Ενέργεια που παράγεται από τα κύματα!

Εξαιρετικό ενδιαφέρον παρουσίασε η ημερίδα που διοργάνωσε το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών κι Εξοικονόμησης Ενέργειας, για την ενέργεια που παράγεται από τα κύματα. Η προσέλευση των ενδιαφερόμενων ξεπέρασε τις προσδοκίες, κι έφερε στην επιφάνεια, το πιο λογικό: χώρα με έντονο το υδάτινο στοιχείο, δεν μπορεί να αγνοεί μια ανανεώσιμη πηγή, σαν κι αυτή, έστω κι αν ακόμη, τεχνολογικά, οι εμπορικές χρήσεις, δεν είναι διαδεδομένες ή κατ άλλους, δεν έχουν ωριμάσει.

Το ΚΑΠΕ, ευρισκόμενο συνεχώς στην αιχμή των τεχνολογικών εξελίξεων, συμμετέχει στο έργο WAVEPLAM, και σε αυτήν την ημερίδα, που διοργάνωσε σε κεντρικό ξενοδοχείο, ίσως την μοναδική μέχρι σήμερα από φορέα, παρουσίασε όλες τις τελευταίες εξελίξεις, στον τομέα αυτόν της άγνωστης, προς το παρόν, ανανεώσιμης πηγής ενέργειας. Δικαιολογώντας, έτσι, απόλυτα, τον σκοπό της λειτουργίας του, που είναι η εντατική δραστηριοποίηση του για την προώθηση, την αξιοποίηση και την επιτυχή ενσωμάτωση στην ελληνική αγορά των ώριμων τεχνολογιών ΑΠΕ, αλλά και τη διερεύνηση των δυνατοτήτων πρωτοποριακών και πολλά υποσχόμενων τεχνολογιών, όπως η κυματική ενέργεια.

Το Ecotec, πιστό στην προσήλωσή του σε οτιδήποτε καινοτόμο, τεχνολογικά, μεταφέρει τις παρουσιάσεις έγκριτων ομιλητών και παραθέτει στοιχεία που αποδεικνύουν το πόσο ελκυστική μπορεί να γίνει στο μέλλον η κυματική ενέργεια.

Οι παρουσιάσεις

Την ημερίδα «άνοιξε» με χαιρετισμό του ο πρόεδρος του ΚΑΠΕ κ. Ι.Αγαπητίδης. «Το δυναμικό της ενέργειας από το θαλάσσιο κυματισμό (κυματική ενέργεια) μπορεί να έχει αξιοσημείωτη συνεισφορά στην παραγωγή ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), σε διεθνές επίπεδο» είπε ο πρόεδρος του ΚΑΠΕ. Όπως τόνισε στην ομιλία του ο ίδιος, ερευνες έχουν δείξει ότι η κυματική ενέργεια μπορεί να καλύψει το 10% της ζήτησης σε ηλεκτρική ενέργεια στην Ευρώπη, ως το 2030. Η κυματική ενέργεια παρουσιάζει όλα τα οφέλη των ΑΠΕ -μηδενικές εκπομπές προϊόντων καύσης (CO2), απεξάρτηση από εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα κ.λπ.- αλλά και ειδικότερα πλεονεκτήματα, με σημαντικότερο αυτό της μεγάλης πυκνότητας ενέργειας και της μικρής οπτικής όχλησης, ακόμα και αν οι συσκευές εγκαθίστανται σε απόσταση που είναι ορατές από την ακτή, καθώς το μεγαλύτερο μέρος τους είναι βυθισμένο στη θάλασσα.

Αυτή τη στιγμή 5 ευρωπαϊκές χώρες με προεξάρχουσα τη Γαλλία λειτουργούν μονάδες ισχύος 250 ΜW συνολικά ενώ 3 ακόμη χώρες έχουν ξεκινήσει να εγκαθιστούν νέες μικρές μονάδες. Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την μετατροπή της κυματικής ενέργειας σε ηλεκτρική είναι πολλών ειδών, και μέχρι στιγμής δεν έχει διαφανεί μια τεχνολογία η οποία να υπερισχύει των άλλων. Πέραν όμως των συσκευών που σχεδιάζονται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την τροφοδοσία του ηλεκτρικού δικτύου, υπάρχουν πολλές συσκευές, που χρησιμοποιούν ως ενδιάμεσο προϊόν το θαλασσινό νερό υπό πίεση. Αυτές παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον ελληνικό χώρο, καθώς το προϊόν αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα σε διαδικασίες αφαλάτωσης και παροχής γλυκού νερού κατάλληλου προς χρήση σε νησιωτικές και μη περιοχές, όπου το γλυκό νερό είναι ελλειμματικό.

