«Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον»

Παρουσίαση με θέμα: "«Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 «Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον»
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΩΡΟΤΑΞΙΑΣ, ΠΟΛΕΟΔΟΜΙΑΣ & ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ: ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Παρουσίαση ΜΔΕ με θέμα: «Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον» Τσαγκούλη Φανή Βόλος 2016

2 Κυριότεροι κλάδοι κατανάλωσης ενέργειας
Εισαγωγή Κυριότεροι κλάδοι κατανάλωσης ενέργειας Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Θέρμανση κατοικιών Μεταφορές Παραγωγή αγαθών

3 Εισαγωγή Συμβατικές πηγές ενέργειας: Ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο και άνθρακας) Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Ηλιακή ενέργεια Αιολική ενέργεια Ενέργεια από την θάλασσα Ενέργεια υδάτινου δυναμικού Γεωθερμία Βιοκαύσιμα / Βιοαέριο / Βιομάζα

4 Εισαγωγή

5 1. Αντικείμενο – Σκοπός της εργασίας – Ερευνητικά ερωτήματα
Βιβλιογραφική ανασκόπηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Βιβλιογραφική έρευνα: Πως επηρεάζεται το φυσικό περιβάλλον από την εκμετάλευση των ΑΠΕ; Ανάγκη ΑΠΕ σε συσχέτιση με κλιματική αλλαγή και προστασία βιοποικιλότητας. Έρευνα για κάθε μορφή ΑΠΕ. Νομοθεσία ΑΠΕ σε Ελλάδα και Ε.Ε. Μπορεί να υπάρξει ισσοροπημένη διαχείριση των ΑΠΕ ώστε να μην επιβαρύνεται το περιβάλλον;

6 2. Φυσικό περιβάλλον Βιοποικιλότητα:
Η ποικιλία των ζώντων οργανισμών πάσης προελεύσεως, συμπεριλαμβανομένων μεταξύ άλλων, χερσαίων, θαλάσσιων, και άλλων υδάτινων οικοσυστημάτων και των οικολογικών συμπλεγμάτων των οποίων αποτελούν μέρος Σημασία βιοποικιλότητας: Δυνατότητα προσαρμοστικότητας που παρέχει στους οργανισμούς σε ένα περιβάλλον που μεταβάλλεται Επηρεάζει τη λειτουργία και τη δυναμική των οικοσυστημάτων και ως εκ τούτου ζωτικής σημασίας υπηρεσίες και αγαθά από τα οποία εξαρτάται η υγεία και η ευημερία

7 2. Φυσικό περιβάλλον Κλιματική αλλαγή:
Συμβάντα ξηρασίας, πλημμύρων, τυφώνων, πυρκαγιών κλπ. Μακροχρόνιες επιπτώσεις: αύξηση του ύψους της θάλασσας, ζημιές σε καλλιέργειες (κίνδυνος έλλειψης τροφίμων), μείωση βιοποικιλότητας Οι συμβατικές πηγές ενέργειας επηρεάζουν και εντείνουν τις κλιματικές αλλαγές.

8 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Αιολική ενέργεια
Συλλογή αιολικής ενέργειας και παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος: Χρήση ανεμογεννητριών. Μετατροπή κινητικής ενέργειας σε μηχανική και μηχανικής ενέργειας (μέσω γεννήτριας) σε ηλεκτρική. Αποθήκευση ενέργειας: 1.Αποθήκευση σε μπαταρίες 2.Χρήση ενέργειας για μεταφορά νερού σε τεχνητές λίμνες υψηλού υψομέτρου για παραγωγή υδροϋλεκτρικής ενέργειας.

9 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Αιολική ενέργεια
Αναπαράσταση νέας ενεργειακής απόδοσης Α/Γ ανά έτος σε GW παγκοσμίως. Πηγή: Global Wind Energy Council, 2013

10 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ηλιακή ενέργεια
Μέθοδοι εκμετάλευσης ηλιακής ενέργειας: Θερμικά Ηλιακά Συστήματα (Μεταφορά θερμότητας σε κάποιο ρευστό) Παθητικά Ηλιακά Συστήματα (Φυσικός φωτισμός κτιρίων ή ρύθμιση θερμοκρασίας μέσα σε αυτά) Φωτοβολταϊκά συστήματα (Μετατροπή ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρικό ρεύμα)

11 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ηλιακή ενέργεια
Απόδοση ηλιακής ακτινοβολίας στην Ελλάδα. Πηγή: Institute for Energy and Transport, 2016

12 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Γεωθερμική ενέργεια
Γεωθερμική ενέργεια: Η ενέργεια που εξάγεται από την αποθηκευμένη θερμότητα στη Γη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τεχνολογικές μεθόδους και εργαλεία. Ο όρος «ανανεώσιμη» θεωρείται καταχρηστητικός για την γεωθερμική ενέργεια αφού απαιτούνται χιλιάδες χρόνια για την παραγωγή της και τα αποθέματά της μπορούν να εξαντληθούν.

