ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΑΝΗΚΕΙ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ Η υπερσύχρονη τεχνολογία και ο οικολογικός σχεδιασµός οδήγησαν σε πολυάριθµες καινοτοµίες που διευρύνουν τα όρια της παραγωγής ενέργειας και την αποδοτική κατανάλωση πόρων. Σήµερα, η τεχνολογία και γενικά η αρχιτεκτονική έχουν προχωρήσει τόσο ώστε µας δίνεται η δυνατότητα να κατασκευάσουµε πολυώροφα κτήρια που είναι ικανά να ικανοποιούν τις ανάγκες τους σε ρεύµα από µόνα τους (µε ανεµογεννήτριες, ηλιακά κάτοπτρα κτλ) Λόγω των τεράστιων ενεργειακών αναγκών του κοινού ουρανοξύστη, σχεδιάζονται σύγχρονοι ουρανοξύστες που θα είναι πιο φιλικοί προς το περιβάλλον. Μια διεθνής εταιρεία παροχής συµβουλών διαχείρισης, εκτιµά ότι πάνω από 50.000 οικολογικοί ουρανοξύστες θα κατασκευαστούν στις επόµενες δυο δεκαετίες.γενικά, πάρα πολλά κτήρια προορίζονται στο να είναι αµιγώς η εν µέρη οικολογικά. Οι φιλοδοξίες των µηχανικών είναι τεράστιες κυρίως για την µελλοντική ανέγερση εκπληκτικών οικολογικών κτηρίων.
Dynamic Tower Ντουμπάι, Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα) Ο dynamic tower σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Ντέιβιντ Φίσερ για λογαριασµό της Dynamic Architecture. Παρουσιάζει σχεδιαστικά στοιχεία ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, τα οποία εντυπωσιάζουν µε τον καινοτόµο σχεδιασµό τους. Όταν τελειώσει, θα είναι σχεδόν 420 µέτρα ψηλός και θα διαθέτει 80 ορόφους εκ περιτροπής, 79 οριζόντιες ανεµογεννήτριες (µία ανάµεσα σε κάθε όροφο), και πολλα φωτοβολταϊκά στην οροφή του. Η υναµική Αρχιτεκτονική ισχυρίζεται ότι µόνο ένα µέρος των ανεµογεννητριών θα είναι απαραίτητο για να διατηρηθεί το 100% των ενεργειακών αναγκών του πύργου, και ότι το υπόλοιπο των ανεµογεννητριών θα είναι σε θέση να παράγει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει γύρω ουρανοξύστες παρόµοιου µεγέθους. Αυτή η δοµή περιγράφεται από τους σχεδιαστές ως «πρώτος ουρανοξύστης στον κόσµο σε κίνηση»! Το περιστρεφόµενο δάπεδο και οι ανεµογεννήτριες λόγω του σχήµατος του κτιρίου θα πρέπει να είναι συνεχώς µεταβαλλόµενες. O πύργος υποτίθεται ότι θα ολοκληρωθεί µέχρι το τέλος του 2017. Το έργο αυτό σηµατοδοτεί την πρώτη φορά που ένας ουρανοξύστης θα κατασκευαστεί σε στάδια που χρησιµοποιούν προκατασκευασµένα τµήµατα. Με πάνω από 4.000 ώρες ανέµου ετησίως στο Ντουµπάι η κατασκευή του αποτελεί µια πραγµατική πρόκληση.
World Trade Center Towers (Μανάμα, Μπαχρέιν) Οι Πύργοι του Παγκόσµιου Κέντρου Εµπορίου στο Μπαχρέιν είναι ένα εξαιρετικό αρχιτεκτονικό και τεχνολογικό θαύµα σχεδιασµένο από τον αρχιτέκτονα της Νοτίου Αφρικής Shaun Killa. ιαθέτει τρεις τεράστιες ανεµογεννήτριες µε πτέρυγες 96 ποδιών, µεταξύ των πύργων, ώστε πάνω από 1100 µεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας να παράγονται ανά έτος. Ο τριγωνικός σχεδιασµός των πύργων υιοθετήθηκε για τη βελτιστοποίηση της ροής του αέρα µεταξύ των πύργων, δίνοντας στις τουρµπίνες την ευκαιρία να παράγουν περισσότερη ενέργεια. Αυτός ο ουρανοξύστης ήταν ο πρώτος που κατασκευάστηκε µε ανεµογεννήτριες ενσωµατωµενες στο σχεδιασµό του ίδιου του κτηρίου.
Pearl River Tower (Guangzhou, Κίνα) Σχεδιασµένο από τον αρχιτέκτονα American Gordon Gill, αυτή η σχεδόν 1000 ποδιών ψήλο κτήριο είναι σχεδιασµένο µε πολλούς περιβαλλοντικούς στόχους κατά νου. εν είναι µόνο η δοµή αλλά προβλέπεται να είναι ο πρώτος στον κόσµο «µηδενικής ενέργειας ουρανοξύστης» Είναι επίσης προγραµµατισµένος να παράγει το πλεόνασµα ηλεκτρικής ενέργειας που στη συνέχεια θα τοποθετείται στο τοπικό δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Ο Pearl River Tower θα έχει εσωτερικές σήραγγες χτισµένες σε δύο από τους 71 ορόφους του. Η ίδια η δοµή του θα είναι σε σχήµα σαν ένα φτερό γίγαντας που θα χρησιµεύσει για να οδηγεί τον άνεµο στο τούνελ. Μαζί µε την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας, στον πύργο θα ενσωµατώθεί επίσης η γεωθερµική ενέργεια για τα πατώµατα και τους νεροχύτες, ενώ ταυτόχρονα θα έχει ολοκληρωµένα φωτοβολταϊκά συστήµατα.
