58
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
58
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
1
Tεύχος 451, Αύγουστος - Σεπτέμβριος 2012
Tιμή τεύχους: 1 λεπτό Tα ενυπόγραφα άρθρα δεν εκφράζουν κατ’ ανάγκη και την άποψη του “Δελτίου”
KΩΔIKOΣ ENTYΠOY 011127 IΔIOKTHΣIA: ΠANEΛΛHNIOΣ ΣYΛΛOΓOΣ ΔIΠΛΩMATOYXΩN MHXANOΛOΓΩN - HΛEKTPOΛOΓΩN APIΣTONIKOY 18 & ΓOPΓIOY METΣ 116 36 AΘHNA τηλ.: 2109212741-2-4, fax: 2109217928 e-mail: psdmh@otenet.gr, http://www.psdmh.gr
ΔIOIKHTIKO ΣYMBOYΛIO 1. Ευσταθίου Αναστάσιος (Προεδρεύων) 2. Αργυρίου Κωνσταντίνος 3. Ντάβος Νικόλαος 4. Παπαδόπουλος Θεόδωρος 5. Τσιμπλοστεφανάκης Ευάγγελος 6. Συγγελάκης Πολυάνθης 7. Χομσίογλου Ηλίας 8. Τσεκμέζογλου Σωτήριος 9. Κορτέσας Ευάγγελος 10. Βατσέλλας Χρόνης 11. Ευθυμιάδης Απόστολος ΣYNTAKTIKH EΠITPOΠH: ΚΟΝΤΟΓΙΩΡΓΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΟΥΛΟΥΜΟΥΝΔΡΑΣ ΣΠΥΡΟΣ ΚΡΕΣΠΗΣ ΚΩΣΤΑΣ ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ ΞΑΝΘΗ ΠΕΠΟΝΗΣ ΧΑΡΗΣ ΣΧΙΝΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΧΡΥΣΑΝΘΟΠΟΥΛΟΣ ΝΙΚΟΣ
εκδότης: Χρυσάνθη Kοσμά σύμβουλος έκδοσης: Τάκης Κοσμάς kosmas2@gmail.com δημόσιες σχέσεις: Mαλάμω Bαρελά
ΠEPIEXOMENA Δ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ 4
Το νέο Διοικητικό Συμβούλιο του Π.Σ.Δ.Μ.-Η
6
ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΗΜΕΡΙΔΑ
ΚΤΗΡΙΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ
7
Πρόγραμμα Ημερίδας
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
8
Αναβάθμιση Βιοαερίου σε Βιομεθάνιο Xρήση σαν Kαύσιμο Mεταφορών ή Έγχυσή του στο Δίκτυο του Φυσικού Αερίου
16
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ
24
Μεθοδολογία αξιοποίησης των ανεμολογικών στοιχείων της ΕΜΥ σε έργα ανάπτυξης αιολικού δυναμικού της χώρας και σε μελέτες θαλασσίων έργων
υπεύθυνος διαφήμισης: Kώστας Σιδέρης παραγωγοί διαφήμισης: Iωάννα Mπουρδανιώτη Σωκράτης Μαρτινόπουλος Ιωάννα Αντωνοπούλου art director: Έφη Μαρκοπούλου atelier@provoli3.gr φωτογραφίες: wikimedia.org dreamstime.com
για τη διαφήμισή σας στο ΔEΛTIO απευθυνθείτε στην
Χ. ΚΟΣΜΑ - Κ. ΖΑΜΠΑΡΑ - Κ. ΣΙΔΕΡΗΣ Ο.Ε. εκδόσεις - διαφημίσεις Μαραθώνος 20, 15343 Aγία Παρασκευή τηλ.: 210 6008530, 210 6006917 fax: 210 6006981
www.provoli3.gr 2
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
E ΝΗΜΕΡΩΣΗ 44
ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ - Επαγγελματικός Οδηγός
Ν ΕΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ
Παρακαλούνται οι αναγνώστες - μέλη του ΠΣΔM-H για οποιαδήποτε αλλαγή στη διεύθυνση αποστολής του ΔEΛTIOY να ενημερώνουν έγκαιρα τον Σύλλογο στο τηλέφωνο: 2109212741, fax: 2109579009 ή e-mail: psdmh@otenet.gr και τον εκδότη στο τηλέφωνο: 2106006917, fax: 2106006981 Mε τον τρόπο αυτό το ΔEΛTIO του Πανελληνίου Συλλόγου Διπλωματούχων Mηχανολόγων Hλεκτρολόγων θα φθάνει πάντοτε στα χέρια τους.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
3
Δ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
Το νέο Διοικητικό Συμβούλιο του Π.Σ.Δ.Μ.-Η
Από τις εκλογές της 27ης Μαΐου 2012 προέκυψε το ακόλουθο Διοικητικό Συμβούλιο: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Ευσταθίου Αναστάσιος (Προεδρεύων) Αργυρίου Κωνσταντίνος Ντάβος Νικόλαος Παπαδόπουλος Θεόδωρος Τσιμπλοστεφανάκης Ευάγγελος Συγγελάκης Πολυάνθης Χομσίογλου Ηλίας Τσεκμέζογλου Σωτήριος* Κορτέσας Ευάγγελος Βατσέλλας Χρόνης Ευθυμιάδης Απόστολος
* ύστερα από παραίτηση του συν. Κολότσιου Αθανάσιου, ανέλαβε ο πρώτος επιλαχών για την παράταξη ΣΥ2.ΜΗ, συν. Τσεκμέζογλου Σωτήριος.
4
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
5
Δ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ Αγαπητοί συνάδελφοι όγων Ηλεκτρολόγων ολ αν ηχ Μ ν χω ού ατ ωμ πλ Δι Ο Πανελλήνιος Σύλλογος Μηχανικών Ελλάδος ών τικ λι Πο ος ογ λλ Σύ ι κα διοργανώνουν Ημερίδα με
θέμα
ς Εν έρ “Κ τή ρι α Χ αμ ηλ ής Κ ατ αν άλ ω ση
γε ια ς”
ιηθεί στο Η Ημερίδα θα πραγματοπο Ξενοδοχείο Τ ΙΤΑ Ν ΙΑ ι ώρα έναρξης 5:00 μμ. κα 12 20 υ ίο βρ εμ Νο 26 Δευτέρα ύν ίες, μπορούν να επικοινωνο ορ οφ ηρ πλ ες τερ σό ρισ πε λφοι, για Οι ενδιαφερόμενοι συνάδε 1 - 44 στα τηλέφωνα: 210 921274 -Η ΔΜ ΠΣ του α τεί μα αμ γρ με τη
Η είσοδος είναι ελεύθερη
Για το Δ.Σ. Ο ΠΡΟΕΔΡΕΥΩΝ
Ευσταθίου Αναστάσιος
6
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΟΥΧΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ
ΗΜΕΡΙΔΑ
ΚΤΗΡΙΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ (Διάρκεια 5,5 ώρες - Eίσοδος Ελεύθερη)
Πρόγραμμα Ημερίδας 16:30 :
Έναρξη εγγραφών
ΧΑΙΡΕΤΙΣΜΟΙ 17:00 - 17:20 : Χαιρετισμοί των δύο προέδρων
1η ΕΝΟΤΗΤΑ : ΚΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΛΥΦΟΣ 17:20 - 17:40 : Η συνεισφορά του βιοκλιματικού σχεδιασμού στην ενεργειακή συμπεριφορά των κτηρίων. Αξαρλή Κλειώ Καθηγήτρια Α.Π.Θ. 17:40 - 18:00 : Η Θερμομόνωση του κελύφους στα κτήρια χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Τσικαλουδάκη Αικατερίνη .Επίκουρος καθηγήτρια Α.Π.Θ 18:00 - 18:20 : Ανάλυση της επίδρασης της θέσης της θερμομόνωσης στην ενεργειακή συμπεριφορά των κτηρίων Λάσκος Κωνσταντίνος , Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός. 18:20 - 18:40 : Θερμική και περιβαλλοντική συμπεριφορά του φυτεμένου δώματος. Θεοδοσίου Θεόδωρος, Λέκτορας Α.Π.Θ. 18:40 - 19:00 : Συζήτηση - Ερωτήσεις 19:00 - 19:20 : Διάλειμμα
2η ΕΝΟΤΗΤΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 19:20 - 19:40 : 19:40 - 19:55 : 19:55 - 20:10 : 20:10 - 20:25 : 20:25 - 21:40 :
Παθητικά σπίτια, συστήματα και αεραγωγοί . Απόστολος Ευθυμιάδης, Δρ. Μηχ., Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχ. Ενεργειακοί υπολογισμοί κατά PassivHaus. Νικόλαος Γαλάνης, Δρ. Μηχ., Διπλ. Μηχ/γος Μηχ. Θερμομόνωση με οικολογικά και διαπνεόμενα υλικά. Ειρήνη Βιρβίλη Διπλ.Μηχ/γος Μηχ. Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας και βιομάζα. Κωνσταντίνα Καλιακούδη, Μεταπτυχιακό σε ενέργεια, Διπλ. Μηχ/γος Μηχ. Ηλιοθερμικά συστήματα και εγκαταστάσεις. Μιχάλης Καράγεωργας, Δρ. Μηχ., Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχ.
21:40 - 22:00 : Συζήτηση - Ερωτήσεις ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
7
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Εικόνα 1. Μονάδα παραγωγής βιοαερίου (Πηγή: SvenskBiogas)
Αναβάθμιση Βιοαερίου σε Βιομεθάνιο Xρήση σαν Kαύσιμο Mεταφορών ή Έγχυσή του στο Δίκτυο του Φυσικού Αερίου
Χρήστος Ζαφείρης M.Sc. Υπεύθυνος Δέσμης Έργων Βιοαερίου Τμήμα Βιομάζας ΚΑΠΕ – Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας
8
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Δύο βασικές προκλήσεις αντιμετωπίζει σήμερα η ενεργειακή πολιτική, την αντιμετώπιση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής και την εξασφάλιση της ενεργειακής επάρκειας. Η αυξημένη χρήση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, σε συνδυασμό με την εξοικονόμηση ενέργειας και την αυξημένη ενεργειακή απόδοση αποτελούν σημαντικές συνιστώσες και μπορούν να παίξουν αδιαμφισβήτητα ένα βασικό ρόλο στην αντιμετώπιση των προκλήσεων αυτών, αφού εκτός της μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην προώθηση της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού, στην προώθηση της τεχνολογικής ανάπτυξης και της καινοτομίας και στην δημιουργία νέων θέσεων εργασίας και περιφερειακής ανάπτυξης, ιδίως στις αγροτικές και τις απομονωμένες περιοχές. Για το σύνολο των Κρατών-Μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, μέχρι το 2020, προβλέπεται: α) 20% μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου σε σχέση με τα επίπεδα του 1990 σύμφωνα με την Οδηγία 2009/29/ΕΚ β) 20% διείσδυση των ΑΠΕ στην ακαθάριστη τελική κατανάλωση ενέργειας σύμφωνα με την Οδηγία 2009/28/ ΕΚ και γ) 20% εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας. Ειδικά για την Ελλάδα, ο στόχος για τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου είναι μείωση κατά 4% στους τομείς εκτός εμπορί-
ας σε σχέση με τα επίπεδα του 2005, και 18% διείσδυση των ΑΠΕ στην ακαθάριστη τελική κατανάλωση. Βάση του Ν3851/2010 έχει υιοθετηθεί στόχος 20% για τις ΑΠΕ που εξειδικεύεται σε 40 % στην ηλεκτροπαραγωγή, 20 % στις θερμικές ΑΠΕ και 10 % στα βιοκαύσιμα. Τέλος σε σχέση με την εξοικονόμηση ενέργειας η Ελλάδα έχει ήδη καταρτίσει το 1ο Σχέδιο Δράσης Ενεργειακής Αποδοτικότητας όπου προβλέπεται 9% εξοικονόμηση ενέργειας στην τελική κατανάλωση μέχρι το έτος 2016 σύμφωνα με την Οδηγία 2006/32/ΕΚ, ενώ ο στόχος του 20% που έχει τεθεί συνολικά για την Ευρωπαϊκή Ένωση δεν έχει εξειδικευθεί ανά Κράτος – Μέλος. 2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΜΕΘΑΝΙΟΥ Το βιοαέριο παράγεται σε κατάλληλους χωνευτές (digesters) από την αναερόβια χώνευση (ΑΧ) κτηνοτροφικών κυρίως υποπροϊόντων, όπως είναι τα λύματα των χοιροστασίων,πτηνοτροφείων,βουστασίων καθώς και άλλων αγροτοβιοµηχανικών μονάδων (ελαιουργείων, σφαγείων, τυροκοµείων, ιχθυοτροφείων κ.α.), λύµατα των βιολογικών καθαρισµών καθώς και από την αποσύνθεση του οργανικού κλάσµατος απορριµµάτων στους Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ). Το βιοαέριο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH4) 55-70% και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) 30-45%. Επί¬σης περιέχει ελάχι-
στες ποσότητες άλλων αερίων, όπως άζωτο, υδρογόνο, αµµωνία και υδρόθειο, και η κατώτερη θερµογόνος δύναµή του κυµαίνεται από 20 έως 25 MJ/m3. Το βιοαέριο μπορεί να τροφοδοτήσει μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), καυστήρες αερίου ή αεριο¬στρόβιλους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητας. Επίσης είναι δυνατή η χρήση βιοαερίου σε μικρο-αεριοστρόβιλους (micro gas turbine) δυναμικότητος 25kW - 100kW για παραγωγή ενέργειας. Το χωνεµένο υπόλειµµα που βρίσκεται στον χωνευτή μετά την διαδικασία της ΑΧ είναι δυνατό να χρησ鬵οποιηθεί σαν αυτούσιο οργανικό λίπασµα ή, µε κατάλληλες τεχνικές, όπως διαχωρισµό, ιζηματογένεση, υπερδιήθηση, αντίστροφη όσμωση, να τροποποιηθεί σε υγρό και στερεό λίπασµα άριστης ποιότητας, και σε νερό άρδευσης (Εικόνα 1). Η θερµογόνος δύναµη του βιοαερίου είναι συνήθως 22 MJ/Nm3=6,1 kWh/ Nm3 = 19,3 MJ/kg ή 23 MJ/Nm3= 6,5 kWh/ Nm3= 20,2 MJ/kg, µε πυκνότητα μεθανίου, υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα 0,72kg/m3 @200 C, 0,09kg/m3 @200 C, 1,97kg/m3 @200 C, αντιστοίχως. Έχει αναφερθεί ότι ένας τόνος οργανικών αποβλήτων ανάλογα με την βιοτεχνολογική διαδικασία διαχείρισης, δηλαδή της BTA, Valorga, WAASA, DRANCO, Linde, Kompogas, παράγει 80 έως 130 m3 βιοαερίου. Με 40% ηλεκτρική απόδοση και με θερμογόνο δύναμη 6,1 kWh/ Nm3 η 6,5 kWh/ Nm3 το 1m3 βιοαερίου παράγει 2,44kWh ή 2,60kWh αντιστοίχως. Η διαχείριση της διαδικασίας της ΑΧ με στόχο την βελτιστοποίηση της παραγωγής βιοαερίου, μπορεί να πραγματοποιηθεί εκτός των συμβατικών διαδικασιών και με ένα σύστημα συνεχούς παρακολούθησης για όλα τα στάδια της ΑΧ, χρησιμοποιώντας Τεχνολογίες Αναλυτικών Διεργασιών και Xημειομετρίας (Process Analytical Technologies and Chemometrics-PAT & PAC), με παραλαβή δειγμάτων σύμφωνα με την Theory of Sampling-TOS και την συνεισφορά Φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance- ΝΜR).
Εικόνα 2. Παραγωγής Bio-SNG (Βιο-Synthetic Natural Gas) με αεριοποίηση (Πηγή ECN)
Εικόνα 3. Παραγωγή βιοκαυσίμων 1ης και 2ης γενιάς από βιοαέριο (Πηγή: Wuppertal institute- PSI)
Το βιοαέριο παράγεται επίσης με την τεχνολογία της αεριοποίησης, της θερμικής δηλ αποδόμησης οργανικού καυσίμου που αποτελείται από λιγνο-κυτταρινούχες πρώτες ύλες σε κατάλληλο διαμορφωμένο αεριοποιητή και της μετατροπής /αναμόρφωσης του σε αέριο σύνθεσης (Syngas), που αποτελείται κυρίως από 22% H2, 44,4% CO, και 12,2% CO2. Στην συνέχεια το παραγόμενο αέριο σύνθεσης ψύχεται , καθαρίζεται και με προσθήκη Η2 και H2O το αέριο σύνθεσης μετατρέπεται σε CH4 και CO2 (Εικόνα 2). Μετά την AX ή την αεριοποίηση, το βιοαέριο υφίσταται καθαρισμό (που συνίσταται σε αποµάκρυνση των σωµατιδίων H2S, NH3, H2O), αναβάθµιση (δηλ. αποµά κρυνση CO2 και προσθήκη προπανίου) και τέλος απόσμηση. Το παραγόμενο αέριο ονομάζεται βιομεθάνιο και διακρίνε
ται σε βιομεθάνιο ποιότητας L (89% CH4), ή ποιότητας H (96% CH4). Το βιομεθάνιο που προέρχεται από την τεχνολογία της ΑΧ ανήκει στα βιοκαύσιμα πρώτης γενιάς, ενώ αυτό που προέρχεται από την αεριοποίηση θεωρείται βιοκαύσιμο δεύτερης γενεάς (Εικόνα 3). To βιομεθάνιο μπορεί να χρησιµοποιηθεί ως καύσιµο μεταφορών, όπως επίσης και να διοχετευτεί στο δίκτυο του φυσικού αερίου (injection). Επιπλέον, από το βιομεθάνιο με αναμόρφωση παράγεται βιουδρογόνο που χρησιμοποιείται σε κυψέλη καυσίμου (fuel cell) για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. (Εικόνα 4) Oι τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί έως σήμερα για την αναβάθμιση του βιοαερίου είναι κυρίως οι εξής: απορρόφηση νερού, Pressure Swing Absorption (PSA), χημική ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
9
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Εικόνα 4. Παραγωγή βιο-υδρογόνου (Πηγή FAL)
απορρόφηση, απορρόφηση με διαλύτη διμεθυλαιθέρων πολυαιθυλενικής γλυκόλης (Selexol) και διαχωρισμός με μεμβράνες. Σε στάδιο ανάπτυξης βρίσκεται η κρυογονική διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης και ψύξης -80οC. Στις συνθήκες αυτές το CO2 συμπυκνώνεται σε υγρή μορφή σε χαμηλότερη πίεση και υψηλότερη θερμοκρασία από ότι το CH4 και έτσι μπορεί να διαχωριστεί. 3. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΒΙΟΜΕΘΑΝΙΟΥ ΓΙΑ ΕΓΧΥΣΗ ΣΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΤΟΥ Φ.Α ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΗ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Η σύσταση και οι ελάχιστες ποιοτικές προδιαγραφές και απαιτήσεις που πρέπει να πληρεί το βιομεθάνιο για χρήση του σαν
Πίνακας 1. Σύσταση βιοαερίου, βιομεθανίου και αερίου σύνθεσης
Πίνακας 2. Ποιοτικές απαιτήσεις για την έγχυση του βιοαερίου στο δίκτυο του φυσικού αερίου χωρών της ΕΕ
Σύμφωνα με τις προδιαγραφές ΟVGW- G31, G32 της Αυστρίας, DVGW –G260, G262 της Γερμανίας, SS155438 της Σουηδίας, SVGW- G13 της Ελβετίας, της GAZ de France (decret no 2004-555/15 Jyin 2004), των Ολλανδικών εταιρειών ΦΑ και της ΔΕΠΑ οι ειδικές απαιτήσεις των κρατών για έγχυση στο δίκτυο παρουσιάζονται στον Πίνακας 2.
