάνει το ένα δισεκατομμυριοστό της εκπεμπόμενης ηλιακής ακτινοβολίας, που όμως αντιστοιχεί σε τεράστια ενεργειακή ποσότητα αν αναλογιστούμε ότι η ηλιακή ενέργεια που φτάνει στη γη σε μία εβδομάδα είναι περίπου ίση με τη συνολικά αποθηκευμένη ενέργεια όλων των καυσίμων του πλανήτη. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές. Η θερμική αξιοποίηση περιλαμβάνει συλλογή της ηλιακής ενέργειας για να παραχθεί θερμότητα κυρίως για θέρμανση νερού και μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση ατμοστροβίλων. Στη δεύτερη εφαρμογή τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρισμό με τη χρήση φωτοβολταϊκών κυψελών ή συστοιχιών τους. Η συγκεκριμένη τεχνολογία εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 στα διαστημικά προγράμματα των ΗΠΑ. Η εξέλιξή της επέτρεψε τη μείωση του κόστους στην παραγωγή ηλεκτρισμού από $300 σε $4 ανά Watt. Λόγω της σχετικά χαμηλής απόδοσής τους και του συνεπαγόμενου υψηλού συνολικού κόστους, τα φωτοβολταϊκά συστήματα βρίσκουν κυρίως εφαρμογή ως μονάδες μικρής δυναμικότητας σε αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές όπου η σύνδεση με το δίκτυο είναι πολύ ακριβή. Αν και όλη η γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, η ποσότητά της στην επιφάνεια κάθε τόπου εξαρτάται κυρίως από τη γεωγραφική του θέση, την εποχή και τη νεφοκάλυψη. Η έρημος π.χ. δέχεται περίπου το διπλάσιο ποσό ηλιακής ενέργειας από άλλες περιοχές. Στο μεγαλύτερο τμήμα της χώρα μας η ηλιοφάνεια διαρκεί περισσότερες από 2700 ώρες το χρόνο. Στη Δυτική Μακεδονία και την Ήπειρο εμφανίζει τις μικρότερες τιμές, κυμαινόμενη από 2200 ως 2300 ώρες, ενώ στη Ρόδο και τη νότια Κρήτη ξεπερνά τις 3100 ώρες ετησίως. Συνεπώς η Ελλάδα αποτελεί μία από τις κατεξοχήν κατάλληλες περιοχές της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) για εφαρμογές εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ Η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρισμού γίνεται κύρια με τη χρήση των ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων (Φ/Β), που η λειτουργία τους στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, δηλαδή την άμεση μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα. Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα κατασκευάζονται από ημιαγώγιμα υλικά, όπως το πυρίτιο που είναι το συνηθέστερο. Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στο φωτοβολταϊκό κύτταρο, μέρος της ακτινοβολίας διεγείρει ηλεκτρόνια τα οποία μπορούν να κινούνται σχετικά ελεύθερα μέσα στον ημιαγωγό. Η εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου υποχρεώνει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινηθούν προς συγκεκριμένη κατεύθυνση, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα του οποίου η ισχύς καθορίζεται από τη ροή των ηλεκτρονίων και την εφαρμοζόμενη τάση στο φωτοβολταϊκό κύτταρο. Για να αυξηθεί η ροή των ελεύθερων ηλεκτρονίων προστίθενται στο καθαρό κρυσταλλικό πυρίτιο προσμίξεις, όπως ο φώσφορος και το βόριο. Κάθε άτομο πυριτίου έχει 14 ηλεκτρόνια κατανεμημένα σε τρεις διαφορετικές στοιβάδες. Οι δύο πρώτες είναι συμπληρωμένες με 2 και 8 άτομα αντίστοιχα. Η εξωτερική στοιβάδα περιλαμβάνει τα υπολειπόμενα 4 ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε δεσμούς με τα γειτονικά άτομα πυριτίου σχηματίζοντας την κρυσταλλική πυραμιδική δομή του καθαρού πυριτίου. Το καθαρό κρυσταλλικό πυρίτιο είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού καθώς δεν υπάρχουν ελεύθερα κινούμενα ηλεκτρόνια όπως στην περίπτωση του μεταλλικού πλέγματος. Όταν διοχετεύεται ενέργεια στο κρυσταλλικό πυρίτιο, κάποια ηλεκτρόνια διεγείρονται, σπάζουν τους δεσμούς τους και απομακρύνονται προς γειτονικά τους άτομα δημιουργώντας διαθέσιμες θετικά φορτισμένες «οπές» στη δομή του υλικού.

