Αξιολόγηση Ενεργειακών Επενδύσεων Στην Ελλάδα Η περίπτωση των Φωτοβολταϊκών Εγκαταστάσεων στα Κύθηρα
Πτυχιακή Εργασία
Πανεπιστήμιο Αιγαίου Τμήμα Περιβάλλοντος
Γιάννης Καλλίγερος
Νοέμβριος 2008
Αξιολόγηση Ενεργειακών Επενδύσεων Στην Ελλάδα Η περίπτωση των Φωτοβολταϊκών Εγκαταστάσεων στα Κύθηρα
Πτυχιακή Εργασία χ
Πανεπιστήμιο Αιγαίου Τμήμα Περιβάλλοντος
Γιάννης Καλλίγερος
Νοέμβριος 2008
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Ευχαριστώ ιδιαίτερα τον Καθηγητή κ. Δία Χαραλαμπόπουλο και τον Διδάσκοντα κ.
Πολατίδη Ηρακλή του τμήματος Περιβάλλοντος που με βοήθησαν στην ολοκλήρωση της συγγραφής της πτυχιακής μου εργασίας. Επίσης ευχαριστώ τον κ. Στασινάκη Αθανάσιο Λέκτορα για την συμμετοχή του στην τριμελή επιτροπή.
Ακόμα θέλω να ευχαριστήσω τους γονείς μου για την υπομονή τους, το Βαγγέλη Βόζιο για την απαράμιλλη φιλοξενία του, τον μετεωρολόγο Κώστα Σκούτα για τα πολύτιμα μετεωρολογικά δεδομένα που μου προσέφερε, την Καψούρου Κατερίνα για την βοήθειά της στο εικαστικό κομμάτι της πτυχιακής και όλους τους συγγενείς και φίλους.
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1
1.1. Στόχος εργασίας 1
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ 4
2.1. Ενέργεια, ενεργειακοί πόροι και ισοζύγια ενέργεια 4
2.1.1. Ενέργεια 4
2.1.2. Ενεργειακοί πόροι 5
2.1.2.1 Συμβατικοί ενεργειακοί πόροι 5 2.2.2.2 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) 7
2.1.3. Ενεργειακό ισοζύγιο 12
2.1.3.1. Το ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας 12 2.1.3.2 Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας 13
2.1.3.3 Παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας 14
2.1.3.4 Τελική ενεργειακή κατανάλωση 14
2.2. Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας στο ευρωπαϊκό και ελληνικό δίκαιο 16
2.1.1 Η ευρωπαϊκή νομοθεσία για τις ΑΠΕ 16
2.2.2 Η ελληνική νομοθεσία για τις ΑΠΕ 19
2.2.2.1. Ο νόμος 3468/2006 20
2.2.2.2. ΡΑΕ, ΚΑΠΕ, ΥΠΑΝ- «Ανταγωνιστικότητα» 22 2.2.3 Νομοθετικές διατάξεις για τους Φ/Β σταθμούς 25 2.2.3.1. Αδειοδοτήσεις και απαιτούμενοι χρόνοι 26 2.2.3.2. Επιδοτήσεις από τον Επενδυτικό και Αναπτυξιακό νόμο 27
2.3. Τα Φωτοβολταϊκά συστήματα –Γενικά 27
2.3.1. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο 28
2.3.2. Ιστορική αναδρομή και εξέλιξη των Φ/Β στοιχείων 30
2.3.3. Η Φωτοβολταϊκή ενέργεια 30
2.3.4. Τύποι Φ/Β στοιχείων –Αποδόσεις 31
2.3.5. Ελληνικές κατασκευαστικές εταιρείες Φ/Β στοιχείων 32
2.3.6. Το μέλλον της Φ/Β τεχνολογίας 33
2.4. Το λογισμικό RETScreen 34
2.4.1. Παραδείγματα χρήσης RETScreen 36
2.5. Το λογισμικό PVSYST 37
2.5.1. Παραδείγματα χρήσης PVSYSΤ 37
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΜΕΘΟΔΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΔΕΔΟΜΕΝΑ 40
3.1. Εισαγωγή 40
3.1.1. Ενεργειακό Σύστημα Κυθήρων
3.1.2. Αρχικές Υποθέσεις Σεναρίων 41
3.2. Ηλιακή ενέργεια και η μετατροπή της σε ηλεκτρική 42
3.2.1. Μετεωρολογικά Δεδομένα 42
3.2.1.1 Συλλογή Μετεωρολογικών δεδομένων 42
3.2.1.2 Μεθοδολογία Συλλογής Δεδομένων – Ανάλυση 43
3.2.2. Υπολογισμός της ολικής ηλιακής ακτινοβολίας 44
3.2.3. Υπολογισμός Βέλτιστης Κλίσης Φ/Β πανέλων - Ηλιακή 47 ακτινοβολία σε κεκλιμένο επίπεδο
3.3. Υπολογισμός αποδιδόμενης ενέργειας και απαιτούμενης επιφάνειας 49
3.3.1. Υπολογισμός αποδιδόμενης ενέργειας μέσω των υπολογιστικών εργαλείων
RETScreen και PVSYST 50
3.3.2. Υπολογισμός Απαιτούμενης Επιφάνειας για τις Φωτοβολταϊκές
Εγκαταστάσεις 51
3.4. Περιβαλλοντικά οφέλη 56
3.5. Χρηματοοικονομική Αξιολόγηση της Επένδυσης 59
3.5.1 Οικονομικά στοιχεία της Επένδυσης 61
3.5.1.1. Έξοδα - Αρχικό Κεφάλαιο της Εγκατάστασης /
Προϋπολογισμός Έργων / Σεναρίων 61
3.5.1.2. Έσοδα 62.
