Τ.Ε.Ι. Πάτρας - Εργαστήριο Η.Μ.Ε Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Πολιτικές, Επιπτώσεις και ηανάγκη για έρευνα και καινοτομίες ΜΕΡΟΣ 2 ο Καθ Σωκράτης Καπλάνης Υπεύθυνος Εργαστηρίου Α.Π.Ε. Τ.Ε.Ι. Πάτρας kaplanis@teipat.gr http://solar-net.teipat.gr Πάτρα 23-24 Νοεμβρίου 2007
Προϋποθέσεις: Πόροι Συνεργασίες Συνέργεια σχήματα πνεύμα
Ανταλλαγή εμπειριών Πώς? Κατανόηση της ανάγκης Συμπράξεις Δ.Τμε τους Κοινωνικούς Εταίρους για κοινό όφελος Συμμετοχή όλων Διαφάνεια Σκοπών, Στόχων, Διαχείρισης
Λόγω της μέχρι σήμερα χαμηλής τιμής καυσίμων/lt, η φτωχή ενεργειακή συμπεριφορά δεν προσήλκυε το ενδιαφέρον για μέτρα προστασίας και βελτίωσης. Ωστόσο, τούτο δεν θα ισχύει στο εξής, ενώ οι Α.Π.Ε. με τα μέχρι σήμερον δεδομένα μπορούν να συμβάλλουν στην αντιμετώπιση του Προβλήματος αλλά όχι μονομερώς.
JOBS CREATED IN GREECE WΙΤΗ SUPPORT MEASURES 700 600 500 400 300 200 100 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Utilities & Government Εταιρίες ηλεκτρισμού και δημόσιο R&D Ε&Τ System & Installation Companies Εταιρίες συστημάτων & εγκατάστασης Distributors Αντιπρόσωποι PV Manufacturers Παραγωγοί Φ/Β ΝΕΕΣ ΘΕΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΜΕΤΡΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ
DIRECT ECONOMIC BENEFITS OF PV MARKET IN GREECE MARKET VOLUME M US$ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 WITH SUPPORT MEASURES ΜΕ ΜΕΤΡΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΟΓΚΟΣ ΑΓΟΡΑΣ ΑΜΕΣΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΟΦΕΛΗ ΑΓΟΡΑΣ Φ/ΒΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
45000 40000 35000 30000 PV MARKET FORECAST FOR GREECE kw 25000 20000 15000 10000 5000 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 WITH SUPPORT MEASURES WITHOUT SUPPORT MEASURES ΜΕ ΜΕΤΡΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΔΙΧΩΣ ΜΕΤΡΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΑΓΟΡΑΣ Φ/ΒΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
PV INSTALLED IN GREECE 3500 3000 2500 kw 2000 1500 1000 500 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΑ Φ/ΒΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
ANNUAL ELECTRICITY CONSUMPTION RATE ENERGY FACTS IN GREECE 3-4 % ΕΤΗΣΙΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ RES CONTRIBUTION Large Hydro Plants Others RES TOTAL INSTALLED CAPACITY Small Hydro Μικρά Υ/Η 65 MW 6,3 % 8,7 % 12.500 MW Biogas Βιοαέριο 22 MW 500 MW 2,4 % PV Φ/Β 3 MW ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΑΠΕ Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ Αλλα ΑΠΕ Wind Αιολικά 410 MW ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
WORLD PHOTOVOLTAICS PRODUCTION VOLUME GROWTH RATE 750 MW 1.450 MW 34 % 27 % 2003 2010 SOURCE: PHOTON INTL, SARASIN & CIE ΟΓΚΟΣ 2003. 2010 SOURCE: PHOTON INTL, GREENPEACE ΡΥΘΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ
Πρόταση Θα πρέπει να αναδειχθούν νέες πολιτικές και στρατηγικές για να βοηθήσουν στη διάρκεια η την υπερνίκηση της αδράνειας στις εφαρμογές των Α.Π.Ε. για Ηλιακή Ενέργεια. Μια πλήρης ανταγωνιστική Αγορά Ενέργειας θα χαρακτηρίζεται από πωλήσεις-συμφωνίες μικρής διάρκειας και κυμαινόμενες τιμές, όπου οι επενδυτές απαιτούν μικρό PBP Ωστόσο, αυτά τα σχήματα δεν πρέπει να βαίνουν παράλληλα και με την αντίστοιχη πολιτική για τα Θερμικά Ηλιακά Συστήματα και κάτι άλλο θα προκύπτει (φανερά).
Ας δούμε μερικές εφαρμογές που έφτασαν μέσω Βασικής και Εφαρμοσμένης Έρευνας στο πεδίο της Καινοτομίας και των Εφαρμογών για ικανοποίηση των αναγκών, της εξοικονόμησης της ενέργειας, της ανταγωνιστικότητας, της Ποιότητας Ζωής.
Σύστημα κεντρικής θέρμανσης μιας οικίας που χρησιμοποιεί αντλία θερμότητας και ένα εναλλάκτη θερμότητας στο έδαφος οοποίος προσφέρει στην αντλία θερμότητας υψηλότερη θερμοκρασία (λόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας του εδάφους) για τη λειτουργία της. Με την τακτική αυτή χρήσης της αντλίας θερμότητας εξοικονομείται σημαντικό ποσό ενέργειας.