14 ΑΠΕ 14 Οι θέσεις αυτές καταλαμβάνονται από ηλεκτρόνια γειτονικών ατόμων και με τον τρόπο αυτό δημιουργείται ροή ηλεκτρονίων μέσα στο υλικό. Ο αριθμός όμως των ηλεκτρονίων που μπορούν να κινηθούν είναι σημαντικά περιορισμένος για να χρησιμεύσει στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Για το λόγο αυτό εισάγονται ετεροάτομα στην κρυσταλλική δομή, όπως π.χ. φωσφόρου. Η εξωτερική στοιβάδα του φωσφόρου έχει 5 ηλεκτρόνια εκ των οποίων τα 4 συμμετέχουν σε δεσμούς με τα γειτονικά άτομα πυριτίου, ενώ το πέμπτο συγκρατείται ηλεκτροστατικά από τα πρωτόνια του πυρήνα. Το συγκεκριμένο ηλεκτρόνιο απαιτεί σημαντικά χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης για να κινηθεί στο κρυσταλλικό πλέγμα. Σαν αποτέλεσμα τα περισσότερα από αυτά τα ηλεκτρόνια ελευθερώνονται και γίνονται φορείς ηλεκτρικού ρεύματος που είναι πολύ περισσότεροι από αυτούς του κρυσταλλικού πυριτίου. Η πρόσμιξη του κρυσταλλικού πυριτίου με άτομα φωσφόρου δημιουργεί ημιαγωγό τύπου Ν. Όταν προστίθεται στο κρυσταλλικό πυρίτιο βόριο προκύπτουν ημιαγωγοί τύπου Ρ. Το βόριο έχει στην εξωτερική του στοιβάδα 3 ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε δεσμούς με άτομα πυριτίου. Επειδή σε κάθε άτομο απαιτούνται 8 ηλεκτρόνια για τη συμπλήρωση της εξωτερικής τους στοιβάδας, στην εξωτερική στοιβάδα του βορίου υπάρχουν διαθέσιμες 2 ελεύθερες θέσεις ηλεκτρονίων, δημιουργώντας αντίστοιχες θετικά φορτισμένες «οπές» στη δομή του υλικού. Η κατάληψη των οπών από ηλεκτρόνια γειτονικών ατόμων δίνει την εικόνα διάδοσής τους στο υλικό ή μεταφοράς θετικών φορτίων στην κρυσταλλική δομή του ημιαγωγού. Φέρνοντας σε επαφή τους ημιαγωγούς τύπου Ν και Ρ σχηματίζεται ηλεκτρικό πεδίο. Τα ηλεκτρόνια του πυριτίου τύπου Ν κινούνται προς τις κενές θέσεις του πυριτίου τύπου Ρ για να τις καλύψουν. Στην ένωση των δύο υλικών επιτυγχάνεται ισορροπία και δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο ανάμεσα στις δύο πλευρές. Το ηλεκτρικό πεδίο λειτουργεί σαν ηλεκτρόδιο, επιτρέποντας τα ηλεκτρόνια να περάσουν από το πυρίτιο Ρ στο Ν αλλά όχι αντίστροφα. Όταν φωτόνια της ηλιακής ακτινοβολίας, κατάλληλου μήκους κύματος, προσπίπτουν σε ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο διεγείρουν ηλεκτρόνια και τα ελευθερώνουν δημιουργώντας παράλληλα αντίστοιχες οπές. Κάθε φωτόνιο με αρκετή ενέργεια θα ελευθερώσει ένα ηλεκτρόνιο και θα δημιουργήσει μια οπή. Αν αυτό συμβεί κοντά στο ηλεκτρικό πεδίο ή αν ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο και μια οπή βρεθούν κοντά στην ένωση Ρ-Ν ημιαγωγών, το πεδίο θα εξαναγκάσει το ηλεκτρόνιο να πάει στον ημιαγωγό Ν και θα οδηγήσει την οπή στο πυρίτιο Ρ. Αυτό προκαλεί μεγαλύτερη ανισορροπία στην ηλεκτρική ουδετερότητα και αν χρησιμοποιηθεί μία εξωτερική αγώγιμη οδός τα ηλεκτρόνια θα περάσουν μέσα από αυτή για να πάνε στην αρχική τους θέση από όπου το ηλεκτρικό πεδίο τα απομάκρυνε. Η