11Ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΤΡΑΣ

PROJECT Α’ ΛΥΚΕΙΟΥ 2011-2012

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Α.Π.Ε.) ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ως Α.Π.Ε. ορίζονται οι ενεργειακές πηγές, οι οποίες υπάρχουν εν αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον. Είναι η πρώτη μορφή ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος πριν στραφεί έντονα στην χρήση του άνθρακα και των υδρογονανθράκων. Οι χρήσεις των Α.Π.Ε. είναι ανεξάντλητες καθώς δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον και η αξιοποίηση τους φαίνεται μόνο στην ανάπτυξη αξιόπιστων τεχνολογιών. Το ενδιαφέρον για την ανάπτυξη των τεχνολογιών αυτών παρουσιάστηκε αρχικά μετά την πρώην πετρελαϊκή κρίση του 1974 και ολοκληρώθηκε με την αντίληψη των παγκόσμιων περιβαλλοντικών προβλημάτων την τελευταία δεκαετία Για πολλές χώρες οι Α.Π.Ε. αποτελούν μια εγχώρια πηγή ενέργειας με ευνοϊκές προοπτικές συνεισφοράς στο ενεργειακό τους ισοζύγιο συμβάλλοντας στη μείωση του πετρελαίου και στη βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντος ,γιατί ο ενεργειακός τομέας ευθύνεται για την ρύπανση του περιβάλλοντος.

ΟΙ ΜΟΡΦΕΣ ΤΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ήλιος (ηλιακή ενέργεια),τα παθητικά ηλιακά συστήματα και την φωτοβολταϊκή μετατροπή. Άνεμος (αιολική ενέργεια) Υδατοπτώσεις, υδραυλική ενέργεια με περιορισμό στα μικρά υδροηλεκτρικά ισχύος των ΜW. Υδροηλεκτρική ενέργεια. Μια πρώτη σημαντική μορφή ενέργειας είναι η ενέργεια του νερού όπου είναι δυνατόν να καλύπτουν μεγάλο μέρος των ενεργειακών αναγκών σε ώρες αιχμής που το κόστος παραγωγής των σταθμών. Γεωθερμική ενέργεια είναι μια από τις πιο καθαρές και ελπιδοφόρες πηγές ενέργειας. Το πρώτο γεωθερμικό εργοστάσιο ξεκίνησε να λειτουργεί πριν από εκατό χρόνια. Τα γεωθερμικά εργοστάσια παράγουν ηλεκτρισμό από την θερμότητα που εκλύεται απ’ τα έγκατα της γης. Γι’ αυτό και πρέπει να κατασκευάζονται σε περιοχές με υψηλή ηφαιστειακή δραστηριότητα. Όμως πάντοτε υπάρχει το ενδεχόμενο ένα τέτοιο εργοστάσιο να καταστεί άχρηστο όταν η ηφαιστειακή δραστηριότητα μειωθεί. Η κυριότερη θερμική χρήση της γεωθερμικής ενέργειας σήμερα

αφορά στην θέρμανση των θερμοκηπίων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στις υδατοκαλλιέργειες αφού πολλά είδη υδρόβιων οργανισμών αναπτύσσονται γρηγορότερα σε αυξημένες θερμοκρασίες. Άλλη μια χρήση της γεωθερμίας είναι η θέρμανση οικισμών. Βιομάζα. Η βενζίνη η το ντίζελ με πρόσμιξη αλκοόλης και ελαίων τα οποία παράγονται από καλλιέργειες φυτών όπως το καλαμπόκι φαίνεται να αποτελεί μια ελπιδοφόρα λύση για το πρόβλημα της μελλοντικής εξάντλησης των αποθεμάτων πετρελαίου καθώς και για το γεγονός ότι το κόστος των ορυκτών καυσίμων αυξάνεται στην παγκόσμια αγορά. Ωστόσο αυτή η νέα μορφή ενέργειας παρουσιάζει νέες προκλήσεις. Ένα περιβαλλοντικά αρνητικό ενδεχόμενο είναι η μαζική εκμετάλλευση των βιοκαυσίμων να οδηγήσει στην εκχέρσωση των τροπικών δασών και στην αντικατάσταση τους με μονοκαλλιέργειες οι οποίες θα παράγουν τις απαραίτητες φυτικές πρώτες ύλες. Οικονομικά είναι εξεταστέα κατά περίπτωση η αξιοποίηση της, ενώ περιβαλλοντικά έχει και αρνητικά (π.χ. καύση και ρύπανση ατμόσφαιρας), άλλα και θετικά (π.χ. διευκόλυνση απόρριψης σκουπιδιών). Παλιρροϊκή ενέργεια. Οι παλίρροιες και η κίνηση των κυμάτων του ωκεανού αποτελούν δυνητικά μια πηγή τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας, χωρίς την εκπομπή ρυπογόνων αερίων στην ατμόσφαιρα ή τον φόβο να εξαλειφθεί , όπως συμβαίνει με τα ορυκτά καύσιμα. Τα αντίστοιχα εργοστάσια μοιάζουν με τα υδροηλεκτρικά. Διαθέτουν φράγμα (το οποίο περικλείει το δέλτα ενός ποταμού από ακτή σε ακτή) και έναν ηλεκτροπαραγωγικό σταθμό στον οποίο βρίσκονται οι τουρμπίνες και οι γεννήτριες που παράγουν ρεύμα. Βιολογική αποσύνθεση. Όταν τα αναερόβια βακτήρια εποικοδομούν οργανικά υλικά μέσω βιολογικών διαδικασιών απελευθερώνουν βιοαέριο το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας για θέρμανση ή για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Επίσης δημιουργούν έναν πολτό με μεγάλη θρεπτική αξία ,ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γεωργία ή στις ιχθυοκαλλιέργειες.

