9.6 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ως ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ορίζονται οι ενεργειακές πηγές που υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον (ήλιος, βιομάζα, άνεμος κ.ά.). Είναι η πρώτη μορφή ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, σχεδόν αποκλειστικά μέχρι τις αρχές του προηγούμενου αιώνα, οπότε και στράφηκε στην έντονη χρήση άνθρακα και υδρογονανθράκων. Το ενδιαφέρον για την καλύτερη αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως και η ανάπτυξη αξιόπιστων και οικονομικά αποδεκτών τεχνολογιών που δεσμεύουν το δυναμικό τους, παρουσιάστηκε αρχικά μετά την πρώτη πετρελαϊκή κρίση του 1973, ενισχύθηκε μετά τη δεύτερη κρίση του 1979 και παγιώθηκε την τελευταία δεκαετία, αφού στο μεταξύ συνειδητοποιήθηκαν τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα. Τα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ουσιαστική τους συμβολή στην ενεργειακή απεξάρτηση της ανθρωπότητας από τους εξαντλήσιμους ενεργειακούς πόρους, δικαιολογούν αυτή τη στροφή. Για πολλές χώρες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας συνιστούν μια εγχώρια πηγή ενέργειας, με δυνατότητες ανάπτυξης σε εθνικό και τοπικό επίπεδο. Συνεισφέρουν σημαντικά στο ενεργειακό τους ισοζύγιο και συμβάλλουν στη μείωση της εξάρτησης από το ακριβό εισαγόμενο πετρέλαιο και την ενίσχυση της ασφάλειας του ενεργειακού τους εφοδιασμού. Παράλληλα, συντελούν καίρια και στην προσπάθεια προστασίας του περιβάλλοντος, αφού έχει διακριβωθεί, εδώ και χρόνια, ότι ο ενεργειακός τομέας ευθύνεται κυρίως για

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

τη ρύπανση του περιβάλλοντος. Σχεδόν το 95% της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και ένα σημαντικό μέρος της θερμικής ρύπανσης οφείλεται στην παραγωγή, το μετασχηματισμό και τη χρήση των συμβατικών καυσίμων (άνθρακα και πετρελαίου). Φαίνεται έτσι ότι ο μόνος δρόμος για να μπορέσει η Ε.Ε. να φτάσει το φιλόδοξο στόχο που έθεσε το 1992, να περιοριστούν δηλαδή μέχρι το έτος 2000 οι εκπομπές του CΟ2 στα επίπεδα του 1993, είναι να επιταχύνει την ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

9.6.1 Κύριες μορφές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Οι κύριες μορφές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι:

1. Ηλιακή ενέργεια

Η οικονομικότητα της χρήσης ηλιακών συστημάτων για την υποκατάσταση ηλεκτρικής ενέργειας είναι αναμφισβήτητη. Η ηλιακή ενέργεια αξιοποιείται με τεχνολογίες που εκμεταλλεύονται και τη θερμότητα και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα του ήλιου. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας είναι:

α) ενεργειακά ηλιακά συστήματα. Μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα, υποκαθιστώντας συνήθως ενεργειακές πηγές, όπως το πετρέλαιο,

β) παθητικά ηλιακά και υβριδικά συστήματα. Αφορούν κατάλληλες αρχιτεκτονικές λύσεις και χρησιμοποίηση τέτοιων δομικών υλικών που μεγιστοποιούν την απευθείας εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση, ψύξη ή φωτισμό. Το δυναμικό της Ελλάδας για την εφαρμογή παθητικών συστημάτων και τεχνικών βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής είναι μεγάλο, λόγω της μεγάλης ηλιοφάνειας και του ήπιου κλίματος, που συντελούν στη δημιουργία θερμικής άνεσης με απλές και οικονομικές μεθόδους. Η οικονομική βιωσιμότητα των παθητικών συστημάτων οφείλεται επιπλέον στο γεγονός ότι στη χώρα μας υπάρχει μεγάλη κατανάλωση σε καύσιμα, τόσο για θέρμανση, όσο και για ηλεκτρισμό, με αντίστοιχη αύξηση των εκπομπών CΟ2 στην ατμόσφαιρα.

