DEPOIR DEveloping Practical guidelines for an Obsevatory center on the progress of Implementing projects on Renewable and waste/wastewater. ÁíÜðôõîç ðñáêôéêþí ïäçãéþí ãéá ôç äçìéïõñãßá ÐáñáôçñçôÞñéïõ Ðñïüäïõ Ýñãùí Áíáíåþóéìùí Ðçãþí ÅíÝñãåéáò êáé Äéá åßñéóçò Óôåñåþí êáé Õãñþí ÁðïâëÞôùí. Èåóóáëïíßêç, ÌÜéïò 2008 ÔÅÕ ÏÓ Á ÅÑÃÁÓÔÇÑÉÏ ÌÅÔÁÄÏÓÇÓ ÈÅÑÌÏÔÇÔÁÓ ÊÁÉ ÐÅÑÉÂÁËËÏÍÔÉÊÇÓ ÌÇ ÁÍÉÊÇÓ ÕÐÏÕÑÃÅÉÏ ÁÍÁÐÔÕÎÇÓ ÃÅÍÉÊÇ ÃÑÁÌÌÁÔÅÉÁ ÅÑÅÕÍÁÓ ÊÁÉ ÔÅ ÍÏËÏÃÉÁÓ ÄéáêñáôéêÞ Óõíåñãáóßá ñåõíáò êáé Ôå íïëïãßáò ÅëëÜäáò-ÊáíáäÜ, 2006-2008 UNIVERSITY OF ALBERTA
DEPOIR 1ï ÐÁÊÅÔÏ ÅÑÃÁÓÉÁÓ ÁÍÁÐÔÕÎÇ ÊÁÉ ÐÅÑÉÃÑÁÖÇ ÏÄÇÃÉÙÍ
ΠΡΟΛΟΓΟΣ DEPOIR ΠΡΟΛΟΓΟΣ Τα έργα ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και διαχείρισης στερεών και υγρών αποβλήτων αποτελούν σήµερα την προµετωπίδα των περιβαλλοντικών και ενεργειακών έργων αποβλέποντας στην προστασία του περιβάλλοντος και την εξοικονόµηση φυσικών πόρων. Η χώρα µας εµφανίζει αξιόλογη εξέλιξη σε αυτά τα µέτωπα αλλά και µεγάλες υπολειπόµενες δυνατότητες και περιθώρια βελτίωσης. Το παρόν ερευνητικό έργο είχε ως στρατηγικό στόχο την συνδροµή στο σηµείο αυτό. Οι εργασίες που έλαβαν χώρα στα πλαίσια του παρόντος ερευνητικού έργου χωρίστηκαν σε τρία πακέτα εργασίας µε στόχο τη µελλοντική δυνατότητα δηµιουργίας παρατηρητηρίου προόδου έργων ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και διαχείρισης στερεών και υγρών αποβλήτων. Οι τίτλοι των εργασιών των πακέτων εργασίας και τα αντίστοιχα αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον παρακάτω σχετικό πίνακα, ενώ ακολουθεί συνοπτική περιγραφή των διαδικασιών που ακολουθήθηκαν ώστε να επιτευχθούν οι τελικοί στόχοι του έργου. Αριθ. Πακέτου Εργασίας/ Τίτλος Τίτλος επιµέρους εργασιών Τελικός στόχος- Αποτέλεσµα 1.1. ιευκρινήσεις Ορισµοί Συγγραφή 1 o / Ανάπτυξη και Περιγραφή οδηγιών 1.1.2. Σκοποί και βασικές επιδιώξεις 1.1.3. Πεδίο αρµοδιοτήτων 1.2 Ανάπτυξη ή συγκέντρωση µεθοδολογιών και εργαλείων για την προετοιµασία πρακτικών οδηγιών 1.2.1 Προσδιορισµός των τύπων των προς εξέταση έργων 1.2.2 Συλλογή δεδοµένων 1.2.2.1. Νοµοθεσία πρακτικών οδηγιών για τη δηµιουργία παρατηρητηρίου προόδου έργων ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και διαχείρισης στερεών αποβλήτων και 1.2.2.2. Τρόπος λειτουργίας εγκαταστάσεων λυµάτων 2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ
DEPOIR ΠΡΟΛΟΓΟΣ 1.2.2.3. Προσδιορισµός παραµέτρων για τη µη σωστή λειτουργία ή αποτυχία λειτουργίας εγκαταστάσεων 1.2.2.4. Μελλοντικά σχέδια και στόχοι 1.2.3. Προσδιορισµός φάσεων για κάθε έργο 1.2.4. Προσδιορισµός κινδύνων στην υλοποίηση κάθε φάσης 1.2.5. Κοινωνικοοικονοµικοί παράγοντες 1.3. Προετοιµασία οδηγιών 2.1. ιάδοση αποτελεσµάτων 2.1.1. Προσδιορισµός του target group 2.1.2. Ενέργειες διάδοσης 2 ο / Συναντήσεις εργασίας και ιάδοση αποτελεσµάτων 2.2. Συνάντηση εργασίας 2.2.1. Προσδιορισµός των επιδιώξεων, προγραµµατισµός, και προετοιµασία επικείµενου χρονοδιαγράµµατος 2.2.2. Οργάνωση 2.2.3. Προετοιµασία συγγραφή εργασιών (paper) 2.2.4. Εφαρµογή 2.3. ηµιουργία διαφηµιστικού φυλλαδίου 2.3.1. Προετοιµασία διαφηµιστικού φυλλαδίου 2.3.2. ιανοµή 2.4. ηµοσιεύσεις Workshop, τόµος παρουσιάσεων workshop, διαφηµιστικό φυλλάδιο, δηµοσίευση, διαδικτυακός τόπος προγράµµατος 2.4.1. Προσδιορισµός κατάλληλων επιστηµονικών περιοδικών 2.4.2. Προετοιµασία, συγγραφή άρθρων. 3 ο / Μελέτες 3.1. Kick-off meeting Πρακτικά: kick-off meeting και 3.2. Συντονισµός και έλεγχος των δραστηριοτήτων workshop, τελική έκθεση ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ 3
ΠΡΟΛΟΓΟΣ DEPOIR Το 1 ο πακέτο εργασίας µε τίτλο «Ανάπτυξη και περιγραφή οδηγιών» αφορά την εντοπισµένη έρευνα πεδίου για την ανάπτυξη των οδηγιών που θα αποτελέσουν τη βάση για τη δηµιουργία ενός παρατηρητήριου σχετική µε την πρόοδο της εφαρµογής έργων ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και διαχείρισης στερεών αποβλήτων και λυµάτων. Η (εκτενής αλλά όχι πλήρης) διαφορετικότητα των προδιαγραφών και των απαιτήσεων των έργων ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και των αντίστοιχων της διαχείρισης στερεών αποβλήτων και λυµάτων απετέλεσε καθοριστικό παράγοντα για τον διαχωρισµό της έρευνας πεδίου. Για το λόγο αυτό τα αποτελέσµατα της έρευνας παρατίθενται σε δύο διαφορετικά µέρη στο εν λόγω (1 ο ) πακέτο εργασίας: ΜΕΡΟΣ Ι: Έργα ανανεώσιµων πηγών ενέργειας ΜΕΡΟΣ ΙΙ: Έργα διαχείρισης στερεών και υγρών αποβλήτων Το 2 ο πακέτο εργασίας µε τίτλο «Συναντήσεις εργασίας και διάδοση αποτελεσµάτων», ακολούθησε χρονικά το 1 ο και αποτελεί δηµοσιοποίηση των ευρηµάτων της έρευνας πεδίου που πραγµατοποιήθηκε σε αυτό. Οι οδηγίες που προετοιµάστηκαν προβλήθηκαν και δηµοσιοποιήθηκαν στους αρµόδιους και λοιπούς εµπλεκόµενους φορείς µέσω πολλαπλών οδών: ιστόχωρος προγράµµατος (http://aix.meng.auth.gr/lhtee/depoir), φυλλάδιο έργου, δηµοσιευµένα άρθρα σε ακαδηµαϊκό και επαγγελµατικό/ βιοµηχανικό τύπο. Το 3 ο πακέτο εργασίας µε τίτλο «Μελέτες», περιλαµβάνει διαδικασίες που πραγµατοποιήθηκαν για: - τη διευκόλυνση της συνεργασίας µεταξύ των συµµετεχόντων Ελλήνων και Καναδών εταίρων ώστε να εκπληρωθούν οι στόχοι του προγράµµατος (kick-off meeting στον Καναδά), - τη συλλογή δεδοµένων για την έρευνα πεδίου του 1 ου πακέτου εργασίας (kick-off meeting στον Καναδά, επισκέψεις και αυτοψίες πεδίου στην Ελλάδα), - τον έλεγχο του προγράµµατος όσον αφορά το σχεδιασµό και - τη συζήτηση για την πρόοδο των εργασιών (τελικό workshop στην Ελλάδα και τελική απολογιστική συνάντηση εργασίας στον Καναδά). 4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ
DEPOIR ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ 5
DEPOIR 1ï ÌÅÑÏÓ ÁÍÁÍÅÙÓÉÌÅÓ ÐÇÃÅÓ ÅÍÅÑÃÅÉÁÓ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 7 1 O ΠΑΚΕΤΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ... 9 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Ο ΗΓΙΩΝ... 9 1.1. ΙΕΥΚΡΙΝΗΣΕΙΣ - ΟΡΙΣΜΟΙ... 9 1.1.1. ΣΚΟΠΟΙ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΠΙ ΙΩΞΕΙΣ... 32 1.1.2. ΠΕ ΙΟ ΑΡΜΟ ΙΟΤΗΤΩΝ... 42 1.1.2.1. Κρατικοί η Κρατικά Εποπτευόµενοι Φορείς ιαχείρισης Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας από ΑΠΕ... 44 1.1.3.1. Εταιρίες ιαχειριστές ικτύου... 62 1.1.2.3. Οργανώσεις / Οµάδες που ασχολούνται µε τις ΑΠΕ... 68 1.1.3.4. Εταιρίες Παραγωγοί Ηλεκτρικής Ενέργειας... 76 1.2. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΩΝ ΚΑΙ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΠΡΑΚΤΙΚΩΝ Ο ΗΓΙΩΝ... 80 1.2.1. ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΤΥΠΩΝ ΤΩΝ ΥΠΟ ΕΞΕΤΑΣΗ ΕΡΓΩΝ... 90 1.2.2. ΣΥΛΛΟΓΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ... 93 1.2.2.1. Νοµοθεσία... 110 1.2.2.2. Τρόπος Λειτουργίας Εγκαταστάσεων... 136 1.2.2.3. Προσδιορισµός παραµέτρων για τη µη σωστή λειτουργία ή αποτυχία λειτουργίας εγκαταστάσεων.... 141 1.2.2.4. Μελλοντικά σχέδια και στόχοι... 143 1.2.3. ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΑΣΕΩΝ ΣΕ ΚΑΘΕ ΕΡΓΟ... 150 1.2.4. ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΙΝ ΥΝΩΝ ΣΤΗΝ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΘΕ ΦΑΣΗΣ... 158 1.2.5. ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ... 166 1.3. ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ Ο ΗΓΙΩΝ... 170 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 172 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 7
