Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Εισαγωγή Νίκος Μαµάσης και Γιάννης Στεφανάκος Τοµέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 2012 ∆ιάρθρωση παρουσίασης: Εισαγωγή ¾Εισαγωγικές έννοιες ¾Παραγωγή ¾Ζήτηση ¾Μεταφορά ¾∆ιαχείριση ¾Ανανεώσιµες µορφές ενέργειας Εισαγωγικές έννοιες Ενέργεια: H ικανότητα ενός φυσικού συστήµατος να παράγει έργο. Το µέγεθος αυτό συνδέεται µε κάθε µεταβολή στο φυσικό κόσµο. Η λέξη αναφέρεται πρώτη φορά από τον Αριστοτέλη (Ηθικά Νικοµάχεια) µε την έννοια της «δραστηριότητας που απαιτείται για να γίνει πράξη η δυνατότητα (δύναµις) » Μορφές ενέργειας Μηχανική (δυναµική, κινητική) Ηλεκτροµαγνητική (ηλεκτρική, µαγνητική) Πυρηνική Χηµική Θερµική-βιολογική Θερµότητα-Ακτινοβολία Μόνο ο άνθρωπος καταναλώνει ενέργεια για άλλους λόγους εκτός από τροφή Ισχύς: Ο ρυθµός µεταβολής της ενέργειας στη µονάδα του χρόνου Εισαγωγικές έννοιες Σύντοµη ιστορία της ενέργειας Η ηλιακή ενέργεια είναι το βασικό συστατικό της ζωής 700.000 έτη π.Χ. Χρήση της φωτιάς µε καύση βιοµάζας 4η χιλιετία π.Χ. Οι Αιγύπτιοι πρώτοι χρησιµοποιούν την αιολική ενέργεια για την ναυσιπλοΐα 3η χιλιετία π.Χ. Ενδείξεις ότι οι Κινέζοι έκαιγαν άνθρακα για θέρµανση και µαγείρεµα 300 π.Χ. Συγκέντρωση της ηλιακής ενέργειας µε τη χρήση φακών. Αναφέρεται ότι ο Αρχιµήδης χρησιµοποίησε αυτήν την τεχνική για να κάψει ρωµαϊκά πλοία που πολιορκούσαν τις Συρακούσες (213 π.Χ) 200 π.Χ. Καύση φυσικού αερίου από τους Κινέζους 200 π.Χ. Χρήση ανεµόµυλων από τους Κινέζους π.Χ. Οι Έλληνες κάνουν χρήση υδροµύλων για άλεσµα δηµητριακών µ.Χ. Οι Κινέζοι χρησιµοποιούν πετρέλαιο για καύσιµο σε λάµπες φωτισµού µ.Χ. Χρήση ρευµάτων στη ναυσιπλοΐα µ.Χ. Ηλιακή ενέργεια για αφαλάτωση 200 µ.Χ. Κατασκευή υδρόµυλων στην Ευρώπη Εισαγωγικές έννοιες Σύντοµη ιστορία της ενέργειας 700 µ.Χ. Ανεµόµυλοι κατακόρυφου άξονα χρησιµοποιούνται από τους Πέρσες για άλεσµα δηµητριακών 1000 µ.Χ. Ευρεία χρήση ανεµόµυλων σε όλη τη Μέση Ανατολή 1200 µ.Χ. Ανεµόµυλοι οριζοντίου άξονα στην Ευρώπη 1300 µ.Χ. Στην Αγγλία κατασκευάζονται ανεµόµυλοι οριζόντιου άξονα όπου το πάνω µέρος του κτίσµατος µπορεί να αλλάξει διεύθυνση ώστε να εκµεταλλεύεται το σύνολο των ανέµων 1600 µ.Χ. Χρήση ανεµόµυλων στην Ολλανδία για αποστράγγιση εδαφών 1600-1700 Χρήση του άνθρακα σαν καύσιµο στη Βρετανία. Ο άνθρακας γίνεται η κυρία πηγή ενέργειας τους επόµενους αιώνες . 1629 O Ιταλός αρχιτέκτονας Giovanni Branca κατασκευάζει τον πρώτο ‘στρόβιλο’ που αποτελείται από καυστήρα ο οποίος µε στόµιο κατευθύνει ατµό προς τις ξύλινες λεπίδες ενός τροχού 1767 Ο Ελβετός Horace de Saussure, ανακαλύπτει τον πρώτο ηλιακό συλλέκτη 1774 Ο Γάλλος µηχανικός Bernard Forest de Blidor εκδίδει την πραγµατεία Architecture Hydraulique για την εκµετάλλευση της υδροηλεκτρικής ενέργειας 1820 Η πρώτη γεώτρηση φυσικού αερίου γίνεται στη περιοχή της Νέας Υόρκης Εισαγωγικές έννοιες Σύντοµη ιστορία της ενέργειας 1830 Κατασκευάζεται γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύµατος βασισµένη στις εργασίες για τον ηλεκτροµαγνητισµό του Βρετανού Faraday 1839 Ο Edmond Becquerel ανακαλύπτει ότι το ηλιακό φώς που απορροφάται από συγκεκριµένα υλικά παράγει ηλεκτρισµό 1859 Ο στρατηγός Edwin Drake κάνει την πρώτη γεώτρηση πετρελαίου στην Titusville Pennsylvania (ΗΠΑ) 1850 Οι Daniel Halladay and John Burnham βγάζουν στην αγορά τον ανεµόµυλο Halladay. Είναι κατασκευή ειδικά για τις Μεσοδυτικές πολιτείες της Αµερικής µε ξύλινα πτερύγια και ανοικτό πύργο 1860 O Γάλλος August Mouchout κατασκευάζει ηλιακή γεννήτρια συγκεντρώνοντας µε κάτοπτρο την ηλιακή ενέργεια ώστε να παραχθεί ατµός 1879 Ο Thomas Edison κατασκευάζει τον ηλεκτρικό λαµπτήρα 1880-90 Ο Σέρβος Nicola Tesla ανακαλύπτει το εναλλασσόµενο ρεύµα 1880 Ο Αµερικανός µηχανικός John Ericsson, κατασκευάζει µηχανή που χρησιµοποιεί την ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή ατµού σε µηχανές πλοίων 1881 Μια γεννήτρια συνδέεται µε ανεµόµυλο για την παροχή ηλεκτρικού ρεύµατος στον φωτισµό των δρόµων στην περιοχή της Νέας Υόρκης 1882 Ο πρώτος υδροηλεκτρικός σταθµός κατασκευάζεται στο Appleton, Wisconsin Εισαγωγικές έννοιες Σύντοµη ιστορία της ενέργειας 1891 Ο Αµερικανός Clarence Kemp of Maryland εισάγει στην αγορά το Climax, την πρώτη συσκευή θέρµανσης νερού µε ηλιακή ενέργεια 1892 Ο Poul LaCour χρησιµοποιεί ανεµόµυλους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη ∆ανία 1892 Χρήση γεωθερµικής ενέργειας για τη θέρµανση κτηρίων στο Idaho ΗΠΑ 1908 Ο William J. Bailey of the Carnegie Steel Company εφευρίσκει τους ηλιακούς συλλέκτες 1920 Η υδροηλεκτρική ενέργεια καλύπτει το 25% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ 1948 Ανακάλυψη του µεγαλύτερου κοιτάσµατος πετρελαίου στη Σαουδική Αραβία 1950 Φωτοβολταϊκά χρησιµοποιούνται για την ενεργειακή τροφοδοσία δορυφόρων 1952 Τα πρώτα πυρηνικά εργοστάσια κατασκευάζονται στη Σοβιετική Ένωση και τις ΗΠΑ 1954 Κατασκευάζονται οι πρώτοι ηλιακοί συλλέκτες από σιλικόνη 1970 Οι ΗΠΑ αντιµετωπίζουν την πρώτη ενεργειακή κρίση. Αρχίζει το ενδιαφέρον για τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας και το φυσικό αέριο Εισαγωγικές έννοιες Χρονική εξέλιξη χρήσης πηγών ενέργειας στις ΗΠΑ Εισαγωγικές έννοιες Μονάδες Έργο ∆ύναµη 1 dyn = 1 gr x 1 cm/sec2 (CGS) 1 erg = 1 dyn x 1 cm (CGS) 1 N = 1 kg x 1 m/sec2 = 105 dyn (MKS) 1 Joule = 1 N x 1 m = 107 erg (MKS) 1 kg* (kp) = 1 kg x 9,81 m/sec2 = 9,81 N 1 kg*m = 9,81 Joule (kg = χιλιόγραµµο µάζης) (kg* ή kp = χιλιόγραµµο βάρους) Ισχύς 1 Watt = 1 Joule/sec (MKS) 1 kW = 103 Joule/sec = 102 kg*m/sec = 1,36 PS 1 PS = 75 kg*m/sec = 0,735 kW Ενέργεια 1 kWh = 103 x 3.600 Watt x sec = 3,6x106 Joule = 367.000 Kg*m 1 toe = 107 kcal 1 kcal = 4,2 kJ 1 British thermal unit (Btu) = 0,252 kcal Εισαγωγικές έννοιες Μονάδες kWh kJ kcal Btu toe 1 3600 859,845 3,41x103 8,6x10-5 1 kJ = 2,78x10-4 1 0,239 0,948 2,39x10-8 1 kcal = 1,16x10-3 4,1868 1 3,968 1x10-7 1 Btu = 2,93x10-4 1,055 0,252 1 2,52x10-8 1 toe = 11.630 4,19x107 107 3,97x107 1 1 kWh = Εισαγωγικές έννοιες Χαρακτηριστικά µεγέθη ¾ Καύση 1 kg και ενέργεια που αποδίδεται: άνθρακας 34 ΜJ λιγνίτης 10 ΜJ πετρέλαιο 42 ΜJ φυσικό αέριο 47 ΜJ βενζίνη 44 ΜJ ξύλο 15 ΜJ ¾ Η ηµερήσια ενέργεια µεταβολισµού που χρειάζεται ένας άνθρωπος είναι περίπου 6-7,5 MJ (1400-1800 kcal). Η χηµική ενέργεια που παίρνει από τις τροφές µετατρέπεται σε κινητική (κίνηση σώµατος), δυναµική (σύσπαση µυών), θερµική (διατήρηση θερµοκρασίας) και ηλεκτρική (επικοινωνία εγκεφάλου µε µέρη σώµατος) ¾ Λαµπτήρας 100 W που λειτουργεί συνεχώς για µια ηµέρα αποδίδει 2,4 kWh (8,6 MJ) ¾ Η ωριαία ενέργεια που χρειάζεται ένας άνθρωπος 75 kg ο οποίος τρέχει µε 13km/hr είναι περίπου 3,5 MJ (800 kcal) ¾ Κινητήρας αυτοκινήτου 1400 cm3 είναι 56 kW και σε µία ώρα αποδίδει 200 ΜJ ¾ Κινητήρας ενός αεροπλάνου Boeing 707 είναι 21 MW και σε ένα δευτερόλεπτο αποδίδει 21 ΜJ ¾ Η µέση ηµερήσια ηλιακή ενέργεια Ιουνίου στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας σε 1 m2 ενός τόπου που βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος 40ο είναι 42 MJ ¾ Η µέση ηµερήσια ηλιακή ενέργεια ∆εκεµβρίου στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας σε 1 m2 ενός τόπου που βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος 40ο είναι 14 MJ Εισαγωγικές έννοιες Πηγές ενέργειας Ηλιακή ακτινοβολία. Η ηλιακή ενέργεια σε ένα έτος είναι περίπου 14.000 µεγαλύτερη από την παγκόσµια κατανάλωση ενέργειας (ηλιακή σταθερά (1367 W/m2). Εκτός των άλλων η ενέργεια αυτή: (α) απορροφάται από τη γη και µετατρέπεται σε θερµότητα διατηρώντας τη θερµοκρασία περιβάλλοντος, (β) συντηρεί τον υδρολογικό κύκλο (εξάτµιση-βροχόπτωση), (γ) συντηρεί την κατακόρυφη µεταφορά (αιολική ενέργεια, ρεύµατα), και (δ) συντηρεί την φωτοσύνθεση Ορυκτά καύσιµα. Πρόκειται για τον άνθρακα, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο που προέρχονται από τα λείψανα της αρχαίας χλωρίδας και πανίδας. Είναι αποθηκευµένα για 600 εκατοµµύρια έτη και η καύση τους παράγει ενέργεια τα τελευταία 300 έτη. Ο ρυθµός κατανάλωσης είναι πολλαπλάσιος από το ρυθµό δηµιουργίας τους και στο µέλλον θα εξαντληθούν Βιοµάζα. Η χρήση της ξεκίνησε πριν 400.000 έτη (homo erectus) και προκάλεσε ‘τεχνολογική επανάσταση’ Γη. Οι θερµικές, χηµικές και ραδιενεργές πηγές που βρίσκονται στο εσωτερικό της γης προκαλούν ροή ενέργειας στην επιφάνεια (της τάξης των 0,063 W/m2) Βαρύτητα. Προέρχεται από τη σχετική θέση Γης, Ηλίου και Σελήνης και δηµιουργεί τις παλίρροιες και τα θαλάσσια ρεύµατα. Εκτιµάται στο 10% της γήινης ενέργειας Εισαγωγικές έννοιες Ενεργειακό ισοζύγιο της γης ∆ΙΑΣΤΗΜΑ ΒΡΑΧΕΑ ΚΥΜΑΤΑ Εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία 100 ΜΑΚΡΑ ΚΥΜΑΤΑ 100 Πηγή: Κουτσογιάννης και Ξανθόπουλος (1997) Εξερχόµενη ακτινοβολία βραχέων και µακρών κυµάτων 6 20 4 6 64 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ∆ιάχυση από την ατµόσφαιρα Απορρόφηση και εκποµπή από τα αέρια Απορρόφηση θερµοκηπίου και εκποµπή (CO2, H2O κ.ά.) από τα σύννεφα Απορρόφηση από το Ο3 19 Απορρόφηση από τα σύννεφα Ανάκλαση από τα σύννεφα Ροή αισθητής θερµότητας (αγωγή, κατακόρυφη µεταφορά) 111 Απορρόφηση από τους υδρατµούς και τη σκόνη 51 ΩΚΕΑΝΟΙ, Ε∆ΑΦΟΣ Ανάκλαση από την επιφάνεια Απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας από την επιφάνεια 117 96 Εκποµπή Απορρόφηση µακρών κυµάτων µακρών κυµάτων από την επιφάνεια από την επιφάνεια 7 Ροή λανθάνουσας θερµότητας (εξάτµιση, διαπνοή) 23 Εισαγωγικές έννοιες Η ενεργειακή εικόνα του πλανήτη ¾ Αύξηση της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης παγκοσµίως (1997 - 2020) κατά 60%, δηλαδή από 111.000 TWh/year σε 178.000 TWh/year. ¾ Αύξηση της κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την ίδια περίοδο κατά 83%, δηλαδή από 12.000 TWh/year σε 22.000 TWh/year. ¾ Η πληθυσµιακή αύξηση µέχρι το 2050 αναµένεται να φθάσει το 50%, δηλαδή από 6 δις ο πληθυσµός της γης θα αγγίξει τα 9 δις. Εισαγωγικές έννοιες Ηλεκτρική ενέργεια ¾ Μία από τις τέσσερις θεµελιώδεις αλληλεπιδράσεις της ύλης είναι η ηλεκτροµαγνητική ¾ Υπεύθυνο για την αλληλεπίδραση αυτή είναι το ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο αποτελεί ιδιότητα των υποατοµικών σωµατιδίων ¾ Μία ροή ηλεκτρικού φορτίου αποτελεί το ηλεκτρικό ρεύµα, το οποίο διακρίνεται σε: (α) συνεχές (DC) το οποίο έχει σταθερή κατεύθυνση και (β) εναλλασσόµενο (AC) το οποίο αλλάζει συνεχώς κατεύθυνση ¾ Η ενέργεια που µεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύµα είναι η ηλεκτρική ενέργεια ¾ Ο κύριος τρόπος για να παραχθεί ηλεκτρικό ρεύµα έγκειται στην περιστροφή ενός πηνίου εντός µαγνητικού πεδίου (Νόµος Ηλεκτροµαγνητικής Επαγωγής – Faraday) Συνεπώς αυτό που απαιτείται είναι να παραχθεί µηχανικό έργο, το οποίο θα αξιοποιηθεί για την περιστροφή του πηνίου ¾ Στους σταθµούς που βασίζονται σε ορυκτά, πυρηνικά και βίο-καύσιµα, το µηχανικό έργο προκύπτει, µέσω παραγωγής ατµού, ο οποίος οδηγείται σε στρόβιλο, που µε τη σειρά του κινεί την ηλεκτρογεννήτρια ¾ Στα αιολικά, τα υδροηλεκτρικά και τα συστήµατα αξιοποίησης της κυµατικής και παλιρροιακής ενέργειας, η ηλεκτρογεννήτρια κινείται από ρεύµα κάποιου ρευστού Εισαγωγικές έννοιες Ο σύγχρονος κόσµος βασίζει την επιβίωση και την ευηµερία του στην ηλεκτρική ενέργεια, που έχει ως βασικό πλεονέκτηµα την ευκολία µετατροπής σε άλλες µορφές ενέργειας Ισχύς των οικιακών συσκευών ΣΥΣΚΕΥΗ Αυτόµατος τηλεφωνητής Αερόθερµο Αναµονή στερεοφωνικού-τηλεόρασης Ανεµιστήρας οροφής ΣΥΣΚΕΥΗ ΙΣΧΥΣ W 3 Κουζίνα: Μεγάλο µάτι 2000 2000 Κουζίνα: Μεσαίο µάτι 1500 8 Κουζίνα: Φούρνος απλός 2700 150 Λαµπτήρας Κοινός 100W 100 Αποκωδικοποιητής συνδροµητικής τηλεόρασης 15 Λαµπτήρας Χαµηλής κατανάλωσης 20W Βίντεο 33 Μίξερ Η / P (PC) Ηλεκτρική σκούπα 80-350 700-2000 Πλυντήριο ρούχων 500-5000 800-2000 Στεγνωτήρας µαλλιών Ηλεκτρικό σίδερο 1000 Στερεοφωνικό Καταψύκτης Καφετιέρα Κλιµατιστικό (ψύξη 9000 Btu) 300-700 180 700-3000 2000 2000-4000 20 Πλυντήριο πιάτων µεγάλο Ηλεκτρικό θερµαντικό σώµα Θερµοσίφωνας ΙΣΧΥΣ W Τηλεόραση Φούρνος µικροκυµάτων 900 Φριτέζα 1000 Ψυγείο 30 80-300 700-2100 1600 200-700 Εισαγωγικές έννοιες Πηγές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ΟΡΥΚΤΑ ΚΑΥΣΙΜΑ 9 Στερεά καύσιµα (Λιθάνθρακας, Λιγνίτης) 9 Υγρά καύσιµα (Diesel, Μαζούτ) 9 Αέρια καύσιµα (Φυσικό Αέριο) ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΚΑΥΣΙΜΑ 9 Ουράνιο, πλουτώνιο ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ 9 Αιολική 9 Ηλιακή 9 Υδροηλεκτρική 9 Γεωθερµία 9 Βιοµάζα 9 Ενέργεια κυµάτων - παλιρροιών Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Παγκόσµια ηλεκτρική παραγωγή Έτος 2006: 18.930 TWh 9Ορυκτά καύσιµα 66,2% (12.531 TWh) 9Πυρηνική ενέργεια 15,0% (2.840 TWh) 9Υδροηλεκτρική ενέργεια 16,6% (3.142 TWh) 9Βιοµάζα 1,1% (208 TWh) 9Αιολική ενέργεια 0,6% (114 TWh) 9Γεωθερµία 0,3% (57 TWh) 9Μη ανανεώσιµα απορρίµµατα 0,2% (38 TWh) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Εγκατεστηµένη ισχύς στην Ελλάδα (MW) ∆ιασυνδεδεµένο Λιγνίτης Πετρέλαιο Νησιά Σύνολο % 5288 750 1654 5288 41,4 2404 18,8 Φυσικό άεριο 1966 1966 15,4 Υδροηλεκτρική 3017 3017 23,6 91 0,7 12766 100 91 ΑΠΕ Σύνολο 11021 Παραγωγή 2004 (ΤWh) Λιγνίτης 32,1 65 Πετρέλαιο 3,3 7 Φυσικό άεριο 7,9 16 Υδροηλεκτρική 5,4 11 0,94 2 49,64 100 ΑΠΕ Σύνολο Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Εγκατεστηµένη ισχύς στην Ελλάδα (2006) Παραγωγή ενέργειας στην Ελλάδα (2006) 3,4 % Ανανεώσιµα 6,3 % Ανανεώσιµα 7,0 % Εισαγωγές 17,3 % Φυσικό Αέριο 18,0 % Πετρέλαιο 21,7 % Υδροηλεκτρικά 36,7 % Λιγνίτης 17,0 % Φ υσικό Αέριο 13,4 % Πετρέλαιο 10,5 % Υδροηλεκτρικά 48,7 % Λιγνίτης Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Θερµικοί σταθµοί συνδεδεµένοι στο ελληνικό σύστηµα (2009) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Θερµικοί σταθµοί συνδεδεµένοι στο σύστηµα (2009) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Υδροηλεκτρικοί