γ) Φωτοβολταϊκά ηλιακά συστήματα. Μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα μεγαλύτερα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν εγκατασταθεί στη χώρα μας από τη ΔΕΗ. Οι εφαρμογές αυτές αφορούν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για τα νησιά και την ηλεκτροδότηση μικρών χωριών. Μεγάλο πλήθος φωτοβολταϊκών συστημάτων, πάνω από 350, μικρότερης

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

όμως ισχύος, έχει εγκαταστήσει η υπηρεσία Φάρων του Πολεμικού Ναυτικού. Ένα ακόμα μεγαλύτερο πλήθος έχει εγκατασταθεί από ιδιώτες για ηλεκτροδότηση εξοχικών κατοικιών, μικρών ξενοδοχειακών μονάδων, μοναστηριών κ.λπ. Οι εγκαταστάσεις αυτές έχουν γίνει χωρίς καμιά οικονομική ενίσχυση από το κράτος.

2. Αιολική ενέργεια

Είναι η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη δύναμη του ανέμου και μετατρέπεται σε μηχανική ή ηλεκτρική ενέργεια. Η χώρα μας βρίσκεται στην εύκρατη ζώνη, όπου επικρατεί άριστη ανεμολογική κατάσταση, ενώ η διαμόρφωση του εδάφους είναι ευνοϊκή για την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας. Το αιολικό δυναμικό της Ελλάδας είναι από τα καλύτερα της Ευρώπης. Το συνολικό εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό της χώρας μπορεί να καλύψει ένα μεγάλο μέρος των ηλεκτρικών αναγκών της και ιδιαίτερα αυτές των νησιών.

Εικόνα 9-1
Αξιοποίηση αιολικής ενέργειας

Η ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα ξεκίνησε πριν από 15 χρόνια περίπου σαν μια προσπάθεια καταγραφής του ανέμου και εκτίμησης του αιολικού δυναμικού από τη ΔΕΗ. Σοβαρή εξέλιξη στο θέμα σημειώθηκε κατά την τριετία 1991-93, όταν η ΔΕΗ έθεσε σε λειτουργία μεγάλα αιολικά πάρκα. Σήμερα το 88% των αιολικών εγκαταστάσεων ανήκουν στην ίδια τη ΔΕΗ. Το υπόλοιπο ανήκει στον ΟΤΕ, σε Οργανισμούς Τοπικής Αυτοδιοίκησης και μόλις ένα μικρό ποσοστό σε ιδιώτες. Το κόστος της αιολικής ενέργειας εξαρτάται από 3 βασικούς

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

παράγοντες: το συνολικό κόστος του έργου, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης και την ετήσια ενέργεια που παράγεται. Η τελευταία αυτή εξαρτάται από τις ανεμολογικές συνθήκες που επικρατούν στη θέση εγκατάστασης.

3. Γεωθερμία

Τα γεωθερμικά ρευστά, εκτός από τις θεραπευτικές τους ιδιότητες, μπορούν να αξιοποιηθούν και για ενεργειακούς σκοπούς. Η γεωθερμική ενέργεια είναι μια ήπια και σχετικά ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή, που με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα μπορεί να καλύψει σημαντικό ποσοστό από τις ενεργειακές ανάγκες της χώρας.

Εικόνα 9-2
Γεωθερμική ενέργεια

Οι δυνατότητες ενεργειακής αξιοποίησης των γεωθερμικών ρευστών δεν είναι πολύ γνωστές στους κατοίκους πολλών περιοχών της Ελλάδας. Εξαιρείται η χρησιμοποίηση γεωθερμικών ρευστών για τη θέρμανση θερμοκηπίων, εφαρμογή σχετικά διαδεδομένη στη χώρα μας, ιδιαίτερα σε περιοχές της βόρειας Ελλάδας και σε νησιά του βορείου Αιγαίου, όπου έχουν εγκατασταθεί πάνω από 150 στρέμματα γεωθερμικών θερμοκηπίων.

Άλλες εφαρμογές εκτός από τη χρήση της γεωθερμικής ενέργειας στη θέρμανση των θερμοκηπίων είναι η τηλεθέρμανση, οι ιχθυοκαλλιέργειες, η ξήρανση αγροτικών προϊόντων, η αφαλάτωση νερού (θαλασσινού ή ακόμα και γεωθερμικού) και άλλες.

4. Υδραυλική ενέργεια

Αξιοποιεί τις υδατοπτώσεις με στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και το μετασχηματισμό της σε απολήψιμη μηχανική ενέργεια. 'Εχοντας υπόψη

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

τα σημαντικά υδροενεργειακά πλεονεκτήματα της Ελλάδας, εκατοντάδες θέσεις διάσπαρτες στην ελληνική επικράτεια περιμένουν την εγκατάσταση μικρών υδροηλεκτρικών έργων, στην κατεύθυνση αξιοποίησης του τοπικού ανανεώσιμου δυναμικού.

