ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Transcript

1 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2 ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Με τον όρο Ηλιακή Ενέργεια χαρακτηρίζουμε το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Το φως και η θερμότητα που ακτινοβολούνται, απορροφούνται από στοιχεία και ενώσεις στη Γη και μετατρέπονται σε άλλες μορφές ενέργειας. Η τεχνολογία σήμερα αξιοποιεί ένα μηδαμινό ποσοστό της καταφθάνουσας στην επιφάνεια του πλανήτη μας ηλιακής ενέργειας με τριών ειδών συστήματα: τα θερμικά ηλιακά, τα παθητικά ηλιακά και τα φωτοβολταϊκά συστήματα.

3 Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού προέρχεται από τον ήλιο, και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της. Όσον αφορά την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες εφαρμογών: τα παθητικά ηλιακά συστήματα, τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα, και τα φωτοβολταϊκά συστήματα.

4 Τα παθητικά και τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου.

5 Ηλιακή ακτινοβολία χάρτη της Ελλάδας

6 Παθητικά ηλιακά συστήματα Από τα χρόνια τα παλιά, τότε που ο άνθρωπος ήταν πιο κοντά στη φύση κι ήξερε να αναγνωρίζει τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητές της, είχε καταλάβει ότι μπορεί να χτίσει το σπίτι του με τέτοιο τρόπο, ώστε να αξιοποιεί τον ήλιο όσο το δυνατόν περισσότερο για τη θέρμανσή του το χειμώνα, αλλά και να προστατεύεται από αυτόν το καλοκαίρι.

7 Παθητικά ηλιακά συστήματα είναι εκείνα που εκμεταλλεύονται την ηλιακή ακτινοβολία για θέρμανση ή ψύξη και δεν κάνουν χρήση μηχανικών μέσων για τη μεταφορά της θερμότητας προς το χώρο. Βασίζονται στη φυσική ροή της θερμικής ενέργειας, εκμεταλλεύονται τις φυσικές ιδιότητες των υλικών του κτηρίου και χρησιμοποιούν, για τη συλλογή της ηλιακής ενέργειας και την αποθήκευση της θερμότητας, τα δομικά στοιχεία του κελύφους (τοίχους, δάπεδα, οροφές, δώμα).

8 Προϋπόθεση για την εφαρμογή σ' ένα κτήριο παθητικών ηλιακών συστημάτων είναι η θερμομόνωσή του, ώστε να περιοριστούν οι θερμικές απώλειες (χρήση κατάλληλων υλικών και διπλών τζαμιών, στεγανοποίηση, κ.ά.). Η αρχή λειτουργίας των παθητικών συστημάτων θέρμανσης βασίζεται στο "φαινόμενο του θερμοκηπίου" ενώ τα παθητικά συστήματα δροσισμού βασίζονται στην ηλιοπροστασία του κτηρίου, δηλαδή στην παρεμπόδιση της εισόδου των ανεπιθύμητων κατά τη θερινή περίοδο ακτίνων του ήλιου στο κτήριο

9 Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μόνιμων ή κινητών σκίαστρων (πρόβολοι, τέντες, περσίδες, κληματαριές κ.ά.) που τοποθετούνται κατάλληλα, καθώς και με τη διευκόλυνση της φυσικής κυκλοφορίας του αέρα στο εσωτερικό των κτηρίων.

10 ΠΡΑΣΙΝΕΣ ΣΤΕΓΕΣ Όλα τα είδη φυτεμένης στέγης -είτε την αποκαλούμε πράσινη ταράτσα ή φυτεμένο δώμα- αναβαθμίζουν σημαντικά την ποιότητα ζωής μας, προσφέροντας πολλαπλά οφέλη τόσο στους ιδιοκτήτες τους, όσο και στην πόλη, ακόμη και σε ολόκληρο τον πλανήτη.