ροή αυτή των ηλεκτρονίων δημιουργεί το ρεύμα, και το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί την τάση του ρεύματος. Το μέγιστο θεωρητικό ποσό ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο είναι περίπου το 25% της ενέργειας που δέχεται, αλλά το πιο συνηθισμένο ποσοστό είναι λιγότερο από 15%. Καθώς η ηλιακή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δεν είναι μονοχρωματική, αποτελείται από φάσμα

15 ΑΠΕ 15 διαφορετικών μηκών κυμάτων, άρα και από φωτόνια διαφορετικών επιπέδων ενέργειας. Τα φωτόνια χαμηλού ενεργειακού περιεχομένου δεν μπορούν να διεγείρουν ηλεκτρόνια του ημιαγωγού και απλώς διέρχονται μέσα από το φωτοβολταϊκό κύτταρο. Μόνο τα φωτόνια που μεταφέρουν μεγαλύτερη ή ίση ενέργεια από ένα συγκεκριμένο ποσό που εξαρτάται από το υλικό που είναι κατασκευασμένο το κύτταρο μπορούν να ελευθερώσουν ηλεκτρόνια. Η τεχνολογία των ημιαγώγιμων υλικών επέτρεψε την αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην παραγωγή ηλεκτρισμού, καθώς ενδεχόμενη χρήση αγώγιμων υλικών, όπως τα μέταλλα, θα οδηγούσε μεν σε μεγαλύτερη ροή ηλεκτρονίων αλλά θα παρουσίαζε πολύ χαμηλή τάση πεδίου. Η μέγιστη πραγματική απόδοση των φωτοβολταϊκών στοιχείων, ανάλογα με το υλικό κατασκευής τους, κυμαίνεται από 7% (ηλιακά στοιχεία άμορφου πυριτίου) έως 12-15% (ηλιακά στοιχεία μονοκρυσταλλικού πυριτίου). (Μαλαμής Β, 1999). Καθώς η παραγόμενη με τον τρόπο αυτό ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί σε ηλεκτρικούς συσσωρευτές, δίνεται η δυνατότητα αξιοποίησης μιας καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας στην κάλυψη αναγκών λειτουργίας επιστημονικών συσκευών (όπως οι δορυφόροι), για την κίνηση ελαφρών αυτοκινήτων (ηλιακά αυτοκίνητα), για τη λειτουργία απομονωμένων εγκαταστάσεων (π.χ. φάρων), και για την κάλυψη έστω και μέρους των ενεργειακών αναγκών κατοικιών, όπως φωτισμός, τηλεπικοινωνίες, ψύξη και ηχητική κάλυψη. Τα πλεονεκτήματα από τη χρήση των φωτοβολταϊκών είναι : Μηδενική ρύπανση Αθόρυβη λειτουργία Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής Απεξάρτηση από τροφοδοσία καυσίμων Δυνατότητα επέκτασης Μηδενικό κόστος παραγωγής ενέργειας ελάχιστη συντήρηση και τα αντίστοιχα μειονεκτήματα είναι: Υψηλό κόστος κατασκευής Προβλήματα αποθήκευσης ενέργειας Σημειώνεται ότι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία παράγουν συνεχές ρεύμα που απαιτείται να μετατραπεί σε εναλλασσόμενο 220 V. Τυχόν περίσσεια του παραγόμενου ρεύματος αποτελεί εμπορεύσιμο αγαθό σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία. Με τα σημερινά οικονομικά και τεχνολογικά δεδομένα, η χρήση αυτών των συστημάτων δεν είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη. Πιστεύεται όμως ότι η τεχνολογική εξέλιξη σύντομα θα κάνει εφικτή την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών συστημάτων σε μονάδες μεγάλης δυναμικότητας με ανταγωνιστικό κόστος.

