ΟΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΝΗΣΙ ΤΗΣ ΠΑΤΜΟΥ

ΟΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΝΗΣΙ ΤΗΣ ΠΑΤΜΟΥ Χ. Κορωναίος, Κ. Νερούτσος,. Σαββόπουλος, Ν. Μουσιόπουλος Εργαστήριο Μετάδοσης Θερµότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης Τηλ: +30310995968, Fax: +30310996012 E-Mail: koroneos@aix.meng.auth.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείµενο της παρούσας µελέτης είναι η χρήση συστηµάτων εκµετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας για την πλήρη κάλυψη των αναγκών της Πάτµου σε ηλεκτρικό ρεύµα, πόσιµο νερό και θέρµανση νερού. Η Πάτµος ανήκει στο σύµπλεγµα των ωδεκανήσων κι έχει πληθυσµό 2900 κατοίκων. Ο υπάρχων σταθµός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα βρίσκεται σε κατάσταση ετοιµότητας προς υποστήριξη του ηλιακού ενεργειακού συστήµατος. Η εκµετάλλευση της ηλιακής ενέργειας επικεντρώνεται στις τρεις κύριες διεργασίες µετατροπής της, οι οποίες είναι οι εξής: α) παραγωγή ηλεκτρικού ρεύµατος µε χρήση φωτοβολταϊκών συστηµάτων, β) θέρµανση νερού µε χρήση φωτοθερµικών συστηµάτων και γ) παραγωγή πόσιµου νερού µε αφαλάτωση, µε τη µέθοδο της ηλιακής απόσταξης. Ο βαθµός στον οποίο τα συστήµατα αυτά συµµετέχουν στην κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του νησιού είναι ο βέλτιστος µε βάση οικονοµικά, κοινωνικά αλλά και περιβαλλοντικά κριτήρια. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η παραγωγή ενέργειας ανά τον κόσµο, είναι ένα ζήτηµα σύνθετο και πολυµορφικό, που απαιτεί λεπτή και προσεκτική διαχείριση. Περιλαµβάνει πολλές πτυχές και συνδυάζει πολλές παραµέτρους, οικονοµικής, περιβαλλοντικής και κοινωνικής φύσεως. Ιδιαίτερα σε µικρής κλίµακας οικοσυστήµατα οι παράµετροι αυτοί αποκτούν µεγαλύτερη βαρύτητα. Για το νησί της Πάτµου ποσοτικοποιούνται οι ενεργειακές απαιτήσεις και γίνεται µια προσπάθεια να καλυφθούν στο µέτρο του δυνατού από ανανεώσιµους ενεργειακούς πόρους και πιο συγκεκριµένα, από ηλιακή ενέργεια. Οι περιοχές µελέτης είναι κυρίως οι ανάγκες σε ηλεκτρικό ρεύµα και η κάλυψή τους από αυτόνοµα φωτοβολταϊκά συστήµατα, η παραγωγή ζεστού νερού µε χρήση φωτοθερµικών συστηµάτων, καθώς και η παραγωγή πόσιµου νερού µε αφαλάτωση, µε τη µέθοδο της ηλιακής απόσταξης. Το ποσοστό στο οποίο η ηλιακή ενέργεια συµµετέχει στην κάλυψη των αναγκών αυτών είναι το βέλτιστο, µε βάση οικονοµικά, κοινωνικά και περιβαλλοντικά κριτήρια. Φυσικά για να φτάσουµε σε αυτό το σηµείο παρουσιάζονται και αναλύονται κάποια γενικά ενεργειακά χαρακτηριστικά, τα οποία αφορούν τα συστήµατα εκµετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. 2. ΤΟ ΥΠΑΡΧΟΝ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Οι ενεργειακές ανάγκες του νησιού καλύπτονται από έναν αυτόνοµο συµβατικό ενεργειακό σταθµό. Ο σταθµός αυτός χρησιµοποιεί diesel. Περαιτέρω λειτουργικά χαρακτηριστικά του σταθµού φαίνονται στον Πίνακα 1 [2]. Με βάση τα στοιχεία αυτά υπολογίστηκε το ετήσιο κόστος λειτουργίας του σταθµού. Παίρνοντας υπόψη την πιθανή αύξηση των µελλοντικών ενεργειακών αναγκών, οι ανάγκες της Πάτµου σε ηλεκτρικό ρεύµα υπολογίστηκαν για το 2005 µε βάση ένα γραµµικό µοντέλο και κυµαίνονται στις 16,1 GWh. Το µέγεθος αυτό περιλαµβάνει και ενεργειακές ανάγκες για