10
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Η S.A. ται από την Ariexpo που αντιπροσωπεύε ΧΟΡΗΓΟΣ στην ΗΜΕΡΙΔΑ: ΗΣ ΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣ ΚΤΗΡΙΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΕΝ
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
11
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ καύσιμο μεταφορών ή για έγχυση στο δίκτυο του ΦΑ παρουσιάζονται στους κατωτέρω Πίνακες (Πίνακας 1, Πίνακας 2) 4. ΤΟ ΒΙΟΜΕΘΑΝΙΟ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ Με στοιχεία του 2010 λειτουργούν 9.243 μονάδες βιοαερίου στις χώρες τις ΕΕ. Οι δύο χώρες που εμφανίζουν τη μεγαλύτερη παραγωγή βιοαερίου στην Ευρώπη είναι η Γερμανία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Η συνολική παραγωγή βιοαερίου ανήλθε σε 4 εκ. ΤΙΠ το 2004, 4,9 εκ ΤΙΠ το 2005, 5,35 εκ ΤΙΠ το 2006, 6,0 εκ ΤΙΠ το 2007,
7,5 εκ ΤΙΠ το 2008, 8,3 εκ ΤΙΠ το 2009, και 8,7 εκ ΤΙΠ το 2010. Σε ότι αφορά την αναβάθμιση βιοαερίου για παραγωγή βιομεθανίου, υπάρχουν 34 σταθμοί στη Σουηδία, 17 σταθμοί στη Γερμανία, 15 στην Ολλανδία, 4 στην Αυστρία, 3 στο Βέλγιο, κι από ένας σε Ισλανδία, Λουξεμβούργο και Ηνωμένο Βασίλειο (στοιχεία 2010). Η Σουηδία είναι η χώρα στην ΕΕ με τις μεγαλύτερες πωλήσεις βιομεθανίου για την κίνηση οχημάτων που κινούνται με βιομεθάνιο. Το σύνολο των πωλήσεων
αερίου στη Σουηδία το 2010 εκτιμήθηκε σε 92.000 kNm3, εκ των οποίων το 65,3% (60.000 kNm3) αφορά βιομεθάνιο, και το υπόλοιπο αφορά το φυσικό αέριο. Το βιομεθάνιο που πωλείται στα πρατήρια καυσίμων στην Σουηδία ακολουθεί τις προδιαγραφές Swedish standard, SS 155438, που αναπτύχθηκαν από το STG Technical Group number 85, και διακρίνεται σε ‘βιομεθάνιο τύπου Α’ για οχήματα που δεν διαθέτουν αισθητήρα λ και ‘βιομαθάνιο τύπου Β’ για οχήματα που διαθέτουν αισθητήρα λ1(Πίνακας 3).
Πίνακας 3. Χαρακτηριστικά βιομεθανίου κίνησης στη Σουηδία, βάσει προδιαγραφών SS 155438
Η Γερμανία, η Σουηδία, η Ολλανδία, η Αυστρία και η Ελβετία έχουν ήδη υποστηρίξει την παραγωγή και αναβάθμιση του βιοαερίου και την έγχυσή του στο δίκτυο του ΦΑ βάση της Οδηγίας 2003/55/ΕΚ της 26/6/2003 σχετικά με τους κοινούς κανόνες για την εσωτερική αγορά φυσικού αερίου. Σύμφωνα με αυτή, τα κράτη-μέλη θα πρέπει να μεριμνούν ώστε, λαμβάνοντας υπόψη τις απαραίτητες απαιτήσεις ποιότητας, να παρέχεται στο βιοαέριο και στο αέριο που παράγεται από βιομάζα ή σε άλλα είδη αερίων πρόσβαση χωρίς διακρίσεις στο δίκτυο αερίου, υπό την προϋπόθεση ότι η πρόσβαση αυτή συμβιβάζεται συνεχώς με τους συναφείς τεχνικούς κανόνες και προδιαγραφές ασφαλείας. Οι εν λόγω κανόνες και προδιαγραφές θα πρέπει να εξασφαλίζουν ότι είναι τεχνικώς δυνατή η ασφαλής διοχέτευση των αερίων αυτών στο δίκτυο του φυσικού αερίου καθώς και η μεταφορά τους μέσω αυτού και θα πρέπει επίσης να διέπουν και τα χημικά χαρακτηριστικά των αερίων αυτών.
Σήμερα παρατηρείται μια δραστηριότητα για την παραγωγή υγροποιημένου βιοαερίου LBG, που προέρχεται από τους ΧΥΤΑ, χρησιμοποιώντας την κρυογονική διαδικασία, σε θερμοκρασία -800C αναβαθμίζεται το βιοαέριο και στην συνέχεια ψύχεται περαιτέρω στους -1620C αποκτώντας σημαντικά πλεονεκτήματα κυρίως για την μεταφορά του σε απομακρυσμένες περιοχές. 5. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Τα σημαντικότερα προβλήματα σύμφωνα με τους επενδυτές και κατασκευαστικές εταιρείες στην κατασκευή μιας μονάδας βιοαερίου αναφέρονται: • Στην έγκριση των περιβαλλοντικών όρων: θεωρείται εσφαλμένα το χωνεμένο υπόλειμμα σαν απόβλητο και όχι σαν λίπασμα όπως συμβαίνει βάση νομοθεσίας σε όλες τις χώρες τις ΕΕ • Στο μονοπώλιο της ΔΕΗ: το οποίο δημιουργεί καθυστερήσεις και ανασφάλεια
στους επενδυτές. • Στην αδυναμία της Ελληνικής νομοθεσίας: να ρυθμίζει ενιαία το κόστος διάθεσης των αποβλήτων, με βάση την αρχή ‘ο ρυπαίνων πληρώνει’. • Στην ελλιπή ενημέρωση: σχετικά με την ενεργειακή αξιοποίηση του βιοαερίου και τα αναμενόμενα οφέλη στην Αυτοδιοίκηση, τις Περιφέρειες και τους Οργανισμούς. • Στην κοινωνική αποδοχή. Η Ελλάδα πάσχει από μία υψηλού βαθμού αντίσταση από τις τοπικές κοινωνίες και από διοικητικούς φραγμούς για τη δημιουργία νέων ενεργειακών υποδομών. • Στην γραφειοκρατία: Ένα πολυστρωματικό σύστημα εγκρίσεων και σύνθετες γραφειοκρατικές διαδικασίες οδηγούν σε μακροχρόνιες διαδικασίες αδειοδότησης. • Στην απουσία χωροταξικού: Τα διοικητικά εμπόδια επαυξάνονται από την
1 Ο αισθητήρας λ (ή αισθητήρας οξυγόνου) είναι ηλεκτρονική διάταξη που προσδιορίζει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο ενός αερίου ή υγρού σε εξέταση. Εφαρμογές του συναντώνται στην αυτοκίνηση, για τον προσδιορισμό των ρύπων στα καυσαέρια
12
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
13
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
απουσία χωροταξικού σχεδιασμού 6. ΤΟ ΒΙΟΜΕΘΑΝΙΟ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Τεράστια καταγράφεται η δυναμική της αγοράς βιοαερίου στην Ελλάδα και οι προοπτικές καταγράφονται ιδιαίτερα θετικές, παρά την επιβράδυνση που έχει επιφέρει στον κλάδο η οικονομική κρίση, με την Ελλάδα μάλιστα να έχει την τρίτη καλύτερη τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη (22 €/kWh), ύστερα από τις Σουηδία (35,5 €/kWh και την Ιταλία (31,67 €/kWh) που έχει παραχθεί από το βιοαέριο. Τα έργα ενεργειακής αξιοποίησης βιοαερίου που βρίσκονται σε λειτουργία στον Ελληνικό χώρο έχουν συνολική εγκατεστημένη ισχύ 43,5 MW. Έως τις 04 Ιουνίου του 2010, που δημοσιεύτηκε στην εφημερίδα της κυβέρνησης ο Ν.3851/2010, η εγκατεστημένη ισχύς μονάδων βιομάζας/βιοαερίου στην Ελλάδα ήταν 40,1 MW με ελάχιστες αιτή14
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
σεις για χορήγηση άδειας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας να υπάρχουν στην ΡΑΕ την περίοδο εκείνη για διευθέτηση. Από την ημερομηνία εκείνη μέχρι σήμερα έχουν κατατεθεί στην ΡΑΕ για χορήγηση άδειας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα/βιοαέριο συνολικά 248 αιτήσεις συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 2041,4 MW 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ- ΣΥΣΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ Το βιοαέριο είναι το μόνο που μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή ‘ανανεώσιμου φυσικού αερίου’, σε αντίθεση με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να εξασφαλιστεί από περισσότερες ανανεώσιμες πηγές. Το βιομεθάνιο μπορεί επίσης να εξασφαλίσει ενεργειακή επάρκεια στην Ευρώπη αντικαθιστώντας το εισαγόμενο φυσικό αέριο σε ποσοστό από 10 έως και 30% σε χρονικό ορίζοντα έως 2030-2050, με την αξιο-
ποίηση των λιγνοκυτταρινούχων πρώτων υλών με την τεχνολογία της αεριοποίησης. Επιπλέον η χρήση του βιομεθανίου είναι ενεργειακά αποδοτικότερη της χρήσης του βιοαερίου για παραγωγή ηλεκτρισμού. Στην Ελλάδα, υπάρχει μεγάλο δυναμικό αδιάθετων οργανικών αποβλήτων, που εκτιμάται σε 17 εκ τόνους ετησίως και μεγάλη καθυστέρηση στην έγκριση περιβαλλοντικών όρων από τις επιτόπου υπηρεσίες. Η ίδρυση μιας Ευρωπαϊκής Τεχνολογικής Πλατφόρμας βιομεθανίου θα μπορούσε να δώσει τη λύση για την αποτελεσματική διαχείριση και ενεργειακή αξιοποίηση των αποβλήτων αυτών. 8. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1.Aγαπητίδης, Ι., Ζαφείρης, Χ. Ενεργειακή αξιοποίηση του Βιοαερίου: Ευρωπαϊκές και Εθνικές προοπτικές, 2ο Συνέδριο ΕΕΔΣΑ, Φεβρουάριος 2006 2.Baadstorp, L. Standart prices for biogas installations, Denmark, June 2008.
3.EU, Biofuels in the European Union, A vision for 2030 and Beyond, March 2006 4.EU, Biomass action plan, December 2005. 5.Gomez, C. Biogas in Germany, Experiences and Policy recommendations, German Biogas Association, December 2008 6.IEA Bioenergy, Biogas upgrading and utilization, Task 24: Energy from biological conversion of organic waste. 7.Jonsson, O. Biogas upgrading –Technologies, framework and experience. EON gas, October 2008. 8.Klass, U. Economic and technical aspects of
biogases and their injection, growth potential for biomass/biogas in Germany, May 2008 9.Marcogaz, Injection of Gases from NonConventional Sources into Gas Networks, December 2006 10.Persson, M. Evaluation of upgrading techniques for biogas, Lund University, Sweden, 2003. 11.Swedish Biogas Association. Biogas from manure and waste products- Swedish case studies, Sweden, May 2008. 12.Swedish Gas Centre. Adding gas from biomass to the gas grid , Sweden, July 2001.
13.www.dvgw.de 14.www.redubar.eu 15.Zafiris, Ch. Biogas in Greece, National state of the Art, Redubar EIE/06/221/ S12.442663,May 2007. 16.Zafiris, Ch. List of recommendations for installing ‘Biogas feeding-in and feeding-out pool, Redubar EIE/06/221/S12.442663, July 2009 17.Zαφείρης Χ. Ενεργειακή Αξιοποίηση Βιοαερίου: Τάσεις και Προοπτικές, Δελτίο Πανελληνίου Συλλόγου Χημικών Μηχανικών, Αύγουστος- Σεπτέμβριος 2008.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
15
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ
Σπύρος Κουλουμούνδρας Διπλ/χος Μηχ/γος Μηχ/κός
16
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Γενικά για το βιοαέριο ΧΥΤΑ Ως βιοαέριο χαρακτηρίζεται το προϊόν της αναερόβιας χώνευσης βιοαποδομήσιμων οργανικών υλικών. Παράγεται από τις διεργασίες της αναερόβιας χώνευσης των αγροτοβιομηχανικών απορριμμάτων, της κοπριάς των ζώων και της χώνευσης των λυμάτων και αποβλήτων σε χώρους ταφής (υγειονομικής ή μη) και τους βιολογικούς καθαρισμούς. Το βιοαέριο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και σε ελάχιστες ποσότητες περιέχει άζωτο, υδρογόνο, αμμωνία, υδρόθειο και υδρατμών. Η γενική εξίσωση αναερόβιας μετατροπής των στερεών αποβλήτων είναι η ακόλουθη: οργ. ύλη + H2O + θρεπτ. ουσίες νέα οργανική ύλη + CO2 + CH4 + NH3 + H2S + θερμότητα Ως προϊόν αποδόμησης της οργανικής ύλης, το βιοαέριο είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που είναι δυνατόν: • να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο σε πλειάδα εφαρμογών για παραγωγή θερμικής ενέργειας • να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ή/και θερμικής ενέργειας σε μηχανές εσωτερικής καύσης ή σε αεριοστρόβιλους (συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας) • να διοχετευθεί στο δίκτυο του φυσικού αερίου και να χρησιμοποιηθεί ακό-
μα και για την κίνηση των αυτοκινήτων μετά την επεξεργασία και την αναβάθμισή του (απομάκρυνση σωματιδίων, H2S, NH3, H2O κ.λπ.). Περισσότερο κατάλληλο για την ανωτέρω χρήση είναι το βιοαέριο που παράγεται από εγκαταστάσεις αναερόβιας χώνευσης και όχι το βιοαέριο που προέρχεται από ΧΥΤΑ λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητάς του σε αζωτούχες ενώσεις. Το παρόν άρθρο θα επικεντρωθεί κυρίως στην αξιοποίηση του βιοαερίου που παράγεται από ΧΥΤΑ ή Χώρους Ανεξέλεγκτης Διάθεσης Απορριμμάτων (ΧΑΔΑ). Η επικείμενη αποκατάσταση πολλών ΧΑΔΑ στην ελληνική επικράτεια παρουσιάζει αρκετό ενδιαφέρον για εφαρμογές βιοαερίου με πολλά πλεονεκτήματα, τα κυριότερα εκ των οποίων είναι: • Μειώνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου αφενός περιορίζοντας τις εκπομπές μεθανίου (μείωση της δραστικότητας του μεθανίου κατά 21 φορές μέσω της μετατροπής του σε διοξείδιο του άνθρακα). • Υποκαθιστά (και εξοικονομεί) ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται σε συμβατικούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, εξοικονομώντας πρωτογενείς εθνικούς ενεργειακούς πόρους (λιγνίτη) και μειώνοντας την ενεργειακή εξάρτηση από τρίτες χώρες. • Συμβάλλει στην ταχύτερη ολοκλήρωση των διαδικασιών αποσύνθεσης και σταθε-
ροποίησης των απορριμμάτων εντός του ΧΥΤΑ, επιταχύνοντας την εξάλειψη των οσμών και την αποφυγή εκδήλωσης πυρκαγιών. • Μειώνει τις απώλειες μεταφοράς του ηλεκτρικού δικτύου, καθώς η διεσπαρμένη παραγωγή γίνεται κατά κανόνα κοντά σε αστικά κέντρα (σημεία κατανάλωσης) και αποφεύγεται έτσι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από απομακρυσμένους σταθμούς. Η τυπική κ.ό. σύσταση του βιοαερίου που συλλέγεται από ένα ΧΥΤΑ είναι: •Μεθάνιο 45-55%, •Διοξείδιο άνθρακα 36-50%, •Άζωτο 5-10%, •Μονοξείδιο άνθρακα 0,1%, •Μη μεθανιούχες οργανικές ενώσεις (NMOC) 0,01-0,6%,
•Θειούχες ενώσεις 0-1,0%, •Υδρογόνο 0,1% και •Οξυγόνο 0,5-1,5%. Η ΚΘΔ του βιοαερίου υπολογίζεται βάσει της περιεκτικότητας του σε μεθάνιο (9,95kWh/m3 CH4): 0,50 X 9,95kWh/m3 = 4,98kWh/m3. Η ποσότητα και ο ρυθμός του βιοαερίου που παράγεται γενικά σε ένα χώρο απόθεσης είναι πολύ δύσκολο να υπολογισθεί και εξαρτάται από πολλές παραμέτρους, όπως η σύσταση των απορριμμάτων, ο ρυθμός διάθεσης, η αρχική συμπίεση, η περιεχόμενη υγρασία, η θερμοκρασία και η ηλικία των απορριμμάτων. H ποσότητα του βιοαερίου που μπορεί να παραχθεί σύμφωνα με την εξίσωση (4) προκύπτει με βάση την ποσότητα του οργανικού άνθρακα στα απορρίμματα, χω-
ρίς να λαμβάνει υπόψη ότι μέρος του άνθρακα αυτού δεν δύναται να βιοαποδομηθεί. Επομένως, πρέπει να ληφθεί υπόψη η ουσιαστική δυνατότητα βιοαποδόμησης των αστικών στερεών απορριμμάτων (ΑΣΑ). Ο υπολογισμός του δυναμικού βιοαερίου ενός χώρου ταφής συνήθως γίνεται με υπολογιστικά προγράμματα, κάποια εκ των οποίων διατίθενται δωρεάν στο διαδίκτυο. Το γνωστότερο είναι το υπολογιστικό πακέτο LandGEM (Landfill Gas Emission Estimation Model) της Υπηρεσίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (US EPA), το οποίο βρίσκεται στην έκδοση 3.0.2 και είναι διαθέσιμο δωρεάν από την ιστοσελίδα http://www.epa.gov/ttn/catc/ products.html#software. Το πακέτο τρέχει σε περιβάλλον Microsoft Excel.
Εικόνα 1: Τυπική οθόνη του υπολογιστικού πακέτου LandGEM ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
17
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Το LandGEM (αλλά και οι αντίστοιχες εμπορικές εφαρμογές) καλύπτει το σύνολο των πιθανών ρύπων που μπορεί να προέλθουν από τη διαδικασία αποδόμησης των απορριμμάτων. Πιο συγκεκριμένα: • Υπολογίζει τις εκπομπές από μία απόθεση απορριμμάτων με βάση τον ετήσιο ρυθμό απόθεσης, τη χρονική διακύμανση αυτού και τη συνολική δυναμικότητα του χώρου. • Περιλαμβάνει υπολογισμούς όχι μόνο για τους βασικούς ρύπους (μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα) αλλά και για τα ιχνοστοιχεία που αποτελούν λιγότερο από 1% του παραγόμενου βιοαερίου. Ιδιαίτερη επίσης σημασία δίνεται και στον υπολογισμό των μη μεθανιούχων οργανικών συστατικών (NMOCs) που παίζουν σοβαρό ρόλο στις φωτοχημικές αντιδράσεις. • Βασίζεται σε μαθηματικούς υπολογισμούς που θεωρούν τη διαδικασία αποδόμησης των απορριμμάτων ως αντίδραση πρώτης τάξης, ως προς το ρυθμό. Χρησιμοποιούνται δύο βασικές παράμετροι. Η παράμετρος Lo που παριστάνει τη συνολική δυνατότητα παραγωγής μεθανίου από τα απορρίμματα και η παράμετρος k που συμβολίζει το ρυθμό πτώσης της παραγωγής βιοαερίου με το χρόνο. Πρακτικά η τελευταία παράμετρος δείχνει πόσο γρήγορα μειώνεται ο ρυθμός παραγωγής μεθανίου, αφού έχει φτάσει στην κορύφωσή του. • Δίνει τη δυνατότητα προσαρμογής των παραμέτρων και δημιουργίας νέων προτύπων, προσαρμοσμένων στα τοπικά δεδομένα. Εκτός των υπολογιστικών μοντέλων μπορούν να χρησιμοποιηθούν και μέθοδοι πεδίου (π.χ. δοκιμαστικές γεωτρήσεις και καύση του αντλούμενου βιοαερίου σε φορητό πυρσό), οι οποίες όμως είναι κατά πολύ ακριβότερες, δίνουν όμως πολύ ακριβέστερες εκτιμήσεις.
16/32, με ποσοστό ανθρακικού ασβεστίου που δεν θα ξεπερνά το 20%, για την προστασία του αγωγού. Συνήθως, ένα τμήμα του κατακόρυφου σωλήνα (~2m) αφήνεται να προεξέχει από την τελική στρώση αποκατάστασης, τόσο για λόγους λειτουργίας αλλά και εύκολου εντοπισμού και επιδιόρθωσης των κατακόρυφων φρεατίων. Η χωροθέτηση των κάθετων φρεατίων συλλογής βιοαερίου γίνεται βασισμένη σε διάταξη ισόπλευρου τριγώνου όπως παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.
•Παροχή •Διείσδυση ατμοσφαιρικού αέρα και αλλοίωση της ποιότητας του βιοαερίου Στη συνέχεια, τα κατακόρυφα φρεάτια συνδέονται ακτινικά ανά ομάδες (των 1220) σε υποσταθμούς συλλογής. Σε κάθε σύνδεση τοποθετείται κατάλληλη χειροκίνητη βάνα, ώστε να μπορούν να τεθούν εκτός λειτουργίας ανά πάσα στιγμή φρεάτια που παρουσιάζουν τυχόν πρόβλημα. Η μεταφορά του αερίου από το φρεάτιο
Περιγραφή των εγκαταστάσεων Η άντληση του βιοαερίου πραγματοποιείται μέσω κατακόρυφων φρεατίων αναρρόφησης και οριζόντιου δικτύου μεταφοράς. Τα κατακόρυφα φρεάτια αποτελούνται από διάτρητο πλαστικό σωλήνα από HDPE κατά ΕΝ 12201-2, ο οποίος εξωτερικά περιβάλλεται από κατάλληλο χαλικώδες υλικό κοκκομετρικής διαβάθμισης 18
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Εικόνα 2: Τυπική τομή κατακόρυφου φρεατίου
Η επιλογή της απόστασης μεταξύ των φρεατίων σχετίζεται άμεσα με τις παρακάτω παραμέτρους: •Εξασκούμενη υποπίεση
προς τους υποσταθμούς γίνεται με οριζόντιο δίκτυο, επίσης από HDPE. Η σύνδεση των κατακόρυφων διάτρητων σωλήνων με το οριζόντιο δίκτυο γίνεται με τυποποιημένα τεμάχια τύπου «Τ» ή εύκαμπτα
τμήματα (σπιράλ). Το οριζόντιο δίκτυο αποτελείται από αδιάτρητους αγωγούς και είναι τοποθετημένο εντός της στρώσης εξομάλυνσης – προσωρινής αποκατάστασης των επιμέρους κυττάρων διάθεσης. Οι οριζόντιοι αγωγοί συνήθως υπολογίζονται για μέγιστη ταχύτητα 10m/s.
