ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Εισαγωγή

• Ο άνθρωπος συνδέθηκε με την έννοια ενέργεια από την πρώτη στιγμή της ύπαρξής του πάνω στη Γη. Αρχικά, όπως και οι άλλοι ζωντανοί οργανισμοί, μέσω τροφής ο πρωτόγονος άνθρωπος κατάφερε να συσσώρευση στις κατάλληλες αποθήκες του σώματός του ενέργεια, την οποία χρησιμοποιούσε για να κινηθεί, να κυνηγήσει, να αντιμετωπίσει τους εχθρούς του. Πολύ αργότερα άρχισε να χρησιμοποιεί την ενέργεια άλλων ζωντανών οργανισμών (μυϊκή δύναμη των ζώων) να αυξάνει σημαντικά τις δυνατότητες του και να ενισχύει τη θέσει του στο όχι και τόσο φιλικό φυσικό περιβάλλον, στο οποίο έπρεπε να επιβιώσει.

Εκμετάλλευση ενέργειας• Η εκμετάλλευση της ενέργειας που

υπήρχε άφθονη και σε διάφορες μορφές στο φυσικό περιβάλλον (ενέργεια καυσίμων, αιολική, υδραυλική ενέργεια) ήταν το όχημα που μαζί με την ανάπτυξη των ιδιαίτερων πνευματικών ικανοτήτων του, του έδωσαν τη δυνατότητα να ακολουθήσει την μεγαλειώδη εξελικτική του πορεία φτάνοντας στο σημερινό τεχνολογικό δημιούργημα. Τα ίδια αυτά στοιχεία θα καθορίσουν την πορεία και την τεχνολογική εξέλιξη του στο μέλλον, μόνο που οι πρώτες ανησυχίες τόσο για τις επιπτώσεις στον ίδιο και στο περιβάλλον, όσο και για την τελική κατάληξη αυτής της πορείας, πολλαπλασιάζονται και ενισχύονται με ανάλογους ρυθμούς.

Ενεργειακό πρόβλημα• Το ενεργειακό

πρόβλημα στις μέρες μας εμφανίζεται οξύτερο από ποτέ. Η ουσία του ενεργειακών αποθεμάτων που διαρκώς μειώνονται με τις απαιτήσεις για κατανάλωση ενέργειας που διαρκώς αυξάνονται.

Η συνειδητοποίηση του προβλήματος ήταν αποτέλεσμα:

• Του περιορισμού άντλησης και συνεπώς των ποσοτήτων διάθεσης του αργού πετρελαίου

• Του μονομερή καθορισμού τιμών από τον Οργανισμό εξαγωγών πετρελαιοπαραγωγών Χωρών (Ο.Π.Ε.Κ.)

• Από την επακόλουθη αύξηση της τιμής του ( τετραπλασιασμός της τιμής σε σχέση με αυτή του 2007)

• Από την απόφαση του ΟΠΕΚ για εθνικοποιήσεις κοιτασμάτων αργού πετρελαίου

Οι παράγοντες που τροφοδοτούν το ενεργειακό πρόβλημα είναι:

• Οι ποσότητες των συμβατικών ενεργειακών πηγών αργά ή γρήγορα θα εξαντληθούν.

• Η αβεβαιότητα της επάρκειας της παραγωγής και της σταθερότητας στην τροφοδοσία με καύσιμα, με σκοπό την διατήρηση των αποθεμάτων και παράλληλα την αύξηση των τιμών.

• Πολιτικά και μη γεγονότα αλλά και αστάθμητοι παράγοντες επηρεάζουν και ανεβάζουν τις τιμές.

Ενεργειακό πρόβλημα

• Δηλαδή η ουσία του ενεργειακού προβλήματος βρίσκεται στην συσχέτιση των ενεργειακών αποθεμάτων που διαρκώς μειώνονται με τις απαιτήσεις για κατανάλωση ενέργειας που διαρκώς αυξάνονται.

Αντιμετώπιση του ενεργειακού προβλήματος

της χώρας μας

Τα κύρια προβλήματα στη χώρα μας σχετίζονται άμεσα με το λανθασμένο ενεργειακό μοντέλο που εφαρμόζει η ίδια. Η χώρα μας χαρακτηρίζεται από υψηλή ενεργειακή ένταση, υψηλή εξάρτηση από πετρέλαιο και λιγνίτη που

αποτελούν τα πλέον ρυπογόνα καύσιμα, και άσκοπη κατανάλωση ενέργειας στον οικιακό και τριτογενή τομέα.

