Η πράσινη ενέργεια, πηγή ανάπτυξης

Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), είναι οι εναλλακτικοί τρόποι παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας χωρίς τη χρήση συμβατικών καυσίμων, και κατά συνέπεια διαθέτουν τρία βασικά πλεονεκτήματα συγκρινόμενες με τα συμβατικά καύσιμα:

• Δεν εξαρτώνται από πόρους που εξαντλούνται.
• Δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον, καθώς δεν απαιτείται η καύση τους και δεν προκαλούν άλλου είδους απόβλητα.
• Δεν απαιτούν εξόρυξη ή άντληση, και άρα παρέμβαση στο φυσικό περιβάλλον.

Ο τομέας της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ, αποτελεί έναν από τους πλέον δυναμικούς και ταχέως αναπτυσσόμενους τομείς της παγκόσμιας οικονομίας, δεδομένου ότι χαρακτηρίζεται από:

• Τη χρονική δέσμευση και υποχρέωση μεγάλης αύξησης παραγόμενης ενέργειας από ΑΠΕ, προκειμένου να επιτευχθούν οι συμβατικές υποχρεώσεις της χώρας μας ως προς την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
• Το υψηλό εκμεταλλεύσιμο δυναμικό ΑΠΕ (αιολικό, υδροηλεκτρικό, ηλιακό, βιομάζα κ.α.) που μπορεί να αξιοποιηθεί υπό τεχνικοοικονομικά ανταγωνιστικούς και βιώσιμους όρους.
• Τη σταδιακή εξάντληση των αποθεμάτων των συμβατικών ενεργειακών πόρων (λιγνίτης, πετρέλαιο, φυσικό αέριο).
• Την ανάπτυξη αξιόπιστων και εμπορικά ώριμων και ανταγωνιστικών τεχνολογικών εφαρμογών για την οικονομική εκμετάλλευση των ανεξάντλητων πόρων ΑΠΕ, με σεβασμό προς το περιβάλλον.

Η Πράσινη Ενέργεια εξασφαλίζει τα παρακάτω οφέλη για το περιβάλλον, την οικονομία της χώρας και τις τοπικές κοινωνίες:

• Περιορισμός των εκπομπών αέριων και λοιπών ρύπων (CO2, NOX, SO2 κλπ) και κατά συνέπεια περιορισμός των γνωστών καταστροφικών συνεπειών τους στο περιβάλλον.
• Ελάττωση της εξάρτησης της παραγωγής ενέργειας από εισαγόμενα συμβατικά καύσιμα, αλλά και η ορθολογικότερη διαχείριση των συμβατικών ενεργειακών πόρων, όπως λιγνίτης.
• Εγκατάσταση της παραγωγής ενέργειας κοντά στην κατανάλωση, με ευεργετικές συνέπειες τόσο στην ασφάλεια του ενεργειακού εφοδιασμού, όσο και στην ενεργειακή αποδοτικότητα.
• Δημιουργία νέων θέσεων εργασίας, τόσο κατά την κατασκευή όσο και κατά τη λειτουργία έργων ΑΠΕ, σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο.

Μορφές ΑΠΕ

Οι διάφορες μορφές των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

Αιολική Ενέργεια: είναι η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη δύναμη του ανέμου και μετατρέπεται, μέσω ανεμογεννητριών, σε χρήσιμη μηχανική ενέργεια ή/και σε ηλεκτρική ενέργεια.

Υδραυλική Ενέργεια: είναι η ενέργεια των υδατοπτώσεων που αξιοποιούν τα υδροηλεκτρικά έργα (μικρά υδροηλεκτρικά χαρακτηρίζονται τα έργα μέχρι 15 MW ηλεκτρικής ισχύος), με στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και το μετασχηματισμό της σε μηχανική ενέργεια.