16 ΑΠΕ 16 ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ Οι βασικές προϋποθέσεις που πρέπει να καλύπτουν τα κτίρια για την εφαρμογή φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι (α) να υπάρχει επαρκής ελεύθερος και ασκίαστος χώρος, (β) νότιος προσανατολισμός, (γ) σωστή κλίση ( γεωγραφικό πλάτος του τόπου ± 10 ) και (δ) κατάλληλος χώρος για εγκατεστημένα ηλεκτρονικά συστήματα και μπαταρίες. Ως ενδεικτικά παραδείγματα εφαρμογών αναφέρονται το ηλιακό σχολείο στα Γούδουρα Κρήτης, οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών του ΚΠΕ Καστοριάς (πιλοτική εγκατάσταση ενσωμάτωσης στη στέγη του ΚΠΕ) και του "Αρκτούρου" στον Αετό Φλώρινας. 3. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η αιολική ενέργεια δημιουργείται έμμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία, καθώς η ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της γης προκαλεί τη μετακίνηση μεγάλων αέριων μαζών από τη μια περιοχή στην άλλη, δημιουργώντας έτσι τους ανέμους. Αν υπήρχε η τεχνολογική δυνατότητα να καταστεί εκμεταλλεύσιμο το συνολικό αιολικό δυναμικό της γης, εκτιμάται ότι η παραγόμενη σε ένα χρόνο ηλεκτρική ενέργεια θα ήταν υπερδιπλάσια από τις ανάγκες της ανθρωπότητας στο ίδιο χρονικό διάστημα. Υπολογίζεται ότι στο 25% της επιφάνειας της γης και σε ύψος 10 m πάνω από το έδαφος επικρατούν άνεμοι μέσης ετήσιας ταχύτητας που ξεπερνά τα 5.1 m/sec. Σύμφωνα με τα σημερινά δεδομένα, όταν η μέση ετήσια ταχύτητα του ανέμου ξεπερνά αυτήν την τιμή το αιολικό δυναμικό ενός τόπου θεωρείται ενεργειακά εκμεταλλεύσιμο και οι απαιτούμενες εγκαταστάσεις μπορούν να καταστούν οικονομικά βιώσιμες. Άλλωστε, το κόστος κατασκευής των ανεμογεννητριών έχει μειωθεί σημαντικά και μπορεί να θεωρηθεί ότι η αιολική ενέργεια διανύει την πρώτη περίοδο ωριμότητάς την, καθώς είναι πλέον ανταγωνιστική των συμβατικών μορφών ενέργειας (ΚΑΠΕ, 1998). Η χώρα διαθέτει εξαιρετικά πλούσιο αιολικό δυναμικό και η αξιοποίησή του μπορεί να συμβάλλει σημαντικά στην αειφόρο ανάπτυξή της. Το πρώτο αιολικό πάρκο εγκαταστάθηκε από τη ΔΕΗ το 1982 στην Κύθνο. Μέχρι σήμερα έχουν κατασκευασθεί στην Άνδρο, στην Εύβοια, στη Λήμνο, Λέσβο, Χίο, Σάμο και στην Κρήτη εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής πάνω από 30 ΜW. Ως ιδιαίτερα σημαντικό θεωρείται το αυξημένο ενδιαφέρον του ιδιωτικού τομέα στην εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας, ειδικά σε περιοχές υψηλού αιολικού δυναμικού (Νησιά Αιγαίου, Νότια Εύβοια, Ανατολική Πελοπόννησος, Θράκη). Με την απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας δεκάδες αιτήσεις για μονάδες παραγωγής από ιδιώτες έχουν υποβληθεί στη Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας, με συνέπεια η συνολική εγκατεστημένη δυναμικότητα των αιολικών πάρκων να εκτιμάται σε πάνω από 1200 MW έως το τέλος του 2007 (ΥΠΑΝ, 2005). Σημαντικό εμπόδιο στην ακόμη μεγαλύτερη ανάπτυξη αποτελεί η ανεπάρκεια της