σταθµοί συνδεδεµένοι στο σύστηµα (2009) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας το 2006 (ΤWh) Οι 10 χώρες µε τη µικρότερη παραγωγή Οι 10 χώρες µε τη µεγαλύτερη παραγωγή United States 3.892 Comoros 0,0186 China 2.859 Montenegro 0,0186 Russia 985 São Tomé and Príncipe 0,0167 Japan 983 Falkland Islands (Islas Malvinas) 0,0149 Germany 549 Kiribati 0,0093 Canada 530 Turks and Caicos Islands 0,0093 India 517 Saint Helena 0,0074 France 447 Niue 0,0037 Brazil 402 Johnston Atoll 0,0020 S. Korea 369 Gaza Strip 0,0002 67% της παγκόσµιας παραγωγής 0.0006 % της παγκόσµιας παραγωγής Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Παραγωγή παγκόσµιας ηλεκτρικής ενέργειας ανά κατηγορία (ΤWh*103) Κόσµος: 17154 TWh EE: 2858 TWh Ελλάδα: 56 TWh (2006) 0.3% της παγκόσµιας και 2% ΕΕ Πηγή: www.eia.doe.gov/iea Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Ανάλυση παραγωγής στην Ελλάδα (2010) MWh Μεταβολή από 2009 27.439.614 -10,16 113.272 -93,33 ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ 10.365.063 -10,53 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ 6.702.589 35,26 ΑΠΕ 2.039.108 8,24 ΣΥΝΟΛΟ 46.659.646 -3,71 ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΩΝ -ΕΞΑΓΩΓΩΝ 5.706.131 30,64 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ 52.365.777 -0.87 ΛΙΓΝΙΤΙΚΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ ΕΞΑΓΩΓΕΣ ΤΟΥΡΚΙΑ 736.414 38 ΑΛΒΑΝΙΑ 404.137 490.706 FYROM 3.856.130 8.068 ΒΟΥΛΓΑΡΙΑ 3.453.732 15 66.951 2.312.406 8.517.364 2.811.233 ΙΤΑΛΙΑ ΣΥΝΟΛΟ Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Ανάλυση παραγωγής στην Ελλάδα 2009 2010 10,9 8.3 3.6 3,9 9.4 12,8 52,4 57.8 17.8 19,8 3.2 0,2 ΛΙΓΝΙΤΙΚΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΗ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΠΕ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΩΝ -ΕΞΑΓΩΓΩΝ 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Π α ρ α γ ω γ ή Η λ εκτρ ική ς Ε νέρ γ εια ς (G W h ) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Χρονική εξέλιξη παραγωγής (1958-2011) σε GWh 60.000 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα 55.000 50.000 ΑΠΕ πλην Μεγ. ΥΗΕ Φυσικό Αέριο Εισαγωγές-Εξαγωγές Μεγάλα ΥΗΕ Πετρέλαιο Λιγνίτης 15.000 10.000 5.000 0 Έτος Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Χρονική εξέλιξη παραγωγής (1990-2011) σε GWh ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα ΑΠΕ πλην Μεγ. ΥΗΕ 55.000 Φυσικό Αέριο 50.000 Εισαγωγές-Εξαγωγές 45.000 Μεγάλα ΥΗΕ 40.000 Πετρέλαιο 35.000 Λιγνίτης 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 Έτος 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 0 1990 Π αραγ ω γ ή Η λ ε κ τρικ ής Ε ν έργ ε ιας (G W h) 60.000 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Το Πακέτο 20-20-20 Για την Ελλάδα ¾ ΑΠΕ: 18% της τελικής κατανάλωσης ενέργειας ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ υποχρεωτικά µέχρι το 2020 (Οδηγία 2009/28/ΕΚ) Υποχρεωτικός στόχος 10% µέχρι το 2020 για βιοκαύσιµα Εξοικονόµηση 20% πρωτογενούς ενέργειας µέχρι το 2020 Έµφαση στην δηµοπράτηση - Ηλεκτρισµός δεν παίρνει κανένα δικαίωµα δωρεάν Τοµείς εκτός 2003/87/ΕΚ, µείωση κατά 4% των εκποµπών του 2005 (66.7 εκατ) µέχρι το 2020 Τοµείς εντός 2003/87/ΕΚ όπως όλα τα ΚΜ, µείωση κατά 1.74% ετησίως * Πηγή: Υπουργείο Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιµατικής Αλλαγής. Επιτροπή 20-20-20, 21/62010 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Συνολική ∆ιάθεση Ενέργειας Σενάριο Επίτευξης Στόχων Συνολική ∆ιάθεση Ενέργειας στη Χώρα. 35000 30000 ktoe 25000 20000 15000 10000 5000 0 2010 Στερεά καύσιµα 2015 Υγρά καύσιµα 2020 ΑΠΕ 2025 Φυσικό αέριο 2030 Ηλεκτρισµός Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Τοµέας Ηλεκτροπαραγωγής Σενάριο Επίτευξης Στόχων Καθαρή Ηλεκτροπαραγωγή 90000 80000 70000 MWh 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 2010 Λιγνίτη Βιοµάζα/Βιοαέριο Φ/Β 2015 2020 Πετρελαϊκά Προϊοντα Υ/Η Γεωθερµία 2025 Φ. Αέριο Αιολικά 2030 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Τοµέας Ηλεκτροπαραγωγής Σενάριο Επίτευξης Στόχων (MW) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Τελική Κατανάλωση Σενάριο Επίτευξης Στόχων Τελική Κατανάλωση Ενέργειας Τελική Κατανάλωση Ενέργειας ανά προιόν 30000 30000 25000 25000 20000 20000 ktoe ktoe 15000 10000 15000 10000 5000 5000 0 2010 2015 2020 2025 2030 Στερεά Καύσιµα Πετρελαικά Προιόντα Φ. Αέριο Ηλεκτρισµός Βιοµάζα-Βιοκαύσιµα Θερµότητα Ηλιακά Γεωθερµία Θερµότητα Περιβάλλοντος 0 2010 Αγροτικός 2015 Βιοµηχανία 2020 Μεταφορές 2025 Οικιακός 2030 Τριτογενής Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Εντάξεις Μονάδων Ηλεκτροπαραγωγής ΕΝΤΑΞΕΙΣ ΜΟΝΑ∆ΩΝ Αποδιδόµενη Ισχύς MW 2010 425 Terna (Ήρων ΙΙ) Ήδη σε commissioning 2011 421 Ήδη σε commissioning 2011 412 Elpedison (Θίσβη) Endesa II (Άγ. Νικόλαος) 2012 417 2012 437 Aλιβέρι V Μότορ Όιλ Μυτιληναίος (Άγ. Θεόδωροι) 2013 800 Μεγαλόπολη V 2017 600 Πτολεµαΐδα V 2018 450 Μελίτη ΙΙ 2012 153 Ιλαρίωνας 2012 29 Μετσοβίτικο 2013 160 Μεσοχώρα 2019 880 2025 600 Τεχνολογία Όνοµα Μονάδας Καστράκι 2 Νέα λιγνιτική (Αγ. ∆ηµητριος 6) Παρατηρήσεις Ολοκληρώνεται η κατασκευή Κατασκευάζεται Κατασκευάζεται Εξαρτάται από την πρόοδο του ΚΥΤ Μεγαλόπολης Εγκρίθηκε από το ∆Σ ∆ΕΗ Σε συνάρτηση µε τα ορυχεία της Βεύης Λιγνιτική ΥΗΣ Αντλητικό Υ/Η (στο σενάριο εξοικονόµησης) * Πηγή: Υπουργείο Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιµατικής Αλλαγής Επιτροπή 20-20-20, 21 Ιουνίου 2010 ΣΚΦΑ Λιγνιτική Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Εγκατεστηµένη Ισχύς ΑΠΕ ΕγκατεστηΣενάριο µένη Ισχύς Αναφοράς Ηλεκτροπαραγωγής (ΜW) Σενάριο Επίτευξης Στόχων Σενάριο Επίτευξη Επίτευξη των Οικονοµικής των Στόχων (ΕΝΡΕΡ) Επιτάχυνσης Στόχων µε χαµηλές τιµές (ENPEP) ΦΒ Υ/Η 4486 4531 4497 4440 4440 Αιολικά 6250 7500 8250 8573 8572 Φ/Β 700 2567 3000 968 2913 Γεωθερµία 10 120 120 108 8 Βιοµάζα 50 250 250 250 100 Σύνολο 11496 14968 16117 14339 16033 * Πηγή: Υπουργείο Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιµατικής Αλλαγής Επιτροπή 20-20-20, 21 Ιουνίου 2010 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Φθινόπωρο: (Τρίτη 10/10/2006) 7.500 7.000 6.500 6.000 5.500 ΦΟΡΤΙA (ΜW) 5.000 4.500 ΜΙΚΡΑ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (∆ΕΗ) 4.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 3.500 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ 3.000 ΛΟΙΠΑ ΑΠΕ & ΕΚΧΥΣΕΙΣ ΑΝΤΛΗΣΗ 2.500 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 2.000 1.500 1.000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Φθινόπωρο: (Τρίτη 11/10/2011) 7.500 7.000 6.500 6.000 5.500 ΦΟΡΤΙA (ΜW) 5.000 4.500 ΑΥΤΟΠΑΡΑΓΩΓΟΙ 4.