Bank of America Tower (Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) Το Bank of America Tower στη Νέα Υόρκη, σχεδιάστηκε από τους αρχιτέκτονες Cook και Fox. Αυτοί είναι που πραγµατικά δίνουν τον τόνο για το µέλλον των ουρανοξυστών που θα κατασκευαστούν στις ΗΠΑ. Αυτός είναι επίσης ένας από τους πρώτους ουρανοξύστες που χτίστηκε σε µεγάλο βαθµό µε τη χρήση ανακυκλωµένων και ανακυκλώσιµων υλικών. Φυσικες κυψέλες καυσίµου αερίου θα προστεθούν στο χώρο της ηλεκτρικής ενέργειας του κτηρίου ως συµπλήρωµα παραγωγής ενέργειας και θα µετριάσουν πολλές από τις βασικού φορτίου ενέργειες του ουρανοξύστη. Ένα εξελιγµένο σύστηµα σύλληψης νερού της βροχής, καθώς επίσης και παράθυρα που µεγιστοποιούν το φως του ήλιου σε συνδυασµό µε τον έξυπνο και αποτελεσµατικό φωτισµό LED καθιστούν το κτήριο ένα από τα πιο οικολογικά του κόσµου.
Okhta Tower (Αγία Πετρούπολη, Ρωσία) Σχεδιασµένο από την αρχιτεκτονική εταιρεία του Ηνωµένου Βασιλείου, RMJM, το Okhta tower προορίζεται να γίνει η νέα έδρα της Gazprom, µια ρωσική εταιρία φυσικού αερίου. Θα κατασκευαστεί ακριβώς δίπλα στον ποταµό Νέβα στην Αγία Πετρούπολη και η δοµή θα δώσει έµφαση σε νέα επίπεδα της οικολογικής σχεδίασης. Ο πύργος έχει σχεδιαστεί µε τέτοιο τρόπο ώστε να µεγιστοποιηθεί η ποσότητα του ηλιακού φωτός που διαπερνά το εσωτερικό του κτιρίου, και αυτό βοηθά στο να διασφαλιστεί ότι το µεγαλύτερο µέρος της θερµικής ενέργειας που θα παραµένει µέσα στη δοµή του κατά τη διάρκεια του σκληρού και κρύου χειµώνα της Ρωσιας.
340 on the Park (Σικάγο, ΗΠΑ) Το Σικάγο 340 σχεδιάστηκε από τον Σολοµώντα Cordwell Buenz και είναι ο πρώτος κατοικηµένος πύργος στην Αµερική µε ασηµένια πιστοποίηση LEED. ιαθέτοντας υψηλή τεχνολογία µόνωσης και συγκέντρωσης όµβριων υδάτων,θέτει πραγµατικά τις βάσεις για τους οικολογικούς ουρανοξύστες στις ΗΠΑ. Το 340 on the park είναι εξαιρετικά φιλικό προς το περιβάλλον κτήριο και µάλιστα στον 25 όροφό του στεγάζει έναν τεράστιο κήπο µε σπάνια φυτά.
Lighthouse tower (Ντουμπάι, Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα) Η Dubai International Financial Center σχεδίασε έναν ουρανοξύστη που ονοµάστηκε "Ο Φάρος Πύργος". Σχεδιασµένος από τον Atkins Μέσης Ανατολής, το 66οροφων κτήριο µπορεί να υπερηφανεύεται για ένα προτεινόµενο ποσό 4.000 ηλιακών συλλεκτών που θα ενσωµατωθούν στη νότια πρόσοψή του, καθώς και τρεις τεράστιες ανεµογεννήτριες των 225 κιλοβάτ. Υπολογίζεται ότι ο σχεδιασµός του πύργου µαζί µε τις ολοκληρωµένες οικολογικές τεχνολογίες του θα φτάσει το 65% των συνολικών του ενεργειακών αναγκών. Οι προγραµµατιστές στο Ντουµπάι θεωρούν αυτό το κτήριο ως έναν από τους πολλούς προγραµµατισµένους "οικολογικούς ξύστρες" που θα µειώσουν τις εκποµπές διοξειδίου του άνθρακα σε νέα χαµηλά επίπεδα όσον αφορά τη συνολική επίπτωση του κτιρίου στο τοπικό περιβαλλοντικό τοπίο.
Kak Tower (Μάντσεστερ, Αγγλία) Η Συνεταιριστική Ασφαλιστική Solar Tower στο Μάντσεστερ της Αγγλίας έθεσε ένα νέο σηµείο αναφοράς µε αναδροµική εγκατάσταση τεχνολογίας ανανεώσιµων πηγών ενέργειας πάνω στον πύργο της κατά τη διάρκεια της ανακαίνισής του το 2006. Με πάνω από 7000 ηλιακούς συλλέκτες και 24 ανεµογεννήτριες, ο πύργος της ΚΑΚ χωρίς αµφιβολία αποτελεί ένα εκπληκτικό επίτευγµα της σύγχρονης µηχανικής. Προς το παρών, το κτήριο µπορεί να παράγει περισσότερο από το 10% της ενέργειας που χρειάζεται καθηµερινά και επιπλέον είναι ένα τεχνολογικό θαύµα που αποτελεί ένα µεγάλο παράδειγµα για την ενσωµάτωση τεχνολογιών ανανεώσιµων πηγών ενέργειας σε προϋπάρχοντα κτήρια.
Hearst Tower (Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) Ο Hearst Πύργος ήταν ο πρώτος ουρανοξύστης της Νέας Υόρκης που έλαβε το χρυσό πιστοποιητικό LEED. Σχεδόν το 80% του χάλυβα που χρησιµοποιήθηκε για τη δηµιουργία αυτής της δοµής ήταν ανακυκλώσιµο, καθώς και ένα µεγάλο µέρος του δαπέδου του εσωτερικού του µαζί µε τα υλικά οροφής. Το διαµαντένιο σχήµα των δοκών στήριξης από χάλυβα επιτρέπουν τη µικρότερη χρήση ατσαλιού και συγχρόνως εξασφαλίζουν το ίδιο επίπεδο της δοµικής ακεραιότητας. Η µοναδική διαµόρφωση της δοµής του διασφαλίζει επίσης άφθονο φως του ήλιου το οποίο είναι αξιοποιήσιµο. Ο Hearst tower κάνει επίσης άριστη χρήση του νερού της βροχής. Υπάρχει µια δεξαµενή 14.000 γαλονιών στο υπόγειο του κτιρίου που χρησιµεύει ως σηµείο εκκίνησης που επιτρέπει τον πύργο να καλύψει το 50% των αναγκών σε νερό.