11 Πυροπροστασία Τα πράσινα δώματα προστατεύουν τα κτίρια από τη φωτιά. Έρευνα που διεξήχθη στο Βερολίνο για την αντίσταση ενός πράσινου δώματος στη φωτιά βρέθηκε ότι τα φυτεμένα δώματα εμποδίζουν την εξάπλωση της φωτιάς καλύτερα από τα δώματα με χαλίκι. Αυτό οφείλεται στην κατακράτηση νερού από τα παχύφυτα που χρησιμοποιούνται για τη φύτευση.

12 Αισθητική αναβάθμιση Το φυτεμένο δώμα συμβάλλει καταλυτικά στη βελτίωση της αισθητικής του κτιρίου, καθώς δημιουργεί έναν όμορφο χώρο αναψυχής στη στέγη. Έτσι, προωθεί την αισθητική αναβάθμιση της κάθε γειτονιάς, αλλά και ολόκληρης της πόλης. Ηχομόνωση Ο αέρας που βρίσκεται παγιδευμένος στο υπόστρωμα και η πολυσχιδής επιφάνεια των φυτών έχουν ηχομονωτική δράση, μειώνοντας τον εξωτερικό θόρυβο τουλάχιστον κατά 10 decibel χαμηλότερα, σε σχέση με μία συμβατική μόνωση. Ως αποτέλεσμα, η πράσινη στέγη αποτελεί την ιδανική λύση για τα κτίρια που βρίσκονται κοντά σε ισχυρές πηγές θορύβου (λεωφόρους, εργοστάσια, αεροδρόμια κλπ).

13 Προστασία από την Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία Έρευνα που έγινε στο Μόναχο και στην πόλη Κάσσελ της Γερμανίας έδειξε ότι η διείσδυση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μικροκυμάτων σε κτίριο μετά την εγκατάσταση φυτεμένου δώματος μειώθηκε κατά 99,4%. Αντιπλημμυρική Προστασία Πάνω από το 75% των νερών της βροχής μιας πόλης καταλήγει στα φρεάτια αποχέτευσης. Στις ισχυρές καταιγίδες, η συσσώρευση αυτών των όμβριων υδάτων δημιουργεί κορεσμό στο αποχετευτικό σύστημα με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλημμύρες, με πολύ μεγάλο κόστος για τους Δήμους. Παράλληλα, η μόλυνση της ατμόσφαιρας και των επικαθημένων βαρέων σωματιδίων, που παρασύρονται από το νερό της βροχής, μεταφέρεται στη θάλασσα και περνάει στο πόσιμο νερό. Ένα φυτεμένο δώμα κατακρατεί και φιλτράρει το 75% της ποσότητας των νερών της βροχής, παρέχοντας αντιπλημμυρική προστασία στην πόλη, αλλά και προστατεύοντας το νερό από τη μόλυνση.

14 Βελτίωση στην ποιότητα του αέρα Τα φυτά χρησιμοποιούν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και παράγουν οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης. Παράλληλα, τα πράσινα δώματα μειώνουν το φαινόμενο των θερμικών νησίδων, που είναι μία από τις πηγές δημιουργίας του όζοντος το οποίο επιβαρύνει την πόλη. Επίσης, τα φυτεμένα δώματα κατακρατούν τα βαρέα μέταλλα της ατμόσφαιρας, καθώς τα φυτά τους τρέφονται από αυτά. Έτσι, οι φυτεμένες στέγες εμπλουτίζουν με οξυγόνο την ατμόσφαιρα, ενώ εμποδίζουν τα βαρέα μέταλλα από το να εισέλθουν στον κύκλο του νερού και τελικά να καταλήξουν στο ποτήρι μας.

15 Ένα κτήριο που περιλαμβάνει παθητικά συστήματα θέρμανσης, δροσισμού ή ακόμη και φυσικού φωτισμού, κατασκευασμένο εξαρχής ή τροποποιημένο, ονομάζεται "βιοκλιματικό κτήριο" και είναι δυνατό να καλύψει μεγάλο μέρος των ενεργειακών του αναγκών από την άμεση ή έμμεση αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας.

16 Ενεργητικά ηλιακά συστήματα Η πιο απλή και διαδεδομένη μορφή των θερμικών ηλιακών συστημάτων είναι οι γνωστοί σε όλους μας ηλιακοί θερμοσίφωνες, οι οποίοι απορροφούν την ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια, τη μεταφέρουν με τη μορφή θερμότητας σε κάποιο ρευστό, όπως το νερό για παράδειγμα.