Ποιες οι οικονομικές και περιβαλλοντικές συνέπειες των Α.Π.Ε.;

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) είναι μορφές εκμεταλλεύσιμης ενέργειας που προέρχονται από διάφορες φυσικές διαδικασίες, όπως ο άνεμος, η γεωθερμία, η κυκλοφορία του νερού και άλλες. Ο όρος «ήπιες» αναφέρεται σε δυο βασικά χαρακτηριστικά τους. Καταρχάς, για την εκμετάλλευσή τους δεν απαιτείται κάποια ενεργητική παρέμβαση, όπως εξόρυξη, άντληση ή καύση, όπως με τις μέχρι τώρα χρησιμοποιούμενες πηγές ενέργειας, αλλά απλώς η εκμετάλλευση της ήδη υπάρχουσας ροής ενέργειας στη φύση. Δεύτερον, πρόκειται για «καθαρές» μορφές ενέργειας, που δεν αποδεσμεύουν υδρογονάνθρακες, διοξείδιο του άνθρακα ή τοξικά και ραδιενεργά απόβλητα, όπως οι υπόλοιπες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα. Έτσι οι ΑΠΕ θεωρούνται από πολλούς μία αφετηρία για την επίλυση των οικολογικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει η Γη.

Γιατί να στραφούμε στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας... Κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρισμού που παράγεται από το δίκτυο της ΔΕΗ, επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με ένα τουλάχιστον κιλό διοξειδίου του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα, το σημαντικότερο "αέριο του θερμοκηπίου" που συμβάλλει στις επικίνδυνες κλιματικές αλλαγές. Μονόδρομος για την αποτροπή των κλιματικών αλλαγών που απειλούν σήμερα τον πλανήτη είναι η στροφή στις καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική. Τα πλεονεκτήματα της εκμετάλλευσης των ΑΠΕ είναι πολλά. Κατ’ αρχήν, είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας ουσιαστικά μηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα. Δεν πρόκειται να εξαντληθούν ποτέ, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα. Επιπλέον, είναι ευέλικτες εφαρμογές, δηλαδή μπορούν να παράγουν ενέργεια ανάλογη με τις ανάγκες του πληθυσμού της περιοχής, καταργώντας την ανάγκη για τεράστιες μονάδες παραγωγής ενέργειας αλλά και για την μεταφορά της σε μεγάλες αποστάσεις. Oι ΑΠΕ έχουν και λίγα αλλά σημαντικά μειονεκτήματα. Έχουν

