Συµπαραγωγή Η/Θ στη νήσο Ρεβυθούσα ηµήτριος Καρδοµατέας Γεν. ιευθυντήςεργων, Ρυθµιστικών Θεµάτων & Στρατηγικού Σχεδιασµού ΕΣΦΑ Α.Ε. FORUM ΑΠΕ/ΣΗΘ «Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας στην Ελλάδα σήµερα», Υπουργείο Ανάπτυξης, Ζάππειο Μέγαρο, 31 Οκτ. 2008
ΒΙΩΣΙΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Βιώσιµη Ενέργεια (Sustainable Energy): Η ενέργεια που ικανοποιεί τις ανάγκες του παρόντος χωρίς να θέτει σε κίνδυνο την δυνατότητα των µελλοντικών γενεών να ικανοποιήσουν τις δικές τους ανάγκες. ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ: Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας : Μορφές πρωτογενούς Ενέργειας που αναπαράγονται στον κύκλο ζωής του ανθρώπου και δεν προκαλούν µακροπρόθεσµα βλάβες στο περιβάλλον. αιολική ενέργεια, ηλιακή ενέργεια, γεωθερµική ενέργεια, κυµατική ενέργεια, βιοκαύσιµα (?) Τεχνολογίες που βελτιώνουν την Ενεργειακή απόδοση κατά τη χρήση ή µειώνουν τις ανάγκες σε ενέργεια: συµπαραγωγή ηλεκτρισµού και θερµότητας, βιοκλιµατικός σχεδιασµός κτιρίων, κλπ.
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ Συµπαραγωγή Η/Θ: Η ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρισµού και χρήσιµης θερµότητας, έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται η θερµότητα που απορρίπτεται στο περιβάλλον και αποτελεί καθαρή απώλεια. Τρόποι εκµετάλλευσης της θερµότητας που αποτελεί παραπροϊόν της Η/Π Παραγωγή ατµού ή ζεστού νερού βιοµηχανική χρήση Παραγωγή ζεστού νερού (80-130 0 C) θέρµανση κτιρίων Παραγωγή ζεστού νερού (80-180 0 C) ψύκτης απορρόφησης ψυχρό νερό για ψύξη κτιρίων
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ Χωριστή Παραγωγή Η/Ε και Θερµότητας Συµπαραγωγή Η/Ε και Θερµότητας
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ Οι συµπαραγωγικές µονάδες υλοποιούνται: Είτε ξεκινώντας από την παραγωγή θερµότηταςυ.θ. (βιοµηχανία), οπότε ανακτάται η απορριπτόµενη θερµότητα µέσω λέβητα ανάκτησης θερµότητας, και ο παραγόµενος ατµός κινεί ατµοστρόβιλο παράγοντας Η/Ε. Είτε ξεκινώντας από την παραγωγή Η/Ε, οπότε η απορριπτόµενη θερµότητα γίνεται εκµεταλλεύσιµη για θέρµανση ή ψύξη.
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ Η πρώτη συµπαραγωγή Η/Θ έγινε από τον Thomas Edison το 1882 στον σταθµό Η/Π του Pearl Street (τον πρώτο εµπορικό Σταθµό Η/Π), όπου η θερµική Ενέργεια χρησιµοποιήθηκε για την θέρµανση παρακείµενων κτιρίων, µε τον συνολικό βαθµό απόδοσης να φθάνει το 50%. Η χρήση Φ.Α. στην Η/Π υπήρξε αποφασιστικός παράγοντας για την αναθέρµανση της ιδέας της συµπαραγωγής, αφού οι σταθµοί µε Φ.Α. µπορούν να τοποθετούνται κοντά σε οικισµούς λόγω του ότι δεν παράγουν ρύπανση (decentralized power generation). Ιδιαίτερη ανάπτυξη της συµπαραγωγής υπάρχει σήµερα σε χώρες µε παράδοση σε ενεργειακό και περιβαλλοντικό σχεδιασµό (π.χ. ανία).