3.5.1.3. Επιχορήγηση 62
3.5.1.4. Φόροι 62
3.5.1.5. Διάρκεια Έργου (Project life) 63
3.5.1.6. Δανειοδότηση 63
3.5.2 Οικονομική αξιολόγηση των σεναρίων 63
3.5.2.1. Σενάριο 1ο - Σταθμός εγκατάστασης Φ/Β συστήματος 20ΚW 65 3.5.2.2. Σενάριο 2ο - Σταθμός εγκατάστασης Φ/Β συστήματος 100KW 67 3.5.2.3. Σενάριο 3ο - Σταθμός εγκατάστασης Φ/Β συστήματος 1MW 69
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ 72
4.1. Συνοπτική Παρουσίαση Αποτελεσμάτων – Σχολιασμός 72
4.2. Συγκριτική αξιολόγηση RETScreen και PVSYST 74
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 77
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΙΝΑΚΩΝ
Πίνακας 2.1. Τεχνολογίες ΑΠΕ και οι αντίστοιχες εφαρμογές τους 11
Πίνακας 2.2. Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας (10^6 ΤΙΠ) 13
Πίνακας 2.3. Εγχώρια παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας (10^6 ΤΙΠ) 14 Πίνακας 2.4. Τελική ενεργειακή κατανάλωση κατά τομέα και κατά καύσιμο 15 Πίνακας 2.5. Ποσοστιαία συμμετοχή καυσίμων στην τελική κατανάλωση ενέργειας εκάστου τομέα 15 Πίνακας 2.6. Τιμολόγηση παραγόμενης ενέργειας από κάθε τύπο ΑΠΕ και ΣΥΘΗΑ 26 Πίνακας 2.7. Συγκεντρωτικός πίνακας πλεονεκτημάτων-μειονεκτημάτων Φ/Β στοιχείων 31 Πίνακας 2.8. Οι πιο διαδεδομένοι τύποι Φ/Β με τις αντίστοιχες αποδόσεις τους 32
Πίνακας 3.1. Στοιχεία Μετεωρολογικού Σταθμού Κυθήρων της ΕΜΥ 42
Πίνακας 3.2. Συνοπτική παρουσίαση δεδομένων θερμοκρασίας 43
Πίνακας 3.3. Συνοπτική παρουσίαση δεδομένων Ηλιοφάνειας 43
Πίνακας 3.4. Συνοπτική παρουσίαση δεδομένων Ηο, a, b, n, N, και Η 46
Πίνακας 3.5. Ηλιακή ακτινοβολία σε ΚWh/m² ανά ημέρα και ανά μήνα 46
Πίνακας 3.6. Μέγιστη αποδιδόμενη ενέργεια στην βέλτιστη κλίση όπως υπολογίζεται από RETScreen και PVSYST 48 Πίνακας 3.7. Στοιχεία Φ/B πάνελ και μετατροπέα (inverter) 49
Πίνακας 3.8. Η ενέργεια που παράγεται από κάθε Φ/B σταθμό όπως υπολογίζεται από τα υπολογιστικά εργαλεία RETScreen και PVSYST. 50
Πίνακας 3.9. Μείωση CO2 για κάθε έτος λειτουργίας ενός Φ/B συστήματος 57
Πίνακας 3.10. Προϋπολογισμός Φ/Β εγκαταστάσεων 20KWp, 100KWp, και 1MWp 62
Πίνακας 3.11. Επιτόκια καταθέσεων και δανεισμού 63
Πίνακας 3.12. Γενικά στοιχεία της επένδυσης 65
Πίνακας 3.13. Ταμειακές ροές της επένδυσης 65
Πίνακας 3.14. Οι δείκτες PP (payback period) και NPV για διαφορετικούς discount rate 66 Πίνακας 3.15. Γενικά στοιχεία της επένδυσης 67
Πίνακας 3.16. Ταμειακές ροές της επένδυσης 67
Πίνακας 3.17. Οι δείκτες PP (payback period) και NPV για διαφορετικούς discount rate 68 Πίνακας 3.18. Γενικά στοιχεία της επένδυσης 69
Πίνακας 3.19. Ταμειακές ροές της επένδυσης 69
Πίνακας 3.20. Οι δείκτες PP (payback period) και NPV για διαφορετικούς discount rate 70 Πίνακας 4.1. Σύγκριση δεδομένων ηλιακής ακτινοβολίας 72 Πίνακας 4.2. Ενεργειακή και Περιβαλλοντική απόδοση κάθε συστήματος 73 Πίνακας 4.3. Οικονομική απόδοση κάθε Φ/Β Εγκατάστασης – Επένδυσης 74 Πίνακας 4.4 : Συγκριτικός Πίνακας RETScreen και PVSYST 75
ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ
Σχήμα 2.1. Παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση ανά τύπο ενεργειακού πόρου για τα έτη
2001, 2010, 2020, 2025 5
Σχήμα 2.2. Κατανάλωση Τελικής Ενέργειας- κατανομή ανά τομέα και ενεργειακή μορφή 16
Σχήμα 2.3. Απεικόνιση του Φ/Β κυττάρου, μονάδας, συστοιχίας 27
Σχήμα 2.4. Εσωτερική απεικόνιση ενός Φ/Β κυττάρου 29
Σχήμα 2.5. Εκτιμώμενη εξέλιξη των τιμών κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Φ/Β συναρτήσει των συμβατικών μεθόδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 33
Σχήμα 2.6. Κεντρικής (centralized) και κατανεμημένης (distributed) ισχύος 35 Εγκαταστάσεις
Σχήμα 3.1. Διάγραμμα – Σκελετός 3ουκεφαλαίου 41
Σχήμα 3.2. Ενέργεια στο κεκλιμένο επίπεδο όπως υπολογίζεται από RETScreen και 47 PVSYST
Σχήμα 3.3. Σε σχηματική αναπαράσταση η ροή της ενέργειας. Ηλιακή ενέργεια →Συνεχές ρεύμα → Εναλλασσόμενο ρεύμα→Δίκτυο . 49
Σχήμα 3.4. Πλάγια όψη φωτοβολταϊκών συστοιχιών 51
Σχήμα 3.5. Γραφική παράσταση του λόγου r συναρτήσει του γεωγραφικού πλάτους. Οι συνεχείς καμπύλες αντιστοιχούν στο ποσοστό μη αξιοποιήσιμης ενέργειας σε σχέση με τη διαθέσιμη λόγω σκίασης 5%, ενώ οι διακεκομμένες στο ποσοστό
10%. 52
Σχήμα 3.6. Διάταξη Φ/Β συστοιχίας 20 ΚWp 53
Σχήμα 3.7. Διάταξη Φ/Β συστοιχίας 100 ΚWp 54
Σχήμα 3.8. Διάταξη Φ/Β συστοιχίας 100 ΚWp 55
Σχήμα 3.9. Μείωση εκπομπών CO2 που θα αποφέρει κάθε πιθανή Φ/Β εγκατάσταση
(20 ΚWp, 100 KWp και 1MWp) ανά έτος. 57 Σχήμα 3.10. Μείωση εκπομπών CO2 που θα αποφέρει κάθε πιθανή Φ/Β εγκατάσταση (20 ΚWp, 100KWp και 1MWp) στην 20ετία. 58
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Μία από τις βάσεις του σύγχρονου πολιτισμού είναι η παραγωγή και κατανάλωση ενέργειας. Η παραγωγή ενέργειας βασίζεται κατά κύριο λόγο, σε παγκόσμια κλίμακα, στα ρυπογόνα, εξαντλούμενα και ολοένα ακριβότερα ορυκτά καύσιμα. Σε αντίθεση με τα παραπάνω έρχονται οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), όπως η ηλιακή. Η ηλιακή ενέργεια έχει διαπιστευμένο πλούσιο δυναμικό στη χώρα μας και ένας βασικός τρόπος αξιοποίησής της είναι με τα φωτοβολταϊκά (Φ/Β) στοιχεία που την μετατρέπουν άμεσα σε ηλεκτρική. Τα Φ/Β στοιχεία παρουσιάζουν ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη τα τελευταία χρόνια, με αποτέλεσμα να θεωρούνται από τα βασικά ‘συστατικά’ των ενεργειακών συστημάτων του μέλλοντος.
