« Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, απάντηση στην Κλιματική αλλαγή » Εναλλακτικές πηγές Ενέργειας Τσιγκανέ Ισμήνη Β4 Χίου Παναγιώτα Β4 Παναγάκης Δημήτρης Β3 Παναγιωτάκος Σωτήρης Β3 Λεβιδιώτης Γιάννης Β2

Αναγκαιότητα χρήσης εναλλακτικών πηγών ενέργειας Η εντατική χρήση των ορυκτών καυσίμων (γαιάνθρακες, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) και της πυρηνικής ενέργειας τα τελευταία χρόνια, ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για τα σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζει ο πλανήτης μας και τα οποία έχουν άμεσο αντίκτυπο στις κλιματικές συνθήκες και γενικά στις συνθήκες ζωής πάνω στον πλανήτη. Η ανθρωπότητα καλείται να απαντήσει στο βασικό ερώτημα, αν θα συνεχίσει να καλύπτει τις ενεργειακές της ανάγκες κυρίως με τα ορυκτά καύσιμα (μέχρι αυτά να εξαντληθούν) με την επακόλουθη περιβαλλοντική επιβάρυνση ή θα αναζητήσει σύντομα άλλες λύσεις. Οι παγκόσμιες συνδιασκέψεις του Ρίο, του Κιότο και της Χάγης δυστυχώς δεν κατάφεραν να δώσουν ουσιαστική λύση στο πρόβλημα αυτό. Είναι φανερό ότι οι ενεργειακές ανάγκες συνεχώς θα αυξάνονται, αφού ο πληθυσμός της γης αυξάνεται με γοργούς ρυθμούς αλλά και η βελτίωση του βιοτικού επιπέδου του ανθρώπου πολλαπλασιάζει τις δραστηριότητές του, οι οποίες τελικά απαιτούν κατανάλωση ενέργειας.

Η μόνη απάντηση που προς το παρόν διαφαίνεται ότι θα περιορίσει δραστικά τα περιβαλλοντικά προβλήματα είναι η χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε). Αν και η τεχνολογία έχει κάνει σημαντικά βήματα προς τον τομέα αυτό, η εφαρμογή των Α.Π.Ε βρίσκεται σε αρχικό ακόμη στάδιο. Η εκμετάλλευση του ήλιου, του ανέμου, του νερού, της γεωθερμίας και της βιομάζας, που αποτελούν πηγές ενέργειας φιλικές προς το περιβάλλον, μπορούν και πρέπει να γίνουν οικονομικά εκμεταλλεύσιμες ώστε να συμβάλλουν στην αειφόρο ανάπτυξη, εφόσον είναι ανανεώσιμες και ρυπαίνουν ελάχιστα ή καθόλου. Στη χώρα μας υπάρχει η δυνατότητα αξιοποίησης αυτών των πηγών ενέργειας, γιατί και σημαντική ηλιοφάνεια έχουμε και αιολικό δυναμικό υπάρχει, ιδιαίτερα στα νησιά, αλλά και υδάτινο δυναμικό στις ορεινές περιοχές.

Αιολική Ενέργεια Η αιολική ενέργεια δημιουργείται έμμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία, γιατί η ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της γης προκαλεί τη μετακίνηση μεγάλων μαζών αέρα από τη μια περιοχή στην άλλη, δημιουργώντας έτσι τους ανέμους. Είναι μια ήπια μορφή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, πρακτικά ανεξάντλητη, γι' αυτό και είναι ανανεώσιμη Η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικά πλούσιο αιολικό δυναμικό και η αιολική ενέργεια μπορεί να γίνει σημαντικός μοχλός ανάπτυξής της. Από το 1982, οπότε εγκαταστάθηκε από τη ΔΕΗ το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο, μέχρι και σήμερα έχουν κατασκευασθεί στην Άνδρο, στην Εύβοια, στη Λήμνο, Λέσβο, Χίο, Σάμο και στην Κρήτη εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο συνολικής ισχύος πάνω από 30 Μεγαβάτ. Μεγάλο ενδιαφέρον επίσης δείχνει και ο ιδιωτικός τομέας για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας, ιδιαίτερα στην Κρήτη, όπου το Υπουργείο Ανάπτυξης έχει εκδώσει άδειες εγκατάστασης για νέα αιολικά πάρκα συνολικής ισχύος δεκάδων Μεγαβάτ