θερµικές χρήσεις, όπως η θέρµανση νερού για σπίτια και ξενοδοχεία. Λαµβάνοντας υπόψη την κατανάλωση καυσίµου και λιπαντικού, τον ειδικό τους όγκο, καθώς και το κόστος τους, το µέσο κόστος παραγωγής ενέργειας είναι περίπου 0,185 /kwh [2]. Αυτό συνεπάγεται ένα λειτουργικό κόστος για το σταθµό της τάξης των 3.000.000. Στην τιµή αυτή θα πρέπει να γίνει µια προσαύξηση κατά 40%, ώστε να συµπεριληφθούν επιπλέον κόστη για αµοιβές προσωπικού, συντήρηση, εξοπλισµό κλπ. Συνεπώς το συνολικό κόστος λειτουργίας του συµβατικού ενεργειακού σταθµού αγγίζει τα 4.200.000. Πίνακας 1: Λειτουργικά χαρακτηριστικά του συµβατικού ενεργειακού σταθµού, 1998 Ώρες Λειτουργίας 8.757 Καθαρή Παραγωγή (kwh) 10.331.356 Ονοµαστική Ισχύς (kw) 6.880 Κατανάλωση Diesel (kg) 2.728.689 Κατανάλωση Λιπαντικού (kg) 32.067 3. ΚΑΛΥΨΗ ΑΝΑΓΚΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΜΕ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑ Εξετάζονται δύο σενάρια για τη χρήση των ηλιακών συστηµάτων. Το ένα προϋποθέτει την πλήρη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών και το δεύτερο την κάλυψη µέρους των ενεργειακών αναγκών µε βάση οικονοµικά κριτήρια. 3.1 Πλήρης κάλυψη των αναγκών σε ηλεκτρικό ρεύµα Σε αυτό το σενάριο το Φ/Β σύστηµα καλύπτει το σύνολο της ζήτησης σε ηλεκτρικό ρεύµα, η οποία υπολογίστηκε στις 12,1 GWh, για καθαρά ηλεκτρικές χρήσεις για το 2005. Το ιάγραµµα 1 δείχνει το µέγεθος της επιφάνειας που απαιτείται για την παραγωγή του συγκεκριµένου ποσού ενέργειας. Πρέπει εδώ να σηµειωθεί ότι τα ηλιακά κέρδη [3] που εµφανίζονται στο ιάγραµµα 1 είναι της Σύρου. Επειδή δεν υπάρχουν αντίστοιχα δεδοµένα για την Πάτµο, χρησιµοποιήθηκαν αυτά της Σύρου, αφού τα δύο νησιά έχουν σχεδόν το ίδιο γεωγραφικό πλάτος. 1,800,000 160,000 Ζήτηση (kwh/mo) 1,600,000 1,400,000 1,200,000 1,000,000 800,000 600,000 400,000 200,000 Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέµβριος Οκτώβριος Νοέµβριος εκέµβριος 140,000 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 Απαιτούµενη Επιφάνεια (m2) Ζήτηση Επιφάνεια 0 82 100 127 159 187 187 207 204 176 148 104 85 Ηλιακή Ακτινοβολία (kwh/m2/mo) 0 ιάγραµµα 1: Απαιτούµενη επιφάνεια Φ/Β για την πλήρη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών

Η απόδοση του Φ/Β συστήµατος εξαρτάται από τις επιµέρους συσκευές, καλωδιώσεις, συνδέσεις κλπ και υπολογίστηκε στο 9%. Τα πλαίσια θα τοποθετηθούν υπό γωνία κλίσης 30 0 µε νοτιοανατολικό προσανατολισµό, ώστε να εξασφαλισθεί η µέγιστη απόδοσή τους κατά τη διάρκεια ενός χρόνου. Τα αποτελέσµατα δείχνουν ότι η µέγιστη επιφάνεια είναι 136.117 m 2 και απαιτείται για το µήνα εκέµβριο. Παρά το γεγονός ότι η ζήτηση αυτού του µήνα δεν είναι ιδιαίτερα µεγάλη, η ηλιακή ακτινοβολία είναι χαµηλής έντασης και για αυτό η απαιτούµενη επιφάνεια έχει τέτοιες διαστάσεις. Αυτό όµως συνεπάγεται ότι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού θα υπάρχουν µεγάλα ποσά ενέργειας που θα παραµένουν ανεκµετάλλευτα. Η συνολική επιφάνεια που απαιτείται για την εγκατάσταση του Φ/Β συστήµατος είναι φυσικά πολύ µεγαλύτερη. Λαµβάνοντας υπόψη το χώρο που απαιτείται για την τοποθέτηση των πλαισίων, των inverter, των συσσωρευτών που προσφέρουν αυτονοµία µιας ηµέρας και των συνδέσεων µεταξύ των συσκευών, η συνολική επιφάνεια πλησιάζει τα 288.000 m 2. Η έκταση αυτή καταλαµβάνει το 0,8% της συνολικής επιφάνειας του νησιού. Επιπλέον, το συνολικό κόστος του συστήµατος περιέχει πολλά επιµέρους στοιχεία. Πρώτα από όλα πρέπει να αγοραστεί το κατάλληλο οικόπεδο. Ακολουθεί η απόκτηση του εξοπλισµού, η µεταφορά και εγκατάστασή του. Όλα αυτά τα στοιχεία συντείνουν σε ένα συνολικό κόστος των 115.800.000. Το ετήσιο κόστος της συντήρησης εκτιµάται πως θα αγγίζει το 1% της αξίας του εξοπλισµού, δηλαδή θα είναι 1.100.000. Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό πως όχι µόνο ο χώρος που απαιτείται, αλλά και το κόστος ενός τέτοιου συστήµατος είναι απαγορευτικά. Για αυτό ακριβώς το λόγο εξετάζεται παρακάτω και ένα δεύτερο σενάριο, το οποίο προσφέρει την οικονοµικά βέλτιστη λύση. 3.2 Βέλτιστος οικονοµικός συνδυασµός ηλιακής και συµβατικής ενέργειας Το σενάριο αυτό προσφέρει το βέλτιστο τρόπο κάλυψης της ενεργειακής ζήτησης µε βάση οικονοµικά κριτήρια. Η βασική ιδέα της µεθόδου είναι η εξής: Τα έξοδα και τα έσοδα (χρήµατα που εξοικονοµούνται από την υπολειτουργία του συµβατικού ενεργειακού σταθµού) του συστήµατος θεωρούνται ως συνάρτηση της επιφάνειας των Φ/Β πλαισίων. Η µεταξύ τους σύγκριση θέτει δύο όρια (κατώτερο 44.810 m 2 και ανώτερο 79.508 m 2 ) ανάµεσα στα οποία το σύστηµα λειτουργεί αποφέροντας κέρδος. Το µέγεθος της βέλτιστης επιφάνειας για τα Φ/Β πλαίσια προκύπτει από την τιµή µε το µέγιστο δυνατό κέρδος. Τα αποτελέσµατα της µεθόδου φαίνονται στον Πίνακα 2. Πίνακας 2: Βέλτιστη επιφάνεια των Φ/Β πλαισίων A (m 2 ) Έσοδα (Εσ) ( ) Έξοδα (Eξ) ( ) Συν. Κόστος ( ) (Εσ - Eξ) / Συν. Κόστος 44.810 1,86 10 6 1,85 10 6 44,2 10 6 0,00029 50.000 2,08 10 6 1,67 10 6 48,6 10 6 0,00833 75.000 3,12 10 6 851,064 69,5 10 6 0,0326 79.508 3,30 10 6 704,329 73,3 10 6 0,03548 Το ιάγραµµα 2 δείχνει το βέλτιστο τρόπο συνύπαρξης των δύο ενεργειακών συστηµάτων. Ο υπάρχων ενεργειακός σταθµός θα χρησιµοποιείται ως υποστήριξη του Φ/Β συστήµατος. Η µηνιαία