Στόχος της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η εκτίμηση της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή των Κυθήρων και η ενεργειακή, οικονομική και περιβαλλοντική αποτίμηση τριών (3) εναλλακτικών σεναρίων εγκατάστασης Φ/Β συστημάτων.
Η εργασία απαρτίζεται από πέντε κεφάλαια.
Το Κεφάλαιο 1 είναι η εισαγωγή. Το Κεφάλαιο 2 περιέχει τη βιβλιογραφική έρευνα. Αρχικά παρουσιάζονται οι συμβατικοί και οι ανανεώσιμοι ενεργειακοί πόροι και η συμμετοχή τους στο ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας τις τελευταίες δεκαετίες. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η ελληνική και ευρωπαϊκή ισχύουσα νομοθεσίας για τις ΑΠΕ και για τα Φ/Β συστήματα ειδικότερα, ενώ παράλληλα επιχειρείται εμβάθυνση στην Φ/Β ενέργεια και την τεχνολογία που την περιβάλλει. Η βιβλιογραφική έρευνα κλείνει με την παρουσίαση των δύο λογισμικών (software) PVSYST (University of Geneva /Switzerland, Center for the study of Energy Problems) και RETScreen (Minister of Natural Resources Canada) που χρησιμοποιούνται στην εργασία ως υπολογιστικά εργαλεία.
Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται τα μετεωρολογικά δεδομένα από τον σταθμό της ΕΜΥ στα Κύθηρα, όπου αφορούν ώρες ηλιοφάνειας και τιμές θερμοκρασίας και εξάγεται μέσω αυτών η ολική ηλιακή ακτινοβολία σε ημερήσια και μηνιαία βάση για την περιοχή.
Ακολούθως αναπτύσσονται τρία (3) σενάρια – περιπτώσεις μελέτης 20, 100 και 1000 KW Φ/Β. Με την βοήθεια των λογισμικών PVSYST και RETScreen υπολογίζεται η βέλτιστη κλίση των Φ/Β πλαισίων για το γεωγραφικό πλάτος των Κυθήρων και η παραγόμενη ενέργεια από κάθε Φ/Β σύστημα ανά έτος. Στη συνέχεια γίνεται αποτίμηση του περιβαλλοντικού οφέλους των Φ/Β εγκαταστάσεων ως συνάρτηση της μείωσης της ποσότητας CO2 που δεν εκλύεται στο περιβάλλον. Τέλος, εξετάζεται η οικονομική βιωσιμότητα των σχετικών επενδύσεων. Γίνεται ανάλυση των οικονομικών στοιχείων της κάθε επένδυσης /εγκατάστασης, και υπολογίζονται οι ταμειακές ροές για την 20ετία και οι κοινά αποδεκτοί οικονομικοί δείκτες PP, NPV και IRR.
Στο Κεφάλαιο 4 σχολιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα της μελέτης και επιτελείται σύγκριση μεταξύ των δύο λογισμικών εργαλείων, PVSYST και RETScreen. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της πτυχιακής.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ
2.1. Ενέργεια, ενεργειακοί πόροι και ισοζύγια ενέργειας 2.1.1 Ενέργεια
Η έννοια της ενέργειας είναι ίσως η βασικότερη σε ολόκληρη την φυσική επιστήμη. Ο συνδυασμός ενέργειας και ύλης αποτελεί το Σύμπαν : η ύλη είναι η ουσία και η ενέργεια είναι η κινητήρια δύναμη της ουσίας. Την έννοια της ύλης είναι εύκολο να την συλλάβουμε, επειδή η ύλη έχει μάζα, κατέχει χώρο και μπορούμε να την δούμε, να την μυρίσουμε, να την αισθανθούμε. Αντίθετα η έννοια της ενέργειας είναι μάλλον αφηρημένη και δεν γίνεται αντιληπτή με τα αισθητήρια όργανά μας ενώ εμφανίζεται μόνο όταν μεταβάλλεται [Paul G.
Hewitt, 1992]
H ενέργεια είναι ένα από τα δομικά στοιχεία της σύγχρονης κοινωνίας και είναι απαραίτητη για να δημιουργηθούν: α) αγαθά από φυσικούς πόρους β) υπηρεσίες. Η συνολική ποσότητα ενέργειας στο σύμπαν παραμένει σταθερή, δεν δημιουργείται, ούτε καταστρέφεται, απλά μετατρέπεται η επαναδιανέμεται από την μία μορφή στην άλλη. Οι μορφές της ενέργειας είναι: χημική, πυρηνική, μηχανική, θερμική, ηλιακή, ηλεκτρική.
Η ενέργεια διεισδύει σε όλους τους τομείς της κοινωνίας (οικονομικός, εργασιακός, διεθνών σχέσεων) όπως επίσης και στην προσωπική ζωή καθενός (στέγαση, μαγείρεμα, μεταφορές, αναψυχή). Η αυξανόμενη χρήση ενεργειακών πόρων βελτιώνει την ποιότητα ζωής των ανθρώπων γιατί δημιουργεί αγαθά και υπηρεσίες που στο παρελθόν ήταν αδύνατο να παραχθούν.
Η πρόσβαση σε ενεργειακούς πόρους είναι ένα από τα αναγκαία στοιχεία για ανάπτυξη, μεγέθυνση και περαιτέρω βιομηχανοποίηση για ένα κράτος. Περισσότερο από το 40% της παγκόσμιας ενέργειας προέρχεται από αργό πετρέλαιο που εισάγεται από κράτη του Περσικού Κόλπου, όπου εκεί βρίσκονται και περισσότερο από τα 2/3 των παγκόσμιων αποθεμάτων αργού πετρελαίου. Τα κράτη αυτά κατά κανόνα βρίσκονται κάτω από ασταθές πολιτικό κλίμα που έχει άμεσο αντίκτυπο στην παγκόσμια παραγωγή ενέργειας άρα και στην παγκόσμια οικονομία [Roger A. Hinrichs, 1992].
Πλησιάζοντας όμως στο τέλος της εποχής του πετρελαίου- σύμφωνα με τις πιο πρόσφατες έρευνες τα αποθέματα διαρκούν για τα επόμενα περίπου 40 χρόνια- η ανθρωπότητα μετατοπίζει το ενδιαφέρον της από τις παραδοσιακές «βρώμικες» μορφές παραγωγής ενέργειας σε ήπιες μορφές «καθαρής» ενέργειας.