Ανεμογεννήτριες –Αρχή Λειτουργίας Η ταχύτητα του ανέμου πρέπει να είναι περισσότερο από 15 kph για να μπορέσει η μια κοινή τουρμπίνα να παράγει ηλεκτρισμό. Συνήθως παράγουν 50-300 Kw η κάθε μία. Ένα Kw ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να ανάψει 100 λάμπες των 100w. Καθώς η γεννήτρια περιστρέφεται παράγει ηλεκτρισμό με τάση 25.000 volt. Το ηλεκτρικό ρεύμα περνάει πρώτα από ένα μετεσχηματιστή στην ηλεκτροπαραγωγική μονάδα ο οποίος ανεβάζει την τάση του στα 400.000 volt. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διανύει μεγάλες αποστάσεις είναι καλύτερα να έχουμε υψηλή τάση. Ανεμογεννήτριες –Αρχή Λειτουργίας Πώς λειτουργεί η ανεμογεννήτρια Ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια μιας ανεμογεννήτριας, τα οποία είναι συνδεδεμένα με ένα περιστρεφόμενο άξονα. Ο άξονας περνάει μέσα σε ένα κιβώτιο μετάδοσης της κίνησης όπου αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής. Το κιβώτιο συνδέεται με έναν άξονα μεγάλης ταχύτητας περιστροφής ο οποίος κινεί μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Aν η ένταση του ανέμου ενισχυθεί πάρα πολύ, η τουρμπίνα έχει ένα φρένο που περιορίζει την υπερβολική αύξηση περιστροφής των πτερυγίων για να περιοριστεί η φθορά της και να αποφευχθεί η καταστροφή της. Τα μεγάλα, χοντρά σύρματα της μεταφοράς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι κατασκευασμένα από χαλκό ή αλουμίνιο για να υπάρχει μικρότερη αντίσταση στη μεταφορά του ρεύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του σύρματος τόσο πιο πολύ θερμαίνεται. Έτσι κάποιο ποσό ηλεκτρικής ενέργειας χάνεται επειδή μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Τα σύρματα μεταφοράς ρεύματος καταλήγουν σε ένα υποσταθμό όπου οι μετασχηματιστές του μετατρέπουν την υψηλή τάση σε χαμηλή γαι να μπορέσουν να λειτουργήσουν ηλεκτρικές συσκευές.

Αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας Για την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας χρησιμοποιούμε σήμερα τις ανεμογεννήτριες, με τις οποίες μετατρέπεται η κινητική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική. Το πρώτο πράγμα που προσέχουμε σε μια ανεμογεννήτρια είναι τα πτερύγιά της, που περιστρέφονται όταν φυσάει. Η κίνηση αυτή των πτερυγίων μεταδίδεται σε έναν άξονα περιστροφής, ο οποίος χάρη σε ένα σύστημα προσανατολισμού, βρίσκεται πάντα παράλληλα προς την κατεύθυνση του ανέμου. Η κινητική ενέργεια του άξονα περιστροφής μετατρέπεται από μιά γεννήτρια σε ηλεκτρική ενέργεια. ‘Ολο αυτό το σύστημα είναι τοποθετημένο πάνω σ’ ένα ψηλό πύργο. Η σπουδαιότερη εφαρμογή των ανεμογεννητριών είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία μπορεί στη συνέχεια, να διοχετεύεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας.