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR 8 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1 o ΠΑΚΕΤΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Ο ΗΓΙΩΝ Στο πρώτο πακέτο εργασίας περιλαµβάνεται η µελέτη της εφαρµογής προγραµµάτων αξιοποίησης ανανεώσιµων πηγών ενέργειας σε ευρωπαϊκό αλλά και εθνικό επίπεδο, µε ιδιαίτερη έµφαση στο πεδίο των αιολικών πάρκων. Στην αρχή παρατίθεται το νοµοθετικό πλαίσιο και η γενικότερη πολιτική που ορίζει η Ευρωπαϊκή Ένωση όσον αφορά τις Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) ενώ παρουσιάζεται και η εθνική νοµοθεσία και οι κυριότεροι φορείς διαχείρισης των ΑΠΕ στην Ελλάδα. Σηµαντικό κοµµάτι της µελέτης αποτέλεσε η συγκέντρωση στοιχείων για την διαδικασία αδειοδότησης ενός έργου ΑΠΕ. 1.1. ΙΕΥΚΡΙΝΗΣΕΙΣ - ΟΡΙΣΜΟΙ Οι Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) είναι πηγές ενέργειας οι οποίες µέσω του κύκλου της φύσης ανανεώνονται και θεωρούνται πρακτικά ανεξάντλητες. Ο ήλιος, ο άνεµος, τα ποτάµια, οι οργανικές ύλες όπως το ξύλο, τα απορρίµµατα οικιακής και γεωργικής προέλευσης, είναι πηγές ενέργειας που η προσφορά τους δεν εξαντλείται [ΚΑΠΕ]. Το ενδιαφέρον για την ευρύτερη αξιοποίηση των ΑΠΕ, καθώς και για την ανάπτυξη τους παρουσιάσθηκε µετά την πρώτη πετρελαϊκή χρήση του 1979 και παγιώθηκε την δεκαετία του 1980, µετά τη συνειδητοποίηση των παγκόσµιων περιβαλλοντικών προβληµάτων. Οι ΑΠΕ αποτελούν µία σηµαντική πηγή ενέργειας αλλά και µία εναλλακτική λύση για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών, µε µεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης. Παράλληλα, συντελούν και στην προστασία του περιβάλλοντος, καθώς η αξιοποίησή τους δεν το επιβαρύνει, αφού δεν συνοδεύεται από παραγωγή ρύπων ή ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 9
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR αερίων που ενισχύουν τον κίνδυνο για κλιµατικές αλλαγές. Έχει πλέον διαπιστωθεί ότι ο ενεργειακός τοµέας είναι ο πρωταρχικός υπεύθυνος για τη ρύπανση του περιβάλλοντος, καθώς σχεδόν το 95% της ατµοσφαιρικής ρύπανσης οφείλεται στην παραγωγή, το µετασχηµατισµό και τη χρήση των συµβατικών καυσίµων. Η Ελλάδα είναι µια χώρα ιδιαίτερα προικισµένη όσον αφορά τις ΑΠΕ, οι οποίες περιλαµβάνουν την ηλιακή και αιολική ενέργεια, την υδάτινη ενέργεια, τόσο στη ξηρά (µικρά υδροηλεκτρικά) όσο και στη θάλασσα (ενέργεια των κυµάτων), τη βιοµάζα, τη γεωθερµία αλλά και το υδρογόνο. Ολόκληρη η ελληνική περιφέρεια απολαµβάνει υψηλή ηλιακή ακτινοβολία όλη τη διάρκεια του χρόνου, και στο µεγαλύτερο τµήµα της χώρας η ηλιοφάνεια διαρκεί περισσότερο από 2.700 ώρες το χρόνο. Η ολική ηλιακή ακτινοβολία σε οριζόντιο επίπεδο κυµαίνεται από 5.000 έως 6.000 MJ/m 2 ανά έτος. Επίσης, αρκετές περιοχές της ηπειρωτικής και νησιωτικής Ελλάδας έχουν σταθερούς και δυνατούς ανέµους σε συνεχή βάση. Λόγω της µορφολογίας του εδάφους σε πολλά σηµεία της ενδοχώρας, κυρίως στη υτική Ελλάδα, υπάρχουν κατάλληλες συνθήκες, που ευνοούν τη δηµιουργία µικρών αλλά και µεγάλων φραγµάτων, τα οποία µέσω των υδάτινων ταµιευτήρων που δηµιουργούν, επιτρέπουν την παραγωγή ηλεκτρισµού µέσω των υδατοπτώσεων. Παράλληλα, η Ελλάδα ως χώρα κυρίως γεωργική, διαθέτει αρκετά αποθέµατα βιοµάζας κατάλληλα για την παραγωγή ενέργειας (π.χ. αιθανόλη από ζαχαρότευτλα). Τέλος, ολόκληρη η ελληνική περιφέρεια είναι προικισµένη µε µορφή ενέργειας που προέρχεται από το υπέδαφος, τη γεωθερµία, καθώς σε πολλές περιοχές της χώρας υπάρχουν εξακριβωµένα πεδία υψηλής αλλά και χαµηλής ενθαλπίας. Παρά το γεγονός ότι η Ελλάδα είναι πλούσια σε όλες τις παραπάνω µορφές ΑΠΕ, εν τούτοις η αξιοποίηση τους, µε λίγες εξαιρέσεις, παραµένει σε χαµηλό επίπεδο, συγκρινόµενη µε τις άλλες ευρωπαϊκές χώρες αλλά και µε τις δυνατότητες που διαθέτει. Ωστόσο, τα πρόσφατα στοιχεία της Ευρωπαϊκής Επιτροπής σχετικά µε τη χρήση ΑΠΕ από την Ελλάδα δείχνουν ότι βρίσκεται κοντά στον ευρωπαϊκό µέσο όρο 6,66% (ΕΕ- 27) µε ποσοστό 5,23%. Συγκεκριµένα, σύµφωνα µε τα στοιχεία, η Ελλάδα, αν και υπολείπεται αρκετά από το 36,32% της Λετονίας, η οποία είναι η πρώτη στη χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, ή της Σουηδίας µε 29,80% και της Πορτογαλίας µε 13,41%, προηγείται ωστόσο της Γερµανίας µε 4,84% ή του Βελγίου και της Ολλανδίας µε 3,53% και 3,48 αντίστοιχα. 10 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Οι προσπάθειες, από την ελληνική πλευρά, που καταβάλλονται προς την κατεύθυνση αυτή είναι σηµαντικές, και ωθηθήκαν από την αλλαγή της νοµοθεσίας, ενώ συγχρόνως τα αιολικά και ηλιακά πάρκα, το φυσικό αέριο και η αναζήτηση άλλων πηγών ενέργειας, φιλικών προς το περιβάλλον, βρίσκονται ψηλά στην πολιτική ατζέντα του Υπουργείου Ανάπτυξης και αποτελούν κυβερνητική δέσµευση [Ε&Τ, 2007]. Αναλυτικά, τα στοιχεία της ΕΕ, σε ό,τι αφορά στο µερίδιο των ανανεώσιµων πηγών στην κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας ανά κράτος µέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης, έχουν ως εξής: Πίνακας 1. Χρήση ανανεώσιµων πηγών ενέργειας Ενέργεια Βιοµάζα Υδροηλεκτρική Αιολική Ηλιακή Γεωθερµική 4,52% 1,46% 0,33% 0,05% 0,30% Πηγή: Ε&Τ, Ενηµερωτική έκδοση, Τεύχος 29, Νοέµβριος εκέµβριος 2007 Πίνακας 2. Κατάταξη κρατών της Ε.Ε. στη χρήση πράσινης ενέργειας. Θέση Κράτος Ποσοστό 1 Λετονία 36,32% 2 Σουηδία 29,80% 3 Φιλανδία 23,16% 4 Αυστρία 20,55% 5 ανία 16,22% 6 Πορτογαλία 13,41% 7 Ρουµανία 12,78% 8 Εσθονία 11,16% 9 Σλοβενία 10,59% 10 Λιθουανία 8,82% 11 Ιταλία 6,49% 12 Ισπανία 6,07% 13 Γαλλία 6,04% ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 11