Εικόνα 3: Οριζόντιο δίκτυο μεταφοράς βιοαερίου υπό κατασκευή
Στον υποσταθμό συλλογής εκτελούνται οι εξής ενέργειες: μέτρηση παροχής/σύστασης βιοαερίου ανά φρεάτιο, εξισορρόπηση του δικτύου (με ρύθμιση της υποπίεσης ανά φρεάτιο) για τη βελτιστοποίηση παροχής και σύστασης και άνοιγμα/ κλείσιμο μεμονωμένων φρεατίων ή ολόκληρου του υποσταθμού. Τέλος, η κατασκευαστική δομή του υποσταθμού είναι τέτοια που συμπυκνώματα που παρασύρονται από το βιοαέριο διαχωρίζονται και συλλέγονται σε παγίδες, μέσω των οποίων επιστρέφουν στον απορριμματικό όγκο.
στροφο δενδροειδές σχήμα) έως ότου καταλήξουν σε ένα αγωγό, ο οποίος μεταφέρει το βιοαέριο στην εγκατάστασης ενεργειακής αξιοποίησης. Η ροή του αερίου σε όλο το σύστημα των αγωγών από την κεντρική εγκατάσταση έως το πιο απομακρυσμένο φρεάτιο γίνεται με εξαναγκασμένο τρόπο μέσω εξάσκησης υποπίεσης από συγκρότημα φυσητήρων. Συνήθως (και πάντα ανάλογα με το μέγεθος του ΧΥΤΑ και τη διαστασιολόγηση των αγωγών βιοαερίου) η μέγιστη υποπίεση που επιλέγεται για τους φυσητήρες είναι της τάξης των 200mbar. Ο σταθμός ενεργειακής αξιοποίησης, στον οποίο καταλήγει το συλλεγόμενο βιοαέριο, αποτελείται από τα ακόλουθα τμήματα: 1.Συγκρότημα φυσητήρων προσαγωγής και πυρσού καύσης έκτακτης ανάγκης 2.Ψύξη/αφύγρανση βιοαερίου 3.Μέτρηση ποιότητας
Εικόνα 5: Η/Ζ εγκατεστημένα εντός κτιρίου
Εικόνα 6: Η/Ζ εντός container
Εικόνα 4: Υποσταθμός συλλογής σε φάση κατασκευής
Από τους υποσταθμούς ξεκινούν οι οριζόντιοι κύριοι συλλεκτήριοι αγωγοί, οι οποίοι σταδιακά ενώνονται (ως ένα αντίΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
19
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Εικόνα 7: Συγκρότημα φυσητήρων βιοαερίου Εικόνα 8: Πυρσός καύσης βιοαερίου
4.Ενεργειακή αξιοποίηση σε Η/Ζ ή αεριοστρόβιλο 5.Μετασχηματιστής ανύψωσης τάσης 6.Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός (πίνακας) διασύνδεσης με το ηλεκτρικό δίκτυο Στην πλειοψηφία των περιπτώσεων, ο εξοπλισμός που εγκαθίσταται σε εγκαταστάσεις ενεργειακής αξιοποίησης του βιοαε-
ρίου είναι προεγκατεστημένος εντός κοντέινερ. Ο τρόπος αυτός διευκολύνει και επιταχύνει την εγκατάσταση, καθώς τα επιμέρους τμήματα έχουν δοκιμαστεί στις εγκαταστάσεις κατασκευής. Κατά συνέπεια οι συνδέσεις μεταξύ των τμημάτων είναι κατά πολύ λιγότερες και μειώνεται κατά πολύ τόσο ο χρόνος κατασκευής όσο και ο χρόνος της θέσης σε λειτουργία. Επίσης ελαττώνεται κατά πολύ και ο απαιτούμενος χρόνος κατασκευής των έργων Π/Μ αφού στην πλειοψηφία των περιπτώσεων απαιτείται μόνο κατασκευή βάσεων από οπλισμένο σκυρόδεμα για την έδραση του εξοπλισμού. Σπανιότερα ειδικά τα Η/Ζ μπορεί και να εγκαθίστανται εντός κτιρίου, όταν πρόκειται για μεγαλύτερες εγκαταστάσεις. Οι γενικές προδιαγραφές που πρέπει να πληρεί ένας πυρσός καύσης βιοαερίου είναι οι ακόλουθες: •Μέγιστη πίεση στην έξοδο του φυσητήρα 210mbar •Συγκέντρωση μεθανίου 30 – 50% •Θερμοκρασία καύσης 1.000 – 1.200°C •Χρόνος παραμονής καυσαερίων > 0.3s •Αναλογία ελάχιστης προς μέγιστη παροχή (turndown ratio) 1 : 5 Το ηλεκτρολογικό κομμάτι της εγκατάστασης αφορά κυρίως την προμήθεια και εγκατάσταση μετασχηματιστή ανύψωσης τάσης 0,4/20kV, κατάλληλης ισχύος και την προμήθεια διακοπτικών μέσων και ηλεκτρονόμων επιτήρησης των συνθηκών του δικτύου. Όλα τα πα-
Εικόνα 9: Τυπικό παράδειγμα συνεπτυγμένου υποσταθμού
20
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ραπάνω συνήθως προεγκαθίστανται σε συνεπτυγμένους υποσταθμούς. Τα βασικά χαρακτηριστικά των Η/Ζ που χρησιμοποιούνται σε τέτοιες εφαρμογές έχουν ως εξής: Ο κινητήρας είναι αεριοκινητήρας με σπινθηριστή, 1.500rpm, υδρόψυκτος, με υπερπλήρωση, 12 ή 16 κυλίνδρων σε διάταξη V και όλον τον απαραίτητο βοηθητικό εξοπλισμό, ο οποίος κατ’ ελάχιστο περιλαμβάνει τα ακόλουθα: •Κατάλληλο σύστημα ψύξεως του κινητήρα, με βαλβίδες ασφαλείας και θερμοστατικές, σημεία αποστράγγισης (drains), σύστημα προθέρμανσης και τρίοδη βαλβίδα με ηλεκτρικό κινητήρα και αισθητήριο θερμοκρασίας νερού για τον έλεγχό της, ο οποίος εξασκείται από κατάλληλη διάταξη PID, ενσωματωμένη στο σύστημα διαχείρισης του αεριοκινητήρα. Για εφαρμογές στην Ελλάδα το σύστημα ψύξης θα πρέπει να είναι σχεδιασμένο για θερμοκρασία περιβάλλοντος 42°C. •Εκκινητή (μίζα) με μπαταρίες 24V και κατάλληλη ηλεκτρολογική διάταξη για την αυτόματη φόρτιση τους. •Αυτόματο σύστημα αναπλήρωσης των απωλειών λιπαντικού και αντλία προλίπανσης. •Ανεξάρτητη ένδειξη θερμοκρασίας ανά κύλινδρο με κατάλληλο αισθητήριο και μετάδοση του σήματος στο σύστημα διαχείρισης του κινητήρα.
•Γραμμή τροφοδοσίας αερίου (gas train), PN16, που να περιλαμβάνει κατ’ ελάχιστο: oΧειροκίνητο κρουνό oΦίλτρο < 5μm με απόδοση 99% oΡυθμιστή πίεσης αερίου oΦλογοπαγίδα oΑισθητήρια πίεσης και θερμοκρασίας, μανόμετρο oΔιακόπτη πίεσης αερίου (gas pressure switch) και σωληνοειδείς (solenoid) βαλβίδες. •Κατάλληλη διάταξη προστασίας από υπερτάχυνση (overspeed) και προστασία από υψηλή θερμοκρασία νερού, πίεση, στάθμη και θερμοκρασία λαδιού. •Ανοξείδωτο (AISI 316L) πλακοειδή εναλλάκτη (-ες) ανάκτησης θερμότητας από το ζεστό νερό ψύξης των κινητήρων, εφόσον είναι επιθυμητή η ανάκτηση θερμότητας για άλλες χρήσεις. •Έλεγχο του Η/Ζ από κατάλληλο λογισμικό (επιτήρησης και συνεχούς ρύθμισης
της λειτουργίας του) και πίνακα ελέγχου και ρύθμισης παραμέτρων του λογισμικού αυτού. Το λογισμικό θα πρέπει να είναι σε θέση να μεταφέρει όλα τα σήματα που λαμβάνει από το Η/Ζ σε κεντρικό σύστημα SCADA για την συνολική επιτήρηση ομάδας Η/Ζ και του βοηθητικού εξοπλισμού τους. •Πυρανιχνευτή (-ές) για ανίχνευση καπνού σε περίπτωση πυρκαγιάς εντός του χώρου εγκατάστασης του Η/Ζ. •Μια πλήρη σειρά εργαλείων και ειδικών εργαλείων και εγχειριδίων λειτουργίας και συντήρησης για κάθε έργο. Κάθε Η/Ζ πρέπει να έχει τη δυνατότητα αυτόματης συμπλήρωσης των απωλειών λιπαντικού λόγω της ημερήσιας κατανάλωσης, καθώς και σύστημα αυτόματης πλήρωσης της ελαιολεκάνης κατά τις αλλαγές λιπαντικού. Τα χρησιμοποιημένα λιπαντικά θα πρέπει να συγκεντρώνονται σε ειδική δεξαμενή και να διατίθενται σε κατάλληλες εγκαταστάσεις σύμ-
φωνα με τη νομοθεσία. Ο λοιπός εξοπλισμός τοποθετείται είτε στον όροφο του κτιρίου ή επί της οροφής των κοντέινερ και σε γενικές γραμμές περιλαμβάνει: τους σιγαστήρες εξάτμισης, τη γραμμή τροφοδοσίας αερίου και τα κυκλώματα οδήγησης του νερού στα ψυγεία. Τα ψυγεία είναι εναλλάκτες νερού – αέρα, οι οποίοι συνήθως αποτελούνται από δύο ανεξάρτητους πυρήνες. Ο πρώτος συνδέεται με το κύκλωμα ψύξης των χιτωνίων των κυλίνδρων, της πρώτης βαθμίδας ψύξης του μίγματος αέρα – καυσίμου και του λιπαντικού της μηχανής (κύκλωμα υψηλής θερμοκρασίας ~85-90°C) και ο δεύτερος με τη δεύτερη βαθμίδα ψύξης του μίγματος αέρα – καυσίμου μετά από τον υπερσυμπιεστή (κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας ~40-45°C). Η απαγωγή της θερμότητας γίνεται με εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα μέσω ανεμιστήρων, οι οποίοι ελέγχονται μέσω ρυθμιστή στροφών. Η εγκατάσταση ενός συστήματος ανάκτησης θερμότητας θεωρείται ενεργειακά ωφέλιμη, καθώς αυξάνει τον συνολικό
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
21
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Εικόνα 10: Τυπικό αεριοκίνητο Η/Ζ με καύσιμο βιοαέριο
βαθμό εκμετάλλευσης του χρησιμοποιούμενου καυσίμου. Βέβαια η οικονομική βιωσιμότητα μιας τέτοιας επένδυσης εξαρτάται άμεσα από την ύπαρξη θερμικών καταναλωτών πλησίον της μονάδας και από τις ανάγκες τους σε θερμική ενέργεια. Πρόσθετη ανάκτηση θερμότητας μπορεί να υπάρξει και από τα καυσαέρια του Η/Ζ (~450°C), ανάλογα με τις ανάγκες. Όλος ο εξοπλισμός της εγκατάστασης ελέγχεται από σύστημα SCADA, η βασική παράμετρος του οποίου είναι η ισορροπία μεταξύ του φορτίου των Η/Ζ και της εξασκούμενης υποπίεσης στα κατακόρυφα φρεάτια άντλησης του βιοαερίου. Οι λοιπές παράμετροι ρυθμίζονται ανάλογα με τα δύο αυτά μεγέθη προκειμένου να επιτευχθεί το βέλτιστο αποτέλεσμα.
Λειτουργία Οι εγκαταστάσεις ενεργειακής αξιοποίησης βιοαερίου συνήθως λειτουργούν από 7.000 (οι μικρότερες) έως 7.500 ώρες ετησίως (οι μεγαλύτερες). Η σημαντικότερη παράμετρος για τη λειτουργία τους είναι η επάρκεια βιοαερίου στην κατάλληλη ποιότητα (περιεκτικότητα μεθανίου), η οποία δε θα πρέπει να υπολείπεται του 48% για λόγους ευστάθειας των χημικών αντιδράσεων εντός του απορριμματικού όγκου, προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή η 22
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ποσοτική παραγωγή του βιοαερίου. Η λειτουργία των εγκαταστάσεων γίνεται σε 24ωρη βάση, με μία βάρδια κατά τις πρωινές ώρες, ενώ το υπόλοιπο χρονικό διάστημα της ημέρας υπάρχει αυτοματοποιημένο σύστημα κλήσης ενός από τους χειριστές που βρίσκεται σε κατάσταση ετοιμότητας (stand-by). Για το λόγο αυτό το πιο κρίσιμο μέρος της εγκατάστασης είναι το δίκτυο βιοαερίου το οποίο πρέπει να συντηρείται τακτικά (καθαρισμός συμπυκνωμάτων) και να ρυθμίζεται ως προς την ποσότητα/ποιότητα του βιοαερίου μέσω της εξασκούμενης υποπίεσης σε κάθε φρεάτιο. Περιοδικά, λόγω των καθιζήσεων της απορριμματικής μάζας, είναι πιθανό να απαιτηθούν επαναγεωτρήσεις σε τυχόν κατεστραμμένα φρεάτια ή να αφαιρεθούν συμπυκνώματα από το οριζόντιο δίκτυο. Αναφορικά με τις μηχανές εσωτερικής καύσης θα πρέπει να τηρούνται τα προγράμματα συντήρησης που ορίζει ο κατασκευαστής, ενώ ιδιαίτερης σημασίας είναι η επιλογή του λιπαντικού τους. Η επιλογή αυτή καθορίζεται από την περιεκτικότητα του βιοαερίου σε ουσίες που μπορούν να καταστρέψουν τα μεταλλικά μέρη του κινητήρα. Απαραίτητες είναι οι τακτικές (κάθε 100 ώρες) αναλύσεις του λιπαντικού σε ειδικό εργαστήριο με δείγματα που λαμβά-
νονται από την ελαιολεκάνη της μηχανής. Στις αναλύσεις αυτές εξετάζονται οι φυσικοχημικές παράμετροι του λιπαντικού (το αν είναι δηλαδή ακόμη σε θέση να εκτελέσει το σκοπό για τον οποίο προορίζεται) και τα διαλυμένα σε αυτό μέταλλα (Al, Cu Fe, Ni, Zn, κ.λπ.) το κάθε ένα από τα οποία σηματοδοτεί φθορά σε κρίσιμα μέρη της μηχανής. Όλες αυτές οι παράμετροι, είτε εξετάζονται αυτοτελώς σε σχέση με τα όρια που δίνει ο κατασκευαστής, είτε εξετάζεται ο ρυθμός μεταβολής (αύξησης ή μείωσής) τους. Σε κάθε περίπτωση, εφόσον το λιπαντικό κριθεί ακατάλληλο, θα πρέπει να αντικαθίσταται άμεσα. Τα υπόλοιπα μέρη της εγκατάστασης συνήθως δεν παρουσιάζουν κρίσιμα ζητήματα και κατά συνέπεια οι διαδικασίες συντήρησης είναι σχετικά απλές ενώ και τα διαστήματα μεταξύ των συντηρήσεων είναι επιμηκυμένα. Τέλος, κατάλληλοι αυτοματισμοί προστατεύουν την εγκατάσταση κατά τη λειτουργία της (πυρανίχνευση, ανίχνευση διαρροών βιοαερίου, σχηματισμός εκρηκτικού μίγματος λόγω εισροής αέρα στο δίκτυο βιοαερίου, κ.λπ.) διακόπτοντας σε κάθε περίπτωση τη λειτουργία των Η/Ζ και, κατά περίπτωση, εκτελώντας και άλλες κατάλληλες ενέργειες.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
23
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Μεθοδολογία αξιοποίησης των ανεμολογικών στοιχείων της ΕΜΥ σε έργα ανάπτυξης αιολικού δυναμικού της χώρας και σε μελέτες θαλασσίων έργων
Δρ Δασκαλάκης Αντώνης, Ναυπηγός Μηχ/γος και θαλάσσιος Μηχανικός, Σταματιάδης Αριστοτέλης, Ναυπηγός Μηχ/γος Μηχανικός, Στεργιοπούλου Αφροδίτη, Ναυπηγός Μηχανικός, Δασκαλάκη Έλενα, Ηλεκτρολόγος Μηχανικός
1. Εισαγωγή Η Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία (ΕΜΥ) έχει εγκαταστήσει μεγάλο αριθμό μετεωρολογικών σταθμών σε όλη τη χώρα λαμβάνοντας μετρήσεις ταχυτήτων ανέμου και άλλων στοιχείων καιρού (θερμοκρασίες, ατμοσφαιρικές πιέσεις, υγρασία κλπ) επί πολλές δεκαετίες. Τα στοιχεία αυτά είναι διαθέσιμα προς χρήση σε διάφορες εφαρμογές όπως μελέτες θαλασσίων έργων. Τα στοιχεία της ΕΜΥ δεν έχουν την πληρότητα και την αυστηρότητα που απαιτείται στον σχεδιασμό έργων αιολικού δυναμικού σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα και ιδιαίτερα το IEC 61400. Ωστόσο, παρουσιάζουν δύο πολύ σημαντικά χαρακτηριστικά: α. Αποτελούν συσσώρευση πολλών ετών και επομένως δεν καλύπτουν μόνο την αναγκαία εποχικότητα, αλλά μπορούν να αποκαλύψουν τάσεις και περιοδικότητες μεγαλύτερης διάρκειας, αναγκαίες στην αξιολόγηση ενός έργου με ορίζοντα ζωής την 20ετία. Αντίθετα, μετρήσεις που λαμβάνονται με μετεωρολογικούς ιστούς που ανεγείρονται ειδικά γι’ αυτό τον σκοπό μπορεί να έχουν την αυστηρότητα των κανονισμών καλύπτουν όμως τη διάρκεια ενός εώς δύο ετών το πολύ.. β. Τα στοιχεία της ΕΜΥ είναι άμεσα διαθέσιμα με ασήμαντο κόστος σε σύγκριση με το
24
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
κόστος των μετρήσεων. Η αξιοποίηση τους επομένως μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη ενός έργου αξιοποίησης αιολικού δυναμικού και μάλιστα σε πολλές φάσεις της ανάπτυξης του, περιλαμβανομένης φυσικά και της προκαταρκτικής σχεδίασης. Τα στοιχεία που παρέχει η ΕΜΥ καλύπτουν πρακτικά όλο τον γεωγραφικό χώρο της χώρας, παρέχοντας ουσιαστική αλληλοεπικάλυψη των περιοχών και επομένως η κατάλληλη επεξεργασία τους μπορεί να αποβεί σοβαρό εργαλείο σχεδιασμού έργων, αλλά και άσκησης πολιτικής στον τομέα αυτό. Το παρόν άρθρο επεξεργάζεται μεθοδολογία αξιοποίησης των στοιχείων με τρόπο ώστε να είναι δυνατή η αξιοποίηση τους στις ακόλουθες κυρίως περιπτώσεις: α. Στην αξιολόγηση του αιολικού δυναμικού της χώρας συνολικά και ανά περιοχή, συμπληρώνοντας υπάρχοντες χάρτες και στοιχεία. β. Στη συγκριτική αξιολόγηση εναλλακτικών θέσεων ανάπτυξης αιολικού δυναμικού και στην προκαταρκτική επιλογή θέσης και διαστασιολόγηση μιας εγκατάστασης. γ. Στον προκαταρκτικό σχεδιασμό ενός αιολικού πάρκου και στην ανάπτυξη πλάνου εργασιών έως την οριστικοποίηση του σχεδιασμού. Στο πλάνο περιλαμβάνεται και ο σχεδιασμός του αναγκαίου συστήματος μετρήσεων, ο αριθμός και οι θέσεις των ιστών, προβλέψεις οικονομικών αποτελεσμάτων
και βιωσιμότητας του έργου κλπ. δ. Η συναξιολόγηση λεπτομερών μετρήσεων που θα ληφθούν σε μια περιοχή με την ανάπτυξη μοντέλου μακροπρόθεσμων προβλέψεων και σε βάθος χρόνου ώστε να καλύπτεται ο χρόνος ζωής του σχεδιαζόμενου έργου. ε. Η συνακόλουθη πρόβλεψη ακραίων καταστάσεων που αποτελεί προϋπόθεση τόσο για την επιλογή των κατάλληλων μηχανών και τον σχεδιασμό της υποδομής εγκατάστασης, όσο και για την αξιολόγηση των αναμενόμενων κινδύνων που υπεισέρχονται στην σχεδιαζόμενη διάρκεια του έργου. Παράλληλα τα στοιχεία της ΕΜΥ χρησιμοποιούνται ευρύτατα από μελετητές θαλασσίων έργων, κυρίως λιμενικών έργων. Η χρήση τους όμως δεν γίνεται με την επιστημονική τεκμηρίωση που είναι αναγκαία, ώστε η μεταφορά των δεδομένων από ένα σταθμό της ΕΜΥ στον τόπο ενός έργου να λαμβάνει υπόψη τις αναγκαίες διορθώσεις των στοιχείων αυτών. Μάλιστα σε ορισμένες περιπτώσεις η γεωμορφολογία στον τόπο του έργου είναι σημαντικά διαφορετική από αυτή του σταθμού. Τοπικά φαινόμενα καθίστανται σημαντικά, αλλά ο τρόπος χρήσης των στοιχείων τους τα αγνοεί. Το άρθρο περιγράφει τη μεθοδολογία και το μαθηματικό υπόβαθρο των αναλύσεων, προτείνει μεθόδους «διόρθωσης» των στοιχείων, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση και τα άλλα στοιχεία των σταθμών της ΕΜΥ, εισάγει την έννοια της τοποθεσίας αναφοράς ή του ιδεατού σταθμού, μεταφέροντας όλα τα στοιχεία των μετρήσεων στην τοποθεσία αυτή και περιγράφει το λογισμικό που αναπτύχθηκε με σκοπό την υλοποίηση της προτεινόμενης μεθοδολογίας. 2. Το δίκτυο μετρήσεων της ΕΜΥ και τα διαθέσιμα στοιχεία Στην σχήμα 1 δίδεται χάρτης της Ελλάδας με την κατανομή και τις θέσεις των σταθμών μετρήσεων που διαθέτει η ΕΜΥ. Στα κυκλάκια που υποδηλώνουν τη θέση των σταθμών δίδονται τα έτη λειτουργίας τους. Στο Παράρτημα 1 δίδεται πλήρης κατάλογος με τα στοιχεία κάθε σταθμού, περιλαμβανομένων των γεωγραφικών συντεταγμένων του σταθμού, το ύψος του ιστού μέτρησης, την περίοδο συλλογής στοιχείων κλπ. Στον πίνακα 1 δίδονται τα ετήσια στοιχεία από τον σταθμό της Μυτιλήνης. Τα στοιχεία δίδουν για 12 κλίμακες Beaufort τις
συχνότητες εμφάνισης τους σε οκτώ διευθύνσεις ανέμου, ήτοι, Βόρεια (Ν), Βορειοανατολική (NE), Ανατολική (Ε), Νοτιοανατολική (SE), Νότια (S), νοτιοδυτική (SW), Δυτική (W) και βορειοδυτική (NW). Σε κάθε διεύθυνση πνοής ανέμου και κλίμακα Beaufort (BS) δίδεται η συχνότητα εμφάνισης επί τοις εκατό του χρόνου, με τον χρόνο να αναφέρεται στη χρονική περίοδο αναφοράς (το έτος για τα ετήσια αποτελέσματα και τον αντίστοιχο μήνα για τους πίνακες των μηνιαίων αποτελεσμάτων. Ο πίνακας 2 δίδει τα αντίστοιχα στοιχεία του μηνός Ιανουαρίου από τον υπόψη σταθ-
Πίνακας 1. Ετήσια ανεμολογικά στοιχεία
μό, ενώ στο Παράρτημα 1 δίδονται οι πλήρεις πίνακες ανεμολογικών στοιχείων και για τους δώδεκα μήνες για τον σταθμό αυτό. Για την συνεπή αναφορά στα αποτελέσματα δίδεται ο πίνακας 3 που περιλαμβάνει τις κλίμακες Beaufort (BS), το εύρος των ταχυτήτων σε knots που αντιστοιχεί σε κάθε κλίμακα, το αντίστοιχο εύρος τιμών σε m/sec καθώς και τις αντίστοιχες μέσες τιμές των διαστημάτων αυτών. Σχήμα 1. Γεωγραφική κατανομή των μετεωρολογικών σταθμών της ΕΜΥ. Στους κύκλους τα έτη λειτουργίας.