2.1.2. Ενεργειακοί πόροι
Η ενέργεια που εισέρχεται στο σύστημα ονομάζεται πρωτογενής. Πρωτογενείς μορφές ενέργειας είναι το κάρβουνο /στερεά καύσιμα, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, η πυρηνική ενέργεια, η υδροηλεκτρική ενέργεια και οι Α.Π.Ε
Σχήμα 2.1: Παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση ανά τύπο ενεργειακού πόρου για τα έτη 2001, 2010, 2020, 2025
2.1.2.1 Συμβατικοί ενεργειακοί πόροι
Συμβατικές μορφές εννοούμε την ενέργεια που παράγεται από την καύση των ορυκτών καυσίμων όπως πετρέλαιο, φυσικό αέριο, κάρβουνο και την πυρηνική ενέργεια.
Γαιάνθρακες (κάρβουνο) : το κάρβουνο συμβάλλει κατά κύριο λόγο στην παραγωγή ηλεκτρισμού, χάλυβα, και τσιμέντου, και στην θέρμανση βιομηχανικών διεργασιών. Το κάρβουνο είναι το πλέον άφθονο καύσιμο και προέρχεται από απολιθώματα(fossil fuel). Tα αποθέματα του υπερβαίνουν το 1 τρισεκατομμύριο τόνους ποσότητα που είναι αρκετή να διαρκέσει περισσότερο από 200 χρόνια με τους σημερινούς ρυθμούς κατανάλωσης. Η κατάταξη των γαιανθράκων καθορίζεται από την θερμογόνο δύναμη σε συνδυασμό με την χημική ανάλυση της οργανικής ύλης. Γαιάνθρακες με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα θεωρούνται καλοί (υψηλή θερμογόνος δύναμη, χαμηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο και οξυγόνο), ενώ αυτοί με χαμηλότεροι περιεκτικότητα σε άνθρακα θεωρούνται υποδεέστεροι (χαμηλή θερμογόνος δύναμη, υψηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο και οξυγόνο). Ανάλογα με το βαθμό ανθρακοποίησης διακρίνονται οι διαφορετικές κατηγορίες κάρβουνα : τύρφη, λιγνίτης, υποπισσούχοι γαιάνθρακες, πισσούχοι γαιάνθρακες και ανθρακίτης.
Πετρέλαιο : To αργό πετρέλαιο (η μαζούτ) είναι ένα σύνθετο μείγμα αποτελούμενο κυρίως από υδρογονάνθρακες, ενώ περιέχει επίσης ενώσεις του οξυγόνου, του αζώτου του θείου. Η χρήση του επεκτάθηκε μετά το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, με την διάθεση σε πολύ μικρό κόστος, των αποθεμάτων της Μέσης Ανατολής. Ακόμα και σήμερα η περιοχή της Μ. Ανατολής φαίνεται να διαθέτει τα μεγαλύτερα αποθέματα πετρελαίου στον κόσμο. Σε αντίθεση με το κάρβουνο που χρειάζεται μικτή επεξεργασία και το φυσικό αέριο που δεν χρειάζεται καθόλου επεξεργασία , το αργό πετρέλαιο, όπως αντλείται από το έδαφος, αποτελείται από αρκετές εκατοντάδες ενώσεις που ποικίλουν από υγρά με πολύ χαμηλό σημείο βρασμού σε στερεά. Για να το χρησιμοποιήσουμε πρέπει να το ξεχωρίσουμε σε μια μικρή κατηγορία ενώσεων, και αυτό γίνεται στα διυλιστήρια, όπου η βασική διεργασία είναι η κλασματική απόσταξη. Η κλασματική απόσταξη είναι η επεξεργασία των προϊόντων βάσει των διαφορών στην πτητικότητα (όπως καθορίζεται από το σημείο βρασμού) και γίνεται μέσα στην στήλη κλασματικής απόσταξης.
Φυσικό αέριο : To φυσικό αέριο είναι μίγμα υδρογονανθράκων σε αέρια κατάσταση αποτελείται κυρίως από μεθάνιο Κι σε πολύ μικρότερη αναλογία από άλλα αέρια όπως αιθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, πεντάνιο. Μπορεί να περιέχει και άλλες προσμίξεις καυσίμων αέριων (υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο ή και αμμωνία σε ίχνη) ενώ συνήθως περιέχει και αδρανείς προσμίξεις όπως άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα καθώς και ίχνη αδρανών αερίων. Οι αναλογίες των συστατικών διαφέρουν ανάλογα με την προέλευσή του.
Καθοριστικός παράγοντας για τη σύσταση του είναι εάν προέρχεται από αμιγή κοιτάσματα φυσικού αερίου ή παράγεται ως “συνοδό αέριο” κοιτασμάτων πετρελαίου. Δεν πρέπει να συγχέεται με το υγραέριο (προπάνιο, βουτάνιο ή μείγμα ) που είναι παράγωγο καύσιμο από τα διυλιστήρια.
Πυρηνική ενέργεια : Η πυρηνική ενέργεια έχει χρησιμοποιηθεί από την δεκαετία του 1950 για παραγωγή ηλεκτρισμού και υπάρχουν χώρες όπως η Γαλλία, η Ιαπωνία, το Βέλγιο, που στηρίζουν το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτροπαραγωγής τους σε αυτήν, παρ’ όλο που άλλες χώρες όπως η Γερμανία και η Σουηδία έχουν πάρει απόφαση να σταματήσουν σταδιακά την λειτουργία των πυρηνικών σταθμών και να παράγουν ηλεκτρισμό από άλλες πηγές. Οι πυρηνικοί σταθμοί ισχύος διακρίνονται α) ανάλογα με το υλικό (ουράνιο-238, θώριο-232), β) ανάλογα με τη μέση κινητική ενέργεια των νετρονίων που προκαλούν την διάσπαση, γ) ανάλογα με την γεωμετρία του πυρήνα και την σύστασή του διακρίνονται σε ομογενείς και ετερογενείς, δ) ανάλογα με τον τύπο του ψυκτικού υγρού που χρησιμοποιείται για την μεταφορά της θερμότητας από τον πυρήνα.