Για την αντιμετώπιση του ενεργειακού προβλήματος πρέπει να ληφθούν μέτρα που θα στηρίζονται στους εξής

κανόνες:

• Αποδοτικότερη χρήση της ενέργειας• Διαχωρισμός ενέργειας-οικονομικής ανάπτυξης• Στην αύξηση της ωφέλιμης ενέργειας σε σχέση με την

καταναλισκομένη-μείωση της κατανάλωσης• Αντικατάσταση των συμβατικών ενεργειακών πηγών με

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και εξασφάλιση των προϋποθέσεων μιας μακροχρόνιας στρατηγικής κερδοφόρας εκμετάλλευσης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

• Οι σύγχρονες κοινωνίες καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας για τη θέρμανση των χώρων (κατοίκων και γραφείων), τα μέσα μεταφοράς, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και για την λειτουργία των βιομηχανικών μονάδων. Με την πρόοδο της οικονομίας και την αύξηση του βιοτικού επίπεδου, η ενεργειακή ζήτηση αυξάνετε όλο ένα. Στις μέρες μας το μεγαλύτερο ποσοστό ενέργειας που χρησιμοποιούμε προέρχεται από τις βασικές πηγές ενέργειας που είναι το πετρέλαιο, η βενζίνη και ο άνθρακας, φυσικό αέριο

Πρόκειται για μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που αργά ή γρήγορα θα εξαντληθούν. Η παραγωγή και η χρήση της ενέργειας που προέρχεται από αυτές τις πήγες δημιουργούν μια σειρά από

περιβαλλοντικά προβλήματα με κυρίαρχο, το γνωστό σε όλους μας, φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Από την άλλη πλευρά, οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) ανανεώνονται μέσω του κύκλου της φύσης και θεωρούνται πρακτικά ανεξάντλητες. Ο ήλιος, ο άνεμος, τα ποτάμια, οι οργανικές ύλες όπως το ξύλο ακόμη και τα απορρίμματα τα οποία προέρχονται από οικιακή και γεωργική χρήση, είναι πηγές ενέργειας που δεν εξαντλούνται ποτέ. Υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον και είναι οι πρώτες

μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, σχεδόν αποκλειστικά, μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όπου και στράφηκε στην συνεχόμενη χρήση του άνθρακα και τον υδρογονανθράκων.

Το ενδιαφέρον για την ευρύτερη αξιοποίηση των ΑΠΕ, καθώς και για την ανάπτυξη αξιόπιστων και οικονομικά αποδοτικών

τεχνολογιών που δεσμεύουν το δυναμικό τους παρουσιάστηκε αρχικά μετά την πρώτη πετρελαϊκή χρήση του 1979 και

σταθεροποιήθηκε την επόμενη δεκαετία, μετά τη συνειδητοποίηση των παγκόσμιων περιβαλλοντικών προβλημάτων. Για πολλές

χώρες, οι ΑΠΕ αποτελούν μία σημαντική εγχώρια πηγή ενέργειας, με μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης σε τοπικό αλλά και σε εθνικό επίπεδο. Συνεισφέρουν σημαντικά στο ενεργειακό τους ισοζύγιο,

συμβάλλοντας στη μείωση της εξάρτησης από το ακριβό και εισαγόμενο πετρέλαιο και στη ενίσχυση της ασφάλειας του

ενεργειακού τους εφοδιασμού

Σε παγκόσμια κλίμακα αναμένεται στο εγγύς μέλλον η αιολική ενέργεια να καλύπτει το 10% της ολικής παγκόσμιας ηλεκτρικής

ενέργειας.Στην Ελλάδα η αιολική ενέργεια, λόγω των ισχυρών ανέμων που

πνέουν κυρίως στις νησιωτικές και παράλιες περιοχές, προσλαμβάνει ιδιαίτερη σημασία.

Βάσει των μετρήσεων της ταχύτητας του ανέμου που έχουν γίνει, το εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό εκτιμάται ότι αντιπροσωπεύει

το13,6% του συνόλου των ηλεκτρικών ενεργειακών αναγκών της χώρας.

• Ηλιακή Ενέργεια

Η ηλιακή ενέργεια έχει την ιδιαιτερότητα ότι είναι πρακτικώς ανεξάντλητη, ανεξάρτητα από το ύψος χρησιμοποίησής της, και είναι διανεμημένη στο χώρο κατά τέτοιο ομοιογενή τρόπο έτσι ώστε να είναι προσιτή στον καθένα.