Στον αντίποδα θα πρέπει να σημειώσουμε πως λόγω το ίδιου του θαλάσσιου περιβάλλοντος, η κυματική ενέργεια αντιμετωπίζει ακόμα πολλές δυσκολίες, ενώ θέμα αποτελεί και το κόστος παραγωγής. Τα τελευταία χρόνια ωστόσο, η ερευνητική πειραματική διαδικασία σε τεχνικό επίπεδο έχει σημειώσει αξιοσημείωτη πρόοδο και το πολιτικό και βιομηχανικό ενδιαφέρον αυξάνεται.

Ένα ακόμη στοιχείο, είναι πως οπως όλες οι μορφές ΑΠΕ, το διαθέσιμο κυματικό δυναμικό δεν είναι ίδιο στα διάφορα μέρη του κόσμου. Έτσι, το κυματικό δυναμικό των ακτών της δυτικής Ευρώπης είναι ιδιαίτερα υψηλό, ενώ αντίθετα στις κλειστές θάλασσες όπως η Μεσόγειος το δυναμικό είναι μικρότερο.

Στην συνέχεια της ημερίδας, ο Δρ. Μιχάλης Παναγιωτόπουλος, Τμήμα Τεχνολογιών Νερού, ΚΑΠΕ παρουσίασε το έργο Waveplam («Προώθηση της εισαγωγής ενέργειας από θαλάσσιο κυματισμό στην ευρωπαική αγορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας»).

Η Ε .Ε. Χρηματοδότησε το έργο μέσω του προγράμματος ‘Intelligent Energy Europe’ (Νοεμ. 2007-Οκτ. 1010) με αντικείμενο την επιτάχυνση της εισαγωγής της θαλάσσιας ενέργειας, στην ευρπωπαική αγορά ΑΠΕ. Πρώτος στόχος του έργου ήταν η άμεση εστίαση στην αγορά και τα μη τεχνολογικά εμπόδια για την προώθηση της Κυματικής Ενέργειας στην Ευρώπη. Ο κ. Παναγιωτόπουλος αναφέρθηκε σε όλα εκείνα τα στοιχεία που αφορούν το έργο Waveplam, όπως στις δραστηριότητες των φορέων που συμμετέχουν σε αυτό, τις προσπάθειες διάδοσης της κυματικής ενέργειας, μέσω του έργου, τις ρυθμιστικές διατάξεις που ισχύουν, αδειοδοτική διαδικασία, οικονομικά κίνητρα, τα προβλήματα της αγοράς, αλλά και τα τεχνολογικά προβλήματα, άλλα από αυτά δύσκολα να παραμερισθούν και άλλα με δυνατότητα επηρεασμού, όπως:

• Ανεπαρκή δίκτυα μεταφοράς και διανομής για υπεράκτια έργα βραχυπρόθεσμα και μεσοπρόθεσμα
• Έλλειψη ουσιαστικών μακροπρόθεσμων υποστηρικτικών μέτρων για την προσέλκυση των απαραίτητων επενδύσεων
• Σημαντικές προκλήσεις χωροθέτησης στις περισσότερες περιοχές παρόμοιες με αυτές των υπεράκτιων αιολικών πάρκων.
• Διάσπαρτες εγκαταστάσεις πλησίον της ακτής έρχονται σε αντίθεση με τις δραστηριότητες της ακτοπλοΐας.

Ο Δρ. Τακβόρ Σουκισιάν, Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, ΕΛΚΕΘΕ, παρουσίασε την εργασία «Δεδομένα και διαδικασίες για την αξιόπιστη εκτίμηση υπεράκτιας κυματικής και αιολικής ενέργειας στην Ανατολική Μεσόγειο θάλασσα». Στην παρουσίαση του, που ήταν εστιασμένη στις περιοχές του ενδιαφέροντός μας, έκανε αναφορά στα είδη των κυματικών δεδομένων για την ανοικτή θάλασσα, στα όργανα και στον εξοπλισμό μετρήσεων τους, στα κυματικά μοντέλα, στο Σύστημα μοντελοποίησης και πρόγνωσης ΠΟΣΕΙΔΩΝ ενώ παρουσίασε τον Άτλαντα ανέμου και κύματος των ελληνικών θαλασσών. Τέλος, αναφέρθηκε στα είδη των ανεμολογικών δεδομένων για την ανοικτή θάλασσα, ενώ έδωσε τις προτάσεις του για τη διαδικασία εκτίμησης της κυματικής/αιολικής ενέργειας στην ανοικτή θάλασσα. Συμπερασματικά ο κ. Σουκισιάν είπε: «Η αξιόπιστη εκτίμηση της αιολικής/κυματικής ενέργειας στην ανοικτή θάλασσα δεν θα έπρεπε να αποτελεί μια τετριμένη διαδικασία