υποδομής του δικτύου μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας το οποίο κατασκευάστηκε πολύ πριν αναδυθεί η ανανεώσιμη ενέργεια ως βιώσιμη εναλλακτική λύση. Έτσι, στις ηπειρωτικές περιοχές υψηλού φυσικού δυναμικού, οι δυνατότητες επενδύσεων αιολικής ενέργειας έχουν περιοριστεί από τις δυνατότητες διείσδυσης στο ηλεκτρικό δίκτυο και παρόμοιοι περιορισμοί υφίστανται και στα νησιά εμποδίζοντας την περαιτέρω διείσδυση της συγκεκριμένης ΑΠΕ. Σήμερα η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας γίνεται σχεδόν αποκλειστικά με ανεμογεννήτριες οι οποίες κατατάσσονται σε δύο βασικές κατηγορίες: τις ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα, όπου ο δρομέας είναι τύπου έλικας και ο άξονας μπορεί να περιστρέφεται συνεχώς παράλληλα προς τον άνεμο τις ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα ο οποίος παραμένει σταθερός

17 ΑΠΕ 17 Στην παγκόσμια αγορά έχουν επικρατήσει οι ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα σε ποσοστό περίπου 90%. Η ισχύς τους ξεπερνά τα 700 kw και είναι δυνατή η απευθείας σύνδεσή τους στο ηλεκτρικό δίκτυο, καθιστώντας μία συστοιχία ανεμογεννητριών (αιολικό πάρκο) ως αυτόνομη μονάδα ηλεκτροπαραγωγής. Κατά την λειτουργία τους, ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια της φτερωτής της ανεμογεννήτριας τα οποία είναι συνδεδεμένα στον περιστρεφόμενο οριζόντιο άξονα. Ο άξονας οδηγείται σε ένα κιβώτιο μετάδοσης της κίνησης όπου αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής. Η κίνηση μεταφέρεται μέσω άξονα μεγάλης ταχύτητας περιστροφής σε μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Για να αποφευχθεί η φθορά του στροβίλου στις περιπτώσεις πολύ μεγάλων ταχυτήτων του ανέμου, η όλη διάταξη περιλαμβάνει ένα μειωτήρα (φρένο) που περιορίζει την υπερβολική αύξηση περιστροφής των πτερυγίων. Η ταχύτητα του ανέμου πρέπει να υπερβαίνει τους 15 kph για να είναι δυνατή η ηλεκτροπαραγωγή από μία συνήθη ανεμογεννήτρια. Η ονομαστική τους ισχύς κυμαίνεται από kw. Η παραγόμενη τάση είναι της τάξης των V και απαιτείται μετασχηματιστής για τη μεταφορά του ρεύματος στο δίκτυο. Η συστηματική εκμετάλλευση του αιολικού δυναμικού της χώρας μας θα συμβάλλει: στην αύξηση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας με ταυτόχρονη μείωση των εισαγόμενων πρωτογενών πηγών ενέργειας, γεγονός που συνεπάγεται συναλλαγματικά οφέλη σε σημαντικό περιορισμό της ρύπανσης του περιβάλλοντος, αφού έχει υπολογισθεί ότι η παραγωγή ηλεκτρισμού μίας μόνο ανεμογεννήτριας δυναμικότητας 550 kw σε ένα χρόνο υποκαθιστά την ενέργεια που παράγεται από την καύση 2700

