ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ...

ΕΕΘΘΝΝΙΙΚΚΟΟ ΜΜΕΕΤΤΣΣΟΟΒΒΙΙΟΟ ΠΠΟΟΛΛΥΥΤΤΕΕΧΧΝΝΕΕΙΙΟΟ

ΔΔΙΙΕΕΠΠΙΙΣΣΤΤΗΗΜΜΟΟΝΝΙΙΚΚΟΟ –– ΔΔΙΙΑΑΤΤΜΜΗΗΜΜΑΑΤΤΙΙΚΚΟΟ

ΠΠΡΡΟΟΓΓΡΡΑΑΜΜΜΜΑΑ ΜΜΕΕΤΤΑΑΠΠΤΤΥΥΧΧΙΙΑΑΚΚΩΩΝΝ

ΣΣΠΠΟΟΥΥΔΔΩΩΝΝ

«« ΕΕΠΠΙΙΣΣΤΤΗΗΜΜΗΗ && ΤΤΕΕΧΧΝΝΟΟΛΛΟΟΓΓΙΙΑΑ

ΥΥΔΔΑΑΤΤΙΙΚΚΩΩΝΝ ΠΠΟΟΡΡΩΩΝΝ»»

ΔΔΙΙΕΕΡΡΕΕΥΥΝΝΗΗΣΣΗΗ ΔΔΥΥΝΝΑΑΤΤΟΟΤΤΗΗΤΤΑΑΣΣ ΠΠΡΡΟΟΣΣΘΘΗΗΚΚΗΗΣΣ

ΑΑΝΝΤΤΛΛΗΗΤΤΙΙΚΚΩΩΝΝ ΣΣΥΥΓΓΚΚΡΡΟΟΤΤΗΗΜΜΑΑΤΤΩΩΝΝ ΣΣΕΕ

ΥΥΠΠΑΑΡΡΧΧΟΟΝΝΤΤΑΑ ΕΕΝΝ ΣΣΕΕΙΙΡΡΑΑ ΥΥΔΔΡΡΟΟΗΗΛΛΕΕΚΚΤΤΡΡΙΙΚΚΑΑ

ΕΕΡΡΓΓΑΑ ΤΤΟΟΥΥ ΠΠΟΟΤΤΑΑΜΜΙΙΟΟΥΥ ΣΣΥΥΓΓΚΚΡΡΟΟΤΤΗΗΜΜΑΑΤΤΟΟΣΣ

ΝΝΕΕΣΣΤΤΟΟΥΥ

ΤΤσσίίρραα ΔΔ.. ΠΠηηννεελλόόππηη

ΕΕππιιββλλέέππωωνν

ΝΝιικκόόλλααοοςς II.. ΜΜοουυττάάφφηηςς,,

ΛΛέέκκττοορρααςς ΕΕΜΜΠΠ

ΑΑθθήήνναα,, ΟΟκκττώώββρριιοοςς 22000099

ΕΕΘΘΝΝΙΙΚΚΟΟ ΜΜΕΕΤΤΣΣΟΟΒΒΙΙΟΟ ΠΠΟΟΛΛΥΥΤΤΕΕΧΧΝΝΕΕΙΙΟΟ

ΔΔΙΙΕΕΠΠΙΙΣΣΤΤΗΗΜΜΟΟΝΝΙΙΚΚΟΟ –– ΔΔΙΙΑΑΤΤΜΜΗΗΜΜΑΑΤΤΙΙΚΚΟΟ

ΠΠΡΡΟΟΓΓΡΡΑΑΜΜΜΜΑΑ ΜΜΕΕΤΤΑΑΠΠΤΤΥΥΧΧΙΙΑΑΚΚΩΩΝΝ ΣΣΠΠΟΟΥΥΔΔΩΩΝΝ

«« ΕΕΠΠΙΙΣΣΤΤΗΗΜΜΗΗ && ΤΤΕΕΧΧΝΝΟΟΛΛΟΟΓΓΙΙΑΑ

ΥΥΔΔΑΑΤΤΙΙΚΚΩΩΝΝ ΠΠΟΟΡΡΩΩΝΝ»»

ΔΔΙΙΕΕΡΡΕΕΥΥΝΝΗΗΣΣΗΗ ΔΔΥΥΝΝΑΑΤΤΟΟΤΤΗΗΤΤΑΑΣΣ ΠΠΡΡΟΟΣΣΘΘΗΗΚΚΗΗΣΣ ΑΑΝΝΤΤΛΛΗΗΤΤΙΙΚΚΩΩΝΝ

ΣΣΥΥΓΓΚΚΡΡΟΟΤΤΗΗΜΜΑΑΤΤΩΩΝΝ ΣΣΕΕ ΥΥΠΠΑΑΡΡΧΧΟΟΝΝΤΤΑΑ ΕΕΝΝ ΣΣΕΕΙΙΡΡΑΑ

ΥΥΔΔΡΡΟΟΗΗΛΛΕΕΚΚΤΤΡΡΙΙΚΚΑΑ ΕΕΡΡΓΓΑΑ ΤΤΟΟΥΥ ΠΠΟΟΤΤΑΑΜΜΙΙΟΟΥΥ ΣΣΥΥΓΓΚΚΡΡΟΟΤΤΗΗΜΜΑΑΤΤΟΟΣΣ

ΝΝΕΕΣΣΤΤΟΟΥΥ

ΤΤσσίίρραα ΔΔ.. ΠΠηηννεελλόόππηη

ΕΕππιιββλλέέππωωνν

ΝΝιικκόόλλααοοςς II.. ΜΜοουυττάάφφηηςς,, ΛΛέέκκττοορρααςς ΕΕΜΜΠΠ

ΑΑθθήήνναα,, ΟΟκκττώώββρριιοοςς 22000099

Στο Γιώργο και την Τιμόκλεια

"Die Philosophen haben die Welt nur verschieden interpretiert, es kommt aber darauf an, sie zu verändern."

Karl Marx,Thesen über Feuerbach,

Marx-Engels Werke, Band 3,seite 535

"Πρέπει να μετρήσουμε ό,τι είναι μετρήσιμο και να καταστήσουμε μετρήσιμο ό,τι δεν είναι "

Γαλιλαίος

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ σελ. 1

ABSTRACT σελ. 2

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 σελ. 3

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

1.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.2. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΈΡΓΑ

1.3. Η ΑΝΑΓΚΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

1.4. Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ

ΑΠΟ ΑΠΕ

1.5. ΜΕΓΑΛΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

1.6. ΑΙΟΛΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

1.7. ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΑΓΟΡΑ 2007-2012


ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗ


2.2. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΣΕ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

2.3. ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΑΝΑΣΤΡΕΨΙΜΩΝ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ

ΕΡΓΩΝ

2.4. ΦΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ

2.5. ΦΑΣΗ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΟΣΗΣ ΤΗΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2.6. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ ΣΤΗΝ

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2.7. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ ΣΕ ΥΒΡΙΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ


ΤΟ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΝΕΣΤΟΥ


ΑΝΤΛΗΤΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ΣΕ ΕΝ ΣΕΙΡΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΈΡΓΑ

4.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ

4.2 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΟΓΚΩΝ ΑΝΑΝΤΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΤΗ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΩΝ

4.3 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΓΩΓΩΝ

4.4 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

4.5 ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΓΩΓΟΥ

4.6 ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

4.7 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΓΩΓΩΝ

4.8 ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

4.9 ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ


ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

5.1 ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΘΗΣΑΥΡΟΥ- ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ

5.1.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΙΣΧΥΟΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ

5.1.2 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΟΓΚΟΥ ΑΝΑΝΤΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΤΗ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

5.1.3 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΓΩΓΟΥ

5.1.4 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

5.1.5 ΕΠΙΛΟΓΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΑΓΩΓΟΥ

5.1.6 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

5.1.7 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΓΩΓΟΥ

5.1.8 ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

5.1.9 ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ

5.2 ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ-ΤΕΜΕΝΟΥΣ

5.2.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΙΣΧΥΟΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟΥ









5.3 ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΣΚΑΡΙΦΗΜΑΤΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΩΝ


ΠΙΝΑΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ

6.1. ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΘΗΣΑΥΡΟΥ- ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ

6.1.1. ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΣΤΟΝ ΑΓΩΓΟ

6.1.2. ΑΝΤΛΟΥΜΕΝΟΙ ΟΓΚΟΙ

6.1.3. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

6.1.4. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΛΗΣΗ

6.1.5. ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

6.1.6. ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ

6.2. ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ - ΤΕΜΕΝΟΥΣ








ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ σελ. 86

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΧΕΔΙΩΝ

1. ΤΗΡ-1 ΥΗΕ ΘΗΣΑΥΡΟΥ - ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ

2. ΤΗΡ-2 ΥΗΕ ΘΗΣΑΥΡΟΥ – ΜΗΚΟΤΟΜΗ ΑΓΩΓΟΥ ΆΝΤΛΗΣΗΣ

3. PLP-1 ΥΗΕ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ - ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ

4. PLP-2 ΥΗΕ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ - ΜΗΚΟΤΟΜΗ ΑΓΩΓΟΥ ΆΝΤΛΗΣΗΣ

Ευχαριστίες

1

Ευχαριστίες

Μετά την ολοκλήρωση αυτής της μικρής προσπάθειας για επέκταση της γνώσης και της

επιστήμης θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους όσους με βοήθησαν κατά τη διάρκεια

εκπόνησης της μεταπτυχιακής μου εργασίας.

Οφείλω αρχικά να ευχαριστήσω το δάσκαλό μου και υπεύθυνο, Λέκτορα, κύριο

Νικόλαο Μουτάφη για την καθοδήγηση και την εξαιρετική συνεργασία που μου

προσέφερε.

