ΙΔΕΑΤΟΝ ΟΥΚ ΑΔΥΝΑΤΟΝ: Υδροδοτική και Ενεργειακή Επάρκεια για την Κρήτη

Ανάπτυξη Υβριδικού Συστήματος Αντλησιοταμίευσης / Αφαλάτωσης

Το παρόν κείμενο αποσκοπεί στο να προτείνει μία εικασία και να καλέσει ειδικούς και αρμόδιους να εξετάσουν τη σκοπιμότητα για παραπέρα επί της εικασίας εμπεριστατωμένη έρευνα, με την ελπίδα ότι εφόσον αποδειχθεί η σκοπιμότητα αυτή θα καταστεί δυνατή η, κατόπιν ενδελεχούς μελέτης, κατάστρωση και υλοποίηση σχετικού μακρόπνοου αναπτυξιακού σχεδίου.

Η εικασία σε πολύ γενικό επίπεδο βασίζεται στην σκέψη ότι είναι δυνατός ο συνδυασμός διαθέσιμων λύσεων για την καλύτερη αντιμετώπιση δύο μείζονων προβλημάτων με τα οποία βρίσκεται σήμερα (και προοδευτικά όλο και περισσότερο θα βρίσκεται στο μέλλον) η Κρήτη.

Το πρώτο πρόβλημα αφορά τον κίνδυνο ερημοποίησης λόγω της κλιματικής αλλαγής, και την ανάγκη αναπλήρωσης προσδοκόμενων απωλειών από το υδάτινο δυναμικό του νησιού (το οποίο εξ ολοκλήρου προέρχεται από βροχοπτώσεις) προς εμπλουτισμό του υδροφόρου ορίζοντα του νησιού (“Στόχος Α”).

Το δεύτερο πρόβλημα αφορά τη ζητούμενη ενεργειακή επάρκεια και αυτάρκεια, η οποία μπορεί να στηριχθεί εξ ολοκλήρου στις ΑΠΕ εφόσον αντιμετωπισθεί η εγγενής αδυναμία αυτών, ήτοι, το ασυνεχές της παροχής και η συνακόλουθη ενεργειακή ανασφάλεια (π.χ. όταν δεν υπάρχει ηλιοφάνεια, ή όταν δεν φυσά αέρας). Η όποια σχετική λύση προϋποθέτει ένα σύστημα μαζικής αποταμίευσης ενέργειας, ώστε να είναι δυνατό δι΄ αυτής να αναπληρώνει κανείς το έλλειμμα που προκύπτει στο ηλεκτρικό ισοζύγιο είτε από πτώση της παραγωγής (προσφοράς), είτε από έξαρση της κατανάλωσης (ζήτησης). Άρα ο δεύτερος στόχος είναι η δημιουργία ενός συστήματος μαζικής αποταμίευσης ενέργειας, προκειμένου να καταστεί δυνατή η σταθεροποίηση της παροχής ενέργειας από ΑΠΕ 24/7 ώστε να ανοίξει ο δρόμος για ενεργειακή αυτάρκεια του νησιού εξολοκλήρου (100%) από ΑΠΕ (“Στόχος Β”).

Μία πρόσφορη μέθοδος που εφαρμόζεται διεθνώς για την μαζική αποταμίευση ενέργειας σχετικά με το Στόχο Β είναι η μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε κινητική και εν συνεχεία σε δυναμική ενέργεια με την άντληση τεράστιων ποσοτήτων νερού σε υδατοδεξαμενές σε ικανό υψόμετρο, όπου η ενέργεια αποθηκεύεται υπό μορφή δυναμικής ενέργειας (ανύψωση). Συνήθως οι ίδιες αντλίες που ωθούν το νερό ψηλά, στη συνέχεια λειτουργούν αντίστροφα ως υδροηλεκτρικές γεννήτριες όταν ανοίγουν οι στρόφιγγες των ταμιευτήρων και η καταρροή του ανυψωθέντος νερού κινεί αυτές τις γεννήτριες. Ένα τέτοιο σύστημα (αντλησιοταμίευσης) έχει ενεργειακές απώλειες περίπου 20-30% λόγω τριβής και εξάτμισης του νερού, όμως θεωρείται ο οικονομικότερος και πιο πρόσφορος τρόπος για αποταμίευση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Συνήθως δαπανάται φτηνό νυχτερινό ρεύμα για την άντληση και παράγεται (και μεταπωλείται στο δίκτυο) ακριβό ρεύμα, ώστε έτσι το σύστημα μπορεί παρά τις ενεργειακές απώλειες να λειτουργεί με κέρδος. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται ήδη αλλού (Κύνθος, Ικαρία).