Πίνακας 2. Ανεμολογικά στοιχχεία Ιανουαρίου
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
25
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Πίνακας 3. Συσχετίσεις της κλίμακας Beaufort με ταχύτητες ανέμου και καταστάσεις θάλασσας
Σε κάθε σταθμό επίσης συλλέγονται και δίδονται πλήρη κλιματολογικά στοιχεία περιλαμβανομένης της θερμοκρασίας (μέσες και ακραίες τιμές) ανά μήνα και έτος, πίεσης, σχετικής υγρασίας κλπ. Στον πίνακα 4 δίδονται τα στοιχεία ατμοσφαιρικής πίεσης από τον ίδιο σταθμό (της Μυτιλήνης), ενώ αντίστοιχα στοιχεία δίδονται για τις υπόλοιπες παραμέτρους.
Πίνακας 4. Στοιχεία ατμοσφαιρικής πίεσης από τον σταθμό της Μυτιλήνης
26
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Οι μετρήσεις της ΕΜΥ ακολουθούν τις προδιαγραφές του Παγκόσμιου Οργανισμού Μετωρολογίας (World Meteorological Organization) και καταγράφονται από παρατηρητές ανά τρίωρο στην διάρκεια του 24ωρου. Η διάρκεια της παρατήρησης ανέρχεται σε περίπου 10 λεπτά, η ταχύτητα κατατάσσεται σε μια κλίμακα Beaufort και η διεύθυνση του σε έναν από τους οκτώ τομείς διευθύνσεων ανέμου. Ο αριθμός των παρατηρήσεων μιας κλίμακας και μιας διεύθυνσης σε μια ορισμένη χρονική περίοδο δίδει τη συχνότητα εμφάνισης της την περίοδο αυτή και δίδεται επί τοις εκατό της συνολικής διάρκειας της περιόδου αυτής. Οι παρατηρήσεις ανέμου θεωρείται ότι λαμβάνονται σε ένα ύψος 10 μέτρων από την επιφάνεια του εδάφους. Η μέθοδος που λαμβάνονται οι καταγραφές εμπεριέχει και τον υποκειμενισμό του παρατηρητή και φυσικά, όπως προαναφέρθηκε δεν έχει την αυστηρότητα που απαιτούν οι σημερινές απαιτήσεις τουλάχιστον στον ενεργειακό τομέα. Θα πρέπει να θεωρηθούν ως στατιστική δειγματοληψία παρά ως μέτρηση. Από τα προαναφερόμενα γίνεται φανερό ότι δεν καταγράφεται ταχύτητα ανέμου, αλλά γίνεται κατάταξη της ταχύτητας σε μια κλίμακα που η κάθε μία έχει ένα εύρος τιμών, όπως αυτό δίδεται στον πίνακα 3. Δεδομένου ότι ο άνεμος συνιστά ένα στοχαστικό φαινόμενο που μπορεί να θεωρηθεί ότι η διακύμανση των τιμών ακολουθεί μια ορισμένη κατανομή ο τρόπος της δειγματοληψίας μπορεί να αποδώσει το στατιστικό περιεχόμενο των παραμέτρων ανέμου, εφόσον το δείγμα είναι ικανοποιητικό. Είναι γνωστό ότι οι ταχύτητες ανέμου ακολουθούν την κατανομή Weibull και επομένως ένα κρίσιμο τεστ για την αξιοπιστία των μετρήσεων της ΕΜΥ μπορεί να θεωρηθεί η εξέταση τους σε σχέση με την θεωρητική αυτή κατανομή, όπως θα φανεί στα επόμενα. Σημειώνεται ότι η ΕΜΥ προγραμματίζει την εγκατάσταση ιστών μέτρησης ανέμου με βάση τις σύγχρονες απαιτήσεις και τη συσχέτιση των μετρήσεων από τους ιστούς αυτούς με τις παρατηρήσεις
που θα γίνονται παράλληλα, ώστε να διαπιστωθούν οι αποκλίσεις που θα λαμβάνονται υπόψη στον τρόπο που «διαβάζονται» οι παλαιότερες καταγραφές της. Με βάση τα παραπάνω και για την περαιτέρω διερεύνηση των δυνατοτήτων αξιοποίησης των στοιχείων της ΕΜΥ θεωρείται στα επόμενα ότι οι ταχύτητες είναι μέσες ωριαίες. Η υπόθεση αυτή θα διερευνηθεί και στα επόμενα. Σημειώνονται επίσης τα ακόλουθα: 1. Πλήρη στοιχεία, όχι μόνο για τον Σταθμό της Μυτιλήνης, δίδονται από την ίδια την ΕΜΥ. Στη διάρκεια αυτού του άρθρου και όπου κρίνεται σκόπιμο για την κατανόηση της μεθοδολογίας θα δίδονται επίσης επιπρόσθετα στοιχεία. 2. Η ΕΜΥ μπορεί να διαθέσει τα στοιχεία αυτά αναλυτικά ανά έτος από την ημερομηνία έναρξης λειτουργίας του σταθμού ή σωρευτικά για την τελευταία 10ετία (1994-2004) με τρόπο ώστε να είναι δυνατή ανίχνευση μεταβολών πέραν των εποχικών, στοιχεία που μπορούν να ληφθούν υπόψη σε μοντέλα μακρόχρονης πρόβλεψης, όπως θα αναφερθεί στη συνέχεια.
3. Στατιστική επεξεργασία των στοιχείων της ΕΜΥ Όπως προαναφέρθηκε οι καταγραφές της ΕΜΥ δεν διαθέτουν τη σχολαστικότητα των καταγραφών που επιβάλλουν οι προδιαγραφές IEC-61400 σχετικά με τις μετρήσεις αιολικού δυναμικού έχουν όμως το τεράστιο πλεονέκτημα του βά-
θους χρόνου στον οποίο ελήφθησαν, την πληρότητα τους και την άμεση συσχέτιση τους με όλες τις βασικές κλιματολογικές παραμέτρους. Στην παρούσα εργασία θα εξετασθεί η δυνατότητα αξιοποίησης των στοιχείων αυτών σε μια σειρά εφαρμογών, περιλαμβανομένων των ενεργειακών υπολογισμών σε έργα αιολικού δυναμικού, μελέτες θαλασσίων έργων κλπ. Με βάση την παρουσίαση των στοιχείων που προηγήθηκε κατασκευάζονται διαγράμματα συχνοτήτων εμφάνισης ταχυτήτων ανέμου όπως αυτό του σχήματος 4. Για την κατασκευή των διαγραμμάτων η κάθε κλίμακα αντιστοιχίζεται με τη μέση ταχύτητα ανέμου της κλίμακας σύμφωνα με τον πίνακα 3.
Σχήμα 6. Οι επί τοις εκατό συχνότητες εμφάνισης ταχυτήτων σε m/sec Σταθμός Μυτιλήνης, Ετήσια και Ιανουαρίου
Τα ίδια διαγράμματα κατασκευάζονται με την ταχύτητα να δίδεται σε m/sec, όπως στο σχήμα 6 που είναι το ίδιο με το διάγραμμα του σχήματος 4.
Σχήμα 5 και 6. Κατανομή συχνοτήτων εμφάνισης ταχυτήτων ανέμου σε B5 Σταθμός Μυτιλήνης, Μήνας 1-Ιανουάριος συνολικά και μήνας Ιανουάριος, βόρειες διευθύνσεις
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
27
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Σχήμα 6α. Τα ίδια στοιχεία από το σταθμό της Λήμνου
Τα ίδια στοιχεία παρουσιάζονται ως συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας (σππ) όπως αυτό του σχήματος 7 που δίδει τα ίδια στοιχεία του Ιανουαρίου από τον σταθμό της Μυτιλήνης Σχήμα 7. Συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας εμφάνισης ταχυτήτων. Έτος, Ιανουάριος Σταθμός 667, Μυτιλήνης
28
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
29
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Σχήμα 7α. Τα αντίστοιχα στοιχεία του σταθμού Λήμνου
Αντίστοιχα διαγράμματα μπορούν να παραχθούν για κάθε μία από τις οκτώ διευθύνσεις που είναι διαθέσιμες και συνολικά για κάθε μήνα, καθώς επίσης και για το σύνολο του έτους (σύνολα έτους και για κάθε μία από τις διευθύνσεις). Για την ολοκλήρωση της εικόνας στο σχήμα 8 δίδεται η ροζέτα των σππ του μηνός Ιανουαρίου, ενώ το σχήμα 9 δίδει το ίδιο διάγραμμα για τα ετήσια στοιχεία.
Σχήμα 8. Η ροζέτα κατανομής διευθύνσεων ανέμου μηνός Ιανουαρίου. Σταθμός Μυτιλήνης
30
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Σχήμα 9 Η ροζέτα κατανομής διευθύνσεων ανέμου έτους. Σταθμός Μυτιλήνης.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
31
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Όπως προαναφέρθηκε οι ταχύτητες ανέμου ακολουθούν την δι-παραμετρική κατανομή Weibull και ένα κρίσιμο τεστ επομένως, για την συνέπεια των μετρήσεων της ΕΜΥ, είναι ο έλεγχος των προαναφερόμενων κατανομών και η συμφωνία τους με την κατανομή Weibull. Η κατανομή Weibull δίδεται από τη σχέση:
τρους m/sec για τα στοιχεία του έτους Στο Παράρτημα 3 δίδεται η πλήρης σειρά των σππ για τον σταθμό της Μυτιλήνης καθώς και πίνακας των αντίστοιχων τιμών των παραμέτρων Κ
Είναι όμως σημαντικό να επισημάνουμε ότι σε όλες τις περιπτώσεις η προσαρμογή των παρατηρήσεων της ΕΜΥ στη θεωρητική κατανομή Weibull είναι ιδιαίτερα καλή και μας επιτρέπει να θεωρήσουμε ότι τα
(1)
Όπου p(u) η σππ της μεταβλητής u, εδώ η ταχύτητα του ανέμου, Κ είναι η παράμετρος μορφής και c η παράμετρος μεγέθους της κατανομής. Η μεταβλητή u έχει μια σωρευτική κατανομή πιθανότητας που δίδεται από τη σχέση:
Σχήμα 10. Οι σππ του μηνός Ιανουαρίου Weibull. Σταθμός Μυτιλήνης.
(2) Διπλή λογαρίθμηση της σχέσης (2) δίδει:
(3) Με την σππ p(u), όπως προκύπτει κατανομή P(>u). Για κάθε δύο ζεύγη τιμών με αγνώστους τα K, c. Με περισσότερα ζεύγη τιμών προκύπτουν αντίστοιχα ζεύγη τιμών δίδουν ένα διαφορετικό βαθμό προσαρμογής στα δεδομένα. Με μεθόδους αξιολόγησης του βαθμού προσαρμογής μπορεί να επιλεγεί καλλίτερα ανταποκρίνεται στα δεδομένα μας Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε όλα τα επόμενα δεν χρησιμοποιείται η θεωρητική κατανομή αλλά τα ίδια τα στοιχεία σε διάφορες μορφές έκφρασης προκύπτουν στατιστικές παράμετροι, όπως μέσες τιμές, διασπορά, αλλά και συν πιθανότητας διαθέσιμης ισχύος, προβλεπόμενα μέγιστα και ελάχιστα Στο σχήμα 10 δίδεται η προαναφερόμενη ετήσια σππ των ταχυτήτων ανέμου και η αντίστο κατανομή Weibull με παραμέ32
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Σχήμα 10α. Τα αντίστοιχα στοιχεία από τον Σταθμό 650 της Λήμνου.
Αντίστοιχα στοιχεία προκύπτουν για οποιοδήποτε άλλο σταθμό της ΕΜΥ, άλλοτε με καλύτερη και άλλοτε με λιγότερο καλή προσαρμογή των δεδομένων στη θεωρητική κατανομή Weibull. (Στο σχήμα 10α δίδονται τα αντίστοιχα στοιχεία του σταθμού της Λήμνου).
στοιχεία της ΕΜΥ είναι πλήρως αξιοποιήσιμα. Εκείνο που δεν μπορεί να προσδιορισθεί από τη μέχρι τώρα διερεύνηση είναι ο βαθμός αξιοπιστίας και ένας συντελεστής αβεβαιότητας που θα μπορεί να λαμβάνεται υπόψη σε αναλύσεις ευαισθησίας. Παρατηρείται επίσης, από τα στοιχεία που παρουσιάσθηκαν μέχρι τώρα η ανάγκη μιας ιδιαίτερης μεταχείρισης της περιόδου ηρεμίας, όπως καταγράφεται από την ΕΜΥ. Τα ζητήματα αυτά θα συζητηθεί στα επόμενα. Στον πίνακα 5 δίδονται οι παράμετροι K, c για όλους του μήνες του έτους, για τα ετήσια αποτελέσματα και για τις 8 διευθύνσεις ανέμου.
Πίνακας 5. Παράμετροι Κ και c της Weibull για τα μηνιαία και ετήσια στοιχεία του σταθμού Μυτιλήνης
Στον πίνακα 6 δίδονται οι μέσες τιμές των ταχυτήτων ανέμου ανά μήνα, έτος και διεύθυνση, ενώ στον πίνακα 7 δίδονται αντίστοιχες τιμές της διασποράς.
Πίνακας 6 Μέσες τιμές ταχυτήτων ανέμου ανά διεύθυνση, μήνα και έτος από τον σταθμό της Μυτιλήνης
Πίνακας 7. Οι αντίστοιχες τιμές της διασποράς
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
33
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Η ανάλυση που προηγήθηκε καταδεικνύει τη συνέπεια των στοιχείων της ΕΜΥ και υπογραμμίζει τη δυνατότητα αξιοποίησης τους σε μια σειρά από εφαρμογές, περιλαμβανομένων των ενεργειακών υπολογισμών, καθώς και για τον υπολογισμό του κυματικού κλίματος σε μια θαλάσσια περιοχή στην μελέτη θαλασσίων και παράκτιων έργων. Θα δείξουμε επίσης τη δυνατότητα αξιοποίησης των στοιχείων αυτών στην αξιολόγηση του θαλάσσιου ενεργειακού δυναμικού μιας περιοχής, όπως θα φανεί στην συνέχεια. Η αξιοπιστία των στοιχείων της ΕΜΥ θα εξετασθεί και με άλλες μεθόδους στη συνέχεια και κυρίως με τη σύγκριση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από αυτά με αντίστοιχα που προκύπτουν από μετρήσεις αιολικού δυναμικού που ελήφθησαν από μετεωρολογικούς ιστούς που εγκαταστάθηκαν για τον σκοπό αυτό και που οι μετρήσεις τους έγιναν με βάση τις απαιτήσεις του IEC 61400. Πριν αυτό γίνει δυνατό απαιτείται η διερεύνηση των συνθηκών κάτω από τις οποίες ελήφθησαν οι μετρήσεις και ει δυνατό η “διόρθωση” των στοιχείων σε τρόπο που να μπορούν να μεταφερθούν σε οποιοδήποτε άλλο σημείο στην ακτίνα του μικροκλίματος που καλύπτει ο σταθμός. Στην επόμενη παράγραφο γίνεται αναφορά στα στοιχεία αυτά και προτείνονται μέθοδοι προσαρμογής και διόρθωσης των στοιχείων της ΕΜΥ.