13 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ενέργεια από την θάλασσα
Ενέργεια από την θάλασσα: Η ενέργεια που μπορεί να αποκτηθεί από την θάλασσα Μέθοδοι εκμετάλευσης ενέργειας από την θάλασσα: Μετατροπή κυματικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Εκμετάλευση παλιροϊκής ενέργειας (παρόμοια λογική με Α/Γ). Απεικόνιση συστήματος εκμετάλευσης κυματικής ενέργειας στη νήσο του Islay στα δυτικά παράλια της Σκωτίας. Πηγή: Αντωνόπουλος – Παπαγεωργίου, 2008

14 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ενέργεια από την θάλασσα
Μέθοδοι εκμετάλευσης ενέργειας από την θάλασσα: 3. Παλιροϊκά φράγματα 4.Εκμετάλευση διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ υπερκείμενων και υποκείμενων στρωμάτων νερού 5. Οσμωτική ενέργεια (Διαφορά αλατοτήτας μεταξύ γλυκού και αλμυρού νερού) 6. Υβριδικά συστήματα (Συνδυασμός εκμετάλευσης ενέργειας)

15 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ενέργεια υδάτινου δυναμικού
«Η εκμετάλλευση και η μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια» Κινητική ενέργεια του νερού Περιστροφή του άξονα της πτερωτής Μηχανική Ενέργεια – Μέσω λειτουργίας της γεννήτριας Ηλεκτρική Ενέργεια –

16 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Ενέργεια υδάτινου δυναμικού
Εκμετάλλευση υδροηλεκτρικής ενέργειας ανά χώρα

17 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Βιοκαύσιμα / Βιοαέριο
Βιοαποικοδομήσιμα παραπροϊόντα Ανανεώσιμη πηγή ενέργειας Υψηλή απόδοση (πχ καουτσούκ, καστορέλαιο σπόρων κλπ) Χαμηλές εκπομπές αέριων ρύπων & σωματιδίων Παραγωγή από βιομάζα όπως κοπριά ζώων, ιλύς, υγρά οργανικά απόβλητα. Βιοάεριο

18 3. Ανάλυση ΑΠΕ – Βιοκαύσιμα / Βιοαέριο
Εκτίμηση χρήσης κατηγοριών βιοπροϊόντων για παραγωγή βιοενέργειας στην Ε.Ε. Πηγή: Προσαρμογή από Banja et al., 2015

19 4. Νομοθεσία ΑΠΕ Ευρωπαϊκή Ένωση Ελλάδα
Θεσπίστηκαν μια σειρά νόμων και διατάξεων με σκοπό την προώθηση των ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή. Ελλάδα Εναρμονίστηκε με τις κοινοτικές οδηγίες με σκοπό την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και την προώθηση των ΑΠΕ. Αναπτύχθηκε νομοθετικό πλαίσιο χωροθετικού σχεδιασμού για τις ΑΠΕ σύμφωνα με το ΦΕΚ 2464 Β

20 5.1. Επιπτώσεις Α/Γ στο περιβάλλον
Εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου από την παραγωγή των δομικών υλικών Θόρυβος Αλλοίωση του τοπίου Επίδραση στην ορνιθοπανίδα και τα θηλαστικά Επίδραση στις χρήσεις γης και στο τοπικό κλίμα Εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου από την παραγωγή σκυροδέματος

21 5.1. Επιπτώσεις Α/Γ στο περιβάλλον
Παγκοσμίως: Ανεμογεννήτριες Μία Α/Γ ανά έτος προκαλεί από 8 έως 118 θανάσιμα ατυχήματα στην ορνιθοπανίδα. Αρνητική επίδραση σε πληθυσμούς νυχτερίδων. Μία ανεμογεννήτρια προκαλεί 15 έως 53 θανάσιμα ατυχήματα σε νυχτερίδες. Παράγοντες που επηρεάζουν την θνησιμότητα ορνιθοπανίδας και νυχτερίδων. Τοπογραφία Κατεύθυνση & ένταση τοπικών ανέμων Τεχνολογία τουρμπίνας Α/Γ Χωρική κατανομή πυλώνων στο τοπίο

22 Μεταφορά ιζημάτων και θρεπτικών συστατικών
5.2. Επιπτώσεις εγκαταστάσεων εκμετάλευσης κυματικής και παλιροϊκής ενέργειας Μεταβολή της ροής Μεταφορά ιζημάτων και θρεπτικών συστατικών Επηρεασμός βενθικών οικοσυστημάτων Τεχνητοί ύφαλοι Ηλεκτρομαγνητικά πεδία Κίνδυνοι σύγκρουσης Υποθαλάσσια ηχορύπανση

