Καθώς ο πληθυσμός του πλανήτη αυξάνεται με τη προοπτική να υπερβεί τα 10 δις το 2050 αυξάνονται και οι διατροφικές του ανάγκες ενώ οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις παραμένουν περίπου οι ίδιες. Ταυτόχρονα η απειλή της κλιματικής αλλαγής επιβάλλει την απεξάρτηση μας από τα ορυκτά καύσιμα και τη στροφή σε φιλικές στο περιβάλλον ενεργειακές πηγές.
Η δυνατότητα αξιοποίησης της διαθέσιμης αγροτικής γης για τη ταυτόχρονη παραγωγή τροφίμων και πράσινης ενέργειας αποτελεί μία επιθυμητή και ελκυστική πρόκληση. Λόγω των ιδιαίτερων κλιματολογικών χαρακτηριστικών της Κρήτης η καλλιέργεια κηπευτικών σε θερμοκήπια είναι σήμερα ιδιαίτερα ανεπτυγμένη. Υπολογίζεται ότι η έκταση των θερμοκηπίων της Κρήτης είναι λίγο μικρότερη από το μισό των θερμοκηπίων της χώρας. Η πλειοψηφία των θερμοκηπίων της Κρήτης είναι απλά θερμοκήπια καλλιέργειας κηπευτικών στα οποία ο έλεγχος των συνθηκών ανάπτυξης των φυτών (π.χ. θερμοκρασία, υγρασία κ.α.) είναι περιορισμένος. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μειωμένη παραγωγικότητα των θερμοκηπίων (ποσότητα παραγόμενων προϊόντων ανά μονάδα επιφανείας) σε σχέση με τα βιομηχανικού τύπου θερμοκήπια (στα οποία επιτυγχάνεται ακριβής έλεγχος των συνθηκών ανάπτυξης των φυτών) ακόμα και με εκείνα που βρίσκονται σε χώρες με πολύ δυσμενέστερες κλιματολογικές συνθήκες σε σχέση με τη Κρήτη (Αγγλία, Ολλανδία). Η κατανάλωση θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας στη πλειονότητα των θερμοκηπίων της Κρήτης είναι χαμηλή ενώ κατά κύριο λόγο χρησιμοποιούνται ορυκτά καύσιμα και ηλεκτρική ενέργεια του δικτύου για τη κάλυψη των όποιων ενεργειακών αναγκών τους. Μεταξύ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Κρήτη χρησιμοποιείται η στερεά βιομάζα για τη θέρμανση τους. Η ηλιακή ενέργεια δεν χρησιμοποιείται ούτε η γεωθερμία δεδομένου ότι αξιοποιήσιμα γεωθερμικά πεδία δεν έχουν εντοπισθεί στη Κρήτη. Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις στην ανάπτυξη νέων φωτοβολταϊκών (Φ/Β) στοιχείων και συγκεκριμένα ημιδιαφανών Φ/Β έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον για τη μελλοντική τους αξιοποίηση στα θερμοκήπια της Κρήτης λαμβάνοντας υπ’ όψη το γεγονός ότι τα θερμοκήπια είναι εγκατεστημένα σε περιοχές με πλούσια ηλιοφάνεια. Τα ημιδιαφανή Φ/Β πλαίσια επιτρέπουν τη διέλευση μέσω αυτών μέρους της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας ενώ μετατρέπουν ένα άλλο μέρος της σε ηλεκτρική ενέργεια. Η κάλυψη τμήματος της οροφής των θερμοκηπίων με ημιδιαφανή Φ/Β πλαίσια είναι δυνατόν να συμβάλλει στη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς να σκιάζονται υπερβολικά τα φυτά που βρίσκονται εντός του θερμοκηπίου, να διαταράσσεται η φωτοσυνθετική διαδικασία και να επηρεάζεται δυσμενώς η απόδοση τους. Με το τρόπο αυτό στο θερμοκήπιο παράγονται ταυτόχρονα αγροτικά προϊόντα και ηλεκτρική ενέργεια αυξάνοντας το εισόδημα του παραγωγού. Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να καλύψει όλες τις ανάγκες του θερμοκηπίου ανάλογα βέβαια με τις ενεργειακές απαιτήσεις του. Δεδομένου ότι τα περισσότερα θερμοκήπια της Κρήτης είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας το υπάρχον θεσμικό πλαίσιο επιτρέπει την εγκατάσταση Φ/Β συστημάτων στις εγκαταστάσεις τους για τη κάλυψη των ετήσιων αναγκών τους σε ηλεκτρική ενέργεια. Για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και στα πλαίσια των διεθνών συμφωνιών η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει σαν στόχο το μηδενισμό των καθαρών εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων στην ατμόσφαιρα μέχρι το 2050. Η επίτευξη του στόχου αυτού προϋποθέτει την υποκατάσταση των ορυκτών καυσίμων με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ενώ η πλούσια ηλιοφάνεια της Κρήτης ευνοεί τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη παραγωγή ηλεκτρισμού. Θα πρέπει να ληφθεί υπ’ όψη ότι σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία οι Ελληνικές επιχειρήσεις υστερούν σε σχέση με εκείνες άλλων Ευρωπαϊκών χωρών στη λήψη μέτρων για τη μείωση του ανθρακούχου αποτυπώματος τους. Η εγκατάσταση ημιδιαφανών Φ/Β στα θερμοκήπια της Κρήτης για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα συμβάλλει στη μείωση των επιπτώσεων των επιχειρήσεων αυτών στη κλιματική αλλαγή και στη βελτίωση της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς τους.