Βιομάζα: είναι το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα προϊόντων, αποβλήτων και καταλοίπων που προέρχονται είτε από τις γεωργικές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένων φυτικών και ζωικών ουσιών, είτε από τις δασοκομικές και τις συναφείς βιομηχανικές δραστηριότητες, καθώς και το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα βιομηχανικών αποβλήτων και αστικών λυμάτων και απορριμμάτων.

Βιοαέριο: είναι το καύσιμο αέριο που παράγεται από βιομάζα ή από το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα βιομηχανικών και αστικών αποβλήτων (χώροι υγειονομικής ταφής, εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού, κ.α.), το οποίο μπορεί να καθαρισθεί και να αναβαθμισθεί σε ποιότητα φυσικού αερίου, για χρήση ως βιοκαύσιμο.

Ηλιακή Ενέργεια, είναι η ενέργεια η οποία εμφανίζεται στις παρακάτω μορφές:

• Ενεργητικά Ηλιακά Συστήματα: μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα.
• 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 εσωτερικών χώρων.
• Φωτοβολταϊκά Ηλιακά Συστήματα: μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άμεσα σε ηλεκτρική 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.

Κυματική και Παλιρροϊκή Ενέργεια: είναι η ενέργεια που παράγεται από τα κύματα.

Πηγή: 5η Εθνική Έκθεση για το επίπεδο διείσδυσης της ανανεώσιμης ενέργειας το έτος 2010

Αιολική Ενέργεια

Αιολική Ενέργεια – Αιολικά Πάρκα (Α/Π)

Αιολική Ενέργεια: είναι η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη δύναμη του ανέμου και μετατρέπεται, μέσω ανεμογεννητριών, σε χρήσιμη μηχανική ενέργεια ή/και σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ο άνεμος χρησιμοποιείται  από τον άνθρωπο από την αρχαιότητα. Για αιώνες η κίνηση των πλοίων στηριζόταν στη δύναμη του ανέμου. Οι ανεμόμυλοι, που σήμερα είναι «διακοσμητικοί», υπηρέτησαν για πάρα πολλά χρόνια τον αγροτικό τομέα, είτε για να αλέθουν, είτε για να αντλούν νερό από τα πηγάδια.

Στη σύγχρονη εποχή, από το 1970, άρχισε να αναπτύσσεται το ενδιαφέρον εκμετάλλευσης του ανέμου κυρίως για παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας, σαν αποτέλεσμα της πετρελαϊκής κρίσης. Από τότε μέχρι σήμερα, και η τεχνολογία αλλά και η εφαρμογή των ανεμογεννητριών έχουν μια συνεχώς αυξητική πορεία.

Οι Ανεμογεννήτριες είναι μηχανές που μετατρέπουν την Αιολική ενέργεια, δηλαδή τον αέρα που φυσά, σε Ηλεκτρική ενέργεια. Για την παραγωγή ηλεκτρισμού έχουν καθιερωθεί οι μηχανές με οριζόντιο άξονα, που «φέρει» τον έλικα (πτερύγια) και ο οποίος μπορεί να περιστρέφεται, ώστε να είναι πάντα παράλληλος με την κατεύθυνση του ανέμου. Ο άξονας αυτός περιστρέφει μια γεννήτρια, η οποία με τη σειρά της παράγει Ηλεκτρικό ρεύμα.

Η απόδοση μιας ανεμογεννήτριας εξαρτάται από το Αιολικό δυναμικό της περιοχής που εγκαθίσταται. Για να γίνει η επιλογή ενός τόπου, καθώς και του μεγέθους της μηχανής που θα εγκατασταθεί, γίνονται ειδικές ανεμολογικές μετρήσεις και μελέτες.

Η τεχνολογία, την τελευταία 20ετία, έχει κάνει εντυπωσιακά άλματα, από μηχανές των 20 -50 kW και διάμετρο πτερύγων τα 15 μέτρα, σε 7,5 MW και διάμετρο περί τα 100 μέτρα, με παράλληλη μείωση του κόστους κατασκευής.