23 5.3. Επιπτώσεις εκμετάλευσης υδροηλεκτρικής ενέργειας

24 5.3. Επιπτώσεις εκμετάλευσης υδροηλεκτρικής ενέργειας
Επιπτώσεις στο οικοσύστημα Αλλοίωση παραποτάμιου οικοσυστήματος Μείωση μεταφοράς ιζημάτων στο δέλτα των ποταμών Διάβρωση εδάφους Επιπτώσεις στην ιχθυοπανίδα Αύξηση λιμναίας ιχθυοπανίδας – Μείωση ποτάμιας ιχυθοπανίδας Σοβαρό πρόβλημα στα μεταναστευτικά ψάρια Επιπτώσεις στο τοπίο Μετατροπή του τοπίου από φυσικό σε ανθρωπογενές κατά μήκος και στο δέλτα

25 5.4. Επιπτώσεις εκμετάλευσης ηλιακής ενέργειας
Ατμόσφαιρα: Εκπομπές αέριων ρύπων Υδάτινοι αποδέκτες – Έδαφος: υδρογονάνθρακες, αντιδιαβρωτικά, βακτήρια ή γλυκόλες Οικσυστήματα – Πανίδα – Χλωρίδα: Επιπτώσεις λόγω σκίασης Τοπίο – Αισθητική: Οπτική όχληση

26 5.4. Επιπτώσεις εκμετάλευσης ηλιακής ενέργειας
Φωτοβολταϊκά πλαίσια Υπολλειματικά απόβλητα Ανησυχία επιστημόνων για την απόθεση στο περιβάλλον – Χρήζει διευρεύνησης

27 5.5. Επιπτώσεις εκμετάλευσης γεωθερμίας
Γεωθερμικά ρευστά: Αλλαγή θερμοδυναμικών χαρακτηριστικών και απελευθέρωση στο περιβάλλον επιβλάβών ουσιών (αμμωνία (NH3), υδρογόνο (H2), άζωτο (N2), μεθάνιο (CH4) και ραδόνιο (Rn) καθώς επίσης και πτητικά σωματίδια αρσενικού (As), βορίου (B) και υδραργύρου (Hg) Επικινδυνότητα για υδάτινους αποδέκτες λόγω ρυπαντών όπως: αρσενικό (As), βόριο (B), φθόριο (F), χρώμιο (Cr), ψευδάργυρος (Zn) Γεωθερμικός ατμός: αέριοι ρυπαντές (Διοξείδιο του άνθρακα και Υδρόθειο)

28 5.5. Επιπτώσεις εκμετάλευσης γεωθερμίας
Περιβαλλοντικός αντίκτυπος Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου Σε ορισμένες περιπτώσεις (Basosi et Bravi, 2014) Γεωθερμία Ορυκτά καύσιμα

29 5.6. Επιπτώσεις εκμετάλευσης βιομάζας
Πρώτες ύλες βιοκαυσίμων: Μεγάλες εκτάσεις παραγωγικής γης + αυξημένες ανάγκες πόρων νερού Αρνητικές επιπτώσεις Αλλαγή χρήσεων γης Βιοποικιλότητα Περιβάλλον Γονιμότητα εδάφους Βιοποικιλότητα εδάφους Λειψυδρία

30 6. Προτάσεις- Συμπεράσματα - Συζήτηση
Χωροθέτηση εγκαταστάσεων Α/Γ σύμφωνα με περιβαλλοντικούς όρους χωροθέτησης (πχ απόσταση από περιοχές υψηλής βιοποικιλότητας και έντονης ορνιθοπανίδας) Εγκαταστάσεις εκμετάλευσης παλιροϊκής ενέργειας: Χωροθέτηση σε περιοχές που δεν εμφανίζονται σπάνια θαλάσσια είδη και ελάχιστος χρόνος κατασκευής Εγκταστάσεις εκμετάλευσης υδροηλεκτρικής ενέργειας: Κατασκευή υδάτινων τεχνικών ρεμάτων Φωτοβολταϊκά συστήματα: Ανάπτυξη τεχνολογιών διαχείρισης αποβλήτων φιλικών προς το περιβάλλον Εκμετάλευση βιομάζας: Ελεγχόμενη ένταση στις καλλιέργειες για παραγωγή βιομάζας. Πολιτική μειωμένης επίδρασης στα φυσικά οικοσυστήματα. Επιστημονική μελέτη και έρευνα για κάθε περίπτωση ώστε για κάθε περιοχή να εφαρμόζεται μια σύμπραξη/συνδυασμός εκμετάλευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ώστε να πλαισιώνεται από μια ισοροπημένη διαχείριση στο φυσικό περιβάλλον με τις ελάχιστες επιπτώσεις.

31 Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας