ΤΑ ΗΛΙΟΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΙΚΗ ΑΓΟΡΑ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Transcript

1 ΤΑ ΗΛΙΟΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΙΚΗ ΑΓΟΡΑ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Σκλήκας Χωρεμιώτης Κών/νος Αλέξανδρος Α.Μ.: 439 Α.Μ.: 459

2 ΤΑ ΗΛΙΟΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΙΚΗ ΑΓΟΡΑ «Στρέψου στον ήλιο και θα αφήσεις τις σκιές πίσω σου» (γερμανική παροιμία) Η ηλιοθερμική ενέργεια Η ηλιακή ενέργεια είναι καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη. Η ηλιακή ακτινοβολία δεν ελέγχεται από κανέναν και αποτελεί ένα ανεξάντλητο εγχώριο ενεργειακό πόρο, που παρέχει ανεξαρτησία, προβλεψιμότητα και ασφάλεια στην ενεργειακή τροφοδοσία. Υπάρχουν δύο τρόποι για να αξιοποιήσει κανείς την ηλιακή ενέργεια: Παράγοντας ηλιακό ηλεκτρισμό μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Αξιοποιώντας τη θαλπωρή του ήλιου για θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό με τα ηλιοθερμικά συστήματα.

3 Νέες τεχνολογίες, νέες προκλήσεις Εδώ και μια εικοσαετία, οι Έλληνες καταναλωτές έχουν εξοικειωθεί με τους ηλιακούς θερμοσίφωνες για την παραγωγή ζεστού νερού. Απόρροια αυτής της εξοικείωσης ήταν η ανάπτυξη μιας υγιούς βιομηχανίας παραγωγής ηλιακών συστημάτων με έντονο μάλιστα τον εξαγωγικό χαρακτήρα τα τελευταία χρόνια. Εκείνο όμως που αγνοεί η πλειοψηφία των καταναλωτών είναι, όχι μόνο οι τεχνολογικές βελτιώσεις των ηλιοθερμικών συστημάτων για ζέσταμα του νερού, αλλά κυρίως οι λοιπές χρήσεις των ηλιοθερμικών τεχνολογιών όπως η θέρμανση χώρων, η τηλεθέρμανση οικισμών, ο ηλιακός κλιματισμός και η ηλιοθερμική παραγωγή ηλεκτρισμού. Οι εφαρμογές αυτές μπορούν όχι μόνο να διατηρήσουν ζωντανή την εγχώρια βιομηχανία, αλλά και να προσφέρουν πληθώρα νέων επιχειρηματικών ευκαιριών και νέες υπηρεσίες στους καταναλωτές, συμβάλλοντας ταυτόχρονα στην προστασία του περιβάλλοντος.

4 Στην Ελλάδα, η ανάπτυξη της αγοράς ηλιοθερμικών συστημάτων γνώρισε πολλά σκαμπανεβάσματα την τελευταία εικοσαετία, ανάλογα με το καθεστώς ενίσχυσης που ίσχυε (ή καταργούνταν) κάθε περίοδο. Σήμερα υπάρχουν περίπου 1 εκατομμύριο ηλιακά συστήματα εγκατεστημένα στη χώρα μας.

5 Τα ηλιοθερμικά συστήματα στην Ελλάδα παράγουν περίπου 1,1 δις κιλοβατώρες (KWh) ετησίως και αποσοβούν την έκλυση 1,2 εκατ. τόνων CO2. Η παραγόμενη ενέργεια ποικίλλει ανά γεωγραφική περιοχή και ανά εφαρμογή. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τυπικές τιμές κατά περίπτωση. KWh/m2/έτος Κατοικίες: -ΒόρειαΕλλάδα 350 -ΚεντρικήΕλλάδα 400KWh/m2/έτος -Κρήτη 450 Τριτογενήςτομέας: -ΒόρειαΕλλάδα 400 -ΚεντρικήΕλλάδα 450 -Κρήτη 500 Βιομηχανία: -ΒόρειαΕλλάδα 450 -ΚεντρικήΕλλάδα Κρήτη 550 Έτσι, ένα τυπικό θερμοσιφωνικό σύστημα για οικιακή χρήση παράγει ετησίως KWh και αποσοβεί την έκλυση κιλών CO2/χρόνο.

6 Σε ότι αφορά τα κεντρικά ηλιακά συστήματα, οι κυριότερες εφαρμογές τους είναι οι εξής: Παραγωγή ζεστού νερού για τη βιομηχανία Κτιριακές εφαρμογές (ξενοδοχεία, νοσοκομεία, σχολεία, αθλητικά κέντρα, συγκροτήματα κατοικιών) Θέρμανση δαπέδου και χώρου θερμοκηπίων Θέρμανση και κλιματισμός χώρων Αφαλάτωση Η περίοδος απόσβεσης ενός τέτοιου συστήματος ποικίλλει από 3,5 έως 8 χρόνια, ενώ μειώνεται και στα 2-4 χρόνια σε περίπτωση που το σύστημα επιδοτηθεί από τα σχετικά προγράμματα του Υπουργείου Ανάπτυξης.