Gwanggyo (Σεούλ, Νότια Κορέα) Πιθανώς ένα από τα πιο µοναδικά σχέδια για να δείτε ποτέ το σχεδιαστήριο, µια ολλανδική αρχιτεκτονική εταιρία σχεδίου που ονοµάζεται MVRDV κέρδισε µια προσφορά για το σχεδιασµό µιας «αυτάρκης πόλης» που ονοµάζεται Gwanggyo και θα συσταθεί 35 χιλιόµετρα νότια της Σεούλ της Κορέας. Τα κτίρια θα µοιάζουν µε ψηλό λόφο, δοµή που δίνει έµφαση στην διατήρηση ενός πιο «οργανικού τοπίου» που θα ενσωµατώνεται τέλεια στο περιβάλλον του. Χτισµένο µε την πυκνότητα του πληθυσµού κατά νου, αυτή η «οικολογική πόλη» θα µπορούσε να στεγάσει πάνω από 77.000 άτοµα και προσφέρει αρκετο εµπορικό και δηµόσιο χώρο για να ικανοποιήσει όλες τις ανάγκες της κοινότητας. Στην καρδιά της περιοχής θα είναι µια µονάδα παραγωγής ενέργειας που θα χρησιµοποιεί τις πιο εξελιγµένες τεχνολογίες για την παραγωγή καθαρής ενέργειας. Επί του παρόντος, το έργο αυτό βρίσκεται σε ολοκληρωθεί µέχρι το τέλος του 2021.
NEW WORLD TRADE CENTER Το New World Trade Center περισσότερο γνωστό ως freedom tower, το άρχων κτήριο του συγκροτήματος κτηρίων WTC στο Manhattan της Νέας Υόρκης. Ο 105 ορόφων οικολογικός ουρανοξύστης θα χτιστεί γύρω από τα θεµέλια που βρίσκονταν στο παρελθόν οι δίδυµοι πύργοι. Το καινούργιο WTC θα είναι πρότυπο για τα επόµενης γενιάς ψηλά. Επίσης στα πόδια ενός από τα τρία κτήρια θα είναι το National September 11 Memorial and Museum που θα είναι ένα µουσείο που θα κρατά στην ανάµνηση του τραγικού συµβάντος της 11 ης Σεπτεµβρίου. Το New World Trade Center θα έχει κλασικό σχεδιασµό µε στοιχειά µοντερνισµού. Έτσι σύµφωνα µε το NY Police Department θα είναι το πιο ευπαρουσίαστο αλλά και το ποιο σύγχρονο κτήριο της περιοχής. Το WTC θα περιέχει 240.000 τετραγωνικά µέτρα γραφειακού χώρου και θα είναι 541 µέτρα ψηλό µε αποτέλεσµα να είναι ένα από τα πιο ψηλά και οικολογικά κτήρια του κόσµου
ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ -ΟΦΕΛΗ ΑΝΕΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πλεονεκτήµατα Πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα Είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας ουσιαστικά µηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα. εν πρόκειται να εξαντληθούν ποτέ, σε αντίθεση µε τα ορυκτά καύσιµα. Μπορούν να βοηθήσουν την ενεργειακή αυτάρκεια µικρών και αναπτυσσόµενων χωρών, καθώς και να αποτελέσουν την εναλλακτική πρόταση σε σχέση µε την οικονοµία του πετρελαίου. Είναι ευέλικτες εφαρµογές που µπορούν να παράγουν ενέργεια ανάλογη µε τις ανάγκες του επί τόπου πληθυσµού, καταργώντας την ανάγκη για τεράστιες µονάδες παραγωγής ενέργειας (καταρχήν για την ύπαιθρο) αλλά και για µεταφορά της ενέργειας σε µεγάλες αποστάσεις. Ο εξοπλισµός είναι απλός στην κατασκευή και τη συντήρηση και έχει µεγάλο χρόνο ζωής. Επιδοτούνται από τις περισσότερες κυβερνήσεις.
Μειονεκτήµατα Έχουν αρκετά µικρό συντελεστή απόδοσης, της τάξης του 30% ή και χαµηλότερο. Συνεπώς απαιτείται αρκετά µεγάλο αρχικό κόστος εφαρµογής σε µεγάλη επιφάνεια γης. Γι' αυτό το λόγο µέχρι τώρα χρησιµοποιούνται σαν συµπληρωµατικές πηγές ενέργειας. Για τον παραπάνω λόγο προς το παρόν δεν µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών µεγάλων αστικών κέντρων. Η παροχή και απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους αλλά και από το γεωγραφικό πλάτος και το κλίµα της περιοχής στην οποία εγκαθίστανται. Για τις αιολικές µηχανές υπάρχει η άποψη ότι δεν είναι κοµψές από αισθητική άποψη κι ότι προκαλούν θόρυβο και θανάτους πουλιών. Με την εξέλιξη όµως της τεχνολογίας τους και την προσεκτικότερη επιλογή χώρων εγκτάστασης (π.χ. σε πλατφόρµες στην ανοιχτή θάλασσα) αυτά τα προβλήµατα έχουν σχεδόν λυθεί. Για τα υδροηλεκτρικά έργα λέγεται ότι προκαλούν έκλυση µεθανίου από την αποσύνθεση των φυτών που βρίσκονται κάτω απ' το νερό κι έτσι συντελούν στο φαινόµενο του θερµοκηπίου. Τα άµεσα οφέλη της ανάπτυξης των Α.Π.Ε. Το Πορτογαλικό παράδειγµα Η Πορτογαλία ξεπέρασε την Ισπανία στην 2 η θέση της κατά άτοµο παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές και υπολείπεται πια σε παγκόσµια κλίµακα µόνο της ανίας. Η χώρα καλύπτει πια το 36% των συνολικών ενεργειακών αναγκών της από ανανεώσιµες πηγές, ποσοστό το οποίο αυξάνεται στο 41% αν συµπεριληφθεί και η υδροηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η εκπληκτική πρόοδος η οποία έλαβε χώρα σε λιγότερα από δέκα χρόνια, µπορεί να έχει ως αποτέλεσµα τη µείωση των εκποµπών ρύπων της χώρας ακόµα και κατά 70% έως το 2020.
