Κυριακή, 22 Δεκεμβρίου, 2024

Η χρήση της υδροδυναμικής ενέργειας και της γεωθερμίας για παραγωγή ηλεκτρισμού

Μεταξύ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρισμού είναι η υδροδυναμική ενέργεια και η γεωθερμία, η συμβολή των οποίων στον τομέα αυτό είναι σημαντική.
H πτώση του νερού σε περιστρεφόμενους στροβίλους,  οι οποίοι βρίσκονται σε κατάλληλα πεδία, έχει σαν αποτέλεσμα την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ανανεώσιμη αυτή ενεργειακή πηγή χρησιμοποιείται περισσότερο από 100 χρόνια για την παραγωγή ηλεκτρισμού, ουσιαστικά πριν αναπτυχθούν οι αντίστοιχες τεχνολογίες αξιοποίησης των άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Η αξιοποίηση της γεωθερμίας για παραγωγή ηλεκτρισμού αναπτύχθηκε αργότερα έτσι που σήμερα υπάρχουν σε πολλές χώρες εφαρμογές των ανωτέρω τεχνολογιών συμβάλλοντας στην παραγωγή ηλεκτρισμού από μη ρυπογόνες πηγές και καύσιμα. Καθώς η ανθρωπότητα προσπαθεί να μειώσει την εξάρτησή της από τα ορυκτά καύσιμα και να αντιμετωπίσει τις κλιματικές αλλαγές, η αξιοποίηση των ΑΠΕ αποτελεί σημαντική προτεραιότητα σήμερα για όλες τις χώρες. Δεδομένου ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη χρήση των προαναφερθεισών ενεργειακών τεχνολογιών, εφόσον ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα, είναι πολύ μικρές, είναι φυσικό να γνωρίσουν σημαντική ανάπτυξη ιδιαίτερα σήμερα που το πρόταγμα της αειφορίας γίνεται όλο και πιο σημαντικό. Η υδροδυναμική ενέργεια προέρχεται από την ηλιακή ενέργεια και δημιουργείται λόγω του υδρολογικού κύκλου όπου το νερό εξατμίζεται και κατόπιν επανέρχεται στην επιφάνεια της γης με βροχοπτώσεις και χιονοπτώσεις. Είναι προφανές ότι χώρες με πλούσιο υδάτινο δυναμικό και βουνά θα παράγουν σημαντικά ποσά ηλεκτρισμού και αυτό φαίνεται στο σχήμα 1 που παρουσιάζονται οι δέκα χώρες του πλανήτη που παρήγαγαν τις μεγαλύτερες ποσότητες ηλεκτρισμού με υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις το 2012. Πρώτη σε παγκόσμια παραγωγή είναι η Κίνα, η οποία παράγει υπερδιπλάσια ποσότητα ηλεκτρισμού από τη δεύτερη στην κατάταξη Βραζιλία. Στην Κίνα βρίσκεται και το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό έργο του πλανήτη σήμερα στο “Φράγμα των τριών φαραγγιών” με εγκατεστημένη ισχύ 22.500 MW (μεγαλύτερη από τη συνολικά εγκατεστημένη ισχύ παραγωγής ηλεκτρισμού από ορυκτά καύσιμα και ΑΠΕ στη χώρα μας). Οπως φαίνεται στον πίνακα 1 τις μεγαλύτερες ποσότητες υδροηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη παράγουν η Νορβηγία και η Σουηδία. Στην Ελλάδα η αξιοποίηση της υδροδυναμικής ενέργειας άρχισε στις αρχές του 20ού αιώνα με το πρώτο εργοστάσιο να δημιουργείται στην Πάτρα, στη περιοχή του Γλαύκου και το δεύτερο στα Χανιά στη λίμνη της Αγιάς. Μετά τη δημιουργία της ΔΕΗ στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα, η υδροηλεκτρική ενέργεια γνώρισε στην Ελλάδα ταχεία ανάπτυξη με τη δημιουργία μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων ισχύος πολλών δεκάδων έως εκατοντάδων MW. Σήμερα είναι εγκατεστημένοι πολλοί μεγάλοι, μεσαίοι και μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί ιδιοκτησίας της ΔΕΗ, αλλά και ιδιωτών (κυρίως οι μικροί), οι οποίοι παράγουν το 7-10 % της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα. Η παραγόμενη υδροηλεκτρική ενέργεια εξαρτάται από το ετήσιο ύψος των βροχοπτώσεων καθώς αυτές επηρεάζουν τις ποσότητες του νερού των ταμιευτήρων. Για ιστορικούς λόγους η ΔΕΗ ανακατασκεύασε το παλιό εργοστάσιο του Γλαύκου το οποίο λειτουργεί και σαν μουσείο. Δυστυχώς το αντίστοιχο έργο δημιουργίας μουσείου στο εργοστάσιο της Αγιάς δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη. Παράλληλα με τα ήδη υπάρχοντα, νέα υδροηλεκτρικά έργα κατασκευάζονται στην Ελλάδα, πολλά εξ αυτών από ιδιώτες καθώς έχουν χορηγηθεί οι σχετικές άδειες.