Πολύτιμη ήταν επίσης η βοήθεια του Λέκτορα, κυρίου Ιωάννη Στεφανάκου που

ασχολήθηκε συστηματικά για την έγκαιρη περάτωση της εργασίας μου, υπενθυμίζοντας

μου συνεχώς τις υποχρεώσεις μου.

Ακόμη, ευχαριστώ πολύ τον κύριο Παπαντώνη για τις πληροφορίες που μου έδωσε

σχετικά με τo μηχανολογικό εξοπλισμό, τη Διεύθυνση Ανάπτυξης Υδροηλεκτρικών

Έργων της ΔΕΗ για τα σχέδια των φραγμάτων, καθώς και όλο το προσωπικό του

Υδροηλεκτρικού Συγκροτήματος του Νέστου.

Νιώθω μεγάλη υποχρέωση απέναντι σε όλο το δυναμικό της ΥΔΡΕΤΜΕ Ε.Ε. που με

βοήθησαν, ο καθένας με τον τρόπο του, ανέχτηκαν το άγχος μου και το συμμερίστηκαν.

Περίληψη

1

Περίληψη

Στη διπλωματική εργασία που ακολουθεί διερευνάται η δυνατότητα προσθήκης

αντλητικών συγκροτημάτων σε υπάρχοντα εν σειρά υδροηλεκτρικά έργα με ανάντη και

κατάντη ταμιευτήρα.

Η σκέψη αυτή ξεκινάει από την προσπάθεια να αξιοποιηθεί το αιολικό δυναμικό της

χώρας και να ενταχθούν στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας αιολικά

πάρκα, εγκατεστημένης ισχύος πολλαπλάσιας από την ήδη υπάρχουσα. Η αιολική

ενέργεια λόγω των έντονων διακυμάνσεων που παρουσιάζει μπορεί να προκαλέσει

αστάθεια στο σύστημα, ενώ για να αποφευχθεί αυτό, το ποσοστό της αξιοποιούμενης

ισχύος από αιολικά δεν πρέπει να ξεπερνά κάποιο ποσοστό στο σύνολο της ισχύος που

χρησιμοποιείται στην παραγωγή ενέργειας κάθε δεδομένη στιγμή. Αυτό έχει σαν

αποτέλεσμα, στην περίπτωση που γίνει αυτή η ραγδαία αύξηση των αιολικών, ένα

μέρος της ενέργειας που θα μπορούν αυτά να παράξουν, να μην μπορεί να ενταχθεί στο

σύστημα και κατά συνέπεια να χάνεται.

Ακριβώς στην επίλυση αυτού του προβλήματος έρχονται να συντελέσουν τα αντλητικά

συγκροτήματα, μέσω των οποίων μπορεί να αποθηκευτεί η περίσσεια της ενέργειας των

αιολικών στα υδροηλεκτρικά. Η απλούστερη εκδοχή για αυτά τα αντλητικά

συγκροτήματα είναι να κατασκευαστούν σε εν σειρά υδροηλεκτρικά έργα όπου ήδη

υπάρχει ο ταμιευτήρας από τον οποίο θα γίνεται η άντληση όπως και αυτός όπου θα

αποθηκεύεται το νερό.

Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η δυνατότητα κατασκευής αντλητικών συστημάτων στα

εν σειρά υδροηλεκτρικά έργα Θησαυρός, Πλατανόβρυση και Τέμενος. Αναλυτικότερα,

για κάθε έργο αναζητήθηκε κατάλληλη θέση για την κατασκευή αγωγού άντλησης και

αντλιοστασίου, υπολογίσθηκε η απαιτούμενη ισχύς του αντλιοστασίου καθώς και οι

απώλειες ενέργειας που προκύπτουν από την ανακύκλωση με αυτόν τον τρόπο του

νερού του ταμιευτήρα. Επιπλέον, έγινε μια αρχική εκτίμηση του κόστους κατασκευής

κάθε αντλητικού συγκροτήματος με χρήση συγκεκριμένων εύλογων παραδοχών. Με

βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν συμπεραίνεται ότι τα αντλητικά συγκροτήματα

που μελετήθηκαν είναι κατασκευάσιμα και μπορούν να αξιοποιηθούν ως μέσα για την

αποταμίευση της αιολικής ενέργειας στα αντίστοιχα υδροηλεκτρικά έργα.

2 Abstract

This dissertation has examined the potentiality of adding pumping blocks in the already existing

sequential hydroelectric projects that contain upstream and downstream reservoir.

The main motivation for me to conduct this research, was basically the need to make productive

the Aeolian dynamic of our country, as well as the need to incorporate the Aeolian parks, which

contain multiple facilities of electric output from the one already exists, in the system of electric

energy. The Aeolian energy can cause system unsteadiness due to the intense variations that

shows, a phenomenon that can be avoided if the amount of utilized output of Aeolian facilities

must not exceed a certain amount of the total output that is used during energy production every

certain moment. As a result and since this steep rises in the Aeolian output occurs a part of the

energy that this produces is not able to be placed into the system and consequently it disappears.

The pumping blocks are served as an agent through which the surplus of Aeolian energy can be

stored in the Hydroelectric projects, in order to solve the problem I have mentioned above. The

simpliest version for these pumping blocks is to be constructed in sequential Hydroelectric

projects, where the reservoir of pumps and water storage already exists.

More specifically, this dissertation explored the possibility of constructing pumping blocks in the

sequential Hydroelectric projects Thesaurus, Platanovrisi and Temenos. Hence, the appropriate

location of the pumping pipe and the pump station for each project was considered and similarly

both the required output of the pumping station and the energy loss that derives from the water

recycling of the reservoir were measured. In addition, an estimation/evaluation of the cost of each

pumping block was made, bearing in mind any specific rational confessions. Regarding the results

that arise, we can reach to the conclusion that the examined pumping blocks can be constructed

and used as means for saving Aeolian energy in the corresponding Hydroelectric projects.

Κεφάλαιο 1ο Ανανεώσιμες Πηγές ενέργειας

3

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

1.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.1.1. ΓΕΝΙΚΑ

Το νερό αποτελεί φυσικό πόρο, η αξία του οποίου και η σπουδαιότητα συνεχώς

αυξάνεται για όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, ενώ η διαθεσιμότητα

του δεν είναι πάντα εξασφαλισμένη.

Η διαχείριση του συνεπώς θα πρέπει να στοχεύει στην ορθολογιστική χρήση του με

σκοπό την ικανοποίηση των αναγκών με τον βέλτιστο και πιο αποδοτικό τρόπο.

Η Ελλάδα κατά το πλείστον ορεινή χώρα (πάνω από 80%), συγκεντρώνει τα

περισσότερα βουνά της στο βορειοδυτικό της μέρος, το οποίο, προσφέρεται για

υδροηλεκτρική ανάπτυξη. Πιο συγκεκριμένα το ετήσιο θεωρητικό υδροδυναμικό της

ανέρχεται σε περίπου 80TWh, το οικονομικά εκμεταλλεύσιμο υδροδυναμικό φτάνει τις

12TWh, ενώ μέχρι σήμερα έχει αναπτυχθεί περίπου το 40%.

1.1.2. IΣΤΟΡΙΚΟ

Η ανάπτυξη του Υδροδυναμικού της Ελλάδας ουσιαστικά συμπίπτει με την ίδρυση της

ΔΕΗ Δημόσιας Επιχείρησης Κοινής Ωφέλειας το 1950. Πριν από την ίδρυση της ΔΕΗ

(1950), είχαν τεθεί σε λειτουργία πολύ μικρά Υδροηλεκτρικά Εργοστάσια την περίοδο

1927 – 1931 (Γλαύκος, Βέρμιο, Αγιά Χανίων, Αγ. Ιωάννης Σερρών), συνολικής

εγκατεστημένης ισχύος περίπου 6MW. Την περίοδο 1950 – 1975 κατασκευάσθηκαν

οκτώ (8) Μεγάλοι Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί (Άγρας, Λάδωνας, Λούρος, Ταυρωπός

/Πλαστήρας, Κρεμαστά, Καστράκι, Εδεσσαίος και Πολύφυτο), συνολικής

εγκατεστημένης ισχύος 1.410 MW. Μεταξύ αυτών συμπεριλαμβάνονται και οι τρείς (3)

μεγαλύτεροι: Κρεμαστά, Καστράκι, Πολύφυτο. Την περίοδο από το 1976 μέχρι σήμερα

κατασκευάσθηκαν 8 μεγάλα και 3 μικρά ΥΗΕ (Πουρνάρι και Πουρνάρι ΙΙ, Σφηκιά,

Ασώματα, Στράτος, Στράτος ΙΙ, Πηγές Αώου, Θησαυρός, Πλατανόβρυση, Γκιώνα και

Μακροχώρι), συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 1.630MW. Μεταξύ αυτών

περιλαμβάνονται και δύο αναστρέψιμα αντλητικά έργα (Σφηκιά και Θησαυρός).


4

1.2. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΈΡΓΑ

1.2.1. ΤΑ ΥΠΑΡΧΟΝΤΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΈΡΓΑ

Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των Υδροηλεκτρικών Έργων της ΔΕΗ Α.Ε. ανέρχεται

σε 3.060MW. (16 μεγάλοι και 8 μικροί σταθμοί), ενώ η συνολική μέση ετήσια παραγωγή

ενέργειας είναι περίπου 5000GWh.

Τα Υδροηλεκτρικά Έργα σήμερα κατατάσσονται σε τέσσερα (4) κυρίως Συγκροτήματα,

σε δύο Ανεξάρτητα ΥΗΕ και σε άλλα μικρά.

