Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Χρονική Εξέλιξη - Σύγκριση

Abstract

Η ανά χείρας μεταπτυχιακή εργασία ασχολείται με το θέμα των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.) και πιο συγκεκριμένα, με τη χρονική τους εξέλιξη στο πέρασμα του χρόνου καθώς και με τη σύγκρισή τους με τις συμβατικές μορφές ενέργειας (ορυκτά καύσιμα) αλλά και μεταξύ τους. Αναλυτικότερα, στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το σύγχρονο ενεργειακό καθεστώς και οι λόγοι που οδήγησαν σε αυτό. Γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια των Α.Π.Ε., της παραγωγής ενέργειας από Α.Π.Ε. και τον ορισμό αυτών βάσει της Ελληνικής Νομοθεσίας. Επεξηγείται ο στόχος που έχει τεθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση (20 – 20 – 20) στα κράτη – μέλη για μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου, διείσδυση των Α.Π.Ε. στο ενεργειακό ισοζύγιο κάθε χώρας και εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας. Το δεύτερο κεφάλαιο αποτελεί μια παρουσίαση των διαφόρων εναλλακτικών μορφών ενέργειας: υδραυλική, αιολική, ηλιακή, γεωθερμική, ενέργεια προερχόμενη από βιομάζα και ωκεάνια (κυματική, παλιρροιακή, θερμική, οσμωτική) ενέργεια. Κάθε μία από τις παραπάνω μορφές εξηγείται αναλυτικά, από τον ορισμό και την προέλευσή τους μέχρι τους αντιπροσωπευτικούς σύγχρονους τρόπους εκμετάλλευσής τους και το ρόλο που διαδραματίζουν στο σκηνικό της εγχώριας ή/και παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας. Στο τρίτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μια εκτενής αναδρομή στο ιστορικό της ενέργειας και υποδεικνύεται η άρρηκτη σχέση που συνέδεσε την αξιοποίηση των διάφορων πηγών ενέργειας, παραδοσιακών και εναλλακτικών, με την ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας. Επισημαίνονται τα σημαντικότερα βήματα, οι καινοτόμες ιδέες και τα γεγονότα – ορόσημα που σημάδεψαν την εξελικτική αυτή πορεία από τα προϊστορικά χρόνια και την ανακάλυψη της φωτιάς (πρώτη χρήση βιομάζας) έως το σήμερα. Αντίστοιχη αναφορά γίνεται και στο τέταρτο κεφάλαιο, με έμφαση στην τεχνολογική πρόοδο που συντελέστηκε με το πέρασμα των αιώνων. Γίνεται μια καταγραφή των τεχνολογικών επιτευγμάτων κάθε εποχής που σκόπευαν στη δέσμευση της ενέργειας από το εσωτερικό της γης, την κίνηση του νερού, τον άνεμο, τον ήλιο, την καύσιμη ύλη και τους ωκεανούς, για τη διευκόλυνση της καθημερινότητας αλλά και –κατά τα πρόσφατα χρόνια– την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των τεχνολογιών εκμετάλλευσης κάθε μιας από τις ήπιες πηγές ενέργειας που εξετάστηκαν προηγουμένως και καταρρίπτονται μύθοι που συνοδεύουν κάποιες από αυτές. Ακόμα, επιχειρείται μια σύγκριση ανάμεσα στις διαφορετικές τεχνολογίες των Α.Π.Ε. και των συμβατικών μορφών ενέργειας με κύριους άξονες τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, το κόστος επένδυσης και συντήρησής τους, το βαθμό απόδοσης που παρουσιάζουν και την εκτιμώμενη διάρκεια ζωής των εγκαταστάσεων. Η σύγκριση έχει σκοπό κατ’ αρχήν τον προβληματισμό, με την παράθεση δεδομένων, αλλά και την ανάδειξη της καταλληλότερης μορφής ενέργειας σε ατομικό η κοινωνικό επίπεδο αναλογιζόμενοι τις επιπτώσεις, τους ενδεχόμενους κινδύνους και μια σειρά από κριτήρια που διαφοροποιούνται κατά περίπτωση. Τα συμπεράσματα που εξάγονται συγκεντρώνονται στο τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας.

This postgraduate thesis engages in the presentation and thorough examination of what we nowadays call Renewable Energy Sources (R.E.S.) as well as their history. We live in a world dominated by oil, a commodity whose true costs are rising every day. Renewable energy sources have been a natural resource used by man from a very early point in history. The discovery of fire, timed back as long as a good 770,000 years, is considered the very first use of a renewable resource (wood, part of biomass) in human history. Chapter 1 demonstrates the current energy trends and the reasons that contributed in this setting. The term Renewable Energy Source is explained, along with the current Greek legislation that regulates all relevant aspects, and the goal set by European Union (20 – 20 – 20) in order for its member nations to reduce greenhouse gases, augment R.E.S. usage and save primal energy.In Chapter 2, the various forms of renewable energy sources are briefly explained while some useful statistics are given.  hydraulic energy is the energy derived from falling water stored in reservoirs, where it has a gravitational potential energy  wind energy is the energy stored in large, moving air masses, which nowadays can be harvested through the use of wind turbines  solar energy is the radiant energy produced by the Sun arriving at Earth’s surface  geothermal energy is defined as the thermal energy stored in the Earth’s inner layers from the time of its formation or is created by tectonic activity  biomass energy is the energy embodied, in the form of chemical bonds, in practically all biological matter and fuels produced from biomass (biofuels)  oceanic energy is the energy contained in ocean masses and comes in various forms (wave, tide, current and osmotic energy) Chapter 3 delineates the history of R.E.S. usage throughout the centuries while it points out that the use of energy, traditional and renewable, has been a linked to the development of human society by helping it to control and adapt to the environment. It also highlights the key – points and milestones that marked the path of this evolution from prehistoric times up to the present. Likewise, Chapter 4 presents the technological achievements that depict human ingenuity and resourcefulness through which man was able to capture the natural forces and use them in his favor. Prior to the development of coal – based industry during the 18th and 19th century, all energy used was renewable with the primary sources being (aside from human and animal labor) water used to power watermills, wind for grinding grain and firewood. As a matter of fact, in the U.S.A., oil and natural gas held, more or less, the same role in the 1900s as wind and solar power did in 2010. Chapter 5 lists the advantages and drawbacks of each and every type of renewable energy mentioned earlier; it attempts to shake down certain myths that accompany R.E.S. and to compare and contrast them, with concentrated charts as a result of this procedure posted in the end of the chapter. The comparison lands in three main axes: environmental impacts, investment and running costs, efficiency rates and life expectancy of the works. Conclusions that were drawn sum up in the last Chapter of the dissertation.