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR 14 Βουλγαρία 5,65% 15 Ελλάδα 5,23% 16 Γερµανία 4,84% 17 Πολωνία 4,79% 18 Σλοβακία 4,25% 19 Ουγγαρία 4,23% 20 Τσεχία 4,07% 21 Βέλγιο 3,52% 22 Ολλανδία 3,48% 23 Ιρλανδία 2,65% 24 Κύπρος 2,05% 25 Ηνωµένο Βασίλειο 1,75% 26 Λουξεµβούργο 1,57% 27 Μάλτα 0,00% Πηγή: Ε&Τ, Ενηµερωτική έκδοση, Τεύχος 29, Νοέµβριος εκέµβριος 2007 ΜΟΡΦΕΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αιολική Ενέργεια Αιολική Ενέργεια, η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη δύναµη του ανέµου και µετατρέπεται σε απολήψιµη µηχανική ενέργεια ή / και σε ηλεκτρική ενέργεια. ηλαδή, η χρησιµοποίηση του ανέµου ως ανανεώσιµη πηγή ενέργειας η οποία βασίζεται στη µετατροπή της ενέργειας που υπάρχει στις κινούµενες µάζες του αέρα σε µηχανική, αποδιδόµενη µέσω ενός περιστρεφόµενου άξονα που τελικά µέσω µιας ηλεκτρογεννήτριας µετατρέπεται σε ηλεκτρισµό. Υπολογίζεται ότι στο 25% της επιφάνειας της γης επικρατούν άνεµοι µέσης ετήσιας ταχύτητας πάνω από 5,1 m/s σε ύψος 10 m. Υποθέτοντας ότι, ανά τετραγωνικό χιλιόµετρο επιφάνειας µπορούν να εγκατασταθούν, κατά µέσον όρο, ανεµογεννήτριες ισχύος περίπου 1/3 MW καθώς και 12 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ το γεγονός ότι ανά MW εγκατεστηµένης ισχύος παράγονται περίπου 2.000 MWh/έτος, σε συνθήκες µέτριου αιολικού δυναµικού, συνεπάγεται ότι η συνολική ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ανέρχεται σε 20.000 TWh, για εγκατεστηµένη ισχύ 10.000 GW. Συγκριτικά, αξίζει να αναφερθεί ότι η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά το έτος 1987 ήταν περίπου 9.000 TWh παγκοσµίως. Συνεπώς, είναι φανερό ότι το παγκόσµιο αιολικό δυναµικό είναι πολύ σηµαντικό, [ΚΑΠΕ, 1999]. Επιπλέον, είναι γνωστό πως στην Ελλάδα υπάρχουν οι βασικές προϋποθέσεις για την κατασκευή και λειτουργία ενός αιολικού πάρκου. Η αιολική ενέργεια αποτελεί την πιο αναπτυγµένη και ανταγωνιστική τεχνολογία. Σηµαντικό πρόβληµα αποτελεί το πεπερασµένο απολήψιµο δυναµικό λόγω περιορισµού του δικτύου στα µη διασυνδεδεµένα νησιά ενώ και σε ορισµένες ηπειρωτικές περιοχές υπάρχουν προβλήµατα διασύνδεσης. Πινάκας 3. Γεωγραφική κατανοµή αιολικών εγκαταστάσεων για το 2007. Περιφέρεια Ισχύς (MW) Αριθµός Α/Γ Ποσοστό (%) Αν. Μακεδονίας & Θράκης 214,55 187 24,6 Στερεά Ελλάδα & Εύβοια 251,85 368 28,9 Κρήτη 124,35 213 14,8 Πελοπόννησος 142,85 86 16,4 Ν. Αιγαίο 38,59 73 4,4 Β. Αιγαίο 30,20 116 3,5 Θεσσαλία 17,00 20 2,0 Ιόνιο 43,60 27 5,0 Αττική 3,12 6 0,4 Σύνολο 870,91 1096,00 100 Πηγή: EΛETAEN,2008 Το συνολικό εκµεταλλεύσιµο αιολικό δυναµικό της Ελλάδας µπορεί να καλύψει ένα µεγάλο µέρος των ηλεκτρικών αναγκών της. Υπάρχουν στην ελληνική αγορά έξι (6) εταιρείες που εκµεταλλεύονται αυτή τη µορφή ενέργειας, αυτές είναι GAMESA - ENERGEIAKI HELLAS S.A., GEWIND ENERGY, TERNA A.E., WIND SOL ΕΠΕ & ENERGO ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 13
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR TECH ABEE, ΙΕΘΝΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ Α.Ε., ΕΝΤΕΚΑ Α.Ε., ΧΡ. ΡΟΚΑΣ ΑΒΕΕ και παρουσιάζονται στον πίνακα 4. Τα µερίδια των κατασκευαστών και ιδιοκτητών ανεµογεννητριών, µε βάση την ΕΛΕΤΗΛΕΝ, απεικονίζονται στους παρακάτω πίνακες. Πινάκας 4. Μερίδια κατασκευαστών ανεµογεννητριών για το 2007. Κατασκευαστής Ισχύς (MW) Αριθµός Α/Γ Ποσοστό (%) VESTAS 321,37 270 36.9 BONUS 193,00 258 22,2 NEG Micon (VESTAS) 117,28 149 13,5 ENERGON 123,94 163 14,2 NORDEX 28,50 45 3,3 ZOND 18,53 40 2,1 GAMESA 31,45 37 3,6 JACOBS 10,80 36 1,2 ΗΜΖ WINDMASTER 10,80 36 1,2 NEDWIND 5,00 10 0,6 ΕΑΒ WINDMATIC 3,92 50 0,5 NORDTANK 1,25 5 0,1 TACΚE 1,50 3 0,2 ΟΑ 1,10 2 0,1 WINCON 0,65 6 0,1 MICON 0,63 2 0,1 Σύνολο 870,91 1096,00 100 Πηγή: ΕΛΕΤΑΕΝ 14 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πινάκας 5. Μερίδια στην αγορά αιολικής ενέργειας των ιδιοκτητών αιολικών πάρκων για το 2007. Ιδιοκτήτης Ισχύς (MW) Αριθµός Α/Γ Ποσοστό (%) ΡΟΚΑΣ ΑΒΕΕ 184,60 244 21,2 ΤΕΡΝΑ 117,97 114 13,5 EDF 75,35 33 8,7 ΙΕΘΝΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗ 79,03 91 9,1 Eunice 40,00 20 4,6 ΕΗ ΑΕ 36,25 150 4,2 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝ. ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΑΒΕΕ 36,00 12 4,1 ACCIONA 34,85 41 4,0 ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΛΛΑΣ ΑΒΕΕ 30,00 10 3,4 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟ ΟΜΙΚH 29,50 43 3,4 ΕNERCON ΕΛΛΑΣ ΑΕ 27,50 55 3,2 ENERGI Ε2 20,40 34 2,3 ΟΜΙΛΟΣ ΜΥΤΙΛΗΝΑΙΟΥ 17,00 20 2,0 IBERDOLA 17,00 20 2,0 ΠΟΛYΠOTAMOΣ ΑΕ 12,00 20 1,4 ΠΛΑΣΤΙΚΑ ΚΡΗΤΗΣ 11,90 14 1,4 ΕΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ - ΡΟΚΑΣ ΑΕ 8,40 14 1,0 ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ ΜΠΟΥΡΛΑΡΙ 7,80 13 0,9 WRE ΕΛΛΑΣ ΑΕ 6,60 9 0,8 ΟΜΙΚΗ ΚΡΗΤΗΣ ΑΕ 5,95 7 0,7 ΜΕΛΤΕΜΙ ΚΑΣΤΡΙ ΑΕ 5,00 10 0,6 ΚΑΠΕ 3,12 6 0,4 ΙΑΦΟΡΟΙ 64,70 116 7,4 Σύνολο 870,91 1096,00 100 Πηγή: ΕΛΕΤΑΕΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 15
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR Πρόσφατη δήλωση του Steve Sawyer, Γενικό Γραµµατέα του GWEC, αναφέρει ότι: «Η Αιολική Ενέργεια, µια πηγή ενέργειας χωρίς εκποµπές ρύπων, µπορεί να χρησιµοποιηθεί άµεσα και πρέπει να παίξει ένα σηµαντικό ρόλο στην προσπάθεια επίτευξης των στόχων προστασίας του κλίµατος. Αυτό γίνεται ακόµη πιο καθοριστικό στην κρίσιµη περίοδο από τώρα µέχρι το 2020, όπου και αναµένεται τα αέρια του φαινοµένου του θερµοκηπίου να φτάσουν στη µέγιστη τιµή συγκέντρωσης και µετά θα αρχίσουν την πτωτική τους τάση, αν είναι να αποφύγουµε τις χειρότερες συνέπειες των κλιµατικών αλλαγών». Επίσης, το 2007 το Παγκόσµιο Συµβούλιο Αιολικής Ενέργειας (Global Wind Energy Council - GWEC) ανακοίνωσε τα νέα στοιχεία για την παγκόσµια ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας. Και τα στοιχεία είναι συγκλονιστικά καθώς πραγµατοποιήθηκε αύξηση κατά 30% σε σχέση µε τις νέες εγκαταστάσεις του 2006, ενώ η συνολική εγκαταστηµένη ισχύς αυξήθηκε κατά 27% και έφτασε τα 94 GW!. Η Αιολική Ενέργεια έχει γίνει σηµαντικός παίκτης στην παγκόσµια αγορά ενέργειας. Με οικονοµικούς όρους η παγκόσµια αγορά αιολικής ενέργειας αποτιµάται σε 25δις EUR ή 36δις US$ ετησίως σε νέο εξοπλισµό παραγωγής ενέργειας. «Η Αιολική Ενέργεια είναι όλο και περισσότερο οικονοµικά ανταγωνιστική συγκριτικά µε τις συµβατικές πηγές παραγωγής ηλεκτρισµού. Η αυξανόµενη ρευστότητα στις τιµές των ορυκτών καυσίµων και οι αυξανόµενες ανησυχίες για ενεργειακή ασφάλεια δείχνουν ότι η αιολική ενέργεια είναι συχνά η πιο ελκυστική επιλογή για νέες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας, όπως και να το δει κανείς.», δήλωσε ο Πρόεδρος του GWEC, Καθηγητής Αρθούρος Ζερβός. Παρακάτω παρουσιάζεται ο χάρτης εγκατεστηµένης ισχύος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ. Ειδικότερα, στο σχήµα 1 συµβολίζεται µε κόκκινο η ισχύς των εγκατεστηµένων αιολικών πάρκων. Το 2007, για άλλη µια χρονιά, πρώτες ήταν οι ΗΠΑ µε 5,2 GW ετήσιες εγκαταστάσεις, ακολουθούµενες