Η εγκατάσταση πειραματικών ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων σε θερμοκήπια της Κρήτης
Πρόσφατα εγκρίθηκε από το Υπουργείο Αγροτικής ανάπτυξης και τροφίμων το πειραματικό έργο εγκατάστασης και αξιολόγησης ημιδιαφανών Φ/Β τοποθετημένων σε θερμοκήπια της Κρήτης. Το έργο αυτό τριετούς διάρκειας πρόκειται να αξιολογήσει τις επιπτώσεις από την εγκατάσταση ημιδιαφανών Φ/β συστημάτων στην οροφή θερμοκηπίων της Κρήτης που σχετίζονται με την ανάπτυξη των καλλιεργούμενων λαχανικών αλλά και τη παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια. Ανάδοχος του ερευνητικού αυτού έργου είναι το ΜΑΙΧ ενώ τα θερμοκήπια στα οποία θα εγκατασταθούν τα ημιδιαφανή Φ/Β βρίσκονται στις εγκαταστάσεις του στα Χανιά αλλά και στις εγκαταστάσεις μελών του Αγροτικού συνεταιρισμού παραγωγών κηπευτικών Κουντούρας. Στα κτίρια του ΜΑΙΧ έχουν στο παρελθόν εγκατασταθεί ημιδιαφανή Φ/Β πλαίσια [μονο-κρυσταλλικού, πολυ-κρυσταλλικού και άμορφου πυριτίου] παράγοντας συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της υλοποίησης του έργου θα μελετηθούν οι επιπτώσεις των ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων τοποθετημένων σε τμήμα της οροφής των θερμοκηπίων στη σκίαση των καλλιεργούμενων φυτών, στη φωτοσύνθεση και στη παραγωγικότητα τους καθώς και στις ανάγκες θέρμανσης και ψύξης τους. Επιπρόσθετα θα υπολογισθεί η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια και τα πιθανά οφέλη των παραγωγών. Το έργο θα διερευνήσει τη δυνατότητα μηδενισμού των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων από τα θερμοκήπια της Κρήτης λόγω της χρήσης ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας με τη χρήση ηλιακής ενέργειας και Φ/Β τεχνολογίας αλλά και πιθανώς με τη χρήση και άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η υλοποίηση του έργου θα δώσει χρήσιμα συμπεράσματα όσον αφορά τη δυνατότητα μελλοντικής χρήσης της καινοτόμου και πράσινης αυτής ενεργειακής τεχνολογίας στα θερμοκήπια της Κρήτης αξιοποιώντας τη τοπικά άφθονη ηλιακή ενέργεια.