Η ηλιακή ενέργεια είναι εκμεταλλεύσιμη (ως ανανεώσιμη πηγή-υποκατάστατο υδρογονανθράκων ) με δύο τρόπους. Ο 1ος είναι η μετατροπή της σε θερμική ενέργεια και ο 2ος είναι η μετατροπή της σε ηλιακή ενέργεια.

Οι δυνατότητες αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας στη γεωργία είναι μεγάλες και προσφέρουν ενέργεια και εγκαταστάσεις μικρότερου κόστους απ’ότι η συμβατικές. Αν συνδυαστεί η συλλογή της με την αποθήκευση και την αναβάθμισή της, τότε σε περιοχές με μεγάλη ηλιοφάνεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύρια μορφή ενέργειας αντί για συμπληρωματική, όπως συνήθως συμβαίνει.

Τα κατασκευαστικά και τοπολογικά χαρακτηριστικά που πρέπει να φέρει ένας ηλιακός συλλέκτης είναι τα ακόλουθα:

• Κατασκευή από υλικά που ανευρίσκονται εύκολα και είναι χαμηλού κόστους.

• Μεγάλη διάρκεια ζωής και ελάχιστες ανάγκες φροντίδας και συντήρησης.

• Για την κατασκευή του να μην χρειάζονται ειδικά μηχανήματα και μεγάλες εγκαταστάσεις, έτσι ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή του από μικρές βιοτεχνικές μονάδες.

• Σωστή εκλογή θέσης, κλίσης και προσανατολισμού του, έτσι ώστε η πρόσπτωση της ηλιακής ενέργειας να είναι μέγιστη για την περίοδο που μας ενδιαφέρει ώστε να έχει καλή απόδοση.

• Η μέγιστη δυνατή μεταστροφή της ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα μέσα στον συλλέκτη.

• Οι ελάχιστες δυνατές απώλειες θερμότητας από το συλλέκτη προς το περιβάλλον.

Οι ηλιακοί συλλέκτες δεν έχουν ένα συγκεκριμένο τύπο. Πολλοί ακόμη βρίσκονται σε πειραματικό επίπεδο. Αυτό οφείλεται στις διαφορετικές ανάγκες χρήσης της ηλιακής

ενέργειας. Οι τύποι των ηλιακών συλλεκτών που συλλέγουν και μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε θερμική μπορούν

να καταταγούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες:

• ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΧΑΜΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ.• ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΜΕΣΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ.• ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΥΨΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ

Οι συλλέκτες υψηλών θερμοκρασιών είναι συγκεντρωτικοί, δηλαδή αποτελούνται από ένα σύστημα κατόπτρων.

Οι συλλέκτες μέσων θερμοκρασιών μπορεί να είναι και συγκεντρωτικοί αλλά και επίπεδοι.

Οι συλλέκτες χαμηλών θερμοκρασιών είναι επίπεδη και είναι αυτοί που προωθούνται για την αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας. Αυτό

οφείλεται στα ακόλουθα:

-Έχουν χαμηλό κόστος κατασκευής.

-Είναι ανθεκτικοί και μακρόβιοι.

-Υπάρχουν άφθονα υλικά για την κατασκευή τους.

-Η τοποθέτηση και συντήρησή τους είναι εύκολη. Έτσι μπορούν να τον συντηρήσουν και άτομα χωρίς μεγάλη τεχνική και εξειδικευμένη γνώση.

-Οι απώλειες θερμότητας είναι μικρές λόγω των μικρών θερμοκρασιών διαφορών του εσωτερικού από το εξωτερικό περιβάλλον του συλλέκτη.

-Μπορούν να εκμεταλλευτούν ακόμη και τη διάχυτη ακτινοβολία των συννεφιασμένων ημερών σε αντίθεση με τους άλλους συλλέκτες.

-Σε αντίθεση με τους συγκεντρωτικούς συλλέκτες η επίπεδη αρκούνται σε ένα προκαθορισμένο προσανατολισμό.

-Στους συγκεντρωτικούς συλλέκτες η ανακλαστικές επιφάνειες πρέπει να διατηρούνται καθαρές πράγμα εξαιρετικά δύσκολο για τις γεωργικές

χρήσεις.