αρκετά μικρό συντελεστή απόδοσης, της τάξης περίπου του 30% ή χαμηλότερο. Επίσης, η παροχή και απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους αλλά και από το γεωγραφικό πλάτος και το κλίμα της περιοχής στην οποία εγκαθίστανται. Το πιο σημαντικό, όμως είναι το ότι είναι ακριβές, πραγματικά ακριβές. Σε αυτήν άρα την περίπτωση έχουμε μια σύγκρουση συμφερόντων ανάμεσα στο περιβάλλον και την οικονομία. Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας αποτελούν τη βάση του μοντέλου οικονομικής ανάπτυξης της πράσινης οικονομίας και κεντρικό σημείο εστίασης της σχολής των οικολογικών οικονομικών, η οποία έχει κάποια επιρροή στο οικολογικό κίνημα. Τρία απ'τα είδη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Μονόδρομος για την αποτροπή των κλιματικών αλλαγών που απειλούν σήμερα τον πλανήτη είναι η στροφή στις καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική. Πιο συγκεκριμένα: Η αιολική ενέργεια η οποία χρησιμοποιήθηκε παλιότερα για την άντληση νερού από πηγάδια καθώς και για μηχανικές εφαρμογές (π.χ. την άλεση στους ανεμόμυλους). Έχει αρχίσει να χρησιμοποιείται ευρέως για ηλεκτροπαραγωγή. Αξιοσημείωτο παράδειγμα αποτελούν τα αιολικά πάρκα, όπως αυτά της Χίου και της Σάμου. Είναι οικονομικά αλλά και τεχνολογικά προσιτά στη μεταλλοβιομηχανία, γι' αυτό και οι πρώτες προσπάθειες κατασκευής αιολικών πάρκων και γενικότερα της εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας ενισχύθηκαν οικονομικά από τη πρώτη στιγμή. Σημαντικό χαρακτηριστικό για την εξοικονόμηση χρημάτων είναι το γεγονός, ότι στη κατασκευή των πάρκων δεν απαιτούνται πρόσθετες επενδύσεις σε τεχνικό εξοπλισμό. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια θεαματική αύξηση των εγκαταστάσεις ανεμογεννητριών και αιολικών πάρκων. Βέβαια οι τοπικές κοινωνίες εξέφρασαν τους φόβους τους σχετικά με τις επιπτώσεις που θα είχαν οι εγκαταστάσεις αυτές στο περιβάλλον. Κάποιες φορές βέβαια οι φόβοι ήταν υπερβολικοί και εξωπραγματικοί, άλλες φορές όμως οι ενστάσεις είχαν βάση και χρειάζονται επιπλέον διερεύνηση. Η αιολική ενέργεια είναι η μόνη-μη πυρηνική-λύση για τη καταπολέμηση του παγκόσμιου προβλήματος της κλιματικής αλλαγής. Εξ' ού και η ραγδαία ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας σε παγκόσμιο επίπεδο.

Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται περισσότερο για θερμικές εφαρμογές όπως για παράδειγμα είναι οι ηλιακοί θερμοσίφωνες και οι φούρνοι, ενώ η χρήση της για την παραγωγή ηλεκτρισμού έχει αρχίσει να κερδίζει έδαφος, με την βοήθεια της πολιτικής προώθησης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας από το ελληνικό κράτος και την Ευρωπαϊκή Ένωση. Τα φωτοβολταϊκά πάρκα αποτελούν μια σημαντική κατηγορία χρήσης της ηλιακής ενέργειας. Σχετικά με το οικονομικό κόστος τους θα ήταν χρήσιμο να αναφέρουμε, ότι οι περισσότερες εταιρείες που κατασκευάζουν φωτοβολταϊκά πάρκα δίνουν τιμές για κάθε εγκατεστημένο kWp (δηλαδή τη μέση τιμή του κόστους κατά την παράδοση του Φ/Β πάρκου με το «κλειδί στο χέρι»). Το κόστος αυτό είναι της τάξεως των 6000€ ανά εγκατεστημένο kWp, για την περίπτωση της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών με σταθερή στήριξη, ποσό που θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερο για μικρές εγκαταστάσεις. Έτσι ένα φωτοβολταϊκό πάρκο των 100kWp έχει ένα αρχικό κόστος 600.000 €. Αν συνυπολογίσουμε κάποιους παράγοντες και υποθέσουμε ότι το φ/β πάρκο των 100kWp τυχαίνει επιδότησης της τάξης του 50% καταλήγουμε ότι η απόσβεση της αρχικής επένδυσης θα γίνει περίπου σε 8 έτη, ενώ στα υπόλοιπα 12 έτη θα έχει ενδεικτικό καθαρό κέρδος της τάξης των 500.000€.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από την εκμετάλλευση των υδάτων των ποταμών και δεν παράγει βλαβερά αέρια και κατά συνέπεια έχει αισθητά μικρότερη επίδραση στην ατμόσφαιρα. Υδροηλεκτρικά εργοστάσια και κόστος τους. Οι υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις στηρίζονται σε ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, την ροή του νερού, η οποία στηρίζεται στον κύκλο του νερού στην Φύση. Δεν παράγουν κανένα απόβλητο, δεν εμφανίζουν εκπομπή κανενός είδους ρύπου και η μόνη περιβαλλοντική επιβάρυνση είναι η κατασκευή του φράγματος και σε ορισμένες περιπτώσεις, η αδυναμία επικοινωνίας των δύο τμημάτων του ποταμού (που διαχωρίζει το φράγμα) για τις υδρόβιες μορφές ζωής.Το κόστος λειτουργίας των υδροηλεκτρικών εργοστάσιων είναι σχετικά μικρό. Στο συνολικό κόστος όμως, πρέπει να περιλάβουμε και το αρχικό κόστος κτήσης. Αυτό περιλαμβάνει το κόστος κατασκευής του φράγματος και της γης που καταλαμβάνει η τεχνητή λίμνη που θα δημιουργηθεί.