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ Μηχανή Η/Π Ατµοστρόβιλος συµπύκνωσης µε αποµάστευση Χρησιµοποιούµ ενο καύσιµο Εύρος µεγέθους (MWe) Αναλογία θερµότητας ηλεκτρισµού Απόδοση ηλεκτρογεννήτρ ιας Τυπικός Συνολικός βαθµός απόδοσης Ποιότητα χρήσιµης θερµότητας Οποιοδήποτε 1 έως 100+ 3:1 έως 8:1 10-20% Έως και 80% Ατµός σε 2 πιέσεις ή και περισσότερο Ατµοστρόβιλος αντίθλιψης Οποιοδήποτε 0,5 έως 500 3:1 έως10:1+ 7-20% Έως και 80% Ατµός σε 2 πιέσεις ή και περισσότερο Αεριοστρόβιλος συνδυασµένου κύκλου Αεριστρόβιλος ανοικτού κύκλου Κινητήρας εσωτερικής καύσης (compression ignition) Κινητήρας επιβαλλόµενης ανάφλεξης (spark ignition) Αέριο, Βιοαέριο, Gasoil, LFO, LPG, νάφθα Αέριο, Βιοαέριο, Gasoil, HFO, LFO,LPG, νάφθα Αέριο, Βιοαέριο, Gasoil, HFO, LFO, νάφθα Αέριο, Βιοαέριο, LHO, νάφθα 3 έως 300+ 1:1 έως 3:1 35-55% 73-90% Ατµός µεσαίας ενθαλπίας Ζεστό νερό υψηλής θερµοκρασίας 0,25 έως 50+ 1,5:1 έως 5:1* 25-42% 65-87% Ατµός υψηλής ενθαλπίας Ζεστό νερό υψηλής θερµοκρασίας 0,2 έως 20 0,5:1 έως 3:1 35-45% 65-90% Ατµός χαµηλής πίεσης Χαµηλής και µεσαίας θερµοκρασίας ζεστό νερό 0,003 έως 6 1:1 έως 3:1 25-43% 70-92% Χαµηλής και µεσαίας θερµοκρασίας ζεστό νερό
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ (Ν. 2773/99) Ορισµοί (άρθρο 2) Αυτοπαραγωγοί: Παράγουν Η/Ε κυρίως για δική τους χρήση Ηλεκτροπαραγωγοί: Παράγουν Η/Ε κυρίως για διάθεση σε πελάτες Συµπαραγωγοί (αυτοπαραγωγοίή ηλεκτροπαραγωγοί): Όταν ταυτόχρονα µε την παραγόµενη Η/Ε, η παραγόµενη θερµότητα τυγχάνει εκµετάλλευσης για την κάλυψη θερµικών ή ψυκτικών φορτίων, µε συνολικό ελάχιστο βαθµό ενεργειακής απόδοσης: 65%, ή 75% αν χρησιµοποιείται µονάδα συνδυασµένου κύκλου, ή 60% αν πρόκειται για αυτοπαραγωγό του τριτογενούς τοµέα.
