Το αιολικό πάρκο Χανδρά στην ανατολική Κρήτη

Στην αεροφωτογραφία απεικονίζεται το αιολικό πάρκο στην περιοχή του Χανδρά στην ανατολική Κρήτη (δήμος Λεύκης). Σε υψόμετρο 640-660 μ. διακρίνονται - εκτός από τις ανεμογεννήτριες, με ύψος της τάξης των 50 μέτρων - ο δρόμος που έχει κατασκευαστεί για την πρόσβαση σε αυτές, η "πλατεία" κάθε ανεμογεννήτριας (η απαραίτητη επίπεδη επιφάνεια του εδάφους για την τοποθέτησή της), καθώς και στύλοι και καλώδια της ΔΕΗ για τη σύνδεση με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

Στην περιοχή του Χανδρά βρίσκεται ένα από τα 28 αιολικά πάρκα της Κρήτης. Είναι μια βουνοπλαγιά εκτεθειμένη στους ανέμους, η οποία είχε από παλιά ανεμόμυλους (βλ. Εικόνα 1), και σήμερα, με 18 ανεμογεννήτριες τύπου Zond Z43, έχει ισχύ 9,9 MW, συμβάλλοντας στη συνολική παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στη Κρήτη (βλ. Σχήμα 1).

Στον Πίνακα 1 φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς των αιολικών πάρκων ανά περιφέρεια της Ελλάδας στο τέλος του 2006. Οι περιοχές με τα περισσότερα αιολικά πάρκα είναι φυσικά αυτές με το σημαντικότερο αιολικό δυναμικό (βλ. Σχήμα 2). Πρόκειται για τα νησιά του Αιγαίου, την Κρήτη και το ανατολικό τμήμα της ηπειρωτικής Ελλάδας (Ν. Εύβοια, Νοτιοανατολική Πελοπόννησος και Θράκη), λόγω των ισχυρών ανέμων κυρίως βόρειας-βορειοανατολικής κατεύθυνσης που επικρατούν στο Αιγαίο Πέλαγος. Οι μέσες ετήσιες ταχύτητες ανέμου (7-11 m/sec) σε πολλές τοποθεσίες σε αυτές τις περιοχές είναι πολύ ευνοϊκές για την κατασκευή αιολικών πάρκων.

Στο τέλος του 2008 τα αιολικά πάρκα στην Ελλάδα έφτασαν σε ισχύ τα 985 MW, όμως απαιτούνται περίπου 3.600 MW μέχρι το 2010 προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος της κατά 20,1% κάλυψης των αναγκών από ανα­νεώσιμες ενερ­γει­α­κές πηγές (περιλαμβανομένων των μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων) σε ποσοστό της εγχώριας ακα­θά­ριστης κατανάλωσης ενέργειας, σύμφωνα με την οδηγία 2001/77/EΚ (10,7% από αιολικά).

Στο ελληνικό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας (περιλαμβάνει την ηπειρωτική χώρα και τα διασυνδεδεμένα νησιά), η συμμετοχή της αιολικής ενέργειας στη συνολική ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ήταν 2,2% για το 2006. Όμως στο αυτόνομο σύστημα της Κρήτης (δεν υπάρχει διασύνδεση με το ηπειρωτικό σύστημα), το αντίστοιχο ποσοστό φτάνει το 12,5%, το υψηλότερο της χώρας (βλ. Σχήμα 3). Συγκριτικά, στη Δανία η συμμετοχή της αιολικής ενέργειας φτάνει το 20%, στην Ισπανία και την Πορτογαλία το 9%, στη Γερμανία και την Ιρλανδία το 6%.

Η αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας, μια αναβίωση των παραδοσιακών ανεμόμυλων, βρίσκεται τα τελευταία χρόνια σε ραγδαία ανάπτυξη και παρέχει σήμερα, σε αρκετές χώρες, ποσά ηλεκτρικής ενέργειας συγκρίσιμα με αυτά που προέρχονται από την εκμετάλλευση των ορυκτών καύσιμων (λιγνίτης, πετρέλαιο, φυσικό αέριο, ουράνιο). Όπως και οι άλλες εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα αιολικά πάρκα επιβαρύνουν πολύ λιγότερο το περιβάλλον σε σχέση με τις συμβατικές θερμικές ή πυρηνικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής (δεν παράγουν αέριους ρύπους, σωματίδια, απόβλητα ραδιενεργά ή μη, κ.λπ.). Τα μεγαλύτερα αιολικά πάρκα αποτελούνται από δεκάδες ανεμογεννήτριες, ενώ τα μικρότερα μπορεί να διαθέτουν μόλις μία. Κάθε ανεμογεννήτρια περιλαμβάνει την πτερωτή, την άτρακτο με την ηλεκτρογεννήτρια, τον πύργο και έναν μετασχηματιστή για τη σύνδεση στο δίκτυο του αιολικού πάρκου. Το δίκτυο του αιολικού πάρκου με τη σειρά του συνδέεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας όπου διοχετεύεται η παραγόμενη ενέργεια.

