Άρθρα

Νέες τεχνολογίες, νέες προκλήσεις

Εδώ και μια εικοσαετία, οι Έλληνες καταναλωτές έχουν εξοικειωθεί με τους ηλιακούς θερμοσίφωνες για την παραγωγή ζεστού νερού. Απόρροια αυτής της εξοικείωσης ήταν η ανάπτυξη μιας υγιούς βιομηχανίας παραγωγής ηλιακών συστημάτων με έντονο μάλιστα τον εξαγωγικό χαρακτήρα τα τελευταία χρόνια. Εκείνο όμως που αγνοεί η πλειοψηφία των καταναλωτών είναι, όχι μόνο οι τεχνολογικές βελτιώσεις των ηλιοθερμικών συστημάτων για ζέσταμα του νερού, αλλά κυρίως οι λοιπές χρήσεις των ηλιοθερμικών τεχνολογιών όπως η θέρμανση χώρων, η τηλεθέρμανση οικισμών, ο ηλιακός κλιματισμός και η ηλιοθερμική παραγωγή ηλεκτρισμού. Οι εφαρμογές αυτές μπορούν όχι μόνο να διατηρήσουν ζωντανή την εγχώρια βιομηχανία, αλλά και να προσφέρουν πληθώρα νέων επιχειρηματικών ευκαιριών και νέες υπηρεσίες στους καταναλωτές, συμβάλλοντας ταυτόχρονα στην προστασία του περιβάλλοντος.

Ηλιοθερμικά συστήματα για θέρμανση νερού: μια δυναμική αγορά

Οι αριθμοί μιλούν από μόνοι τους και μιλούν δυνατά. Την περίοδο 1990-2001, η μέση ετήσια αύξηση της ευρωπαϊκής αγοράς ηλιοθερμικών συστημάτων ήταν 13,6%. Κάθε χρόνο, στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) εγκαθίστανται πάνω από 1 εκατ. τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών, ενώ τα συνολικά εγκατεστημένα συστήματα (επίπεδοι συλλέκτες με κάλυμα) ανέρχονται σε 11 εκατ. τετραγωνικά μέτρα περίπου. Αν μάλιστα προσθέσει κανείς και τα μικρότερα μερίδια των συλλεκτών με σωλήνες κενού και τους συλλέκτες χωρίς κάλυμα, τότε φτάνει στα 12,8 τετραγωνικά μέτρα (m²) ηλιακών συλλεκτών ή αλλιώς σε 34 m² ανά 1.000 ευρωπαίους.

Οι αριθμοί όμως δεν λένε πάντα όλη την αλήθεια ή δεν αποκαλύπτουν όλες τις διαστάσεις της. Η εντυπωσιακή κατά τ' άλλα αύξηση των ηλιακών συλλεκτών είναι απόρροια κυρίως της δυναμικής ανάπτυξης που γνώρισαν τρεις χώρες: η Γερμανία, η Αυστρία και η Ελλάδα. Η Γερμανία π.χ. είχε εγκατεστημένα 4,4 εκατ. τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών στα τέλη του 2002, ενώ η Ελλάδα είχε κάτι λιγότερο από 3 εκατ. τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών (με ποσοστό διείσδυσης περί το 30% και τον υψηλότερο δείκτη χρήσης ηλιακών ανά κάτοικο, περίπου 265 m² ανά 1.000 κατοίκους), ενώ η Αυστρία με περίπου 2,5 εκατ. τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών αποτελεί πια τη δεύτερη αγορά στην ΕΕ με βάση τις ετήσιες εγχώριες πωλήσεις συστημάτων. Η εντυπωσιακή ανάπτυξη στη Γερμανία και την Αυστρία είναι απόρροια κυρίως των ισχυρών κινήτρων που δίνονται από πλευράς κυβερνήσεων (125 € ανά m² στη Γερμανία, 1.100 € ανά σύστημα συν 100-140 € ανά m² στην Άνω Αυστρία). Η πρόσφατη άρση των φοροαπαλλαγών για εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων σε κατοικίες, αποτελεί πλήγμα για την ελληνική αγορά ηλιοθερμικών συστημάτων. Στις υπόλοιπες ευρωπαϊκές χώρες, τα εγκατεστημένα συστήματα είναι σχετικά λίγα, κάποιες όμως αρχίζουν σιγά-σιγά να ξυπνούν από τον επενδυτικό λήθαργο. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η Ισπανία, όπου το λεγόμενο "μοντέλο της Βαρκελώνης" απογειώνει την αγορά. Στη Βαρκελώνη (και σύντομα και σε άλλες ισπανικές πόλεις), η νομοθεσία επιβάλλει τη χρήση ηλιακών συστημάτων σε νέα κτίρια καθώς και σε μεγάλα κτίρια στη φάση της ανακαίνισης, ενώ δίνεται και επιδότηση 210 € ανά τετραγωνικό μέτρο συλλέκτη.