Πολλά από τα μεγάλα φράγματα εξυπηρετούν πολλαπλούς σκοπούς δηλαδή εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, ελέγχουν τη ροή και τη χρήση του νερού. Το νερό μετά το γύρισμα της τουρμπίνας χρησιμοποιείται για άρδευση ή για υδροδότηση πόλεων. Αν η κατασκευή του φράγματος μελετηθεί και το νερό που φεύγει από τη γεννήτρια χρησιμοποιείται (πωλείται) για κάποιο άλλο σκοπό, το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται είναι χαμηλό. Συμπερασματικά, παρατηρούμε πως αν και οι Α.Π.Ε έχουν εξίσου πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα η χρησιμότητά τους για το περιβάλλον και τον άνθρωπο είναι τεράστια. Εκτός από την εκπληκτικά μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας -πράγμα που σε παγκόσμιο επίπεδο πρόκειται να σώσει το πλανήτη από τη κλιματική αλλαγή -διευκολύνει, ακόμα και τη ζωή του καθημερινού ανθρώπου. Στον οικονομικό τομέα, βέβαια κόστος εγκατάστασής τους είναι αρκετά μεγάλο, γι' αυτό και η εξάπλωσή τους σε όλο τον κόσμο είναι αρκετά αργή και δύσκολη. Παρ' όλ' αυτά, όμως, οι προσπάθειες δεν σταματούν, καθώς όλοι ελπίζουμε σε ένα καλύτερο αύριο...

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ Α.Π.Ε. ΣΤΗ ΧΩΡΑ ΜΑΣ

Τα είδη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) που μπορούν να αξιοποιηθούν στη χώρα μας είναι :

1. αιολική 2. υδροηλεκτρική 3. βιομάζα 4. ηλιακή 5. γεωθερμική

ΑΙΟΛΙΚΗ Στις αρχές του 1980 έγιναν στη χώρα μας οι πρώτες προσπάθειες απ τη ΔΕΗ για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας. Το πρώτο αιολικό πάρκο είναι γεγονός και ξεκίνησε να λειτουργεί στην Κύθνο. Στη συνέχεια και στα μέσα της δεκαετίας του 90’ το κράτος ενισχύει τους ιδιώτες που ενδιαφέρονται για την παραγωγή τέτοιου είδους ενέργειας, οικονομικά με αποτέλεσμα οι αιτήσεις για επενδύσεις σε αιολική ενέργεια να αυξηθούν κατακόρυφα. Από τότε μέχρι σήμερα δεκάδες αιολικά πάρκα έκαναν την εμφάνιση τους σε όλη την Ελλάδα. Επιγραμματικά αναφέρουμε περιοχές όπως η Κύθνος , η Άνδρος, η Λήμνος, η Χίος, η Σάμος, , η Σέριφος, η Κρήτη κτλ… Για την Ελλάδα οι προοπτικές για αιολική ενέργεια είναι ιδιαίτερα αισιόδοξες και αυτό οφείλεται το γεγονός ότι η κατασκευή των ανεμογεννητριών αποτελεί αντικείμενο τεχνολογικά αλλά και οικονομικά προσιτό στη μεταλλοβιομηχανία χωρίς να απαιτηθούν πρόσθετες επενδύσεις σε τεχνικό εξοπλισμό. Παράλληλα το αιολικό δυναμικό στη χώρα μας είναι ιδιαίτερα προικισμένο και μπορεί να συνεισφέρει ουσιαστικά στο ενεργειακό ισοζύγιο της χώρας εάν γίνει σωστή εκμετάλλευση αυτού. Το Αιγαίο είναι μια περιοχή στην Ελλάδα ιδιαίτερα ευνοημένη για την παραγωγή αιολικής ενέργειας και ιδιαίτερα οι Κυκλάδες , η ανατολική και νοτιοανατολική Πελοπόννησος ,η Εύβοια , η ανατολική Θράκη καθώς και η Κρήτη. Στις περιοχές αυτές έχουν επικεντρωθεί όλες αν όχι οι περισσότερες προσπάθειες για τη δημιουργία αιολικών πάρκων.