2.1.2.2 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ)
Χρησιμοποιώντας τον όρο Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) εννοούνται: «Οι μη ορυκτές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η αιολική ενέργεια, η ηλιακή ενέργεια, η ενέργεια κυμάτων, η παλιρροϊκή ενέργεια, η βιομάζα, τα αέρια που εκλύονται από χώρους υγειονομικής ταφής και από εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού, τα βιοκαύσιμα, η γεωθερμική ενέργεια, η υδραυλική ενέργεια που αξιοποιείται από μικρούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς» (Εφημερίδα της Κυβερνήσεως 2006). Αξίζει εδώ να μνημονευθεί και ένας ορισμός που δίνεται για τις ήπιες μορφές ενέργειας. Έννοια η οποία είναι ταυτόσημη με αυτή των ΑΠΕ, καθώς ήπιες μορφές ενέργειας ονομάζονται εκείνες που αξιοποιούν ενεργειακούς πόρους ανανεώσιμους, με φυσικό τρόπο σε βραχύ σχετικά χρονικό διάστημα, έτσι ώστε να θεωρούνται ανεξάντλητες [Αλάσης 2005]. Προκειμένου να γίνει πιο κατανοητή η έννοια των ανανεώσιμων ή ήπιων μορφών ενέργειας, θα ακολουθήσει μια συνοπτική περιγραφή των πιο διαδεδομένων μορφών που χρησιμοποιούνται σήμερα.
- Αιολική Ενέργεια: η κινητική ενέργεια που παράγεται από τη δύναμη του ανέμου και μετατρέπεται σε απολήψιμη μηχανική ενέργεια ή /και σε ηλεκτρική ενέργεια (http://www.hellasres.gr). Τα σύγχρονα συστήματα εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας αφορούν σχεδόν αποκλειστικά μηχανές που μετατρέπουν την ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική και ονομάζονται ανεμογεννήτριες (Α/Γ). Η σημαντικότερη οικονομική εφαρμογή των Α/Γ είναι η σύνδεση τους στο δίκτυο μιας χώρας, για την απόδοση σε αυτό της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Στην περίπτωση αυτή μιλάμε για την εγκατάσταση ενός αιολικού πάρκου, δηλαδή μια συστοιχία πολλών Α/Γ. Από την άλλη όμως όταν οι ενεργειακές απαιτήσεις είναι μικρότερες όπως σε απομονωμένες αγροτικές ή εξοχικές κατοικίες, σταθμούς τηλεπικοινωνίας σε βουνά, φυλάκια ένοπλων δυνάμεων, ορειβατικά καταφύγια κ.λ.π. χρησιμοποιούνται μικρές Α/Γ σε συνδυασμό συνήθως με συστοιχίες συσσωρευτών για την αποθήκευση της παραγόμενης ενέργειας. Στις περισσότερες εφαρμογές η εγκατάσταση συνοδεύεται από ντηζελογεννήτρια, η οποία εξασφαλίζει την αδιάλειπτη παροχή ρεύματος [ΚΑΠΕ 2006α].
- Υδραυλική Ενέργεια: αξιοποιεί τις υδατοπτώσεις, με στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και το μετασχηματισμό της σε απολήψιμη μηχανική ενέργεια (http://www.hellasres.gr). Σήμερα η υδροηλεκτρική είναι η σημαντικότερη και η πιο ώριμη εφαρμογή ανανεώσιμης ενέργειας, με περίπου 700.000 MW εγκατεστημένης ισχύος, τα οποία παρήγαγαν το 2004 πάνω από το 16% της ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως. Αξίζει να
σημειωθεί εδώ ότι μιλάμε μόνο για τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά Συστήματα (ΜΥΗΣ) εφόσον τα μεγάλης κλίμακας εν γένει δεν θεωρούνται ως συστήματα αξιοποίησης των ΑΠΕ καθώς υπάρχει η αντίληψη ότι τα μεγάλα φράγματα δημιουργούν διάφορα περιβαλλοντικά προβλήματα. Σε αντίθεση με κάποιες άλλες από τις τεχνολογίες ΑΠΕ, τα ΜΥΗΣ μπορούν γενικά να παράγουν ένα ποσό ηλεκτρισμού σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή ανάλογα με τη ζήτηση. Βλέπουμε ότι η κύρια χρήση της υδραυλικής ενέργειας είναι για τη παραγωγή ηλεκτρισμού στα διάφορα κτίρια αλλά και σε ποικίλες άλλες δραστηριότητες [ΚΑΠΕ 2006α].
- Βιομάζα: είναι αποτέλεσμα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, που μετασχηματίζει την ηλιακή ενέργεια με μία σειρά διεργασιών των φυτικών οργανισμών χερσαίας ή υδρόβιας προέλευσης (http://www.hellasres.gr). Γενικά, ως βιομάζα ορίζεται η ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση.
Σήμερα, η κύρια χρήση της βιομάζας εστιάζεται στη παραγωγή θερμικής ενέργειας [ICAP / Δήλος 2000]. Η βιομάζα στη χώρα μας χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή, κατά τον παραδοσιακό τρόπο, θερμότητας στον οικιακό τομέα (μαγειρική, θέρμανση), για τη θέρμανση θερμοκηπίων, σε ελαιουργία, καθώς και, με τη χρήση πιο εξελιγμένων τεχνολογιών, στη βιομηχανία (εκκοκκιστήρια βαμβακιού, παραγωγή προϊόντων ξυλείας, ασβεστοκάμινοι κ.α) σε περιορισμένη όμως κλίμακα [ΚΑΠΕ 2006α].
Η βιομάζα μπορεί να αξιοποιηθεί για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών (παραγωγή θερμότητας, ψύξης, ηλεκτρισμού κλπ) είτε με απευθείας καύση, είτε με μετατροπή της σε αέρια, υγρά ή/ και καύσιμα μέσω θερμοχημικών ή βιομηχανικών διεργασιών. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η διαδικασία της συμπαραγωγής. Με τη συμπαραγωγή, όπως ονομάζεται η συνδυασμένη παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας από την ίδια ενεργειακή πηγή, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας που θα χάνονταν στο περιβάλλον, εάν χρησιμοποιούσαμε συμβατικούς τρόπους παραγωγής, ανακτάται και χρησιμοποιείται επωφελώς [ΚΑΠΕ 2006α].
Επίσης η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τηλεθέρμανση των κατοικιών.
Τηλεθέρμανση ονομάζεται η εξασφάλιση ζεστού νερού τόσο για την θέρμανση των χώρων, όσο και για την απευθείας χρήση του σε ένα σύνολο κτιρίων, ένα οικισμό, ένα χωριό ή μια πόλη από ένα κεντρικό σταθμό παραγωγή θερμότητας. Ακόμη κάποιες από τις χρήσεις της είναι: η αξιοποίηση της σε μονάδες παραγωγής θερμότητας για την θέρμανση θερμοκηπίων, παραγωγή υγρών καυσίμων με τη βιοχημική της μετατροπή, παραγωγή καυσίμων με θερμοχημική της μετατροπή, ως βιοαέριο το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού [ΚΑΠΕ 2006α].