Η γεωθερμική ενέργεια προέρχεται από την υψηλή θερμοκρασία που επικρατεί στο εσωτερικό της γης αφενός λόγω της υψηλής θερμοκρασίας που υπήρχε κατά τη δημιουργία της πριν περίπου 4 δισ. χρόνια και διατηρείται εν μέρει μέχρι σήμερα  και αφετέρου λόγω των πυρηνικών αντιδράσεων που γίνονται στο εσωτερικό της και εκλύουν θερμότητα. Το θερμό νερό και ο ατμός μπορούν να εξέλθουν στην επιφάνεια με φυσικό τρόπο από μία πηγή ή με κάποιο ατμοπίδακα. Μπορούν επίσης να ανακτηθούν με κατάλληλες γεωτρήσεις και να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα. Εφόσον η θερμοκρασία του νερού ή του ατμού είναι μικρότερη των 180 βαθμών Κελσίου, αυτά χρησιμοποιούνται για τη παραγωγή θερμότητος.  Εφόσον όμως η θερμοκρασία του ατμού υπερβαίνει τους 180 βαθμούς είναι δυνατόν αυτός να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρισμού με κατάλληλους ατμοστροβίλους. Σήμερα δεν λειτουργούν γεωθερμικοί σταθμοί ηλεκτρισμού στην Ελλάδα, όμως προγραμματίζεται η δημιουργία ορισμένων από τη “ΔΕΗ ανανεώσιμες” όπως φαίνεται και στον πίνακα 2. Παγκοσμίως οι χώρες με τη μεγαλύτερη εγκατεστημένη ισχύ γεωθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής φαίνονται στον πίνακα 3. Τη μεγαλύτερη εγκατεστημένη ισχύ έχουν οι Η.Π.Α., η οποία είναι όση το άθροισμα των επόμενων δύο χωρών, των Φιλιππίνων και της Ινδονησίας. Από την Ευρώπη σημαντικές ποσότητες ηλεκτρισμού από τη γεωθερμία παράγουν οι Ιταλία και η Ισλανδία, ενώ και η γείτονά μας Τουρκία έχει πρόσφατα  κατασκευάσει αρκετές τέτοιες μονάδες. Δυστυχώς πριν από χρόνια έγιναν από τη ΔΕΗ προσπάθειες αξιοποίησης του ιδιαίτερα πλούσιου γεωθερμικού δυναμικού των Κυκλάδων για την παραγωγή ηλεκτρισμού που όμως απέτυχαν. Πριν περίπου 30 χρόνια η αξιοποίηση της γεωθερμίας για την παραγωγή ηλεκτρισμού δεν ήταν τόσο διαδεδομένη παγκοσμίως όσο σήμερα και η ΔΕΗ πρωτοπορώντας τότε δημιούργησε έναν ηλεκτροπαραγωγικό σταθμό ισχύος 2 MW στη Μήλο. Ατυχώς όμως δεν λήφθησαν τα κατάλληλα μέτρα εξουδετέρωσης των προερχομένων από τη γεωθερμική πηγή αποβλήτων και συγκεκριμένα του ιδιαίτερα δύσοσμου υδροθείου με αποτέλεσμα τις έντονες τοπικές διαμαρτυρίες και αντιδράσεις. Κατόπιν τούτου σταμάτησε η λειτουργία του εργοστασίου από τη ΔΕΗ και βεβαίως καθυστερεί ακόμη η αξιοποίηση του πλούσιου γεωθερμικού δυναμικού της χώρας.
Ενώ η Κρήτη διαθέτει πλούσιο ηλιακό και αιολικό δυναμικό καθώς και σημαντικές ποσότητες βιομάζας, το δυναμικό της σε υδροδυναμική ενέργεια όπως και το γεωθερμικό της δυναμικό για παραγωγή ηλεκτρισμού είναι μικρό. Ομως είναι πολύ πιθανό στο μέλλον να δημιουργηθούν υδροηλεκτρικοί σταθμοί στην Κρήτη είτε σε συνδυασμό με ταμιευτήρες αποθήκευσης ομβρίων υδάτων στο πλαίσιο της ορθολογικής διαχείρισης των υδάτινων πόρων του νησιού ή σε κατάλληλα συστήματα αντλησιοταμίευσης σε συνδυασμό με την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας.

*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