Η δυνατότητα δημιουργίας ενεργειακών συνεταιρισμών στις περιοχές θερμοκηπιακών καλλιεργειών της Κρήτης
Όπως είναι γνωστό στις περισσότερες περιοχές της Κρήτης που υπάρχει πληθώρα θερμοκηπίων λειτουργούν τοπικοί συνεταιρισμοί παραγωγών κηπευτικών. Η εγκατάσταση ημιδιαφανών Φ/Β στα θερμοκήπια αυτά θα μπορούσε να συνδυαστεί με τη δημιουργία ενεργειακών συνεταιρισμών, παράλληλα με τους αγροτικούς συνεταιρισμούς, με σκοπό τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με φωτοβολταϊκά συστήματα. Εκτός από τη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών των θερμοκηπίων μέσω του ενεργειακού συνεταιρισμού θα μπορούσε να παράγεται και η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται και σε άλλες δραστηριότητες των συνεταιρισμένων παραγωγών όπως στις κατοικίες, σε ξενοδοχεία κ.α. Το θεσμικό πλαίσιο για τη δημιουργία ενεργειακών συνεταιρισμών είναι ευνοϊκό σήμερα στη χώρα μας ενώ αρωγός σε μια τέτοια προσπάθεια θα μπορούσε να είναι η Ορθόδοξη Ακαδημία Κρήτης (ΟΑΚ) η οποία τα προηγούμενα χρόνια, με τον υπέρμετρο ζήλο των κ. Κωσταντίνου Ζορμπά και Αντωνίου Καλογεράκη, έκανε πολλές προσπάθειες για τη διάδοση στη Κρήτη του θεσμού αυτού ο οποίος είναι ιδιαίτερα επιτυχημένος σε πολλές Ευρωπαϊκές χώρες.
Οφέλη από τη χρήση ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων στα θερμοκήπια της Κρήτης
Τα οφέλη από τη χρήση ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων στα θερμοκήπια της Κρήτης είναι πολλά όπως:
Για τους καλλιεργητές
1. Δίδεται η δυνατότητα αύξησης του εισοδήματος τους με τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στις εκμεταλλεύσεις τους,
2. Μειώνονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά τη λειτουργία των επιχειρήσεων τους,
3. Δίδεται η δυνατότητα δημιουργίας τοπικών ενεργειακών συνεταιρισμών,
Για τη πολιτεία
4. Αυξάνονται οι επενδύσεις σε πράσινα ενεργειακά συστήματα,
5. Μειώνονται οι δαπάνες για την εισαγωγή ορυκτών καυσίμων για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ενώ αξιοποιούνται τοπικοί ανανεώσιμοι ενεργειακοί πόροι,
6. Η χρήση Φ/Β συστημάτων βοηθά στη προσέγγιση του στόχου μηδενισμού των καθαρών εκπομπών άνθρακα τις προσεχείς δεκαετίες,
Για το περιβάλλον
7. Μειώνονται οι εκπομπές ανθρακούχων αερίων στην ατμόσφαιρα λόγω της χρήσης ενέργειας συμβάλλοντας στο μετριασμό της κλιματικής αλλαγής.
Συμπεράσματα
Η ανάγκη διατροφής του διαρκώς αυξανόμενου πληθυσμού στο πλανήτη κάνει επιτακτική τη χρήση περισσότερο αποδοτικών συστημάτων παραγωγής τροφίμων. Η δυνατότητα ταυτόχρονης παραγωγής λαχανικών και ηλεκτρικής ενέργειας στα θερμοκήπια της Κρήτης παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς και τα δύο – ενέργεια και τρόφιμα – είναι απαραίτητα αγαθά για τη διαβίωση στις σύγχρονες κοινωνίες. Οι πρόσφατες τεχνολογικές καινοτομίες στη φωτοβολταϊκή τεχνολογία επιτρέπουν τη χρήση νέας γενιάς ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων στα θερμοκήπια. Η υλοποίηση του προαναφερθέντος ερευνητικού προγράμματος στο ΜΑΙΧ θα δώσει τη δυνατότητα αξιολόγησης της τεχνολογίας αυτής στα θερμοκήπια της Κρήτης και πιθανώς στη μελλοντική ευρεία εφαρμογή της.
Περισσότερες πληροφορίες για τη δυνατότητα χρήσης ημιδιαφανών Φ/Β συστημάτων στα θερμοκήπια είναι διαθέσιμες στα άρθρα του γράφοντος:
Α) Vourdoubas, J. “Possibilities of using semi-transparent photovoltaic modulus on rooftops of greenhouses for covering their energy needs” το οποίο έχει δημοσιευθεί στο διεθνές Αγγλόφωνο επιστημονικό περιοδικό Journal of Agricultural Studies, 4(1), 90-100, 2016, και
Β) Vourdoubas, J. “Economic assessment of solar photovoltaic use in agricultural greenhouses in Greece” το οποίο έχει δημοσιευθεί στο διεθνές Αγγλόφωνο επιστημονικό περιοδικό Journal of Agricultural Studies, 6(4), 23-35, 2018.
