ΜΕΛΕΤΗ ΜΟΝΑΔΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΑ ΚΑΛΥΨΗ ΝΗΣΙΩΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ, ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΕ ΑΠΕ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ Επιμέλεια: Κοσμάς Πρόδρομος Επιβλέπων Καθηγητής: Αντώνης Τουρλιδακης

Σκοπός: Η μελέτη μονάδας παραγωγής ενέργειας για κάλυψη νησιωτικής περιοχής βασισμένη σε ΑΠΕ και αξιοποίηση απορριμμάτων. Τεχνολογίες:  Καύση Αστικών Στερεών Αποβλήτων ΑΣΑ  Φωτοβολταϊκά  Αιολική Ενέργεια  Συστήματα Αντλησιοταμίευσης

 Παραγωγή Ενέργειας  Διαχείριση Απορριμμάτων ΚΑΥΣΗ ΑΣΤΙΚΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (ΑΣΑ)  Κοινωνικά Οφέλη

 Υψηλό Ηλιακό Δυναμικό  Φθηνό Κόστος Αγοράς και Εγκατάστασης ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ  Μικρό Λειτουργικό Κόστος

 Υψηλή Απόδοση  Υψηλό Αιολικό Δυναμικό ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

 Εξοικονόμηση ενέργειας  Ύδρευση και άρδευση ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ  Αποθήκευση ενέργειας

 Πληθυσμός : Διαχείριση απορριμμάτων Ύδρευση - Άρδευση Νάξος  Επιφάνεια: 429km 2 ΊανΦεβΜαρΑπρΜάϊΙουνΙούλΑύγΣεπ Κατανάλωση σε GWh 7,3 10,95 ΟκτΝοεΔεκ 7,3 Προβλήματα

 Η Νάξος είναι από τις περιοχές της Ελλάδας με το υψηλότερο μέσο ετήσιο αιολικό δυναμικό. 1.Να μην καταπατηθεί η περιοχή Natura Να μην καταπατηθούν αρχαιολογικοί χώροι ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Α/Π ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 3.Να υπάρχει ελάχιστη απόσταση από κατοικημένη περιοχή άνω των 1000m 4.Να κρατηθεί το κόστος σε λογικά επίπεδα

Vestas V112 – 3.0MW Παραγόμενη Ενέργεια = Β x 0,30 x 8760 Ονομαστική Ισχύς: 3000kW Cut-in wind speed: 3m/s Rated wind speed: 12m/s Cut-out wind speed: 25m/s Μέγιστο υψόμετρο: 1500m Διάμετρος ρότορα: 112m Όπου Β η πραγματική παραγόμενη ισχύς, 0,30 μία σταθερά η οποία περιλαμβάνει τις συνολικές απώλειες που πιθανότατα θα παρατηρηθούν, 8760 οι ώρες ενός έτους

Α/Π Εγγαρές - Kινίδαρος - 24MW Α/Π Αγιασσός - 24MW Α/Π ΝΑ Νάξος - 9MW 8 Ανεμογεννήτριες WS=10m/s Παραγόμενη ισχύς 2,5MW Π.Ε.=2500 x 0,30 x 8760 = 6.570MWh Σ.Π.Ε.=52.560MWh 8 Ανεμογεννήτριες WS=10m/s Παραγόμενη ισχύς 2,5MW Π.Ε.=2500 x 0,30 x 8760 = 6.570MWh Σ.Π.Ε.=52.560MWh 3 Ανεμογεννήτριες WS=9m/s Παραγόμενη ισχύς 1,9MW Π.Ε.=1900 x 0,30 x 8760 = 4.993,2MWh Σ.Π.Ε.=14.979,6MWh

Η Ελλάδα θα πρέπει να καταβάλλει από ευρώ έως ευρώ εφάπαξ (ανάλογα με το πότε θα εκδοθεί η δεύτερη απόφαση του δικαστηρίου), καθώς και ευρώ για κάθε ημέρα που δεν συμμορφώνεται ΚΑΥΣΗ ΑΣΤΙΚΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (ΑΣΑ) Διαχείριση Απορριμμάτων στη Νάξο 8 χώροι ημι-ελεγχόμενης διάθεσης 16 χώροι μη ελεγχόμενης Ετήσια Παραγωγή Απορριμμάτων Νάξου:

Τη χειμερινή περίοδο θα καίγονται 33000kg ημερησίως και τη θερινή 56800kg Συνολική διαθέσιμη ενέργεια: Ενέργεια ατμού διαθέσιμη από τον καυστήρα: Μηχανική ενέργεια διαθέσιμη από τον ατμοστρόβιλο: Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της γεννήτριας: Η διαθέσιμη ηλεκτρική ισχύς είναι: Η ετήσια ηλεκτρική ενέργεια θα είναι: ω ΜW x ώρες hr = θ ΜWh

 Η Νάξος βρίσκεται στη θερμότερη κλιματική ζώνη της χώρας  Η μέση ετήσια τιμή ηλιοφάνειας είναι 2700hrs ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 2 Φωτοβολταϊκά Πάρκα 30 στρέμματα γης 500kWp το κάθε ένα 2200 φωτοβολταϊκά panel

Στον πίνακα που ακολουθεί βλέπουμε: Μέση μηνιαία θερμοκρασία 24ωρου Μέση ταχύτητα του ανέμου Μέση μηνιαία ολική ακτινοβολία στο οριζόντιο επίπεδο Μέση μηνιαία διαχυτή ακτινοβολία στο οριζόντιο επίπεδο Μέσος μηνιαίος συντελεστής αιθριότητας kt

ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗ 1.Μία δεξαμενή/τεχνητή λίμνη ως άνω ταμιευτήρα αποθήκευσης νερού 2.Μία δεξαμενή/τεχνητή λίμνη/θάλασσα ως κάτω ταμιευτήρα 3.Έναν υδροστρόβιλο (ή συστοιχία) 4.Μία αντλία (ή συστοιχία) 5.Μία γεννήτρια (ή συστοιχία) 6.Έναν κινητήρα (ή συστοιχία) 7.Την απαραίτητη σωλήνωση Αποτελείται από:

Φράγμα Φανερωμένης (Κατασκευασμένο) Φράγμα Τσικαλαριού (Προς κατασκευή) Χωρητικότητα (m 3 ) Ωφέλιμος Όγκος (m3) Ύψος (m) 4946 Προϋπολογισμός (€) Λιμνοδεξαμενή Εγγαρών (Κατασκευασμένη) Λιμνοδεξαμενή Ποταμιάς (Προς κατασκευή) Έκταση (στρ) 4050 Ωφέλιμος Όγκος (m3) Ύψος Αναχώματος (m) 1519 Προϋπολογισμός (€) Άνω Ταμιευτήρες Κάτω Ταμιευτήρες

Άρδευση Από Τη Θάλασσα Δισωλήνιο Σύστημα Σύστημα Αφαλάτωσης Ωφέλιμο Ύψος 100m Υδροστρόβιλοι Τύπου Pelton Συστοιχία Αντλιών Απαραίτητη η δυνατότητα λειτουργίας σε μικρές παροχές Πραγμ. Παραγωγή = Θεωρητική x 0,5 όπου : 0,5 το ποσοστό λειτουργίας των υδροστροβίλων κατά τη διάρκεια του έτους

Σενάριο 1ο: Εκμεταλλευόμαστε μονάχα την παραγωγή απορριμμάτων της Νάξου και κάνουμε χρήση μόνο του φράγματος Φανερωμένης και της λιμνοδεξαμενής Εγγαρών

Σενάριο 2ο: Εκμεταλλευόμαστε την παραγωγή απορριμμάτων της Νάξου και της Πάρου και κάνουμε χρήση μόνο του φράγματος Φανερωμένης και της λιμνοδεξαμενής Εγγαρών

