Ο ήλιος, το εθνικό μας καύσιμο

Με μεγάλη επιτυχία πραγματοποιήθηκε στις 07.06.2023 η ημερίδα «Το μέλλον των φωτοβολταϊκών», που διοργάνωσε το Clima21 μαζί με το Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών (ΕΙΕ), σε συνεργασία με την Περιφέρεια Αττικής και τον Σύνδεσμο Εταιρειών Φωτοβολταϊκών (ΣΕΦ), στο αμφιθέατρο του ΕΙΕ.

Παρακολουθήσαμε εξαιρετικά ενδιαφέρουσες παρουσιάσεις από σημαντικούς ομιλητές, από την Ελλάδα και το εξωτερικό, σχετικά με τη ραγδαία ανερχόμενη τεχνολογία των φωτοβολταϊκών, το μέλλον τους και τις ευκαιρίες ανάπτυξης που παρουσιάζουν.

Το κλειδί για την Πράσινη Τεχνολογία είναι τόσο τα υλικά που χρησιμοποιούμε όσο και ο τρόπος που τα σχεδιάζουμε, είπε μεταξύ άλλων ο Διευθυντής και Πρόεδρος του ΔΣ του ΕΙΕ, Καθηγητής Δημοσθένης Σαρηγιάννης. Όπως τόνισε, η ημερίδα αυτή, στην οποία αναλύθηκαν τα πλεονεκτήματα των νέων τεχνολογιών και των συστημάτων βιωσιμότητας που μειώνουν το αποτύπωμα του άνθρακα, δημιουργεί το βήμα για έναν γόνιμο διάλογο μεταξύ των εμπλεκόμενων φορέων. Η κοινή δράση είναι απαραίτητη σε τέσσερα επίπεδα:  στο επίπεδο της Επιστήμης, της Βιομηχανίας, του Δημόσιου τομέα και της Κοινωνίας των Πολιτών. Σημείωσε επίσης την ανάγκη για καινοτομία με ασφαλή και βιώσιμο τρόπο.

Προλογίζοντας την ημερίδα, ο Ηλίας Ευθυμιόπουλος, επικεφαλής της πρωτοβουλίας Clima21, υπογράμμισε ότι μαζί με τις ανεμογεννήτριες, τα φωτοβολταϊκά είναι σήμερα οι μεγαλύτεροι παραγωγοί καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας και σε συνδυασμό με το υδρογόνο (που είναι ένα ενδιάμεσο καύσιμο) θα κυριαρχήσουν στις εφαρμογές και τις αγορές στο πολύ άμεσο μέλλον. Όπως δείχνουν οι τάσεις και οι προβολές στο μέλλον, τα φωτοβολταϊκά κερδίζουν και την εμπιστοσύνη της νέας γενιάς των καταναλωτών / επενδυτών. Επιπλέον, δημιουργούν ένα καινούργιο πεδίο για την καινοτομία και την επιχειρηματικότητα.

Από αριστερά: Ν. Γουρδούπη, Advent Technologies – Δ. Βαρβιτσιώτης, Solar Cells Hellas – Α. Καλτζόγλου, ερευνητής ΙΘΦΧ/ΕΙΕ – Ε. Γαζής, Aurora Energy Research – Η. Ευθυμιόπουλος, Clima21 – Έ. Μηλιώνη, Elpedison – Σ. Ψωμάς, ΣΕΦ. Στο βήμα: Χάρης Δούκας, Καθ. ΕΜΠ