- Ηλιακή Ενέργεια: αξιοποιείται μέσω τεχνολογιών που εκμεταλλεύονται και τη θερμότητα και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα του ήλιου (http://www.hellasres.gr). Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, διακρίνονται σε:
• Ενεργητικά Ηλιακά Συστήματα: μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα (http://www.hellasres.gr). Τα στοιχεία αυτά συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια τη μεταφέρουν σε νερό, αέρα ή κάποιο άλλο ρευστό, υπό μορφή θερμότητας. Γι’ αυτό το σκοπό γίνεται η χρήση διάφορων μηχανικών μέσων.
Η πιο διαδεδομένη εφαρμογή τους είναι η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Χρησιμοποιούνται όμως ακόμα για τη θέρμανση και ψύξη χώρων, αλλά και για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος η οποία επιτυγχάνεται σε συνδυασμό με κάποιο ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος και με τη βοήθεια ειδικών τύπων θερμικών ηλιακών συστημάτων. Ένα τυπικό σύστημα παραγωγής ζεστού νερού αποτελείται από τους ηλιακούς συλλέκτες, ένα δοχείο αποθήκευσης της πλεονάζουσας θερμότητας γνωστό και ως δεξαμενή καθώς και τις απαραίτητες σωληνώσεις και συστήματα ελέγχου.
Στην Ελλάδα η κύρια χρήση των συστημάτων αυτών εστιάζεται στην χρήση των ηλιακών θερμοσιφώνων για τη κάλυψη της ανάγκης ζεστού νερού στα σπίτια.
Υπολογίζεται ότι υπάρχουν αυτή τη στιγμή 600.000 ελληνικές οικογένειες που έχουν εγκατεστημένα τέτοια συστήματα [ΚΑΠΕ 2006α].
• Παθητικά Ηλιακά και Υβριδικά Συστήματα: αφορούν κατάλληλες αρχιτεκτονικές λύσεις και χρήση κατάλληλων δομικών υλικών που εφαρμόζονται στα κτίρια για τη μεγιστοποίηση της απ' ευθείας εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση των κτιρίων το χειμώνα, δροσισμό τους το καλοκαίρι ή το φυσικό φωτισμό τους [http://www.hellasres.gr]. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα σε αντίθεση με τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται την ηλιακή ακτινοβολία με
«παθητικό τρόπο». Δηλαδή, η λειτουργία τους δεν προϋποθέτει την εγκατάσταση κάποιων ηλεκτρικών ή μηχανολογικών συστημάτων και γενικότερα κινούμενων μερών. Στη κυριολεξία τα συστήματα αυτά λειτουργούν από μόνα τους, δηλαδή έχουν μια παθητική στάση και δεν χρειάζονται την ανθρώπινη παρέμβαση. Με τα παθητικά ηλιακά συστήματα επιτυγχάνεται σημαντική μείωση του ενεργειακού κόστους που αφορά στη θέρμανση των κτιρίων ενώ παράλληλα βελτιώνεται η θερμική άνεση των ενοίκων. Η θέρμανση των κτιρίων με παθητικά ηλιακά συστήματα βασίζεται: α) Στη συλλογή ηλιακής ενέργειας και στην μετατροπή της σε θερμική (κυρίως μέσα από υαλοπίνακες), β) Στην αποθήκευσης της θερμικής
ενέργειας (μέσα στον ίδιο το σκελετό του κτιρίου, στα δάπεδα στους τοίχους), γ) στη διατήρηση της θερμότητας στο κτίριο, δ) στη διανομή της θερμότητας (μέσα στους διαφορετικούς χώρους του κτιρίου). Η κάλυψη των αναγκών για τη θέρμανση και την ψύξη των κτιρίων με ηλιακά παθητικά συστήματα μπορεί να φθάσει έως και το 100%. Όμως για λόγους οικονομίας, ο σχεδιαστής στοχεύει συνήθως στην κάλυψη έως 50% - 70% των θερμικών ενεργειακών αναγκών του κτιρίου μέσω της εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας [ICAP / Δήλος 2000]. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι η χρήση και οι εφαρμογές αυτής της τεχνικής συνάδει με τις αρχές της Βιοκλιματικής Αρχιτεκτονικής η οποία και περιγράφηκε πιο αναλυτικά προηγουμένως.
• Φωτοβολταϊκά Ηλιακά Συστήματα: μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια άμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια [http://www.hellasres.gr]. Ένα τυπικό φωτοβολταϊκό σύστημα (Φ/Β) αποτελείται από το φωτοβολταϊκό πλαίσιο (ηλιακός συλλέκτης), το σύστημα αποθήκευσης της ενέργειας (για αυτόνομα συστήματα) και τα ηλεκτρονικά υποσυστήματα που διαχειρίζονται την ηλεκτρική ενέργεια που παράγουν τα φωτοβολταϊκά κύτταρα. Μια φωτοβολταϊκή συστοιχία αποτελείται από ένα ή περισσότερα ηλιακά ηλεκτρικά πλαίσια συνδεδεμένα μεταξύ τους. Η ονομαστική τους ισχύ είναι από 10W έως 200W και υπάρχουν τρεις εμπορικά διαθέσιμες τεχνολογίες. Από πλευράς σχεδιασμού και εγκατάστασης τα Φ/Β διακρίνονται σε αυτόνομα και διασυνδεδεμένα. Παραδείγματα αυτόνομων συστημάτων αποτελούν η ηλεκτροδότηση οικιών, τουριστικών μονάδων, μικρών οικισμών, η αφαλάτωση νερού, οι αγροτικές εφαρμογές (άντληση νερού, ιχθυοκαλλιέργειες κλπ.), οι τηλεπικοινωνίες, οι φάροι, τα μικρά Φ/Β συστήματα σε πόλεις (ηλεκτροδότηση τηλεφωνικών θαλάμων, παρκόμετρων, κα). Χαρακτηριστικό παράδειγμα των εφαρμογών Φ/Β στη χώρα μας είναι η εγκατάσταση κεντρικών και απομονωμένων (σε επίπεδο κατοικίας) Φ/Β σταθμών από τη ΔΕΗ σε κάποια νησιά για την ηλεκτροδότηση των τοπικών δημοτικών διαμερισμάτων (Κύθνος, Σίφνος, Γαύδος, Αρκοί, Κάτω Κουφονήσια [ICAP / Δήλος 2000].