Αναφορικά με το Στόχο Α, για την αναπλήρωση των απωλειών από το υδάτινο δυναμικό της Κρήτης, που θα προκληθούν από την προβλεπόμενη αύξηση της μέσης θερμοκρασίας (λόγω αύξησης της εξάτμισης και μείωσης των βροχοπτώσεων) προτείνεται ως πρόσφορη λύση η αφαλάτωση θαλάσσιου νερού, ή καλύτερα υφάλμηρου νερού από τρεις υπάρχουσες πηγές, όπως ο Αλμυρός στα Λινοπεράματα του Ηρακλείου (δεδομένου ότι η ενέργεια που χρειάζεται για την αφαλάτωση υφάλμηρου νερού είναι πολύ λιγότερη από ό,τι για την αφαλάτωση θαλασσινού νερού).

Η προτεινόμενη εικασία είναι πως είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα υβριδικό δίκτυο αντλησιοταμίευσης το οποίο να αποτελείται από μονάδες αφαλάτωσης, το γλυκό νερό εκ των οποίων μπορεί να ανυψώνεται σε τεχνητούς υδροταμιευτήρες περιμετρικά στα ορεινά της Κρήτης και μετά το ίδιο νερό μπορεί να χρησιμοποιείται κατά την καταρροή για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (με κλασσική υδροηλεκτρική μέθοδο) και ταυτόχρονα για άρδευση όλου του νησιού, προς αναπλήρωση των προαναφερθεισών απωλειών, δηλαδή προς ταυτόχρονη επίτευξη του Στόχου Α και του Στόχου Β (το “Σύστημα”). Η ενέργεια που απαιτείται για την αφαλάτωση και ανύψωση του νερού, προτείνεται πως μπορεί να παράγεται εξ ολοκλήρου από ΑΠΕ (π.χ. μεγάλα υπεράκτια αιολικά πάρκα). Η Κρήτη άλλωστε έχει ιδανικές συνθήκες για ανάπτυξη των ΑΠΕ.

Η παραπέρα εμπεριστατωμένη μελέτη σκοπιμότητας θα πρέπει να εξετάσει μεταξύ άλλων και κάποια από τα ακόλουθα ερωτήματα:

1. Αναφορικά προς το Στόχο Α, ποιές θα είναι οι πιθανές ετήσιες απώλειες από το υδάτινο δυναμικό της Κρήτης λόγω της κλιματικής αλλαγής και άρα πόση είναι η πιθανή ανάγκη για ισόποση αναπλήρωση (“Μέγεθος Α”); Σημείωνεται πως ένας μετριοπαθής αλλά εντελώς πρόχειρος υπολογισμός δείχνει πως με αύξηση εξάτμισης κατά 5% και μείωση βροχοπτώσεων κατά 5% οι πιθανές απώλειες είναι δυνατό να ξεπερνούν σημαντικά τα 500 εκ. κυβικά μέτρα νερό το έτος.

2. Αναφορικά με το Στόχο Β, με δεδομένες τις ενεργειακές ανάγκες του νησιού τις προσεχείς δεκαετίες, πόση ενέργεια θα χρειάζεται να αποθηκεύεται (υπό μορφή δυναμικής ενέργειας με ανύψωση νερού) ώστε υπό μορφή ενεργειακής εφεδρείας (αποθέματος) να μπορεί να καλύπτει όλες τις ενεργειακές ανάγκες του νησιού σε συνθήκες μηδενικής παραγωγής των ΑΠΕ και ταυτόχρονης υψηλής ζήτησης, με άλλα λόγια ποιά πρέπει να είναι η δυναμικότητα (χωρητικότητα) του ενεργειακού ταμιευτήρα (αυτής της γιγάντιας μπαταρίας δυναμικής ενέργειας) και πώς μεταφράζεται αυτό σε ποσότητα αντλούμενου (ανυψούμενου) νερού κατ΄έτος (“Μέγεθος Β”);

3. Προφανώς η ποσότητα νερού που αντιστοιχεί στο Μέγεθος Β εξαρτάται από πλήθος παραγόντων, όπως το μέσο ύψος της θέσης των ταμιευτήρων, η απόσταση από τις μονάδες αφαλάτωσης, η κλίση, ο αριθμός των ταμιευτήρων, η διάμετρος των σωλήνων, η συχνότητα πλήρωσης/κένωσης εκάστου ταμιευτήρα, το μέσο ύψος στο οποίο βρίσκονται οι γεννήτριες (οι οποίες προφανώς θα πρέπει να βρίσκονται αρκετά πιο χαμηλά από τους ταμιευτήρες ώστε να αξιοποιούν την υψομετρική διαφορά, αλλά ταυτόχρονα αρκετά ψηλά σε σχέση με το επίπεδο της θάλασσας, ώστε από κει και κάτω να είναι δυνατή η άρδευση, κλπ), παράγοντες που θα πρέπει να εξεταστούν συνδυαστικά με τα δυο προηγούμενα βασικά ερωτήματα (“Σχετικές Παράμετροι”).