Την εκδήλωση χαιρέτισε ο Χάρης Δούκας, Καθηγητής Ενεργειακής Πολιτικής στο ΕΜΠ και υπεύθυνος του ΠΑΣΟΚ ΚΙΝΑΛ για θέματα Ενέργειας, ο οποίος ανέδειξε τη σημασία της ενεργειακής δημοκρατίας και την ανάγκη χάραξης μιας «ηλιακής κοινωνικής πολιτικής». Για να αντιμετωπίσει τις επιπτώσεις της ενεργειακής κρίσης, το κράτος δαπάνησε €10 δις σε επιδοτήσεις προς τους καταναλωτές. Με €1 δις θα μπορούσε να δώσει σε όλους τους δικαιούχους του οικιακού τιμολογίου δωρεάν φωτοβολταϊκά ισχύος 2 kW, που θα κάλυπταν το 60 – 80% της ζήτησής τους σε ηλεκτρική ενέργεια για τα επόμενα 25 χρόνια, ανέφερε χαρακτηριστικά.

Ως «μαγική τεχνολογία» θα μπορούσε να χαρακτηρίσει κανείς καθ’ υπερβολή τα φωτοβολταϊκά, είπε ο συντονιστής της πρώτης ενότητας της ημερίδας Στέλιος Ψωμάς, Σύμβουλος του Συνδέσμου Εταιριών Φωτοβολταϊκών. Όπως τόνισε, ο ήλιος είναι το εθνικό μας καύσιμο, όχι ο λιγνίτης. Παρά τα προβλήματα (κυρίως με την επάρκεια των δικτύων) υπάρχει σημαντική ανάπτυξη του κλάδου: το 2015 ο κύκλος εργασιών της εγχώριας αγοράς φωτοβολταϊκών ήταν της τάξεως των €12 εκατ., ενώ τo 2022 ξεπέρασε το €1 δις., πράγμα που σημαίνει ανάπτυξη, νέες θέσεις εργασίας και συναφές ερευνητικό έργο. Ο Στέλιος Ψωμάς τόνισε την ιδιαίτερη ευελιξία αυτής της τεχνολογίας, που περιλαμβάνει από μεγάλες φωτοβολταϊκές μονάδες βιομηχανικής κλίμακας έως μικρά οικιακά και εμπορικά συστήματα που προωθούν την ενεργειακή δημοκρατία. Σε σύγκριση με την αιολική ενέργεια, ανέφερε, στην Ελλάδα αυτή τη στιγμή είναι εγκατεστημένες μερικές εκατοντάδες ανεμογεννήτριες, ενώ τα εγκατεστημένα έως σήμερα φωτοβολταϊκά ξεπερνούν τις 60.000, ενώ τους επόμενους 12 μήνες θα εγκατασταθούν περίπου 30.000 νέα οικιακά φωτοβολταϊκά σε συνδυασμό με μπαταρίες. Τόσο η εγχώρια όσο και η διεθνής αγορά αναπτύσσονται με πρωτόγνωρους ρυθμούς. Όπως σημειώνει και το Bloomberg, οι επενδύσεις σε φωτοβολταϊκά αναμένεται αυτή τη χρονιά να ξεπεράσουν τις δαπάνες πετρελαιοπαραγωγής.

Η προοπτική για την Ελλάδα για το 2030, βάσει του υπό διαμόρφωση νέου Εθνικού Σχεδίου για την Ενέργεια και το Κλίμα (ΕΣΕΚ), είναι για συνολική εγκατεστημένη ισχύ φωτοβολταϊκών 14,1 GW.  Η εγκατεστημένη ως τα τέλη του 2022 ισχύς φωτοβολταϊκών έφτανε τα 5,5 GW και θα ξεπεράσει τα 7 GW στα τέλη του 2023.

Οι ΑΠΕ σε συνδυασμό με συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπορούν γρήγορα να μηδενίσουν σύντομα την παραγωγή ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.  Η τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία. Τα φωτοβολταϊκά διπλής όψεως έχουν γίνει πια mainstream, βελτιώνοντας την ενεργειακή απολαβή από τα νέα συστήματα. Τέλος, ο Στέλιος Ψωμάς ανέδειξε το πρόβλημα της κυριαρχίας της Κίνας στην παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών. Οι ΗΠΑ δίνουν γενναιόδωρες επιδοτήσεις για να ανακτήσουν τον έλεγχο της αγοράς, ενώ η Ευρώπη δεν έχει ξεκινήσει ακόμη κάτι αντίστοιχο. Σήμερα, τα οικονομικά δεδομένα δεν ευνοούν την Ευρωπαϊκή παραγωγή. Προέβλεψε δε ότι πολύ σύντομα θα έχουμε εξαιρετικά χαμηλά κόστη και κατέληξε λέγοντας ότι τα φωτοβολταϊκά είναι πράγματι η φθηνότερη λύση στην ενέργεια».