συνεισφορά του κάθε συστήµατος φαίνεται επίσης στο ιάγραµµα 2. Με επιφάνεια 79.508 m 2 το σύστηµα µπορεί να λειτουργήσει ικανοποιητικά, χωρίς να παράγει πλεόνασµα ενέργειας, προσφέροντας µια µέση ετήσια κάλυψη των ενεργειακών αναγκών της τάξης του 90%. Πιο συγκεκριµένα, η συνολική επιφάνεια που απαιτείται για το δεύτερο σενάριο είναι περίπου 160.000 m 2. Όπως παρατηρούµε είναι αρκετά µικρότερη από την επιφάνεια που απαιτείται για το πρώτο σενάριο (καταλαµβάνει το 0,46% της συνολικής έκτασης του

νησιού) και συνεπώς µπορεί να αποκτηθεί και να προετοιµαστεί πιο εύκολα και µε χαµηλότερο κόστος. Το συνολικό κόστος είναι επίσης σηµαντικά χαµηλότερο. Το κόστος του οικοπέδου και του εξοπλισµού, λαµβάνοντας υπόψη τη µεταφορά και εγκατάστασή του είναι 73.250.000. Το ετήσιο κόστος της συντήρησης εκτιµάται στα 660.000. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Συµβατικός Σταθµός Φ/Β Σύστηµα ιάγραµµα 2: Κάλυψη των αναγκών σε ηλεκτρικό ρεύµα µε επιφάνεια 79.508 m 2 4. ΚΑΛΥΨΗ ΤΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΣΕ ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ ΜΕ ΗΛΙΑΚΟΥΣ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ Η ενέργεια που χρειάζεται για θέρµανση νερού, για τα σπίτια καθώς και για τα ξενοδοχεία, θα παρέχεται από ένα σύστηµα ηλιακών συλλεκτών. Οι συλλέκτες θα τοποθετηθούν υπό γωνία 30 0 µε νοτιοανατολικό προσανατολισµό, για να εξασφαλισθεί η βέλτιστη απόδοσή τους κατά τη διάρκεια του έτους. Η απόδοση του συστήµατος θεωρείται ότι είναι 35%. Οι ανάγκες σε ζεστό νερό εκτιµούνται στα 50 lt/άτοµο για τα σπίτια και στα 90 lt/άτοµο για τα ξενοδοχεία. Ο πληθυσµός του νησιού για το έτος 2005 υπολογίστηκε στους 2900 κατοίκους και ο µέγιστος αριθµός τουριστών που µπορούν να φιλοξενηθούν στο νησί είναι 3090 άτοµα, τους µήνες Ιούλιο και Αύγουστο, όπου παρατηρείται η µέγιστη τουριστική κίνηση. Η απαιτούµενη επιφάνεια των ηλιακών συλλεκτών φαίνεται στον Πίνακα 3. Τα αποτελέσµατα δείχνουν ότι η µέγιστη επιφάνεια που απαιτείται για τα σπίτια είναι 7.820 m 2 τον Ιανουάριο, ενώ για τα ξενοδοχεία είναι 3.863,21 m 2 τον Αύγουστο. Μια προσπάθεια για να καλυφθεί η συνολική ζήτηση σε ζεστό νερό µε ένα συνολικό αριθµό συλλεκτών θα δηµιουργούσε προβλήµατα, αφού τα ξενοδοχεία λειτουργούν µόνο για ένα χρονικό διάστηµα 6 µηνών, κατά την καλοκαιρινή περίοδο. Οι συλλέκτες θα τοποθετηθούν στις ταράτσες των σπιτιών και των ξενοδοχείων. Αυτό συνεπάγεται ότι δε χρειάζεται επιπλέον χώρος. Οι συλλέκτες των σπιτιών έχουν συλλεκτική επιφάνεια 3,54 m 2, ενώ αυτοί των ξενοδοχείων έχουν συλλεκτική επιφάνεια 3,9 m 2. Συνεπώς, ο αριθµός των απαιτούµενων συλλεκτών είναι 2.209 και 990 για τα σπίτια και τα ξενοδοχεία αντίστοιχα. Τα boiler είναι χωρητικότητας 200 και 250 lt. Εποµένως χρειάζονται 725 boiler για τα σπίτια και 990 boiler για τα ξενοδοχεία.

