Κυριακή, 22 Δεκεμβρίου, 2024

Εφαρμογές της ηλιοθερμικής τεχνολογίας στην Κρήτη

Τα τελευταία 10 – 15 χρόνια η Κρήτη βίωσε την ταχεία αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την παραγωγή κυρίως ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας.

Νέες τεχνολογίες όπως οι ανεμογεννήτριες και τα φωτοβολταϊκά συστήματα αναπτύχθηκαν ταχύτατα και συνέβαλαν στη μείωση της χρήσης των ορυκτών καυσίμων για την κάλυψη των αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια του νησιού. Ετσι σήμερα μία πληθώρα ανανεώσιμων ενεργειακών τεχνολογικών συστημάτων χρησιμοποιούνται στην Κρήτη για την παραγωγή ενέργειας που περιλαμβάνουν:
1. Αιολικά πάρκα για την παραγωγή ηλεκτρισμού.
2. Φωτοβολταϊκά συστήματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού.
3. Βιοαέριο για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού.
4. Μικρά υδροηλεκτρικά συστήματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού.
5. Στερεά βιομάζα για την παραγωγή θερμότητος.
6. Ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή θερμού νερού.
7. Ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή θερμότητος και ψύξης.
8. Αβαθής γεωθερμία για την παραγωγή θερμότητος και ψύξης.
Σύντομα εξάλλου αναμένεται να εγκατασταθούν στην Κρήτη νέοι σταθμοί παραγωγής:
Α) Ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα διαφορετική του βιοαερίου.
Β) Ηλεκτρικής ενέργειας από ηλιακή με ηλιοθερμική τεχνολογία (διαφορετική της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας). Οι ηλιοθερμικές τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρισμού βασίζονται στη συγκέντρωση της ηλιακής ακτινοβολίας με κατάλληλους τρόπους και στην ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών σε κατάλληλο ρευστό της τάξης των 400 – 700 βαθμών Κελσίου. Στη συνέχεια η παραγόμενη θερμότητα χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού και μέσω ατμοστροβίλου ηλεκτρικής ενέργειας.
Το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρισμού με ηλιοθερμική τεχνολογία της χώρας έχει αδειοδοτηθεί ήδη και σχεδιάζεται να κατασκευαστεί στην περιοχή του Αθερινόλακκου Λασιθίου (δηλαδή στην περιοχή που λειτουργεί ήδη και ο πετρελαϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής της Δ.Ε.Η.). Υπενθυμίζεται ότι πριν από αρκετά χρόνια είχαν γίνει προσπάθειες από τον ΟΑΔΥΚ (σε συνεργασία με τη διεθνή εταιρεία SOLAR MILLENIUM) να κατασκευαστεί ηλιοθερμικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρισμού (το πρώτο στην Ευρώπη την περίοδο αυτή) στην περιοχή του Φραγκοκάστελου Σφακίων. Ομως, κατόπιν έντονων αντιδράσεων της τοπικής κοινωνίας η επένδυση ματαιώθηκε. Το ηλιοθερμικό εργοστάσιο που σχεδιάζεται να γίνει στον Αθερινόλακκο Λασιθίου έχει ηλεκτρική ισχύ 38 MW και θα ανήκει κατά το ήμισυ στην οικογένεια Βαρδινογιάννη και κατά το άλλο ήμισυ στην εταιρεία NUR ENERGIE. Η NUR ENERGIE είναι μία διεθνής εταιρεία, η οποία επενδύει σε διάφορες ηλιακές τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρισμού συμπεριλαμβανομένης και της ηλιοθερμικής. Οι γεωγραφικές περιοχές στις οποίες υλοποιεί τις επενδύσεις της είναι η Νότια Ευρώπη, η Μέση Ανατολή και η Βόρεια Αφρική.
Η τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί  περιλαμβάνει τη χρήση 21.000 ηλιοστατών – επίπεδων ηλιακών συλλεκτών επιφανείας 14 τ.