Ο Ευάγγελος Γαζής Επικεφαλής της Aurora Energy Research αναφέρθηκε στον τομέα του που καλύπτει τις προβλέψεις για την αγορά ενέργειας και τις χρηματοδοτήσεις των σχετικών επενδύσεων. Σύντομα θα υπάρξει διόρθωση της αγοράς, ωστόσο δεν θα επιστρέψουμε σε τιμές προ κρίσης, εκτίμησε ο Ε. Γαζής. Ως το τέλος της δεκαετίας, οι τιμές θα έχουν πέσει, θα βρίσκονται σε επίπεδα ψηλότερα του 2019, αλλά θα κυμαίνονται στα €80-€100 ανά MWh, δηλαδή χαμηλότερα από σήμερα. Όπως διευκρίνισε, με την αύξηση των φωτοβολταϊκών μονάδων, η τιμή του ρεύματος πέφτει, και η μέση τιμή διαμορφώνεται χαμηλότερα από τη μέση τιμή του συστήματος. Αναφέρθηκε επίσης εκτενώς στα συμβόλαια PPAs, δηλαδή τις μακροπρόθεσμες συμφωνίες αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, που χρησιμοποιούν οι μεγάλοι καταναλωτές προκειμένου να μην είναι εκτεθειμένοι στις διακυμάνσεις της αγοράς. Επιπλέον, οι αυξανόμενες απαιτήσεις των περιβαλλοντικών στόχων για μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος ωθούν όλο και περισσότερες εταιρείες να επιδιώκουν το «πρασίνισμα» του ενεργειακού τους μίγματος, και η σύναψη PPA αποτελεί έναν αποτελεσματικό εργαλείο προς την κατεύθυνση αυτή. 

Σύμφωνα με επικαιροποιημένη μελέτη της Aurora Energy Research, η παροχή PPAs θα φτάσει τις 12 TWh το 2030, και θα μπορούσε να ξεπεράσει τις 15 TWh αν επιτευχθούν οι στόχοι του αναθεωρημένου ΕΣΕΚ. Προέβλεψε, τέλος, ότι οι εξελίξεις στον τομέα θα είναι ραγδαίες τα επόμενα χρόνια και ότι θα καθιερωθούν υβριδικά μοντέλα, όπως ο συνδυασμός φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης ή φωτοβολταϊκών και υδρογόνου.

Ο Δημήτρης Βαρβιτσιώτης, Γενικός Διευθυντής Λειτουργιών Solar Cells Hellas,ανέδειξε το πρόβλημα της κυριαρχίας της Κίνας στην παγκόσμια αγορά φωτοβολταϊκών και κυρίως μέσω των πρώτων υλών, όπως είναι το πυρίτιο (για τις κυψέλες) και το λίθιο (για τις μπαταρίες). Οι ΗΠΑ δίνουν γενναιόδωρες επιδοτήσεις για να ανακτήσουν τον έλεγχο της αγοράς, ενώ η Ευρώπη δεν έχει ξεκινήσει ακόμη… Βέβαια, πρόσθεσε, υπάρχουν και οι μπαταρίες χωρίς λίθιο (non-lithium batteries), το πράσινο υδρογόνο και άλλες πιο προηγμένες τεχνολογίες. Έκανε μάλιστα την πρόβλεψη ότι σε λίγα χρόνια θα επικρατήσει παγκοσμίως το υδρογόνο.