Συγκρότημα Αχελώου:

(Κρεμαστά, Καστράκι, Στράτος Ι και ΙΙ, Γκιώνα και Γλαύκος). Συνολικής

Εγκατεστημένης Ισχύος 925,6MW.

Συγκρότημα Αλιάκμονα:

(Πολύφυτο, Σφηκιά, Ασώματα, Μακροχώρι, Άγρας, Εδεσσαίος, Βέρμιο). Συνολικής

Εγκατεστημένης Ισχύος 879,3MW.

Συγκρότημα Αράχθου:

(Πηγές Αώου, Πουρνάρι Ι, Πουρνάρι ΙΙ, Λούρος). Συνολικής Εγκατεστημένης Ισχύος

553,9MW.

Συγκρότημα Νέστου:

(Θησαυρός, Πλατανόβρυση). Συνολικής Εγκατεστημένης Ισχύος 500MW.

Ν. Πλαστήρας

Εγκατεστημένη Ισχύς 129,9MW.

Λάδωνας

Εγκατεστημένη Ισχύς 70MW.

Λοιποί μικροί ΥΗΣ:

(Αγ. Ιωάννης Σερρών, Αγιά, Αλμυρός). Συνολικής Εγκατεστημένης Ισχύος 1,3MW.

Η Υδροηλεκτρική Ισχύς σήμερα των 3.060ΜW καλύπτει το 28% της συνολικής

εγκατεστημένης ισχύος των Συμβατικών Σταθμών η οποία ανέρχεται σε 11.079MW.

Η Μέση Ετήσια Υδροηλεκτρική Παραγωγή, ανάλογα με την υδραυλικότητα του έτους

καλύπτει το 9÷10% της παραγωγής της ΔΕΗ.


5

Ειδικά για το 2006, έτος υψηλής υδραυλικότητας, η Υδραυλική Παραγωγή ανήλθε σε

6.270GWh δηλαδή κάλυψε το 13% της συνολικής παραγωγής της ΔΕΗ.

Η Σημερινή Οργάνωση της αρμόδιας Διεύθυνσης Εκμετάλλευσης των Υδροηλεκτρικών

Σταθμών της ΔΕΗ Α.Ε. αποτελείται από τις κεντρικές Υπηρεσίες, τα τέσσερα

Συγκροτήματα που προαναφέρθηκαν και τους δύο ανεξάρτητους ΥΗΣ.

1.2.2. ΤΑ ΥΗΕ ΩΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΟΥ ΣΚΟΠΟΥ

Τα Υδροηλεκτρικά Έργα ως Εγκαταστάσεις Πολλαπλού Σκοπού παίζουν πολύ σοβαρό

ρόλο στην Εθνική Οικονομία και συμβάλλουν τα μέγιστα στην κοινωνική ζωή των

περιοχών που βρίσκονται και λειτουργούν.

¬ Παραγωγή Ενέργειας

Ο Τα Υδροηλεκτρικά Έργα συμβάλλουν σε ποσοστό περισσότερο από 9% στην

συνολική παραγωγή της ΔΕΗ Α.Ε. Η παραγόμενη ενέργεια είναι «πράσινη – καθαρή»

δηλαδή δεν επιβαρύνει με εκπομπές και υψηλής ποιότητας δηλαδή καλύπτει αιχμές

φορτίου, έχει δε μεγάλη ευελιξία στην ένταξη της.

¬ Επικουρικές Εργασίες

Οι ΥΗΕ εξαιτίας των ειδικών τους χαρακτηριστικών παρέχουν επικουρικές υπηρεσίες

στο Ηλεκτρικό Σύστημα δηλαδή εφεδρεία ισχύος, ρύθμιση συχνότητας, τάσης, κλπ.

¬ Αντιπλημμυρική Προστασία

Οι κύριοι ταμιευτήρες των ποταμών με την αποθηκευτική τους ικανότητα δημιουργούν

ανάσχεση των πλημμυρικών φαινομένων παρέχοντας την αντιπλημμυρική προστασία

στις κατάντη των ΥΗΣ περιοχές.

¬ Αρδεύσεις

Από τους ταμιευτήρες των ΥΗΕ αρδεύονται περίπου 5.000.000 στρέμματα

συμβάλλοντας έτσι στην γεωργική παραγωγή της χώρας.


6

¬ Ύδρευση

Οι πληθυσμοί πολλών πόλεων υδρεύονται από τους ταμιευτήρες των ΥΗΕ (π.χ.

Θεσσαλονίκη, Καρδίτσα, Αγρίνιο, Άρτα κ.λ.π.).

¬ Ναυταθλητισμός

Πολλές περιοχές των λιμνών των ΥΗΕ χρησιμοποιούνται για ναυταθλητικές

δραστηριότητες όπως θαλάσσιο σκι, κωπηλασία, καγιάκ κλπ. (Λίμνη Στράτου, Λίμνη

Πολυφύτου κ.λ.π.).

¬ Αλιεία

Η αλιεία τόσο σε επαγγελματικό όσο και ερασιτεχνικό επίπεδο είναι μία από τις πολλές

δραστηριότητες στους ταμιευτήρες των ΥΗΕ, οι οποίοι διαθέτουν καθαρό νερό και τους

οποίους η ΔΕΗ Α.Ε. εμπλουτίζει με γόνο ψαριών.

¬ Αναψυχή

Οι όχθες των λιμνών είναι ιδανικές θέσεις για δημιουργία πόλων αναψυχής και

τουρισμού. Χαρακτηριστικά παραδείγματα η λίμνη Πηγών Αώου, η πλαζ Λαμπερού στη

Λίμνη Πλαστήρα κλπ.

¬ Αναβάθμιση Περιβάλλοντος

Γενικά οι ΥΗΕ αναβαθμίζουν το περιβάλλον τους με τη δημιουργία οικοσυστημάτων

στην περιοχή των λιμνών και με τη διατήρηση εντός των κοιτών των ποταμών των

οικολογικών παροχών για τη διατήρηση της ιχθυοπανίδας.

1.2.3. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΥΗΕ ΣΤΟ ΕΘΝΙΚΟ

ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

Όπως έχει προαναφερθεί τα ΥΗΕ συμβάλλουν σε ποσοστό 8-10 % στην κάλυψη των

ενεργειακών αναγκών του Συστήματος. Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των Μονάδων

Παραγωγής της ΔΕΗ Α.Ε. στο Εθνικό Διασυνδεδεμένο Σύστημα σήμερα ανέρχεται σε

11.612 ΜW από την οποία οι Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί διαθέτουν τα 3.060 MW, δηλαδή

διαθέτουν το 26,5 % περίπου της συνολικής εγκατεστημένης ισχύς της ΔΕΗ Α.Ε.

Η μέση ετήσια παραγωγή των ΥΗΕ καλύπτει περίπου το 9% της παραγόμενης ενέργειας

από το Παραγωγικό δυναμικό της ΔΕΗ Α.Ε. Η ετήσια παραγωγή των ΥΗΕ εξαρτάται

από την υδραυλικότητα του έτους. Με στοιχεία των τελευταίων έξι (6) ετών η ετήσια


7

παραγωγή κυμαίνεται από 3.150 GWh έως 6.230 GWh δηλαδή η συμμετοχή τους

συνέβαλλε από 6 % έως 13 %.

Χαρακτηριστική είναι η Υδροηλεκτρική Παραγωγή κατά το έτος 2006, η οποία έφθασε

τις 6.232GWh και κάλυψε το 13 % της Παραγωγής του Εθνικού Διασυνδεδεμένου

Συστήματος.

Πέραν όμως των ποσοτικών χαρακτηριστικών η παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από τα

ΥΗΕ έχει τα εξής χαρακτηριστικά, τα οποία της προσδίδουν ιδιαίτερη αξία στο Εθνικό

Σύστημα.

Η ισχύς των ΥΗΕ είναι ευέλικτη και εντάσσεται γρήγορα στο Σύστημα.

Η αναφερόμενη ιδιότητα καθιστά πολύτιμη τη συμβολή της στην κάλυψη αιχμών

φορτίου (σε περιόδους αυξημένης ζήτησης), με την αντίστοιχη ενέργεια να αποτελεί

ενέργεια υψηλής οικονομικής αξίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ένταξη μιας

Υδροηλεκτρικής μονάδας στο Σύστημα απαιτεί μόλις λίγα λεπτά ώστε από ακινησία να

παραλάβει το πλήρες της φορτίο. Έτσι οι Υδροηλεκτρικές μονάδες παρέχουν εφεδρεία

ισχύος που αυξάνει την αξιοπιστία του συστήματος. Η ευελιξία τους, η ικανότητα τους

δηλαδή σε γρήγορες αυξομειώσεις του φορτίου, τις καθιστά πολύ χρήσιμες στην παροχή

Επικουρικών Υπηρεσιών δηλαδή στη συμβολή τους στη ρύθμιση των χαρακτηριστικών

του Συστήματος (Συχνότητα, Τάση κλπ) δηλαδή στοιχεία που εξασφαλίζουν την

ποιότητα της Ηλεκτρικής Ενέργειας.

Η παραγόμενη ενέργεια είναι «πράσινη», ή καθαρή χωρίς ρύπους.