μ. ο κάθε ένας, οι οποίοι θα ανακλούν την προσπίπτουσα σε αυτούς ηλιακή ακτινοβολία. Αυτή θα κατευθύνεται σε έναν ηλιακό πύργο ύψους 120 μέτρων στην κορυφή του οποίου βρίσκεται ένας ηλιακός συλλέκτης αυξάνοντας το συνολικό ύψος του στα 140 μέτρα περίπου. Ο συλλέκτης που θα δέχεται όλη την ανακλώμενη ηλιακή ακτινοβολία περιέχει ένα ρευστό, το οποίο μπορεί να θερμανθεί σε υψηλές θερμοκρασίες. Καθώς οι ηλιοστάτες θα στέλνουν όλη την ανακλώμενη ηλιακή ενέργεια στον ηλιακό συλλέκτη στην κορυφή του ηλιακού πύργου, θα αναπτύσσονται στο ρευστό που περιέχει πολύ  υψηλές θερμοκρασίες. Για την καλύτερη αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας αυτή θα πρέπει να πέφτει κάθετα στην επιφάνεια των ηλιοστατών. Με έναν κατάλληλο μηχανισμό οι ηλιοστάτες κινούνται σε δύο άξονες ούτως ώστε η ακτινοβολία να πέφτει πάντα κάθετα στην επιφάνειά τους και να ανακλάται στον ηλιακό συλλέκτη του πύργου. Η υψηλή θερμότητα του ρευστού  χρησιμοποιείται για την ατμοποίηση νερού και ο παραγόμενος ατμός με έναν ατμοστρόβιλο παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Η συνολική επιφάνεια των ηλιοστατών του εργοστασίου θα προσεγγίζει τα 300 στρέμματα.
Εκτός από την προαναφερθείσα ηλιοθερμική τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρισμού με τον ηλιακό πύργο (η οποία σχεδιάζεται να εφαρμοσθεί στον Αθερινόλακκο Λασιθίου) μία ακόμη ηλιοθερμική τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρισμού χρησιμοποιείται εμπορικά σήμερα. Αυτή δεν βασίζεται σε επίπεδα κάτοπτρα, αλλά σε παραβολικά επί των οποίων πέφτει η ηλιακή ακτινοβολία. Τα κάτοπτρα είναι έτσι διατεταγμένα που η ηλιακή ακτινοβολία ανακλάται και κατευθύνεται στο κέντρο τους όπου βρίσκεται ένας σωλήνας μέσα στον οποίο κυκλοφορεί ένα κατάλληλο ρευστό. Για την πλήρη αξιοποίηση της προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας τα κάτοπτρα κινούνται σε έναν άξονα ούτως ώστε η ηλιακή ακτινοβολία ανακλώμενη να πέφτει πάντα στον σωλήνα που διέρχεται το ρευστό. Το ρευστό θερμαίνεται και χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού και στη συνέχεια με έναν ατμοστρόβιλο παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Η τεχνολογία των παραβολικών κατόπτρων επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί στο εργοστάσιο που σχεδιαζόταν να κατασκευαστεί παλαιότερα στο Φραγκοκάστελο Χανίων.
Η ηλιοθερμική τεχνολογία ηλεκτροπαραγωγής αναπτύχθηκε τη δεκαετία του ’80 όταν κατασκευάστηκαν εργοστάσια σε νότιες περιοχές των Η.Π.Α. σε ερημοποιημένα εδάφη. Σήμερα τα περισσότερα εγκατεστημένα εργοστάσια βρίσκονται σε Ισπανία και Η.Π.Α. όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Καθώς όμως η πρόοδος της τεχνολογίας έχει μειώσει το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όλο και περισσότερα εργοστάσια αναμένεται να κατασκευαστούν τις προσεχείς δεκαετίες σε διάφορες χώρες ιδίως σε περιοχές με μεγάλη ηλιοφάνεια όπως φαίνεται και στα σχήματα 2 και 3. Αν και σήμερα τα περισσότερα ηλιοθερμικά εργοστάσια βρίσκονται στην Ισπανία (σχήμα 1) τα επόμενα χρόνια μικρό μόνο μέρος της παγκόσμιας εγκατεστημένης ηλιοθερμικής ισχύος θα βρίσκεται στην Ευρώπη (σχήματα 2 και 3).
Το εργοστάσιο που σχεδιάζεται να κατασκευαστεί στον Αθερινόλακκο Λασιθίου θα υποκαταστήσει μέρος της παραγόμενης από ορυκτά καύσιμα ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη. Δεδομένου ότι η περιοχή του Αθερινόλακκου βρίσκεται μακριά από οικιστικές, τουριστικές ή άλλες δραστηριότητες δεν αναμένονται αντιδράσεις από την τοπική κοινωνία ανάλογες εκείνων του παρελθόντος στο Φραγκοκάστελο Σφακίων. Η λειτουργία του θα μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που προκαλούνται από τη χρήση ορυκτών καυσίμων για ηλεκτροπαραγωγή. Ταυτόχρονα θα μειώσει τις συναλλαγματικές δαπάνες για την εισαγωγή πετρελαϊκών καυσίμων που χρησιμοποιούνται για ηλεκτροπαραγωγή στην Κρήτη.

* Ο κ. Γιάννης Βουρδουμπάς διδάσκει ενεργειακή τεχνολογία στο Τ.Ε.Ι. Κρήτης και είναι επιστημονικός συνεργάτης του Μ.Α.Ι.Χ.


Ακολουθήστε τα Χανιώτικα Νέα στο Google News στο Facebook και στο Twitter.

Δημοφιλή άρθρα

Αφήστε ένα σχόλιο

Please enter your comment!
Please enter your name here

Εντός εκτός και επί τα αυτά

Μικρές αγγελίες

aggelies

Βήμα στον αναγνώστη

Στείλτε μας φωτό και video ή κάντε μία καταγγελία

Συμπληρώστε τη φόρμα

Ειδήσεις

Χρήσιμα