Στην πράξη, συνήθως, δεν εγκαθίσταται μια ανεμογεννήτρια μόνη της, αλλά, ανάλογα με τη διαθέσιμη έκταση και την επένδυση, εγκαθίστανται πολλές μηχανές στη σειρά, δημιουργώντας το λεγόμενο «Αιολικό Πάρκο», η παραγωγή του οποίου διοχετεύεται στο εθνικό δίκτυο.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις του Παγκόσμιου Συμβουλίου Αιολικής Ενέργειας (Global Wind Energy Council - GWEC), η εγκατεστημένη ισχύς της αιολικής ενέργειας το 2009 αυξήθηκε κατά 31%, με το ένα τρίτο της αύξησης να έχει γίνει στην Κίνα. Σήμερα, η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς από Αιολική ενέργεια είναι της τάξης των 150 GW. Σύμφωνα με την ίδια πηγή, περισσότεροι από 500.000 άνθρωποι εργάζονται στη βιομηχανία της Αιολικής ενέργειας σ’ όλο τον κόσμο. Μόνο στην Ευρώπη το 2009, οι επενδύσεις σε Αιολικά έφτασαν τα 13 δις €.

Η Ισπανία , η Γερμανία, η Ιταλία, η Γαλλία και η Αγγλία, που προηγούνται στην Ευρώπη, αλλά και άλλες χώρες με λιγότερη εγκατεστημένη ισχύ, έχουν οδηγήσει την Ευρωπαϊκή ένωση στο να παράγει το 2009 περί τις 160 TWh, το 4,8% των συνολικών της αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια.

Στην Ελλάδα, που διαθέτει εξαιρετικό Αιολικό δυναμικό, κυρίως στις περιοχές του Αιγαίου όπου οι άνεμοι φυσούν πολύ συχνά με εντάσεις των 7-8 Μποφόρ, δεν έχει υπάρξει μεγάλη ανάπτυξη, κυρίως λόγω τοπικών αντιδράσεων και αδυναμιών του δικτύου μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Παρ’ όλα αυτά, τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια σημαντική πρόοδος στον τομέα αυτό.

Ηλιακή Ενέργεια

Ηλιακή Ενέργεια - Φωτοβολταϊκά (Φ/Β)

Ηλιακή Ενέργεια είναι η μορφή ενέργειας που παράγεται με την ηλιακή ακτινοβολία και χρησιμοποιείται τόσο για τη θέρμανση των κτιρίων με άμεσο ή έμμεσο τρόπο (και με τη χρήση ενεργητικών ή και παθητικών συστημάτων), όσο και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α) με τη χρησιμοποίηση Φωτοβολταϊκών συστημάτων και β) με τα ηλιακά θερμικά συστήματα.

Τα Φωτοβολταϊκά Συστήματα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια.

Όταν ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο (που ουσιαστικά είναι ένας ημιαγωγός) εκτεθεί στην ηλιακή ακτινοβολία, παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το φαινόμενο της φυσικής αξιοποιήθηκε ήδη από τη δεκαετία του 1950 σε πολύ εξειδικευμένες περιπτώσεις, όπως οι διαστημικές εφαρμογές.

Η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας των φωτοβολταϊκών στοιχείων έχει επιτρέψει την εγκατάσταση συστοιχιών και τη δημιουργία Φωτοβολταϊκών Πάρκων, αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν.

Ανάλογα με τη χρήση του παραγόμενου ρεύματος, τα Φ/Β κατατάσσονται σε:

• Αυτόνομα Φ/Β συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων καταναλώνεται επιτόπου και εξ ολοκλήρου από την παραγωγή στην κατανάλωση.
• Διασυνδεδεμένα Φ/Β συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο για να μεταφερθεί και να καταναλωθεί αλλού.

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.
• Μπορούν να συνδυαστούν με άλλες πηγές ενέργειας (υβριδικά συστήματα).
• 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 αποδοτικής 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 «Διάσπαρτη 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.