4. Εξάρτηση των στοιχείων μέτρησης από τα γεωμορφολογικά και κλιματικά δεδομένα της περιοχής εγκατάστασης του σταθμού Οι μετρήσεις ανέμου που λαμβάνονται σε ένα σημείο εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από μια σειρά παραμέτρους που θα πρέπει προσεκτικά να προσδιορισθούν και να αναφέρονται στα πρωτόκολλα μέτρησης ώστε οι καταγραφές να έχουν στοιχεία αντικειμενικότητας και να είναι δυνατή η χρήση τους σε τρόπο που να ελαχιστοποιούνται τα σφάλματα. Ανάμεσα στις παραμέτρους που επηρεάζουν τα στοιχεία των μετρήσεων είναι: • Το είδος των οργάνων μέτρησης και η τεκμηρίωση της καλής ρύθμισης τους 34
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
• Το ανάγλυφο της περιοχής εγκατάστασης των ιστών μέτρησης • Ο συντελεστής τραχύτητας του εδάφους • Το υψόμετρο (απόλυτο) της τοποθεσίας • Το ύψος του ιστού μέτρησης από το έδαφος • Ο τρόπος και η συχνότητα της δειγματοληψίας • Η πίεση, η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία, η πυκνότητα του αέρα Τα προαναφερόμενα είναι ευρέως γνωστά σε ευρύ φάσμα επιστημόνων, αλλά σήμερα με τη δυναμική εξέλιξη των ενεργειακών επενδύσεων στον τομέα του αιολικού δυναμικού είναι γνωστά ακόμα και σε τραπεζίτες και επενδυτές που απαιτούν πλήρη αξιοπιστία των στοιχείων στα οποία εδράζεται η βιωσιμότητα μιας επένδυσης στον τομέα αυτό. Προκειμένου να καταστεί αξιόπιστη κατά το δυνατόν η χρήση των στοιχείων της ΕΜΥ εισάγεται η ακόλουθη μεθοδολογία. • Η θέση των σταθμών της ΕΜΥ είναι γνωστή (στο Παράρτημα 3 δίδονται και οι γεωγραφικές συντεταγμένες τους) και επομένως είναι δυνατόν να προσδιορισθούν οι γεωμορφολογικές συνθήκες που ισχύουν κατά τη λήψη των μετρήσεων/παρατηρήσεων. • Τα κλιματικά χαρακτηριστικά της θέσης του σταθμού είναι επίσης γνωστά από τις ίδιες τις καταγραφές της ΕΜΥ, όπως προαναφέρθηκε. • Εισάγεται εδώ η έννοια του ιδεατού σταθμού ή της θέσης αναφοράς και στην οποία μεταφέρονται τα πραγματικά στοιχεία από τις μετρήσεις της ΕΜΥ. Ο ιδεατός σταθμός σε πλήρη αντιστοιχία με τον πραγματικό σταθμό, συνιστά μια ιδανική τοποθεσία με συγκεκριμένες γεωμορφολογικές και κλιματικές συνθήκες, όπως θα αναλυθεί στα επόμενα και με συγκεκριμένες παραμέτρους μετρήσεων. Από την τοποθεσία αυτή είναι εύκολο να μεταφερθούν τα στοιχεία σε οποιαδήποτε άλλη περιοχή ενδιαφέροντος, μέσα στα όρια ισχύος του μικροκλίματος της περιοχής. Ο προσδιορισμός των συνθηκών σε κάθε σταθμό δεν είναι εύκολη δουλειά, μπορεί όμως να γίνει άπαξ με την ανάληψη συγκεκριμένου έργου σε συνεργασία και με την ΕΜΥ. Στα πλαίσια ενός τέτοιου έργου μαζί
με τον προσδιορισμό των συνθηκών κάθε σταθμού θα γίνει και η μεταφορά των ήδη υπαρχόντων στοιχείων στον ιδεατό σταθμό και τα στοιχεία αυτά θα μπορούν να είναι διαθέσιμα στους μελετητές, επενδυτές και στον κάθε ενδιαφερόμενο. Με σκοπό τη συστηματική παρουσίαση της προαναφερόμενης μεθοδολογίας γίνεται στα επόμενα μια σύντομη αναφορά στις παραμέτρους που επηρεάζουν και προσδιορίζονται οι βασικές σχέσεις υπολογισμών και διόρθωσης των στοιχείων που υιοθετούνται στην παρούσα εργασία.
4.1 Γεωμορφολογία της περιοχής μετρήσεων Δύο παράμετροι, που συνδέονται με τη γεωμορφολογία, επηρεάζουν καθοριστικά τις μετρήσεις που λαμβάνονται σε μια περιοχή. Η πρώτη αφορά τον συντελεστή τριβής της επιφάνειας (wind shear) που καθορίζει τη διαμόρφωση του οριακού στρώματος στην περιοχή και την ταχύτητα σε ύψη διαφορετικά από εκείνο που ελήφθησαν οι μετρήσεις. Η δεύτερη αφορά την ύπαρξη εμποδίων (κτήρια, μεγάλα δένδρα κλπ) που «σκιάζουν» την περιοχή μετρήσεων, αλλοιώνοντας τις πραγματικές ταχύτητες. Στην πραγματικότητα τα φαινόμενα που υπεισέρχονται είναι πολύ πιο σύνθετα και για τον εντοπισμό τους κατασκευάζεται μοντέλο με το ανάγλυφο της περιοχής και στο οποίο τοποθετούνται τυχόν εμπόδια. Με βάση το μοντέλο αυτό πραγματοποιούνται αναλυτικοί υπολογισμοί ρευστομηχανικής . Η εργασία αυτή μπορεί να αναληφθεί στα πλαίσια του προτεινόμενου έργου που προαναφέρθηκε. Στην παρούσα εργασία η περιοχή αξιολογείται με βάση χάρτες της περιοχής εγκατάστασης του σταθμού και για κάθε διεύθυνση ανέμου κατατάσσεται σε μια κλάση τραχύτητας, σύμφωνα με την κατηγοριοποίηση του European Wind Atlas και αποδίδεται ένα μήκος τραχύτητας. Στην σχήμα 11 φαίνεται χάρτης από το Google στην περιοχή του σταθμού Μυτιλίνης, ενώ στον πίνακα 7 δίδονται οι κλάσεις και τα μήκη τραχύτητας που εκτιμούνται για τον σταθμό της Μυτιλήνης.
ταχύτητας ανέμου που καταγράφεται στην περιοχή μετρήσεων από μια συγκεκριμένη διεύθυνση ως αποτέλεσμα της ύπαρξης εμποδίων. Η εκτίμηση του συντελεστή σκίασης γίνεται με βάση το μέγεθος του εμποδίου το είδος του και την απόσταση του από τον ιστό μέτρησης. Η εκτίμηση φυσικά μπορεί να γίνει με χρήση πιο αναλυτικών μοντέλων CFD όπως το WASP που προαναφέρθηκε. Στον πίνακα 4 δίδονται τα προαναφερόμενα στοχεία από τον σταθμό της Μυτιλήνης.
Σχήμα 11. Χάρτης Google της περιοχής εγκατάστασης του σταθμού της Μυτιλήνης
Επί του χάρτη έχει τοποθετηθεί ο σταθμός με βάση της γεωγραφικές συντεταγμένες του και έχουν χαραχθεί κύκλοι ακτίνας 1000, 1500 και 2000m, οι τομείς των διευθύνσεων ανέμου και δίδονται τα υψόμετρα σε χαρακτηριστικά σημεία. Λεπτομερέστεροι χάρτες της ΓΥΣ σε κατάλληλες κλίμακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό. Σημειώνεται επίσης ότι για μεγαλύτερη ακρίβεια στους υπολογισμούς οι 8 διευθύνσεις της ΕΜΥ μπορούν να γίνουν 16 με απλό μοντέλο κατανομής των υπαρχόντων μετρήσεων στους 16 αντί των 8 τομέων. Στην κατανομή αυτή μπορούν να ληφθούν υπόψη τα στοιχεία του αναγλύφου ή τυχόν σκιάσεις. Για τους υπολογισμούς που επακολουθούν χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες βασικές σχέσεις :
ας του εδάφους πέριξ του σημείου μέτρησης σύμφωνα με την κατηγοριοποίηση του European Wind Atlas. Από τις δύο προαναφερόμενες σχέσεις προκύπτει η τιμή γ. Με βάση τις σχέσεις αυτές και την υπόθεση ότι το πάχος του οριακού στρώματος φθάνει τα 2000 m μπορούν να υπολογισθούν οι ταχύτητες σε δύο περιοχές με το ίδιο μικροκλίμα αλλά με διαφορετικό μήκος τραχύτητας. Για να ληφθούν υπόψη τυχόν εμπόδια που αλλοιώνουν τις μετρήσεις σε μια περιοχή συγκριτικά με μια άλλη με το ίδιο μικροκλίμα, αλλά στην οποία δεν υπάρχουν εμπόδια ακολουθείται η μέθοδος του συντελεστή σκίασης που αποδίδεται σε κάθε μία από τις οκτώ (ή δεκαέξι) διευθύνσεις ανέμου. Ο συντελεστής (%) δίδει το ποσοστό μείωσης της
Πίνακας 4. Τα γεωμορφολογικά στοιχεία του σταθμού της Μυτιλήνης
Οι εκτιμήσεις αυτές επιδέχονται κριτικής, αλλά χρησιμοποιούνται κυρίως για την πιο συστηματική παρουσίαση της μεθοδολογίας που ακολουθείται.
4.2 Μικροκλίμα της περιοχής μετρήσεων Οι κλιματικές συνθήκες στην περιοχή των σταθμών δίδονται από την ΕΜΥ και δείγμα των στοιχείων αυτών δόθηκαν στην παράγραφο 2. Με βάση τα στοιχεία αυτά καταρτίζονται οι πίνακες 9, 10 και 11 που δίδουν τις μέσες τιμές θερμοκρασίας, πίεσης και σχετικής υγρασίας για κάθε μήνα του έτους καθώς και οι μέσες ετήσιες τιμές. Πίνακας 5. Μέσες τιμές θερμοκρασιών ανά μήνα και ετήσιες σταθμού Μυτιλήνης
Όπου υ1 και υ2 οι ταχύτητες ανέμου στα ύψη h1 και h2 αντίστοιχα και γ η τιμή του συντελεστή τριβής. Όπου z0 το μήκος τραχύτητας εξαρτώμενο από το ανάγλυφο και το είδος της επιφάνειΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
35
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
Πίνακας 6. Μέσες τιμές ατμοσφαιρικής πίεσης ετήσιες και ανά μήνα σταθμού Μυτιλήνης
Πίνακας 7. Μέσες τιμές σχετικής υγρασίας
Στους πίνακες υπάρχει η πρόβλεψη να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές τιμές για κάθε μια από τις οκτώ διευθύνσεις ανέμου δεδομένου ότι ιδιαίτερα η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία είναι συναρτήσεις των διευθύνσεων αυτών.Από τα αναλυτικά στοχεία της ΕΜΥ είναι δυνατόν να κατασκευασθούν απλά 36
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
μοντέλα εκτίμησης των μέσων τιμών για κάθε διαφορετική διεύθυνση, εδώ όμως για λόγους απλότητας δεν θα γίνει αυτό. Από τα παραπάνω δεδομένα προκύπτουν υπολογισμοί της πυκνότητας του αέρα που είναι βασικοί στους ενεργειακούς υπολογισμούς, αλλά επηρεάζουν επίσης και τους υπολογισμούς δυνάμεων ανέμου σε μελέτες θαλασσίων έργων, ιδιαίτερα αγκυρώσεων. Για τους υπολογισμούς αυτούς παρατίθενται οι βασικές σχέσεις που χρησιμοποιούνται για τον σκοπό αυτό.
Όπου: ρ η πυκνότητα του αέρα, p0 η ατμοσφαιρική πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας L σταθερά μεταβολής της θερμοκρασίας με το ύψος (L= 6,5 K/1000 m) R Σταθερά των αερίων από την καταστατική εξίσωση των αερίων (R= 8,31432 J/ mol.K) T0 Η θερμοκρασία του αέρα στη μέση στάθμη θάλασσας Μ το μοριακό βάρος του ξηρού αέρα (Μ=28,9644 g/mole)
πραγματικού σταθμού • Κλιματικές συνθήκες ίδιες με αυτές του πραγματικού σταθμού • Ύψος ιστού μέτρησης 10 m από την επιφάνεια του εδάφους • Ύψη υπολογισμού στοιχείων ανέμου: 10 m, 50 m, 100 m Με βάση τις υποθέσεις αυτές και τα μαθηματικά που προηγήθηκαν υπολογίζονται οι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας (σ.π.π.) για κάθε διεύθυνση ανέμου, μήνα και έτος στα ύψη των 10, 50 και 100 μέτρων για τον πραγματικό και για τον ιδεατό σταθμό. Όπως προαναφέρθηκε τα στοιχεία αυτά μπορούν να υπολογισθούν προκαταβολι-
κά για κάθε ένα από τους υπάρχοντες σταθμούς της ΕΜΥ και να είναι στη διάθεση κάθε ενδιαφερόμενου. Εννοείται ότι το λογισμικό που αναπτύχθηκε για τις παραπάνω επεξεργασίες μπορεί να μεταφέρει τα στοιχεία σε οποιαδήπτε άλλη τοποθεσία με γνωστά χαρακτηριστικά (τραχύτητα, σκίαση, κλιματικά δεδομένα) αλλά και για οποιοδήποτε άλλο ύψος. Στο σχήμα 12 δίδονται οι κατανομές συχνοτήτων εμφάνισης ταχυτήτων ανέμου του πραγματικού σταθμού Μυτιλήνης σε ύψη 10, 50 και 100 μέτρων, ενώ το σχήμα 13 δίδει τα αντίστοιχα στοιχεία του ιδεατού σταθμού. Σχήμα 12. Κατανομή συχνοτήτων ταχυτήτων ανέμου μηνός Ιανουαρίου στα 10, 50 και 100 m
Με βάση τη σχέση αυτή υπολογίζεται η πυκνότητα του αέρα τόσο στην επιφάνεια της θάλασσας, όσο και στο ύψος των μετρήσεων, αλλά και σε κάθε επιθυμητό ύψος ανάλογα με τις απαιτήσεις. Η σχετική υγρασία λαμβάνεται υπόψη στους ενεργειακούς υπολογισμούς δεδομένου ότι επηρεάζει την πυκνότητα του αέρα με βάση την ακόλουθη σχέση:
5. Ο ιδεατός σταθμός Με βάση τις προηγούμενες αναφορές ο ιδεατός σταθμός προσδιορίζεται ως ακολούθως: • Περιμετρική συμμετρία εδάφους, ήτοι σταθερό μήκος τραχύτητας για όλες τις διευθύνσεις • Επιφάνεια εδάφους κλάσης 0.5 κατά το European Wind Atlas με μήκος τραχύτητας 0.00024 m (ισοδυναμεί με την επιφάνεια της θάλασσας ή ομαλό έδαφος) • Υψόμετρο σταθμού το υψόμετρο του
Σχήμα 13. Κατανομή συχνοτήτων ταχυτήτων ανέμου έτους στα 10, 50 και 100 m ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
37
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Στα σχήματα 14 και 15 δίδονται οι αντίστοιχες σππ Σχήμα 14. σππ ταχυτήτων μηνός Ιανουαρίου στα 10, 50 και 100 m
6. Χρονοσειρές ταχυτήτων ανέμου Η στατιστική ανάλυση των στοιχείων ανέμου που παρουσιάσθηκε στα προηγούμενα μπορεί να αποδώσει πλήρη στοιχεία τόσο σε ενεργειακούς υπολογισμούς όσο και σε υπολογισμούς θαλασσίων έργων. Στην επόμενη παράγραφο θα δοθούν τα στοιχεία των υπολογισμών αυτών και στις δύο προαναφερόμενες περιπτώσεις. Συχνά όμως είναι απαραίτητη η δημιουργία χρονοσειρών ταχυτήτων ανέμου και για λόγους επιβεβαίωσης των υπολογισμών, αλλά και για λόγους σύγκρισης των στοιχείων με υπάρχουσες μετρήσεις από άλλους μετεωρολογικούς σταθμούς. Στις περιπτώσεις μελέτης θαλασσίων έργων για τους υπολογισμούς του κυματικού κλίματος είναι αναγκαία η γνώση όχι μόνο της μέσης ωριαίας ταχύτητας, αλλά και η συνολική διάρκεια ενός φαινομένου με τη μέση αυτή ωριαία ταχύτητα. Αυτό συμβαίνει διότι η ανάπτυξη των κυματισμών είναι συνάρτηση του αναπτύγματος (fetch), της έντασης του ανέμου, αλλά, είναι συνάρτηση και της διάρκειας πνοής του ανέμου, όπως φαίνεται στο σχήμα 16 που δίδει εκτιμήσεις του ύψους κύματος ως συνάρτηση των προαναφερομένων παραμέτρων. Στις εκτιμήσεις μεγίστων υψών κύματος συχνά συμβαίνει ένας ισχυρός άνεμος μικρής διάρκειας να δίδει μικρότερο ύψος κύματος από ένα λιγότερο ισχυρό με μεγάλη όμως διάρκεια. 38
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Σχήμα 15. σππ ετήσιων ταχυτήτων ανέμου στα 10, 50 και 100 m
Σχήμα 16. Διαγράμματα Darbyshire προσδιορισμού ύψους κύματος
Τα στοιχεία όμως της ΕΜΥ δίδουν συνολικές διάρκειες μιας κλίμακας ταχυτήτων στην διάρκεια ενός μήνα, ανά διεύθυνση και φυσικά δεν είναι σωστό να θεωρηθεί ότι ένα τέτοιο φαινόμενο συμβαίνει άπαξ μέσα στον μήνα και η διάρκεια του είναι αυτή που δίδουν οι πίνακες στατιστικών στοιχείων.
Με σκοπό την ρεαλιστική απεικόνιση των μεταβολών του κλίματος ανέμου στη διάρκεια ενός μήνα από τα αντίστοιχα στατιστικά στοιχεία της ΕΜΥ, κατασκευάζονται μοντέλα αναπαράστασης του κλίματος στην περιοχή του σταθμού με τη μέθοδο των «καταστάσεων ανέμου» (wind conditions). Κάθε κατάσταση ανέμου χαρακτηρίζεται από μια μέση ωριαία ταχύτητα και μια διάρκεια και ο προσδιορισμός τους και οι εναλλαγές τους καθορίζονται από το υιοθετούμενο μοντέλο και τις μηνιαίες διάρκειες που δίδουν τα στοιχεία της ΕΜΥ. Στο σχήμα 17 δίδεται μια χρονοσειρά μέσων ωριαίων ταχυτήτων ανέμου στην περιοχή του σταθμού της Μυτιλήνης για τον μήνα Ιανουάριο που προέκυψε από ένα τέτοιο μοντέλο.
Σχήμα 17. Χρονοσειρά ταχυτήτων ανέμου μηνός Ιανουαρίου από τον σταθμό της Μυτιλήνης
Ένα κρίσιμο τεστ για την επιβεβαίωση της συνέπειας των χρονοσειρών και της συμφωνίας τους με τα στατιστικά δεδομένα από τα οποία προέκυψαν είναι η εφαρμογή της αντίστροφης διαδικασίας. Η επεξεργασία δηλαδή της χρονοσειράς και η εξαγωγή των συναρτήσεων πυκνότητας πιθανότητας των ταχυτήτων ανέμου που προκύπτουν από αυτήν. Στο σχήμα 18 φαίνεται η σππ μηνός Ιανουαρίου, η αντίστοιχη σππ που προκύπτει από την επεξεργασία της χρονοσειράς και η αντίστοιχη θεωρητική κατανομή Weibull που προσαρμόζεται στα δεδομένα μας.
ριοχή μπορούν να προσδιορισθούν περιοδικότητες διάρκειας μεγαλύτερης του έτους, να ανιχνευτούν μεταβολές του κλίματος σε μια περιοχή, να προβλεφθούν μέγιστες τιμές μιας ορισμένης περιόδου (π.χ. 50 ετών), στοιχεία που είναι απαραίτητα τόσο στους υπολογισμούς θαλασσίων έργων, όσο και σε εγκαταστάσεις ανεμογεννητριών όπου με βάση μέγιστα προβλεπόμενα επιλέγεται ο τύπος και η κλάση της κατάλληλης μηχανής. Το ζήτημα αυτό θα αποτελέσει αντικείμενο ξεχωριστής εργασίας.
Η ενέργεια επομένως ανά μονάδα επιφανείας δίδεται από τη σχέση: Pα=1/2 ρ υ3 Σε μια περιοχή που οι επικρατούσες ταχύτητες ανέμου περιγράφονται στατιστικά από την αντίστοιχη σππ η ενέργεια θα δίδεται επίσης στατιστικά με βάση τη σχέση:
Η σχέση δίδει την ανά μονάδα επιφανείας περικλειόμενη ενέργεια για την χρονική περίοδο ισχύος της σππ (μηνιαία ή ετήσια για το υπό εξέταση αντικείμενο) Δεδομένου ότι οι ταχύτητες που θεωρούμε είναι μέσες ωριαίες η συνολική ενέργεια για τη χρονική περίοδο στην οποία αναφέρεται η σππ είναι Pολ = P.T σε KWh (12) όπου Τ η διάρκεια της περιόδου (Τ=720 h η μέση διάρκεια του μήνα και Τ= 8640 h για τις ετήσιες κατανομές).