Εκτός ευρωπαϊκών συνόρων, οι μεγάλες αγορές είναι αυτές της Κίνας (η μεγαλύτερη στον κόσμο με 5,5 εκατ. τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών το 2001), οι ΗΠΑ, η Τουρκία, η Αυστραλία, η Ινδία, η Ιαπωνία και βέβαια το Ισραήλ όπου η διείσδυση των ηλιακών συστημάτων στον οικιακό τομέα ξεπερνά το 80%.

Η ηλιοθερμική βιομηχανία στην ΕΕ απασχολεί 16.300 άτομα, εκ των οποίων τα 3.000 περίπου στην Ελλάδα. Οι αριθμοί αυτοί μπορούν να πολλαπλασιαστούν αν υλοποιηθούν οι στόχοι που έχει θέσει η Λευκή Βίβλος της ΕΕ για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), η οποία προβλέπει την εγκατάσταση 100 εκατ. τετραγωνικών μέτρων συλλεκτών ως το 2010. Η Ευρωπαϊκή Ομοσπονδία Ηλιοθερμικών Βιομηχανιών (ESTIF - European Solar Thermal Industry Federation) θεωρεί αυτό το στόχο μη ρεαλιστικό. Με τους σημερινούς ρυθμούς ανάπτυξης, ο στόχος της Λευκής Βίβλου θα επιτευχθεί το 2022, ενώ με βάση ένα ρεαλιστικό σενάριο ανάπτυξης που προτείνει η ESTIF (και το οποίο προϋποθέτει σειρά οικονομικών κινήτρων και θεσμικών ρυθμίσεων), το 2015.

Η ESTIF εκτιμά ακόμη πως το τεχνικό δυναμικό των ηλιοθερμικών συστημάτων στην Ευρώπη ανέρχεται σε 1,4 δις τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών, τα οποία μπορούν να παράξουν 682 TWh ετησίως (682 δις κιλοβατώρες). Αυτό ισοδυναμεί με το 6% της τελικής ενεργειακής κατανάλωσης στην ΕΕ ή το 30% των εισαγωγών πετρελαίου της ΕΕ από τη Μέση Ανατολή.

Ο στόχος που έχει θέσει η ESTIF (και συνεπώς και η ΕΒΗΕ) για τη χώρα μας είναι η εγκατάσταση περίπου 10 εκατ. τετραγωνικών μέτρων συλλεκτών ως το 2015 (περιλαμβανομένων των συστημάτων για θέρμανση και κλιματισμό). Ο στόχος αυτός (περίπου 1 m² ηλιακών συλλεκτών για κάθε κάτοικο) έχει υιοθετηθεί και από μη κυβερνητικές περιβαλλοντικές οργανώσεις, αφού θα μπορούσε να συνεισφέρει στην αποφυγή της έκλυσης τουλάχιστον 4 εκατ. τόνων διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) ετησίως.

Στην Ελλάδα, η ανάπτυξη της αγοράς ηλιοθερμικών συστημάτων γνώρισε πολλά σκαμπανεβάσματα την τελευταία εικοσαετία, ανάλογα με το καθεστώς ενίσχυσης που ίσχυε (ή καταργούνταν) κάθε περίοδο. Σήμερα υπάρχουν περίπου 1 εκατομμύριο ηλιακά συστήματα εγκατεστημένα στη χώρα μας.

Τα ηλιοθερμικά συστήματα στην Ελλάδα παράγουν περίπου 1,1 δις κιλοβατώρες (KWh) ετησίως και αποσοβούν την έκλυση 1,2 εκατ. τόνων CO₂. Η παραγόμενη ενέργεια ποικίλλει ανά γεωγραφική περιοχή και ανά εφαρμογή. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τυπικές τιμές κατά περίπτωση.