7 Ηλιακά συστήματα για θέρμανση χώρων Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως στη Βόρεια και Κεντρική Ευρώπη, συνήθως σε συνδυασμό με κάποιο άλλο σύστημα θέρμανσης (π.χ. βιομάζα ή αέριο), γι' αυτό και είναι γνωστά ως combisystems. Σε μεγαλύτερη κλίμακα (πάνω από 500 m2 συλλεκτών) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τηλεθέρμανση οικισμών και εμπορικών κτιρίων. Στα τέλη του 2002 υπήρχαν 65 τέτοιες μεγάλες εφαρμογές στην ΕΕ. Ηλιοθερμικά συστήματα για θέρμανση χώρων στη Σουηδία

8 Ηλιοθερμικό σύστημα για τηλεθέρμανση στη Σουηδία.

9 Ηλιακός κλιματισμός Δροσιά από τον ήλιο; Ναι, αρκεί να εφαρμόσει κανείς κάποια από τις κατάλληλες γι' αυτό τεχνολογίες (συνήθως προσρόφησης ή απορρόφησης). Οι πρώτες πιλοτικές εφαρμογές του ηλιακού κλιματισμού έγιναν στην Ελλάδα ήδη εδώ και μία εικοσαετία. Μόλις πρόσφατα όμως η πρόοδος της τεχνολογίας επέτρεψε την ανάπτυξη εμπορικών εφαρμογών. Ένα σύστημα ηλιακού κλιματισμού τοποθετήθηκε πρόσφατα στις εγκαταστάσεις εργοστασίου καλλυντικών στα Οινόφυτα Βοιωτίας από μέλος της ΕΒΗΕ. Το έργο, που επιδοτήθηκε στα πλαίσια του Επιχειρησιακού Προγράμματος Ενέργειας, υλοποιήθηκε με τη συνεργασία του ΚΑΠΕ. Δύο ξενοδοχεία στην Κρήτη (όπου περιλαμβάνεται θέρμανση της πισίνας) ήταν οι εφαρμογές που ακολούθησαν. Τα τελευταία χρόνια έχουν ξεκινήσει πολλά ερευνητικά προγράμματα ώστε να βελτιστοποιηθούν τα συστήματα ηλιακού κλιματισμού και να πέσει το κόστος των εφαρμογών. Αναφέρουμε χαρακτηριστικά τα σχετικά προγράμματα του ΕΜΠ, του Δημόκριτου, του ΚΑΠΕ και του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, τα οποία δείχνουν τη δυναμική που αναπτύσσεται στον τομέα. Στόχος είναι να παρουσιαστούν στην αγορά και μικρότερα συστήματα κατάλληλα για κατοικίες και μικρές εμπορικές εφαρμογές.

10 Παραδείγματα χρήσης ηλιοθερμικών συστημάτων στην Ελλάδα Ένα ηλιακό σύστημα συλλεκτικής επιφάνειας 300μ2 τποθετήθηκε στο οινοποιείο Achaia Clauss στην Πάτρα. Το έργο αυτό είναι παράδειγμα «Third Party Financing» (TPF) των ηλιακών συστημάτων. Η ηλιακή εγκατάσταση αποτελείται από συλλεκτική επιφάνεια 300μ2 στη στέγη του οινοποιείου και δεξαμενή νερού 10 μ3. Το συστημα παράγει ζεστό νερό για τις ανάγκες βιομηχανικής επεξεργασίας του οινοποιείου. «Third Party Financing» (Χρηματοδότηση τρίτου) αφορά στην εγκατασταση ηλιακού θερμικού συστήματος και την λειτουργία από ειδικευμένη «εταιρία παροχής ενέργειας» με το κόστος της υπηρεσίας ισοσταθμισμένο από την αξία της παρεχόμενης ενέργειας. Ο ρόλος της εταιρίας παροχής ενέργειας είναι να : Χρηματοδοτήσει την ηλιακή εγκατάσταση Παρέχει τεχνική εξειδίκευση Παρακολουθεί τη λειτουργία και τ αποτελέσματα Εξασφαλίσει τη συντήρηση του συστήματος Η εταρία παροχης ενέργειας είναι υπέυθυνη για τη χρηματοδότηση του έργου και την εγγύηση παροχής ενέργειας. Με αυτόν τον τρόπο, ο χρηστης ενέργειας μπορεί να εκμεταλλευτεί το ηλιακό σύστημα χωρίς την αρχική επένδυση ή το ρίσκο και η εταιρία παροχής ενέργειας έχει το κίνητρο να συντηρεί τον εξοπλισμό μέχρι να επιτευχθεί η απόδοση του επενδυτικού κεφαλαίου (με τόκο).