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 3.500 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ 3.000 ΑΠΕ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΙ ΑΥΤΟΠΑΡΑΓΩΓΟΙ ΑΝΤΛΗΣΗ 2.500 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 2.000 1.500 1.000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Καλοκαίρι: (Τρίτη 27/06/2006) 9.000 8.500 8.000 7.500 7.000 6.500 6.000 ΦΟΡΤΙA (MW) 5.500 5.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 4.500 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 4.000 ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ ΛΟΙΠΑ ΑΠΕ & ΕΚΧΥΣΕΙΣ 3.500 ΑΝΤΛΗΣΗ 3.000 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Καλοκαίρι: (Τρίτη 26/06/2007) 11.000.000 10.000.000 9.000.000 8.000.000 ΦΟΡΤΙA (kW) 7.000.000 ΜΙΚΡΑ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (∆ΕΗ) 6.000.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 5.000.000 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ ΛΟΙΠΑ ΑΠΕ & ΕΚΧΥΣΕΙΣ 4.000.000 ΑΝΤΛΗΣΗ ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 3.000.000 2.000.000 1.000.000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Καλοκαίρι: (Τρίτη 28/06/2011) 7.500 7.000 6.500 6.000 5.500 ΦΟΡΤΙA (ΜW) 5.000 4.500 ΑΥΤΟΠΑΡΑΓΩΓΟΙ 4.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 3.500 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ 3.000 ΑΠΕ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΙ ΑΥΤΟΠΑΡΑΓΩΓΟΙ ΑΝΤΛΗΣΗ 2.500 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 2.000 1.500 1.000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Μέγιστο Φορτίο Έτους (2007) ΦΟΡΤΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (Μέγιστο έτους 2007, 23/07, 14:00) 11.000.000 10.000.000 9.000.000 ΦΟΡΤΙA (kW) 8.000.000 ΜΙΚΡΑ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (∆ΕΗ) 7.000.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 6.000.000 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ 5.000.000 ΛΟΙΠΑ ΑΠΕ & ΕΚΧΥΣΕΙΣ ΑΝΤΛΗΣΗ 4.000.000 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 3.000.000 2.000.000 1.000.000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Παραγωγή (ανά ώρα) Μέγιστο Φορτίο Έτους (2010) ΦΟΡΤΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (Μέγιστο έτους 2010, 15/07, 14:00) 10.000.000 9.000.000 8.000.000 ΦΟΡΤΙA (kW) 7.000.000 ΜΙΚΡΑ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (∆ΕΗ) 6.000.000 Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ 5.000.000 ΠΕΤΡΕΛΑΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ - ΕΞΑΓΩΓΕΣ ΛΟΙΠΑ ΑΠΕ & ΕΚΧΥΣΕΙΣ 4.000.000 ΛΙΓΝΙΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑ∆ΕΣ - ΑΝΤΛΗΣΗ 3.000.000 2.000.000 1.000.000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ΧΡΟΝΟΣ (ΩΡΕΣ) 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Παράγοντες διαµόρφωσης ζήτησης Η ζήτηση ενέργειας από ένα σύστηµα (π.χ. κράτος-νησί) εξαρτάται από: ¾ Τον πληθυσµό (κάτοικοι-επισκέπτες, µετανάστες) ¾ Το είδος των δραστηριοτήτων (βιοµηχανία) ¾ Τις κλιµατολογικές συνθήκες (θερµοκρασία, υγρασία, ηλιακή ακτινοβολία, ταχύτητα ανέµου) ¾ ∆ιάφορα οικονοµικά µεγέθη (τιµή ενέργειας, µέσο εισόδηµα, ΑΕΠ κλπ) ¾ Υποδοµές (δίκτυα µεταφοράς, κατοχή οικιακών συσκευών κλπ) ¾ Κοινωνικές συνθήκες (καταναλωτικές συνήθειες, ηµέρες και ώρες που γίνονται διάφορες δραστηριότητες) ¾ Πολιτικές συνθήκες (εξοικονόµηση ενέργειας, περιβαλλοντικοί περιορισµοί) Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Κατανάλωση (kWh ανά κάτοικο ανά έτος) Χώρα 2005 2006 2007 Χώρα 2005 2006 2007 Iceland 27.987 31.328 36.853 Haiti 36 37 30 Norway 25.083 24.100 24.980 Ethiopia 34 38 40 Finland 16.120 17.177 17.162 Benin 75 74 72 Canada 17.319 16.724 16.995 Nepal 79 80 80 Luxembourg 15,681 16,414 16,315 Tanzania 69 69 82 Kuwait 15.345 16.311 16.198 Sudan 79 85 90 United Arab Emirates 13.759 14.622 16.165 Cambodia 55 75 94 Sweden 15.440 15.231 15.238 Myanmar 81 92 94 Bahrain 11.622 12.527 14.153 Togo 102 102 96 United States 13.701 13.582 13.652 Congo 91 94 97 Ελλάδα 5.242 5.372 5.628 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Γενικά στοιχεία για την Ελλάδα ¾ Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα εκτιµάται σε περίπου 5.500 kWh/άτοµο/έτος, ενώ το 1990 ήταν 3.000 kWh/άτοµο/έτος ¾ Η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι της τάξης των 50 TWh/έτος ¾ Η τιµή της kWh για οικιακή χρήση ξεκινά από τα 0,09 ΕURO ¾ Καταναλώνεται περισσότερη ενέργεια κατά τους µήνες µε ακραίες θερµοκρασίες (χειµώνα, καλοκαίρι) και λιγότερη κατά τους µεταβατικούς µήνες (άνοιξη, φθινόπωρο) ¾ Καταναλώνεται περισσότερη ενέργεια τις καθηµερινές από ότι τα Σαββατοκύριακα ¾ Εκλύονται περίπου 0,875 kg CO2 ανά παραγόµενη kWh ¾ Οι συνθήκες θερµικής άνεσης είναι θερµοκρασία 20 οC και σχετική υγρασία 40-60% Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Ετήσια κατανάλωση στην Ελλάδα (kWh ανά κάτοικο) Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Παράδειγµα οικιακής κατανάλωσης Τριµελής οικογένεια (10/2008-2/2009) Κατηγορία kWh EURO/kWh Σύνολο (EURO) Ηµερήσιο 1 833 0,08925 74 Ηµερήσιο 2 833 0,11373 95 Ηµερήσιο 3 417 0,13959 58 Ηµερήσιο 4 432 0,18674 81 Σύνολο Ηµερήσιου 2.515 Νυκτερινό 810 Γενικό Σύνολο 3.325 308 0,05279 Μέση τιµή ανά kWh: 0,105 EURO Κατανάλωση νοικοκυριού: 27,7 kWh ανά ηµέρα 43 351 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Παράδειγµα οικιακής κατανάλωσης Τηλεόραση (λειτουργία 6 ώρες-stand by 18 ώρες ανά ηµέρα) CRT 34-37 inch LCD 34-37 inch Plasma 34-37 inch Ώρες/έτος Ισχύς (W) kWh/έτος EURO/έτος 2190 198 434 43 6570 4.2 28 3 461 46 2190 211 462 46 6570 1.8 12 1 474 47 2190 264 578 58 6570 3.6 24 2 602 60 Ώρες/έτος Ισχύς (W) kWh/έτος EURO/έτος Υπολογιστής 1460 220 321 32 Οθόνη 1460 150 219 22 540 54 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Κατανοµή σε χρήσεις (Ελλάδα-2003) (ΕΕ-2004) 0.5 29.1 2.7 28.8 33.9 41.1 5.7 27.4 30.8 Οικιακός Εµπόριο Υπηρεσίες Γεωργία Βιοµηχανία Μεταφορές Οικιακός Εµπόριο-Υπηρεσίες-Γεωργία Βιοµηχανία Μεταφορές Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Συσχέτιση ηµερήσιας θερµοκρασίας και ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας Η ζήτηση έχει σταθµιστεί ώστε να αφαιρεθεί η ανοδική τάση που οφείλεται στην αύξηση του ΑΕΠ Αθήνα Λονδίνο ¾ Υπάρχει εποχιακή διακύµανση µε τους χειµωνιάτικους µήνες να απαιτείται περισσότερη ενέργεια ¾ Η Αθήνα (όπως και άλλες µεσογειακές πόλεις) παρουσιάζει δεύτερη αιχµή τους καλοκαιρινούς µήνες λόγω της ενέργειας για ψύξη Πηγή: Factors affecting electricity demand in Athens, Greece and London, UK:A comparative assessment. B.E. Psiloglou, C. Giannakopoulos, S. Majithia, M. Petrakis, Energy 34 (2009) 1855–1863 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Σχέση αιχµών ζήτησης και θερµοκρασίας Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Αθήνα Λονδίνο Πηγή: Factors affecting electricity demand in Athens, Greece and London, UK:A comparative assessment. B.E. Psiloglou, C. Giannakopoulos, S. Majithia, M. Petrakis, Energy 34 (2009) 1855–1863 