από την Ισπανία και την Κίνα µε 3,5 GW και 3,4 GW νέων εγκαταστάσεων, αντίστοιχα. Οι νέες εγκαταστάσεις στις ΗΠΑ ήταν πάνω από το διπλάσιο των αντίστοιχων του 2006 και οι συνολικές εγκαταστάσεις αυξήθηκαν κατά 45% σε ένα έτος. Οι συνολικές εγκαταστάσεις βρίσκονται τώρα στα 16,8 GW, και αναµένεται ότι µέχρι το 2009 οι ΗΠΑ θα ξεπεράσουν την Γερµανία, αν συνεχιστεί ο σηµερινός ρυθµός ανάπτυξης. Επίσης, η ανάπτυξη στην Ασία είναι εντυπωσιακή καθώς πάνω από το 25% των νέων εγκαταστάσεων να προέρχεται από την Ασία. Η Κίνα από µόνη της πρόσθεσε 3,4 GW το 2007, φτάνοντας συνολικά τα 6 GW. Αυτό 16 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ µεταφράζεται σε αύξηση 156% σε σχέση µε τις νέες εγκαταστάσεις του 2006 και αύξηση 134% των συνολικών εγκαταστάσεων. Η αυξανόµενη αγορά Αιολικής Ενέργειας της Κίνας ενθάρρυνε και την ανάπτυξη βιοµηχανικής παραγωγής και σήµερα δραστηριοποιούνται 40 εγχώριες εταιρείες βιοµηχανίας. Το 2007 η εγχώρια αγορά κάλυψε το 56% της αγοράς, σε σύγκριση µε το 41% το 2006. Η Ινδία συνεχίζει τη σταθερή ανάπτυξη της και έφθασε τα 8 GW εγκατεστηµένης ισχύος από 6.2 GW που είχε στα τέλη του 2006. Η Ευρώπη παραµένει η πρώτη αγορά στον κόσµο µε 57 GW εγκαταστάσεων αιολικής ενέργειας στα τέλη του 2007 και αντιπροσωπεύει το 61% της παγκόσµιας αγοράς. Η αύξηση στην Ευρώπη το 2007 ήταν 8.5 GW, αύξηση κατά 17% σε σχέση µε τις εγκαταστάσεις του 2006. Εποµένως τα περισσότερα ευρωπαϊκά κράτη είναι σε σταθερό δρόµο ανάπτυξης της Αιολικής Ενέργειας. Σχήµα 1. Χάρτης σταθµών παραγωγής ηλεκτρισµού από Α.Π.Ε. για το 2000. Πηγή: ΚΑΠΕ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 17
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR Στην Ελλάδα το 2007 προστέθηκαν περίπου 125 MW, δηλαδή το 0,63% των παγκόσµιων εγκαταστάσεων του 2007 και συνολικά κατέχει το 0,93% των παγκόσµιων εγκαταστάσεων, [ΕΛΕΤΑΕΝ, 2008]. Πίνακας 6. Εγκατεστηµένη ισχύς αιολικής ενέργειας από τις δέκα κορυφαίες χώρες στον κόσµο. Χώρες MW Μερίδιο αγοράς Γερµανία 20,622 27.8% Ισπανία 11,615 15.6% Αµερική 11,603 15.6% Ινδία 6,270 8.4% ανία 3,136 4.2% Κίνα 2,604 3.5% Ιταλία 2,123 2.9% Ηνωµένο Βασίλειο 1,963 2.6% Πορτογαλία 1,716 2.3% Γαλλία 1,567 2.1% Σύνολο των δέκα 63,217 85.2% Παγκόσµιο άθροισµα 74,221 100% Πηγή: www.gwec.net Υδροηλεκτρική ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια αξιοποιείται, όσον αφορά τις ΑΠΕ, µέσω των µικρών υδροηλεκτρικών έργων (ισχύος µέχρι 10 MW) τα οποία χρησιµοποιούν τις υδατοπτώσεις µε στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και το µετασχηµατισµό της σε απολήψιµη µηχανική ενέργεια. Τα υδροηλεκτρικά συστήµατα αποτελούν ώριµη τεχνολογία, καθώς η εκµετάλλευση της υδροδυναµικής ενέργειας είναι τεχνοοικονοµικά ανταγωνιστική εδώ και πολλά χρόνια. Στην Ευρώπη, το τεχνικά απολήψιµο δυναµικό από τα µεγάλα υδροηλεκτρικά έργα είτε έχει ήδη 18 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ χρησιµοποιηθεί, είτε δεν είναι διαθέσιµο για περιβαλλοντικούς λόγους. Αντιθέτως, το διαθέσιµο δυναµικό για µικρά υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) παραµένει σηµαντικό, εφόσον µόνο το 20% του οικονοµικά απολήψιµου δυναµικού έχει ήδη εκµεταλλευτεί. Οι πολύ υψηλοί βαθµοί απόδοσης των υδροστροβίλων, που µερικές φορές υπερβαίνουν και το 90% καθώς επίσης η µεγάλη διάρκεια ζωής των µικρών υδροηλεκτρικών σταθµών, αποτελούν δύο χαρακτηριστικούς δείκτες της ενεργειακής αποτελεσµατικότητας και της τεχνολογικής ωριµότητας των υδροστροβίλων. Τα ΜΥΗΕ παρουσιάζουν σηµαντικά συγκριτικά πλεονεκτήµατα έναντι των υπολοίπων πηγών ενέργειας, όπως: - Η δυνατότητα άµεσης σύνδεσης - απόζευξης στο δίκτυο ή η αυτόνοµη λειτουργία τους, - η αξιοπιστία τους, - η παραγωγή ενέργειας αρίστης ποιότητας χωρίς διακυµάνσεις, - η µεγάλη διάρκεια ζωής, - ο σχετικά µικρός χρόνος απόσβεσης των αναγκαίων επενδύσεων, που οφείλεται στο πολύ χαµηλό κόστος συντήρησης και λειτουργίας και στην ανυπαρξία κόστους πρώτης ύλης, - η φιλικότητα προς το περιβάλλον, µια και δεν παρουσιάζουν κατάλοιπα, - η ταυτόχρονη ικανοποίηση των άλλων αναγκών χρήσης νερού, και - η δυνατότητα παρεµβολής τους σε υπάρχουσες υδραυλικές εγκαταστάσεις. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες παρατηρείται διεθνώς έντονο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη µικρών υδροηλεκτρικών έργων. To ενδιαφέρον αυτό εκδηλώνεται µε την αξιοποίηση νέων µικρών υδατοπτώσεων, µε τη συστηµατική επανεξέταση και αναθεώρηση των µικρών υδροηλεκτρικών έργων, που είχαν σχεδιαστεί και αποσυρθεί σταδιακά από την ενεργειακή παραγωγή και µε την επαναξιολόγηση του δυναµικού, το οποίο είχε αποκλειστεί στο παρελθόν. Παρατηρείται επίσης η ίδρυση ενός σηµαντικού αριθµού κατασκευαστριών εταιριών (οι οποίες τις περισσότερες φορές είναι οι ίδιες ή είναι θυγατρικές των εταιριών που εξοπλίζουν τα µεγάλα ΥΗΕ). Οι εταιρίες αυτές εξειδικεύονται στην κατασκευή τυποποιηµένων σειρών ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού για νέα µικρά ΗΥΕ και ακόµη περισσότερο στην κατασκευή συµπαγούς" εξοπλισµού σε τυποποιηµένες σειρές. Καλύπτουν δε ένα µεγάλο εύρος παροχών και ένα ακόµη µεγαλύτερο εύρος υψοµετρικών διαφορών που αρχίζει από 1-2 µέτρα και φτάνει στο ύψος αρκετών εκατοντάδων µέτρων. Οι τύποι των υδροστροβίλων (δράσεως και αντιδράσεως) που χρησιµοποιούνται στα ΜΥΗΕ είναι αντίστοιχοι µε αυτούς των ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 19
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR µεγάλων υδροηλεκτρικών έργων και η επιλογή τους εξακολουθεί να βασίζεται στο συνδυασµό ύψους πτώσης - παροχής. Ο τύπος του υδροστροβίλου επηρεάζει και την όλη αρχιτεκτονική της µονάδας, [ICAP, 2000] Σηµαντικότερες Επιχειρήσεις, όσον αφορά αυτόν τον τοµέα είναι η IWECO A.E. και η ΤΕΡΝΑ Α.