- Γεωθερμική ενέργεια: 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 [http://www.hellasres.gr]. Η πιο διαδεδομένη χρήση των θερμών νερών της γεωθερμίας αυτή για θεραπευτικούς σκοπούς, ήταν γνωστή εδώ και χιλιάδες χρόνια σε όλο το κόσμο [Γεωργόπουλος, 2001]. Όμως η γεωθερμία είναι μια ήπια και ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή που μπορεί με τις σημερινές τεχνολογικές δυνατότητες να καλύψει ενεργειακές ανάγκες θέρμανσης αλλά και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια σε κάποιες περιπτώσεις. Στις
περιπτώσεις που τα γεωθερμικά ρευστά έχουν υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 150o C) η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση κατοικιών αλλά και στην ψύξη των κτιρίων (ΚΑΠΕ 2006β). Τέλος, οι πιο διαδεδομένες εφαρμογές αξιοποίησης της γεωθερμίας είναι για γεωργικές χρήσεις (θερμοκήπια, ξηραντήρια), για κτηνοτροφικές χρήσεις (θέρμανση ορνιθοτροφείων, βουστασίων κ.ά), για θέρμανση νερού ιχθυοκαλλιεργειών, στη γεωργική βιομηχανία (παστερίωση) και για αφαλάτωση νερού [ΚΑΠΕ 2006β].
Συνοψίζοντας, διαπιστώνουμε ότι οι καθαρές αυτές πηγές ενέργειας που προέρχονται από ανανεώσιμους πόρους, μπορεί να έχουν μια ποικιλία εφαρμογών και να καλύψουν ικανοποιητικά το σύνολο των αναγκών των ανθρώπινων κοινωνιών. Εδώ, βέβαια, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη σημασία στο τρόπο που αυτές θα χρησιμοποιηθούν αλλά και στην επιλογή της κατάλληλης εφαρμογής και τεχνικής η οποία θα εξαρτάται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κάθε περιοχής εφαρμογής αλλά και τα κλιματολογικά, τεχνικά, οικονομικά κ.ά δεδομένα.
Προκειμένου να έχουμε μια πληρέστερη εικόνα των εφαρμογών των ΑΠΕ, παρουσιάζονται συνοπτικά στο Πίνακα 2.1 οι κυριότερες μορφές των ΑΠΕ καθώς και οι διάφορες υπηρεσίες παροχής ενέργειας που μπορούν να προσφέρουν.
Πίνακας 2.1. Τεχνολογίες ΑΠΕ και οι αντίστοιχες εφαρμογές τους
(Πηγή: Ε.Κ.Π.Α.Α. 2003)
2.1.3 Ενεργειακό ισοζύγιο
Το γενικό ενεργειακό ισοζύγιο ουσιαστικά είναι ένας πίνακας με δυο συντεταγμένες. Οι στήλες απεικονίζουν τις διαφορετικές μορφές ενέργειας, ενώ οι γραμμές παρουσιάζουν, για την κάθε μορφή, τη ροή της ενέργειας από την παραγωγή στην τελική κατανάλωση. Η μονάδα που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των καταναλώσεων είναι οι Τόνοι Ισοδύναμου Πετρελαίου (ΤΙΠ). Για την μετατροπή σε ΤΙΠ χρησιμοποιείται η θερμογόνος αξία κάθε ενεργειακού προϊόντος [ICAP / Δήλος 2000].
Το ενεργειακό ισοζύγιο συνιστά ένα στατιστικό εργαλείο καταγραφής των ενεργειακών μεγεθών ενός συστήματος εντός ορισμένης χρονικής περιόδου. Με το εργαλείο αυτό επιτυγχάνεται η καταγραφή των ενεργειακών μεγεθών σε όλα τα στάδιαμετατροπής της ενέργειας από την πρωτογενή της μορφή μέχρι την ωφέλιμη χρήση της καθώς επίσης και η καταγραφή του τρόπου ισοσκελισμού των αναγκών με τις προμήθειες ενέργειας, ή της ζήτησης με την προσφοράενέργειας [Κάπρος 2006].
2.1.3.1 Το ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας
Ο ενεργειακός τομέας της Ελλάδας είναι στρατηγικής σημασίας για την οικονομική ανάπτυξη και την κοινωνική ευημερία της χώρας. Τα ενεργειακά προβλήματα της χώρας παρουσιάζουν πολλές ομοιότητες με τα γενικότερα ενεργειακά προβλήματα, έχουν όμως και σημαντικές ιδιαιτερότητες . Οι εγχώριοι πόροι, τους οποίους διαθέτει η χώρα, περιλαμβάνουν κυρίως λιγνίτες, υδροδυναμικό και άλλες ανανεώσιμες μορφές ενέργειας. Τα εκμεταλλεύσιμα κοιτάσματα πετρελαίου υπήρξαν μέχρι τώρα περιορισμένα. Το ισοζύγιο πρωτογενούς ενέργειας της Ελλάδας χαρακτηρίζεται, σύμφωνα με τα στοιχεία του 1999, από μεγάλη κατανάλωση πετρελαιοειδών , γεγονός που δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στο ισοζύγιο πληρωμών. Οι μεγάλες διακυμάνσεις των τιμών πετρελαίου και η αστάθεια της αγοράς πετρελαίου έχουν επιπτώσεις στον πληθωρισμό και στον ρυθμό οικονομικής ανάπτυξης.
Επίσης, καθιστά τον εφοδιασμό της χώρας σε ενέργεια επισφαλή, με συνέπειες τόσο για την οικονομία, όσο και για την εθνική ασφάλεια [Βλάχου, 2001]. Το σύνολο του κύκλου εργασιών των επιχειρήσεων του ενεργειακού τομέα θεωρείται αξιόλογο, δεδομένου ότι αναμένεται να ανέλθει για το 2001 στα 5 τρις δρχ. δηλαδή περίπου στο 12% του Ακαθάριστου Εθνικού Προϊόντος (ΑΕΠ), σύμφωνα με εκτιμήσεις [ICAP, 2001].
Οι ενεργειακές ανάγκες της χώρας αυξάνουν με ρυθμούς που ακολουθούν το ρυθμό αύξησης του ΑΕΠ καθώς και τις κλαδικές αναδιαρθρώσεις της οικονομίας. Μετά το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, η ανάπτυξη της χώρας στηρίχτηκε εν μέρει σε ενεργοβόρες βιομηχανίες, οι οποίες αξιοποιούσαν τον ενεργειακό πλούτο της χώρας. Από την άλλη πλευρά, ο τομέας των μεταφορών κατέληξε σήμερα να απορροφά μεγάλη ποσότητα ενέργειας, λόγω του
τρόπου ανάπτυξης του τις τελευταίες δεκαετίες. Συγκεκριμένα, χαρακτηρίζεται από ανεπαρκές οδικό δίκτυο, από ανεπαρκής κάλυψη της χώρας από σιδηροδρομικό δίκτυο και άλλα μέσα μαζικής μεταφοράς, από τη δυσχερή προσαρμογή του τομέα στις απαιτήσεις που δημιουργεί η γεωγραφική δομή της χώρας και από την κυκλοφοριακή συμφόρηση που δημιουργεί η συγκέντρωση του πληθυσμού στα αστικά κέντρα. Το ενεργειακό ισοζύγιο της χώρας χαρακτηρίζεται επίσης από χαμηλή ενεργειακή απόδοση και από «ανορθολογική»
χρήση ενεργειακών μορφών. Συγκεκριμένα η ηλεκτρική ενέργεια, η οποία είναι μια ακριβή μορφή ενέργειας, καλύπτει θερμικές χρήσεις με πολύ μεγαλύτερο κόστος από την παραγωγή
του ίδιου ενεργειακού αποτελέσματος από τη χρήση, παραδείγματος χάριν, φυσικού αερίου.