Πίνακας 3: Απαιτούµενη επιφάνεια για θέρµανση νερού Μήνας Σπίτια (kwh) Ξενοδοχεία (kwh) Σπίτια (m 2 ) Ξενοδοχεία (m 2 ) Ιανουάριος 224.4278-7.820 - Φεβρουάριος 202.706-5.792 - Μάρτιος 213.987-4.814 - Απρίλιος 196.983-3.540 - Μάιος 187.891 96.097 2.871 1.468 Ιούνιος 166.677 227.325 2.547 3.473 Ιούλιος 161.795 275.833 2.233 3.807 Αύγουστος 161.795 275.833 2.266 3.863 Σεπτέµβριος 166.677 227.325 2.706 3.690 Οκτώβριος 187.891 96.097 3.627 1.855 Νοέµβριος 196.983-5.411 - εκέµβριος 213.987-7.193 - Σύνολο 2.281.800 1.198.510 7.820 3.863 Το συνολικό κόστος του σχεδίου αυτού αποτελείται από τις ακόλουθες παραµέτρους: τους ηλιακούς συλλέκτες, τα boiler, πρόσθετο εξοπλισµό, µεταφορά και εγκατάσταση του συστήµατος. Όλα τα παραπάνω συνοψίζουν το ποσό των 3.760.000. Το ετήσιο κόστος της συντήρησης εκτιµάται στα 188.000, που είναι το 5% της αξίας του εξοπλισµού. 5. ΚΑΛΥΨΗ ΤΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΣΕ ΠΟΣΙΜΟ ΝΕΡΟ ΜΕ ΗΛΙΑΚΟΥΣ ΑΠΟΣΤΑΚΤΗΡΕΣ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ [4] Η ηµερήσια ζήτηση σε πόσιµο νερό θεωρείται ότι είναι 5 lt/άτοµο. Λόγω της διακύµανσης του πληθυσµού του νησιού, ο αριθµός των απαιτούµενων ηλιακών αποστακτήρων µεταβάλλεται. Για αυτό και υπολογίστηκε ο βέλτιστος αριθµός ηλιακών αποστακτήρων που είναι 6.049 συσκευές. Ο αριθµός αυτός καλύπτει ακριβώς τη ζήτηση του Αυγούστου, κατά τη διάρκεια του οποίου παρατηρείται η µέγιστη απόδοση των ηλιακών αποστακτήρων. Τα αποτελέσµατα φαίνονται στον Πίνακα 4. Πίνακας 4: Βέλτιστη κάλυψη της ζήτησης σε πόσιµο νερό Μήνας Κάλυψη Πλεόνασµα Έλλειµµα Ιανουάριος 35.5 % - 64.5 % Φεβρουάριος 79 % - 21 % Μάρτιος 100 % 32.24 % - Απρίλιος 100 % 58 % - Μάιος 100 % 84.42 % - Ιούνιος 100 % 32 % - Ιούλιος 100 % 13.51 % - Αύγουστος 100 % - - Σεπτέµβριος 100 % 1.7 % - Οκτώβριος 76.7 % - 23.3 % Νοέµβριος 54 % - 46 % εκέµβριος 38 % - 62 % Κάθε ηλιακός αποστακτήρας έχει συλλεκτική επιφάνεια 1 m 2 και αφαλατώνει 10 kg αλµυρού νερού τη µέρα. Τα χαρακτηριστικά αυτά επιλέχθηκαν µε γνώµονα τη µέγιστη

απόδοση. Η παροχή πόσιµου νερού από τους αποστακτήρες είναι επαρκής για όλο το νησί, θα πρέπει όµως να διαχειριστεί κατάλληλα. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό παρουσιάζεται στον Πίνακα 5. Πίνακας 5: Ετήσια διαχείριση των αποθεµάτων πόσιµου νερού Μήνας Παραγωγή (lt/ηµ) Κατανάλωση (lt/ηµ) Αποθήκευση (lt/ηµ) Έλλειµµα (lt/ηµ) Ιανουάριος 5.323 15.000 - - Φεβρουάριος 11.856 15.000 - - Μάρτιος 19.841 15.000 4.841 - Απρίλιος 23.712 15.000 8.712 - Μάιος 31.092 19.635 11.457 - Ιούνιος 36.113 27.360 8.753 - Ιούλιος 34.056 30.000 4.056 - Αύγουστος 30.003 30.000 3 - Σεπτέµβριος 27.825 27.360 465 - Οκτώβριος 15.062 19.635-4.573 Νοέµβριος 8.106 15.000-6.894 εκέµβριος 5.686 15.000-9.314 Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό ότι η συνολική ετήσια παραγωγή είναι µεγαλύτερη από την κατανάλωση. ηλαδή κάθε χρόνο το απόθεµα πόσιµου νερού θα αυξάνει και θα παρέχεται η δυνατότητα κάλυψης επιπλέον ζήτησης. Παρόλα