Σενάριο 3ο: Εκμεταλλευόμαστε μονάχα την παραγωγή απορριμμάτων της Νάξου και κάνουμε χρήση του φράγματος Φανερωμένης, του φράγματος Τσικαλαριού, της λιμνοδεξαμενής Εγγαρών και της λιμνοδεξαμενής Ποταμιάς

Σενάριο 4ο: Εκμεταλλευόμαστε την παραγωγή απορριμμάτων της Νάξου και της Πάρου και κάνουμε χρήση του φράγματος Φανερωμένης, του φράγματος Τσικαλαριού, της λιμνοδεξαμενής Εγγαρών και της λιμνοδεξαμενής Ποταμιάς

Συνολικά κόστη κατασκευής

Οικονομική Βιωσιμότητα Ετήσια Κόστη (PVκόστους) Ετήσιες Ωφέλειες (PVωφέλειας) Λόγος Ωφέλειας-Κόστους (B/C) Καθαρή Παρούσα Αξία (NPV) Συντελεστής Εσωτερικής Αποδοτικότητας (IRR)  Ετήσια Κόστη (PVκόστους) Το κόστος λειτουργίας καλύπτει όλη τη διαδικασία παραγωγής, σε σχέση με το είδος του παραγόμενου προϊόντος ή υπηρεσιών, καθώς και τα γενικά έξοδα διάθεσης, διοίκησης  Ετήσιες Ωφέλειες (PVωφέλειας) Τα έσοδα ισούνται γενικά με το γινόμενο της τιμής πώλησης του προϊόντος επί την αντίστοιχη ετήσια παραγωγή.

 Λόγος Ωφέλειας-Κόστους (B/C) Το κριτήριο του λόγου οφέλους – κόστους (Benefit – Cost Ratio), γνωστό και ως Λόγος Παρούσας Αξίας - ΛΠΑ (Present Value Ratio), υπολογίζεται από τον ακόλουθο τύπο: όπου: τ = το έτος ν = η διάρκεια ζωής του σχεδίου σε έτη ΤΡτ = η ταμιακή ροή κατά το αντίστοιχο έτος ε = το επιτόκιο προεξόφλησης Για τον Λόγος Παρούσας Αξίας: ΛΠΑ > 1, η επένδυση θεωρείται συμφέρουσα ΛΠΑ = 1, η επένδυση θεωρείται οριακή, μπορεί να υλοποιηθεί όταν δεν υπάρχει καλύτερη εναλλακτική λύση ΛΠΑ < 1, η επένδυση απορρίπτεται

 Καθαρή Παρούσα Αξία (NPV) Η Καθαρά Παρούσα Αξία (ΚΠΑ) ορίζεται ως η διαφορά της παρούσας αξίας των ετήσιων εισοδημάτων μείον την παρούσα αξία των ετήσιων εξόδων, συμπεριλαμβανομένων των επενδύσεων. Στην πράξη κι εφόσον έχει καταστρωθεί ο πίνακας των ταμειακών ροών, η ΚΠΑ υπολογίζεται ως η διαφορά των χρηματικών εισροών (καθαρών ταμειακών ροών μετά φόρων) μείον το κόστος των επενδύσεων, όπως, δίνεται από τον ακόλουθο τύπο: όπου: ΚΠΑ = η Καθαρά Παρούσα Αξία του σχεδίου ΚΤΡτ = η Καθαρή Ταμειακή Ροή το έτος τ Ε0 = η αρχική επένδυση το χρόνο τ=0 ν = η διάρκεια ζωής του επενδυτικού σχεδίου ε = το επιτόκιο προεξόφλησης Για την Καθαρά Παρούσα Αξία: ΚΠΑ > 0, η επένδυση θεωρείται συμφέρουσα ΚΠΑ = 0, το οικονομικό αποτέλεσμα της επένδυσης είναι οριακό ΚΠΑ < 0, η επένδυση απορρίπτεται