Ε. [www.energeia.gr]. Βιοµάζα Βιοµάζα, είναι αποτέλεσµα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, που µετασχηµατίζει την ηλιακή ενέργεια µε µία σειρά διεργασιών των φυτικών οργανισµών χερσαίας ή υδρόβιας προέλευσης. Οι βασικές πρώτες ύλες για την παραπάνω εξέλιξη είναι νερό, ανόργανα άλατα και διοξείδιο του άνθρακα, που αφθονούν στη φύση. Από τη στιγµή που η βιοµάζα έχει σχηµατιστεί, µπορεί να χρησιµοποιηθεί πλέον ως πηγή ενέργειας. Τα τελευταία έτη, η βιοµάζα συµµετέχει µε αυξανόµενο µερίδιο στην κάλυψη των ενεργειακών αναγκών παγκοσµίως. Θεωρείται ότι αποτελεί µία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, η οποία είναι δυνατό να συµβάλλει στην επάρκεια των ενεργειακών αναγκών, µετά την εξάντληση των αποθεµάτων του αργού πετρελαίου, του ορυκτού άνθρακα και του φυσικού αερίου. Η πράσινη πηγή ενέργειας, που δεν είναι άλλη από τη µάζα των φυτών, που σχηµατίζεται από τη φωτοσυνθετική µετατροπή της ηλιακής ενέργειας, αφθονεί στον πλανήτη. Η βιοµάζα που παράγεται κάθε χρόνο παγκοσµίως υπολογίζεται ότι ανέρχεται σε 172 δισ. τόνους ξηρού υλικού, µε ενεργειακό περιεχόµενο δεκαπλάσιο της ενέργειας που καταναλώνεται σε όλο τον κόσµο. To σηµαντικό ενεργειακό δυναµικό που παρέχει η βιοµάζα παραµένει, κατά το µεγαλύτερο µέρος, ανεκµετάλλευτο, καθώς σύµφωνα µε εκτιµήσεις, αξιοποιείται ποσότητα που ισοδυναµεί µόνο µε το 1Π της παγκόσµιας κατανάλωσης ενέργειας, δηλαδή µε 3 εκ. ΤΙΠ την ηµέρα. Στην πράξη υπάρχουν δύο τύποι βιοµάζας. Πρώτον, οι υπολειµµατικές µορφές (τα κάθε είδους φυτικά υπολείµµατα και ζωικά απόβλητα και τα απορρίµµατα) και δεύτερον η βιοµάζα που παράγεται από ενεργειακές καλλιέργειες Οι κύριες εφαρµογές µε καύσιµο βιοµάζα είναι: 20 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - Θέρµανση θερµοκηπίων. Σε περιοχές της χώρας όπου υπάρχουν µεγάλες ποσότητες διαθέσιµης βιοµάζας, χρησιµοποιείται η βιοµάζα σαν καύσιµο σε κατάλληλους λέβητες για τη θέρµανση θερµοκηπίων. - Θέρµανση κτιρίων µε καύση βιοµάζας σε ατοµικούς/κεντρικούς λέβητες. Σε ορισµένες περιοχές της Ελλάδας χρησιµοποιούνται για τη θέρµανση κτιρίων ατοµικοί/κεντρικοί λέβητες πυρηνόξυλου. - Παραγωγή ενέργειας σε γεωργικές βιοµηχανίες. Βιοµάζα για παραγωγή ενέργειας χρησιµοποιείται από γεωργικές βιοµηχανίες στις οποίες η βιοµάζα προκύπτει σε σηµαντικές ποσότητες σαν υπόλειµµα ή υποπροϊόν της παραγωγικής διαδικασίας και έχουν αυξηµένες απαιτήσεις σε θερµότητα. Εκκοκκιστήρια, πυρηνελαιουργεία, βιοµηχανίες ρυζιού καθώς και βιοτεχνίες κονσερβοποίησης καίνε τα υπολείµµατά τους (υπολείµµατα εκκοκκισµού, πυρηνόξυλο, φλοιοί και κουκούτσια, αντίστοιχα) για την κάλυψη των θερµικών τους αναγκών ή/και µέρος των αναγκών τους σε ηλεκτρική ενέργεια. - Παραγωγή ενέργειας σε βιοµηχανίες ξύλου. Τα υπολείµµατα βιοµηχανιών επεξεργασίας ξύλου (πριονίδι, πούδρα, ξακρίδια κλπ) χρησιµοποιούνται για τη κάλυψη των θερµικών αναγκών της διεργασίας καθώς και για την θέρµανση των κτιρίων. - Τηλεθέρµανση. είναι η προµήθεια θέρµανσης χώρων καθώς και θερµού νερού χρήσης σε ένα σύνολο κτιρίων, έναν οικισµό, ένα χωριό ή µια πόλη, από έναν κεντρικό σταθµό παραγωγής θερµότητας. H θερµότητα µεταφέρεται µε προ- µονωµένο δίκτυο αγωγών από το σταθµό προς τα θερµαινόµενα κτίρια. - Παραγωγή ενέργειας σε µονάδες βιολογικού καθαρισµού και Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ). Το βιοαέριο που παράγεται από την αναερόβια χώνευση των υγρών αποβλήτων σε µονάδες βιολογικού καθαρισµού, και των απορριµµάτων σε ΧΥΤΑ καίγεται σε µηχανές εσωτερικής καύσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα µπορεί να αξιοποιείται η θερµική ενέργεια των καυσαερίων και του ψυκτικού µέσου των µηχανών για να καλυφθούν ανάγκες τις διεργασίας ή/και άλλες ανάγκες θέρµανσης (πχ θέρµανση κτιρίων). - Υγρά βιοκαύσιµα. Σήµερα, ο όρος βιοκαύσιµα χρησιµοποιείται συνήθως για υγρά καύσιµα που µπορούν να χρησιµοποιηθούν στον τοµέα των µεταφορών. Τα πιο συνηθισµένα στο εµπόριο είναι το βιοντήζελ, µεθυλεστέρας ο οποίος παράγεται κυρίως από ελαιούχους σπόρους (ηλίανθος, ελαιοκράµβη, κ.ά) και µπορεί να ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 21
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR χρησιµοποιηθεί είτε µόνο του ή σε µίγµα µε πετρέλαιο κίνησης σε πετρελαιοκινητήρες και η βιοαιθανόλη η οποία παράγεται από σακχαρούχα, κυταρινούχα κι αµυλούχα φυτά (σιτάρι, καλαµπόκι, σόργο, τεύτλα, κ.ά.) και χρησιµοποιείται είτε ως έχει σε βενζινοκινητήρες που έχουν υποστεί µετατροπή είτε σε µίγµα µε βενζίνη σε κανονικούς βενζινοκινητήρες είτε τέλος να µετατραπεί σε ΕΤΒΕ (πρόσθετο βενζίνης). Τα βιοκαύσιµα είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον από τα συµβατικά καύσιµα γιατί έχουν λιγότερες εκποµπές και χρησιµοποιούν ανανεώσιµες πρώτες ύλες. Συµβάλλουν στη µείωση των εισαγωγών και στην ενεργειακή αυτονοµία της χώρας. Η σηµαντικότερη ελληνική επιχείρηση που ασχολείται µε τον τοµέα αυτό είναι η N. AX. ΦΙΛΙΠΠΟΠΟΥΛΟΣ. Ηλιακή Ενέργεια Ηλιακή Ενέργεια, η οποία περιλαµβάνει τα ακόλουθα: - Τα Ενεργητικά Ηλιακά Συστήµατα, τα οποία µετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερµότητα και στη συνέχεια τη µεταφέρουν σε νερό, σε αέρα ή σε κάποιο άλλο ρευστό. Η τεχνολογία που εφαρµόζεται είναι αρκετά απλή και υπάρχουν πολλές δυνατότητες εφαρµογής της σε θερµικές χρήσεις χαµηλών θερµοκρασιών. Η πλέον διαδεδοµένη εφαρµογή των συστηµάτων αυτών είναι η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, οι γνωστοί σε όλους ηλιακοί θερµοσίφωνες. Η επιφάνεια ηλιακών συστηµάτων που βρίσκονται σε λειτουργία ως το 2001 στην Ελλάδα ήταν περίπου 2.800.000 m 2. Η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών και η ποιότητα τους γενικά έχουν βελτιωθεί τα τελευταία χρόνια. Εποµένως, παρατηρούνται µεγάλα ποσοστά χρήση στην Ελλάδα καθώς αποτέλεσαν και αποτελούν µια δοκιµασµένη λύση. Το κόστος τους πρέπει να µειωθεί, η εποχική χρήση τους να διευρυνθεί και πρέπει να προωθηθεί η χρήση τους για κλιµατισµό. Ένα τυπικό σύστηµα παραγωγής ζεστού νερού αποτελείται από επίπεδους ηλιακούς συλλέκτες, ένα δοχείο αποθήκευσης της θερµότητας και σωληνώσεις. Η ηλιακή ακτινοβολία απορροφάται από το συλλέκτη και η συλλεγόµενη θερµότητα µεταφέρεται στο δοχείο αποθήκευσης. Οι επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες τοποθετούνται συνήθως στην οροφή του κτιρίου, µε νότιο προσανατολισµό και κλίση 30-60 ως προς τον ορίζοντα, ώστε να µεγιστοποιηθεί το ποσό της ακτινοβολίας που συλλέγεται ετησίως. 22 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πέρα από την οικιακή χρήση, η οποία είναι και η πιο διαδεδοµένη σήµερα, ενεργητικά ηλιακά συστήµατα µπορούν να χρησιµοποιηθούν οπουδήποτε απαιτείται θερµότητα χαµηλής θερµοκρασιακής στάθµης. Έτσι, η χρήση της ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ψύξης, για τον κλιµατισµό χώρων και άλλες εφαρµογές, εµφανίζεται ως µία από τις πολλά υποσχόµενες προοπτικές, λόγω της αυξηµένης ηλιακής ακτινοβολίας ακριβώς την εποχή που απαιτούνται τα ψυκτικά φορτία. Υπάρχουν ήδη µερικές επιτυχηµένες εφαρµογές τέτοιων συστηµάτων στη χώρα µας και αναµένεται να έχουν ταχεία ανάπτυξη. Μια άλλη εφαρµογή που έχει εξαπλωθεί στην Ευρωπαϊκή αγορά είναι ο συνδυασµός παραγωγής ζεστού νερού χρήσης και θέρµανσης χώρων µε ενεργητικά ηλιακά συστήµατα. Η χρήση των συστηµάτων αυτών στις ελληνικές κλιµατικές συνθήκες για τη θέρµανση χώρων, θεωρείται τεχνικά αλλά και οικονοµικά αποδοτική, αν συνδυαστεί µε την κατάλληλη µελέτη/κατασκευή του κτιρίου (καλή µόνωση, εκµετάλλευση των παθητικών ηλιακών ωφελειών, κ.