18 ΑΠΕ 18 βαρελιών πετρελαίου, οδηγώντας σε μείωση του εκπεμπόμενου CO2 κατά 735 περίπου τόνους ετησίως στη δημιουργία πολλών νέων θέσεων εργασίας. Τα ενδεχόμενα εμπόδια για την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας είναι ο θόρυβος από τη λειτουργία των ανεμογεννητριών, οι ούτως ή άλλως σπάνιες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στο ραδιόφωνο, την τηλεόραση και τις τηλεπικοινωνίες, που επιλύονται όμως με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, καθώς επίσης και πιθανά προβλήματα αισθητικής. 4. ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ως γεωθερμική ενέργεια χαρακτηρίζεται η ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γης, μεταφέρεται στην επιφάνεια με αγωγή θερμότητας και με την είσοδο στο φλοιό της γης λειωμένου μάγματος από τα βαθύτερα στρώματά της, και γίνεται αντιληπτή με τη μορφή θερμού νερού ή ατμού. Το γεωθερμικό δυναμικό κάθε περιοχής σχετίζεται με τις γεωλογικές και γεωτεκτονικές συνθήκες της. Αποτελεί ήπια και σχετικά ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή που με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα μπορεί να καλύψει σημαντικές ενεργειακές ανάγκες. Η κύρια κατάταξη των γεωθερμικών πεδίων γίνεται με βάση τη θερμοκρασία τους. Πεδία χαμηλής ή μέσης θερμοκρασίας ( C) αξιοποιούνται στη μεταφορά θερμότητας σε οικισμούς, θερμοκήπια, αλλά και μικρές βιομηχανικές μονάδες. Πεδία υψηλής θερμοκρασίας (άνω των 150 C) είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Οι γεωθερμικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος είναι ιδιαίτερα οικονομικές και η λειτουργία τους έχει μικρή περιβαλλοντική επίδραση. Παράγουν μόνο το 1/6 του CO2 από ό,τι θα παρήγαγε μια μονάδα ίσης δυναμικότητας που λειτουργεί με φυσικό αέριο, ενώ το κόστος της παραγόμενης ενέργειας κυμαίνεται περίπου μεταξύ $0.015/kW και $0.35/kW. Σε παγκόσμια κλίμακα η συνολική δυναμικότητα των γεωθερμικών μονάδων ηλεκτροπαραγωγής ξεπερνά τα 8000 MWe και η αντίστοιχη θερμική τα 4000 MWtη. Σύμφωνα με την Ελληνική νομοθεσία, κάθε ρευστό που προέρχεται από το εσωτερικό της γης και έχει θερμοκρασία πάνω από 25 C χαρακτηρίζεται ως «γεωθερμικό ρευστό». Εφόσον σε μία περιοχή αναβλύζει θερμό νερό ή ατμός, πρέπει να υπάρχει κάποιος υπόγειος ταμιευτήρας του οποίου το νερό έχει διεισδύσει σε βαθύτερα στρώματα του φλοιού της γης και θερμαινόμενο ανέρχεται στην επιφάνεια δημιουργώντας το «γεωθερμικό κοίτασμα». Τα γεωθερμικά ρευστά είτε συλλέγονται καθώς εξέρχονται με φυσικό τρόπο στην επιφάνεια της γης είτε αντλούνται με γεώτρηση από γεωθερμικά κοιτάσματα που βρίσκονται σε βάθος από μερικές εκατοντάδες μέχρι 3000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης. Μετά την ενεργειακή αξιοποίηση μέρους της αισθητής θερμότητάς τους, πρέπει να επανεγχύονται στο υπέδαφος μέσω γεώτρησης. Με τον τρόπο αυτό ενισχύεται η μακροβιότητα του ταμιευτήρα και αποφεύγεται η θερμική ρύπανση του περιβάλλοντος (Δρής, 1996). Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι εκμετάλλευσης της γεωθερμικής ενέργειας: Ο πρώτος συνίσταται στη χρήση της θερμότητας των γεωθερμικών ρευστών για την παραγωγή ηλεκτρισμού και τη θέρμανση νερού και χώρων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται διεργασίες τόσο ανοικτού όσο και κλειστού κυκλώματος. Στην πρώτη περίπτωση το γεωθερμικό ρευστό εκτονώνεται σε δοχείο διαχωρισμού