17 Η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας γίνεται μέσω ηλιακών συλλεκτών, σκουρόχρωμων δηλαδή επιφανειών καλά προσανατολισμένων στον ήλιο, οι οποίες βρίσκονται σε επαφή με νερό και του μεταδίδουν μέρος της θερμότητας που παρέλαβαν. Το παραγόμενο ζεστό νερό χρησιμοποιείται για απλή οικιακή ή πιο σύνθετη βιομηχανική χρήση, τελευταία δε ακόμη και για τη θέρμανση και ψύξη χώρων μέσω κατάλληλων διατάξεων.

18 Φωτοβολταϊκά συστήματα Όλοι έχουμε συναντήσει φωτοβολταϊκά συστήματα σε μικρούς υπολογιστές και ρολόγια. Πρόκειται για συστήματα που μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια και που, εδώ και πολλά χρόνια, χρησιμοποιούνται για την ηλεκτροδότηση μη διασυνδεδεμένων στο ηλεκτρικό δίκτυο καταναλώσεων.

19 Δορυφόροι, φάροι και απομονωμένα σπίτια χρησιμοποιούν παραδοσιακά τα φωτοβολταϊκά για την ηλεκτροδότησή τους. Στην Ελλάδα, η προοπτική ανάπτυξης και εφαρμογής των Φ/Β συστημάτων είναι τεράστια, λόγω του ιδιαίτερα υψηλού δυναμικού ηλιακής ενέργειας. Η ηλεκτροπαραγωγή από Φωτοβολταϊκά έχει το τεράστιο πλεονέκτημα να αποδίδει τη μέγιστη ισχύ της κατά τη διάρκεια της ημέρας που παρουσιάζεται η μέγιστη ζήτηση.

20 Ανάλογα με τη χρήση του παραγόμενου ρεύματος, τα Φ/Β κατατάσσονται σε: Αυτόνομα συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων καταναλώνεται επιτόπου και εξολοκλήρου από την παραγωγή στην κατανάλωση. Διασυνδεδεμένα συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο για να μεταφερθεί και να καταναλωθεί αλλού.

21 Μεγάλες οι δυνατότητες αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας Η ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να καλύψει έως το 2050 το 22% των ενεργειακών αναγκών, σχεδόν το ένα τέταρτο της παγκόσμιας ζήτησης, γεγονός που θα μειώσει περίπου κατά έξι δισεκατομμύρια τόνους τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, όπως αναφέρει ο Παγκόσμιος Οργανισμός Ενέργειας.

22 Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολο της είναι πρακτικά ανεξάντλητη και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της. Αποτελεί στόχο το ποσοστό του 22%, υπό την προϋπόθεση, όμως, ότι όλες οι κυβερνήσεις θα στραφούν προς αυτή την κατεύθυνση μέσα στην επόμενη δεκαετία, σύμφωνα με ανακοίνωση του Παγκόσμιου Οργανισμού Ενέργειας (ΠΟΕ).

23 Στις πρωτοπόρες στον τομέα αυτόν των εναλλακτικών πηγών ενέργειας χώρες, όπως είναι η Ισπανία και η Γερμανία, επιδοτούνται οι έρευνες, προκειμένου σταδιακά να μειωθεί το κόστος αυτής της τεχνολογίας, ώστε να φθάσει στα ίδια επίπεδα με αυτά της συμβατικής ενέργειας.

24 Σκοπός είναι η προαγωγή πολιτικών ενεργειακής απόδοσης συμβατών με τη βιώσιμη ανάπτυξη και η δημιουργία των συνθηκών που θα ενθαρρύνουν τους παραγωγούς και τους καταναλωτές σε οικονομικότερη, αποδοτικότερη και φιλικότερη προς το περιβάλλον χρήση της ενέργειας αποτελεί τον κύριο, αναφέρεται στην εν λόγω ανακοίνωση.