Σχήμα 18. Η σππ μηνός Ιανουαρίου από τον σταθμό της Μυτιλήνης 1. Στοιχεία ΕΜΥ 2.Στοιχεία χρονοσειράς 3. Θεωρητική κατανομή Weibull
Το θέμα της ανάπτυξης χρονοσειρών από τα στατιστικά στοιχεία της ΕΜΥ και μάλιστα σε τρόπο ώστε να μπορούν να δημιουργούνται μέσες τιμές ταχυτήτων διαφορετικής διάρκειας (π.χ. μέσες ωριαίες, μέσες δεκαλέπτου κλπ) αποτελεί αντικείμενο ξεχωριστής εργασίας και δεν θα επεκτείνουμε την παρουσίαση του εδώ.
7. Μακροπρόθεσμες προβλέψεις, προβλέψεις μεγίστων Με βάση τα στοιχεία της ΕΜΥ σε μια πε-
8. Ενεργειακοί Υπολογισμοί Στην παράγραφο αυτή δίδονται μόνο επιγραμματικά οι δυνατότητες αξιοποίησης της μέχρι τώρα μεθοδολογίας σε ενεργειακούς υπολογισμούς. Η ισχύς που ενσωματώνει ο άνεμος είναι συνάρτηση της ταχύτητας του και δίδεται από τη σχέση P=1/2 ρ.Α.υ3 (10) Όπου : ρ : η πυκνότητα του αέρα Α : η επιφάνεια ενός ιδεατού σωλήνα ροής ανέμου (ή η επιφάνεια του ρότορα μιας ανεμογεννήτριας) υ : η ταχύτητα του ανέμου
Με βάση τα παραπάνω κατασκευάζονται συναρτήσεις κατανομής ισχύος για κάθε μήνα του έτους συνολικά για το μήνα και για κάθε διεύθυνση ανέμου, καθώς και η συνολική ετήσια, αλλά και για κάθε διεύθυνση. Οι συναρτήσεις κατασκευάζονται για τη θέση του σταθμού, για τον ιδεατό σταθμό και φυσικά μπορούν να κατασκευασθούν για τα βασικά ύψη 10, 50 και 100 μέτρων, αλλά και για το ύψος που επιλέγεται. Στο σχήμα 20 δίδεται η ετήσια κατανομή ισχύος στον σταθμό της Μυτιλήνης, ενώ στο σχήμα 21 του μηνός Ιανουαρίου. Με ολοκλήρωση των καμπυλών και τη σχέση (12) κατασκευάζεται ο πίνακας 8 που δίδει τη διαθέσιμη ισχύ με τα στοιχεία της ΕΜΥ και για τον Ιδεατό σταθμό σε ύψη 10, 50 και 100 μέτρων. Ο πίνακας δίδει τα προαναφερόμενα στοιχεία για τον Ιανουάριο και για το έτος συνολικά σε ισχύ και σε διαθέσιμη ενέργεια σε KWh. ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
39
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Σχήμα 20. Ετήσια κατανομή ισχύος στον σταθμό της Μυτιλήνης
Σχήμα 21. Κατανομή ισχύος μηνός Ιανουαρίου
Η ισχύς όμως που μπορεί να αξιοποιηθεί εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά και το μέγεθος μιας συγκεκριμένης μηχανής. Στο σχήμα 22 δίδεται η καμπύλη ισχύος μιας μηχανής 850 ΚW όπως δίδεται από τον κατασκευαστή της. Η καμπύλη αναφέρεται σε συγκεκριμένες συνθήκες πυκνότητας αέρα, σχετικής υγρασίας κλπ και επομένως για τη σωστή χρήση της απαιτείται είτε η καμπύλη να διορθωθεί για τις συνθήκες που ισχύουν στην περιοχή εγκατάστασης, είτε οι σππ ταχυτήτων ανέμου να μεταφερθούν στις συνθήκες ισχύος της καμπύλης, όπως περιγράφηκε στα προηγούμενα και τα αποτελέσματα των ενεργειακών υπολογισμών να μεταφερθούν ξανά στην υπόψη περιοχή. Η καμπύλη ισχύος της Α/Γ περιγράφεται από μια σχέση Pg = f(u) (13) Συνεπώς η κατανομή της παραγόμενης ισχύος σε μια περιοχή με σππ της ταχύτητας την p(u) θα δίδεται από τη σχέση: Pp = f(u).p(u).du (14) Με βάση τη προαναφερόμενες σχέσεις κατασκευάζονται οι καμπύλες κατανομής της παραγόμενης ισχύος για κάθε περίοδο που υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία (για κάθε μήνα του έτους, για το έτος mσυνολικά) και για κάθε ανεμογεννήτρια για την οποία είναι διαθέσιμη η καμπύλη ισχύος της.
Ομοίως για τις περιόδους αυτές μπορεί να κατασκευασθούν οι κατανομές για όλες τις διαθέσιμες διευθύνΠίνακας 8. Διαθέσιμη ισχύς και ενέργεια στο σταθμό Μυτιλήνης σεις από τις οποίες προκύπτουν οι αντίστοιχες ροζέτες. Τα προαναφερόμενα στοιχεία είναι χρήσιμα για να εξετασθεί το αιολικό δυναμικό μιας περιοχής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατ’ αρχήν Στο σχήμα 23 δίδεται η ετήσια κατανομή παραγόμεκατάταξη της περιοχής σε κλάσεις ανέμου (wind classes), για τη σύγκριση δι- νης ισχύος από την προαναφερόμενη Α/Γ καθώς και αυτή του έτους. αφορετικών περιοχών μεταξύ τους κλπ. Σχήμα 22. Καμπύλη ισχύος ανεμογεννήτριας ονομαστικής ισχύος 850 KW
40
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Σχήμα 23. Κατανομή παραγόμενης ισχύος Α/Γ 850 KW - έτους και Ιανουαρίου- σταθμός Μυτιλήνης
9. Υπολογισμοί θαλασσίων έργων
Σχήμα 24. Ροζέτα κατανομής της παραγόμενης ισχύος Α/Γ 850 KW έτους
Στο σχήμα 24 επίσης δίδεται η ροζέτα κατανομής της ετήσιας ισχύος στις οκτώ διευθύνσεις ανέμου που υιοθετήθηκαν. Η ολοκλήρωση των καμπυλών δίδει την παραγόμενη ισχύ από την συγκεκριμένη Α/Γ για την αντίστοιχη περίοδο. Στον πίνακα 9 δίδονται τα στοιχεία που προκύπτουν για τον Ιανουάριο και για το έτος για τον ιδεατό σταθμό σε ύψος 50 μέτρων (ύψος κατάλληλο για τη συγκεκριμένη ανεμογεννήτρια). Τα στοιχεία αυτά συγκρίνονται με τα αντίστοιχα του πίνακα 13 και προκύπτει ο συντελεστής απασχόλησης (capacity factor) της υπό εξέταση ανεμογεννήτριας και για τις αντίστοιχες περιόδους.
Στα θαλάσσια έργα διακρίνουμε δύο βασικές κατηγορίες υπολογισμών: α. Δυνάμεις ανέμου β. Κυματικό κλίμα. Στην πρώτη περίπτωση απαιτούνται προβλέψεις μεγίστων με βάση τις μέσες ωριαίες τιμές της ταχύτητας ανέμου (wind gustiness). Απαιτούνται όμως και προβλέψεις μεγίστων σε μια εξεταζόμενη χρονική περίοδο (20, 30, 50 ή και 100 ετών) ανάλογα με το έργο, την αναμενόμενη διάρκεια ζωής, τα επίπεδα ασφαλείας που επιβάλλουν αντίστοιχοι κανονισμοί κλπ. Στην περίπτωση του κυματικού κλίματος τα στοιχεία ανέμου αποτελούν τη βάση για την εκτίμηση των χαρακτηριστικών των κυματισμών (ύψος κύματος, περίοδος, διεύθυνση μετάδοσης). Οι υπολογισμοί γίνονται με βάση διαγράμματα σαν αυτό του σχήματος 16 ή τα διαγράμματα Berchneider κλπ. Σε όλες τις περιπτώσεις δείξαμε ότι τα στοιχεία της ΕΜΥ απαιτούν «διόρθωση» για τη σωστή χρήση τους στους υπολογισμούς που προαναφέραμε. Στους κυματικούς υπολογισμούς, που συνήθως απαιτούνται σε παράκτιες περιοχές, η μεταφορά των στοιχείων σε ιδεατούς σταθμούς, όπως προτάθηκαν εδώ απο-
τελεί και τη μόνη διόρθωση που απαιτείται. Αυτό διότι ο ιδεατός σταθμός αναφέρεται σε τραχύτητες εδάφους ανάλογες με αυτές που επικρατούν στην επιφάνεια της θάλασσας και οι διευθύνσεις που ενδιαφέρουν είναι εκείνες από την ανοικτή θάλασσα και όχι από την ξηρά που επηρεάζεται σημαντικά από το ανάγλυφο της περιοχής του έργου. Σε υπολογισμούς όμως ανεμοπιέσεων (π.χ. υπολογισμούς αγκυρώσεων πλωτών προβλητών σε μαρίνες, αγκυροβόλια κρουαζιερόπλοιων κλπ) όπου όλες οι διευθύνσεις είναι κρίσιμες, απαιτείται ‘διόρθωση’ των στοιχείων για την υπό εξέταση περιοχή. Το ζήτημα αυτό θα αποτελέσει αντικείμενο ιδιαίτερης εργασίας και αντίστοιχης δημοσίευσης. Παράλληλα επισημαίνουμε ότι στον υπολογισμό του κυματικού κλίματος υπεισέρχονται διαγράμματα όπως αυτό το σχήματος 16 που «διακόπτουν» την υπολογιστική διαδικασία που μπορεί να αλγοριθμοποιηθεί σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή και απαιτούν το ‘διάβασμα’ των τιμών από τα διαγράμματα. Στη Θαλάσσια Ενεργειακά Συστήματα έχουμε αναπτύξει Λογισμικό που προσαρμόζει αναλυτικούς τύπους υπολογισμού των παραμέτρων του κύματος με εφαρμογή μεθόδων παλινδρόμησης (regression analysis) στα δεδομένα των διαγραμμάτων. Το πρόγραμμα με είσοδο τα ανεμολογικά στοιχεία της ΕΜΥ (διορθωμένα ή όχι) και το ανάγλυφο της περιοχής (fetch) υπολογί-
Πίνακας 9. Παραγόμενη και διαθέσιμη ισχύς από Α/Γ ονομαστικής ισχύος 850 KW στον ιδεατό σταθμό της Μυτιλήνης σε ύψος 50 m
Οι υπολογισμοί που παρατέθηκαν καταδεικνύουν ότι η σωστή χρήση των στοιχείων της ΕΜΥ μπορεί να αποδώσει γρήγορα και με ελάχιστο κόστος όλη την γκάμα των υπολογισμών που απαιτούνται στα ενεργειακά έργα.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
41
Τ ΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ζει το πλήρες κυματικό κλίμα στην περιοχή (σημαντικό ύψος κύματος, μέση περίοδος, διευθύνσεις), εκτιμά αναμενόμενα μέγιστα, διάρκειες κλπ. Το πρόγραμμα επεκτείνεται σήμερα στους υπολογισμούς δυνάμεων (και κινήσεων) ειδικών θαλάσσιων κατασκευών (πλατφόρμες ανεμογεννητριών, πλωτές και εδραζόμενες, πλωτοί ιστοί φωτισμού και επιτήρησης ιχθυοτροφείων, πλωτά αγκυροβόλια κρουαζιερόπλοιων, σταθε-
ρά κρηπιδώματα και κυματοθραύστες κλπ). Τα ζητήματα αυτά θα αποτελέσουν αντικείμενο ξεχωριστής δημοσίευσης.
10. Μέθοδοι αξιολόγησης και διόρθωσης των δεδομένων της ΕΜΥ μέσω συσχέτισης Στην παράγραφο 4 κρίθηκε σε ένα επίπεδο η αξιοπιστία των στοιχείων της ΕΜΥ συγκρίνοντας τις καταγραφές της με την κατανομή Weibull. Αναφέρθηκε δε η δυνατότητα περαιτέρω ελέγχου συγκρίνοντας τα στοιχεία με μετρήσεις που ήδη έχουν ληφθεί από μετεωρολογικούς σταθμούς μέτρησης αιολικού δυναμικού σε πολλά σημεία της χώρας. Το έργο αυτό απαιτεί χρόνο και προσπάθεια και η συσχέτιση μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Μόνο ενδεικτικά δίδεται εδώ το διάγραμμα του σχήματος 25 που δίδει τις κατανομές Weibull τhς ΕΜΥ για τον Ιδεατό σταθμό της Λήμνου σε ύψος 50 μέτρων και την αντίστοιχη κατανομή από μετρήσεις που ελήφθησαν σε διάρκεια ενός έτους από Μ/Σ, 42
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
όπως προαναφέρθηκε. Τα στοιχεία δεν έχουν διορθωθεί για τις συνθήκες εδάφους του Μ/Σ και επομένως το διάγραμμα δεν προσφέρεται για άμεσες συγκρίσεις. Δίδει όμως μια εικόνα των συσχετίσεων που είναι δυνατόν να γίνουν και από τις οποίες μπορούν να προκύψουν σημαντικά στοιχεία για το εύρος της αξιοπιστίας των στοιχείων της ΕΜΥ και να αυξήσουν το επίπεδο εμπιστοσύνης στη χρήση τους.
Σχήμα 25 Σύγκριση κατανομών Weibull από στοιχεία της ΕΜΥ και από μετρήσεις Μ/Σ/Λήμνος
Τέλος στις συσχετίσεις αξιοπιστίας μπορούν να γίνονται συσχετίσεις στοιχείων από γειτονικούς σταθμούς της ΕΜΥ
10. Συμπεράσματα Στην παρούσα εργασία δείξαμε ότι τα στοιχεία της ΕΜΥ συνιστούν ένα πλούτο που έχει συσσωρευτεί στα πολλά χρόνια λειτουργίας των σταθμών της ανά την Ελλάδα. Δείξαμε όμως ότι απαιτείται προσοχή στη χρήση τους και διορθώσεις των στοιχείων αυτών είναι αναγκαίες για τη σωστή και συστηματική τους αξιοποίηση. Οι διορθώσεις πρέπει να λάβουν υπόψη τον τρόπο που συλλέγονται τα στοιχεία αυτά, τη γεωμορφολογία της περιοχής εγκατάστασης των σταθμών, τα στοιχεία του κλίματος της περιοχής κλπ. Προτείναμε παράλληλα ένα συστηματικό τρόπο που μπορεί να επιτρέψει τη διόρ-
θωση αυτών των στοιχείων ώστε να καταστούν διαθέσιμα σε όλους τους μελετητές και επενδυτές που σχετίζονται κυρίως με τα ενεργειακά και τα θαλάσσια έργα. Μέρος αυτής της μεθοδολογίας αποτελεί και ο ιδεατός σταθμός που θα επιτρέψει τα στοιχεία αυτά να έχουν έναν αντικειμενικό χαρακτήρα έξω από τους τοπικούς επηρεασμούς και τις υποκειμενικότητες των παρατηρητών της ΕΜΥ. Στα πλαίσια αυτής της μεθοδολογίας η ΕΜΥ μπορεί να αξιοποιήσει υπάρχοντα στοιχεία από μετρήσεις αιολικών μετεωρολογικών σταθμών που έχουν ληφθεί με την αυστηρότητα που απαιτούν οι σύγχρονοι κανονισμοί για να καταλήξει σε διορθώσεις των στοιχείων της χωρίς να περιμένει την εγκατάσταση δικών της ιστών, τη λήψη μετρήσεων και τη συσχέτιση τους με τις παρατηρήσεις, διαδικασία που στην καλλίτερη περίπτωση θα απαιτήσει μια πενταετία, την οποία η χώρα δεν διαθέτει. Η ανάληψη ενός τέτοιου έργου θα δώσει ένα ισχυρό εργαλείο ανάπτυξης στον τομέα των αιολικών έργων, αλλά θα βελτιώσει σημαντικά και τις μεθόδους υπολογισμού των θαλασσίων έργων. Το λογισμικό που αναπτύχθηκε στα πλαίσια αυτής της εργασίας με ενδεχόμενες κατάλληλες προσαρμογές μπορεί να αποτελέσει εργαλείο και στη διαδικασία διόρθωσης των στοιχείων, αλλά και στην άμεση αξιοποίηση τους τόσο σε ενεργειακούς υπολογισμούς, όσο και σε υπολογισμούς θαλασσίων έργων. Στην παρουσίαση θίξαμε απλώς μια σειρά από ζητήματα, όπως μακρόχρονες προβλέψεις, προβλέψεις μεγίστων, χρονοσειρές ταχυτήτων ανέμου κλπ λόγω του όγκου των στοιχείων που παρουσιάζονται εδώ.
Τα ζητήματα αυτά θα αποτελέσουν αντικείμενο ξεχωριστών δημοσιεύσεων.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
43
E ΝΗΜΕΡΩΣΗ
ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΣ ΟΔΗΓΟΣ
ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Επιμέλεια: Κ. Κρέσπης
Υ.Α υπ’αριθμ. Δ3-Γ/16907 (Φ.Ε.Κ. 2458Β/06-09-2012) Εγκατάσταση και διαδρομή του Τμήματος «Μετατόπιση του Κύριου Αγωγού Φυσικού Αερίου Υψηλής Πίεσης από Κ357ΑΒ έως Κ357ΑΗ, ως συνοδού έργου του Αυτοκινητόδρομου ΠΑΘΕ στον Πλαταμώνα», σε έκταση συνολικού εμβαδού 13.090,30 τ.μ. στην περιοχή της Δημοτικής Κοινότητας Πλαταμώνος της Δημοτικής Ενότητας Ανατολικού Ολύμπου του Δήμου Δίου Ολύμπου του Νομού Πιερίας της Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας.
ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ
Π. Δ. υπ’αριθμ. 115/2012 (Φ.Ε.Κ. 200Α/17-10-2012) Καθορισμός ειδικοτήτων και βαθμίδων για τις επαγγελματικές δραστηριότητες: (α) της εκτέλεσης, συντήρησης, επισκευής και επιτήρησης της λειτουργίας μηχανολογικών εγκαταστάσεων σε βιομηχανίες και άλλες μονάδες, (β) του χειρισμού και της επιτήρησης ατμολεβήτων και (γ) της εκτέλεσης τεχνικού έργου και της παροχής τεχνικής υπηρεσίας για εργασίες ηλεκτροσυγκόλλησης και οξυγονοκόλλησης, καθορισμός 44
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
επαγγελματικών προσόντων και προϋποθέσεων για την άσκηση των δραστηριοτήτων αυτών από φυσικά πρόσωπα και άλλες ρυθμίσεις. Π. Δ. υπ’αριθμ. 114/2012 (Φ.Ε.Κ. 199Α/17-10-2012) Καθορισμός ειδικοτήτων και βαθμίδων επαγγελματικών προσόντων για την επαγγελματική δραστηριότητα της κατασκευής, συντήρησης, επισκευής και επιτήρησης της λειτουργίας των εγκαταστάσεων καύσης υγρών και αερίων καυσίμων για την παραγωγή ζεστού νερού, καθορισμός επαγγελματικών προσόντων και προϋποθέσεων για την άσκηση της δραστηριότητας αυτής από φυσικά πρόσωπα και άλλες ρυθμίσεις. Π. Δ. υπ’αριθμ. 113/2012 (Φ.Ε.Κ. 198Α/17-10-2012) Καθορισμός ειδικοτήτων για την επαγγελματική δραστηριότητα του χειρισμού μηχανημάτων τεχνικών έργων, καθορισμός κριτηρίων για την κατάταξη των μηχανημάτων σε ειδικότητες και ομάδες, καθορισμός επαγγελματικών προσόντων και προϋποθέσεων για την άσκηση της επαγγελματικής αυτής δραστηριότητας από φυσικά πρόσωπα και άλλες ρυθμίσεις.
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
45
E ΝΗΜΕΡΩΣΗ Π. Δ. υπ’αριθμ. 112/2012 (Φ.Ε.Κ. 197Α/17-10-2012) Καθορισμός ειδικοτήτων και βαθμίδων επαγγελματικών προσόντων για την επαγγελματική δραστηριότητα της κατασκευής, συντήρησης και επισκευής υδραυλικών εγκαταστάσεων και προϋποθέσεις για την άσκηση της δραστηριότητας αυτής από φυσικά πρόσωπα.
ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΑ
Κ.Υ.Α. υπ΄αριθμ. οικ. 41020/819 (Φ.Ε.Κ. 2776Β/15-10-2012) Καθορισμός των τεχνικών προδιαγραφών για τα εσωτερικά δίκτυα ηλεκτρονικών επικοινωνιών και τροποποίηση του άρθρου 30 (εσωτερικές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις) του Κτιριοδομικού Κανονισμού.