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Είναι η ενέργεια που εξέρχεται από το εσωτερικό της γης στην επιφάνεια της. Στη χώρα μας η χρήση γεωθερμικών πηγών για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής είναι ελάχιστη έως αμελητέα. Η ελάχιστες εφαρμογές της γεωθερμίας περιορίζονται στη χρήση ζεστού νερού, μέχρι 90 βαθμών C, χρησιμοποιείται κυρίως σε αγροτικές εφαρμογές Στην Ελλάδα υπάρχουν ορισμένες περιοχές που είναι αξιοποιήσιμες για γεωθερμία. Κυρίως εντοπίζονται στα νησιά του ηφαιστειακού τόξου του Αιγαίου όπως στην Μήλο, Κίμωλο, Σαντορίνη, Νίσυρο, Λέσβο, Χίο, Σαμοθράκη και Αλεξανδρούπολη. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ένα πλήρες υδροηλεκτρικό σύστημα περιλαμβάνει τα εξής: Α. Πηγή ύδατος Β. Σωλήνωση όδευσης του νερού και πηγή στον υδροστρόβιλο Γ. Σύστημα ελένχου/ ρυθμίσεις της ροής του υδροστρόβιλου Δ. Γεννήτρια ρεύματος Ε. Ρυθμιστής της γεννήτριας ΣΤ. Καλωδιώσεις για την μεταφορά-διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας ΒΙΟΜΑΖΑ Στην Ελλάδα κατά έτος τα διαθέσιμα γεωργικά και δασικά υπολείμματα είναι ισοδύναμα ενεργειακά με 3 έως 4 εκατομμύρια. Τόνους πετρελαίου, ενώ το δυναμικό των ενεργειακών καλλιεργειών μπορεί, σύμφωνα με τα σημερινά δεδομένα, μπορεί να ξεπεράσει εκείνο των γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων. Ενεργειακά το ποσό αυτό αντιστοιχεί στο 30-40% της ποσότητας του πετρελαίου που ετησίως καταναλώνεται στην Ελλάδα.

Με τα σημερινά δεδομένα καλύπτεται μόλις το 3% περίπου των ενεργειακών αναγκών της χώρας μας με την χρήση της διαθέσιμης βιομάζας Που χρησιμοποιείται η βιομάζα; Στην Ελλάδα η βιομάζα χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή, με τον παραδοσιακό τρόπο θερμότητας κυρίως στο οικιακό τομέα (μαγειρική, θέρμανση),για την θέρμανση θερμοκηπίων, σε ελαιουργία καθώς και στην βιομηχανία με πιο εξελιγμένη τεχνολογία(π.χ. παραγωγή προϊόντων ξυλιάς) σε περιορισμένη όμως κλίμακα … Ποιες είναι οι προοπτικές για μελλοντική εφαρμογή της βιομάζας στην Ελλάδα; Οι προοπτικές αξιοποίησης της βιομάζας στην Ελλάδα είναι εξαιρετικά ευοίωνες αφού υπάρχει σημαντικό δυναμικό μεγάλο μέρος του όποιου είναι άμεσα διαθέσιμο. Παράλληλα η ενέργεια που μπορεί να παραχθεί είναι σε αρκετές περιπτώσεις οικονομικά ανταγωνιστική αυτής που παράγεται από τις συμβατικές πηγές ενέργειας. Η εκμετάλλευση της βιομάζας μπορεί να καταστεί οικονομικά συμφέρουσα για την Ελλάδα. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Είναι η ενεργεία η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και την μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι ποίκιλλα. Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξαιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολίτικου μηχανικού, τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει, με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη, μπορεί να μετατραπεί σε πλεονεκτήματα. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα στην Καρδίτσα, κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο, ο όποιος σύντομα

μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή.