Εικόνα 9-3
Υδατοπτώσεις

Σύμφωνα με σχετικές έρευνες, το θεωρητικό υδροδυναμικό της χώρας είναι της τάξης των δεκάδων δισεκατομμυρίων κιλοβατώρων ανά έτος και είναι δυνατή η εγκατάσταση εκατοντάδων μικρών υδροηλεκτρικών έργων σε μικρά ή μεγάλα υδατορεύματα που θα αξιοποιούν ένα μέρος από το συνολικό αναξιοποίητο ελληνικό μικροϋδροηλεκτρικό δυναμικό. Επισημαίνεται η υπεροχή των μικροϋδροενεργειακών προσόντων, κυρίως του ορεινού τόξου της Ηπείρου - Μακεδονίας - Θράκης και της οροσειράς της Πίνδου, που αρχίζει από τη Μακεδονία και τη Θεσσαλία και φτάνει μέχρι τη Στερεά, αλλά και οι μεγάλες δυνατότητες των ορεινών όγκων της Πελοποννήσου και της Κρήτης.

5. Βιομάζα

Είναι αποτέλεσμα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, που μετασχηματίζει την ηλιακή ενέργεια με μια σειρά διεργασιών των φυτικών οργανισμών χερσαίας ή υδρόβιας προέλευσης. Δύο είναι οι μορφές της βιομάζας:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

κάθε είδους υπολείμματα φυτικής ή ζωικής προέλευσης και βιομάζα που προέρχεται από φυτά που καλλιεργούνται για το σκοπό αυτό (ενεργειακές καλλιέργειες).

Τα υπολείμματα διακρίνονται σε δύο κατηγορίες:

α. Υπολείμματα που παραμένουν στο χωράφι ή στο δάσος μετά την απόληψη του κυρίου προϊόντος, όπως είναι η καλαμιά των σιτηρών, τα στελέχη του βαμβακιού, τα κλαδιά που μένουν στο δάσος μετά τη λήψη της ξυλείας κ.ά.

β. Υπολείμματα που παραμένουν στα εργοστάσια επεξεργασίας των γεωργικών και δασικών προϊόντων, όπως το πυρηνόξυλο, το πριονίδι από τα πριστήρια ξυλείας κ.ά. Σε αυτά θα πρέπει να προστεθούν και τα σκουπίδια των πόλεων, που κατά ένα μεγάλο ποσοστό αποτελούνται από υπολείμματα βιομάζας. Στην Ελλάδα, η αξιοποίηση των υπολειμμάτων (άχυρου, βαμβακοστελεχών, δασικών υπολειμμάτων κ.ά.) για την παραγωγή ενέργειας θα μπορούσε να εξοικονομήσει 1,6 εκατομμύρια τόνους ισοδύναμου πετρελαίου. Ενώ σήμερα η βιομάζα καλύπτει το 5% μόνο των ενεργειακών αναγκών της χώρας, με την αξιοποίηση των γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων το ποσοστό θα ανερχόταν στο 13%. Η αξιοποίηση επομένως των γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων που μένουν στα χωράφια και στα δάση, μπορεί να εξασφαλίσει τριπλάσια ενέργεια από ό,τι μας δίνουν σήμερα όλα τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια της χώρας.

Η ποσότητα όμως της βιομάζας από υπολείμματα είναι οπωσδήποτε περιορισμένη, τόσο σε ευρωπαϊκό όσο και σε ελληνικό επίπεδο. Από την άλλη μεριά, εκεί που υπάρχουν τεράστια περιθώρια είναι στην αξιοποίηση των "ενεργειακών καλλιεργειών" και γενικότερα των φυτών βιομάζας. Αναφέρθηκε ήδη ότι 200 εκατομμύρια στρέμματα παραμένουν κάθε χρόνο σε αγρανάπαυση στην Ε.Ε., ενώ σημαντικές εκτάσεις καλλιεργούνται και τα προϊόντα τους καταλήγουν σε χωματερές. Όλες αυτές οι εκτάσεις θα μπορούσαν άνετα να αξιοποιηθούν με τα παραπάνω φυτά.

Οι ενεργειακές καλλιέργειες είναι φυτά που καλλιεργούνται για την παραγωγή υγρών, αερίων ή και στερεών καυσίμων. Χαρακτηριστικές είναι οι περιπτώσεις καλλιέργειας ζαχαροκάλαμου στη Βραζιλία, αραβόσιτου στις Η.Π.Α., ζαχαρότευτλων στη Γαλλία και ελαιοκράμβης σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες για την παραγωγή υγρών καυσίμων (Πιν. 9-1).