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
Υ.Α. υπ’αριθμ. οικ. 48963 (Φ.Ε.Κ. 2703Β/05-10-2012) Προδιαγραφές περιεχομένου Αποφάσεων Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων (Α.Ε.Π.Ο.) για έργα και δραστηριότητες κατηγορίας Α΄ της υπ’ αριθμ. 1958/13-1-2012 απόφασης του Υπουργού Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής (Β΄ 21), όπως ισχύει, σύμφωνα με το άρθρο 2 παρ. 7 του Ν. 4014/2011 (Α΄ 209)».
Υ.Α. υπ’αριθμ. 41651/1185 (Φ.Ε.Κ. 2692Β/04-10-2012) Καθορισμός τεχνικών θεμάτων σχετικών με τη χρήση συχνοτήτων για αναλογικές εκπομπές προγραμμάτων προς αποφυγή παρεμβολών σε προγράμματα ψηφιακής επίγειας τηλεόρασης.
ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ – ΚΑΤΑΡΤΙΣΗ
Αποφ. Συγκλήτου Ε.Μ.Π. υπ’αριθμ. 13/2012 (Φ.Ε.Κ. 2791Β/15/10/2012) Διαδικασίες επιλογής και εξέλιξης σε θέσεις καθηγητών όλων των βαθμίδων έως τη δημοσίευση του Οργανισμού του Ε.Μ. Πολυτεχνείου. Υ.Α. υπ’αριθμ. Φ.361.22/116672/Δ1 (Φ.Ε.Κ. 2788Β/15-102012) Ορισμός κριτηρίων αξιολόγησης διευθυντών και εκπαιδευτικών στα Πρότυπα Πειραματικά Σχολεία. Υ.Α. υπ’αριθμ. Φ.354.11/115753/δ1 (Φ.Ε.Κ. 2738Β/10-102012) Ορισμός των περιφερειών, της έδρας και των σχολείων δικαιοδοσίας των Σχολικών Συμβούλων δημοτικής εκπαίδευσης και προσχολικής αγωγής της Περιφερειακής Διεύθυνσης Α΄/ θμιας και Β΄/θμιας Εκπαίδευσης Θεσσαλίας.
ΦΟΡΟΛΟΓΙΚΑ
Π. Δ. υπ’αριθμ. 60/2012 (Φ.Ε.Κ. 111Α/03-05-2012) Προσαρμογή της ελληνικής νομοθεσίας στην Οδηγία 2009/71/ Ευρατόμ του Συμβουλίου της 25ης Ιουνίου 2009 περί θεσπίσεως εθνικού πλαισίου για την πυρηνική ασφάλεια πυρηνικών εγκαταστάσεων (L 172/2.7.2009)
Υ.Α. υπ’αριθμ. Δ12Α1138248ΕΞ2012 (Φ.Ε.Κ. 2810Β/17-10-2012) Παράταση της προθεσμίας υποβολής των προσωρινών δηλώσεων απόδοσης του φόρου που παρακρατείται για εισοδήματα από εμπορικές επιχειρήσεις με βάση τις διατάξεις της περίπτωσης στ΄ της παραγράφου 1 του άρθρου 55 του ΚΦΕ καθώς και για εισοδήματα από ελευθέρια επαγγέλματα με βάση τις διατάξεις του άρθρου 58 του ΚΦΕ από τον ΕΟΠΥΥ.
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ
ΔΗΜΟΣΙΟ
ΥΓΙΕΙΝΗ – ΑΣΦΑΛΕΙΑ
Υ.Α. υπ’αριθμ. 2.2009/οικ.64736 (Φ.Ε.Κ. 2455Β/06-09-2012) Εκχώρηση αρμοδιοτήτων διαχείρισης για πράξεις του Επιχειρησιακού Προγράμματος «ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ» στον “ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗΣ ΕΡΓΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ”».
ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ
Νόμος υπ’αριθμ. 4083 (Φ.Ε.Κ. 189Α/05-10-2012) Επείγουσες ρυθμίσεις επενδυτικών σχεδίων ν. 3908/2011 και π.δ. 33/2011.
ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ
Αποφ. Ε.Ε.Τ.Τ. υπ’αριθμ. 665/5 (Φ.Ε.Κ. 2731Β/10-10-2012) Εμπορική διάθεση υπηρεσιών VDSL λιανικής, συνδυαστικών οικονομικών προγραμμάτων με υπηρεσίες VDSL, και παροχή χονδρικής υπηρεσίας με την ονομασία Virtual Partial Unbundled Loop (VPU) ή Εικονικά Μερικά Αποδεσμοποίητος Βρόχος (EMA) από την εταιρεία «Οργανισμός Τηλεπικοινωνιών Ελλάδος (ΟΤΕ Α.Ε.)» Κ.Υ.Α. υπ’αριθμ. 42800 (Φ.Ε.Κ. 2704Β/05-10-2012) Χάρτης Συχνοτήτων Επίγειας Ψηφιακής Ευρυεκπομπής Τηλεοπτικού Σήματος. 46
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
Υ.Α. υπ’αριθμ. 34018 (Φ.Ε.Κ. 2462Β/10-09-2012) Σύσταση κοινού Πειθαρχικού Συμβουλίου για το Υπουργείο Εσωτερικών και τις επτά (7) Αποκεντρωμένες Διοικήσεις και τους φορείς που υπάγονται σε αυτές. Υ.Α. υπ’αριθμ. 75301 (Φ.Ε.Κ. 2460Β/07-09-2012) Σύσταση Πειθαρχικού Συμβουλίου υπαλλήλων που υπάγονται στην αρμοδιότητα του Υπουργείου Δικαιοσύνης, Διαφάνειας και Ανθρώπινων Δικαιωμάτων Υ.Α. υπ’αριθμ. ΔΙΔΚ/Φ.37/οικ.20487 (Φ.Ε.Κ. 2444Β/06-09-2012) Σύσταση Πειθαρχικού Συμβουλίου του Υπουργείου Διοικητικής Μεταρρύθμισης και Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης.
ΠΟΛΙΤΗΣ
Π. Δ. υπ’αριθμ. 117/2012 (Φ.Ε.Κ. 202Α/19-10-2012) Σύσταση, συγχώνευση και μετονομασία Γενικών Γραμματειών του Υπουργείου Ανάπτυξης, Ανταγωνιστικότητας, Υποδομών, Μεταφορών και Δικτύων. Π. Δ. υπ’αριθμ. 98/2012 (Φ.Ε.Κ. 160Α/10-08-2012) Τροποποίηση π.δ. 85/2012 «Ίδρυση και μετονομασία Υπουργείων, μεταφορά και κατάργηση υπηρεσιών»
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
47
Ν ΕΑ
ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ
Γιάννης Σ. Τσακιράκις Νίκος Μ. Κιμουλάκης
«Επιθεώρηση και Έλεγχος Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων» ISBN: 9604910639 Έγχρωμη έκδοση στην οποία παρουσιάζονται διεξοδικά όλες οι διαδικασίες Επιθεώρησης και Ελέγχου των Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων Χαμηλής Τά-
48
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
σης, σύμφωνα με όσα προβλέπονται από το πρότυπο ΕΛΟΤ HD384 και την σχετική με τις Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις νομοθεσία. Στο βιβλίο γίνεται αναλυτική παρουσίαση των μεθόδων δοκιμής και ελέγχου των Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων και παρουσιάζονται μέθοδοι και πρακτικές τεχνικές για τον ολοκληρωμένο και οργανωμένο έλεγχο μιας Ηλεκτρικής Εγκατάστασης. Στα έγχρωμα σχήματα του βιβλίου, παρουσιάζονται με λεπτομέρεια οι διατάξεις που απαιτούνται για κάθε είδους από τις προβλεπόμενες για τον έλεγχο μετρήσεις, καθώς και τα σημεία της εγκατάστασης στα οποία οι μετρήσεις πρέπει να διεξαχθούν. Ιδιαίτερη έμφαση έχει δοθεί στην συμπλήρωση των νέων εντύπων τεκμηρίωσης:
«Υπεύθυνη Δήλωση Ηλεκτρολόγου Εγκαταστάτη», «Έκθεση Παράδοσης Ηλεκτρικής Εγκατάστασης», «Πρωτόκολλο Ελέγχου κατά ΕΛΟΤ HD384» και «Πρωτόκολλο Ελέγχου κατά ΚΕΗΕ», που απαιτούνται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας του ελέγχου.
OLYMPIA ELECTRONICS A.E.
H OLYMPIA ELECTRONICS A.E. στα Social Media
H OLYMPIA ELECTRONICS A.E. ενημερώνει στο εξής όλους τους πελάτες της μέσω του «νέου όπλου» του Μάρκετινγκ, των Social Media. Στόχος της εταιρείας μας είναι να πληροφορούνται όλοι οι ενδιαφερόμενοι τις εξελίξεις που συμβαίνουν στον κλάδο μας και να γνωρίζουν, με χαμηλό μεν κόστος αλλά υψηλή απόδοση, τα νέα μας προϊόντα. H OLYMPIA ELECTRONICS A.E. έχοντας πρωταρχικό σκοπό την
πλήρη ενημέρωση και κάλυψη των πελατών και εν συνεχεία την αύξηση του πελατολογίου της, αναβάθμισε τη διαδικτυακή της παρουσία με την συμμετοχή της στις γνωστές πλατφόρμες κοινωνικής δικτύωσης (social media): Facebook, LinkedIn, Twitter, και YouTube. Μπορείτε να μας επισκέπτεστε καθημερινά στις ακόλουθες σελίδες: facebook: http://www.facebook.com/ OlympiaElectronics LinkedIn: http://www.linkedin.com/ company/1967613?trk=tyah Twitter: http://twitter.com/ olympiaelectron Youtube: http://www.youtube.com/user/ OlympiaElectronics Παράλληλα με την άμεση πληροφόρηση που θα έχουν οι επισκέπτες μας μπαίνοντας στις νέες εταιρικές σελίδες των social media, θα έχουν την δυνατότητα να συμμετέχουν σε συ-
νεχείς κληρώσεις κερδίζοντας μεγάλα δώρα της OLYMPIA ELECTRONICS A.E. κάθε μήνα. Η OLYMPIA ELECTRONICS A.E. δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη καινοτόμων ηλεκτρονικών συστημάτων ασφαλείας χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής. Το ανθρώπινο δυναμικό της εταιρείας ανέρχεται στους 132 εργαζόμενους, με 10% στο Τμήμα Έρευνας & Ανάπτυξης και αποτελεί τη μεγαλύτερη αμιγώς ελληνική παραγωγική μονάδα ηλεκτρονικών συστημάτων ασφαλείας. Τα προϊόντα μας εξάγονται επιτυχώς σε 72 χώρες του εξωτερικού. Στηριζόμαστε στην φιλοσοφία μας «Πιστεύουμε στην Ελλάδα – Παράγουμε στην Ελλάδα» και σας προσκαλούμε να πλοηγηθείτε μαζί μας για να ενημερωθείτε για τις δραστηριότητές μας.
SMA Solar Technology AG
Ο Günther Cramer της SMA τιμάται με το Γερμανικό Βραβείο Περιβάλλοντος για το 2012 Αθήνα, 4 Οκτωβρίου 2012 – Το φετινό Γερμανικό Βραβείο Περιβάλλοντος, που αποτελεί τη σημαντικότερη διάκριση Περιβάλ-
λοντος στην Ευρώπη, θα απονεμηθεί στον Günther Cramer, Συνιδρυτή και Πρόεδρο του Supervisory Board της SMA Solar Technology για τη συμβολή του στις ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα των φωτοβολταϊκών και την προσωπική του δέσμευση για πάνω από 30 χρόνια, στη μετάβαση στον πλήρως αποκεντρωμένο ενεργειακό εφοδιασμό μέσω ΑΠΕ. Το βραβείο, θα απονείμει ο Joachim Gauck, Πρόεδρος της Ομοσπονδιακής Δημοκρατίας της Γερμανίας, σε ειδική εκδήλωση που θα πραγματοποιηθεί στις 28 Οκτωβρίου στη Λειψία. Ο Fritz Brickwedde, Γενικός Γραμματέας του Γερμανικού Ομοσπονδιακού Ιδρύματος Περιβάλλοντος (Deutsche Bundesstiftung Umwelt) ανακοινώνοντας την απονομή του βραβείου είπε: «Oι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς που σχεδιάστηκαν από τον κύριο Cramer και την ομάδα του απλοποίησαν την εγκατάσταση, βοήθησαν στη σημαντική μείωση του κόστους, εξασφάλισαν μέγιστη απόδοση και συνέβαλλαν στην αξιόπιστη λειτουργία των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων παραγωγής ρεύματος. Πάνω απ’ όλα όμως, αποτελούν σήμερα το έξυπνο κέντρο μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, με το οποίο το συνεχές ηλιακό ρεύμα μπορεί να ενσωματωθεί με ιδανικό τρόπο στο δίκτυο. Ο Günther Cramer δεν διέκρινε ποτέ τα λόγια από τις πράξεις: είτε πρόκειται για καθημερινές επιχειρηματικές αποφάσεις είτε για παγκόσμια οικολογικά ζητήματα του μέλλοντος, επιτυγχάνει με
την έντονη ενασχόλησή του και τον ενθουσιασμό του, να ηγείται της ανάπτυξης στον κλάδο των φωτοβολταϊκών. Μαζί με τους συνιδρυτές της εταιρείας, Peter Drews και Reiner Wettlaufer, ο Günther Cramer κατόρθωσε, διαρκώς προσηλωμένος στην έρευνα, την ανάπτυξη και την καινοτομία, να εξελίξει την SMA σε κορυφαία παγκοσμίως εταιρεία στον τομέα της τεχνολογίας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και πρωτοπόρο στην αγορά κατασκευής φωτοβολταϊκών μετατροπέων, με περισσότερους από 5.500 εργαζόμενους». Με την εξέλιξη της τεχνολογίας στοιχειοσειρών, η οποία πρωτοεμφανίσθηκε το 1996 με τους μετατροπείς Sunny Boy, η SMA είχε ουσιαστική τεχνολογική συμβολή στην εντυπωσιακή ανάπτυξη του φωτοβολταϊκού τομέα. Οι τεχνικοί απέκτησαν έτσι για πρώτη φορά τη δυνατότητα να σχεδιάζουν οι ίδιοι τις εγκαταστάσεις τους, οδηγώντας σε εντυπωσιακή ανάπτυξη του κλάδου των φωτοβολταϊκών. Επίσης, με τα καινοτόμα συστήματα υψηλής απόδοσης που διαρκώς παρουσιάζει, η SMA προσφέρει ολοκληρωμένες λύσεις τόσο για μικρές οικιακές φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, όσο και για φωτοβολταϊκές μονάδες πολλών μεγαβάτ, αυξάνοντας το βαθμό απόδοσης των μετατροπέων στο 99%. «Σε ολόκληρο τον κόσμο εντείνεται το ενδιαφέρον για την αξιοποίηση της φωτοβολταϊκής ενέργειας. Ακολουθώντας διαρκώς το όραμά του για αποκεντρωμένο ενεργειακό εφοδιασμό, και με έντονη οικολογική και κοινωνική δραστηριότητα, ο Günther Cramer επικεντρώθηκε στη διάδοση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε αναπτυσσόμενες χώρες, όπου περισσότεροι από 1,3 δισεκατομμύρια άνθρωποι σε απομακρυ-
σμένες περιοχές, μη συνδεδεμένες με το δίκτυο, εξακολουθούν να μην έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα», σημείωσε ο Fritz Brickwedde. Η SMA ανέπτυξε τους αυτόνομους μετατροπείς Sunny Island, οι οποίοι παρέχουν τη δυνατότητα ευέλικτης χρήσης και επέκτασης για την αυτόνομη τροφοδοσία ρεύματος αγροτικών περιοχών, μη διασυνδεδεμένων στο δίκτυο, μέσω σύνδεσης με φωτοβολταϊκές, αιολικές ή υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις, ανάλογα με το είδος της, κατά τόπους, διαθέσιμης ενέργειας. Σε πολλές αναπτυσσόμενες χώρες έχουν ήδη δημιουργηθεί χιλιάδες αυτόνομα, αποκεντρωμένα δίκτυα, με βάση το σύστημα αυτό. Παράλληλα, στο πλαίσιο προγραμμάτων ανθρωπιστικής βοήθειας, όπως στην Ουγκάντα ή τη Μαδαγασκάρη, η SMA έχει εγκαταστήσει φωτοβολταϊκά συστήματα σε κέντρα υγείας και σχολεία βελτιώνοντας την ποιότητα ζωής των κατοίκων, ενώ το 2011 οι Cramer, Drews και Wettlaufer, δημιούργησαν μη κερδοσκοπικά ιδρύματα, με στόχο την προώθηση επιχειρηματικών μοντέλων για τη διάδοση των αποκεντρωμένων συστημάτων αυτόνομων δικτύων μέσω φωτοβολταϊκών. Επιπλέον, ως πρόεδρος του Γερμανικού Συνδέσμου Εταιρειών Ηλιακής Ενέργειας (Bundesverband Solarwirtschaft), ο Günther Cramer εμπνεύσθηκε και υλοποίησε την κατάρτιση ενός Οδηγού, που παρουσιάζει μια σαφή προοπτική για την ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής ενέργειας στη Γερμανία και μπορεί να αποτελέσει σημείο αναφοράς του κλάδου, καθώς και τη βάση για έναν εποικοδομητικό διάλογο με τους πολιτικούς. «Η προσανατολισμένη στους εργαζόμενους φιλοσοφία της SMA ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
49
Ν ΕΑ
ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ
και του Günther Cramer αποτελεί πρότυπο για άλλες επιχειρήσεις καθώς επιτυγχάνει τη συμμετοχή των εργαζομένων της εταιρείας σε σημαντικές διαδικασίες ενημέρωσης και λήψης αποφάσεων. Επιπλέον, ο Günther Cramer φροντίζει ώστε οι κτιριακές εγκαταστάσεις της SMA να διαθέτουν αειφόρα ενεργειακά συστήματα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν το νέο ενεργειακά αυτόνομο κτίριο του SMA Solar Academy, το οποίο λειτουργεί αποκλειστικά με ανανεώσιμες μορφές ενέργειας και ανεξάρτητα από το ηλεκτρικό δίκτυο, χάρη σε αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Επιπλέον το εργοστάσιο παραγωγής φωτοβολταϊκών μετατροπέων της SMA, το οποίο αποτελεί και το μεγαλύτερο στον κόσμο, λειτουργεί με μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα», τόνισε ο Fritz Brickwedde, κλείνοντας την αναφορά του στο συνιδρυτή της SMA.
VIOKAR
Νέος κατάλογος ηλεκτρ/κού υλικού 2013-2014
Η παρούσα έκδοση αποτελεί τον προπομπό για τη συμπλήρωση 50 χρόνων παρουσίας της εταιρίας μας στο χώρο του ηλεκτρολογικού υλικού. Στο νέο μας κατάλογο παρουσιάζονται αναλυτικά οι πέντε προϊοντικές μας οικογένειες για τη διανομή, την προστασία, τη στήριξη και τη σύνδεση των καλωδίων, δίνοντας έμφαση στις εφαρμογές για τις οποίες προτείνονται, ενώ υπάρχει συμβολική απεικόνιση των βασικών τεχνικών χαρακτηριστικών των προϊόντων για εύκολη και γρήγορη αναγνώρισή. Παράλληλα, με το τεχνικό παράρτημα σας παρέχουμε έγκυρη 50
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
τεχνική πληροφόρηση πάνω στις ιδιότητες των προϊόντων μας, καθώς και στις ισχύουσες νομοθετικές διατάξεις. Στόχος του νέου αυτού καταλόγου είναι να καταστεί ένα χρήσιμο εργαλείο για κάθε μελετητή, μηχανικό και ηλεκτρολόγο εγκαταστάτη για το σχεδιασμό και την επιλογή του καταλληλότερου υλικού για την ολοκληρωμένη διαχείριση των καλωδίων σε μια ηλεκτρομηχανική εγκατάσταση. Περιηγηθήτε λοιπόν στις σελίδες του νέου μας καταλόγου, online, στον ιστότοπό μας www.viokar.gr/el/ downloads, και βρείτε ιδέες και λύσεις για το δικό σας ηλεκτρομηχανικό έργο. Αν επιθυμείτε να παραλάβετε το νέο μας κατάλογο στην έντυπη μορφή του επικοινωνήστε μαζί μας στην ηλεκτρονική διεύθυνση info@viokar.gr. Το έντυπο ενημερωτικό υλικό της Viokar στον ντοσιέ αρχειοθέτησης
ΒΙΕΝΤΕΡ Α.Ε.