19 ΑΠΕ 19 ατμού-υγρού και ο παραγόμενος ατμός οδηγείται σε στρόβιλο για την παραγωγή ηλεκτρισμού, ενώ το θερμό υγρό σε εναλλάκτη θερμότητας. Στην περίπτωση της διεργασίας κλειστού κυκλώματος το γεωθερμικό ρευστό οδηγείται σε εναλλάκτη θερμότητας προσδίδοντας θερμική ενέργεια σε κατάλληλο ρευστό το οποίο ατμοποιείται και οδηγείται στον στρόβιλο. Την απαιτούμενη παραγόμενη θερμότητα του κυκλώματος την αποδίδει σε συμπυκνωτή προτού διέλθει εκ νέου από τον εναλλάκτη του γεωθερμικού ρευστού. Κατά τον δεύτερο γίνεται εκμετάλλευση των θερμών μαζών του υπεδάφους ή υπόγειων υδάτων για την κίνηση αντλιών θερμότητας (γεωθερμικές αντλίες) για εφαρμογές θέρμανσης και ψύξης. Οι γεωθερμικές αντλίες θεωρούνται ως από τις πλέον αποδοτικές ενεργητικές τεχνολογίες για τη θέρμανση και ψύξη χώρων. Χρησιμοποιούν τη φυσική θερμοκρασία του υπεδάφους εκμεταλλευόμενες το γεγονός ότι η τελευταία δεν ποικίλλει σημαντικά στη διάρκεια ενός έτους. Κατά τη χειμερινή περίοδο λαμβάνει χώρα μεταφορά θερμότητας από τη γη στο κτίριο μέσω κλειστού κυκλώματος νερού, ενώ κατά τη θερινή περίοδο αντιστρέφεται η διαδικασία. Θεωρούνται πιο αποτελεσματικές από τα κοινά κλιματιστικά καθώς απλώς μεταφέρουν τη θερμότητα αντί να καταναλώνουν ενέργεια για να τη δημιουργήσουν. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να τονιστεί ότι η εκμετάλλευση των γεωθερμικών πεδίων επιβάλλεται να γίνεται με ορθολογιστικό τρόπο. Η ενέργεια που προέρχεται από ένα γεωθερμικό πεδίο θεωρείται ανανεώσιμη εφόσον ο ρυθμός άντλησης της θερμότητας δεν υπερβαίνει το ρυθμό επαναφόρτισης του κοιτάσματος. Στην περίπτωση μονάδων ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να χρειαστούν αρκετές εκατοντάδες χρόνια για να επαναφορτιστεί ένα πεδίο που αποφορτίστηκε πλήρως. Τα περιφερειακά συστήματα θέρμανσης μπορεί να απαιτήσουν χρόνια για να επαναφορτιστούν, ενώ οι γεωθερμικές αντλίες μόνο περίπου 30 χρόνια. Παρόλα αυτά ο ισχυρισμός ότι η γεωθερμική ενέργεια δεν είναι πραγματικά ανανεώσιμη δεν ευσταθεί καθώς το συνολικό γεωθερμικό δυναμικό είναι πάρα πολύ μεγάλο σε σχέση με τις καταναλωτικές ανάγκες του ανθρώπου και η γεωθερμική ενέργεια είναι πρακτικά ανανεώσιμη. Η Ελλάδα διαθέτει μεγάλο αριθμό επιβεβαιωμένων γεωθερμικών πεδίων που είναι διάσπαρτα σε ολόκληρη σχεδόν την επικράτεια, όπως στη Νίσυρο, την Ικαρία, τη Μήλο, τη Σαντορίνη, τη Λέσβο, τη Ν. Κεσσάνη Ξάνθης, τη Νιγρίτα Σερρών, τον Λαγκαδά Θεσ/κης και τα Ελαιοχώρια Χαλκιδικής. Το απολήψιμο δυναμικό των δύο πλήρως ερευνημένων γεωθερμικών πεδίων υψηλής ενθαλπίας για ηλεκτροπαραγωγικούς σκοπούς ανέρχεται σε 170 MWe ενώ το συνολικό δυναμικό εκτιμάται σε περισσότερα από 500 MWe (ΥΠΑΝ, 2005). Σήμερα, η κυριότερη ενεργειακή χρήση της γεωθερμικής ενέργειας στην Ελλάδα είναι η θέρμανση θερμοκηπίων. Η συστηματικότερη αξιοποίηση της γεωθερμίας πρέπει να περιλαμβάνει και άλλες εφαρμογές όπως η τηλεθέρμανση, η θερμική