11 Αεροφωτογραφία του εργοστασίου στα Οινόφυτα Βοιωτίας όπου έχει εγκατασταθεί σύστημα ηλιακού κλιματισμού. Εδώ, φαίνεται το πεδίο επίπεδων ηλιακών συλλεκτών. Από το σύστημα στα Οινόφυτα. Με ηλιακή ενέργεια, δύο ψύκτες συνολικής ίσχύος 700kW παράγουν κρύο νερό 8-10 βαθμών. Το σύστημα ελέγχεται αυτόματα από υπολογιστή.

12 Εφαρμογή ηλιακού κλιματισμού σε ξενοδοχείο της Κρήτης

13 3 Βασικά ερωτήματα: 1. Γιατί να στραφώ στην ηλιακή ενέργεια; Για να καλύψετε δύο τουλάχιστον ανάγκες. Την ανάγκη σε ενέργεια και την ανάγκη να προστατευτεί το περιβάλλον. Κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρισμού που προμηθευόμαστε από το δίκτυο της ΔΕΗ και παράγεται από ορυκτά καύσιμα, επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με ένα τουλάχιστον κιλό διοξειδίου του άνθρακα. 1kWh = 1 kg CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) Το διοξείδιο του άνθρακα είναι, ως γνωστόν, το σημαντικότερο "αέριο του θερμοκηπίου" που συμβάλλει στις επικίνδυνες κλιματικές αλλαγές. Η στροφή στις καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή, αποτελεί τη μόνη διέξοδο για την αποτροπή των κλιματικών αλλαγών που απειλούν σήμερα τον πλανήτη. Επιπλέον, η χρήση της ηλιακής ενέργειας συνεπάγεται λιγότερες εκπομπές άλλων επικίνδυνων ρύπων (όπως τα καρκινογόνα μικροσωματίδια, τα οξείδια του αζώτου, οι ενώσεις του θείου, κ.λπ). Οι ρύποι αυτοί επιφέρουν σοβαρές βλάβες στην υγεία και το περιβάλλον.

14 2.Συμφέρει οικονομικά η ηλιακή ενέργεια; Α.) Διανσυνδεδεμένα φ/β συστήματα Με την εφαρμογή των νέων μέτρων επιχορήγησης της παραγόμενης kwh από φ/β η απάντηση είναι ότι συμφέρει για φ/β συστήματα οικιακής χρήσης λίγων kwp ως και για μεγάλες φ/β εγκαταστάσεις αρκετών MWp! Μετά από 6-7 έτη η επένδυση αποσβένεται και συσσωρεύει κέρδη από την πώληση της kwh στο δίκτυο της ΔΕΗ (20 χρόνια εγγυημένη τιμή πώλησης 0,4-0,5 /kwh αντί των 0,07 της τιμής αγοράς) Επομένως συμφέρει να μην καταναλώνετε - εσείς εξακολουθείτε να καταναλώνετε το ρεύμα στη χαμηλότερη τιμή από το δίκτυο της ΔΕΗ - την παραγόμενη ποσότητα ρεύματος αλλά να την επιστρέφεται στο δίκτυο στην επιχορηγημένη τιμή της. Ειδικά για επιχειρήσεις, ανάλογες επενδύσεις σε φ/β εγκαταστάσεις υποστηρίζονται από το πρόγραμμα "Ανταγωνιστικότητα" από 30% ως και 55% ανάλογα με τη γεωγραφική θέση της επιχείρησης Β.) Αυτόνομα συστήματα Αν το κριτήριο είναι αυστηρά οικονομικό, τότε η απάντηση είναι πως άλλοτε συμφέρει και άλλοτε όχι. Η ηλιακή ενέργεια είναι π.χ. πιο συμφέρουσα στα νησιά όπου η παραγωγή ηλεκτρισμού από συμβατικές πηγές είναι ιδιαίτερα ακριβή.

15 3. Ποιά είναι τα μειονεκτήματα; Το σχετικά υψηλό κόστος αγοράς και η έλλειψη επιδοτήσεων ήταν ως πριν λίγο ο κυριότερος λόγος για την στασιμότητα της ελληνικής αγοράς φ/β. (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 (ΑΠΕ), 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. Σημαντική προϋπόθεση είναι ο ολικός σχεδιασμός του κτηρίου να κατευθύνεται στην μείωση των ενεργειακών αναγκών με σωστό αρχιτεκτονικό σχεδιασμό και κατασκευή. Στην περίπτωση αυτή οποιοδήποτε σύστημα παραγωγής ενέργειας θα είναι πιο αποδοτικό και πιο οικονομικό.