Αναλαμβάνει την κατασκευή Φ/Β συστήματος ισχύος 999,84kWp στις βιομηχανικές στέγες της εταιρείας ΒΕΜΕΚΕΠ Α.Β.Ε.Ε. στη Β’ ΒΙ.ΠΕ. ΒΟΛΟΥ
Υπογράφτηκε συμφωνία ανάμεσα στη ΒΙΕΝΤΕΡ A.E. και τη γνωστή εταιρεία Μεταλλικών & Μηχανουργικών κατασκευ-
ών BEMEKEΠ A.B.E.E. για τη κατασκευή στις στέγες των βιομηχανικών εγκαταστάσεων της δεύτερης στη Β’ ΒΙ.ΠΕ. Βόλου, φωτοβολταϊκού συστήματος ισχύος 999,84kWp. Το υπόψη έργο θα εγκατασταθεί στις στέγες του δεύτερου και πλέον σύγχρονου εργοστασίου της ΒΕΜΕΚΕΠ Α.Β.Ε.Ε. στη Β’ ΒΙ.ΠΕ. Βόλου, συνολικής επιφάνειας 18.230m2 και αναμένεται να εγχέει στο δίκτυο ηλεκτρική ενέργεια που υπερβαίνει κατά πολύ τις ενεργειακές ανάγκες της γνωστής βιομηχανίας ενώ θα εξοικονομεί ετήσια 620 τόνους διοξειδίου του άνθρακα. Θα εγκατασταθούν πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πλαίσια ισχύος 240Wp, τα οποία πέραν από τα πολύ καλά ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά παρουσιάζουν και μεγάλη αντοχή σε μηχανικές καταπονήσεις (χιόνι – άνεμος – χαλάζι), τη χημική προσβολή από θαλασσινό νερό ή αμμωνία ενώ παράλληλα συνοδεύονται από τις υψηλότερες εγγυήσεις κατασκευής και παραγωγής της αγοράς και υποστηρίζονται δανειοδοτικά από τα μεγαλύτερα Ευρωπαϊκά χρηματοπιστωτικά ιδρύματα. Τη μετατροπή του DC σε AC θα αναλάβουν 34 (τριάντα τέσσερα) inverter τελευταίας τεχνολογίας, ισχύος 27,6kW και 20kW, τύπου string τα οποία διαθέτουν δύο εισόδους με MPPT ταχείας απόκρισης το κάθε ένα. Συνολικά διατίθενται 68 είσοδοι με MPPT για όλο το έργο,
επιτυγχάνοντας έτσι την καλύτερη δυνατή παραγωγή ενέργειας ακόμα και σε καθεστώς μερικής σκίασης. Η σύνδεση του έργου με το Δίκτυο, θα πραγματοποιηθεί μέσω υποσταθμού Μέσης Τάσης, στο οποίο θα ενσωματωθούν οι πίνακες Χα-μηλής Τάσης, διακοπτικό υλι-κό (πεδία ΜΤ) υψηλής ποιο-τητας αλλά και ο μετασχηματι-στής εξόδου 0,4/20KV ισχύος 1.000KVA. Τα υλικά B.O.S. που θα εγκατασταθούν, μελετήθηκαν ώστε να εξασφαλίσουν, τη μέγιστη δυνατή ενεργειακή απόδοση, μέσω της άριστη ποιότητας τους
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
51
Ν ΕΑ
ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ
αλλά και της απόλυτης συμβατότητάς τους με τα λοιπά μέρη του συστήματος. Μεγάλο πλεονέκτημα του εν λόγω φωτοβολταϊκού συστήματος θα είναι το εξελιγμένο συγκρότημα ελέγχου της παραγωγής του το οποίο θα επιτρέπει και την εξ’ αποστάσεως σε πραγματικό χρόνο λεπτομερή παρακολούθηση των στοιχειοσειρών ηλεκτροπαραγωγής, μέσω οποιουδήποτε υπολογιστή που διαθέτει σύνδεση με το διαδίκτυο. Το φωτοβολταϊκό έργο θα μελετηθεί και θα κατασκευαστεί από την εταιρεία ΒΙΕΝΤΕΡ Α.Ε.. Η εταιρεία ΒΙΕΝΤΕΡ Α.Ε., με την τριαντάχρονη εμπειρία των στελεχών της σε ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΤΕΧΝΙΚΑ ΕΡΓΑ είναι Ο ΙΔΑΝΙΚΟΣ ΣΥΝΕΡΓΑΤΗΣ ΣΑΣ. Πληροφορίες στα τηλέφωνα: 210 661 9590 www.bienter.gr
MTU Onsite Energy
H MTU Onsite Energy είναι ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές παγκοσμίως συστημάτων παραγωγής ενέργειας με καύση diesel καθώς και ολοκληρωμένων συστημάτων συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας με καύση φυσικού αερίου και βιοαερίου (natural gas, biogas), χρησιμοποιώντας τους τελευταίας τεχνολογίας κινητήρες της MTU, με ειδικό σχεδιασμό και προδια52
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
γραφές, προσαρμοσμένους κατάλληλα στην κάθε περίπτωση. Η επιτυχία και οι πολλαπλές εφαρμογές των συστημάτων συμπαραγωγής βασίζονται κυρίως στην αξιοπιστία των κινητήρων της MTU, οι οποίοι εξελίσσονται συνεχώς εδώ και 100 χρόνια αλλά και στην πολυετή τεχνογνωσία του οίκου MTU Onsite Energy, με πείρα μεγαλύτερη των 35 ετών, στο σχεδιασμό, κατασκευή και υποστήριξη των συστημάτων παραγωγής ενέργειας με χρήση αερίου. Τα Ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη και οι μονάδες συμπαραγωγής έχουν ως βάση κινητήρες που χρησιμοποιούν βιοαέριο // αέριο από υγρά λύματα (sewage gas), χωματερές (landfill gas), βιοαέριο από ζωικά και φυτικά απόβλητα, φυσικό αέριο και παράγουν ηλεκτρισμό και θερμότητα οικολογικά, αξιόπιστα και εξαιρετικά αποδοτικά. Το εύρος ισχύος των μονάδων της MTU Onsite Energy με χρήση βιοαερίου κυμαίνεται από 192 kWel έως 2 ΜWel και διατίθεται σε μονάδες ανοιχτού ή κλειστού τύπου (containerized units), με μερική ή ολική ανάκτηση της θερμότητας αλλά και με την επιλογή τριπαραγωγής (ηλεκτρισμός, θερμότητα, ψύξη). Σε κάθε περίπτωση πάντως ο εξοπλισμός τους μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις ανάγκες του κάθε έργου.
Τι προσφέρουν οι μονάδες της MTU Onsite Energy: • Περιβάλλον: Σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα παραγωγής ισχύος, οι μονάδες συμπαραγωγής της MTU μειώνουν σημαντικά τα επίπεδα εκπομπών καυσαερίων, π.χ έως και 50% σε CO2
• Τεχνολογία: Οι μονάδες της MTU Onsite Energy συγκρινόμενες με τον ανταγωνισμό προσφέρουν τους υψηλότερους βαθμούς ηλεκτρικής, θερμικής και συνολικής απόδοσης. Διαθέτουν εξελιγμένο σύστημα καύσεως για χρήση καυσίμων με διαφορετική περιεκτικότητα Μεθανίου, συνεχή έλεγχο του μίγματος οξυγόνου καυσίμου και ηλεκτρονικό πίνακα ελέγχου όλων των βασικών λειτουργιών του ζεύγους αλλά και των βοηθητικών μηχανημάτων της μονάδας που εξασφαλίζει την ομαλή λειτουργία και την αποφυγή τυχόν σοβαρής βλάβης. Απομακρυσμένος έλεγχος (remote control) των μονάδων είναι επίσης διαθέσιμος ενώ τα στοιχεία μπορούν να αποστέλλονται κατευθείαν στο εργοστάσιο για συνεχή εκτίμηση της κατάστασης λειτουργίας και ενημέρωση προληπτικού ελέγχου και συντήρησης . • Οικονομία: Χαμηλή κατα-
νάλωση λιπαντικών και καυσίμου. Η μακρά ζωή των κύριων εξαρτημάτων και μερών του ζεύγους σε συνδυασμό με τους μεγάλους χρόνους μέχρι την γενική επισκευή, καθιστούν τις μονάδες της MTU Onsite Energy ιδιαίτερα ελκυστικές για τους επενδυτές, προσφέροντας τους συντομότερους δυνατούς χρόνους απόσβεσης της επένδυσης. Στην Ελλάδα οι μονάδες συμπαραγωγής της MTU Onsite Energy διατίθενται αποκλειστικά από την Εταιρεία “ΑΡΙΕΞΠΟ Α.Ε.” επίσημο αντιπρόσωπο του οίκου εδώ και δεκαετίες. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ΑΡΙΕΞΠΟ διαθέτει σύγχρονες εγκαταστάσεις και εξοπλισμό καθώς και άρτια εκπαιδευμένο προσωπικό, ικανά να καλύψουν επαρκώς την τεχνική υποστήριξη των μονάδων και να εξασφαλίσουν τη συνεχή και ομαλή λειτουργία τους και κατ’ επέκταση την μέγιστη διαθεσιμότητά τους.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥ – ΡΗΤΙΝΗΣ
Οι μετασχηματιστές της MASTERGROUP – ELETTROMECCANICA MAGLIANO: • Αποτελούν την καλύτερη εναλλακτική και αξιόπιστη λύση καλύπτοντας όλο το φάσμα των βιομηχανικών και ενεργειακών εφαρμογών. • Υψηλή ποιότητα κατασκεύης - μεγάλη δίαρκεια ζωής. • Κατασκευασμένοι σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς – πρότυπα CEI 14-4, IEC EN 60076 (ελαίου) και CEI 14-8, IEC EN 60076 (ρητίνης). • Το εργοστήριο παραγωγής της MASTERGROUP – ELETTROMECCANICA MAGLIANO είναι πιστοποιημένο κατά ISO 9001:2008 και ISO 14001:2004, αποδεικνύοντας την ποιότητα και την αξιοπιστία της διαδικασίας παραγωγής των μετασχηματιστών. • Δυνατότητα διαμόρφωσης κατά παραγγελία, με την προσθήκη εξαρτημάτων για την κάλυψη εξειδικευμένων αναγκών. • Γραπτή εγγυήση καλής λειτουργίας. • Πλήρης τεχνική υποστήριξη.
Η Technimat με 30ετή και πλέον εμπειρία στο χώρο της βιομηχανίας είναι ο αποκλειστικός αντιπρόσωπος και επίσημος διανομέας της MASTERGROUP – ELETTROMECCANICA MAGLIANO. O σεβασμός και η συνέπεια προς τους πελάτες και τους συνεργάτες είναι οι βασικές αρχές της φιλοσοφίας της Technimat. Certificato Nr. 9101.EL32 NORMA UNI EN ISO:9001:2008
Certificato Nr.9911.EL33 NORMA ISO 14001:2004
TECHNIMAT - Α.ΒΕΝΙΖΕΛΟΣ & ΣΙΑ Ο.Ε.
Υψηλάντου 49, Ν. Ψυχικό, Αθήνα • Τηλ: 210-6777579 • Κιν: 6974357154 • Φαξ: 210677506 email: a.venizelos@technimat.gr • website: www.technimat.gr
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
53
Ν ΕΑ
ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ
Παράδειγμα εφαρμογής μονάδων συμπαραγωγής MTU Onsite Energy στην πόλη Löningen / Γερμανία. Η πόλη Löningen είναι μια μικρή πόλη της Κάτω Σαξονίας της Γερμανίας, σε απόσταση 40 χλμ από τα Ολλανδικά σύνορα. Αποτελεί γνωστό τουριστικό θέρετρο για τους καλοκαιρινούς μήνες αλλά είναι και εξίσου γνωστή για την αγροτική της παραγωγή.
Τα αδέρφια Gross, τη χρησιμοποιούν για να παρέχουν θερμότητα σε ένα μεγάλο μέρος της μικρής πόλης. Χαρακτηριστικά ο δήμαρχος της πόλης αναφέρει «Το εργοστάσιο βιοαερίου είναι ένα πραγματικό πλεονέκτημα για την πόλη». Ειδικά δε όταν το νέο σχέδιο θέρμανσης της πόλης ολοκληρωθεί το μεγαλύτερο μέρος των δημόσιων κτηρίων θα θερμαίνεται από την μονάδα των αδερφών Gross.
να και ακριβότερη η εταιρεία αναπροσάρμοσε τα επιχειρησιακά της πλάνα. Συγκεκριμένα, το 2008 η εταιρεία άλλαξε τις μονάδες συμπαραγωγής με τρεις μονάδες της MTU Onsite Energy σειράς 400, 350kW έκαστη, ικανές να παράγουν την απαραίτητη ισχύ και θερμότητα.
60 τόνοι ανανεώσιμων ενεργειακών καλλιεργειών,
Είναι εκεί όπου τα αδέρφια Reinhard και Hermann Gross, καλλιεργούν καλαμπόκι και σιτηρά σε μία έκταση περίπου 1800 εκταρίων. Πωλούν το μεγαλύτερο μέρος της συγκομιδής αλλά χρησιμοποιούν και ένα μέρος της για την μονάδα βιοαερίου που λειτουργούν. Η μονάδα αυτή τροφοδοτείται καθημερινά με ανανεώσιμες ενεργειακές καλλιέργειες όπως καλαμπόκι και σιτηρά, υγρή και στερεή κοπριά, οι οποίες στη συνέχεια ζυμώνονται για να παράγουν βιοαέριο.
Άλλωστε οι μονάδες βιοαερίου δεν είναι πια τίποτα το ασυνήθιστο ειδικά σε αγροτικές περιοχές. Η μονάδα παραγωγής είναι εφοδιασμένη με την σειρά 4000 της MTU Onsite Energy. 54
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
4000. Τα οφέλη ήταν πολλαπλά καθώς είχαν να συντηρήσουν μόνο μια μονάδα, ενώ με την παραγωγή 1.166 ηλεκτρικών kW και περισσότερο από 1300 θερμικών kW η μία μονάδα υπερκάλυψε τις ανάγκες των τριών προηγούμενων μονάδων. Στη δοκιμαστική της περίοδο από τον Οκτώβριο του 2009 έως τον Οκτώβριο του 2010 η μηχανή συμπλήρωσε περισσότερες από 7500 ώρες λειτουργίας. «Αν κοιτάξουμε τις μέσες ώρες λειτουργίας, η μηχανή ήταν σε λειτουργία περίπου στο 90% του χρόνου» επισημαίνει ο διευθυντής της εταιρείας των αδερφών Gross και προσθέτει «Είναι σίγουρα πολύ καλύτερα από ότι αναμέναμε».
Νέος Σχεδιασμός Γενική διάταξη μονάδας βιοαερίου.
Ιστορικό Όλα ξεκίνησαν το 2001. Καθώς τα κέρδη από τα αγροτικά προϊόντα είχαν σταθερά καθοδική πορεία, οι αδερφοί Gross δοκίμασαν την τύχη τους στην παραγωγή ενέργειας με μια μονάδα συμπαραγωγής. Μέχρι το 2008 λειτουργούσαν τη μονάδα τους με 10 μηχανές, παραγωγής 80KW η κάθε μία. Αυτές ήταν αρκετές για να τροφοδοτήσουν τη φάρμα τους και την ίδια τη μονάδα με ηλεκτρισμό και θερμότητα. Η επιπλέον παραγωγή ισχύος δινόταν στο τοπικό δίκτυο ενώ η επιπλέον θερμότητα προσφερόταν σε ένα σχολικό συγκρότημα με τρία σχολεία, σε μία πισίνα και σε ένα συνεδριακό κέντρο. Καθώς όμως η λειτουργία και η συντήρηση των 10 μονάδων γινόταν ολοέ-
60 τόνοι υγρής κοπριάς και 10 τόνοι στερεής κοπριάς τροφοδοτούνται καθημερινά στους χωνευτήρες της εγκατάστασης.
Εξέλιξη Αλλά τα σχέδιά τους δεν σταμάτησαν εκεί. Το αμέσως επόμενο πλάνο ήταν να χρησιμοποιηθεί μία μεγαλύτερη μηχανή ως βάση για κάλυψη των βασικών φορτίων και επιπλέον μικρότερες μηχανές που θα καλύπτουν τις επιπλέον ανάγκες σε περιόδους αιχμής. Η θετική τους εμπειρία με την σειρά 400 της MTU Onsite Energy ήταν θεμελιώδης για αυτήν τους την απόφαση και σε συνεργασία με τον οίκο ο οποίος τους προσέφερε μια ειδική προσφορά για μια πιλοτική μονάδα, εγκατέστησαν την νέα μονάδα συμπαραγωγής με την 12 κύλινδρη μηχανή MTU Onsite Energy σειράς
Πολύ πριν την εφαρμογή μίας μηχανής μεγαλύτερης κλίμακας όπως είναι η σειρά MTU 4000, οι αδερφοί Gross, o διευθυντής της εταιρείας τους Κος Wilfried Forster και ο δήμαρχος Κος Thomas Stadtler, αποφάσισαν ότι οι μικρότερες μονάδες σειράς 400 θα πρέπει να μετεγκατασταθούν διαφορετικά σημεία της πόλης ως δορυφορικές μονάδες συμπαραγωγής. Ως μέρος του καινούριου σχεδιασμού θέρμανσης της πόλης, ήδη διάφορα έργα βρίσκονται σε εξέλιξη από τον Οκτώβριο του 2010 για την εγκατάσταση των μονάδων σειράς 400 κοντά σε δημόσια κτίρια με σκοπό την παροχή ηλεκτρισμού και θερμότητας κοντά στο σημείο της παραγωγής. Το απαραίτητο βιοαέριο παρέχεται από το εργοστάσιο μέσω ενός νέου δικτύου σωληνώσεων. Αυτό έχει ως
αποτέλεσμα ότι λιγότερη θερμότητα χάνεται κατά την μεταφορά. Από την χαμηλότερη κατανάλωση αερίου των κατοίκων του Loningen για θέρμανση υπολογίζεται ότι οι εκπομπές CO2 μειώνονται κατά 1,255 τόνους το χρόνο. Επιπλέον στο μέλλον εξετάζεται η εγκατάσταση ακόμα 3 μονάδων MTU Onsite Energy σειράς 400, για ακόμα μεγαλύτερη κάλυψη των αναγκών της πόλης. Συγκεκριμένα, θα τροφοδοτούνται τρία ακόμα σχολεία, ένα αθλητικό κέντρο, το νοσοκομείο, ένα κέντρο ευγηρίας, ένα κέντρο κήπου, δύο τράπεζες το δημαρχείο και οι ανοιχτές πισίνες.
ΜΤU Onsite Energy Καθώς θα έπρεπε να προβούν σε αποζημιώσεις σε περίπτωση αποτυχίας να παρέχουν θέρμανση, αλλά και
επειδή δεν ήθελαν να επιδιορθώνουν οι ίδιοι κάθε ζημιά που θα παρουσιαζόταν στις μηχανές, ένας παράγοντας ήταν ο πιο σημαντικός για τους χειριστές της μονάδας από την αρχή: «Χρειαζόμαστε ένα αξιόπιστο συνεργάτη που ασχολείται και δίνει λύσεις σε κάθε είδους προβλήματα. Αυτός ο συνεργάτης είναι για εμάς η MTU Onsite Energy” αναφέρει ο Κος Reinhard Gross. O στιβαρός σχεδιασμός και η συντηρητικές ρυθμίσεις της νέας μηχανής βιοαερίου επιτρέπουν την μακροχρόνια και χωρίς προβλήματα λειτουργία της μονάδας. Με άλλα λόγια ο χρόνος αδράνειας του ζεύγους είναι πολύ μικρός. Η γενική επισκευή της μηχανής δεν έχει προγραμματιστεί προτού η μηχανή συμπληρώσει τις 64.000 ώρες λειτουργίας. (δηλ περισσότερο από 7 χρόνια εάν η μηχανή λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα.)
καθώς η μονάδα σειράς 4000 εφοδιάστηκε με καταλύτη που μείωσε σημαντικά και τις εκπομπές φορμαλδεΰδης.
Οφέλη Αναμφίβολα και η εταιρεία GF-Bio-Energie Hasetal των Στοιχεία επικοινωνίας : αδερφών Gross και η πόλη Ariexpo Loningen επωφελούνται από E-mail: central@ariexpo.gr την μεταξύ τους συνεργασία. www.ariexpo.gr Σύμφωνα με τον Γερμανικό νόμο, οι παραγωγοί πληρώνονται για το ρεύμα που τροφοδοτούν στο δίκτυο, ενώ και η πόλη, το νοσοκομείο και άλλοι καταναλωτές ωφελούνται από την παροχή . θέρμανσης και της Η Ariexpo S.A ται από την ύε πε σω ρο μείωσης του κόστους Σ που αντιπ ΧΟΡΗΓΟ ΙΔΑ: για αυτήν. Επιπλέον ΣΗΣ στην ΗΜΕΡ ΚΗΣ ΑΠΟΔΟ Σ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΛΗ Η Μ ΧΑ περιβαντολλογικά Α ΚΤΗΡΙ οφέλη παρουσιάστηκαν Η μηχανή βιοαερίου τύπου 16V4000 παράγει 1.6 ΜW. ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
55
56
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
58
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η
58
ΔΕΛΤΙΟ ΠΣΔΜ-Η