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ηλιακή ενέργεια χαρακτηρίζεται το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Τέτοιες είναι το φως ή φωτεινή ενέργεια, ή θερμότητα ή θερμική ενέργεια καθώς και διάφορες ακτινοβολίες . Η ηλιακή ενέργεια είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας αφού προέρχεται από τον Ήλιο και εξαιτίας αυτού δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της .Η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για την παράγωγη ηλεκτρισμού και θερμότητας, για καθημερινές χρήσεις , κερδίζει διαρκώς έδαφος. Οι εφαρμογές αυτής της καθαρής , ανανεώσιμης πηγής ενέργειας ξεκινούν από την φόρτιση των μπαταριών των τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων και τα μέσα μαζικής μεταφοράς και καταλήγουν στα <<ηλιακά νοικοκυριά>>, ο αριθμός των οποίων αυξάνεται συνεχώς σε όλο τον κόσμο.

Η ηλιακή ενέργεια χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες όπως

διακρίνουμε στο παρακάτω σχήμα:

Τα παθητικά και τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου.

ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1.Η ηλιακή ενέργεια είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας επομένως όσο εξακολουθεί να υφίσταται ο ήλιος ,θα είναι διαθέσιμη 2.Ανεξάρτητα από πού βρίσκεται ένας άνθρωπος έχει πρόσβαση σε αυτή. 3.Σε αντίθεση με τις άλλες μορφές ενέργειας δεν απαιτεί τεράστιο κόστος εγκατάστασης και υψηλό κόστος λειτουργίας .Το μόνο που χρειάζεται είναι ένας ηλιακός συλλέκτης. 4.Ενω οι τιμές των ορυκτών καυσίμων παρουσιάζουν διακυμάνσεις , της ηλιακής ενέργειας είναι σταθερές.

5. Προκαλεί μηδενική ρύπανση και είναι εκατό τοις εκατό μια καθαρή και φιλική προς το περιβάλλον πηγή. 6.Στοχευει στην εξοικονόμηση ενέργειας αφού απαλλάσσεται από κάθε είδους φόρο και δασμό κυβέρνησης. ΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1.Το κύριο μειονέκτημα της ηλιακής ενέργειας είναι το αρχικό κόστος λόγω της πολυπλοκότητας των εμπλεκόμενων για τον σχεδιασμό. 2.Ο συννεφιασμένος καιρός ,βροχερός ,κλπ. Μπορεί να παρέμβει στο ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στο ηλιακό πάνελ .Αυτό με την σειρά του επηρεάζει την ποσότητα της ενέργειας και την ισχύ που παράγεται. 3.Τη νύχτα και γενικότερα όταν δεν υπάρχει φως δεν παράγεται ηλιακή ενέργεια .Τότε η μόνη λύση είναι να έχουμε ήδη αποθηκεύσει αρκετή κατά την διάρκεια της μέρας.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ Με τον γενικό όρο φωτοβολταϊκά χαρακτηρίζονται οι βιομηχανικές διατάξεις μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Στην ουσία πρόκειται για ηλεκτρογεννήτριες που συγκροτούνται από πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία σε επίπεδη διάταξη που έχουν ως βάση λειτουργίας το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο που ανακαλύφτηκε από τον Mπεκερέλ το 1839, απέδειξε ότι όταν προσπίπτει φως πάνω στο υλικό από το οποίο σήμερα κατασκευάζονται τα φωτοηλεκτρικά στοιχεία που έχουν ως βάση το πυρίτιο, παράγεται απ' ευθείας ηλεκτρικό ρεύμα.

Δομή ενός φωτοβολταϊκού συστήματος

Το φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από ένα αριθμό μερών ή υποσυστημάτων:

Τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια με τη μηχανική υποστήριξη και πιθανόν ένα σύστημα παρακολούθησης της ηλιακής τροχιάς.

Μπαταρίες(υποσύστημα αποθήκευσης)-επιπλέον δεν χρησιμοποιούνται, εκτός σε απομακρυσμένες εγκαταστάσεις όπως είναι π.χ. οι Φάροι, διαφορετικά η σύνδεση του πάνελ γίνεται απευθείας με το υφιστάμενο δίκτυο της ΔΕΗ.

Καθορισμό ισχύος και συσκευή ελέγχου που περιλαμβάνει φροντίδα για μέτρηση και παρατήρηση.