Από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 , εντούτοις, έχει αρχίσει η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Η ανάγκη προστασίας του περιβάλλοντος επιταχύνει αυτήν την αναδιάρθρωση. Πολλές αξιόλογες επισκοπήσεις του τομέα έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα μεταξύ των οποίων είναι οι μελέτες των ΚΕΠΕ (1991), International Energy Agency (1998), ICAP (2001). Βλάχου (2001). Aν και θα γίνει αναλυτικότερη παρουσίαση παρακάτω των μέτρων που έχει πάρει η ΕΕ και έχει υιοθετήσει το ελληνικό κράτος είναι σκόπιμο να αναφερθεί ότι σύμφωνα με την οδηγία 2001/77/ΕΚ ο στόχος για το 2010 είναι το 20,1% της ηλεκτροπαραγωγής να καλύπτεται από ΑΠΕ, ενώ για το 2020 ανεβαίνει στο 29%.
2.1.3.2 Κατανάλωση Πρωτογενούς Ενέργειας
Η κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας για τα έτη 1980, 1990, 1999 φανερώνει την μεγάλη βαρύτητα των υγρών καυσίμων. Επίσης είναι εμφανής μια σταθερή προσπάθεια μείωσης της συμμετοχής των υγρών καυσίμων μετά το 1980 (για την ακρίβεια μετά το 1973), μέσω της αύξησης της συμμετοχής των στερεών καυσίμων, των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό αποτελεί ο εγχώριος λιγνίτης. Τα τελευταία χρόνια διακρίνεται σαφώς μια προσπάθεια διεύρυνσης του ενεργειακού εφοδιασμού με την εισαγωγή φυσικού αερίου [Βλάχου,2001].
Πίνακας 2.2 : Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας (10^6 ΤΙΠ)
1980 1990 1999
Στερεά καύσιμα 3,36 21,0% 8,06 36,9% 8,53 31,0%
Υγρά καύσιμα 11,63 72,6% 12,9 59,1% 15,51 56,4%
Φυσικό αέριο 0,0 0,0% 0,14 0,6% 1,21 4,4%
Υδροηλεκτρική - - - - 1,14 4,2%
ΑΠΕ - - - - 1,07 3,9%
Λοιπά 1,02 6,4% 0,72 3,4% 0,04 0,1%
Σύνολο 16,01 100% 21,86 100,0% 27,52 100,0%
Πηγή : Υπουργείο Ανάπτυξης, Διεύθυνση Ενεργειακής Πολιτικής, Ενεργειακά Ισοζύγια 1980, 1990,1999
2.1.3.3 Παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας
Από την άλλη η εγχώρια παραγωγή στηρίζεται σχεδόν αποκλειστικά στα στερεά καύσιμα, κυρίως λιγνίτη, ο οποίος χρησιμοποιείται κατά το μεγαλύτερο μέρος του στην ηλεκτροπαραγωγή. Μέχρι το 1981, οι εγχώριες πηγές ενέργειας ήταν τα στερεά καύσιμα και η υδροηλεκτρική ενέργεια (συμπεριλαμβάνεται στα λοιπά), και μόνο από το 1982 και μετά έχουμε και εγχώρια παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (αιολική, ηλιακή, βιομάζα) αποτελούν μέχρι το 1999 ακόμα ένα πολύ μικρό ποσοστό της συνολικής πρωτογενούς κατανάλωσης ενέργειας. Το 1980 το 24,4% της ενεργειακής κατανάλωσης καλυπτόταν από την εγχώρια παραγωγή ενώ το 1990 το ποσοστό αυτό ανήλθε σε 39,4%, δείχνοντας σαφή προσπάθεια μείωσης της συμμετοχής των εισαγωγών στο ενεργειακό ισοζύγιο και της επιβάρυνσης του ισοζυγίου πληρωμών. Το 1999, το ποσοστό αυτό έχει μειωθεί ως αποτέλεσμα του ανοίγματος του ενεργειακού συστήματος της χώρας στο εισαγόμενο φυσικό αέριο, της αύξησης κατανάλωσης πετρελαίου και λόγω της λήξης της εκμετάλλευσης του κοιτάσματος πετρελαίου του Πρίνου το 1998. Ας σημειωθεί ότι όσο πιο μεγάλες είναι οι εισαγωγές προϊόντων, τόσο πιο ευάλωτη είναι η χώρα και ειδικότερα το ισοζύγιο πληρωμών στις διακυμάνσεις και κυρίως στις αυξήσεις των τιμών των ενεργειακών προϊόντων [Βλάχου 2001]. Σημειώνεται ότι το 1973 οι εισαγωγές των ενεργειακών προϊόντων αποτελούσαν το 81% της κατανάλωσης και απορροφούσαν το 27%
των εισπράξεων της χώρας από εξαγωγές. Το ποσοστό αυτό έφτασε το 1981 στο 71% των εισπράξεων από εξαγωγές [Διαβολίτσης, 1983].
Πίνακας 2.3: Εγχώρια παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας (10^6 ΤΙΠ)
1980 1990 1999
Στερεά καύσιμα 3,04 78,0% 7,12 82,9% 7,92 78,0%
Υγρά καύσιμα 0,0 0,0% 0,83 9,6% 0,016 0,18%
Υδροηλεκτ.
Ενέργεια - - - - 1,14 11,3%
Φυσικό αέριο - 0,0% 0,14 1,5% 0,002 0,02%
Λοιπά 0,86 22,0% 0,53 6% 1,07 10,5%
Σύνολο 3,9 100% 8,62 100% 10,15 100%
Πηγή : Υπουργείο Ανάπτυξης, Διεύθυνση Ενεργειακής Πολιτικής, Ενεργειακά Ισοζύγια 1980, 1990,1999
2.1.3.4 Τελική ενεργειακή κατανάλωση
Η συνολική κατανάλωση ενέργειας αυξήθηκε κατά 28% μεταξύ 1990-99, με μέσο ετήσιο ρυθμό αύξησης 2,7%. Η βιομηχανία καταναλώνει το 25,5% της συνολικής τελικής κατανάλωσης ενέργειας το 1999 και η συμμετοχή της έχει μειωθεί σημαντικά κατά την περίοδο 1990-99. Η συμμετοχή του τομέα των μεταφορών στη συνολική τελική ενεργειακή