Ενδεικτικά αναφέρεται ότι μια μέση παραγωγή της τάξεως των 5.000 GWh κατ’ έτος

από ΥΗΕ υποκαθιστά, εκπομπές ρύπων C02 που είναι της τάξης των 3 ÷ 8

εκατομμυρίων τόνων C02 κατ’ έτος ανάλογα με τον τύπο του καυσίμου που υποκαθιστά

(φυσικό αέριο ή λιγνίτη). Από αυτό προκύπτουν τα προφανή οικολογικά και

περιβαλλοντικά οφέλη από τη χρήση της Υδροηλεκτρικής Παραγωγής αλλά και τα

οικονομικά οφέλη για την ΔΕΗ Α.Ε. και κατ’ επέκταση της Εθνικής Οικονομίας από το

εναλλακτικό σενάριο αγοράς δικαιωμάτων ρύπων των οποίων το κόστος είναι πολύ

υψηλό. Τρέχουσες τιμές της αγοράς είναι της τάξης των 15€/ton, (τιμές από 8 έως

28€/ton), οπότε το κόστος αγοράς ισοδύναμων δικαιωμάτων κυμαίνεται από 45 έως 100

εκ. € ανά έτος.


8

Ορισμένα Υδροηλεκτρικά Έργα της ΔΕΗ Α.Ε. όπως το ΥΗΕ Σφηκιάς και το ΥΗΕ

Θησαυρού λειτουργούν και ως αναστρέψιμοι – αντλητικοί Σταθμοί. Με τη λειτουργία

αυτή αποθηκεύουν νερό στους άνω ταμιευτήρες με άντληση κατά τις ώρες χαμηλού

φορτίου, χρησιμοποιώντας ενέργεια χαμηλού κόστους και την αποδίδουν σε ώρες αιχμής

συμβάλλοντας έτσι στην εξομάλυνση των αιχμών της ημερήσιας καμπύλης φορτίου με

αποτέλεσμα αφ’ ενός τη δυνατότητα κάλυψης αυξημένων ενεργειακών αναγκών τις

συγκεκριμένες ώρες, αφ’ ετέρου και την μείωση του κόστους παραγωγής

(βελτιστοποίηση ενεργειακού ισοζυγίου).

Εάν δεν υπήρχαν τα ΥΗΕ με τα παραπάνω χαρακτηριστικά το Εθνικό Σύστημα θα

απαιτούσε υποκατάσταση της αντίστοιχης ισχύος με ευέλικτη παραγωγή

(αεροστροβίλους κλπ), υψηλού κόστους και Περιβαλλοντική Επιβάρυνσης.


1.3.1. IΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ HΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Ο χάρτης της ηλεκτροπαραγωγής στην Ελλάδα έχει αλλάξει σημαντικά τα τελευταία

χρόνια και θα αλλάξει ακόμα περισσότερο στο άμεσο μέλλον. Σημαντικοί σταθμοί στην

διαμόρφωση της αλλαγής αυτής ήταν οι εξής :

• Το Πρωτόκολλο του Κυότο το οποίο προέκυψε από τη Σύμβαση-Πλαίσιο για τις

Κλιματικές Αλλαγές που είχε υπογραφεί στη Διάσκεψη του Ρίο, τον Ιούνιο του 1992,

Κεντρικός άξονας του Πρωτοκόλλου του Κιότο είναι οι νομικά κατοχυρωμένες

δεσμεύσεις των βιομηχανικά αναπτυγμένων κρατών να μειώσουν τις εκπομπές έξι (6)

αερίων του θερμοκηπίου την περίοδο 2008-2012, σε ποσοστό 5,2% σε σχέση με τα

επίπεδα του 1990.

Eυρωπαϊκή Ένωση (των 15), Βουλγαρία, Εσθονία,

Λετονία, Λιθουανία, Ρουμανία, Σλοβακία, Σλοβενία,

Τσεχία

-8%

ΗΠΑ -7%

Καναδάς, Ιαπωνία, Ουγγαρία, Πολωνία -6%

Κροατία -5%


9

Νέα Ζηλανδία, Ουκρανία, Ρωσία 0%

Νορβηγία +1%

Αυστραλία +8%

Ισλανδία +10%

Πίνακας 1. 1 : Δεσμεύσεις μειώσεων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου

Η Ελλάδα, μαζί με την υπόλοιπη Ευρωπαϊκή Ένωση το επικύρωσε τον Μάιο του

2002. Αν και ο συνολικός στόχος της Ευρωπαϊκής Ένωσης είναι η μείωση των

εκπομπών κατά 8%, ο διακανονισμός των επιμέρους υποχρεώσεων ανάμεσα στα κράτη

μέλη παρουσιάζει σημαντικές διαφοροποιήσεις.

Στην Ελλάδα έχει επιτραπεί να αυξήσει τις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου κατά

25% μέχρι το 2010 σε σχέση με τα επίπεδα του 1990. Όμως, σύμφωνα με στοιχεία του

Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, μέχρι το 2000 οι εκπομπές της χώρας μας είχαν ήδη

αυξηθεί κατά 23,4%, ενώ σύμφωνα με τις προβλέψεις, η αύξηση των εκπομπών κατά το

2010 θα ανέρχεται στο +35,8%. Η μη τήρηση των στόχων θα έχει οδυνηρές συνέπειες

για τη χώρα μας, αφού σε μία τέτοια περίπτωση προβλέπονται αυστηρά πρόστιμα.

Λουξεμβούργο -28% Γαλλία,

Φινλανδία 0%

Γερμανία, Δανία -21,5% Σουηδία +5%

Αυστρία -13% Ιρλανδία +14%

Βρετανία -12,5% Ισπανία +15%

Εσθονία, Λετονία, Λιθουανία,

Σλοβακία, Σλοβενία, Τσεχία -8% Ελλάδα +25%

Βέλγιο -7% Πορτογαλία +28%

Ιταλία -6,5%

Πίνακας 1. 2 : Δεσμεύσεις μειώσεων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου για την Ε.Ε.


10

• O Nόμος 2244/1994 «Ρύθμιση θεμάτων ηλεκτροπαραγωγής από ανανεώσιμες

πηγές ενέργειας και από συμβατικά καύσιμα και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ Α 168)

αποτέλεσε την απαρχή για την ουσιαστική ανάπτυξη των ΑΠΕ. Ο νόμος καθόρισε

για το διασυνδεδεμένο σύστημα της χώρας σταθερές τιμές πώλησης ανανεώσιμης

ενέργειας σε επίπεδα ίσο με το 90% του γενικού τιμολογίου στη μέση τάση και

υποχρέωση της ΔΕΗ για αγορά του.

• Η Οδηγία 96/96/ΕΚ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΚΟΙΝΟΒΟΥΛΙΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ

ΣΥΜΒΟΥΛΙΟΥ της 19ης Δεκεμβρίου 1996 σχετικά με τους κοινούς κανόνες για

την εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, μέσω θέσπισης σχετικών κοινών

κανόνων σε όλο το φάσμα δραστηριοτήτων του τομέα ηλεκτρικής ενέργειας,

τέθηκε σε ισχύ στις 19.02.1997.

• Ο Νόμος 2773/99 περί απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας –

ρύθμιση θεμάτων ενεργειακής πολιτικής και λοιπές διατάξεις. Με το νόμο αυτό

καθορίζονται οι έννοιες του ανεξάρτητου παραγωγού ηλεκτρικής ενέργειας και το

σημαντικότερο συστήθηκε η Ρ.Α.Ε.

• Η σύσταση της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας (ΡΑΕ) με το νόμο 2773/22-12-

99, ο οποίος τροποποιήθηκε με το άρθρο 5 του νόμου 2837/2000, η οποία είναι

ανεξάρτητη διοικητική αρχή και έχει κυρίως γνωμοδοτικές και εισηγητικές

αρμοδιότητες στον τομέα της ενέργειας. Σκοπός της ΡΑΕ είναι να διευκολύνει

τον ελεύθερο και υγιή ανταγωνισμό στην ενεργειακή αγορά με σκοπό να

εξυπηρετηθεί καλύτερα και οικονομικότερα ο καταναλωτής (ιδιώτης και

επιχείρηση) αλλά και να επιζήσει βρίσκοντας νέες ευκαιρίες η μικρή και μεσαία

επιχείρηση, η οποία είναι φορέας ανάπτυξης και απασχόλησης. Θα παρακολουθεί

και θα εισηγείται για τις τιμές, τη λειτουργία της αγοράς και τις αδειοδοτήσεις.

Σκοπός της ΡΑΕ επίσης, είναι να εξασφαλίσει με θεσμικό τρόπο συμβατό με τους

μηχανισμούς της απελευθερωμένης αγοράς, τους μακροχρόνιους στρατηγικούς

στόχους της ενεργειακής πολιτικής και την εξυπηρέτηση του δημοσίου

συμφέροντος.

http://www.rae.gr/SUB2/2_3.htm#%CE%9D.%202773/99�

http://www.rae.gr/SUB2/2_3.htm#%CE%9D.%202773/99�


11

• Σύσταση της ανώνυμης εταιρίας Διαχειριστής του Συστήματος Μεταφοράς

Ηλεκτρικής Ενέργειας (Δ.Ε.Σ.Μ.Η.Ε. Α.Ε.) με το Προεδρικό διάταγμα 328,

ΦΕΚ 268/2000. Σκοπός του Διαχειριστή του Συστήματος είναι η λειτουργία,

εκμετάλλευση, διασφάλιση της συντήρησης και η μέριμνα για την ανάπτυξη του

Συστήματος Μεταφοράς κατά την έννοια του άρθρου 2 του Νόμου 2773/1999 ,

καθώς και των διασυνδέσεων με άλλα δίκτυα για να διασφαλίζεται ο εφοδιασμός

της χώρας με ηλεκτρική ενέργεια κατά τρόπο επαρκή, ασφαλή, οικονομικά

αποδοτικό και αξιόπιστο. Ο ΔΕΣΜΗΕ παρέχει πρόσβαση στο Σύστημα σους

κατόχους άδειας παραγωγής ή προμήθειας ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης

συνάπτει συμβάσεις αγοράς ή πώλησης ηλεκτρικής στο πλαίσιο των ρυθμίσεων

του Κώδικα Διαχείρισης του Συστήματος.