Η αιολική ενέργεια δημιουργείται έμμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία, γιατί η ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της

γης προκαλεί τη μετακίνηση μεγάλων μαζών αέρα από τη μια περιοχή στην άλλη, δημιουργώντας έτσι τους ανέμους. Είναι μια

ήπια μορφή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, πρακτικά ανεξάντλητη, γι’αυτό και είναι ανανεώσιμη. Αν υπήρχε η

δυνατότητα, με την σημερινή τεχνολογία, να καταστεί εκμεταλλεύσιμο το συνολικό αιολικό δυναμικό της γης, εκτιμάται ότι

η παραγόμενη σε ένα χρόνο ηλεκτρική ενέργεια θα ήταν υπερδιπλάσια από τις ανάγκες τις ανθρωπότητας στο ίδιο διάστημα. Υπολογίζεται ότι το 25% της επιφάνειας της γης

επικρατούν άνεμοι μέσης ετήσιας ταχύτητας πάνω από 5,1m/sec, σε ύψος 10m πάνω από το έδαφος. Όταν οι άνεμοι πνέουν με

ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή την τιμή, τότε το αιολικό δυναμικό του τύπου θεωρείται εκμεταλλεύεται τις απαιτούμενες

εγκαταστάσεις μπορούν να καταστούν οικονομικά βιώσιμες με τα σημερινά δεδομένα

Άλλωστε το κόστος κατασκευής των ανεμογενιτριών έχει μειωθεί σημαντικά και μπορεί να θεωρηθεί ότι η αιολική ενέργεια διανύει μια

περίοδο ωριμότητας, καθώς είναι πλέον ανταγωνιστική των συμβατικών μορφών ενέργειας. Η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικά πλούσιο αιολικό δυναμικό και η αιολική ενέργεια μπορεί αν γίνει

σημαντικός μοχλός ανάπτυξης της. Από το 1982, οπότε εγκαταστάθηκε από τη ΔΕΗ το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο, μέχρι και σήμερα έχουν εγκατασταθεί στην Άνδρο, στην Εύβοια, στην Λήμνο, Λέσβο,

Χίο, Σάμο, και στην Κρήτη εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο συνολικής ισχύος πάνω από 30MW. Μεγάλο ενδιαφέρον επίσης δείχνει και ο ιδιωτικός τομέας για την εκμετάλλευση

της αιολικής ενέργειας, ιδιαίτερα στην Κρήτη όπου το Υπουργείο Ανάπτυξης έχει εκδώσει άδειες εγκατάστασης για νέα αιολικά πάρκα

συνολικής ισχύος δεκάδων MW.

H λειτουργία της ανεμογεννήτριας.

Ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια μιας ανεμογεννήτριας, τα οποία είναι συνδεδεμένα με ένα περιστρεφόμενο άξονα. Ο άξονας περνάει μέσα σε ένα κιβώτιο μετάδοσης της κίνησης όπου

αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής. Το κιβώτιο συνδέεται με έναν άξονα μεγάλης ταχύτητας περιστροφής ο οποίος κινεί μια

γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Αν η ένταση του ανέμου ενισχυθεί πάρα πολύ, η τουρμπίνα έχει ένα φρένο που

περιορίζει την υπερβολική αύξηση περιστροφής των πτερυγίων για να περιοριστεί η φθορά της και να αποφευχθεί η καταστροφή της.

Χρησιμότητα της αιολικής ενέργειας Η συστηματική εκμετάλλευση του πολύ αξιόλογου δυναμικού

της χώρας μας θα συμβάλει:

• Στην αύξηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ταυτόχρονη εξοικονόμηση σημαντικών ποσοτήτων συμβατικών καυσίμων, που συνεπάγεται συναλλαγματικά οφέλη.

• Σε σημαντικό περιορισμό της ρύπανσης του περιβάλλοντος αφού έχει υπολογιστεί ότι η παραγωγή ηλεκτρισμού μιας μόνο ανεμογενίτριας ισχύος 550KW σε ένα χρόνο, υποκαθιστά την ενέργεια που παράγεται από την καύση 2,700 βαρελιών πετρελαίου, δηλαδή αποτροπή της εκπομπής 735 περίπου τόνων CO2 ετησίως καθώς και 2 τόνων άλλων ρύπων στην δημιουργία πολλών νέων θέσεων εργασίας, αφού εκτιμάται ότι για κάθε νέο MW αιολικής ενέργειας δημιουργούνται 14 νέες θέσεις εργασίας.