16 10 Λόγοι για να στραφούμε στην ηλιακή ενέργεια: 1. Αξιοπιστία Είναι μια καθ όλα ώριμη και δοκιμασμένη τεχνολογία. 2.Αποκέντρωση Η θερμική ενέργεια παράγεται στα σημεία ζήτησής της. Αποφεύγονται έτσι οι τεράστιες απώλειες μεταφοράς ενέργειας μέσω του ηλεκτρικού δικτύου (που στην Ελλάδα φτάνουν κατά μέσο όρο το 12%). 3.Αυτονομία Αποτρέπονται οι τεράστιες δαπάνες για εισαγωγή ενέργειας και η ανασφάλεια λόγω εξάρτησης από εισαγόμενους ενεργειακούς πόρους. το 70% των ενεργειακών πόρων που καταναλώνει, τη στιγμή που ο ήλιος είναι δωρεάν και υπάρχει παντού. 4. Ανάπτυξη Η ενίσχυση της εγχώριας αγοράς θα αυξήσει την ποιότητα των ελληνικών προϊόντων προκειμένου να αντιμετωπίσουν το ανταγωνιστικότερο περιβάλλον των εξαγωγών. 5.Θέσεις εργασίας Ήδη πάνω από άτομα απασχολούνται στη βιομηχανία ηλιοθερμικών συστημάτων στην Ελλάδα. Η περαιτέρω ανάπτυξη της αγοράς συνεπάγεται νέες θέσεις εργασίας σε μια καθαρή τεχνολογία. 6.Ευκολία Η τοποθέτηση ενός ηλιακού συλλέκτη είναι απλή. Η δε συντήρηση που απαιτεί είναι ελάχιστη. 7. Εξοικονόμηση χρημάτων Για τον απλό καταναλωτή, ο ηλιακός θερμοσίφωνας είναι η πιο απλή και συμφέρουσα λύση για να περικόψει τους λογαριασμούς ρεύματος. Το μέσο ετήσιο κέρδος του μπορεί να φτάσει έως 100 ευρώ περίπου.

17 8. Εξοικονόμηση ενέργειας Για την Ελλάδα, η εξοικονόμηση που ήδη συντελείται είναι πολύ σημαντική. Οι εγκατεστημένοι ηλιακοί θερμοσίφωνες εξοικονομούν ήδη 1,1 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες το χρόνο, όση ενέργεια παράγει δηλαδή ένας συμβατικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής, ισχύος 200 μεγαβάτ. Χωρίς τους ηλιακούς θερμοσίφωνες θα υπήρχε ένα σημαντικό έλλειμμα ισχύος, ιδιαίτερα στα απομονωμένα ηλεκτρικά δίκτυα των νησιών που θα αντιμετώπιζαν έτσι συχνές διακοπές ρεύματος, ιδίως κατά την καλοκαιρινή τουριστική περίοδο. 9.Προστασία περιβάλλοντος Αποτρέπεται η έκλυση μεγάλων ποσοτήτων ρύπων που επιβαρύνουν το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία. 10. Κλιματικές αλλαγές Αποτρέπεται η κατανάλωση ενέργειας από ορυκτά καύσιμα και κατά συνέπεια οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που προκαλούν τις παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές. Ένα τυπικό θερμοσιφωνικό σύστημα για οικιακή χρήση παράγει στην Ελλάδα ετησίως κιλοβατώρες και αποσοβεί την έκλυση κιλών CO2 το χρόνο, όσο δηλαδή θα απορροφούσε 1,5 στρέμμα δάσους.

18 Κόστος τυπικών ηλιοθερμικών συστημάτων στην Ελλάδα Ατομικά ηλιακά συστήματα Κεντρικά ηλιακά συστήματα Κόστος ( /τ.μ.) Τυπικό μέγεθος συστήματος (τ.μ.) 2,4 100

19 Επιδοτήσεις για ηλιοθερμικά συστήματα: Αν έχετε επιχείρηση και θέλετε να εγκαταστήσετε κεντρικό ηλιακό σύστημα, τότε μπορείτε να επωφεληθείτε από τις επιδοτήσεις του Επιχειρησιακού Προγράμματος "Ανταγωνιστικότητα" του Υπουργείου Ανάπτυξης. Τα ποσοστά επιχορήγησης, για μεγάλες ή μικρομεσαίες επιχειρήσεις, ανέρχονται σε 30-40% της επένδυσης (ανάλογα αν πρόκειται για συμβατικούς συλλέκτες ή συλλέκτες υψηλής απόδοσης).

20 Βιβλιογραφία Πηγές: grapsas.blogspot.com