Μικρές Ανεμογεννήτριες Οι μικρές ανεμογεννήτριες είναι μια κατηγορία ΑΠΕ που εκμεταλλεύεται την ενέργεια του ανέμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα μεγέθη τους ποικίλουν, ξεκινώντας από οικιακής εγκατάστασης ανεμογεννήτριες με διάμετρο μικρότερης του ενός μέτρου και ισχύος μικρότερης του ενός kW, μέχρι ανεμογεννήτριες διαμέτρου 20 μέτρων και ισχύος 50 kW. Σε αντίθεση με τις μεγάλες ανεμογεννήτριες που κατά κανόνα συναντώνται σε αιολικά πάρκα, οι μικρές ανεμογεννήτριες είναι απλουστευμένα συστήματα μικρού μεγέθους που κάνουν προσιτή την ηλεκτρική παραγωγή, τα περιβαλλοντικά αλλά και οικονομικά οφέλη της αιολικής ενέργειας στο ευρύτερο κοινό. Πέρα από τις οικίες βρίσκουν εφαρμογή σε σχολεία και πανεπιστήμια, αντλιοστάσια, απομακρυσμένους σταθμούς και σε αγροτικές/ βιομηχανικές περιοχές.

Εγκατάσταση και Προϋποθέσεις Σχετικά με την τοποθεσία εγκατάστασης μιας μικρής ανεμογεννήτριας απαραίτητη προϋπόθεση είναι φυσικά η ύπαρξη ανεκτού αιολικού δυναμικού. Άλλες εξίσου σημαντικές προϋποθέσεις είναι η ύπαρξη δικτύου σε κοντινή απόσταση και η δυνατότητα πρόσβασης ενώ συνιστάται η αποφυγή μεγάλων εμποδίων στον χώρο εγκατάστασης, όπως ψηλά κτίρια ή δέντρα.

Αιολικά Πάρκα στην Ελλάδα Αιολικό Πάρκο " Αγία Δυνατή" Το αιολικό πάρκο στην Αγία Δυνατή βρίσκεται στο Δήμο Πυλάρου του Νομού Κεφαλληνίας. Η υλοποίηση του έργου έγινε από την εταιρεία Ελληνική Τεχνοδομική Άνεμος (ΕΛ.ΤΕΧ. Άνεμος), θυγατρική του κατασκευαστικού ομίλου Ελλάκτωρ, η οποία έχει και το δικαίωμα εκμετάλλευσης. Το πάρκο τέθηκε σε λειτουργία τον Απρίλιο του 2009. Αιολικό Πάρκο "Ημεροβίγλι " Το αιολικό πάρκο «Ημεροβίγλι» βρίσκεται στα όρια των Δήμων Αργοστολίου και Πυλάρου του Νομού Κεφαλληνίας. Αποτελείται από 10 ανεμογεννήτριες της δανικής εταιρείας VESTAS ονομ αστικής ισχύος 3 MW η κάθε μια, αποδίδοντας στο Εθνικό Δίκτυο Ηλεκτροδότησης συνολική ισχύ 30 MW. Η εταιρεία εκμετάλλευσης «ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΛΛΑΣ Α.Ε.» ανήκει στην ελληνική εταιρεία «ΕΕΝ Hellas S.A.», θυγατρική της γαλλικής «EDF Energies Nouvelles».