Εφεδρική γεννήτρια. Η επιλογή του πώς και ποια από αυτά τα στοιχεία ολοκληρώνονται μέσα στο σύστημα εξαρτάται από ποικίλες εκτιμήσεις.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ 1: Τεχνολογία φιλική στο περιβάλλον: δεν προκαλούνται ρύποι από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. 2: Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή, διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα. 3: Με την κατάλληλη γεωγραφική κατανομή, κοντά στους αντίστοιχους καταναλωτές ενέργειας, τα Φ/Β συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς να απαιτείται ενίσχυση του δικτύου διανομής. 4: Η λειτουργία του συστήματος είναι ολοσχερώς αθόρυβη. 5 :Έχουν σχεδόν μηδενικές απαιτήσεις συντήρησης. 6:Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής: οι κατασκευαστές εγγυώνται τα «κρύσταλλα» για 20-30 χρόνια λειτουργίας. 7: Υπάρχει πάντα η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης, ώστε να ανταποκρίνονται στις αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών. 8: Μπορούν να εγκατασταθούν πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, όπως είναι π.χ. η στέγη ενός σπιτιού ή η πρόσοψη ενός κτιρίου. ……. ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΟΤΩΒΟΛΤΑΙΚΩΝ 1.Ως μειονέκτημα θα μπορούσε να καταλογίσει κανείς στα φωτοβολταϊκά συστήματα το κόστος τους, το οποίο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις παραμένει ακόμη αρκετά υψηλό.. 2. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα είναι πολλά, και το ευρύ κοινό έχει αρχίσει να στρέφεται όλο και πιο πολύ στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στα φωτοβολταϊκά ειδικότερα, για την κάλυψη ή την συμπλήρωση των ενεργειακών του αναγκών.

Στροφή στις ανανεώσιμες μορφές ενέργειας ή όχι; Σε αυτή την ερώτηση οι γνώμες διίστανται. Οι περισσότεροι λένε πως πρέπει οι χώρες σε όλο τον κόσμο να χρησιμοποιούν τις Α.Π.Ε ως κύρια πηγή ενέργειας αλλά λίγες το εκτελούν παρότι θεωρούνται ένα ξεκίνημα για την επίλυση των οικολογικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει η Γη. Ωστόσο αυτό το μοντέλο παραγωγής ενέργειας ήρθε στο προσκήνιο την περίοδο που οξύνονταν τα προβλήματα που προκαλούσαν οι περιβαλλοντικοί ρύποι από την καύση υδρογονανθράκων. Αυτοί είναι : το διοξείδιο του άνθρακα που προκαλεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου και κατ' επέκταση την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της Γης και μεταβολές του κλίματός της, το μονοξείδιο του άνθρακα που προκαλεί σωματικές βλάβες και τα οξείδια του αζώτου που προκαλούν σχηματισμό όζοντος και όξινη βροχή. Όμως το βασικό τους πρόβλημα είναι πως κάποια μέρα θα εξαντληθούν και θα έχουμε σημαντικό ενεργειακό πρόβλημα εφόσον όλα περιστρέφονται γύρω από αυτούς. Αντίθετα οι ανανεώσιμες

μορφές ενέργειας έχουν τρανταχτά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις μη ανανεώσιμες. είναι φιλικές προς το περιβάλλον και σε μας τους ίδιους. Είναι ανεξάντλητη η ενέργεια που θα παίρνουμε διότι ανεξάντλητος είναι και ο ήλιος, ο άνεμος, το νερό δηλαδή οι πηγές που χρησιμοποιούμε για την παραγωγή της ενέργειας. Αυτό μπορεί να οδηγήσει και στην αυτάρκεια περιοχών από θέμα ενέργειας όπως για παράδειγμα η Ισλανδία που καλύπτει το 85% περίπου με την γεωθερμική της ενέργεια. Μπορούν να καλύψουν ανάγκες του κάθε τόπου όπως ακριβώς και η μη ανανεώσιμες, δηλαδή υπάρχει μια ευελιξία στις εφαρμογές τους. Μπορούν να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα, θέρμανση για κατοικίες κ.α. Ο εξοπλισμός τους είναι ανθεκτικός και αντέχει μέσα στον χρόνο και η κατασκευή του δεν είναι περίπλοκη. Δίνονται επιδοτήσεις από πολλά κράτη. Παρόλα αυτά τα πλεονεκτήματα πως και οι άνθρωποι δεν αποφασίζουν να κάνουν στροφή στις ΑΠΕ? Αυτό συμβαίνει διότι έχουμε μια κοντόφθαλμη λογική την οποία πληρούν μόνο οι μη ανανεώσιμες. Οι ΑΠΕ έχουν κάποια τρανταχτά μειονεκτήματα τα οποία σε αντίθεση με τα μειονεκτήματα των μη ανανεώσιμων εμποδίζουν την εφαρμογή τους σε πολλές περιοχές του κόσμου: 1)Έχουν αρκετά μικρό ποσοστό απόδοσης ενέργειας. Γι' αυτό δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξυπηρέτηση αναγκών μεγάλων πόλεων. 2)Η παροχή και η απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτώνται από την εποχή, το κλίμα και το μέρος που βρίσκεται η περιοχή. 3)Τα έργα υδροηλεκτρικής ενέργειας προκαλούν παραγωγή μεθανίου το οποίο συντελεί στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Από την άλλη μεριά και από οικονομικής απόψεως να το δει κανείς οι υδρογονάνθρακες επιφέρουν πολλά κέρδη και στις περιοχές που εξορύσσεται και σίγουρα δεν θα ήθελαν να μειωθεί η ζήτηση του με την αντικατάσταση τους με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ακόμη αν και τα αποθέματα θα εξαντληθούν στις περισσότερες περιοχές σε λίγα χρόνια. Αλλά και οι καταναλωτές μεγάλων ποσοτήτων μη ανανεώσιμων πόρων, δηλαδή οι βιομηχανίες αλλά