• Ο Ν. 2941/2001 «Απλοποίηση διαδικασιών ίδρυσης εταιρειών, αδειοδότηση Ανα-

νεώσιμων Πηγών Ενέργειας, ρύθμιση θεμάτων της Α.Ε. 'ΕΛΛΗΝΙΚΑ

ΝΑΥΠΗΓΕΙΑ' και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ Α' 201) απλοποίησε τις διαδικασίες για

να Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας.

• Η Οδηγία 2001/77/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της

27ης Σεπτεμβρίου 2001, για την προαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που

παράγεται από ανανεώσιμες πηγές στην εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας.

Η Οδηγία προβλέπει στο παράρτημα της για την Ελλάδα ενδεικτικό στόχο

κάλυψης από ανανεώσιμες ενεργειακές πηγές, περιλαμβανομένων των μεγάλων

υδροηλεκτρικών έργων, σε ποσοστό της ακαθάριστης κατανάλωσης ενέργειας

κατά το έτος 2010 ίσο με 20,1%. Ο στόχος αυτός είναι συμβατός με τις διεθνείς

δεσμεύσεις της χώρας που απορρέουν από το πρωτόκολλο του Κιότο που

υπογράφτηκε το Δεκέμβριο του 1997 στη σύμβαση–πλαίσιο των Ηνωμένων

Εθνών για την αλλαγή του κλίματος. Οι πλέον πρόσφατες εκτιμήσεις για την

ακαθάριστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά το έτος 2010, την

προσδιορίζουν σε ύψος 68 TWh, Κατά συνέπεια υφίσταται ανάγκη παραγωγής

ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ (συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων

υδροηλεκτρικών) της τάξης των 13,7 TWh κατά τα 2010. Αναφέρεται ότι από την

Ευρωπαική Ένωση, η παραγόμενη ενέργεια των ΥΗΕ, δε θεωρούνταν ως


12

ανανεώσιμη, μέχρι πριν λίγα χρόνια. Η 3η Εθνική Έκθεση για το επίπεδο

διείσδυσης Ανανεώσιμης Ενέργειας το έτος 2010 ορίζει τις απαιτήσεις σε

εγκατεστημένη ισχύ ΑΠΕ για το 2010 προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος.

Απα

ιτήσ

εις

σε

Εγκα

τεστ

ημέν

η

ισχύ

το

2010

σε

MW

Π

αραγ

ωγή

ενέρ

γεια

ς το

201

0

σε Τ

Wh

Ποσ

οστι

αία

συμμ

ετοχ

ή αν

ά

τύπο

Α

ΠΕ

το

2010

Αιολικά πάρκα 3.372 7,09 10,42

Μικρά

υδροηλεκτρικά 364 1,09 1,60

Μεγάλα

υδροηλεκτρικά 3.325 4,58 6,74

Βιομάζα 103 0,81 1,19

Γεωθερμία 12 0,09 0,13

Φωτοβολταϊκά 18 0,02 0,03

Σύνολα 7.193 13,67 20,10

Πίνακας 1. 3 : Απαιτήσεις εγκατάστασης ΑΠΕ για επίτευξη στόχου 2010

• Ο Αναπτυξιακός Νόμος 3299/2004 με τα μεγάλα ποσοστά επιδοτήσεων για έργα

Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας δίνοντας κίνητρα σε νέους επενδυτές.

• Ο Νόμος 3468/2006 «Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες

Πηγές Ενέργειας και Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής

απόδοσης και λοιπές διατάξεις» ο οποίος ισχύει από τις 27 Ιουνίου 2006 και

έθεσε νέα δεδομένα σχετικά με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ο Νόμος

ενσωματώνει την βασική Οδηγίας 2001/77/ΕΚ για την προαγωγή της ηλεκτρικής

ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην εσωτερική

αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα με τις ρυθμίσεις του νόμου προωθείται

κατά προτεραιότητα η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ΑΠΕ και μέσω

συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας υψηλής απόδοσης.


13

Με το νέο Νόμο ορίζεται η νέα τιμολόγηση της ενέργειας που παράγεται από

ΑΠΕ όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα :

Πηγή ηλεκτρικής ενέργειας

Τιμή Ενέργειας (Ευρώ/MWh)

Διασυνδεδεμένο

σύστημα

Μη διασυνδεδεμένα

νησιά

Αιολική, υδραυλική, γεωθερμική ενέργεια, βιομάζα, αέρια

εκλυόμενα από χώρους υγειονομικής ταφής και από

εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού και βιοαέρια, λοιπές

ΑΠΕ και ενέργεια μέσω συμπαραγωγής υψηλής απόδοσης

73 84,6

Αιολικά πάρκα στη θάλασσα 90

Φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος μέχρι 100 kW που

εγκαθίστανται σε ακίνητο ιδιοκτησίας ή νόμιμης κατοχής ή

όμορα ακίνητα του ίδιου ιδιοκτήτη ή νομίμου κατόχου

450 500

Ηλιακή ενέργεια που αξιοποιείται από φωτοβολταϊκά

συστήματα με ισχύ μεγαλύτερη των 100 kW 400 450

Ηλιακή ενέργεια που αξιοποιείται από συστήματα άλλης

τεχνολογίας πλην φωτοβολταϊκών με ισχύ μέχρι 5 MW 250 270

Πίνακας 1. 4 : Τιμολόγηση ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ

1.3.2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΕ ΠΟΣΟΣΤΟ 19% ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΠΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΩΣ ΤΟ 2010

Η Ευρωπαϊκή Ένωση βρίσκεται σήμερα πολύ κοντά στην επίτευξη του στόχου αύξησης

του ποσοστού ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ως το 2010. Το 2001, η

Ευρωπαϊκή Ένωση έθεσε ως στόχο, με χρονικό ορίζοντα το 2010, την αύξηση στο 21%

του ποσοστού της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

στα κράτη-μέλη.

Τα αριθμητικά στοιχεία που περιλαμβάνονται στην τελευταία έκθεση της Ε.Ε.

υποδηλώνουν ότι, παρά την αύξηση κατά 50% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται

από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) σε σχέση με τα καταγραφέντα στην από διετίας

έκθεση, το συνολικό ποσοστό της παραγόμενης από ΑΠΕ ηλεκτρικής ενέργειας θα

ανέρχεται σε 19% το 2010, δηλαδή η Ε.Ε. θα απέχει ελάχιστα από την επίτευξη του

στόχου.

Μεταξύ των διαφόρων ανανεώσιμων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας, τη σημαντικότερη

εξέλιξη παρουσιάζει σαφώς η αιολική ενέργεια - με αύξηση 150% της ικανότητας

παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αιολικές πηγές σε σχέση με το 2001, η Ε.Ε.


14

βρίσκεται στην πρώτη θέση κατέχοντας μερίδιο 60% της παγκόσμιας αγοράς. Η

συνολική κατανάλωση αιολικής ενέργειας στην Ε.Ε. ισοδυναμεί με την κατανάλωση

ηλεκτρικής ενέργειας της Δανίας και της Πορτογαλίας αθροιστικά. Εντούτοις, τα μισά

από τα κράτη-μέλη της Ε.Ε. δεν προωθούν επαρκώς την αιολική ενέργεια,

παρουσιάζοντας καθυστερήσεις στην έκδοση αδειών, ανισότιμους όρους πρόσβασης στο

δίκτυο και βραδεία ενίσχυση και επέκταση του ηλεκτρικού δικτύου.

Η ανάπτυξη της στερεάς βιομάζας επιταχύνθηκε σημαντικά το 2004 και το 2005 - η

προερχόμενη από στερεά βιομάζα ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από την καύση δασικών

και γεωργικών προϊόντων και καταλοίπων σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Τις πρώτες

θέσεις στη συνολική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα κατέχουν η Φινλανδία

και η Σουηδία, ακολουθούμενες από τις Γερμανία, Ισπανία, ΗΒ, Δανία, Αυστρία και

Κάτω Χώρες. Η Επιτροπή ενέκρινε προσφάτως ένα σχέδιο δράσης

της Ε.Ε. για τα δάση, το οποίο αφορά, μεταξύ άλλων, την αξιοποίηση των δασικών

πόρων ως πρώτων υλών για την παραγωγή ενέργειας

1.4. Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ

ΑΠΟ ΑΠΕ

1.4.1. AΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Σύµφωνα µε την ισχύουσα οδηγία της ΕΕ για τον τοµέα της ηλεκτροπαραγωγής για

µικρά και µεσαίου µεγέθους Η.Ε ισχύει το µοντέλο του .Μοναδικού Αγοραστή.

Σύµφωνα µε το µοντέλο αυτό τον κυρίαρχο ρόλο στον τοµέα του ηλεκτρισµού

εξακολουθεί να παίζει µία Ηλεκτρική Εταιρία (η οποία αποτελεί και τον Μοναδικό

Αγοραστή) η οποία διατηρεί το αποκλειστικό δικαίωµα πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας

στην περιοχή ευθύνης της. Παράλληλα, επιτρέπεται η ανάπτυξη ιδιωτικών σταθµών

παραγωγής από Ανεξάρτητους Παραγωγούς οι οποίοι πωλούν την ενέργεια που

παράγουν στο Μοναδικό Αγοραστή, χωρίς να έχουν δικαίωµα απευθείας πώλησης

ηλεκτρικής ενέργειας σε καταναλωτές. Ο Μοναδικός Αγοραστής είναι ο ΔΕΣΜΗΕ για το

διασυνδεδεμένο σύστημα και η ΔΕΗ για τα μη Διασυνδεδεμένα νησιά (στο άμεσο

μέλλον και τα μη Διασυνδεδεμένα νησιά θα περάσουν στην κυριότητα του ΔΕΣΜΗΕ.