Έτσι, ένα τυπικό θερμοσιφωνικό σύστημα για οικιακή χρήση παράγει ετησίως 840-1.080 KWh και αποσοβεί την έκλυση 925-1.200 κιλών CO₂/χρόνο.

Σε ότι αφορά τα κεντρικά ηλιακά συστήματα, οι κυριότερες εφαρμογές τους είναι οι εξής:

Η περίοδος απόσβεσης ενός τέτοιου συστήματος ποικίλλει από 3,5 έως 8 χρόνια, ενώ μειώνεται και στα 2-4 χρόνια σε περίπτωση που το σύστημα επιδοτηθεί από τα σχετικά προγράμματα του Υπουργείου Ανάπτυξης.

Ηλιακά συστήματα για θέρμανση χώρων

Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως στη Βόρεια και Κεντρική Ευρώπη, συνήθως σε συνδυασμό με κάποιο άλλο σύστημα θέρμανσης (π.χ. βιομάζα ή αέριο), γι' αυτό και είναι γνωστά ως combisystems. Σε μεγαλύτερη κλίμακα (πάνω από 500 m² συλλεκτών) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τηλεθέρμανση οικισμών και εμπορικών κτιρίων. Στα τέλη του 2002 υπήρχαν 65 τέτοιες μεγάλες εφαρμογές στην ΕΕ.

Ηλιοθερμικά συστήματα για θέρμανση χώρων στη Σουηδία

Ηλιοθερμικό σύστημα για τηλεθέρμανση στη Σουηδία

Ηλιακός κλιματισμός

Δροσιά από τον ήλιο; Ναι, αρκεί να εφαρμόσει κανείς κάποια από τις κατάλληλες γι' αυτό τεχνολογίες (συνήθως προσρόφησης ή απορρόφησης). Οι πρώτες πιλοτικές εφαρμογές του ηλιακού κλιματισμού έγιναν στην Ελλάδα ήδη εδώ και μία εικοσαετία. Μόλις πρόσφατα όμως η πρόοδος της τεχνολογίας επέτρεψε την ανάπτυξη εμπορικών εφαρμογών. Ένα σύστημα ηλιακού κλιματισμού τοποθετήθηκε πρόσφατα στις εγκαταστάσεις εργοστασίου καλλυντικών στα Οινόφυτα Βοιωτίας από μέλος της ΕΒΗΕ. Το έργο, που επιδοτήθηκε στα πλαίσια του Επιχειρησιακού Προγράμματος Ενέργειας, υλοποιήθηκε με τη συνεργασία του ΚΑΠΕ. Δύο ξενοδοχεία στην Κρήτη (όπου περιλαμβάνεται θέρμανση της πισίνας) ήταν οι εφαρμογές που ακολούθησαν.

Αεροφωτογραφία του εργοστασίου στα Οινόφυτα Βοιωτίας όπου έχει εγκατασταθεί σύστημα ηλιακού κλιματισμού. Εδώ, φαίνεται το πεδίο επίπεδων ηλιακών συλλεκτών.

Από το σύστημα στα Οινόφυτα. Με ηλιακή ενέργεια, δύο ψύκτες συνολικής ίσχύος 700kW παράγουν κρύο νερό 8-10 βαθμών. Το σύστημα ελέγχεται αυτόματα από υπολογιστή.

Εφαρμογή ηλιακού κλιματισμού σε ξενοδοχείο της Κρήτης

Τα τελευταία χρόνια έχουν ξεκινήσει πολλά ερευνητικά προγράμματα ώστε να βελτιστοποιηθούν τα συστήματα ηλιακού κλιματισμού και να πέσει το κόστος των εφαρμογών. Αναφέρουμε χαρακτηριστικά τα σχετικά προγράμματα του ΕΜΠ, του Δημόκριτου, του ΚΑΠΕ και του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, τα οποία δείχνουν τη δυναμική που αναπτύσσεται στον τομέα. Στόχος είναι να παρουσιαστούν στην αγορά και μικρότερα συστήματα κατάλληλα για κατοικίες και μικρές εμπορικές εφαρμογές.