και όσοι συνδέονται αμέσως με αυτές, θα ήταν δύσκολο να απεμπολήσουν ένα κεφάλαιο από την εταιρία τους για να το επενδύσουν στις ΑΠΕ εφόσον θα έχουν μακροπρόθεσμα κέρδη από αυτές οικολογικά και οικονομικά αλλά και χωρίς σίγουρη ενεργειακή κάλυψη για την επιχείρησή τους.

ΕΠΙΛΟΓΟΣ Συνεπώς, μετά από όλες αυτές θεματολογίες που ακούστηκαν σχετικά με τις Α.Π.Ε. ένα γενικό συμπέρασμα που μπορεί να εξαρθεί είναι πως η εργασία αυτή τάσσεται υπέρ αυτών. , παρότι έχουν κάποια τρανταχτά μειονεκτήματα για να προσαρμοστούν στην καθημερινότητα του μέσω ανθρώπου(μικρό συντελεστή απόδοσης, άβολες στην εφαρμογή τους για να μπορέσουμε να εξαρτηθούμε από τις καταστροφικές μη ανανεώσιμες ή ακόμα και η έκλυση μεθανίου που προκαλούν κάποιες από τις Α.Π.Ε.) . Πέρα όμως από αυτά που πιστεύουμε εμείς που δημιουργήσαμε την ερευνητική εργασία, παρατηρώντας πιο σφαιρικά το θέμα των Α.Π.Ε., τις δυσκολίες εφαρμογής τους, όλοι πιστεύουν πως για να έχουμε ένα καλύτερο οικολογικό μέλλον θα πρέπει η ενεργειακές ανάγκες να καλυφτούν μέσω αυτών. Βέβαια το γιατί δεν γίνεται αυτό και συνεχίζουμε την επιβάρυνση του πλανήτη μας με την χρήση των μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει απαντηθεί παραπάνω, όμως σε καμία περίπτωση δεν μας δικαιολογεί. Από την άλλη μεριά , σίγουρα κάποιος θα βρεθεί να πει ότι προτιμά τις μη ανανεώσιμες πηγές είτε επειδή επιφέρουν άμεσα οικονομικά κέρδη σε σχέση με τις Α.Π.Ε. είτε για οποιονδήποτε άλλο λόγο που ο ίδιος πιστεύει, με αυτήν την εργασία ελπίζουμε να του δώσαμε και μια άλλη οπτική γωνία, προβληματίζοντας τον και κάνοντας τον να αποφασίσει το καλύτερο για τον πλανήτη και κατ ' επέκταση για τον ίδιο του τον εαυτό.

Συμμετέχοντες μαθητές:

Γκαβού Κωνσταντίνα Καλαπόδης Κωνσταντίνος Καραβότα Αντωνία Κατσαρός Μιχάλης Κοροβέση Άρτεμις Κουρελέας Αριστοτέλης Κωλέτσης Γεώργιος Μπαλάτσα Ναυσικά Παπαδοπούλου Ηλέκτρα Παρπαρούση Ελπινίκη Πιέρρος Σωτήριος Σαρδελιάνου Μυρσίνη Σταυρόπουλος Στέφανος Τραγότσαλος Παναγιώτης Τσεκούρα Ευτυχία Φιλόπουλος Γιώργος Φραγκισκάτου Σαββούλα Χοτζάι Διονυσία

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: