Πηγές Ενέργειας για τον 21ο αιώνα Πετρέλαιο Κάρβουνο ΑΠΕ Εξοικονόμηση Φυσικό Αέριο Υδρογόνο Πυρηνική Σύντηξη (?) Γ. Μπεργελές Καθηγητής Ε.Μ.Π www.aerolab.ntua.gr e mail: bergeles@fluid.mech.ntua.gr Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.1
Φ.Α: Το βασικό καύσιμο του 21ου αιώνα Σύσταση Φυσικού Αερίου-Αποθέματα Παγκόσμια παραγωγή Φ.Α Εξόρυξη Φ.Α Δίκτυο Φ.Α Πλεονεκτήματα-Μειονεκτήματα Χρήσεις του Φ.Α Οικιακός τομέας Ηλεκτροπαραγωγή Παραγωγή Υδρογόνου Το κυνήγι της ενέργειας Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.2
Σύσταση Φ.Α-Αποθέματα Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.3
Παγκόσμια παραγωγή Φυσικού Αερίου Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.4
Τρόποι εξόρυξης και διανομής Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.5
Δίκτυο Φυσικού Αερίου Δίκτυο υψηλής πίεσης Δίκτυο μέσης πίεσης Δίκτυο χαμηλής πίεσης Το δίκτυο καλύπτει σημαντικό τμήμα της βόρειας και ανατολικής Ελλάδας καθώς και τα μεγαλύτερα αστικά κέντρα Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.6
ΧΡΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Ηλεκτροπαραγωγή. Παραγωγή Υδρογόνου Αυτοκίνηση. Λέβητες ζεστού νερού. Ατμολέβητες. Αεριολέβητες. Ψύξη. Μαγειρικές συσκευές. Αναμενόμενη κατανάλωση Φ.Α. στην Ελλάδα κατά το έτος 2020 (ΔΕΠΑ) Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.7
Πλεονεκτήματα χρήσης Φυσικού Αερίου Μείωση εξάρτησης από πετρέλαιο. Αύξηση βαθμού απόδοσης σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Εισαγωγή νέων τεχνολογιών και εκσυγχρονισμός υπάρχοντος εξοπλισμού. Οικονομικότερο καύσιμο. Δημιουργία νέων θέσεων εργασίας. Χαμηλότερες εκπομπές ρύπων Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.8
Χρήσεις Φ.Α-Οικιακός Τομέας Παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Μαγείρεμα. Θέρμανση χώρων. Ατομικό σύστημα θέρμανσης. Κεντρική θέρμανση. Σε θερμοσίφωνες ροής / ταχυθερμοσίφωνες. (Επίτοιχες μονάδες μικρών διαστάσεων, ταχείας παραγωγής). Θερμοσίφωνες αποθήκευσης. Υψηλή απόδοση / όχι ταχεία παραγωγή ζεστού νερού. Αυτόνομο θερμαντικό σώμα. Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.9
Πλεονεκτήματα οικιακού τομέα Συνεχής παροχή ενέργειας. Εκμετάλλευση χώρου δεξαμενής καυσίμου. Μειωμένη συντήρηση / μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Ασφάλεια: Όχι τοξικό, περιορισμένα εκρηκτικό και αναφλέξιμο, εύκολη διάχυση στον αέρα σε περίπτωση διαρροής. Οικονομικότερο από το Diesel και ηλεκτρισμό. Μείωση κόστους ενέργειας (30-70%) όταν γίνεται αντικατάσταση ηλεκτρισμού από Φ.Α. Μείωση κόστους 10% όταν γίνεται αντικατάσταση πετρελαίου από Φ.Α. Αυξημένος χρόνος ζωής συσκευών αερίου λόγω απουσίας θείου στο καύσιμο. Αυξημένη ενεργειακή απόδοσης νέων συσκευών αερίου. Δραστική μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων. Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.10
Επιβαρύνσεις από το ΦΑ/Οικιακός τομέας Πάγιο κόστος σύνδεσης. Κόστος σύνδεσης με το δίκτυο διανομής. Κόστος κατασκευής εσωτερικής εγκατάστασης. Κόστος προμήθειας νέων συσκευών. Κόστος ενέργειας. Τέλος σύνδεσης για πολυκατοικία 743 Καυστήρας Φ.Α. Εσωτερική εγκατάσταση ~ 600 Απόσβεση σε λιγότερο από 4 χρόνια (πολυκατοικία 12 διαμερισμάτων) ~ 2,000 (150,000 kcal/h) Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.11