Για αρχιπελάγη (όπως π.χ., το Αιγαίο) η κυματική και ανεμολογική συμπεριφορά είναι πολύ ιδιαίτερη: Παρουσιάζει έντονες χωρικές και χρονικές ανομοιογένειες κυρίως λόγω του ηπειρωτικού αναγλύφου και της βαθυμετρίας» ενώ επισήμανε ακόμη, πως η εκτίμηση πρέπει να χαρακτηρίζεται από σαφή τοπικότητα και πρέπει να μελετάται οπωσδήποτε η εποχιακή και η διετήσια μεταβλητότητα (interannual variability)

«Στην Ελλάδα όλες οι μετρήσεις στη θάλασσα διενεργούνται σε ένα συντριπτικό ποσοστό από το ΕΛΚΕΘΕ. Ουσιαστικά, δεν υπάρχει ακόμη επίσημος κρατικός φορέας παροχής κυματικών δεδομένων και προγνώσεων» κατέληξε ο κ. Σουκισιάν.

Τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών και θαλάσσιο αιολικό - κυματικό δυναμικό ήταν το αντικείμενο της ομιλίας της κας Παρασκευής Δρακοπούλου, Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, ΕΛΚΕΘΕ. Συμπερασματικά της παρουσίασης:

• Ένα γεωγραφικό σύστημα μας επιτρέπει να έχουμε μια εποπτική εκτίμηση του φυσικού πόρου.
• Το γραφικό περιβάλλον του παρέχει τη δυνατότητα της οπτικοποίησης των δεδομένων πράγμα που δεν είναι και τόσο εύκολο με τους παραδοσιακούς χάρτες δεδομένου ότι αναφερόμαστε σε μεγέθη που μεταβάλλονται.
• Η αρχιτεκτονική των ΓΣΠ επιτρέπει την συνεχή ανάπτυξη της βάσης δεδομένων με την ενσωμάτωση πρόσθετων θεματικών επιπέδων τα οποία δεν συμπεριλήφθηκαν αρχικά.
• Τα εργαλεία ενός γεωγραφικού συστήματος είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικά θεματικά επίπεδα από τη χωρική βάση παρέχοντας έτσι μεγαλύτερη λεπτομέρεια ανάλογα με την κλίμακα που γίνεται η ανάλυση.
• Επιτρέπει σε απομακρυσμένους χρήστες να βλέπουν & να ερωτούν τα θεματικά επίπεδα του άτλαντα μέσα από ένα τυπικό web browser χωρίς να χρειάζονται κάποιο εξειδικευμένο λογισμικό
• Επιτρέπει την εξ αποστάσεως δυνατότητα στο χρήστη να δημιουργεί συλλογές (selections) στις παραμέτρους του άτλαντα που βασίζονται στα χωρικά ερωτήματα που ο ίδιος θέτει.
• Παρέχουν τη δυνατότητα στο χρήστη να «κατεβάζει» δεδομένα από τη βάση του άτλαντα ώστε να τα συμπεριλάβει στην δική του gis εφαρμογή.
• Διασπείροντας δεδομένα από μία κεντρική πηγή υπάρχει η δυνατότητα για αποτελεσματικότερη προσφορά στιγμιαίων ενημερώσεων σε ένα ευρύ κοινό, επιτρέποντας έτσι τη μελλοντική ενσωμάτωση στη βάση πρόσθετων χαρτογραφικών θεματικών επιπέδων καθοδηγώντας έτσι τους χρήστες που «κατεβάζουν» δεδομένα του άτλαντα.

Ο καθηγητής Σπύρος Μαυράκος, Εργαστήριο Πλωτών Κατασκευών και Συστημάτων Αγκύρωσης, ΕΜΠ ανέλυσε το θέμα «Συστήματα Εκμεττάλευσης Θαλάσσιας Ενέργειας». Σύμφωνα με τα στοιχεία που παρέθεσε, το παγκόσμιο κυματικό δυναμικό είναι της τάξης 8.000 – 80.000 TWh / έτος.