Η Έφη Μηλιώνη, Eπικεφαλής του Tμήματος Aνάλυσης Aγοράς της  Elpedison, ανέδειξε το πρόβλημα της διακύμανσης προσφοράς και ζήτησης ενέργειας. Όταν η ζήτηση είναι χαμηλή, εξήγησε, οι ΑΠΕ εκτοπίζουν τις συμβατικές μονάδες, με αποτέλεσμα να έχουμε μηδενικές ή ακόμα και αρνητικές τιμές ρεύματος. Οι λύσεις που προβάλλουν είναι τρεις: οι εξαγωγές ηλεκτρικής ενέργειας, η αποθήκευση και η διαχείριση της ζήτησης. Οι καταναλωτές θα πρέπει να προσαρμόσουν τις συνήθειές τους στην παραγωγή. Θα πρέπει επίσης να μετασχηματίσουμε την οικονομία μας, ώστε να απορροφά όλη την παραγόμενη ενέργεια, σημείωσε ηΈφη Μηλιώνη.

Η αποθήκευση ενέργειας μακράς διαρκείας (LDES) έχει προτεραιότητα στην έρευνα © Aurora Energy Research

Η Γενική Διευθύντρια της Advent Technologies Νόρα Γουρδούπη αναφέρθηκε στο θέμα της αποθήκευσης της ενέργειας και στις κυψέλες καυσίμου, λύση η οποία απαντά στο πρόβλημα της αποθήκευσης. Η Advent Technologies  κατασκευάζεικυψέλες καυσίμου που μετατρέπουν τη μεθανόλη, το φυσικό αέριο και το υδρογόνο σε ηλεκτρισμό. Είναι φορέας ενέργειας με εφαρμογή σε όλες τις βιομηχανίες. Η ΕΕ έχει θέσει ως στόχο έως το 2030 να παράγει 10 εκατ. τόνους πράσινου υδρογόνου ετησίως, παρέχει επιδοτήσεις και υποστηρίζει πρωτοβουλίες καινοτομίας προκειμένου να επιταχύνει την επίτευξη του στόχου. Ο σκοπός τελικά είναι το πλεόνασμα ενέργειας των φωτοβολταϊκών, που υπολογίζεται σε 14 GW έως το 2030, να αποθηκεύεται σε μονάδες ηλεκτρόλυσης και τελικά σε πράσινο υδρογόνο. Το κόστος των μονάδων αυτών που είναι σήμερα υψηλό αναμένεται να μειωθεί κατά 50% σε λίγα χρόνια.

Τα φωτοβολταϊκά τρίτης γενιάς, τα πλεονεκτήματα και τις ιδιότητές τους παρουσίασε ο Ανδρέας Καλτζόγλου, ερευνητής από το Ινστιτούτο Θεωρητικής και Φυσικής Χημείας του ΕΙΕ. Πρόκειται για φωτοβολταϊκά με πρώτη ύλη το πυρίτιο, τον περοβσκίτη ή άλλα φιλικά προς το περιβάλλον υλικά τα οποία είναι διαφανή και εύκαμπτα. Τα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνουν τη σχετικά απλούστερη διαδικασία κατασκευής τους, το ότι είναι εύκαμπτα ή/και ημιδιαφανή, και οι πολύ μεγάλες δυνατότητες έρευνας και ανάπτυξης νέων υλικών που προσφέρουν. Οι προκλήσεις που έχουν να αντιμετωπίσουν τα νέα αυτά συστήματα είναι η ανταποδοτικότητά τους ως προς το κόστος, η σχετική αστάθεια σε συνθήκες ζέστης και υγρασίας, καθώς και η χρήση μη τοξικών υλικών.  Ήδη στον τομέα αυτό υπάρχει στενή συνεργασία του ΕΙΕ και του Δημόκριτου για την ανάπτυξη νέων προϊόντων, ενώ έχει δημιουργηθεί και ένα σχετικό cluster.

