|
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Μέρος 2ο |
|
|
|
Σ.Π.Α.Π.Ε.Κ.Ε.Ε.Κ. -
Ενεργειακό
|
|
Μανόλης Βουτυράκης
,
Πέμπτη, 07 Φεβρουάριος 2008
|
1) Οι βασικές εφαρμογές:
Υπάρχουν δύο κύριες εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας: Η πρώτη βασίζεται στη χρήση της θερμότητας της γης για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος και άλλες χρήσεις (θέρμανση κτηρίων, θερμοκηπίων, πισινών, χώρους εκτροφής ζώων, ιχθυοκαλλιεργειών, αποξήρανση γεωργικών προϊόντων, ξεπάγωνα δρόμων κ.λ.π). Αυτή η θερμότητα μπορεί να προέρχεται από γεωθερμικούς διαύλους που φθάνουν με φυσικό τρόπο ως την επιφάνεια της γης ή μ ε γεώτρηση στο φλοιό της γης σε περιοχές που η θερμότητα βρίσκεται αρκετά κοντά στην επιφάνεια. Αυτές οι πηγές είναι συνήθως από μερικές εκατοντάδες μέχρι 3000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης.
Η δεύτερη εφαρμογή της γεωθερμικής ενέργειας εκμεταλλεύεται τις θερμές μάζες του εδάφους ή υπογείων υδάτων για να κινήσουν θερμικές αντλίες για εφαρμογές θέρμανσης – ψύξης.
2) Παραγωγή ηλεκτρισμού:
Στα γεωθερμικά πεδία υψηλής ενθαλπίας (θερμοκρασία >150ο C) τα γεωθερμικά ρευστά χρησιμοπούνται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με πολύ ευνοϊκές συνθήκες. Ο ατμός και το νερό μετά τη χρήση στη στροβηλογενήτρια Ο θερμός ατμός φτάνει στην επιφάνεια, με δυνατό θόρυβο και με ταχύτητα 1000 χλμ/ ώρα . Αν ο ατμός είναι ξερός, καθαρίζεται από τα άλλα αέρια και διοχετεύεται στους ηλεκτροπαραγωγούς στροβίλους, που μετατρέπουν τη γεωθερμική ενέργεια σε μηχανική και μετά σε ηλεκτρική ενέργεια. Για τη μεταφορά των ρευστών από τις γεωτρήσεις στους στροβίλους, χρησιμοποιούνται θερμομονωτικοί σωλήνες, για να αποφεύγεται η απώλεια θερμοκρασίας.
Μία και μόνο γεώτρηση ξερού ατμού είναι ικανή να τροφοδοτήσει ένα στρόβιλο μετατροπής ενέργειας μέχρι 10 MW και να δώσει 80 εκατομμύρια κιλοβατώρες το χρόνο. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο βαθμός απόδοσης μπορεί να είναι χαμηλός (μέγιστος 12%), επειδή όμως το κόστος παραγωγής του ατμού είναι πάρα πολύ μικρό, το τελικό κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μικρότερο από εκείνο των συμβατικών θερμικών μονάδων.
Η ολική εγκατεστημένη ισχύς με εκμετάλλευση γεωθερμικής ενέργειας στον κόσμο για παραγωγή ηλεκτρισμού πλησιάζει σήμερα τα 8830 MW, ενώ το ποσό της Ευρώπης είναι περίπου το 10% της παγκόσμιας παραγωγής.
3) Χρήση θερμότητας μέσω Γεωθερμίας:
Οι θερμικές χρήσεις της γεωθερμικής ενέργειας στην Ε.Ε περιλαμβάνουν θέρμανση κτιρίων (~ 750 MWth), θερμά λουτρά (~400 ΜWth) και άλλες αγροτικές εφαρμογές (~ 100 MWth) με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης στο 5-6%. Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι εφαρμογές θερμότητας από γεωθερμία είναι περίπου (~10.000 MW th.
Στην Ελλάδα γεωθερμία κατάλληλη για θέρμανση και αγροτικές εφαρμογές απαντάται σε μικρά βάθη σε πολλές περιοχές στις πεδιάδες της Μακεδονίας και της Θράκης, αλλά και στη γειτονιά κάθε μιας από τις 56 θερμές πηγές της χώρας μας. Εκεί απαντώνται γεωθερμικά πεδία χαμηλής ενθαλπίας με θερμοκρασίες 25-100ο C. Τέτοια είναι: Θερμά Σαμοθράκης, Πολύχνιτος –¶ργενος Λέσβου, Νένητα Χίου, Αριστινό Αλεξανδρούπολης, Αιδηψός και Σουσάκι Κορινθίας (80-100ο C), Ηράκλεια Σερρών, Λαγκαδάς, Νέα Απολλώνια, Θέρμη Θεσσαλονίκης, Νέα Απολλωνία, Θέρμη Θεσσαλονίκης, Νέα Τρίγλια Χαλκιδικής (30-60ο C) και πολλά άλλα. Οι αντίστοιχες γεωθερμικές εφαρμογές έχουν συνολική θερμική ισχύ μόλις 70ΜW (th) και περιλαμβάνουν κυρίως θερμά και ιαματικά λουτρά (~45ο C), και θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών (~55%)
4) Γεωθερμικός κλιματικός:
To νέο πεδίο εφαρμογών της γεωθερμίας είναι η ψύξη – θέρμανση χώρων και την παροχή ζεστού νερού χρήσης, μέσω των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Η αξιοποίηση του ενεργειακού δυναμικού του εδάφους σε μικρό βάθος (λιγότερο από 100 – 150 μέτρα) γίνεται με γεωθερμικές αντλίες θερμότητας οι οποίες ουσιαστικά είναι συνδυασμός υδρόψυκτων αντλιών θερμότητας μες γήινο εναλλάκτη θερμότητας όπου σε σωλήνες κυκλοφορεί νερό σε κλειστό κύκλωμα. Ο γήινος εναλλάκτης θερμότητας είτε είναι τοποθετημένος οριζόντια σε βάθος 1,2 - 2 μέτρων είτε είναι κατακόρυφος σε γεωτρήσεις μέχρι (100-120 μ). Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι πιο πάνω αντλίες θερμότητας αφαιρούν θερμότητα από το έδαφος, την οποία προσθέτουν στο σύστημα θέρμανσης του κτιρίου.