λπ.) και τη συνεργασία του χρήστη. Μπορεί να εξοικονοµήσει συµβατική ενέργεια σε νέα ή παλιά κτίρια, στα οποία έχουν ληφθεί όλα τα εφικτά µέτρα για την ελαχιστοποίηση των απωλειών και τη µεγιστοποίηση της οικονοµικότητας της εγκατάστασης. Είναι πάντως, πολύ σηµαντικός ο σωστός σχεδιασµός του ηλιακού συστήµατος και η προσεκτική εξέταση της οικονοµικότητας της εγκατάστασης για την αποφυγή λανθασµένων επιλογών και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης, [ΚΑΠΕ]. - Βιοκλιµατικός σχεδιασµός και παθητικά ηλιακά συστήµατα. Αφορούν αρχιτεκτονικές λύσεις και χρήση κατάλληλων δοµικών υλικών για τη µεγιστοποίηση της απ' ευθείας εκµετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας για θέρµανση, κλιµατισµό ή φωτισµό. Πιο συγκεκριµένα, η βιοκλιµατική αρχιτεκτονική αφορά στο σχεδιασµό κτιρίων και χώρων (εσωτερικών και εξωτερικών - υπαίθριων) µε βάση το τοπικό κλίµα, µε σκοπό την εξασφάλιση συνθηκών θερµικής και οπτικής άνεσης, αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια και άλλες περιβαλλοντικές πηγές αλλά και τα φυσικά φαινόµενα του κλίµατος. Βασικά στοιχεία του βιοκλιµατικού σχεδιασµού αποτελούν τα παθητικά συστήµατα που ενσωµατώνονται στα κτίρια µε στόχο την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών πηγών (π.χ. ήλιο, αέρα - άνεµο, βλάστηση, νερό, έδαφος, ουρανό) για θέρµανση, ψύξη και φωτισµό των κτιρίων. Ο βιοκλιµατικός σχεδιασµός εξαρτάται από το τοπικό κλίµα και βασίζεται στις παρακάτω αρχές: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 23
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR Θερµική προστασία των κτιρίων τόσο το χειµώνα, όσο και το καλοκαίρι µε τη χρήση κατάλληλων τεχνικών που εφαρµόζονται στο εξωτερικό κέλυφος των κτιρίων, ιδιαίτερα µε την κατάλληλη θερµοµόνωση και αεροστεγάνωση του κτιρίου και των ανοιγµάτων του. Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρµανση των κτιρίων τη χειµερινή περίοδο και για φυσικό φωτισµό όλο το χρόνο. Αυτό επιτυγχάνεται µε τον προσανατολισµό των χώρων και ιδιαίτερα των ανοιγµάτων (ο νότιος προσανατολισµός είναι ο καταλληλότερος) και την διαρρύθµιση των εσωτερικών χώρων ανάλογα µε τις θερµικές τους ανάγκες και µε τα παθητικά ηλιακά συστήµατα που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία και αποτελούν «φυσικά» συστήµατα θέρµανσης, αλλά και φωτισµού. Προστασία των κτιρίων από τον καλοκαιρινό ήλιο, κυρίως µέσω της σκίασης, αλλά και της κατάλληλης κατασκευής του κελύφους. Αποµάκρυνση της θερµότητας που το καλοκαίρι συσσωρεύεται µέσα στο κτίριο µε φυσικό τρόπο προς το εξωτερικό περιβάλλον µε συστήµατα και τεχνικές παθητικού δροσισµού, όπως ο φυσικός αερισµό, κυρίως µε τον φυσικό αερισµό τις νυχτερινές ώρες. Βελτίωση - ρύθµιση των περιβαλλοντικών συνθηκών µέσα στους χώρους έτσι ώστε οι άνθρωποι να νιώθουν άνετα και ευχάριστα Εξασφάλιση επαρκούς ηλιασµού και ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας για φυσικό φωτισµό των κτιρίων, ο οποίος θα πρέπει να εξασφαλίζει επάρκεια και οµαλή κατανοµή του φωτός µέσα στους χώρους. Βελτίωση του κλίµατος έξω και γύρω από τα κτίρια, µε τον βιοκλιµατικό σχεδιασµό των χώρων γύρω και έξω από τα κτίρια και εν γένει, του δοµηµένου περιβάλλοντος, ακολουθώντας όλες τις παραπάνω αρχές. Τα Παθητικά Ηλιακά Συστήµατα είναι αναπόσπαστα κοµµάτια δοµικά στοιχεία ενός κτιρίου που λειτουργούν χωρίς µηχανολογικά εξαρτήµατα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και µε φυσικό τρόπο θερµαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτίρια. Τα Παθητικά Συστήµατα χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: παθητικά ηλιακά συστήµατα θέρµανσης, παθητικά συστήµατα και τεχνικές φυσικού δροσισµού και συστήµατα και τεχνικές φυσικού φωτισµού. 24 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ο βιοκλιµατικός σχεδιασµός ενός κτιρίου συνεπάγεται µε τη συνύπαρξη και συνδυασµένη λειτουργία όλων των συστηµάτων, ώστε να συνδυάζουν θερµικά και οπτικά οφέλη σε όλη τη διάρκεια του έτους. - Φωτοβολταϊκά Ηλιακά Συστήµατα, τα οποία µετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άµεσα σε ηλεκτρική ενέργεια. Το φωτοβολταϊκό φαινόµενο ανακαλύφθηκε το 1839 και χρησιµοποιήθηκε για πρακτικούς σκοπούς στα τέλη της δεκαετίας του '50 σε διαστηµικές εφαρµογές. Τα φωτοβολταϊκά (Φ/Β) συστήµατα έχουν τη δυνατότητα µετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Ένα τυπικό Φ/Β σύστηµα αποτελείται από το Φ/Β πλαίσιο ή ηλιακή γεννήτρια ρεύµατος και τα ηλεκτρονικά συστήµατα που διαχειρίζονται την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη Φ/Β συστοιχία. Για αυτόνοµα συστήµατα υπάρχει επίσης το σύστηµα αποθήκευσης ενέργειας σε µπαταρίες. Μία τυπική Φ/Β συστοιχία αποτελείται από ένα ή περισσότερα Φ/Β πλαίσια ηλεκτρικά συνδεδεµένα µεταξύ τους. Όταν τα Φ/Β πλαίσια εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία, µετατρέπουν ποσοστό 14% περίπου της προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Η µετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική γίνεται αθόρυβα, αξιόπιστα και χωρίς περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Τα φωτοβολταϊκά αποτελούν την πιο ήπια λύση της ηλεκτροπαραγωγής. Έχουν µεγάλο δυναµικό, είναι ακόµα ακριβά αλλά χρησιµοποιούνται ολοένα και περισσότερο ιδίως µετά την εφαρµογή του Νόµου 3428/2006 «Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας από ΑΠΕ και Συµπαραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας και Θερµότητας Υψηλής Απόδοσης και άλλες διατάξεις». Σαν κυριότερες κατηγορίες εφαρµογών Φ/Β συστηµάτων µπορούν να θεωρηθούν οι εξής: Καταναλωτικά προϊόντα (1mW 100 Wp ). Τα συστήµατα της κατηγορίας αυτής χρησιµοποιούνται σε εφαρµογές µικρής κλίµακας ισχύος όπως τροχόσπιτα, σκάφη αναψυχής, εξωτερικός φωτισµός κήπων, ψύξη και προϊόντα όπως µικροί φορητοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, φανοί κ.ά. Αυτόνοµα ή αποµονωµένα συστήµατα (100 Wp 200k Wp ). Στην κατηγορία αυτή συγκαταλέγονται συστήµατα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για κατοικίες και µικρούς οικισµούς που δεν είναι συνδεδεµένοι στο δίκτυο. Ακόµη χρησιµοποιούνται για (α) ηλεκτροδότηση ιερών µονών, (β) αφαλάτωση/άντληση /καθαρισµό νερού, (γ) συστήµατα εξωτερικού φωτισµού ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 25