Πλεονεκτήματα χρήσης Φ.Α-Περιβαλλοντικά Θεαματική μείωση εκπομπών π.χ Παράδειγμα ΘΗΣ Σωματίδια Διοξείδιο του Αζώτου 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Μαζούτ Diesel Φ.Α. 200 150 100 50 0 Μαζούτ Diesel Φ.Α. Διοξείδιο του Ανθρακα Διοξείδιο του Θείου 250 200 150 100 50 0 Μαζούτ Diesel Φ.Α. 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Μαζούτ Diesel Φ.Α. Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.12
Μονάδα συνδυασμένου κύκλου τύπου ΑΗΣ Λαυρίου Υψηλού η χαμηλού κόστους $/kw χαμηλών εκπομπών ταχείας εγκατάστασης μεγάλης αξιοπιστίας Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.13
Μονάδα ΣΚ 780 MW Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.14
Παραγωγή Υδρογόνου Με ηλεκτρόλυση Με μετασχηματισμό μεθανίου-φ.α Ατμός και μεθάνιο σε θερμοκρασία 350 ο C διασπώνται σε H 2, C, O 2 : Η 2 Ο+CH 4 C+3H 2 +1/2O 2 C+O 2 CO 2 +θερμότητα (ανάκτηση;) Ιδανική λύση: Η χρήση ανανεωσίμων πηγών ενέργειας Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.15
Κυψέλες καυσίμου Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.16
Σταθμός ηλεκτροπαραγωγής στο σπίτι μας Άμεσα διαθέσιμη Χρήση Φ.Α Ανεξαρτοποίηση από ΔΕΗ Ηλιακή μετατροπή Η 2 ΟσεΗ 2 Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.17
Σύγκριση βαθμών απόδοσης Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.18
Σύγκριση στάθμης θορύβου Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.19
Συμβατική ηλεκτροπαραγωγή Q Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.20
Σχάση Ουρανίου-Αλισυδωτή αντίδραση Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.21
Πυρηνική ενέργεια-σχάση Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.22
Πυρηνική ενέργεια-σύντηξη 2 3 4 1D + 1T 2He+ n + 17,6ΜeV ταχυ 50.000.000 ο C Πλάσμα Μαγνητική αιώρηση Ελεγχόμενη σύντηξη-li Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.23
Τα καύσιμα του 21ου Αιώνα Πετρέλαιο Φυσικό Αέριο Κάρβουνο Πυρηνική Ενέργεια Εξοικονόμηση Υδροηλεκτρική Βιομάζα Αιολική-Ηλιακή Υδρογόνο Η πυρηνική ενέργεια ενέχει τον κίνδυνο της διάδοσης πυρηνικών όπλων Το φαινόμενο του θερμοκηπίου δεν αντιμετωπίζεται με τα συμβατικά καύσιμα Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.24
Στόχοι ενεργειακής πολιτικής Η ασφάλεια ενεργειακού εφοδιασμού της χώρας Η προστασία του περιβάλλοντος στα πλαίσια των διεθνών υποχρεώσεων της χώρας (ΚΥΟΤΟ) Η ισόρροπη περιφερειακή ανάπτυξη της χώρας Η παραγωγικότητα και η ανταγωνιστικότητα της εθνικής οικονομίας Η επίτευξη υγιούς ανταγωνισμού με στόχο τη μείωση του κόστους της ενέργειας. Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.25
Ασκήσεις Με εφαρμογή της μεθόδου της ιδεογένεσης (brainstorming): Να αξιολογήσετε τρόπους εξοικονόμησης ενέργειας στον οικιακό τομέα. Ως υπουργός ενέργειας της χώρας ποιά μέτρα θα παίρνατε σε εθνικό επίπεδο ώστε να πετύχετε: 1. Ασφάλεια εφοδιασμού καυσίμων. 2. Ελαχιστοποίηση ενεργειακής εξάρτησης. 3. Ελαχιστοποίηση ενεργειακού κόστους. 4. Ικανοποίηση διεθνών δεσμεύσεων εκπομπών CO 2 (KYOTO) Ενέργεια-Περιβάλλον-Αειφορία Δημοτικό Λαικό Πανεπιστήμιο Αγ. Παρασκευής Δ.4.26