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Εξέλιξη µηνιαίας ζήτησης στο έτος Οι µηνιαίες ζητήσεις έχουν διαιρεθεί µε την µέση ετήσια ζήτηση Αθήνα Λονδίνο ¾ Αθήνα: χειµερινοί και καλοκαιρινοί µήνες µε υψηλές ζητήσεις (θέρµανση, ψύξη) ¾ Αθήνα: το ∆εκέµβριο η υψηλότερη ζήτηση (Χριστούγεννα), Αύγουστο ή µικρότερη (µετακίνηση πληθυσµού) ¾ Λονδίνο: δεν υπάρχει η καλοκαιρινή αιχµή (λόγω θερµοκρασιακής άνεσης) Πηγή: Factors affecting electricity demand in Athens, Greece and London, UK:A comparative assessment. B.E. Psiloglou, C. Giannakopoulos, S. Majithia, M. Petrakis, Energy 34 (2009) 1855–1863 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Εξέλιξη µηνιαίας ζήτησης στην Ελλάδα και την Αττική (2009) 6 Ενέργεια (TWh) 5 4 3 2 ΤWh (ΣΥΝΟΛΟ) ΤWh (ATTIKH) 1 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Εξέλιξη ηµερήσιας ζήτησης στην εβδοµάδα Οι ηµερήσιες ζητήσεις έχουν διαιρεθεί µε τη µέση εβδοµαδιαία ζήτηση Αθήνα Λονδίνο ¾ Σηµαντική µείωση τα Σαββατοκύριακα λόγω µείωσης των δραστηριοτήτων και τη ∆ευτέρα λόγω αδράνειας ¾ Το Σαββατοκύριακα µικρότερες ζητήσεις τον Ιούλιο σε σχέση µε τον ∆εκέµβριο λόγω των εξόδων στην ύπαιθρο Πηγή: Factors affecting electricity demand in Athens, Greece and London, UK:A comparative assessment. B.E. Psiloglou, C. Giannakopoulos, S. Majithia, M. Petrakis, Energy 34 (2009) 1855–1863 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Εξέλιξη ωριαίας ζήτησης στην ηµέρα Οι ωριαίες ζητήσεις έχουν διαιρεθεί µε τη µέση µηνιαία ζήτηση Αθήνα Λονδίνο ¾ Στην Αθήνα αιχµή το µεσηµέρι λόγω δραστηριοτήτων και δεύτερη αιχµή το βράδυ λόγω φωτισµού ¾ Στο Λονδίνο σταθερή ζήτηση µέχρι το απόγευµα γιατί πολλές δραστηριότητες συνεχίζονται ¾ Στη Αθήνα η βραδινή αιχµή τον Ιούλιο εξαφανίζεται γιατί οι άνθρωποι µένουν έξω Πηγή: Factors affecting electricity demand in Athens, Greece and London, UK:A comparative assessment. B.E. Psiloglou, C. Giannakopoulos, S. Majithia, M. Petrakis, Energy 34 (2009) 1855–1863 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Επίδραση υψοµέτρου Bαθµοηµέρες* θέρµανσης τεσσάρων πόλεων που βρίσκονται στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος (θερµοκρασία βάσης 20 οC) * Σε ένα έτος προσδιορίζονται οι ηµέρες που η θερµοκρασία (Τ) είναι κάτω από τους 20 oC και αθροίζονται οι ποσότητες (20-Τ) Ετήσια κατανάλωση ενέργειας (kWh) Οι ανάγκες του Μετσόβου σε θερµότητα είναι κατά 266% µεγαλύτερες σε σχέση µε την παραθαλάσσια Κέρκυρα Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Απαιτήσεις ισχύος το 2009 σε ετήσια, µηνιαία και ωριαία βάση 23/7/2007 Στιγµιαία 10610 ΜW (Μέγιστη παρατηρηµένη) 22/7/2008 Στιγµιαία 10393 ΜW 24/7/2009 14:00 9828 ΜW 14000 12000 ΙΣΧΥΣ (MW) 10000 8000 6000 4000 ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΜΕΓΙΣΤΗ ΩΡΙΑΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ 2000 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Χαρακτηριστικά αιχµών ζήτησης το 2009 ΜΕΓΙΣΤΗ ΩΡΙΑΙΑ ΙΣΧΥΣ (MW) ΗΜΕΡΑ ΩΡΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΤΟ ΡΟΥΦ (οC) ΙΑΝ 8332 ΤΡΙΤΗ 19 8 ΦΕΒ 8358 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 20 9 ΜΑΡ 7809 ΠΕΜΠΤΗ 20 12 ΑΠΡ 7331 ∆ΕΥΤΕΡΑ 21 12 ΜΑΪ 7515 ∆ΕΥΤΕΡΑ 14 31 ΙΟΥΝ 9106 ΠΕΜΠΤΗ 14 36 ΙΟΥΛ 9828 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 14 40 ΑΥΓ 9402 ΤΡΙΤΗ 14 36 ΣΕΠ 8345 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 14 34 ΟΚΤ 7361 ΠΕΜΠΤΗ 21 14 ΝΟΕ 7822 ΤΡΙΤΗ 20 15 ∆ΕΚ 8171 ∆ΕΥΤΕΡΑ 19 4 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Αιχµή 50 ωρών (2001-2006) για το ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα 10000 2001 (Ι= 775 MW , E=13,4 GW h) 2002 (I= 690 MW , E=13,1 GW h) 2003 (I= 620 MW , E=10,6 GW h) 2004 (I=1050 MW , E=13,4 GW h) 9500 2005 (I=1070 MW , E=13,6 GW h) 2006 (Ι=967 MW , E=12,5 GW h) Ισχύς (MW) 9000 8500 8000 7500 0 5 10 15 20 25 30 Ώρες το Έτος 35 40 45 50 Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας Πρόβλεψη εξέλιξης ζήτησης και αιχµής στην Ελλάδα Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας Καύσιµη ύλη- Νερό-Αέρας-Ήλιος Σταθµός παραγωγής Γεννήτρια Μετασχηµατιστής Σύστηµα µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (δίκτυο υψηλής και υπερύψηλής τάσης) Υποσταθµός ∆ίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας (µέσης και χαµηλής τάσης) Κατανάλωση Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ¾ Στους σταθµούς παραγωγής ηλεκτρισµού, παράγεται από την ηλεκτρογεννήτρια ηλεκτρικό ρεύµα µε µία ορισµένη τιµή τάσης (6,6 kV) ¾ Η τάση µέσω µετασχηµατιστών ανυψώνεται σε υψηλές (66 και 150 kV) και υπερυψηλές τιµές (400 kV) ώστε να µειωθούν οι απώλειες µεταφοράς ¾ Με το Σύστηµα Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (το δίκτυο υψηλής και υπερυψηλής τάσης) η ηλεκτρική ενέργεια µεταφέρεται προς τους υποσταθµούς. ¾ Στους υποσταθµούς η τιµή της τάσης υποβιβάζεται για να διανεµηθεί στους καταναλωτές ¾ Με το ∆ίκτυο ∆ιανοµής Ηλεκτρικής Ενέργειας (µέσης και χαµηλής τάσης), η ηλεκτρική ενέργεια µεταφέρεται από τους υποσταθµούς στους καταναλωτές ¾ Στον οικιακό τοµέα η τιµή της τάσης του ηλεκτρικού ρεύµατος είναι 230V Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ¾ Κύριο χαρακτηριστικό του Ελληνικού ∆ιασυνδεδεµένου Συστήµατος είναι η µεγάλη συγκέντρωση σταθµών παραγωγής στο βόρειο τµήµα της χώρας (∆υτική Μακεδονία, περιοχή Πτολεµαΐδας), ενώ το κύριο κέντρο κατανάλωσης βρίσκεται στο Νότο (περιοχή Αττικής). ¾ ∆εδοµένου ότι και οι διεθνείς διασυνδέσεις µε Βουλγαρία και ΠΓ∆Μ είναι στο Βορρά, υπάρχει µεγάλη γεωγραφική ανισορροπία µεταξύ παραγωγής και φορτίων. ¾ Το γεγονός αυτό οδηγεί στην ανάγκη µεταφοράς µεγάλων ποσοτήτων ισχύος κατά το γεωγραφικό άξονα Βορρά – Νότου, η οποία εξυπηρετείται κυρίως από έναν κεντρικό κορµό 400kV αποτελούµενο από τρεις γραµµές µεταφοράς 400kV διπλού κυκλώµατος. Οι γραµµές αυτές συνδέουν το κύριο κέντρο παραγωγής (∆υτική Μακεδονία) µε τα ΚΥΤ που βρίσκονται πέριξ της ευρύτερης περιοχής της Πρωτεύουσας. ¾ Η µεγάλη γεωγραφική ανισορροπία µεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης είχε οδηγήσει στο παρελθόν σε σηµαντικά προβλήµατα τάσεων. ¾ Η ένταξη νέων µονάδων παραγωγής στο Νότιο Σύστηµα αναµένεται να διαφοροποιήσει σηµαντικά αυτή τη γεωγραφική ανισορροπία στο άµεσο µέλλον. Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ∆ιάγραµµα διασυνδέσεων µε άλλες χώρες Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ∆ιασύνδεση νησιών µε υποβρύχιους αγωγούς Αυτόνοµα-µη διασυνδεδεµένα νησιά ¾ Μεγάλες διακυµάνσεις ¾ ¾ ¾ ¾ µεταξύ χειµώνακαλοκαιριού και ηµέραςνύχτας Τοπικοί πετρελαϊκοί σταθµοί Ευαίσθητα δίκτυα Υψηλό κόστος παραγόµενης ενέργειας Εξάρτηση από την τιµή του πετρελαίου ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Η τροφοδότηση του ηλεκτρικού δικτύου µε ενέργεια, έχει δύο βασικούς περιορισµούς: ¾ Το δίκτυο πρέπει συνεχώς να τροφοδοτείται µε ακριβώς τόση ενέργεια όση καταναλώνεται για αυτό και η παραγωγή πρέπει να µεταβάλλεται συνεχώς ¾ Ο χρόνος ενεργοποίησης και µεταβολής του φορτίου των σταθµών παραγωγής είναι διαφορετικός. Η τάξη µεγέθους του χρόνου αυτού είναι ηµέρες για τους λιγνιτικούς, ώρες για τους σταθµούς φυσικού αερίου και λεπτά για τους υδροηλεκτρικούς Οι αιχµές ζήτησης φορτίου καθορίζουν τη συνολική ισχύ που πρέπει να υπάρχει εγκατεστηµένη (Μονάδες Αιχµής) Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας 12:00 Ώρες ηµέρας 24:00 Το κατώφλι ζήτησης φορτίου καθορίζει την τιµή της ισχύος που αδιάλειπτα πρέπει να παρέχεται (Μονάδες Βάσης) ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Η µεταβολή της παραγωγής ώστε να ισούται µε την κατανάλωση πραγµατοποιείται µε την παρακάτω διαδικασία: ¾ Όταν η ∆ΕΗ προγραµµατίζει την παραγωγή ενέργειας για τους επόµενους µήνες, µε βάση την προηγούµενη εµπειρία για το ποια είναι η κατανάλωση κάθε µήνα, καθώς και τις διεθνείς τιµές ενέργειας, κάνει διεθνείς συµφωνίες για αγορά ή πώληση ενέργειας. Έτσι, άλλους µήνες αγοράζει ενέργεια και άλλους µήνες πουλά ενέργεια, πράγµα που επηρεάζει το ενεργειακό ισοζύγιο. ¾ Όταν προγραµµατίζει την παραγωγή ενέργειας για τις επόµενες µέρες, µε βάση την προηγούµενη εµπειρία και την πρόγνωση του καιρού, µπορεί να µεταβάλλει την «ενέργεια βάσης», δηλαδή την ελάχιστη ισχύ της ηµέρας, αυξοµειώνοντας την ισχύ των λιγνιτικών σταθµών. ¾ Όταν προγραµµατίζει την παραγωγή για τις επόµενες ώρες, µπορεί να µεταβάλλει την ισχύ µικρών θερµοηλεκτρικών σταθµών, ιδιαίτερα σταθµών φυσικού αερίου, που έχουν σχετικά γρήγορη απόκριση. ¾ Η ρύθµιση της παραγωγής ενέργειας ώστε να προσαρµόζεται στην κατανάλωση από λεπτό σε λεπτό γίνεται µεταβάλλοντας την παραγωγή των υδροηλεκτρικών σταθµών, που έχουν απόκριση λίγων λεπτών ¾ Τέλος µε τη χρήση αεριοστροβίλων επιτυγχάνεται η κάλυψη των αιχµών σε χρονική κλίµακα λεπτού ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Καθορισµός µίγµατος καυσίµων Ορυκτά καύσιµα ¾ Λιγνίτης: Άφθονα εγχώρια κοιτάσµατα, αποτελεί τη βάση του συστήµατος ¾ Diesel: Εισαγόµενο καύσιµο, µε µεγάλες διακυµάνσεις στην τιµή, µεγάλο κόστος λειτουργίας στους σταθµούς των νησιών ¾ Λιθάνθρακας: Εισαγόµενο καύσιµο µε σχετικά σταθερές τιµές, καλύτερο από το λιγνίτη – χρειάζεται διάλογος χωρίς κραυγές ¾ Φυσικό αέριο: Εισαγόµενο καύσιµο, µε καλές περιβαλλοντικές επιδόσεις – χρειάζεται αλλαγή στη στρατηγική χρήσης του Ανανεώσιµες πηγές ¾ Αιολικά – Υδροηλεκτρικά: Μεγάλη πυκνότητα ισχύος, µπορούν να συνδυαστούν, ιδανικά για κάλυψη ενεργειακών αναγκών νησιών περιορίζοντας το diesel ¾ Φωτοβολταϊκά – Ηλιοθερµικά: Απαραίτητη η διάδοσή τους στον οικιακό – βιοµηχανικό τοµέα ¾ Βιοµάζα: Σηµαντική ενεργειακή πηγή, παντελώς αναξιοποίητη ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας ∆ράσεις και οφέλη που σχετίζονται µε το µίγµα καυσίµων ∆ράσεις Ασφάλεια Περιορισµός αιχµών εφοδιασµού φορτίου και - χαµηλό εισαγωγών κόστος ρεύµατος Εκσυγχρονισµός λιγνιτικών σταθµών, αύξηση απόδοσης, καύση βιοµάζας µαζί µε το λιγνίτη Χ Περιορισµός χρήσης Diesel Χ Επέκταση δικτύων φυσικού αερίου για πρωτογενή χρήση και όχι για ηλεκτροπαραγωγή Χ Συνεπής χωροταξικός σχεδιασµός και διάλογος για διευκόλυνση διείσδυσης των ΑΠΕ Χ Άµεση υιοθέτηση στρατηγικής εξοικονόµησης ενέργειας Χ ∆ιείσδυση ΑΠΕ στον οικιακό τοµέα Χ Αποκέντρωση της παραγωγής ενέργειας Χ Προστασία περιβάλλοντος αλλαγή καταναλωτικών προτύπων Χ Αξιοποίηση των τοπικών ανανεώσιµων ενεργειακών πηγών Χ Πολιτικές προώθησης της «ενεργειακής παιδείας» Χ ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Φορείς Ρυθµιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ) ¾ Παρακολούθηση και έλεγχος λειτουργίας αγοράς ενέργειας ¾ Εισηγήσεις για τήρηση κανόνων ανταγωνισµού και προστασία καταναλωτών ¾ Γνωµοδοτήσεις προς τον Υπουργό Ανάπτυξης για αδειοδότηση εγκαταστάσεων µονάδων ΑΠΕ ¾ Παρακολούθηση πορείας υλοποίησης έργων µέσω τριµηνιαίων δελτίων ¾ ∆ηµοσίευση αρχείου αιτήσεων για άδεια παραγωγής και προµήθειας ηλεκτρικής ενέργειας ∆ιαχειριστής Ελληνικού Συστήµατος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (∆ΕΣΜΗΕ) Αντικατεστάθει πρόσφατα από τους Α∆ΜΗΕ (Ανεξάρτητος ∆ιαχειριστής Μεταφοράς ΗΕ) και ΛΑΓΗΕ (Λειτουργός ΑΓοράς ΗΕ) ¾ ∆ιαχείριση λειτουργίας Συστήµατος Μεταφοράς ¾ Καταγραφή οικονοµικών υποχρεώσεων µεταξύ παραγωγών – πελατών – καταναλωτών ¾ Ακριβής καταµέτρηση των διακινούµενων ποσοτήτων ενέργειας ¾ Συµµετοχή στη διαµόρφωση κανόνων λειτουργίας και υποστήριξη ενεργειακή αγοράς µε εκπόνηση µελετών για τις ανάγκες του συστήµατος ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Λειτουργία ενεργειακής αγοράς Ρ.Α.Ε. Ρυθµιστική Αρχή Ενέργειας Γνωµοδοτήσεις για άδειες παραγωγής Γνωµοδοτήσεις για ενεργειακή πολιτική Υπουργείο Ανάπτυξης Γενική εποπτεία και έλεγχος του συστήµατος Παρακολούθηση της ενεργειακής αγοράς ∆.Ε.Σ.Μ.Η.Ε. (Α.∆.Μ.Η.Ε. + Λ.ΑΓ.Η.Ε.) ∆ιαχειριστής Ελληνικού Συστήµατος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας Καταναλωτές ΗΕΠ Παραγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας Καθορίζουν τη ζήτηση ∆ιοχέτευση ενέργειας µε βάση τον ΗΕΠ Με βάση τη ζήτηση κάθε µέρα µέχρι τις 12.00 γίνεται ο Ηµερήσιος Ενεργειακός Προγραµµατισµός (ΗΕΠ), µε στόχο την ελάχιστη δαπάνη. Ο ∆ΕΣΜΗΕ (που έχει ήδη διαχωριστεί στους Α.∆.Μ.Η.Ε. + Λ.Α.Γ.Η.Ε.) καταστρώνει το πρόγραµµα, κατανέµει το φορτίο και υπολογίζει την οριακή τιµή συστήµατος ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Καµπύλη διάρκειας φορτίου και συµµετοχή πηγών ενέργειας (2008) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Καµπύλη ∆ιαρκείας Φορτίου (2003) 10000 Αεροστρόβιλοι στην Αιχµή (14 GWh, 542 MW) 9000 7000 6000 Ενδιάµεσο Φορτίο (14222GWh, 2250 MW) 5000 4000 3000 Υπόλ. Φορτίου Βάσης (31098 GWh, 3550 MW) 2000 Υδροηλεκτρικά στη Βάση (1752 GWh, 200 MW) 1000 Ώρες 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 Φορτίο (MW) 8000 Υδροηλεκτρικά στην Αιχµή (3453 GWh, 2500 MW) ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Υδροηλεκτρικά έργα µε δυνατότητα αποθήκευσης της ενέργειας ¾ Αυτού του είδους τα υδροηλεκτρικά έργα έχουν δύο ταµιευτήρες (λίµνες), έναν πάνω και έναν κάτω, και το νερό, όταν ρέει από τον πάνω προς τον κάτω, γυρίζει την τουρµπίνα και παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Όταν υπάρχει πλεόνασµα ενέργειας στο δίκτυο, η τουρµπίνα λειτουργεί ως αντλία, χρησιµοποιώντας την περίσσεια ενέργειας του δικτύου για να αντλεί το νερό από κάτω προς τα πάνω. ¾ Η ∆ΕΗ έχει δύο τέτοια έργα, τη Σφηκιά και το Θησαυρό. Ένα υδροηλεκτρικό όπως η Σφηκιά, που έχει ισχύ 315 MW, µπορεί από πλευράς ισχύος να υποστηρίξει µέχρι 1000 MW αιολικής ενέργειας, γιατί µπορεί είτε να δίνει ισχύ 315 MW όταν λειτουργεί κανονικά, είτε να απορροφά ισχύ 315 MW όταν λειτουργεί αντίστροφα, δηλαδή δίνει στο δίκτυο µια διαφορά µέχρι 630 MW η οποία γενικά είναι αρκετή για να αντισταθµίσει ανεµογεννήτριες 1000 MW, γιατί στατιστικώς είναι απίθανο να σταµατήσουν όλες µαζί ή να λειτουργούν όλες µαζί, οπότε γενικά παράγουν µεταξύ 200 και 800 MW. ¾ Όµως, παίζει ρόλο και η χωρητικότητα των ταµιευτήρων. Στην περίπτωση της Σφηκιάς, ο περιοριστικός παράγοντας είναι κυρίως η χωρητικότητα του κάτω ταµιευτήρα, γιατί, λαµβάνοντας υπόψη και το νερό που χρησιµοποιείται για άρδευση, το υδροηλεκτρικό µπορεί να λειτουργήσει αντίστροφα µόνο µέχρι 3 ώρες το καλοκαίρι και 5 το χειµώνα. ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Ελληνικό ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Καµπύλη ∆ιαρκείας Οριακών Τιµών Συστήµατος Οριακή Τιµή Ενέργειας (€/MWh) (πηγή ∆ΕΣΜΗΕ, τιµές ανά ώρα από 19.11.2001 έως 16.1.2006) 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 19.11.2001 - 16.1.2006 60,33 Μ.Ο. 36,18 €/MWh Μ.Ο. 36,18 €/MWh 36,77 20,26 Αιχµή 0 5 10 Ενδιάµεση Ζώνη 15 20 25 30 35 40 45 50 Βάση 55 60 65 Χρόνος (ποσοστό % της ηµέρας) 70 75 80 85 90 95 100 ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Ελληνικό ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Ηµερήσια Καµπύλη ∆ιαρκείας Οριακών Τιµών Συστήµατος (πηγή ∆ΕΣΜΗΕ, τιµές ανά ώρα από 17.1.2006 έως 28.2.2007) 90 85 80 Οριακή Τιµή Ενέργειας (€/MWh) 75 75,10 70 Μ.Ο. 65,79 €/MWh 65 60 56,27 55 50 45 17.1.2006 - 28.2.2007 40 Μ.Ο. 65,79 €/MWh 35 30 28,85 25 20 Αιχµή 15 Ενδιάµεση Ζώνη Βάση 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Χρόνος (ποσοστό % της ηµέρας) 70 75 80 85 90 95 100 ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Συµµετοχή των ΑΠΕ ¾ Η αιολική και η ηλιακή ενέργεια έχουν την ιδιαιτερότητα ότι δεν παράγονται όταν το σύστηµα τις χρειάζεται, αλλά όταν οι καιρικές συνθήκες είναι κατάλληλες. Εποµένως εισάγουν επιπλέον πολυπλοκότητα στο (ήδη περίπλοκο) σύστηµα διαχείρισης της ενέργειας, αφού ο διαχειριστής πρέπει επιπλέον να αυξοµειώνει την παραγόµενη ενέργεια από τους άλλους σταθµούς ακολουθώντας την αυξοµείωση της παραγόµενης αιολικής και ηλιακής ενέργειας. ¾ Για να συµµετάσχει η αιολική ενέργεια κατά 20% στο ενεργειακό ισοζύγιο, χρειάζονται ανεµογεννήτριες εγκατεστηµένης ισχύος περίπου 3 GW. Σήµερα η συνολική εγκατεστηµένη αιολική ισχύς είναι περίπου 1.3 GW, αλλά αφορά και τα νησιά που δεν συνδέονται µε το ηπειρωτικό δίκτυο. ¾ Μελέτη του ΕΜΠ* καταλήγει στο συµπέρασµα ότι αυτό δεν είναι εφικτό χωρίς την αλλαγή υποδοµών αφού η ∆ΕΗ δεν θα µπορεί να διαχειριστεί την ενέργεια, καθόσον µάλιστα η νοµοθεσία την υποχρεώνει να αγοράζει όλη την παραγόµενη ενέργεια από ΑΠΕ ανεξάρτητα από το αν τη χρειάζεται. ¾ Για να µπορέσει λοιπόν να αυξηθεί η συµµετοχή των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας χρειάζονται σηµαντικές επεµβάσεις όπως η κατασκευή υδροηλεκτρικών έργων µε δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας, και η δροµολόγηση διεθνών συµφωνιών για ανταλλαγή ενέργειας προσαρµοζόµενη σε πραγµατικό χρόνο. * Ε. ∆ιαλυνάς, Ν. Χατζηαργυρίου, Σ. Παπαθανασίου, και Κ. Βουρνάς, Μελέτες ορίων αιολικής διείσδυσης, Εργαστήριο Συστηµάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 2007 ∆ιαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Συµµετοχή των ΥΗΣ στην κάλυψη αιχµών 30 ΣΥΜΜEΤΟΧH ΥΗ ΣΤΗΝ ΑΙΧΜΗ (%) ΣΥΜΜEΤΟΧH ΥΗ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ (%) 25 20 15 10 5 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ 2009 ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Οι Ήπιες Μορφές Ενέργειας (ΗΜΕ) είναι µορφές εκµεταλλεύσιµης ενέργειας που προέρχεται από διάφορες φυσικές διαδικασίες, όπως ο άνεµος, η γεωθερµία, η κυκλοφορία του νερού και άλλες. Ο όρος "ήπιες" αναφέρεται σε δυο βασικά χαρακτηριστικά τους: • ∆εν απαιτείται κάποια ενεργητική παρέµβαση για την εκµετάλλευσή τους (εξόρυξη, άντληση, καύση), αλλά απλώς η εκµετάλλευση της ήδη υπάρχουσας ροής ενέργειας στη φύση. • Πρόκειται για µορφές ενέργειας οι οποίες που δεν αποδεσµεύουν υδρογονάνθρακες, διοξείδιο του άνθρακα ή τοξικά και ραδιενεργά απόβλητα Οι τεχνολογίες αυτές αναφέρονται και ως Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας δεδοµένου ότι το βασικό τους χαρακτηριστικό είναι η διαχρονική τους ανανέωση και η απεριόριστη διαθεσιµότητά τους. Ακόµη είναι γνωστές και σαν Εναλλακτικές Μορφές Ενέργειας γιατί αποτελούν σήµερα εναλλακτικές λύσεις για την παραγωγή ενέργειας αντί των συµβατικών Σήµερα οι Ήπιες Μορφές Ενέργειας χρησιµοποιούνται είτε άµεσα (κυρίως για θέρµανση) είτε µετατρεπόµενες σε άλλες µορφές ενέργειας (κυρίως ηλεκτρισµό ή µηχανική ενέργεια). Υπολογίζεται ότι το τεχνικά εκµεταλλεύσιµο ενεργειακό δυναµικό από τις µορφές αυτές είναι πολλαπλάσιο της παγκόσµιας συνολικής κατανάλωσης. Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Αιολική ενέργεια. Χρησιµοποιείται η ένταση του ανέµου. Τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει να χρησιµοποιείται ευρέως στην παραγωγή ηλεκτρικού ρεύµατος. Ηλιακή ενέργεια. Χρησιµοποιείται η ηλιακή ακτινοβολία. Η χρήση της για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύµατος προωθείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Υδατοπτώσεις. Χρησιµοποιείται η κινητική ενέργεια του νερού. Είναι η πιο διαδεδοµένη µορφή ανανεώσιµης ενέργειας. Βιοµάζα. Χρησιµοποιούνται οι υδατάνθρακες των φυτών µε σκοπό την αποδέσµευση της ενέργειας που δεσµεύτηκε απ' το φυτό µε τη φωτοσύνθεση. Είναι µια πηγή ενέργειας µε πολλές δυνατότητες και εφαρµογές. Γεωθερµική ενέργεια. Προέρχεται από τη θερµότητα που παράγεται απ' τη ραδιενεργό αποσύνθεση των πετρωµάτων της γης. Είναι εκµεταλλεύσιµη εκεί όπου η θερµότητα ανεβαίνει µε φυσικό τρόπο στην επιφάνεια. Ενέργεια από παλίρροιες. Εκµεταλλεύεται τη βαρύτητα του Ήλιου και της Σελήνης, που προκαλεί ανύψωση της στάθµης του νερού. Ενέργεια από κύµατα. Εκµεταλλεύεται την κινητική ενέργεια των κυµάτων της θάλασσας. Ενέργεια από τους ωκεανούς. Εκµεταλλεύεται τη διαφορά θερµοκρασίας ανάµεσα στα στρώµατα του ωκεανού, κάνοντας χρήση θερµικών κύκλων. Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Πλεονεκτήµατα • Είναι ανεξάντλητες, σε αντίθεση µε τα ορυκτά καύσιµα. • Είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας σχεδόν µηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα. • Μπορούν να αποτελέσουν εναλλακτική πρόταση σε σχέση µε την οικονοµία του πετρελαίου. • Είναι ευέλικτες εφαρµογές που µπορούν να παράγουν ενέργεια ανάλογη µε τις ανάγκες του επί τόπου πληθυσµού σε αποµεµακρυσµένες περιοχές • Στις περισσότερες εφαρµογές ο εξοπλισµός είναι κατασκευαστικά απλός και µε µεγάλο χρόνο ζωής. • Η υλοποίηση ΑΠΕ σήµερα επιδοτείται από τις περισσότερες κυβερνήσεις. Μειονεκτήµατα • Έχουν αρκετά µικρό συντελεστή απόδοσης και γι αυτό απαιτείται αρκετά µεγάλο αρχικό κόστος εφαρµογής. • Η απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους, το γεωγραφικό πλάτος και το κλίµα της περιοχής στην οποία εγκαθίστανται. • Για τις αιολικές µηχανές υπάρχει η άποψη ότι δεν είναι κοµψές από αισθητική άποψη κι ότι προκαλούν θόρυβο και θανάτους πουλιών. Σήµερα τα προβλήµατα αυτά έχουν επιλυθεί. Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ στην ΕΕ το 2001 και 2010 (TWh) Χώρα Νερό Άνεµος Βιοµάζα Γερµανία 20,5 10,5 Αυστρία 40,2 Βέλγιο Γεωθερµία Σύνολο 2001 (%) 2010 (%) 5,3 36,3 6,2 12,5 0,2 1,8 42,2 67,3 78,1 0,4 0,0 0,9 1,4 1,6 6,0 ∆ανία 0,0 4,3 2,1 6,4 17,4 29,0 Ισπανία 41,0 7,0 3,3 51,3 21,2 29,4 Φιλανδία 13,2 0,1 8,4 21,7 25,7 35,0 Γαλλία 75,0 0,1 3,6 78,7 16,4 21,0 Ελλάδα 2,1 0,8 0,0 2,9 5,1 20,1 Ιρλανδία 0,6 0,3 0,1 1,0 4,2 13,2 Ιταλία 46,8 1,2 2,6 55,1 16,8 25,0 Λουξεµβούργο 0,0 0,0 0,1 0,1 1,5 5,7 Ολλανδία 0,1 0,8 3,5 4,4 4,0 12,0 Πορτογαλία 14,0 0,3 1,6 16,0 34,2 45,6 Βρετανία 4,1 1,0 5,0 10,0 2,5 10,0 Σουηδία 79,1 0,5 3,9 83,4 54,1 60,0 Σύνολο Ε.Ε 337,1 27,0 42,1 410,9 15,2 22,1 4,5 0,1 4,6 Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας ΥΠΑΝ - 4η ΕΘΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΕΠΙΠΕ∆Ο ∆ΙΕΙΣ∆ΥΣΗΣ ΑΠΕ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΠΕ ΓΙΑ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΣΤΟΧΟΥ ΤΟ 2010 ΑΙΟΛΙΚΑ ΠΑΡΚΑ ΜΙΚΡΑ ΥΗΕ ΜΕΓΑΛΑ ΥΗΕ ΒΙΟΜΑΖΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΝΟΛΑ ΙΣΧΥΣ ΙΣΧΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ (GWh) (MW) (MW) (GWh) 3648 790 1661 7670 364 158 325 1090 3325 3060 2973 4580 103 39 176 810 12 100 200 200 7652 4047 14450 5135 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ (%) 10,67 1,52 6,37 1,13 0,14 0,28 20,11 ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ∆ΕΚ. 2008 (∆ΙΑΣΥΝ∆Ε∆ΕΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 2,92 0,57 5,23 0,31 9,03 Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΕΡΓΩΝ ΑΠΕ ΣΤΗ ΧΩΡΑ (δεν περιλαµβάνονται µεγάλα υδροηλεκτρικά µε ισχύ >15MW) 2004 2005 2006 2007 2008 10/2009 480,4 576,1 749,3 853,6 1015,6 1157,4 20,5 20,5 37,6 37,6 39,4 40,8 ΜΥΗΣ 43,3 48,2 73,7 95,5 158,4 180,4 Φ/Β 0,3 0,5 0,7 0,7 11,0 42 ΣΥΝΟΛΟ 544,5 645,3 861,2 987,4 1224,4 1420,6 ΑΙΟΛΙΚΑ ΒΙΟΜΑΖΑ 101 MW 216 MW 126 MW 237 MW 196 MW Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Ισχύς σταθµών παραγωγής (ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ) το Σεπτέµβριο του 2009 Α/Π: Αιολικά πάρκα ΜΥΗΣ: Μικρά υδροηλεκτρικά ΣΥΘΗΑ: Σταθµοί συµπαραγωγής ηλεκτρισµού και θερµότητας υψηλής απόδοσης Φ/Β: Φωτοβολταϊκά ΣΒΙΟ: Μονάδες καύσης βιοµάζας και βιοαερίου Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, Μελέτη ανάπτυξη συστήµατος µεταφοράς (2010-2014) Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Χρονική εξέλιξη εγκατεστηµένης ισχύος ΜYHE και λοιπών ΑΠΕ στην Ελλάδα (ΜW) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, 2009 Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Χρονική εξέλιξη παραγωγής ΜΥΗΕ και λοιπών ΑΠΕ στην Ελλάδα (GWh) Πηγή: ∆ΕΣΜΗΕ, 2009 Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) http://www.cres.gr/kape/index_gr.htm ¾ Ανάπτυξη εφαρµοσµένης έρευνας και τεχνική υποστήριξη της αγοράς για διείσδυση, εφαρµογή νέων τεχνολογιών ΑΠΕ ¾ Μελέτη θεµάτων ενεργειακού σχεδιασµού & ανάπτυξη απαραίτητης υποδοµής για υποστήριξη υλοποίησης επενδυτικών προγραµµάτων ΑΠΕ ¾ Εκτίµηση υδροδυναµικού περιοχής και επιλογή θέσεων εγκατάστασης ΜΥΗΕ ¾ Μελέτες σκοπιµότητας & τεχνοοικονοµικές µελέτες ανάπτυξης ΜΥΗΕ ¾ Μετρήσεις απόδοσης ΜΥΗΕ ¾ Σχεδιασµός βέλτιστης λειτουργίας ΜΥΗΕ ¾ Μελέτη δυναµικής συµπεριφοράς στροβίλων Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Νόµοι - αποφάσεις – οδηγίες της Ε.Ε. για ΑΠΕ-ΜΥΗΕ Οδηγία 96/92 ΕΚ Ελεύθερη διακίνηση εµπορευµάτων. Απελευθέρωση εσωτερικής αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας Προτεραιότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από Α.Π.Ε, χωρίς δεσµεύσεις Απόφαση 646/2000 ΕΚ (Πρόγραµµα “Altener”) Προαγωγή έρευνας σε τεχνολογικό και διαχειριστικό επίπεδο σχετικά µε ΑΠΕ Ανάπτυξη στρατηγικών, προτύπων και πιστοποιήσεων Ενηµέρωση κοινού Προσέλκυση επενδυτικού ενδιαφέροντος & δηµιουργία µηχανισµών παρακολούθησης Οδηγία 2001/77 ΕΚ Κοινοτικό θεσµικό πλαίσιο για την προώθηση των ΑΠΕ. Εισάγεται ο θεσµός των Εγγυήσεων Προέλευσης Απόφαση 1230/2003 (Πρόγραµµα «Ευφυής ενέργεια – Ευρώπη) Αύξηση ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιµους φυσικούς πόρους, παρακολούθηση, έλεγχος και αξιολόγηση των µέτρων που βρίσκονται σε εξέλιξη στα κράτη µέλη Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Νόµοι - αποφάσεις – οδηγίες της Ε.Ε. για ΑΠΕ-ΜΥΗΕ Νόµος 2244/1994 ¾ Ουσιαστική ανάπτυξη Α.Π.Ε. ¾ Καθορισµός συστήµατος τιµολόγησης ενέργειας που παράγεται από ΑΠ. και διαδικασία έκδοσης αδειών εγκατάστασης, λειτουργίας ¾ Ανώτατο επιτρεπόµενο όριο ισχύος ΜΥΗΕ για σταθµούς ιδιωτών τα 5 MW Νόµος 2773/1999 ¾ Είσοδος του ιδιωτικού τοµέα στους τοµείς παραγωγής και προµήθειας ηλεκτρικής ενέργειας ¾ Σύσταση Ρυθµιστικής Αρχής Ενέργειας (ΡΑΕ) ως ανεξάρτητη αρχή, και καθορισµός των αρµοδιότητές της και των κανόνων εσωτερικής λειτουργίας ¾ Ίδρυση ∆ιαχειριστή Ελληνικού Συστήµατος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (∆ΕΣΜΗΕ) ως Ανώνυµη Εταιρεία ιδιοκτησίας 51% του ∆ηµοσίου και 49% της ∆ΕΗ. Θέσπιση των κανόνων λειτουργίας του. Πρόσφατος (2012) διαχωρισµός του ∆ΕΣΜΗΕ σε Α∆ΜΗΕ και ΛΑΓΗΕ ¾ Ορισµός των ΜΥΗΕ ως ΑΠΕ µε το όριο εγκατεστηµένης ισχύος τα 10 MW Νόµος 2941/2001 (εγκατάσταση ΑΠΕ σε δάση και δασικές εκτάσεις ¾ ∆υνατότητα έκδοσης κοινής υπουργικής απόφασης µε την οποία καθορίζονται ευνοϊκότεροι όροι δοµήσεως εκτός σχεδίου πόλεων ¾ Θεωρούνται έργα δηµόσιας ωφέλειας και είναι δυνατή η αναγκαστική απαλλοτρίωση ακινήτων ή η σύσταση εµπραγµάτων δικαιωµάτων Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Νοµικό Πλαίσιο για ΑΠΕ – ΜΥΗΕ στην Ελλάδα Οδηγία 2001/77/εκ (πράσινη βίβλος) Προέβλεπε η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ το 2010 να είναι τουλάχιστον 20% ¾ ¾ ¾ ¾ Οδηγία 2009/28/ΕΚ σχετικά µε την προώθηση της χρήσης ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές και την τροποποίηση και τη συνακόλουθη κατάργηση των οδηγιών 2001/77/ΕΚ και 2003/30/ΕΚ Η οδηγία θεσπίζει κοινό πλαίσιο για την προώθηση της ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές. Θέτει υποχρεωτικούς εθνικούς στόχους για το συνολικό µερίδιο ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές στην ακαθάριστη τελική κατανάλωση ενέργειας και το µερίδιο ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές στις µεταφορές. Καθορίζει κανόνες για τη στατιστική µεταβίβαση µεταξύ κρατών µελών, για κοινά έργα µεταξύ κρατών µελών και µε τρίτες χώρες, τις εγγυήσεις προέλευσης, τις διοικητικές διαδικασίες, την πληροφόρηση και την κατάρτιση και την πρόσβαση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας για ενέργεια από ανανεώσιµες πηγές. Καθιερώνει κριτήρια αειφορίας του περιβάλλοντος για τα βιοκαύσιµα και τα βιορευστά. Ευχαριστώ για την προσοχή σας