Από την ιστορική αναδρομή μπορούμε να επισημάνουμε τον δεσμευτικό στόχο της

Ελλάδας για 20,1% ηλεκτροπαραγωγή από ΑΠΕ το 2010 (συμπεριλαμβανομένων των

μεγάλων υδροηλεκτρικών) και το 2020 σε 29% της ακαθάριστης εγχώριας κατανάλωσης


15

καθώς και ότι προωθείται κατά προτεραιότητα η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με

χρήση ΑΠΕ.

Με μία γρήγορη αναζήτηση στον διαδικτυακό τόπο της ΡΑΕ προκύπτει ότι ο αριθμός

των αιτήσεων για νέες μονάδες ηλεκτρικής ενέργειας είναι πραγματικά πολύ μεγάλος.

Συγκεκριμένα έχουν χορηγηθεί άδειες παραγωγής για 14.156 MW. Πολλές από αυτές τις

άδειες αφορούν αιολικά συνδεδεμένα στο σύστημα. Έχουν δοθεί 454 άδειες για 3.387

MW αιολικής ενέργειας (στοιχεία Ιαν. 2007).

Από τα παραπάνω είναι εμφανής η πρόθεση τουλάχιστον των ελλήνων επενδυτών να

δραστηριοποιηθούν στον τομέα της Ηλεκτροπαραγωγής. Η πραγματικότητα βέβαια έχει

δείξει ότι ελάχιστες από τις άδειες παραγωγής υλοποιούνται και οι περισσότερες

αιτήσεις δεν λαμβάνουν άδεια παραγωγής. Επίσης η ίδια η διαδικασία της αδειοδότησης

είναι ιδιαίτερα χρονοβόρα και επιπλέον πολύ λίγες άδειες παραγωγής φτάνουν σε σημείο

να λάβουν και άδεια εγκατάστασης.

Παρά το χρονοβόρο της διαδικασίας αδειοδότησης αρκετοί μεγάλοι επενδυτές έχουν

εκφράσει έντονα το ενδιαφέρον για μεγάλα έργα ιδιαίτερα στον τομέα της αιολικής

ενέργειας. Ενδεικτικό του έντονου ενδιαφέροντος αποτελεί η πρόθεση επιχειρηματία για

έργο 1.600MW αιολικής ενέργειας σε Λέσβο, Χίο, Λήμνο με απαραίτητη προϋπόθεση

την διασύνδεση των νησιών με το Σύστημα.

Σήμερα σύμφωνα με την Ελληνική Επιστημονική Ένωση Αιολική Ενέργειας βρίσκονται

σε λειτουργία στη χώρα (Διασυνδεδεμένο Δίκτυο και Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά) 746

ΜW αιολικής ενέργειας.

Το 2006 στη χώρα μας παρήχθησαν περίπου 2,1GWh ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ,

χωρίς να συμπεριλαμβάνονται τα μεγάλα υδροηλεκτρικά της ΔΕΗ, είχαμε μείωση

εκπομπών CO2 περί τα 2 εκ. τόνους και εξοικονομήθηκαν 550 χιλιάδες τόνοι

ισοδυνάμου πετρελαίου. Η 3η Εθνική Έκθεση για το επίπεδο διείσδυσης Ανανεώσιμης

Ενέργειας το έτος 2010 αναφέρει χαρακτηριστικά για παραγωγή 2,2 ΤWh που θα

προέρχεται κατά 77,4% από αιολικά πάρκα, 13,6% μικρά υδροηλεκτρικά έργα και 9,0%

από λοιπές μορφές ανανεώσιμης ενέργειας (βιοαέριο, βιομάζα, φωτοβολταϊκά).

Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι το 2005 καταναλώθηκαν 50.719 GWh ηλεκτρικής ενέργειας,

γεγονός που δείχνει τα σημαντικά βήματα που πρέπει να γίνουν στο άμεσο μέλλον για να

επιτευχθεί ο στόχος του 20,1% ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ ή 13,36% αν εξαιρέσουμε


16

τα μεγάλα υδροηλεκτρικά σύμφωνα με την 3η Εθνική Έκθεση για το επίπεδο διείσδυσης

Ανανεώσιμης Ενέργειας το έτος 2010.

Η εγκατεστημένη ισχύς της ΔΕΗ ανέρχεται σε 12.500 MW και άλλα 1.600 MW ανήκουν

σε αυτοπαραγωγούς και παραγωγούς συμβατικής και ανανεώσιμης ενέργειας. Οι

γραμμές μεταφοράς έχουν μήκος που υπερβαίνει τα 12.000 km ενώ οι γραμμές διανομής

στο σύνολο της χώρας υπερβαίνουν τα 200.000 km. Ο αριθμός των εξυπηρετουμένων

πελατών είναι γύρω στα 7 εκατομμύρια. Σε σχέση με τις ανταλλαγές ηλεκτρικής

ενέργειας πρέπει να σημειωθεί ότι με τις όμορες βαλκανικές χώρες (Αλβανία, ΠΓΔΜ και

Βουλγαρία) υπάρχουν συνδέσεις ικανές να καλύψουν σε ετήσια βάση ανταλλαγές σε

επίπεδο άνω του 7% των αναγκών της χώρας κυρίως από την περίσσεια ενέργειας των

συστημάτων της Βουλγαρίας και Ρουμανίας. Εξάλλου διευθετήθηκε το θέμα της

επανασύνδεσης με τις χώρες της Κεντρικής Ευρώπης που συμμετέχουν στη UCTE και

παρέμενε σε εκκρεμότητα από την εποχή του πολέμου της Γιουγκοσλαβίας. Η σύνδεση

Εικόνα 1. 1 : Γεωγραφική διανομή των προς εγκατάσταση αιολικών πάρκων


17

με την Ιταλία με υποβρύχιο καλώδιο συνεχούς ρεύματος 400 kV και δυναμικότητα

μεταφοράς αντιστοιχούσας σε 500 MW λειτουργεί εμπορικά από το 2002.

Η κυριότερη πηγή καυσίμου είναι ο εγχώριος λιγνίτης μικρής θερμογόνου δύναμης (70

εκατ. τόνοι) που αναμένεται να καλύψει κατά το 2005 το 55,9% του συνόλου των

αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια. Το πετρέλαιο κυρίως για την κίνηση

ηλεκτροπαραγωγικών εγκαταστάσεων νησιωτικών συστημάτων μη συνδεόμενων με την

ηπειρωτική χώρα αναμένεται να συμμετάσχει με ποσοστό 13,5%. Το φυσικό αέριο

προερχόμενο από εισαγωγές από τη Ρωσία και σε μορφή LΝG από την Αλγερία θα

καλύψει το 12,9%. Κατά το ίδιο έτος τα μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα αναμένεται να

παράγουν το 9,1%. Τέλος η αιολική ενέργεια, τα μικρά υδροηλεκτρικά έργα, η βιομάζα

και τα φωτοβολταϊκά θα συγκεντρώσουν ποσοστό τάξης 3,1% ενώ οι εισαγωγές-

εξαγωγές θα κληθούν να καλύψουν το υπόλοιπο 5,5%.

Μετά την ολοκλήρωση όλων των προγραμματισμένων έργων για την ενίσχυση των

δικτύων (ΜΑΣΜ 2006-2010) και στη βάση του οικονομικού δυναμικού των ΑΠΕ και

του επενδυτικού ενδιαφέροντος και των ρεαλιστικών εκτιμήσεων, μπορεί να γίνει

εκτίμηση των δυνατοτήτων διείσδυσης κατά το έτος 2010 όπως φαίνεται στον πίνακα

σύμφωνα με το βασικό σενάριο της ΡΑΕ.


18

Σύμφωνα με τα επίσημα στοιχεία της ΡΑΕ (ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2005) η εγκατεστημένη

ισχύς συστημάτων ΑΠΕ φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Περιφέρεια

Μεγ

άλα

υδρο

ηλεκ

τρικ

ά

Αιο

λικά

Μικ

ρά

υδρο

ηλεκ

τρικ

ά

Φω

τοβο

λταϊ

κά

Βιο

μάζα

ΣΥΝ

ΟΛ

Α

Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης 500,0 162,2 1,00 663,20

Αττικής 2,6 0,2 20,70 23,30

Βορείου Αιγαίου 28,7 28,70

Δυτικής Ελλάδος 1.282,2 36,1 17,62 1335,92

Κεντρικής Μακεδονίας 492,0 17,0 23,90 0,15 2,50 535,55

Ηπείρου 543,6 28,7 571,40

Ιονίων Νήσων 10,2 10,20

Θεσσαλίας 130,0 4,94 0,35 135,29

Κρήτης 104,5 0,60 0,80 0,17 106,27

Νοτίου Αιγαίου 20,1 20,10

Πελοποννήσου 70,0 36,0 2,00 108,00

Στερεάς Ελλάδος 204,3 22,0 226,30

Σύνολα 3.017,8 621,7 99,86 1,15* 23,72 3.764,23

Πίνακας 1. 5 : Εγκατεστημένη ισχύς συστημάτων ΑΠΕ σε MW (Ιανουάριος 2006)

Η ισχύς αυτή είναι η καταγεγραμμένη αλλά υπάρχουν πολλά φωτοβολταϊκά

συστήματα μη συνδεδεμένα με τα δίκτυα.