Αιολικό πάρκο Κύθνου Το Αιολικό πάρκο Κύθνου είναι ένας χώρος κοντά στην πρωτεύουσα του νησιού όπου βρίσκονται εγκατεστημένες 5 ανεμογεννήτριες τύπου ΜΑΝ των 20kW η κάθε μία. Το Αιολικό πάρκο της Κύθνου αναφέρεται ως το πρώτο αιολικό πάρκο που δημιουργήθηκε στην Ευρώπη, και το πρώτο υβριδικό Wind-PV- Diesel στον κόσμο. Τώρα όμως, 30 χρόνια μετά την εγκατάστασή του, για το Αιολικό πάρκο Κύθνου έχει παρέλθει ο χρόνος λειτουργίας και καλής απόδοσης που μπορεί να προσφέρει και έτσι οι ανεμογεννήτριες είναι εκτός λειτουργίας. Αιολικό Πάρκο " Μανολάτη - Ξερολίμπα " Το αιολικό πάρκο στη θέση «Μονολάτη-Ξερολίμπα» του Δ.Δ. Διλινάτων του Δήμου Αργοστολίου του Νομού Κεφαλληνίας, επίσης γνωστό ως αιολικό πάρκο "Τετράπολις", αποτελείται από 17 ανεμογεννήτριες με ονομαστική ισχύ 800KW η κάθε μια, συνολικά δηλαδή το πάρκο αποδίδει ισχύ 13,6 MW. Οι ανεμογεννήτριες είναι τριών πτερυγίων, τύπου Enercon E-48, ενώ η εταιρεία που ανέλαβε την κατασκευή και την εκμετάλλευση του συγκροτήματος είναι η «Τετράπολις Αιολικά Πάρκα Α.Ε.», η οποία σήμερα ονομάζεται "Ελληνική Τεχνοδομική Άνεμος Α.Ε" και ανήκει στον όμιλο ΕΛΛΑΚΤΩΡ Α.Ε..

Το παράδειγμα της Ανάβρας Μαγνησίας Η Ανάβρα είναι χωριό του νομού Μαγνησίας χτισμένη στις δυτικές πλαγιές του όρους Όθρυς σε υψόμετρο 780 μέτρων. Διοικητικά ανήκει στον Δήμο Αλμυρού της Περιφέρειας Θεσσαλίας(πρόγραμμα Καλλικράτης). Από το 1999 έως το 2010, την περίοδο εφαρμογής του Σχεδίου Καποδίστρια, παρέμεινε ανεξάρτητη κοινότητα του νομού Μαγνησίας όπως και πριν την εφαρμογή του σχεδίου. Η Ανάβρα έχει εξελιχθεί σε αγροτικό οικισμό πρότυπο. Έγινε ο πρώτος οικισμός της Ελλάδας που καλύπτει εντελώς τις ενεργειακές του ανάγκες από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Παράλληλα το επίπεδο διαβίωσης των κατοίκων είναι ένα από τα υψηλότερα στην Ελλάδα και είναι ένα από τα λίγα ορεινά αγροτικά χωριά της Ελλάδας που ο πληθυσμός του παρουσιάζει αύξηση.

Υποθαλάσσια κτίρια με μικρές ανεμογεννήτριες Πλεονεκτήματα υπεράκτια αιολικής ενέργειας έναντι αιολικών πάρκων στη στεριά Έλλειψη κατάλληλων περιοχών γης για την δημιουργία αιολικών πάρκων: ένας από τους πλέον βασικούς λόγους δημιουργίας αιολικών πάρκων μακριά από την στεριά είναι η έλλειψη κατάλληλων περιοχών, φαινόμενο που γίνεται πιο αισθητό σε πυκνοκατοικημένες χώρες με σχετικά επίπεδο τοπίο όπως είναι η Δανία και η Ολλανδία. Υψηλότερες ταχύτητες ανέμου: Εξίσου σημαντικό πλεονέκτημα είναι η αύξηση της ταχύτητας των ανέμων στις θάλασσες και τους ωκεανούς σε σχέση με την στεριά.