Η πρώην αντιδήμαρχος Βιέννης Μαρία Βασιλάκου στο βήμα και δίπλα της ο A. Kleinhans (Fraunhofer/ISE), ο Η. Ευθυμιόπουλος (Clima21), ο Δ. Πρωτοψάλτου (ΚΠΙΣΝ) και ο Γ. Μισαηλίδης (ΔΑΑ)

Στη δεύτερη ενότητα της ημερίδας παρουσιάστηκαν συγκεκριμένα παραδείγματα καλών πρακτικών στον τομέα της Πράσινης Ενέργειας και εφαρμογής των φωτοβολταϊκών σε μεγάλη κλίμακα στην Ελλάδα και το εξωτερικό.

Η Μαρία Βασιλάκου, που έχει διατελέσει Αντιδήμαρχος της πόλης της Βιέννης, παρουσίασε το παράδειγμα της πόλης αυτής, η οποία έχει κορυφαίες αποδόσεις στον δείκτη βιωσιμότητας χάρη στις αστικές στρατηγικές με βάθος χρόνου που εφαρμόζει.

Εφαρμογές φωτοβολταϊκών στις στέγες στην πόλη της Βιέννης

Η Βιέννη έχει θέσει ως στόχο να είναι κλιματικά ουδέτερη έως το 2040. Το πιο σημαντικό εργαλείο που χρησιμοποιεί για τον σκοπό αυτό είναι το energy zoning που ορίζει τι είδους ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε περιοχή. Η στρατηγική της έξυπνης πόλης που εφαρμόζει περιλαμβάνει το στόχο έως το 2030 να έχουν εγκατασταθεί 714 στρέμματα φωτοβολταϊκών εντός των ορίων της πόλης και από αυτά τα 45 στρέμματα να ανήκουν σε δημόσια κτήρια. Οι αρμόδιες υπηρεσίες της πόλης παρέχουν επίσης συμβουλές στους πολίτες για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών, καθώς και κίνητρα και επιδοτήσεις για τη χρήση φωτοβολταϊκών στις στέγες κλπ. (από €150/kWp για συνδυασμό φ/β και Πράσινης Στέγης, έως €750/kWp για Πράσινες Στέγες σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις). Σημαντικό εργαλείο είναι ακόμη η αλλαγή χρήσης γης σε εγκαταλελειμμένες βιομηχανικές ζώνες, όπου προωθούνται νέες ενεργειακές λύσεις, κυρίως τα φωτοβολταϊκά και η γεωθερμία. Παράλληλα, τα χωροταξικά σχέδια απαγορεύουν τη χρήση πετρελαίου θέρμανσης σε νέα κτήρια, ενώ ως το 2040 θα σταματήσει η χρήση φυσικού αερίου μέσα στην πόλη. Άλλο σημαντικό εργαλείο είναι τα αστικά συμβόλαια, όπου κάθε developer διαπραγματεύεται με τον Δήμο όλο το σχέδιο του κτηρίου που θέλει να φτιάξει. Κάθε χρόνο χτίζονται 7.000 επιδοτούμενα διαμερίσματα κοινωνικής στέγης που συνδυάζονται με πράσινη ενέργεια. Υπάρχει τέλος το πρόγραμμα των φωτοβολταϊκών «λαϊκής βάσης» όπου κάθε πολίτης, παράλληλα με τον πάροχο ηλεκτρικού ρεύματος, μπορεί να συμμετέχει επενδύοντας.