19

Εγκατεστ

ημένη

Ισχύς σε

ΜW

(αρχές

2006)

Πρόσθετες

Άδειες

Εγκατάστα

σης σε ισχύ

(MW)

Πρόσθετα

ΑΠΕ λόγω

δρομολογη

μένων

παρεμβάσε

ων (MW)

Πρόσθετα

ΑΠΕ στη

λοιπή

Ελλάδα

(MW)

Εκτιμώμ

ενο

σύνολο

ισχύος

2010 σε

MW

Εκτιμώμ

ενη

Παραγω

γή

ενέργεια

ς 2010

σε ΤWh

Ποσο

στό

συμμετο

χής ανά

τύπο

ΑΠΕ το

2010

(για

στόχο

13,67 δις

kWh)

Αιολικά 622 505 1.240 650 3.017 6,34 9,33

Μικρά ΥΗ 100 62 90 252 0,76 1,11

Μεγάλα

ΥΗ 3.018 307 3.325 4,58 6,74

Βιομάζα 24 22 25 71 0,56 0,82

Γεωθερμία 0 8 8 0,06 0,09

Φ/Β 1* 1 8 10 0,01 0,02

Σύνολο 3.765 590 1.240 1.088 6.683 12,31 18,10

Πίνακας 1. 6 : Βασικό σενάριο εκτίμησης παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ το έτος 2010

1.5. ΜΕΓΑΛΑ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

Η ΔΕΗ λειτουργεί 15 μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα με συνολική εγκατεστημένη ισχύ

3017,8 MW με ετήσια ενεργειακή απολαβή 4,16 TWh για μέσες συνθήκες

υδραυλικότητας και συντηρητικό σενάριο διαχείρισης νερών λόγω και του χαρακτήρα

των περισσοτέρων έργων ως πολλαπλού σκοπού.

Επίσης τα έργα έχουν προγραμματιστεί από τη ΔΕΗ για εμπορική λειτουργία έως το

2010 με συνολική ενεργειακή απολαβή 1.582 TWh.

Σήμερα βρίσκεται σε προκαταρκτική φάση υλοποίησης από ιδιωτική εταιρία το

υδροηλεκτρικό έργου Αγίου Νικολάου στον ποταμό Άραχθο στη βορειοδυτική Ελλάδα

με εγκατεστημένη ισχύ 93 MW και ετήσια παραγωγική ικανότητα 320 GWh. Επίσης έχει

χορηγηθεί μία ακόμα άδεια παραγωγής από υδροηλεκτρικό έργο σε ιδιωτική εταιρεία

ισχύος 60 MW στη θέση Αυλάκι στον ποταμό Αχελώο στην Κεντρική Ελλάδα.


20

Περιφέρεια Όνομα σταθμού Ισχύς σε

MW

Παραγωγική

ικανότητα σε

GWh/έτος

Ανατολ. Μακεδονίας & Θράκης Θησαυρός* 381,0 440

Πλατανόβρυση 108,0 240

Δυτικής Ελλάδας

Κρεμαστά 437,2 964

Καστράκι 320,0 639

Στράτος 150,0 298

Δυτικής Μακεδονίας Πολύφυτο 375,0 386

Ηπείρου

Πουρνάρι 300,0 281

Πουρνάρι ΙΙ 33,6 45

Πηγές Αώου 210,0 149

Θεσσαλίας Ταυρωπός 130,0 163

Κεντρικής Μακεδονίας

'Αγρας 50,0 19

Εδεσσαίος 19,0 16

Ασώματα 108,0 126

Σφηκιά* 315,0 182

Πελοποννήσου Λάδωνας 70,0 215

Σύνολα 3.017,8 4.163

Πίνακας 1. 7 Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα εκμεταλλευόμενα από τη ΔΕΗ

*Σημείωση: Μονάδες που παρήγαγαν πρόσθετη συνολική ενέργεια 868 εκατ. kWh

από αντλησιοταμίευση

Κατά συντηρητική εκτίμηση από τα ανωτέρω 775 MW υδροηλεκτρικών έργων θα έχει

εγκατασταθεί μέχρι το 2010 συνολική ισχύς 307 MW σύμφωνα με τη ΡΑΕ. Η ΔΕΗ έχει

δρομολογήσει την ανάπτυξη 770 MW εντός των επόμενων ετών, σε σύνολο 1.540 MW,

που θα εγκατασταθούν συνολικά με τη συμμετοχή και ιδιωτών επενδυτών Μέχρι σήμερα

η ΔΕΗ έχει αξιοποιήσει το 40% του εγχώριου ετήσιου εκμεταλλεύσιμου υδροδυναμικού

της χώρας, που εκτιμάται σε 12 TWh. Σύμφωνα με τον πίνακα 8 το 2010 θα έχει

“αξιοποιήσει” 7,85 ΤWh δηλαδή περίπου το 65% του υδραυλικού δυναμικού της χώρας.

Στην περίπτωση κατά την οποία υλοποιηθούν όλες οι ανωτέρω επενδύσεις θα

προσεγγισθεί ικανοποιητικά ο στόχος της Οδηγίας. Οι προϋποθέσεις επίτευξης του


21

ανωτέρω σεναρίου, το οποίο προσεγγίζει ικανοποιητικά το στόχο για το 2010, είναι οι

ακόλουθες:

Περιφέρεια Όνομα έργου Ισχύς σε

MW

Παραγωγική

ικανότητα σε

GWh/έτος

Κεντρικής Μακεδονίας Ιλαρίωνας 120,0 413

Δυτικής-Στερεάς Ελλάδας Συκιά 126,5 296

Θεσσαλίας Πευκόφυτο 160,0 340

Μεσοχώρα 161,6 384

Ανατολικής Μακεδονίας Τέμενος 19,0 60

Ηπείρου Μετσοβίτικος 25,0 58

Θεσσαλίας Σμόκοβο 10,0 27

Σύνολα 622,1 1.578

Πίνακας 1. 8 Υδροηλεκτρικά έργα ΔΕΗ προγραμματισμένα για εμπορική λειτουργία έως το 2010

Έτσι:

• Θα προχωρήσει απρόσκοπτα η υλοποίηση των επενδύσεων που έχουν λάβει

άδεια εγκατάστασης. Η υπόθεση αυτή είναι ρεαλιστική δεδομένου ότι τα έργα

αυτά είναι ώριμα, έχουν ολοκληρώσει την αδειοδοτική διαδικασία, έχουν

εξασφαλισμένη πρόσβαση στο δίκτυο και άρα είναι χρηματοδοτήσιμα.

• Θα ολοκληρωθούν τα εκτεταμένα έργα ενίσχυσης των δικτύων στις περιοχές της

Ανατολικής Μακεδονίας – Θράκης, της Νοτιοανατολικής Πελοποννήσου και της

Εύβοιας.

• Θα συνεχιστεί και θα βελτιωθεί η τάση υλοποίησης επενδύσεων ΑΠΕ της

τελευταίας διετίας, σε περιοχές πέραν από αυτές όπου εκτελούνται τα έργα

ενισχύσεως των δικτύων.


22

1.6. ΑΙΟΛΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

Η αιολική ενέργεια όταν συγκρίνεται με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως τα

φωτοβολταϊκά ή, είναι μια σχετικά φθηνή πηγή ενέργειας. Για το λόγο αυτό, η προώθηση

από πολλές κυβερνήσεις των ανανεώσιμων μορφών ενέργειας οδήγησε σε μεγάλη

αύξηση την παραγωγή από αιολική ενέργεια. Παραδείγματα τέτοιων χωρών είναι η

Γερμανία, η Δανία και η Ισπανία. Το Σχήμα δείχνει την αύξηση της αιολικής ενέργειας

κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας στις Η.Π.Α, την Ευρώπη και τον κόσμο.

Όπως βλέπουμε, η εγκαταστημένη αιολική ισχύς παρουσιάζει μια σχεδόν εκθετική

αύξηση: τα τελευταία πέντε χρόνια η ετήσια αύξηση είναι υψηλότερη από 30%. Ο

βασικός λόγος για την παρατηρούμενη αυτή ανοδική πορεία της αιολικής ενέργειας είναι

όπως προαναφέραμε το σχετικά χαμηλό κόστος παραγωγής σε σύγκριση με τις άλλες

ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Σχήμα 1. 2 : Εγκαταστημένη αιολική ισχύς σε Ευρώπη και τον κόσμο έως το 2006

Το 2005 εγκαταστάθηκαν στην Ευρώπη 6183 MW αιολικής ενέργειας, φτάνοντας έτσι

συνολικά τα 40.504 MW ξεπερνώντας 5 χρόνια νωρίτερα τον στόχο για 40.000 MW που

έθετε η Λευκή Βίβλος του 1997 για το 2010. Η ευρωπαϊκή αγορά αιολικής ενέργειας

έσπασε νέο ρεκόρ το 2006, σύμφωνα με τα ετήσια στατιστικά στοιχεία που εκδόθηκαν

από την Ευρωπαϊκή Ένωση Αιολικής Ενέργειας (EWEA) σήμερα. 7.588 MW αιολικών


23

έργων, αξίας περίπου €9 δισεκατομμυρίων, εγκαταστάθηκαν πέρυσι στην ΕΕ, μια

αύξηση 23% έναντι του 2005. Η συνολική ισχύς των ανεμογεννητριών που λειτουργούν

στην ΕΕ αυξήθηκε κατά 19% και υπερβαίνει τώρα τα 48.000 MW. Σε ένα έτος με μέση

ταχύτητα αέρα, οι ανεμογεννήτριες αυτές θα παράγουν περίπου 100 TWh ηλεκτρικής

ενέργειας, ίση με το 3,3% της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας της ΕΕ. Για

έβδομο διαδοχικό έτος, η αιολική ενέργεια έρχεται δεύτερη μόνο έναντι νέων σταθμών

παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από φυσικό αέριο (περίπου 8.500 MW το 2006).(Πηγή:

European Wind Energy Association – EWEA). Οι μεγαλύτερες ευρωπαϊκές αγορές είναι

αυτές της Γερμανίας (20.622 MW), της Ισπανίας (11.615MW) και της Δανίας

(3.136MW).