Σταθερότεροι Άνεμοι: Στην θάλασσα περίοδοι απόλυτης νηνεμίας είναι εξαιρετικά σπάνιες και διαρκούν πολύ λίγο. Έτσι είναι προφανές ότι ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο θα λειτουργεί με καλύτερη απόδοση από ένα αντίστοιχης δυναμικότητας στην στεριά. Τεράστια πηγή ενέργειας για την Ευρώπη: Οι άνεμοι που πνέουν σε αποστάσεις μικρότερες των 50km από τις ακτές τις Ευρωπαϊκής Ένωσης μπορούν να υπερκαλύψουν αρκετές φορές την συνολική ευρωπαϊκή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Χαμηλή τραχύτητα στην επιφάνεια της θάλασσας: Καθώς η επιφάνεια της θάλασσας είναι γενικά πιο λεία από της γης η ταχύτητα του ανέμου δεν εμφανίζει μεγάλες διαφορές ως προς το υψόμετρο όπου γίνεται η μέτρηση. Λιγότερες αναταράξεις στον άνεμο: Η θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα στην επιφάνεια του νερού και στον αέρα από πάνω της είναι κατά πολύ μικρότερη από την αντίστοιχη στην στεριά, ειδικότερα κατά την διάρκεια της ημέρας. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα ο άνεμος να παρουσιάζει λιγότερες αναταράξεις (turbulence) στην θάλασσα. Έτσι έχουμε μικρότερα μηχανικά φορτία και μικρότερη καταπόνηση στις ανεμογεννήτριες. Υπολογίζεται ότι μια ανεμογεννήτρια κατασκευασμένη ώστε να έχει 20 χρόνια διάρκεια ζωής τοποθετημένη στην στεριά, στην θάλασσα μπορεί να έχει 25-30 χρόνια.

Ανεμογεννήτριες και Υγεία Η διαβίωση κοντά σε ανεμογεννήτριες δεν αποτελεί κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία σύμφωνα με νέα συγκεντρωτική μελέτη που υπογράφουν επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT). Στο πλαίσιο της έρευνας εξετάστηκαν μεταξύ άλλων επιπτώσεων στην υγεία που έχουν συνδεθεί με τη λειτουργία των ανεμογεννητριών, το άγχος, η ενόχληση και οι διαταραχές ύπνου. “Δεν υφίσταται ξεκάθαρη ή συνεπής συσχέτιση μεταξύ του θορύβου από τις ανεμογεννήτριες και οποιασδήποτε συγκεκριμένης ασθένειας ή άλλης διαταραχής στην ανθρώπινη υγεία” είναι το συμπέρασμα της μελέτης. Οι επιστήμονες του MIT έλαβαν υπόψη μια σειρά από περιπτωσιολογικές μελέτες στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ ώστε να αξιολογήσουν τον αντίκτυπο του αποήχου στην ποιότητα ζωής των κατοίκων περιοχών όπου βρίσκονται εγκατεστημένα αιολικά πάρκα. Παρότι τα παράπονα των κατοίκων ήταν συχνότερα κατά τη φάση της κατασκευής των αιολικών πάρκων, η εγκατάσταση εξορυκτικών δραστηριοτήτων, όπως το αέριο και το πετρέλαιο συγκέντρωσε περισσότερα πυρά. Τέλος, επισημαίνεται το πόρισμα αυστραλιανής έρευνας που είχε δείξει ότι τα παράπονα για τις επιπτώσεις από τη λειτουργία ανεμογεννητριών είναι πολύ συχνότερα σε περιοχές έντονης δραστηριοποίησης οργανώσεων κατά της αιολικής ενέργειας.  

Βιβλιογραφία https://www.neakriti.gr/article/eidiseis/1441142/to-magiko-xwrio-anabra-sti- magnisia-photos-/ http://kpe-kastor.kas.sch.gr/energy1/alternative/generator.htm https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9A%CE%B1%CF%84%CE%B7%CE%B3%CE%BF% CF%81%CE%AF%CE%B1:%CE%91%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CE%B9%CE%BA%CE% AC_%CF%80%CE%AC%CF%81%CE%BA%CE%B1_%CE%95%CE%BB%CE%BB%CE%A C%CE%B4%CE%B1%CF%82 http://kpe-kastor.kas.sch.gr/