Στη συνέχεια, ο Alexander Kleinhans επιστημονικός συνεργάτης του Ινστιτούτου Fraunhofer/ISE, παρουσίασε τα ενσωματωμένα φωτοβολταϊκά (Integrated Photovoltaics – IPVs) που μπορούν να τοποθετηθούν σε ελεύθερες επιφάνειες στον αστικό χώρο, σε κελύφη κτιρίων, σε δρόμους, σιδηροδρόμους, οχήματα, στέγαστρα ή και πάνω από καλλιέργειες, ενώ παράλληλα αναπτύσσονται και οι πλωτές συστοιχίες  στην επιφάνεια ταμιευτήρων. Λεπτομέρειες μπορείτε να διαβάσετε στο σχετικό άρθρο εδώ.

Τις δυνατότητες στέγασης θέσεων στάθμευσης με φωτοβολταϊκά παρουσίασε ο επιστημονικός συνεργάτης του Ινστιτούτου Fraunhofer/ISE Alexander Kleinhans

Ο Δημήτρης Πρωτοψάλτου, Διευθυντής του Κέντρου Πολιτισμού  Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος παρουσίασε τις ενεργειακές καινοτομίες που εφαρμόστηκαν κατά την κατασκευή, αλλά και εξακολουθούν να χαρακτηρίζουν την καθημερινή λειτουργία του Κέντρου, με ιδιαίτερη αναφορά στο περίφημο ενεργειακό στέγαστρο, τις σχεδιαστικές και τεχνολογικές προκλήσεις της κατασκευής του και την μοναδική αποδοτικότητά του χάρη στο οποίο το ΚΠΙΣΝ αναδεικνύεται σε κόμβο βιωσιμότητας. Περισσότερες πληροφορίες στο σχετικό άρθρο  εδώ.

Τέλος, ο Γιώργος Μισαηλίδης, Διευθυντής Διαχείρισης Ενέργειας και Ακίνητης Περιουσίας του Διεθνούς Αερολιμένα Αθηνών, παρουσίασε το νέο φωτοβολταϊκό πάρκο 16 MW αυτοπαραγωγής και ιδιοκατανάλωσης που εγκαινιάστηκε τον Απρίλιο.

Το νέο φωτοβολταϊκό πάρκο 16 MW εγκαινιάστηκε τον Απρίλιο στον Διεθνή Αερολιμένα Αθηνών

Είναι, όπως είπε, η μεγαλύτερη μονάδα αυτοπαραγωγής στην Ελλάδα, η οποία ήδη καλύπτει περίπου το 45% της ετήσιας κατανάλωσης της εταιρείας του αεροδρομίου. Η παραγωγή της εγκατάστασης – 27.500 MWh ετησίως- αντιστοιχεί περίπου στην κατανάλωση 6.650 νοικοκυριών. Από τη λειτουργία της νέας εγκατάστασης προβλέπεται ότι έως το 2046 αποσοβούνται 71.500 τόνοι διοξειδίου του άνθρακα, ποσότητα που ισοδυναμεί με ένα δάσος αντίστοιχο της έκτασης του αεροδρομίου (16.000 στρέμματα). Συνδυαστικά, το πρώτο φωτοβολταϊκό των 8 ΜW που λειτουργεί από το 2011 και το καινούριο των 16 MW αυτοπαραγωγής καλύπτουν τα δύο τρίτα των συνολικών αναγκών του αεροδρομίου σε ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ. Με την ολοκλήρωση της επόμενης φάσης το 2025, η οποία θα είναι της τάξεως των 45 ΜW, θα εξασφαλιστεί η κάλυψη του 100% των αναγκών του ΔΑΑ σε ηλεκτρική ενέργεια για κάθε έτος μέχρι το 2046, ενώ η ιδιοκατανάλωση θα μεγιστοποιηθεί με τη χρήση μονάδων αποθήκευσης ενέργειας. Ο ΔΑΑ έχει ήδη υποβάλει τις σχετικές αιτήσεις στη ΡΑΕ και τις άλλες αρμόδιες υπηρεσίες.  

Χορηγοί της ημερίδας ήταν οι Elpedison, Solar Cells Hellas και Advent Technologies.

Δείτε περισσότερα άρθρα σχετικά με την κλιματική αλλαγή στο www.clima21.gr