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

Πίνακας 9-1

Πηγή: Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε.)

Εκτός από τα παραπάνω τόσο στην Ευρώπη, όσο και παγκόσμια, εξετάζονται και δοκιμάζονται και πολλά άλλα φυτά, όπως το γλυκό σόργο (για παραγωγή αλκοόλης από τα στελέχη του), ο μίσχανθος (για παραγωγή ενέργειας, κατασκευή μοριοσανίδων και ίσως παρασκευή χαρτοπολτού), η αγριοαγκινάρα, το καλάμι (ενεργειακό φυτό, μοριοσανίδες και χαρτοπολτός) κ.ά. (Εικ. 9-4, 9-5, 9-6).

Εικόνα 9-4 Φυτεία καλαμιού στην κεντρική Ελλάδα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

Εικόνα 9-5
Φυτεία αγριαγκινάρας στην κεντρική Ελλάδα

Πηγή: Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑ.Π.Ε.)

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

Εικόνα 9-6
Φυτεία μίσχανθου στην κεντρική Ελλάδα

Πηγή: Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ.)

Επειδή η αξιοποίηση της βιομάζας αντιμετωπίζει σε πρακτικό επίπεδο τα μειονεκτήματα της μεγάλης διασποράς, του μεγάλου όγκου και των δυσχερειών συλλογής, μεταποίησης, μεταφοράς και αποθήκευσης, επιβάλλεται κατά κανόνα η αξιοποίησή της να γίνεται κοντά στον τόπο παραγωγής. Έτσι, η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολύ εύκολα για:

• θέρμανση θερμοκηπίων,
• θέρμανση κτηνοτροφικών μονάδων,
• ξήρανση γεωργικών προϊόντων,
• κάλυψη αναγκών θερμότητας, ψύξης και ηλεκτρισμού, σε γεωργικές ή άλλες βιομηχανίες που βρίσκονται κοντά σε πηγές παραγωγής βιομάζας,
• παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στους τόπους παραγωγής της βιομάζας για κάλυψη τοπικών αναγκών ή για τροφοδοσία του εθνικού ηλεκτρικού δικτύου και
• κάλυψη αναγκών τηλεθέρμανσης και τηλεψύξης χωριών και πόλεων, που βρίσκονται κοντά σε τόπους παραγωγής βιομάζας.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

9.6.2 Πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Τα κύρια πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι τα εξής:

α) Είναι πηγές ενέργειας πρακτικά ανεξάντλητες και συμβάλλουν στη μείωση της εξάρτησης από τους συμβατικούς ενεργειακούς πόρους που εξαντλούνται.

β) Είναι εγχώριες πηγές ενέργειας και συνεισφέρουν στην ενίσχυση της ενεργειακής ανεξαρτητοποίησης και της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού σε εθνικό επίπεδο.

γ) Οδηγούν στην αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος, αφού είναι γεωγραφικά διάσπαρτες. Δίνουν έτσι τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο.

δ) Προσφέρουν τη δυνατότητα ορθολογικής αξιοποίησης των ενεργειακών πόρων και καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα των αναγκών των χρηστών (π.χ. ηλιακή ενέργεια για θερμότητα χαμηλών θερμοκρασιών, αιολική ενέργεια για ηλεκτροπαραγωγή).

ε) Έχουν συνήθως χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις της διεθνούς οικονομίας και από τις τιμές των συμβατικών καυσίμων.

στ) Οι επενδύσεις των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι "εντάσεως εργασίας", δημιουργώντας πολλές θέσεις εργασίας σε τοπικό επίπεδο.

ζ) Μπορούν να αποτελέσουν πυρήνα για την αναζωογόνηση οικονομικά και κοινωνικά υποβαθμισμένων περιοχών και πόλο τοπικής ανάπτυξης, με την προώθηση ανάλογων επενδύσεων (π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες με τη χρήση γεωθερμικής ενέργειας).

η) Οι εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης των ανανεώσιμων πηγών έχουν σχεδιασθεί για να καλύπτουν τις ανάγκες των χρηστών και σε μικρή και σε μεγάλη κλίμακα εφαρμογών, έχουν μικρή διάρκεια κατασκευής και επιτρέπουν έτσι τη γρήγορη ανταπόκριση της προσφοράς προς τη ζήτηση ενέργειας.

θ) Είναι φιλικές προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο και η αξιοποίηση τους είναι γενικά αποδεκτή από το κοινό.

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