Η Πορτογαλία χωρίς αποθέµατα άνθρακα, πετρελαίου, αερίου και χωρίς εµπειρία στην ανάπτυξη πυρηνικής ενέργειας, υιοθέτησε στις αρχές της δεκαετίας το φιλόδοξο πρόγραµµα ανάπτυξης ανανεώσιµων µονάδων σε ευρεία κλίµακα µε σκοπό να µειώσει την ενεργειακή της εξάρτηση από το εξωτερικό. Η κυβέρνηση προσέλκυσε επενδύσεις µεγάλης και µικρής κλίµακας χάρη στη µείωση των γραφειοκρατικών διαδικασιών και την παροχή µακροπρόθεσµων εγγυήσεων επί των τιµών. Η έκρηξη αυτή στην παραγωγή από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας περιλαµβάνει τόσο τη δηµιουργία µεγάλων αιολικών ή ηλιακών πάρκων, όσο και την ανάπτυξη αντίστοιχων µικρότερων τα οποία τροφοδοτούν συγκεκριµένες περιοχές ή ακόµα και µεµονωµένα κτίρια κατοικιών ή/ και επιχειρήσεων Σύµφωνα µε τον Οργανισµό Ανανεώσιµων Πηγών της χώρας (APREN), η παραγωγή από ανανεώσιµες πηγές έφτασε στο 35.9% της συνολικής ενεργειακής παραγωγής. Αν σε αυτό το ποσοστό συµπεριληφθεί και η ενέργεια που παράγεται από τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια τότε το 41,1 της συνολικής παραγωγής ενέργειας στη χώρα καλύπτεται από ανανεώσιµες πηγές. Όσον αφορά στην κατανάλωση από τα νοικοκυριά, οι ανανεώσιµες πηγές εξασφαλίζουν το 15% της οικιακής κατανάλωσης. Σύµφωνα µε στοιχεία της Εθνικής Επιχείρησης Ηλεκτρισµού της χώρας, αυτό σηµαίνει ότι για κάθε 24ωρο παροχής ενέργειας, 3 ώρες και 36 λεπτά καλύπτονται από ανανεώσιµες πηγές. Στόχος έως το 2020 είναι η κατανάλωση των νοικοκυριών να καλύπτεται σε ποσοστό 60%. Τα αποτελέσµατα είναι εντυπωσιακά και έχουν ξεπεράσει ακόµα και τις πλέον αισιόδοξες προβλέψεις καθώς µοιάζει εφικτός πλέον ο στόχος που πριν από µερικά χρόνια είχε θέσει η κυβέρνηση, να καλύπτεται µέχρι το 2010 το 45% των ενεργειακών αναγκών της χώρας από ΑΠΕ. Η Πορτογαλία µάλιστα µέσω αυτής της ανάπτυξης φιλοδοξεί µέχρι το 2020 να έχει µειώσει τις εκποµπές ρύπων της κατά 70%. Για να επιτύχει αυτούς τους στόχους η Πορτογαλία συνεχίζει να επενδύει στην εγκατάσταση ΑΠΕ πλησιάζοντας σε απόλυτη ποσότητα παραγόµενης αιολικής ενέργειας, κράτη πολύ µεγαλύτερα σε έκταση, όπως η Γαλλία, η Ιταλία και η Βρετανία. Το παράδειγµα της ανάπτυξης των ΑΠΕ στην Πορτογαλία, αξίζει να αντιπαρατεθεί µε την αντίστοιχη ανάπτυξη των ΑΠΕ στη χώρα µας, καθώς αµφότερες οι δύο χώρες διακρίνονται για τις τεράστιες δυνατότητες στην ανάπτυξη ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, λόγω της ισχύος των ανέµων και της µεγάλης ηλιοφάνειας, διαθέτοντας τον ίδιο σχεδόν πληθυσµό και τις ίδιες οικονοµικές δυνατότητες
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Λόγω της ανάγκης για τη δραστική µείωση εκποµπών ρύπων στην ατµόσφαιρα αλλά και για την εξοικονόµηση των φυσικών πόρων της γης οι αρχιτέκτονες-µηχανικοί τείνουν στη δηµιουργία αµιγώς ή εν µέρη οικολογικών κτηρίων. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα τη ανέγερση αξιοθαύµαστων, φιλικών προς το περιβάλλον κτηρίων. Ταυτόχρονα, το µέλλον φαντάζει λαµπρό για την οικονοµική µηχανική. Παράλληλα, η ανθρωπότητα καταφέρνει να κάνει ορθή και ταυτόχρονα συλλογισµένη χρήση των µη ΑΠΕ, έτσι οι άνθρωποι δηµιούργησαν νέες µηχανές οι οποίες αξιοποιούν πλήρως τις διαφορές µορφές των ΑΠΕ στην γη. Το ενδιαφέρον αυτό, δείχνει ποσό νοιάζονται οι αρχιτέκτονες για να οικοδοµήσουν ορθολογικότερα κτήρια που θα προσφέρουν περισσότερα ωφέλει στον άνθρωπο Υδροηλεκτρικά Εργοστάσια Υδροηλεκτρικά εργοστάσια ονοµάζονται οι εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µε την εκµετάλλευση της δυναµικής ενέργειας του νερού (π.χ. ενός ποταµού, µιας λίµνης). εδοµένου ότι παράγουν ενέργεια χωρίς να καταναλώνουν φυσικούς πόρους, θεωρούνται ως τρόποι παραγωγής ενέργειας από ανακυκλώσιµες πηγές. Το υδροηλεκτρικό εργοστάσιο αποτελείται από τα εξής τµήµατα: Αρχικά κατασκευάζεται ένα φράγµα, το οποίο συγκρατεί το νερό σε µια τεχνητή λίµνη (ταµιευτήρα).το νερό αυτό πρέπει να µπορεί να ρέει προς τα κάτω, γι αυτό τα φράγµατα κατασκευάζονται σε σηµεία µε σχετικά απότοµες κλίσεις της κοίτης των ποταµών. Με τη ροή αυτή η δυναµική ενέργεια του νερού του ταµιευτήρα µετατρέπεται σε κινητική. Στο κάτω µέρος του φράγµατος τοποθετούνται υδατοφράκτες. Με τη βοήθειά τους ρυθµίζεται η ποσότητα ροής του νερού από τον ταµιευτήρα από την τουρµπίνα µέσω του υδαταγωγού. Τουρµπίνα (ή τουρµπίνες ανάλογα µε το µέγεθος του εργοστασίου). Είναι συσκευές µε ειδικά πτερύγια χάρη στα οποία η κινητική ενέργεια του νερού που ρέει µετατρέπεται σε περιστροφική. Η υψοµετρική διαφορά µεταξύ στάθµης του ταµιευτήρα και της θέσης της τουρµπίνας προκαλεί τη κίνηση του νερού, το οποίο µε τη σειρά του θέτει σε κίνηση την τουρµπίνα.
Γεννήτρια (ή γεννήτριες ανάλογα µε το µέγεθος του εργοστασίου):άµεσα συνδεδεµένη στον άξονα της τουρµπίνας βρίσκεται συνδεδεµένη µια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύµατος, την οποία θέτει σε κίνηση η τουρµπίνα. Με τον τρόπο αυτό η κινητική ενέργεια του νερού µετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύµα. Γραµµές µεταφοράς: Από την εγκατάσταση παραγωγής ισχύος εκκινούν γραµµές µεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας προς τους τόπους κατανάλωσής τους. Οι τύποι υδροηλεκτρικών εργοστασίων είναι: Μικρής κλίµακας: Παράγουν από 1ΚW έως 1MW ισχύος. Η βασική τους χρήση είναι η ηλεκτροδότηση µικρών οικισµών (χωριών) ή µικρών εργοστασίων δευτερογενούς παραγωγής. Μεσαίας κλίµακας: Παράγουν µέχρι 20 MW ισχύος, είναι σχετικά χαµηλού κόστους κατασκευή ενώ είναι ιδιαίτερα αξιόπιστα κατά τη λειτουργία τους. Χρησιµοποιούνται για την ηλεκτροδότηση είτε αστικών περιοχών είτε για τη λειτουργία µεγάλων παραγωγικών µονάδων µε πολλές ενεργειακές απαιτήσεις. Μεγάλης κλίµακας: Παράγουν περισσότερα από 20 ΜW ισχύος και απαιτούν την κατασκευή µεγάλων φραγµάτων. Ένα από τα µεγαλύτερα εργοστάσια αυτού του τύπου είναι αυτό που κατασκευάστηκε στο φράγµα Χούβερ στο Κολοράντο των ΗΠΑ, το οποίο έχει ισχύ 2.000 ΜW. Επί της κοίτης: Σε αρκετές περιοχές του κόσµου υπάρχουν υδάτινα ρεύµατα τα οποία έχουν συνεχή και ταχεία ροή για όλη την διάρκεια του έτους. Αυτό βοηθά στο να
κατασκευάζονται εργοστάσια πάνω στην κοίτη του ποταµού, χωρίς να είναι αναγκαία η κατασκευή φράγµατος. Αυτό έχει ως πλεονέκτηµα την πολύ µικρή περιβαλλοντική παρέµβαση στις γύρω περιοχές χωρίς να επηρεάζεται η ροή των υδάτων. Μειονέκτηµά τους είναι η παρεµπόδιση της ελεύθερης διακίνησης των υδρόβιων ζώων ( ψάρια). Τα πλεονεκτήµατα χρήσης των υδροηλεκτρικών εργοστασίων είναι: Οι υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις στηρίζονται σε ανανεώσιµη πηγή ενέργειας, την ροή του νερού. εν παράγουν απόβλητα, δεν εµφανίζουν εκποµπή κανενός είδους ρύπου και η µόνη περιβαλλοντική επιβάρυνση είναι η κατασκευή του φράγµατος και η αδυναµία επικοινωνίας των δυο τµηµάτων του ποταµού (που διαχωρίζει το φράγµα) για τις υδρόβιες µορφές ζωής (σε ορισµένες περιπτώσεις). Συµπεράσµατα: Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια έχουν βοηθήσει στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µε πολύ χαµηλό κόστος και συνιστούν ένα πολύ σηµαντικό τοµέα στην εκµετάλλευση των Α.Π.Ε.