Στον Ευρωπαϊκό χώρο, η χώρα που εκμεταλλεύεται περισσότερο την αιολική ενέργεια είναι η Δανία, η οποία καλύπτει 2% των ηλεκτρικών αναγκών της, ενώ έχουν αναπτύξει σημαντικά την αιολική ενέργεια η Ολλανδία και η Γερμανία, Στην Ευρώπη αναμένεται μέχρι το 2000 να εγκατασταθούν αιολικά συστήματα της τάξης των 4000 MW και μέχρι το 2030 100.000 ΜW, με ετήσιο ρυθμό αύξησης γύρω στο 25-30%. Σε παγκόσμια κλίμακα αναμένεται στο εγγύς μέλλον η αιολική ενέργεια να καλύπτει το 10% της ολικής παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Ελλάδα η αιολική ενέργεια, λόγω των ισχυρών ανέμων που πνέουν κυρίως στις νησιώτικες και παράλιες περιοχές, προσλαμβάνει ιδιαίτερη σημασία.Βάσει των μετρήσεων της ταχύτητας του ανέμου που έχουν γίνει, το εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό εκτιμάται ότι αντιπροσωπεύει το 13,6% του συνόλου των ηλεκτρικών ενεργειών αναγκών της χώρας

Ο ηλιακός θερμοσίφωνας σαν οικολογική συσκευήΟ ηλιακός θερμοσίφωνας είναι μια απ’ τις “ καθαρότερες “ και πιο αποδοτικές συσκευές που χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Στη διάρκεια ζωής του ο ηλιακός θερμοσίφωνας εξοικονομεί περίπου δυο χιλιάδες ευρώ απ’ τους λογαριασμούς ρεύματος σε τιμές 2015, ενώ αποφεύγει η έκλυση περίπου τριάντα τόνων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Κάθε ντους με νερό από ηλιακό θερμοσίφωνα ισοδυναμεί με τρία κιλά διοξειδίου του άνθρακα λιγότερα στην ατμόσφαιρα.

Τι είναι τα φωτοβολταϊκά και πως λειτουργούν

• Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρικό. Η λέξη βολτ προέρχεται από τον Alessandro Volta ο οποίος ήταν ένας από τους πρωτοπόρους στην μελέτη του ηλεκτρισμού. Ονομάζονται συχνά και ηλιακές κυψέλες και είναι ήδη ένα σημαντικό μέρος στη ζωή μας. Τις πιο απλές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας τις συναντούμε στους υπολογιστές τσέπης και στα ρολόγια χειρός. Πιο σύνθετα συστήματα μας βοηθούν να αντλούμε νερό, να δίνουμε ηλεκτρικό ρεύμα σε απομακρυσμένους επικοινωνιακούς σταθμούς, όπως και να φωτίζουμε το σπίτι μας και να λειτουργούμε τις οικιακές μας συσκευές. Στις περισσότερες περιπτώσεις τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι η πιο οικονομική μορφή ηλεκτρισμού για να καταφέρνουμε τα παραπάνω.

Τα φωτοβολταϊκά και οι εφαρμογές τους

• Σήμερα η ενέργεια που παράγεται από φωτοβολταϊκά συστήματα εξυπηρετεί ανθρώπους στις πιο απομακρυσμένες περιοχές στον πλανήτη μας όπως και στα κέντρα των πόλεων, Είτε κάποιος ιδιοκτήτης κατοικίας, είτε γεωργός, είτε στα αρχιτέκτονας ή απλά κάποιος που πληρώνει λογαριασμούς στο δίκτυο κοινής ωφέλειας, οι πιθανότητες μας λένε ότι αυτή η τεχνολογία τους έχει αγγίξει σε κάποιο βαθμό

προοπτικές

• Η απελευθέρωση και ιδιωτικοποίηση των αγορών ενέργειας από τη μια πλευρά και ανάγκη προστασίας του περιβάλλοντος και ιδίως η ανατροπή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ υπάρχουν αρκετές διαφορές ως προς τους μηχανισμούς στήριξης που ακολουθεί η κάθε χώρα

• Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι οι επενδύσεις στον τομές των ΑΠΕ χρειάζονται και την κατάλληλη κρατική ενίσχυση προκειμένου να είναι βιώσιμες οικονομικά. Η επιτροπή των Ευρωπαϊκών κοινοτήτων αναγνωρίζει την ανάγκη κρατικής ενίσχυσης των ΑΠΕ για λόγους προστασίας του περιβάλλοντος ,δεν παύει όμως να τονίζει ότι οι κανόνες της ΣυνΘΕΚ , και ιδίως τα άρθρα 87 και 88 , < θα εξακολουθήσουν να εφαρμόζονται σα αυτήν την κρατική ενίσχυση >.