20 ΑΠΕ 20 αφαλάτωση του νερού και η παραγωγή ηλεκτρισμού. Η συστηματική εκμετάλλευση των γεωθερμικών μπορεί να αποφέρει στη χώρα μας σημαντικά οφέλη: Εξοικονόμηση συναλλάγματος, με τη μείωση των εισαγωγών πετρελαίου Εξοικονόμηση φυσικών πόρων, κυρίως με την ελάττωση της κατανάλωσης των εγχώριων αποθεμάτων λιγνίτη Καθαρότερο περιβάλλον, καθώς παράγονται πολύ μικρότερες εκπομπές CO2 και ελάχιστες έως μηδενικές οξειδίων του αζώτου και του θείου Παρόλα αυτά, η εκμετάλλευση της γεωθερμίας συναντά αντιδράσεις σε τοπικό επίπεδο καθώς ενδέχεται να προκύψουν: Προβλήματα από την απόρριψη των γεωθερμικών ρευστών στο περιβάλλον της περιοχής ή δύσοσμα αέρια (π.χ. υδρόθειο). Αντιμετωπίζονται με την επανέγχυση των γεωθερμικών ρευστών στον ταμιευτήρα μέσω γεώτρησης και με τη χρήση κατάλληλου εξοπλισμού δέσμευσης των παραγόμενων αερίων. Προβλήματα διάβρωσης και δημιουργίας αποθέσεων, κυρίως στις σωληνώσεις μεταφοράς των ρευστών. Μπορεί να αντιμετωπιστούν τόσο με την προσθήκη στα γεωθερμικά ρευστά κατάλληλων χημικών διαλυτοποίησης των αλάτων όσο και με τη χρήση καταλληλότερων υλικών. 5. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η μετατροπή της ενέργειας των υδατοπτώσεων με τη χρήση υδροηλεκτρικών έργων (υδατοταμιευτήρας, φράγμα, κλειστός αγωγός πτώσεως, υδροστρόβιλος, ηλεκτρογεννήτρια, διώρυγα φυγής) παράγει την υδροηλεκτρική ενέργεια. Οι υδροηλεκτρικές μονάδες εκμεταλλεύονται τη φυσική διαδικασία του κύκλου του νερού. Κάθε μέρα ο πλανήτης μας αποβάλλει μια μικρή ποσότητα νερού καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία διασπά τα μόρια του νερού σε ιόντα. Ταυτόχρονα νέες ποσότητες νερού εμφανίζονται λόγω της ηφαιστειακής δραστηριότητας, έτσι ώστε η συνολική ποσότητα του νερού να διατηρείται περίπου σταθερή. Η λειτουργία των υδροηλεκτρικών μονάδων βασίζεται στην κίνηση του νερού λόγω διαφοράς μανομετρικού ύψους μεταξύ των σημείων εισόδου και εξόδου. Για το σκοπό αυτό κατασκευάζεται ένα φράγμα που συγκρατεί την απαιτούμενη ποσότητα νερού στον δημιουργούμενο ταμιευτήρα. Κατά τη διέλευσή του από τον αγωγό πτώσεως κινεί έναν στρόβιλο ο οποίος θέτει σε λειτουργία τη γεννήτρια. Μία τουρμπίνα που είναι εγκατεστημένη σε μεγάλη μονάδα μπορεί να ζυγίζει μέχρι 172 τόνους και να περιστρέφεται με 90 rpm. Η ποσότητα του ηλεκτρισμού που παράγεται καθορίζεται από αρκετούς παράγοντες. Δύο από τους σημαντικότερους είναι ο όγκος του νερού που ρέει και η διαφορά μανομετρικού ύψους μεταξύ της ελεύθερης επιφάνειας του ταμιευτήρα και του στροβίλου. Η ποσότητα ηλεκτρισμού που παράγεται είναι ανάλογη των δύο αυτών μεγεθών. Συνεπώς, ο παραγόμενος ηλεκτρισμός εξαρτάται από την ποσότητα του νερού του ταμιευτήρα. Για το λόγο αυτόν μόνο σε περιοχές με σημαντικές βροχοπτώσεις, πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευαστούν υδροηλεκτρικά έργα. Συνήθως η