Στην περίπτωση αυτή η θερμική αποθήκη κάτω από το έδαφος λειτουργεί με καλή απόδοση σαν εναλλάκτης ανταλλαγής θερμότητας. Η αντλία θερμότητας συνδέεται με το σύστημα για να πάρει θερμότητα και να την αποδώσει μέσα στο σπίτι όταν η θερμοκρασία είναι μικρότερη από την επιθυμητή. Για βοηθητικούς λόγους χρησιμοποιείτε μια αντλία θερμότητας.
Ηλιακός συλλέκτης για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και θέρμανσης χώρου συνδεδεμένο με την κεντρική θέρμανση. Αποτελέσματα:Μείωση της κατανάλωσης των συμβατικών καυσίμων και συνεισφορά στην μείωση των CO 2, NO x.
θέρμανση χώρου από την ηλιακή ακτινοβολία
Εγκατάσταση υβριδικού συστήματος που αποτελείται από φωτοβολταϊκά πλαίσια και ανεμογεννήτρια για την παραγωγή ενέργειας και χρησιμοποίηση της στους ψυκτικούς θαλάμους. Το υβριδικό σύστημα βρίσκεται εγκατεστημένο στο εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας του Τ.Ε.Ι. Πάτρας και είναι αποτέλεσμα της συνεργασίας με το Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών του Aachen.
Φωτογραφία ενός συλλέκτη κενού. Πίεση μέσα στους σωλήνες γύρω στα -7 10 Torr. Η απορροφητική επιφάνεια είναι καλυμμένη από μια επιλεκτική επιφάνεια λεπτής στοιβάδας. Το ρευστό μέσα στους σωλήνες είναι Freon. Περισσότερες πληροφορίες δείχνει το σχήμα που ακολουθεί.
Στο σχήμα αυτό παρουσιάζεται ένα εργοστάσιο τριπλής παραγωγής που χρησιμοποιείται για την θέρμανση και ψύξη ενός χώρου όποτε τούτο κρίνεται αναγκαίο. Το σύστημα αυτό επιτρέπει μείωση περίπου 50% και μείωση στην εκπομπή του CO 2 της τάξεωςτου 60%. Είναιεγκατεστημένοστη Mallorca τηςισπανίας
Διαστάσεις συστήματος παραγωγής «καυσίμου για την κίνηση συρμού, που βασίζεται σε στοιχεία καυσίμου
Απλουστευμένη μορφή Στοιχείου Καυσίμου
Παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και ηλεκτρικής ενέργειας με την μέθοδο της Συμπαραγωγής χρησιμοποιώντας ως καύσιμο φυσικό αέριο.
Στο σχήμα αυτό παρατηρούμε ότι ηποσότητα καυσίμου που απαιτεί ένα εργοστάσιο συμπαραγωγής (b) για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας είναι κατά το 1/3 λιγότερη από αυτή που θα καεί σε ένα συμβατικής λειτουργίας εργοστάσιο, με ανεξάρτητη την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αυτήν της θερμότητας (a).
Φορτηγό ψυγείο που χρησιμοποιεί για την κίνηση και την ψύξη ενέργεια που παράγεται από φωτοβολταϊκά στοιχεία.
Ηλιακοί συλλέκτες Αντλία Ανακύκλωσης Υγρού (νερού) Ζεστό νερό Γεννήτρια Αντλία Αέρας ήνερό ψύξης Συμπυκνωτής Στραγγαλιστική Βαλβίδα Απορροφητής Αέρας ήνερό ψύξης Υγρό Εξατμιστής Έξοδος κρύου νερού Είσοδος ζεστού νερού Σχηματικό διάγραμμα ηλιακού ψυκτικού συστήματος με προσρόφηση
Συγκεντρωτικοί ηλιακοί συλλέκτες Βαλβίδα διαστολής λαδιού Υπερθερμαντής Στρόβιλος LP Θερμαντήρας ελαίου Θερμό έλαιο Προθερμαντήρας Γεννήτρια Πύργος ψύξης Συμπυκνωτής Νερό προς ψύξη Κύρια μέρη εγκατάστασης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση ηλιακής ενέργειας. Παρατηρούμε σειρές συγκεντρωτικών ηλιακών συλλεκτών εν σειρά.
Παραβολικοί συγκεντρωτικοί συλλέκτες Δεξαμενή αποθήκευσης Θερμοκήπιο Εναλλάκτης Θερμότητας Κινητήρας Στρόβιλος Συμπυκνωτής Τοπική χρήση Εθνικό ηλεκτρικό δύκτιο Εξατμιστής Πεδίο επίπεδων συλλεκτών Δυτικός βρόχος Πεδίο επίπεδων συλλεκτών Ανατολικός βρόχος Σχηματική άποψη συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και θέρμανσης θερμοκηπίου με χρήση ηλιακής ενέργειας. Είναι ένα κλασικό παράδειγμα εργοστασίου συμπαραγωγής.
Τοπικό σύστημα ηλιακής θέρμανσης Ηλιακοί συλλέκτες Λέβητας Εγκατάσταση θέρμανσης Εποχιακή αποθήκη Αντλία θερμότητας Ατμό-γεννήτρια Εστία με καύση φυσικού αερίου Ενδιάμεση αποθήκη ζεστού νερού
Κεντρικό κτίριο Ηλεκτρική θέρμανση Κατοικίες φοιτητών Ηλεκτρική θέρμανση Ηλεκτρική θέρμανση Επιστροφή νερού Ροή Εναλλάκτης θερμότητας Λέβητες πετρελαίου Ηλιακοί συλλέκτες Δεξαμενή αποθήκευσης Διάταξη συστήματος ηλιακών συλλεκτών για παραγωγή ζεστού νερού και θέρμανση χώρου σε μια σχολική μονάδα.