αυτά το σύστηµα πιθανότατα να χρειαστεί πρόσθετη παροχή κατά τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του, εκτός και αν ξεκινήσει να λειτουργεί κάποιον από τους µήνες Μάρτιο, Απρίλιο ή Μάιο. Το συνολικό κόστος του σχεδίου αυτού αποτελείται από το κόστος του οικοπέδου, των ηλιακών αποστακτήρων, του πρόσθετου εξοπλισµού, των συνδέσεων και των σωληνώσεων και εκτιµάται στα 8.113.000. Το ετήσιο κόστος συντήρησης είναι 406.000 και αντιστοιχεί στο 5% της αξίας του εξοπλισµού. 6. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΟΦΕΛΗ Εδώ αναλύονται τα περιβαλλοντικά οφέλη από τη χρήση ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Οι εκποµπές αέριων ρύπων του υπάρχοντος ενεργειακού συστήµατος υπολογίζονται µε βάση τον τύπο: Εκποµπές = m b Hu e i 10-9 (tn/έτος) [2] Όπου m b είναι η ετήσια κατανάλωση καυσίµου diesel σε tn/έτος, Hu είναι η θερµογόνος δύναµη σε kj/kg και e i είναι ο συντελεστής εκποµπών των ρυπογόνων ουσιών σε gr/gj. Τα µεγέθη αυτά υπολογίστηκαν για το έτος 2005. Τα αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον Πίνακα 6 [5]. Τα παραπάνω µεγέθη υποδεικνύουν ότι ακόµη και ένας µικρός ενεργειακός σταθµός, όπως αυτός της Πάτµου, µπορεί να έχει σηµαντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας δεν είναι τελείως ακίνδυνες. Κατά την παραγωγή των Φ/Β πλαισίων ή των ηλιακών συλλεκτών, ελευθερώνονται τοξικά και εύφλεκτα αέρια, όπως το αρσενικό, το µεθάνιο, τα υδρίδια του πυριτίου, το υδροχλωρικό οξύ κλπ. Επιπλέον, η κακή διαχείριση και η ανεπαρκής συντήρηση των Φ/Β ή των ηλιακών θερµικών συστηµάτων µπορούν να αποτελέσουν απειλή για τη δηµόσια υγεία. Παρόλα αυτά, η εφαρµογή των κατάλληλων µεθόδων ελέγχου µπορεί εύκολα να περιορίσει τους κινδύνους αυτούς. Στην πραγµατικότητα, η τεχνολογία που απαιτείται είναι

πολύ πιο οικονοµική και πιο προσιτή από αυτήν που απαιτείται για τον έλεγχο των εκποµπών ενός συµβατικού ενεργειακού σταθµού. Επιπλέον, τα άτοµα που χειρίζονται ή παίρνουν µέρος στην παραγωγή ηλιακών συστηµάτων θα πρέπει να είναι κατάλληλα εκπαιδευµένα και πληροφορηµένα. 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Πίνακας 6: Ετήσιες εκποµπές του ενεργειακού σταθµού Κατανάλωση (tn/έτος) 3.000 Θερµογόνος δύναµη (kj/kg) 42.500 Σύσταση κατά βάρος (%) C = 85,9 S = 0,5 O+N = 0,3 Ρύπος CO 2 SO 2 NO x Συντελεστής εκποµπών (gr/gj) 76.422 145 100 Εκποµπές (tn/έτος) 9.744 18,49 12,75 Όλα τα συστήµατα που περιγράφονται παραπάνω µελετήθηκαν σε θεωρητική βάση. Μέχρι στιγµής ηλιακά συστήµατα τέτοιου µεγέθους δεν υπάρχουν στην Ελλάδα. Παρόλα αυτά, τα νούµερα δείχνουν ότι η εγκατάσταση συστηµάτων ανανεώσιµων πηγών ενέργειας µπορεί να βοηθήσει την Ελλάδα να γίνει πιο ανεξάρτητη, καθώς επίσης να βελτιώσει το βιοτικό επίπεδο και να ελαχιστοποιήσει ή ακόµη και να εκµηδενίσει τους περιβαλλοντικούς κινδύνους που υπάρχουν σήµερα. Συγκρίνοντας τα δύο πρώτα σενάρια για την ικανοποίηση της ζήτησης σε ηλεκτρικό ρεύµα, γίνεται κατανοητό ότι η 100% κάλυψη δεν είναι