Το παγκόσμιο δυναμικό από τα Θαλάσσια ρεύματα φτάνει τις 800 TWh / έτος

Δηλαδή η Θαλάσσια Ενέργεια μπορεί να καλύψει σήμερα τις παγκόσμιες απαιτήσεις σε ηλεκτρισμό. Το καλύτερο κυματικό δυναμικό παρουσιάζεται στην εύκρατη ζώνη (γεωγραφικό πλάτος μεταξύ 30 και 60μοιρών και στα δύο ημισφαίρια με κυματική ισχύ μεταξύ 20 – 70 KW / m μετώπου του κυματισμού ή και υψηλότερη. Ιδιαίτερα στις ακτές της δυτικής Ευρώπης, ανοικτά των ακτών του Καναδά και των ΗΠΑ, καθώς και τις νότιες ακτές της Αυστραλίας και της Ν. Αμερικής. Σε Ευρωπαϊκό επίπεδο εκτιμάται ότι το συνολικά εκμεταλλεύσιμο κυματικό δυναμικό είναι της τάξης των:

• 120 – 190 TWh / έτος στα ανοικτά
• 34 – 46 TWh / έτος σε παράκτιες περιοχές

Το ετήσιο μέσο επίπεδο κυματικής ισχύος αυξάνεται από 25 KW / m περίπου στις νοτιότερες ακτές της Ευρώπης (Κανάρια Νησιά) και φθάνει τα 75 KW / m ανοικτά της Ιρλανδίας και της Σκωτίας. Το συνολικό κυματικό δυναμικό στον βόρειο – ανατολικό Ατλαντικό (περιλαμβανόμενης και της Βόρειας Θάλασσας είναι περί τα 290 GW.

Στις ακτές των Ευρωπαϊκών χωρών της Μεσογείου το κυματικό δυναμικό κυμαίνεται μεταξύ 4 – 11 KW / m (νότιο-δυτικό Αιγαίο). Το συνολικό κυματικό δυναμικό στις ευρωπαϊκές ακτές της Μεσογείου είναι περί τα 30 GW. Σε Ευρωπαϊκό επίπεδο το δυναμικό από θαλάσσια παλιρροιακά ρεύματα αντίστοιχα, εκτιμάται ότι με το σημερινό επίπεδο τεχνολογίας μπορεί να παρέχει 48 TWh / έτος στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Αναφέρθηκε ακόμη στους κύριους τύπους κυματικών μηχανών, στις ελληνικές πρωτοβουλίες για την κυματική ενέργεια, ενώ έκανε αναφορά στην ενέργεια από θαλάσσια ρεύματα, και από θαλάσσια ρεύματα παλίρροιας.

Δύο ακόμη, σημαντικές, από τεχνολογικής πλευράς παρουσιάσεις συμπεριλάμβανε η ημερίδα του ΚΑΠΕ. Η μία ήταν του κ. Γεώργιου Κατσαούνη, Εργαστήριο Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής, ΕΜΠ, «Γενικές αρχές μετατροπής της κυματικής ενέργειας από ταλαντευόμενα σώματα» και η άλλη, «Διαμόρφωση ηλεκτρικού μέρους και συστήματος ελέγχου διατάξεως ηλεκτροπαραγωγής με πλωτήρα από θαλάσσιο κυματισμό» του καθηγητή Αντώνιου Κλαδά, Εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών και Ηλεκτρονικών Ισχύος, ΕΜΠ, όπου και παρουσιάστηκε ο πειραματικός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από θαλάσσιο κυματισμό συνολικής ισχύος 48 kW, που εγκαταστάθηκε στην στην Ψυττάλεια στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος ΠΑΒΕΤ 00ΒΕ142.

Την ημερίδα, έκλεισε, η κα Αναστασία Μήλιου, από το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Προστασίας, «Αρχιπέλαγος», για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την τοποθέτηση και λειτουργία μηχανών θαλάσσιας ενέργειας: «Σε αυτό το αρχικό στάδιο ανάπτυξης, απαιτείται περαιτέρω έρευνα έτσι ώστε να εξάγουμε το δυνατόν ασφαλέστερα συμπεράσματα σχετικά με τους τύπους μηχανών θαλάσσιας ενέργειας που ταιριάζουν περιβαλλοντικά, και ενεργειακά στις ελληνικές θάλασσες, καθώς και για τις επιπτώσεις στα θαλάσσια οικοσυστήματα» κατέληξε η κα Μήλιου.

Κείμενο: Μ.Σταθακόπουλος
Φωτογραφίες:Αρχείο Ecotec
(Φώτο:Η μεγαλύτερη καινούργια μηχανή. Εγκαταστάθηκε στη Πορτογαλία. Σε πρώτη φάση θα παράγει 2.25 MW από τρεις μηχανές. Στόχος είναι η δημιουργία πάρκου που θα παράγει 20 MW. Κάθε ένα από τα αρθρωτά μεταξύ τους συνδεδεμένα τμήματά του, έχει μέγεθος βαγονιού τραίνου.) http://www.ecotec.gr/