ΑΠΕ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α Η χώρα µας, γεωγραφικά και γεωλογικά, διαθέτει σηµαντικά πλεονεκτήµατα σχετικά µε την εκµετάλλευση των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Τα µεγάλα υδροηλεκτρικά έργα αποτελούν περίπου το 70% του συνόλου από το όποιο το 11,5 % προέρχεται από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας. Ο στόχος για το 2020 είναι το ποσοστό αυτό να φτάσει το 20%. Οι κύριες µορφές ΑΠΕ στην Ελλάδα είναι η υδροηλεκτρική, η αιολική και η ηλιακή οι οποίες όµως επειδή αντιµετωπίζουν προβλήµατα στην προώθηση τους η αγορά παραµένει στάσιµη. Σχετικά µε την αιολική ενεργεία τα έργα δεν ολοκληρώνονται διότι δεν υπάρχει θέληση από τους πολίτες να τοποθετηθούν ανεµογεννήτριες. Σχετικά µε την ηλιακή ενεργεία το κόστος εγκατάστασης των φωτοβολταικών είναι τεράστιο ειδικά στις µέρες µας που υπάρχει οικονοµική κρίση και επίσης η ΕΗ καθυστέρει πολύ στη σύνδεση του ρεύµατος στους φωτοβολταικους πινάκες. Την τελευταία πενταετία η χρήση των ΑΠΕ αυξήθηκε σηµαντικά επειδή γινόταν συχνά έλεγχος από την ευρωπαϊκή ένωση. Μέχρι το 1994 η ΕΗ είχε το µονοπώλιο µέχρι που κάποιοι επενδυτές µπόρεσαν να παράγουν ηλεκτρική ενεργεία από Απέ. Το 1999 ιδρύθηκε η ΡΑΕ (ρυθµιστική αρχή ενέργειας) καθώς και ο ΕΣΜΗΕ ( ιαχειριστής Εθνικού Συστήµατος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας). Η ΡΑΕ είναι ένας ανεξάρτητος φορέας που γνωµοδοτεί στο υπουργείο Ανάπτυξης σχετικά µε ζητήµατα ενέργειας (άδειες παραγωγής, τιµολόγηση κλπ), ενώ ο ιαχειριστής Εθνικού Συστήµατος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας εκτός από τη διαχείριση του δικτύου είναι και ο εµπορικός διαχειριστής των µονάδων ΑΠΕ του διασυνδεδεµένου συστήµατος της χώρας.. Ενδεικτικά η ονοµαστική ισχύς των µονάδων ΑΠΕ στην Ελλάδα αυξήθηκε από 351 MW το 2001 σε 1040 ΜW το 2007. Το 2001 η Ελλάδα είχε σαν στόχο να φτάσει το 20,1% στην παράγωγη ηλεκτρικής ενέργειας µέχρι το 2010. Καθυστέρηση της χρήσηςτων Α.Π.Ε. Η ανάπτυξη των ΑΠΕ στην Ελλάδα, είναι αρκετά σηµαντική αλλά θα µπορούσε να είναι γρηγορότερη. Οι κύριοι λόγοι που οδηγούν σε καθυστέρηση της ανάπτυξης είναι πολιτικής, κοινωνικής, τεχνικής και οικονοµικής φύσης. Επίσης ένας άλλος λόγος είναι η γραφειοκρατία, δηλαδή µια διαδικασία που απαιτεί αρκετό χρονο.επειδη όµως αρκετοί πολίτες δεν έχουν την υποµονή και διαθέσιµο χρόνο για την διαδικασία αυτή, δεν καταφέρνουν να πραγµατοποιήσουν τον αρχικό τους στόχο.
Η Ε.Ε αποφάσισε το λεγόµενο <<20-20-20>> δηλαδή 20 % µείωση στις εκποµπές αέριων του θερµοκηπίου,20% αύξηση της χρήσης των Α.Π.Ε. από το 6,5% που είναι σήµερα και 20% αύξηση στην ηλεκτροπαραγωγή, ενώ για το 2020 ο στόχος για την ηλεκτροπαραγωγή είναι το 40%. Η Eunice Energy Group, αναγνωρίζει τα περιβαλλοντικά και τα οικονοµικά οφέλη των Α.Π.Ε. στην Ελλάδα και ελπίζει να βελτιωθεί η ανάπτυξη τους. Σύµφωνα µε τα στοιχεία του 2008 η κατανάλωση των Α.Π.Ε. στην Ελλάδα φτάνει το 8% ενώ ο στόχος για το 2020 είναι 18%.Πρωταθλητές είναι οι Σουηδοί των οποίων η κατανάλωση ξεπερνά το 44% και ο στόχος τους είναι να φτάσουν το 49% το 2020. εύτεροι είναι οι Φιλανδοί µε κατανάλωση πάνω από 30% και στόχο 38% ενώ τρίτοι έρχονται οι Λιθουανοί µε ποσοστό 30% και στόχο 40%. Το ποσοστό ενέργειας της Ελλάδας στις µεταφορές χρησιµοποιώντας τις Α.Π.Ε. είναι 1% οπότε συνειδητοποιούµε πως είναι πολύ πίσω σε σχέση µε τις άλλες ευρωπαϊκές χώρες.για παράδειγµα η πρώτη χώρα η οποία είναι η Αυστρία το ποσοστό ενέργειας της φτάνει το 7%. Ενώ η ανία και η Σλοβακία έρχονται δεύτερες µε ποσοστό 6%. Το ποσοστό που καταναλώθηκε από όλη την Ε.Ε. φτάνει το 89,7% το οποίο παράχθηκε από συµβατικά καύσιµα ενώ το 5,5% χρησιµοποιήθηκε για θέρµανση από Α.Π.Ε., το 4% για ηλεκτρισµό και 0,8% για µεταφορές. Στην παραγωγή <<πράσινης >> ενέργειας από Α.Π.Ε. το 60% αποτελεί υδροηλεκτρική ενέργεια το 21% η αιολική το 17% η βιοµάζα το 1% η ηλιακή και το 1% η γεωθερµική. Η Ελλάδα στο ενεργειακό ισοζύγιο βρίσκεται στην 7 η θέση από το τέλος. Σε χειρότερη θέση από την Ελλάδα βρίσκονται οι εξής χώρες : Λουξεµβούργο (2,8%),Βρετανία (3%),Κύπρος (3.5%), Βέλγιο (3,8%), Ολλανδία (3,9%), Ιρλανδία (4,3%) και Τσεχία (5,7 %).Αντιθέτως υπάρχουν χώρες που έχουν ξεπεράσει το 20% µεταξύ αυτών : η Πορτογαλία (19 %), η Φινλανδία (23,2 %), η Αυστρία (27,3 %), η Σουηδία (34,4 %), η Λετονία (36,2 %) η Νορβηγία (42,4 %). Σχετικά µε την παραγωγή ενέργειας από Α.Π.Ε. η Ελλάδα και η Ε.Ε. έχουν ορίσει βασικές προτεραιότητες και περιορισµούς.