Υδραυλική Ενέργεια

Υδραυλική Ενέργεια - Μικρά Υδρ/κά Έργα (ΜΥΗΕ)

Υδραυλική Ενέργεια: είναι η ενέργεια των υδατοπτώσεων που αξιοποιούν τα υδροηλεκτρικά έργα (μικρά υδροηλεκτρικά χαρακτηρίζονται τα έργα μέχρι 15 MW ηλεκτρικής ισχύος), με στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και το μετασχηματισμό της σε μηχανική ενέργεια.

Πολυάριθμοι υδραυλικοί τροχοί, νερόμυλοι, δριστέλλες, υδροτριβεία, πριονιστήρια, κλωστοϋφαντουργεία και άλλοι μηχανισμοί υδροκίνησης συνεχίζουν ακόμη και σήμερα να χρησιμοποιούν τη δύναμη του νερού, συμβάλλοντας σημαντικά στην πρόοδο της τοπικής οικονομίας πολλών περιοχών, με τρόπο απόλυτα φιλικό προς το περιβάλλον.

Η μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια επιτυγχάνεται μέσω της πτερωτής ενός στροβίλου και στη συνέχεια μέσω της γεννήτριας. Το σύνολο των επιμέρους τεχνικών έργων και εξοπλισμού, μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική, ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ).

Τα Μικρής Κλίμακας Υδροηλεκτρικά Έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως "συνεχούς ροής", δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος, και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων. Γι’ αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών (μικρότερα από 15 MW, που λέγονται και «πράσινα») και μεγάλων υδροηλεκτρικών (που θεωρούνται απλά «καθαρά»). Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον, καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου, μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος, αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους.

Η αξιοποίηση του μικρού υδροδυναμικού, των χιλιάδων μικρών ή μεγαλύτερων υδατορρευμάτων και πηγών της ορεινής Ελλάδος, περνά από την υλοποίηση αποκεντρωμένων, αναπτυξιακών μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών πολλαπλής σκοπιμότητας, που μπορούν δηλαδή να λειτουργούν και για την ταυτόχρονη κάλυψη υδρευτικών, αρδευτικών και άλλων τοπικών αναγκών.

Οι πολύ υψηλοί βαθμοί απόδοσης των υδροστροβίλων, που μερικές φορές υπερβαίνουν και το 90%, και η πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής των υδροηλεκτρικών έργων, που μπορεί να υπερβαίνει και τα 100 έτη, αποτελούν δύο χαρακτηριστικούς δείκτες για την ενεργειακή αποτελεσματικότητα και την τεχνολογική ωριμότητα των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών.

Τα μικρά υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως είναι η δυνατότητα άμεσης σύνδεσης - απόζευξης στο δίκτυο, η αυτόνομη λειτουργία τους, η αξιοπιστία τους, η παραγωγή ενέργειας άριστης ποιότητας χωρίς διακυμάνσεις, η εξαιρετική διαχρονική συμπεριφορά τους, η μεγάλη διάρκεια ζωής, ο προβλέψιμος 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 με τις μηδενικές εκπομπές ρύπων και τις περιορισμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, η ταυτόχρονη ικανοποίηση και άλλων αναγκών χρήσης νερού (ύδρευσης, άρδευσης, κλπ.), η δυνατότητα παρεμβολής τους σε υπάρχουσες υδραυλικές εγκαταστάσεις, κ.ά.

Εξ ορισμού, ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον, που μπορεί να συμβάλει ακόμη και στη δημιουργία νέων υδροβιοτόπων μικρής κλίμακας στα ανάντη των μικρών Ταμιευτήρων. Το σύνολο των επί μέρους παραμέτρων του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος, αξιοποιώντας τα τοπικά υλικά με παραδοσιακό τρόπο και αναβαθμίζοντας το γύρω χώρο.