Η διαδικασία αυτή αναστρέφεται το καλοκαίρι, έτσι ώστε η αντλία θερμότητας να παρέχει κλιματισμό (ψύξη) στο κτίριο. Οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητες συνδυάζονται με σύστημα θέρμανσης – κλιματισμού του κτιρίου χαμηλής θερμοκρασίας, δηλαδή είτε με ενδοδαπέδιο, είτε με αερόθερμα (fan coil), είτε με παροχή αέρα μέσω αεραγωγών, κ.λ.π. Παράλληλα δύναται να παρέχουν ζεστό νερό χρήσης ανά πάσα στιγμή (χειμώνα – καλοκαίρι, μέρα – νύχτα).Επειδή η θερμοκρασία του εδάφους σε μερικά μέτρα βάθος παραμένει σταθερή καθ όλη την διάρκεια του έτους (στην Κεντρική Ελλάδα 14-16ο C), ανεξάρτητα από εξωτερικές καιρικές συνθήκες, τα πιο πάνω γεωθερμικά σύστημα θέρμανσης – κλιματισμού καταναλώνουν 40-60% λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα κλιματιστικά τελευταίας τεχνολογίας, με αποτέλεσμα να παρέχουν αποδοτική θέρμανση, κλιματισμό και ζεστό νερό χρήσης στα κτίρια, με τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον.
Στην Ευρωπαϊκή Ένωση οι εφαρμογές γεωθερμικών αντλιών θερμότητας για ψύξη και θέρμανση, ανέρχονται σε 3.650 ΜW, που αντιστοιχεί στο 30% περίπου του παγκοσμίως εγκατεστημένου δυναμικού, ενώ ο ρυθμός ανάπτυξης αντίστοιχης αγοράς ανέρχεται σε 30 με 35 % ετησίως
Το κόστος εγκατάστασης γεωθερμικών αντλιών θερμότητας ανέρχεται σε 600-1100 ¤/ΚW(th) για μονάδες που χρησιμοποιούν νερό από υδρογεώτριση και σε 1000-1600¤(τιμές 2006) για μονάδες που χρησιμοποιούν γήινους εναλλάκτες θερμότητας
Σήμερα εκτιμάμε ότι περισσότερα από 120 κτίρια(κατοικίες, γραφεία, ξενοδοχεία κ.λ.π.) θερμαίνονται ή κλιματίζονται με γεωθερμικές με γεωθερμικές αντλίες θερμότητας στη χώρα μας. Ενδεικτικά αναφέρουμε τις εφαρμογές γεωθερμικών αντλιών θερμότητας για θέρμανση και ψύξη του κτιρίου Μηχανικών Μεταλλείων στο ΕΜΠ στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, στο Δημαρχείο Πυλαίας Θεσσαλονίκης, στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Δημοσίου Δικαίου στα Λεγραινά Αττικής, στα Νέα Γραφεία του ΚΑΠΕ στο Πικέρμι Αττικής, καθώς και σε πολλές ιδιωτικές μονοκατοικίες.
5) Γεωθερμία και περιβάλλον:
H γεωθερμία είναι εμφανώς μια ενέργεια λιγότερο ρυπαντική. Δεν καίει άνθρακα, δεν απελευθερώνει επομένως CO2 στην ατμόσφαιρα και δεν συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Εν τούτοις, γεωθερμικά αέρια υπάρχουν συχνά μέσα στο νερό ή στον ατμό (μεθάνιο, υδρόθειο) Το υδρόθειο (Η2S), όπως είναι γνωστό, είναι ένα πολύ δύσοσμο αέριο (μυρωδιά χαλασμένου αβγού), του οποίου η μυρωδιά γίνεται αισθητή παντού. Αυτά τα αέρια μπορούν να μολύνουν την ατμόσφαιρα αν δεν τύχουν σωστής επεξεργασίας. Το ίδιο και όταν το γεωθερμικό νερό αποβάλλεται στη φύση αφού έχει εναποθέσει την θερμότητα του τα άλατα και βαρέα μέταλλα που περιέχει μπορούν να μολύνουν τα ποτάμια. Ωστόσο οι δύο αυτοί κίνδυνοι, της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της μόλυνσης των νερών, δεν υφίσταται πρακτικά στην περίπτωση επανέχυνσης του νερού στο υπέδαφος.
ΜΑΝΟΛΗΣ ΒΟΥΤΥΡΑΚΗΣ
ΦΥΣΙΚΟΣ ΠΕΡΙΒ/ΓΟΣ
ΠΡΟΕΔΡΟΣ Σ.Π.Α.Π.Ε.Κ.Ε.Ε.Κ.
Πηγές: 1) Jacques Vernier (οι ανενώσιμες πηγές ενέργειας) 2) Περιοδικά Εcotec. 3) Διαδίκτυο: Google.gr
.
ecocrete.gr . |
|
ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΕΣ ΟΜΑΔΕΣ 
Cavo Sidero