4. Επίσης θα πρέπει να εξεταστεί ποιό είναι το μεγαλύτερο μέγεθος ανάμεσα στο Μέγεθος Α και στο Μέγεθος Β (“Κρίσιμο Μέγεθος”), οπότε εικάζεται ότι το κριτήριο για το σχεδιασμό του Συστήματος θα πρέπει να είναι το μεγαλύτερο εκ των δύο μεγεθών (το Κρίσιμο Μέγεθος), δηλαδή ώστε να καλύπτεται πλήρως τόσο ο Στόχος Α όσο και ο Στόχος Β, άσχετα αν ένας εκ των δύο στόχων υπερκαλύπτεται.

5. Εφόσον προσδιοριστεί το Κρίσιμο Μέγεθος θα είναι δυνατό να προσδιοριστούν άλλες κρίσιμες παράμετροι του Συστήματος, συγκεκριμένα:

i. Πόσες μονάδες αφαλάτωσης (τί τύπου, δυναμικότητας και κόστους) χρειάζονται για να αποδίδουν ποσότητα γλυκού νερού αντίστοιχη προς το Κρίσιμο Μέγεθος;

ii. Πόση ενέργεια απαιτείται για την αφαλάτωση και ανύψωση ποσότητας νερού που αντιστοιχεί στο Κρίσιμο Μέγεθος, αφού ληφθούν υπόψη οι Σχετικές Παράμετροι (“Μέγεθος Γ”);

iii. Πόσες μονάδες ΑΠΕ, τί τύπου, τί κόστους, σε τί τοποθεσία, κλπ απαιτούνται για να αποδώσουν την αναγκαία ενέργεια που αντιστοιχεί στο Μέγεθος Γ, καθώς και για να καλύψουν τις εν γένει ενεργειακές ανάγκες του νησιού στο σύνολο και πώς προβλέπεται να αυξηθούν αυτές οι ανάγκες τις προσεχείς δεκαετίες;

6. Εφόσον προσεγγιστούν κάπως τα άνω μεγέθη, θα μπορεί να καθοριστεί το πιθανό κόστος για τη δημιουργία και λειτουργία του Συστήματος σε βάθος τριακονταετίας.

7. Στη συνέχεια θα πρέπει να γίνει ένας υπολογισμός των ωφελιών του Συστήματος στην Κρητική οικονομία, αλλά και των πιθανών συνεπειών από την μή δημιουργία του συστήματος και τη μή αποτελεσματική αντιμετώπιση των άνω στόχων (Στόχου Α και Στόχου Β).

8. Τέλος, εφόσον καταδειχθεί πως η σχέση κόστους - ωφέλειας είναι θετική, θα πρέπει να αναζητηθούν ιδέες και προτάσεις για τον τρόπο χρηματοδότησης και προώθησης.

Εικάζεται πως η δημιουργία και αποτελεσματική λειτουργία του Συστήματος θα προσφέρει ευκαιρίες για προσέλκυση σημαντικών επενδύσεων για την ανάπτυξη της εξωστρέφειας της τοπικής οικονομίας, είτε στον τομέα της ενέργειας, είτε στο τομέα εγχώριας ανάπτυξης και κατασκευής ΑΠΕ, είτε στον τομέα της Γεωργίας και της ολοκληρωμένης περιβαλλοντικής διαχείρισης (geo-engineering), θα δημιουργήσει χιλιάδες νέες θέσεις εργασίας, αρκετές εκ των οποίων πολύ υψηλού επιπέδου, και γενικά θα δώσει μια τεράστια ώθηση στην τοπική οικονομία. Επιπλέον μπορεί να αποτελέσει ένα κρίσιμο πιλοτικό σχέδιο για ανάπτυξη τεχνογνωσίας κρίσιμης για το ευρύτερο μέλλον της ανθρωπότητας, ώστε να θέσει την Κρήτη και την Ελλάδα στην παγκόσμια πρωτοπορία.

Η Ελλάδα και η Κρήτη ειδικότερα διαθέτουν ικανό επιστημονικό δυναμικό, στο ΙΤΕ, στο Πολυτεχνείο Κρήτης, στο Πανεπιστήμιο και το ΤΕΙ και σε άλλες σχολές και τομείς, και άρα θα ήταν δυνατή η κατ’ αρχήν εκτίμηση και προκαταρκτική μελέτη, αλλά και η εν συνεχεία στήριξη της υλοποίησης. Σε πρώτη φάση αναζητείται μια κατ’ αρχήν εκτίμηση επί τη βάση εθελοντικής εργασίας, ώστε στη συνέχεια να αποδειχθεί με στοιχεία η λογική του εγχειρήματος και να πεισθεί η πολιτεία να προκηρύξει μια εμπεριστατωμένη μελέτη σκοπιμότητας, ή άλλως να πεισθούν επενδυτές να επενδύσουν στην υλοποίηση του προτεινόμενου Συστήματος.

Σχετικές αναφορές:

http://en.wikipedia.org/wiki/Pumped-storage_hydroelectricity