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR δρόµων, πάρκων, αεροδροµίων κλπ., (δ) συστήµατα τηλεπικοινωνιών, τηλεµετρήσεων και συναγερµού, (ε) συστήµατα σηµατοδότησης οδικής κυκλοφορίας, ναυτιλίας, αεροναυτιλίας κ.α. και (στ) αγροτικές εφαρµογές όπως άντληση νερού, ιχθυοκαλλιέργειες, ψύξη αγροτικών προϊόντων, φαρµάκων κλπ. Μεγάλα ιασυνδεδεµένα στο ίκτυο Φ/Β Συστήµατα. Η κατηγορία αυτή αφορά Φ/Β σταθµούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µεγέθους 50kWp έως µερικά MWp, στους οποίους η παραγόµενη ενέργεια διοχετεύεται απευθείας στο δίκτυο. ιασυνδεδεµένα Φ/Β Συστήµατα Οικιακός Τοµέας. Στην κατηγορία αυτή εµπίπτουν Φ/Β συστήµατα τυπικού µεγέθους 1,5kWp έως 20kW, τα οποία έχουν εγκατασταθεί σε στέγες ή προσόψεις κατοικιών και τροφοδοτούν άµεσα τις καταναλώσεις του κτιρίου, η δε πλεονάζουσα ενέργεια διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Όπως προαναφέρθηκε, η κατηγορία αυτή αποτελεί το µεγαλύτερο µέρος της παγκόσµιας αγοράς Φ/Β συστηµάτων. Τα οφέλη που προκύπτουν από την ενσωµάτωση Φ/Β σε κτίρια είναι: Συγχρονισµός ψυκτικών φορτίων κτιρίων κατά τη θερινή περίοδο µε τη µεγίστη παραγόµενη ισχύ από τα Φ/Β. Αποφυγή χρήσης γης για την εγκατάσταση. Αποκεντρωµένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και επιτόπου κατανάλωση της παραγόµενης ενέργειας. Επίσης, οι Φ/Β συστοιχίες µπορούν να χρησιµοποιηθούν και ως δοµικά στοιχεία των κτιρίων, εφόσον γίνει σωστός σχεδιασµός. Με τον τρόπο αυτό, αυξάνεται η οικονοµική απόδοση του συστήµατος, λόγω αποφυγής κόστους συµβατικών οικοδοµικών υλικών. Τα βασικά χαρακτηριστικά των Φ/Β συστηµάτων, που τα διαφοροποιούν από τις άλλες µορφές ΑΠΕ είναι: Απευθείας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ακόµη και σε πολύ µικρή κλίµακα, π.χ. σε επίπεδο µερικών δεκάδων W ή και mw. Είναι εύχρηστα. Τα µικρά συστήµατα µπορούν να εγκατασταθούν από τους ίδιους τους χρήστες. Μπορούν να εγκατασταθούν µέσα στις πόλεις, ενσωµατωµένα σε κτίρια και δεν προσβάλλουν αισθητικά το περιβάλλον. 26 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Μπορούν να συνδυαστούν µε άλλες πηγές ενέργειας (υβριδικά συστήµατα). Είναι βαθµωτά συστήµατα, δηλ. µπορούν να επεκταθούν σε µεταγενέστερη φάση για να αντιµετωπίσουν τις αυξηµένες ανάγκες των χρηστών, χωρίς µετατροπή του αρχικού συστήµατος. Λειτουργούν αθόρυβα, εκπέµπουν µηδενικούς ρύπους, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον. Οι απαιτήσεις συντήρησης είναι σχεδόν µηδενικές. Έχουν µεγάλη διάρκεια ζωής και αξιοπιστία κατά τη λειτουργία. Οι εγγυήσεις που δίνονται από τους κατασκευαστές για τις Φ/Β γεννήτριες είναι περισσότερο από 25 χρόνια καλής λειτουργίας. Η ενεργειακή ανεξαρτησία του χρήστη είναι το µεγαλύτερο πλεονέκτηµα των Φ/Β συστηµάτων. Το κόστος της παραγόµενης ηλεκτρικής ενέργειας από Φ/Β συστήµατα είναι σήµερα συγκρίσιµο µε το κόστος αιχµής ισχύος, που χρεώνει η εταιρεία ηλεκτρισµού τους πελάτες της. Τα Φ/Β συστήµατα µπορούν να συµβάλουν σηµαντικά στη λεγόµενη «ιάσπαρτη Παραγωγή Ενέργειας» (Distributed Power Generation), η οποία αποτελεί το νέο µοντέλο ανάπτυξης σύγχρονων ενεργειακών συστηµάτων παραγωγής, µεταφοράς και διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαφοροποίηση στην παραγωγή ενέργειας, που προσφέρεται από τα Φ/Β συστήµατα, σε συνδυασµό µε την κατά µεγάλο ποσοστό απεξάρτηση από το πετρέλαιο και την αποφυγή περαιτέρω ρύπανσης του περιβάλλοντος, µπορούν να δηµιουργήσουν συνθήκες οικονοµικής ανάπτυξης σε ένα νέο ενεργειακό τοπίο που αυτή τη στιγµή διαµορφώνεται στις αναπτυγµένες χώρες Οι εταιρείες που ασχολούνται µε την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας απεικονίζονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 7. Κατάλογος Επιχειρήσεων που ασχολούνται µε την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας 1. CALPAK ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 2. KIKERON ΕΛΛΑΣ Α.Β.Ε.Τ.Ε. 3. DIANA ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 27
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR 4. ROMINA 5. MELPO 6. ΗΜΗΤΡΙΟΥ Θ. & Ι. Ο.Ε. 7. SAMMLER Α.Ε. 8. IELINE 9. SOL ΕΠΕ 10. SONNE AKTION 11. SOLE 12. STIBΕTHERM 13. ΓΙΑΛΙ ΑΚΗΣ ΗΟWAT 14. ΗΜΑΣ 15. ΕΒΗΛ Α.Ε. 16. ΗΛΙΟΑΚΜΗ Α.Ε. 17. ΘΕΡΜΟΕΛΛΑΣ Α.Β.Ε.Ε. 18. ΙΝΤΕΡΣΟΛΑΡ Α.Β.Ε.Τ.Ε. 19. ΜΑΛΤΕΖΟΣ Α.Β.Ε.Ε. 20. Ξυλινάκης & Σια 21. NOBEL 22. ΠΑΠΑΕΜΜΑΝΟΥΗΛ Α.Ε. 23. ΣΗΕ 1. BP HELLAS 2. Conergy ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ - ΕΜΠΟΡΙΑ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ & ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 3. ECOSUN 4. EPURON (χρηµατοδότηση & ανάπτυξη µεγάλων συστηµάτων) 5. GLOBAL, ENERGY Solutions 6. IBC SOLAR 7. PHOTOVOLTAIC 28 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8. SCHUCO 9. SMA (αντιστροφείς - inverters) 10. SUN TECHNICS Ενεργειακά Συστήµατα 11. SUNLIGHT (ΓΕΡΜΑΝΟΣ Όµιλος Εταιριών) 12. ΗΣΙΟΣ 13. ΗΛΒΙΟΚΑΤ 14. ΗΛΙΟ ΥΝΑΜΗ 15. ΣΕΝΕΡΣ (Σούρσος Ενεργειακά Συστήµατα) 1. ENERGY SOLUTIONS ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ - ΠΑΡΑΓΩΓΗ 2. SOLAR CELLS HELLAS 3. ΗΛΙΟ ΟΜΗ 1. GAMESA ENERGEIAKI HELLAS S.A. 2. GEWIND ENERGY ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 3. TERNA A.E. 4. WIND SOL ΕΠΕ & ENERGO TECH ABEE 5. ΙΕΘΝΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ Α.Ε. 6. ΕΝΤΕΚΑ Α.Ε. - ΧΡ. ΡΟΚΑΣ ΑΒΕΕ Πηγή: www.energia.gr Γεωθερµική Ενέργεια Γεωθερµική Ενέργεια, είναι η θερµική ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γης και εµπεριέχεται σε φυσικούς ατµούς, σε επιφανειακά ή υπόγεια θερµά νερά και σε θερµά ξηρά πετρώµατα. Η γεωθερµική ενέργεια θεωρείται ανανεώσιµη, επειδή ο κύριος όγκος της προέρχεται από νερό µετεωρικής ή επιφανειακής προέλευσης που κατεισδύει στο υπέδαφος, θερµαίνεται και εγκλωβίζεται για να ξανάλθει στην επιφάνεια είτε τυχαία (πηγές, ατµίδες) είτε συνήθως µε γεωτρήσεις. Ο κύκλος του νερού συνεχίζεται λοιπόν, µε ορισµένους ρυθµούς, και η θέρµανση επίσης, επειδή η γη είναι πολύ θερµή στο εσωτερικό της και µερικές φυσικές διεργασίες συµβάλλουν σε αυτό. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 29