Η Ελλάδα µε σκοπό να δηµιουργήσει ασφάλεια στους ενεργειακούς πόρους και να προστατεύσει το περιβάλλον προωθεί τη χρήση ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Οι Α.Π.Ε. παίζουν όλο και πιο σηµαντικό ρόλο στην πολιτική της Ελλάδας αφού η παραγωγή βασίζεται στους υδροηλεκτρικούς σταθµούς της ΕΗ. Αν αφαιρέσουµε λοιπόν, το 5% της παραγωγής των υδροηλεκτρικών σταθµών, οι Α.Π.Ε. αποτελούν το 5% της ενεργειακής παραγωγής. Σχετικά µε την αιολική και την ηλιακή ενέργεια πρέπει οπωσδήποτε να αυξηθούν τα ποσοστά παραγωγής τους. Ακόµη αναµένεται ότι τα βιοκαύσιµα θα συµβάλλουν σηµαντικά ως µελλοντικά καύσιµα µεταφορών. Το πρώτο εξάµηνο του 2011,, η συνολική εγκατεστηµένη ισχύς των ανανεώσιµων πηγών έφτασε τα 2022,2 MW. Το 75% της ισχύος παράγεται από αιολική ενέργεια, το 11,5% από ηλιακή, ενώ το υπόλοιπό 13,5% από βιοµάζα και υδροηλεκτρική ενέργεια. Στόχος της Ελλάδας για το 2020 είναι η ηλεκτροπαραγωγή να φθάσει το 40%. Η Ελλάδα για να πετύχει το στόχο της, ο οποίος είναι να φθάσει το 20% µέχρι το 2020 πρέπει να επενδύσει 22,2 δις. Ευρώ. Από αυτά, 2,1 δις. ευρώ προϋπολογίζονται για νέες λιγνιτικές µονάδες µειωµένων εκποµπών, 3,3 δις. για µονάδες φυσικού αερίου ενώ τα περισσότερα εκτιµάται ότι θα αφορά επενδύσεις σε ΑΠΕ: 16,5 δις. για µονάδες ηλεκτροπαραγωγής (7 δις. για αιολικά, 5,5 δις. για φωτοβολταϊκά, 1,6 δις. για αντλιοταµίευση, 1,1 δις. για ηλιακή ψύξη / θέρµανση, 0.5 δις. για βιοµάζα) και 5 δις. για επέκταση / ενίσχυση των δικτύων µεταφοράς και διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας.
Τα κύρια πλεονεκτήµατα των Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ), είναι τα εξής: - Είναι ανεξάντλητες πηγές ενέργειας και συµβάλλουν στη µείωση της εξάρτησης από µη ανανεώσιµους ενεργειακούς πόρους - Είναι εγχώριες πηγές ενέργειας - Είναι διάσπαρτες γεωγραφικά - - Μειώνουν τις απώλειες από τη µεταφορά ενέργειας - Προσφέρουν τη δυνατότητα ορθής αξιοποίησης των ενεργειακών πόρων, καλύπτοντας ένα ευρύ φάσµα των ενεργειακών αναγκών των χρηστών (π.χ. ηλιακή ενέργεια για θερµότητα χαµηλών θερµοκρασιών, αιολική ενέργεια για ηλεκτροπαραγωγή) - Έχουν συνήθως χαµηλό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυµάνσεις της διεθνούς οικονοµίας και ειδικότερα των τιµών των συµβατικών καυσίµων - Οι εγκαταστάσεις εκµετάλλευσης των ΑΠΕ έχουν σχεδιαστεί για να καλύπτουν τις ανάγκες των χρηστών και σε µικρή κλίµακα εφαρµογών ή σε µεγάλη κλίµακα, αντίστοιχα, έχουν µικρή διάρκεια κατασκευής, επιτρέποντας έτσι τη γρήγορη ανταπόκριση της προσφοράς προς τη ζήτηση ενέργειας - Οι επενδύσεις των ΑΠΕ είναι εντάσεως εργασίας, δηµιουργώντας σηµαντικό αριθµό νέων θέσεων εργασίας, ιδιαίτερα σε τοπικό επίπεδο -Μπορούν να αποτελέσουν σε πολλές περιπτώσεις πυρήνα για την αναζωογόνηση οικονοµικά και κοινωνικά υποβαθµισµένων περιοχών - Είναι φιλικές προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο και η αξιοποίησή τους είναι γενικά αποδεκτή από το κοινό
υναµική ανάπτυξη των ΑΠΕ στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια Ξεπερνά τα 1.702 MW, η συνολική ισχύς των ΑΠΕ στη χώρα µας, σύµφωνα µε τα στοιχεία που δηµοσίευσε ο ΕΣΜΗΕ για τους µήνες Ιούνιο και Ιούλιο. Σύµφωνα µε τα στοιχεία αυτά, η εγκατεστηµένη ισχύς στα αιολικά πάρκα αυξήθηκε κατά 39,3 MW, ενώ στα φωτοβολταϊκά τον Ιούνιο προστέθηκαν 21,07 MW και στην συνέχεια άλλα 23,41 MW, ανεβάζοντας έτσι τη συνολική εγκατεστηµένη ισχύ τους στα 280,13 MW.Πιο µικρή ήταν η αύξηση που σηµείωσαν τα υδροηλεκτρικά, αφού προστέθηκε ισχύς 8,5 MW µετά από πολλούς µήνες στασιµότητας. Τώρα πια, η συνολική ισχύς τους φτάνει τα 205.33 MW. εν παρατηρείται η ίδια εικόνα όµως στη βιοµάζα και στο βιοαέριο, όπου η συνολική εγκατεστηµένη ισχύς παραµένει από τον Μάιο και µετά στα 43,55 ΜW.Εκείνο που αξίζει να σηµειωθεί είναι το στατιστικό στοιχείο που έχει σχέση µε τη ραγδαία αύξηση στη συµβολαιοποιηµένη ισχύ των φωτοβολταϊκών, η οποία φτάνει πλέον τα 1.245 ΜW, έναντι 896 MW τον Μάιο και 989 MW τον Ιούνιο.Η παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά κορυφώθηκε τον Ιούνιο στις 57.534 µεγαβατώρες και στην συνέχεια υποχώρησε στις 37.168 µεγαβατώρες τον Ιούλιο.Όσον αφορά στα γεωγραφικά στοιχεία, πρωταθλήτρια στα φωτοβολταϊκά αναδεικνύεται και πάλι η Πελοπόννησος µε 52 MW, ενώ στα αιολικά τα πρωτεία κατέχουν η Εύβοια µε την Ανατολική Μακεδονία µε 264 MW και 240 MW αντίστοιχα.