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ (Ν. 2773/99) Κίνητρα Προτεραιότητα απορρόφησης παραγωγής Η/Ε στο δίκτυο από συµπαραγωγική µονάδα µέχρι 35 MWe,ή µέχρι 50MWe στην περίπτωση αυτοπαραγωγών (άρθρο 35) Συγκεκριµένη Τιµολόγηση (άρθρα 38 40)
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ: Οδηγία 2004/8/ΕΚ Θεσπίζει πλαίσιο για τα κράτη-µέλη Τα µέτρα στήριξης από τα κράτη µέλη πρέπει να βασίζονται στη ζήτηση για χρήσιµη θερµότητα και την εξοικονόµηση πρωτογενούς ενέργειας. Έγκριση των µέτρων από την Επιτροπή Προβλέπει την παροχή εγγύησης προέλευσης Η/Ε από συµπαραγωγή υψηλής απόδοσης (Υ.Α.). Ως συµπαραγωγή Υ.Α. ορίζονται οι εγκαταστάσεις που επιτυγχάνουν συνολική εξοικονόµηση πρωτογενούς ενέργειας τουλάχιστον 10%. Ορίζει τις Μονάδες συµπαραγωγής µικρής κλίµακας : Μονάδες συµπαραγωγή πολύ µικρής κλίµακας : και προβλέπει ειδική µέριµνα γι αυτές <1MWe <50 KWe
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ ΣΚΟΠΟΣ: Η κάλυψη των ηλεκτρικών αναγκών της Ρεβυθούσας (~ 11 MWeστη µέγιστη λειτουργία) Η εκµετάλλευση της άλλως απορριπτόµενης θερµότητας για την αεριοποίηση του Υγροποιηµένου Φυσικού Αερίου (ΥΦΑ), το οποίο άλλως αεριοποιείται µε καύση Φ.Α. σε αεριοποιητές καύσης (SCV)
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ: 2 ΜΕΚ Caterpillar µε καύσιµο Φ.Α. τετράχρονες, συζευγµένες µε 2 τριφασικές γεννήτριες ονοµαστικής ισχύος 6,5 MWe εκάστη, τάσης 6KVκαι συχνότητας 50Hz. Συνολική ηλεκτρική ισχύς 13 MWe Εναλλάκτες νερού Υ.Θ. και Χ.Θ. για την ανάκτηση της θερµότητας των απορριπτόµενων καυσαερίων της τάξης των 12,3 MW th και από τις δύο µηχανές.
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ Εκτιµώµενος συνολικός βαθµός ενεργειακής απόδοσης 83,6% (ηλεκτρ. βαθµός απόδοσης 43%) και εκτιµώµενος λόγος παραγόµενης ηλεκτρικής προς χρησιµοποιούµενη θερµική ενέργεια 1,06. υνατότητα διάθεσης της πλεονάζουσας παραγόµενης Η/Ε στο Εθνικό δίκτυο ( ΕΗ / ΕΣΜΗΕ).
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ Χρόνος κατασκευής: 18 µήνες Ολοκλήρωση: Μάιος 2009 Προϋπολογιζόµενο κόστος: 21 εκατ., συµπεριλαµβανοµένων απροβλέπτων 15% και Επίβλεψης, Επιθεώρησης και Project management Συγχρηµατοδοτούµενο κατά 45% από το ΚΠΣ ΙΙΙ και το ΕΣΠΑ
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ ΟΦΕΛΟΣ Εξοικονόµηση Φ.Α. που άλλως θα απαιτείτο για την αεριοποίηση του ΥΦΑ. Η εξοικονόµηση εκτιµάται σε ~ 8εκατ. Νm 3 /yr. Μείωση εκποµπών CO 2 στην ατµόσφαιρα. Το αποφευχθέν CO 2 εκτιµάται σε ~15.000 tn/yr. Μείωση εκποµπών ΝΟ χ στην ατµόσφαιρα. Το αποφευχθέν ΝΟ χ εκτιµάται σε ~12 tn/yr Κάλυψη ηλεκτρικών αναγκών της Ρεβυθούσας µε ίδια µέσασε µια εποχή που το σύστηµα παραγωγής Η/Ε της Ελλάδας έχει φθάσει στα όριά του. Εξασφάλιση ηλεκτρικής αυτονοµίαςκαι εποµένως και αξιοπιστίας της λειτουργίας της Ρεβυθούσας.
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ εδοµένου ότι το ελάχιστο εκµεταλλεύσιµο θερµικό φορτίο είναι ~ 24 MW th, η µονάδα µπορεί να επεκταθεί διατηρώντας τα συµπαραγωγικά χαρακτηριστικά.
ΣΤΑΘΜΟΣ Υ.Φ.Α. ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ
ΜΟΝΑ Α ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑΣ
ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ Η/Θ ΣΤΗ ΡΕΒΥΘΟΥΣΑ