Η δυναμικότητα κάθε ανεμογεννήτριας εξαρτάται από το μέγεθός της, δεδομένου ότι η παραγόμενη ισχύς (ο ρυθμός παραγωγής ενέργειας) είναι ανάλογη της επιφάνειας της έλικας. Στις αρχές της δεκαετίας του '80 μια τυπική ανεμογεννήτρια είχε έλικα διαμέτρου 10 μέτρων και μπορούσε να παράγει ισχύ 25 kW. Μια σύγχρονη ανεμογεννήτρια των 600 kW έχει έλικα με διάμετρο 40 μέτρα και ύψος πυλώνα 45 μέτρα, ενώ είναι πλέον διαδεδομένες ανεμογεννήτριες ισχύος 1,5 - 3 MW (1.500-3000 kW) με διάμετρο έλικας 70 με 90 μέτρα. Το μέγεθος των ανεμογεννητριών που χρησιμοποιούνται εξαρτάται και από τη δυνατότητα μεταφοράς τους στην τοποθεσία του αιολικού πάρκου.

Σε ένα αιολικό πάρκο, η απόσταση ανάμεσα σε δύο ανεμογεννήτριες είναι τυπικά περίπου 3 με 5 φορές η διάμετρος της έλικας. Η διάταξη των ανεμογεννητριών γίνεται συνήθως με στόχο τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης του πάρκου. Συγκεκριμένα, γίνεται προσπάθεια να μην "κρύβει" η μια ανεμογεννήτρια την άλλη, λαμβάνοντας υπόψη την συχνότερη κατεύθυνση του ανέμου στην περιοχή. Τα αιολικά πάρκα εκτείνονται σε έκταση περίπου 100 στρεμμάτων ανά εγκατεστημένο MW, αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτής της έκτασης μπορεί να χρησιμοποιείται και για άλλες δραστηριότητες, όπως βοσκή, καλλιέργειες, κ.ά., δεδομένου ότι γενικά δεν περιφράσσονται.

Οι περιοχές όπου εγκαθίστανται τα αιολικά πάρκα επιλέγονται βάσει πολλών παραμέτρων, όπως η ένταση των ανέμων (αιολικό δυναμικό), η δυνατότητα σύνδεσης με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ. απόσταση από γραμμές μεταφοράς), η απόσταση από βιότοπους, δάση, κατοικημένες περιοχές, κ.ά. Επιπλέον, σήμερα κατασκευάζονται αιολικά πάρκα και στη θάλασσα και συνδέονται με το δίκτυο μέσω υποβρύχιων καλωδίων. Παρά το γεγονός ότι πρόκειται για ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις  των ανεμογεννητριών δεν είναι αμελητέες ως προς το θόρυβο, την πανίδα, την κατασκευή δρόμων προσπέλασης και την ένταξή τους στο τοπίο, κυρίως στις κορυφογραμμές (βλ. Εικόνες 2 και 3). Για την τελευταία έχουν υπάρξει έντονες αντιδράσεις σε πολλές περιοχές της Ελλάδας.

Σημειώνεται, τέλος, ότι στα συστήματα αιολικής ενέργειας δεν εφαρμόζεται αποθήκευση ενέργειας (μετά τη μετατροπή της σε ηλεκτρική) και δεδομένου ότι η παραγωγή από τα αιολικά πάρκα δεν ρυθμίζεται όπως στις συμβατικές μονάδες παραγωγής (όπου η ροή του καυσίμου είναι πλήρως ελεγχόμενη), αυτά δεν αντικαθιστούν πλήρως τις συμβατικές μονάδες παραγωγής. Για παράδειγμα, στο ελληνικό σύστημα η μέγιστη κατανάλωση εμφανίζεται κάποια πολύ ζεστή εργάσιμη μέρα του καλοκαιριού, όπου υπάρχει μεγάλη κατανάλωση από τα κλιματιστικά μηχανήματα και οι άνεμοι είναι πολύ χαμηλοί. Με άλλα λόγια, οι συμβατικές μονάδες παραμένουν απαραίτητες, αλλά η αιολική παραγωγή συνεπάγεται μείωση του καυσίμου που χρησιμοποιείται, καθώς και των αντίστοιχων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και των άλλων ρύπων.

Γ.ΤΣ.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ

Διαχειριστής Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας Α. Ε., www.desmie.gr

Ελληνική Επιστημονική Ένωση Αιολικής Ενέργειας, www.eletaen.gr

Kabouris, J., Hatziargyriou, N. (2006) "Wind power in Greece - Current situation, future developments and prospects", Proceedings of IEEE PES General Meeting.

Mπαστάκης, Δ., Παπαδάκη, Ε. (2006) Αξιολόγηση του αιολικού χάρτη της Κρήτης με στοιχεία ανέμου από αιολικά πάρκα σε λειτουργία, αδημοσίευτη πτυχιακή εργασία, Πρόγραμμα Σπουδών Επιλογής "Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Τεχνολογία" - ΤΕΙ Κρήτης, Ηράκλειο.

Pourbeik, P. (2007) "Modeling and dynamic behavior of wind generation as it relates to power system control and dynamic performance", CIGRE Technical Report, WG C4.601.