ΧΡΗΣΗ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Λιγνίτης: 52% Φυσικό αέριο:20% Εισαγωγές-εξαγωγές:12% Υδροηλεκτρική ενέργεια:12% Α.Π.Ε.:4.3% Πετρέλαιο:0.3% Στόχοι Α.Π.Ε. για το 2020 Ισχύς 2010 Στόχος 2020 Αιολική ενέργεια 1298MW 7500MW Υδροηλεκτρική 3237MW 4650MW Φωτοβολταικα 198.3MW 2200MW Κατοπτρικά ηλιακά 0MW 250MW Βιοµάζα/Βιοαέριο 44MW 350MW Γεωθερµία 0MW 120MW
ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΑΠΟ ΤΟ 1990 ΜΕΧΡΙ ΤΟ 2009 Από το 1990 µέχρι το 2000 η ισχύς των µικρών υδροηλεκτρικών συστηµάτων διατηρούνταν σταθερή ενώ από το 2001 άρχισε να αυξάνεται σταθερά. Σχετικά µε την αιολική ενεργεία η παράγωγη της ξεκίνησε το 1991 και µέχρι το 1998 η ισχύς της διατηρούνταν σταθερή µε πολύ µικρό ποσοστό όµως. Από το 1999 παρατηρούµε µεγάλη αύξηση της ισχύς. Η βιοµάζα άρχισε να παράγεται το 2000 και µέχρι το 2009 η παραγωγή αυξήθηκε κατά πολύ.τα φωτοβολταικα πρωτοεµφανίστηκαν το 2006 και µέχρι το 2009 παρειχθηκε σχετικά µικρή ποσότητα. http://tvxs.gr http://www.investingreece.gov.gr http://www.kozanh-energy.gr http://www.eurocharity.gr ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ http://www.eunice-group.com http://www.physics4u.gr
Φωτοβολταϊκά Ορισµός: Με τον όρο φωτοβολταϊκά χαρακτηρίζονται οι βιοµηχανικές διατάξεις µετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Η µετατροπή αυτή γίνεται αθόρυβα, αξιόπιστα και χωρίς περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Στην ουσία πρόκειται για ηλεκτρογεννήτριες που συγκροτούνται από πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία σε επίπεδη διάταξη που έχουν ως βάση λειτουργίας το φωτοβολταϊκό φαινόµενο. Τα φωτοβολταϊκά ανήκουν στη κατηγορία των Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Το Φ/Β φαινόµενο ανακαλύφθηκε το 1839 από τον Ανρί Μπεκερέλ (Becquerel). Περιληπτικά πρόκειται για την απορρόφηση της ενέργειας του φωτός από τα ηλεκτρόνια των ατόµων του Φ/Β στοιχείου και την απόδραση των ηλεκτρονίων αυτών από τις κανονικές τους θέσεις µε αποτέλεσµα την δηµιουργία ρεύµατος. Το ηλεκτρικό πεδίο που προϋπάρχει στο Φ/Β στοιχείο οδηγεί το ρεύµα στο φορτίο. Χρήσεις: Τα φωτοβολταϊκά είναι διατάξεις που αποθηκεύοντας την ηλιακή ενέργεια παράγουν ηλεκτρικό ρεύµα. Το ηλεκτρικό ρεύµα χρησιµοποιείται για να δώσει ενέργεια σε µία συσκευή ή για να φορτίσει µια µπαταρία. Επίσης, υπάρχουν µερικοί υπολογιστές τσέπης, οι οποίοι δεν χρειάζονται µπαταρίες, αλλά µπορούν να δουλέψουν αν εκτεθούν στον ήλιο. Ακόµη, τα φωτοβολταϊκά χρησιµοποιούνται συχνά σε συστοιχίες για την παραγωγή ενέργειας σε µεγάλη κλίµακα. Σε τέτοια µορφή χρησιµοποιούνται για να δίνουν ενέργεια σε δορυφόρους, διαστηµόπλοια αλλά και σε ποιο απλούς µηχανισµούς π.χ. τηλέφωνα έκτακτης ανάγκης σε αποµακρυσµένα σπίτια. Σε πολλές χώρες έχουν ξεκινήσει προγράµµατα επιδότησης των επενδύσεων σε φωτοβολταϊκά, τα οποία παράγουν ηλεκτρική ενέργεια που µεταπωλείται και εισάγεται στα δηµόσια δίκτυα µεταφοράς. Τα προγράµµατα αυτά έχουν τη σταδιακή απεξάρτηση από το πετρέλαιο.