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR Η γεωθερµική ενέργεια βρίσκεται κυρίως εγκλωβισµένη στο υπέδαφος, σε µικρά σχετικά βάθη (από 100 έως 200 m) µε τη µορφή θερµών νερών, ατµών, αερίων ή µίγµατος αυτών και µε θερµοκρασίες που φθάνουν από 25 C έως και 400 C. Ρευστά Υψηλής και Μέσης Ενθαλπίας. Τα γεωθερµικά ρευστά µε θερµοκρασίες µεγαλύτερες των 150 C ονοµάζονται υψηλής ενθαλπίας, ενώ αντίστοιχα τα ρευστά µε θερµοκρασίες µεταξύ 100-150 C µέσης. Ρευστά υψηλής ενθαλπίας σχηµατίζονται σε ευνοηµένες γεωλογικά περιοχές (κυρίως ηφαιστειακές) και υπό ορισµένες συνθήκες. Εκεί, σε βάθη 1.000-2.000 m, συνήθως δηµιουργούνται ατµοί (µε ή χωρίς νερό) και µη συµπυκνωµένα αέρια (σε µικρό ποσοστό, συνήθως 5%) που βγαίνουν µε πίεση και χρησιµοποιούνται κυρίως στην ηλεκτροπαραγωγή. Η διαθέσιµη τεχνολογία εκµετάλλευσης ακόµα και για τα πιο δυσµενή ρευστά (αυτά που έχουν και νερά µε υψηλή περιεκτικότητα διαβρωτικών συνήθως αλάτων) παρέχει οικονοµικά συµφέρουσες και περιβαλλοντικές αποδεκτές λύσεις. Η Ελλάδα έχει ευνοηθεί γεωθερµικά και διαθέτει αρκετά ρευστά υψηλής και µέσης ενθαλπίας. Η Μήλος και η Νίσυρος αποτελούν δύο σπουδαία πεδία υψηλής ενθαλπίας, µε θερµοκρασίες 325 C και 350 C αντίστοιχα σε οικονοµικά βάθη (1.000-1.500 m), ενώ άλλες περιοχές φαίνεται ότι έχουν ρευστά µέσης ενθαλπίας (Σαντορίνη, Λέσβος, Χίος, Κως, Σαµοθράκη, περιοχή Αλεξανδρούπολης, περιοχή Χρυσούπολης Καβάλας), σε ανάλογα βάθη. Γεωθερµία Χαµηλής Ενθαλπίας. Ρευστά 25-100 C τα οποία συναντώνται σε πολύ πιο σηµαντικές εκτάσεις (σε ιζηµατογενείς κυρίως λεκάνες) είναι πολύ πιο συχνά σε µικρότερα συνήθως βάθη και προσφέρονται για µεγάλο εύρος εφαρµογών. Τα γεωθερµικά ρευστά αυτού του είδους βγαίνουν από µόνα τους ή χρειάζονται άντληση, και περιέχουν συνήθως λίγα αέρια (κυρίως CO), και λίγα διαλυµένα στοιχεία και άλατα (Σ..Α.=1-5g/l, σπάνια έως 35g/l). Στην περίπτωση αυτή η τεχνολογία εκµετάλλευσης είναι γνωστή και δοκιµασµένη. Αναλόγως χρησιµοποιούνται ή όχι εναλλάκτες θερµότητας, κοινά ή ειδικά υλικά µεταφοράς (σωληνώσεις κλπ). Η απόδοση των ρευστών κυµαίνεται από 20-75%. Ενώ οι επιπτώσεις στο περιβάλλον είναι ελάχιστες έως µηδενικές (όταν γίνεται επανέγχυση στον ταµιευτήρα). Ο Οι γεωθερµικές γεωτρήσεις στη χώρα µας απαντώνται συνήθως σε βάθος 100-500 m, πολύ σπάνια στα 800-1.000 m. Η εκµετάλλευση στο χρόνο δεν εξαρτάται τόσο από τη συντήρηση (που είναι µικρή έως ελάχιστη) όσο από τον τρόπο χρήσης. Συνήθως χρησιµοποιούνται για τη θέρµανση 30 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ χώρων και νερού χρήσης αλλά και σε αγροτικές, αγροτοβιοµηχανικές και υδατοκαλλιεργητικές εφαρµογές. Η χρήση των γεωθερµικών ρευστών χαµηλής ενθαλπίας µπορεί εύκολα να αναπτυχθεί και να επεκταθεί πέραν των θερµοκηπίων, σε περιπτώσεις όπως τηλεθέρµανση οικισµών, ξήρανση - αφυδάτωση αγροτικών και µη προϊόντων, υδατοκαλλιέργειες, αφαλάτωση θαλασσινών ή υφάλµυρων νερών. Μεγάλο επίσης πεδίο υπάρχει στην εκµετάλλευση των χαµηλών θερµοκρασιών (20-30 C) για κλιµατισµό κτιρίων και χώρων µε χρήση αντλιών θερµότητας. Και αστό γιατί νερά µε τέτοιες θερµοκρασίες υπάρχουν σχεδόν παντού και κυρίως στην Ανατολική Ελλάδα κα σε πολύ µικρά προσιτά βάθη, (ΚΑΠΕ). Η εταιρεία που αξιοποιεί στην Ελλάδα τον τοµέα αυτό είναι η ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΑΛΛΕΥΜΑΤΩΝ & ΒΑΡΥΤΙΝΗΣ Α.Ε.Ε. Υδρογόνο Υδρογόνο, αποτελεί το 90% του σύµπαντος και θα αποτελέσει ένα νέο καύσιµο που πρόκειται θα χρησιµοποιηθεί στο µέλλον. Είναι το ελαφρύτερο αέριο στην φύση. Στη Γη βρίσκεται κυρίως σε ενώσεις όπως το νερό, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο κ.α. Το υδρογόνο διαθέτει το πλεονέκτηµα όταν «καίγεται» να µην ρυπαίνει την ατµόσφαιρα, αφού παράγει µόνο θερµότητα και νερό. Επιπλέον, στο µέλλον θα παράγεται σε µεγάλο ποσοστό από την ηλεκτρόλυση του νερού, δηλαδή µια διαδικασία κατά την οποία το νερό διασπάται µε χρήση ηλεκτρικού ρεύµατος σε υδρογόνο και οξυγόνο. Εποµένως, αφού θα παράγεται από το νερό και η χρήση του θα εκλύει νερό, το υδρογόνο θεωρείται πρακτικά ανεξάντλητο. Ο ηλεκτρισµός που απαιτείται για την παραγωγή υδρογόνου από νερό ιδανικά µπορεί να προέρχεται από ΑΠΕ (κυρίως άνεµο και ήλιο), ώστε να είναι απόλυτα φιλική προς το περιβάλλον. Συγκεκριµένα, το ηλεκτρικό ρεύµα που παράγει µια ανεµογεννήτρια ή ένα φωτοβολταϊκό θα τροφοδοτεί µία συσκευή ηλεκτρόλυσης που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Στη συνέχεια, το υδρογόνο θα αποθηκεύεται σε κατάλληλες δεξαµενές για να χρησιµοποιηθεί όποτε προκύψει ανάγκη. Το υδρογόνο µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε κατάλληλα τροποποιηµένους καυστήρες, λέβητες και κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ιδανική ενεργειακή του εφαρµογή είναι όµως οι κυψέλες καυσίµου που αποτελούν µια νέα τεχνολογία που επιτρέπει την ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 31
ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ DEPOIR παραγωγή ηλεκτρισµού από την ένωση υδρογόνου και οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα. Οι κυψέλες καυσίµου µπορούν να χρησιµοποιηθούν στα σπίτια για την παραγωγή ηλεκτρισµού και θερµότητας, αλλά και στην κίνηση των αυτοκινήτων. Θα χρειαστεί όµως να περάσουν κάποια χρόνια για να βελτιωθεί η απόδοση τους και να πέσει το κόστος τους, µέχρι να τις δούµε και στα δικά µας σπίτια και αυτοκίνητα, [ΚΑΠΕ]. 1.1.1. ΣΚΟΠΟΙ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΠΙ ΙΩΞΕΙΣ Οι επιδιώξεις, όσον αφορά την εξέλιξη στον χώρο των ΑΠΕ προσδιορίζεται µε βάση την εκάστοτε ενεργειακή πολιτική της κάθε χώρας, η οποία καθορίζεται κυρίως από τον ενεργειακό πόρο που χρησιµοποιείται, τον τρόπο χρήσης του και τα ενεργειακά συστήµατα µετατροπής του πόρου αυτού σε ωφέλιµη ενέργεια. Σκοπός κάθε ενεργειακής πολιτικής είναι η υλοποίηση, εντός καθορισµένου χρονικού ορίζοντα, των αποφάσεων που θα οδηγήσουν στην επίτευξη των στόχων που τέθηκαν. Εποµένως, πρέπει να εκτελούνται µελέτες οικονοµικής σκοπιµότητας έτσι ώστε να αποτιµηθεί το περιβαλλοντικό, κοινωνικό και οικονοµικό κόστος της εκάστοτε πολιτικής και να λαµβάνονται αποφάσεις µε το µικρότερο δυνατό οικονοµικό κόστος. Συνοπτικά κάθε χώρα πρέπει να έχει ένα λειτουργικό µακροχρόνιο ενεργειακό σχεδιασµό. Συγκεκριµένα, η έκθεση για το µακροχρόνιο ενεργειακό σχεδιασµό για την Ελλάδα 2008-2020, υποβλήθηκε τον Αύγουστο του 2007. Είναι η πρώτη έκθεση που υποβάλλεται, ύστερα από συνεργασία του Υπουργείου Ανάπτυξης, της ΡΑΕ και του ΚΑΠΕ σύµφωνα µε όσα προβλέπονται στο Ν.3438/2006 «Περί σύστασης του Συµβουλίου Εθνικής Ενεργειακής Στρατηγικής». Η έκθεση αναλύεται στην παράγραφο 1.2.2.4. «Μακροχρόνια σχέδια και στόχοι». Πίνακας 8. Εξέλιξη των αιολικών από το 1983-2007. Έτος MW Ετήσια Αύξηση 1983 0,10 1984 0,10 0,00% 32 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ
DEPOIR ΜΕΡΟΣ Ι ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1985 0,10 0,00% 1986 0,20 100,00% 1987 0,40 100,00% 1988 0,40 0,00% 1989 0,40 0,00% 1990 0,70 75,00% 1991 3,00 328,00% 1992 16,00 433,30% 1993 26,00 62,50% 1994 26,00 0,00% 1995 28,00 7,70% 1996 28,00 0,00% 1997 28,00 0,00% 1998 40,00 42,90% 1999 109,00 172,50% 2000 226,00 107,30% 2001 272,00 20,40% 2002 297,00 9,20% 2003 374,00 25,90% 2004 473,00 26,50% 2005 573,00 21,10% 2006 746,00 30,30% 2007 870,00 16,70% Πηγή: ΕΛΕΤΑΕΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ, ΑΠΘ 33