εφικτή. Όµως, ακόµη και η βέλτιστη συνεργασία των δύο ενεργειακών συστηµάτων αποδεικνύεται αρκετά δαπανηρή. Επιπλέον, µε τη βοήθεια της µεθόδου της καθαρής παρούσας αξίας [6], προκύπτει ότι το ποσό των χρηµάτων που απαιτείται θα αποσβεσθεί σε 35 χρόνια περίπου, ανάλογα µε το κόστος κεφαλαίου. Έχοντας υπόψη ότι ο σηµερινός χρόνος ζωής ενός Φ/Β συστήµατος είναι περίπου 30 χρόνια, εύκολα βγαίνει το συµπέρασµα ότι ένα τέτοιο σύστηµα προς το παρόν φαντάζει αντιοικονοµικό. Βεβαίως, η εποχή όπου ενεργειακοί σταθµοί Φ/Β πλαισίων θα ηλεκτροδοτούν νησιά, αποµονωµένα µέρη ή ακόµη και πόλεις θα πρέπει να τοποθετηθεί στο εγγύς µέλλον. Από την άλλη, η κάλυψη της ζήτησης για ζεστό και πόσιµο νερό είναι ένα πλήρως υλοποιήσιµο σύστηµα. Εκτός από το σχετικά µικρό τους κόστος, η απόσβεση και των δύο συστηµάτων γίνεται µέσα σε περίπου 6 χρόνια. Αυτό σηµαίνει ότι το µεγαλύτερο πρόβληµα για τα περισσότερα νησιά, δηλαδή η έλλειψη πόσιµου νερού, µπορεί να λυθεί. Επιπλέον, η εγκατάσταση των ηλιακών συλλεκτών δεν απαιτεί πρόσθετο χώρο, εφόσον µπορούν να τοποθετηθούν στις ταράτσες των σπιτιών και των ξενοδοχείων. Κάθε ηλιακός αποστακτήρας έχει συλλεκτική επιφάνεια 1 m 2, εποµένως η εγκατάστασή τους είναι εύκολη, δεδοµένου ότι δε χρειάζεται να τοποθετηθούν όλοι µαζί. Εκτός από τα οικονοµικά οφέλη που σχολιάστηκαν εκτενώς παραπάνω, οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας έχουν και ένα ακόµη πολύτιµο χαρακτηριστικό. Είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Το περιβάλλον έχει ήδη υποστεί σοβαρές ζηµιές, οι οποίες είναι δύσκολο να αποκατασταθούν. Για αυτό το λόγο η υιοθέτηση των ανανεώσιµων φυσικών πόρων στην παραγωγή ενέργειας θα πρέπει να γίνει όσο το συντοµότερο δυνατόν.

Τέλος, θα πρέπει να λάβει κανείς υπόψη του το γεγονός ότι, παρόλο που οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας είναι πολύ ευεργετικές για τον άνθρωπο, αλλά και για το περιβάλλον, οι άνθρωποι δεν είναι συνηθισµένοι να ζουν από αυτές. Αυτό σηµαίνει ότι θα πρέπει να αλλάξουν τρόπο ζωής. Για ορισµένους αυτό µπορεί να είναι συναρπαστικό, για τους περισσότερους όµως θα είναι δύσκολο να το κατανοήσουν και να το συνηθίσουν. Συνοψίζοντας, οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας έχουν τη δυνατότητα να υποστηρίξουν το σύγχρονο τρόπο ζωής, αρκεί να επιτευχθεί το επιθυµητό επίπεδο της τεχνολογίας και ο άνθρωπος να είναι έτοιµος να αλλάξει τον τρόπο ζωής του. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Εθνική Στατιστική Υπηρεσία 2. ηµόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισµού ( ΕΗ) 3. Α. Πελεκάνος, Κ. Παπαχριστόπουλος, Μετεωρολογικά δεδοµένα για ηλιακές εφαρµογές για τις µεγάλες πόλεις της Ελλάδας, 1982 4. G. N. Tiwari, Sangeeta Suneja, Performance evaluation of an inverted absorber solar still. 5. Β. Α. Σωτηρόπουλος, Τεχνική Φυσικών ιεργασιών ΙΙ, Εκδόσεις, Θεσσαλονίκη 1997. 6.. Π. Ψωινός, Οργάνωση και ιοίκηση Εργοστασίων Ι, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1997.