 Συντελεστής Εσωτερικής Αποδοτικότητας (IRR) Εσωτερικός Βαθμός Απόδοσης επί του Κεφαλαίου (IRR) Όταν το επιτόκιο προεξόφλησης για μια συγκεκριμένη χρηματοροή αυξάνει, η ΚΠΑ αξία της χρηματοροής μειώνεται. Ο Εσωτερικός Βαθμός Απόδοσης (ΕΒΑ) του κεφαλαίου μπορεί να οριστεί ως το επιτόκιο προεξόφλησης που μηδενίζει τη χρηματοροή, δηλ. εκείνο το επιτόκιο που εξισώνει την αρχική επένδυση με την αξία όλων των μελλοντικών ταμιακών ροών. Η διαφορά μεταξύ του επιτοκίου που δίνεται από τον ΕΒΑ και του επιτοκίου της προεξόφλησης έγκειται στο γεγονός ότι το πρώτο προσδιορίζεται από τα χαρακτηριστικά του πίνακα των ταμειακών ροών (για το λόγο αυτό καλείται και εσωτερική απόδοση) ενώ το επιτόκιο προεξόφλησης καθορίζεται εξωγενώς από τον επενδυτικό φορέα. Ο τύπος που δίνει τον ΕΒΑ είναι ο ακόλουθος: όπου: ΚΤΡτ = η Καθαρή Ταμειακή Ροή το έτος τ Ε0 = η αρχική επένδυση το χρόνο τ=0 ν = η διάρκεια ζωής του επενδυτικού σχεδίου ΕΒΑ = το επιτόκιο προεξόφλησης που καθιστά την ΚΠΑ = 0 Για τον Εσωτερικό Βαθμό Απόδοσης του κεφαλαίου: ΕΒΑ > από το ελάχιστο αποδεκτό επιτόκιο προεξόφλησης, η επένδυση θεωρείται συμφέρουσα ΕΒΑ = με το ελάχιστο αποδεκτό επιτόκιο προεξόφλησης, η επένδυση θεωρείται οριακή, εφαρμόζεται όταν δεν υπάρχει καλύτερη εναλλακτική λύση ΕΒΑ < από το ελάχιστο αποδεκτό επιτόκιο προεξόφλησης, η επένδυση απορρίπτεται

Ετήσια Κόστη και Οφέλη

Αποτελέσματα Μελέτης Οικονομικής Βιωσιμότητας

Συμπεράσματα Όλα τα σενάρια είναι τεχνολογικώς εφικτά Όλα τα σενάρια είναι οικονομικώς βιώσιμα Όμως:  Το δεύτερο σενάριο δεν μας παρέχει την απαραίτητη αυτονομία  Το πρώτο σενάριο ομοίως  Το τρίτο σενάριο έχει τα πιο χαμηλά αποτελέσματα στην οικονομική αξιολόγηση  Το τέταρτο μας δίνει 8 μέρες αυτονομία, έχοντας καλύτερα αποτελέσματα στην οικονομική αξιολόγηση

Το Βέλτιστο είναι το τέταρτο, όπου εκμεταλλευόμαστε την παραγωγή απορριμμάτων και της Νάξου και της Πάρου, και κάνουμε χρήση και του δεύτερου συστήματος αντλιοταμίευσης. Χάρη σε αυτό έχουμε: 1.Λύση στο πρόβλημα της διαχείρισης των απορριμμάτων τόσο στο νησί της Νάξου, όσο και στο νησί της Πάρου 2.Τη μεγαλύτερη δυνατή αυτονομία σε περίπτωση αδυναμίας λειτουργίας των ΑΠΕ 3.Λύση στο πρόβλημα ύδρευσης και άρδευσης τόσο του νησιού, όσο και των γειτονικών νήσων Εκτός των παραπάνω έχουμε: Απεξάρτηση από το εισαγόμενο πετρέλαιο Περιβαλλοντικά οφέλη Δημιουργία θέσεων εργασίας