«Αν δεν λάβουμε υπόψη μας τις τρεις πρωτοποριακές χώρες – Γερμανία, Ισπανία και

Δανία – παρατηρούμε εξαπλασιασμό της ετήσιας αγοράς στα τελευταία τέσσερα έτη. Οι

αριθμοί αυτοί σαφώς επιβεβαιώνουν ότι ένα δεύτερο κύμα ευρωπαϊκών χωρών επενδύει

στην αιολική ενέργεια. Είμαστε μάρτυρες της ισχυρής επίδρασης της οδηγίας της ΕΕ το

2001 για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ και, για άλλη μια φορά, καλούμε την

Ευρωπαϊκή Επιτροπή και το Συμβούλιο να θεσπίσουν μέτρα προστασίας που θα

εξασφαλίζουν την νομική σταθερότητα για την ηλεκτρική παραγωγή από ΑΠΕ στην

Ευρώπη. Οι αριθμοί που δημοσιεύονται σήμερα επιβεβαιώνουν ότι νομοθεσία

προσαρμοσμένη στον κλάδο, είναι ο αποδοτικότερος τρόπος για την ώθηση της

ηλεκτρικής παραγωγής από ΑΠΕ", δήλωσε ο Christian Kjaer, Διευθυντής του γραφείου

της EWEA.

Με εγκαταστάσεις 2.233 MW κατά τη διάρκεια του 2006, μια αύξηση 23% έναντι του

2005, Η Γερμανία πέρασε το όριο των 20.000 MW. Η Ισπανία ήταν η δεύτερη

μεγαλύτερη αγορά το 2006, με 1.587 MW. Η Γαλλία ανέβηκε στην τρίτη θέση το 2006

(από την έκτη θέση το 2005), με 810 MW που εγκαταστάθηκαν κατά τη διάρκεια του

έτους - περισσότερη εγκατεστημένη ισχύς από όση είχε τεθεί σε λειτουργία συνολικά σε

ολόκληρη την ιστορία της γαλλικής αιολικής αγοράς. Αυτό απεικονίζει την αυξανόμενη

επιτυχία των εταιρειών στην ανάπτυξη των έργων τους.

Για άλλη μια φορά η Πορτογαλία πήγε καλά, προσθέτοντας 694 MW, περισσότερο από

ό,τι σε οποιοδήποτε προηγούμενο έτος. Με επιπλέον 1.063 MW ήδη υπό κατασκευή

(σύμφωνα με το ερευνητικό ίδρυμα INEGI), η πορτογαλική αγορά είναι σε καλό δρόμο

για την εκπλήρωση του κυβερνητικού στόχου άνω των 3.750 MW αιολικών

εγκαταστάσεων μέχρι το 2010. Με εγκαταστάσεις 634 MW το 2006, και το Ην.


24

Βασίλειο είχε άλλο ένα έτος ρεκόρ. Το σύνολο των εγκαταστάσεων αυξήθηκε κατά 47%,

φέρνοντας μια από τις πλέον ανεμώδεις χώρες κοντά στο όριο των 2.000 MW. Η ιταλική

αγορά συνέχισε να αποδίδει καλά, με περαιτέρω εγκαταστάσεις 417 MW, ενώ η Ιρλανδία

έκανε νέο ρεκόρ με εγκαταστάσεις 250 MW, που αυξάνει τη συνολική ισχύ κατά 50%.

Οι νέες ευρωπαϊκές χώρες (ΕΕ-10) τριπλασίασαν τις εγκαταστάσεις τους από 60 MW το

2005 σε 183 MW το 2006, κυρίως οδηγούμενες από την Πολωνία, την Λιθουανία και την

Ουγγαρία. Οκτώ χώρες της ΕΕ έχουν ξεπεράσει το όριο των 1.000 MW εγκαταστάσεων

αιολικής ενέργειας.

H Ελλάδα το 2006 εγκατέστησε το 2,27 της Ευρωπαϊκής αγοράς. Σύμφωνα με αρμόδιους

φορείς, όπως η EWEA, προβλέπεται ότι αν συνεχιστεί η πολιτική στήριξης, 75.000 MW

αιολικής ισχύος θα μπορούσαν να έχουν εγκατασταθεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση μέχρι το

τέλος της δεκαετίας. Μέχρι το 2010, οι τελευταίες προβλέψεις από την Ευρωπαϊκή

Επιτροπή προτείνουν ότι η αιολική ενέργεια στην Ευρώπη μπορεί να

φτάσει στο σύνολο τα 69.900 MW. Αυτό θα σήμαινε παραγωγή 167,4 TWh με συμβολή

στην προμήθεια ηλεκτρισμού της τάξης του 5.5%. Η EWEA προβλέπει ένα σύνολο

180.000 MW μέχρι το 2020, από τα οποία τα 70.000 MW θα είναι σε παράκτιες

Σχήμα 1. 3 : Στόχοι για την αιολική ενέργεια στην Ευρώπη.(EWEA)


25

εγκαταστάσεις. Αυτό θα σήμαινε παραγωγή 425 TWh με συμβολή στην προμήθεια

ηλεκτρισμού της τάξης του 12%, με την αιολική ισχύ να παρέχει ενέργεια ίση με την

ζήτηση 195 εκατομμυρίων Ευρωπαίων οικιακών καταναλωτών.

1.7. ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΑΓΟΡΑ 2007-2012

Η εκμεταλλεύσιμη πηγή αιολικής ενέργειας σε ηπειρωτικό έδαφος υπολογίζεται

συντηρητικά σε 600 TWh για την Ευρωπαϊκή Ένωση και για θαλάσσιες εγκαταστάσεις

σε 3.000 TWh. Το άνω όριο αυτών υπερβαίνει κατά πολύ την ολική ηλεκτρική

κατανάλωση των Ευρωπαϊκών χωρών. Ο Ευρωπαϊκός Αιολικός Χάρτης (European Wind

Atlas) από το εθνικό ερευνητικό εργαστήριο της Δανίας, Risoe, δίνει μια καλή εικόνα για

το δυναμικό της Ε.Ε.

Οι μελλοντικές συνθήκες της αγοράς είναι στην ουσία σενάρια που διαμορφώνονται από

την ποικιλία των υποθέσεων και των στοιχείων που χρησιμοποιούνται. Εδώ θα

παρουσιαστούν δύο σενάρια αγοράς: ένα τυπικό και ένα σύνθετο για τα έτη 2007- 2012.

• Υπό το τυπικό σενάριο, ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης φτάνει το 15% την

περίοδο 2008-12 προσεγγίζοντας τα 160.900 MW.

• Υπό το σύνθετο σενάριο ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης φτάνει το 24% την

περίοδο 2008-12 προσεγγίζοντας έτσι τα 311.000 MW παγκοσμίως.

Υπό το τυπικό σενάριο, οι Ευρωπαϊκές αγορές θα συνεχίσουν να επικρατούν. Ως βασικές

αγορές θα παραμείνουν η Γερμανία και η Ισπανία, αν και σημαντικές αγορές θα

εμφανιστούν σε Γαλλία, Αγγλία, Ολλανδία, Ιταλία και Σουηδία. Η πρόβλεψη για την

αγορά υποδεικνύει μια ελαφρά επιβράδυνση της Ευρωπαϊκής αγοράς, αλλά μια αύξηση

στη δραστηριότητα σε χώρες που δεν έχουν παίξει κάποιο ιδιαίτερο ρόλο μέχρι σήμερα.

Θα υπάρξει σημαντική αύξηση στις Η.Π.Α. Νέες αγορές επίσης αναπτύσσονται στην

Αυστραλία, την Ιαπωνία, τον Καναδά και την Ν.Αμερική. Συγκριτικά υπάρχει μικρή

εγκαταστημένη ισχύς σε αυτές τις χώρες και επομένως, η δυναμική για μελλοντική

αύξηση είναι μεγάλη. Άλλες χώρες που ξεκινούν σοβαρές επενδύσεις είναι ο Καναδάς, η

Βραζιλία, η Τυνησία, η Κίνα, η Αίγυπτος, το Μαρόκο, οι Φιλιππίνες, η Τουρκία και το

Βιετνάμ.


26

Τις σημαντικές διαφορές ανάμεσα στα δύο σενάρια για το 2012, υποδεικνύει το γεγονός

ότι η ανάπτυξη της αγοράς για τον τομέα των αιολικών σε παγκόσμιο επίπεδο

περιορίζεται από πολιτικές αποφάσεις. Αυτός ο περιορισμός μειώνει την ενδεχόμενη

παγκόσμια αγορά το 2012 κατά 50%.

Κεφάλαιο 2ο Αντλησιοταμίευση

28

Αντλησιοταμίευση


Σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, είτε αυτό είναι ένα ισχυρό διασυνδεδεμένο δίκτυο (όπως αυτό της

ηπειρωτικής χώρας) είτε είναι αυτόνομο (μεγάλης ή μικρότερης ισχύος, όπως τα νησιά

ανάλογα με το μέγεθός τους) σε κάθε χρονική στιγμή πρέπει να ικανοποιείται το ισοζύγιο

της ισχύος, δηλ. η ισχύς που απορροφάται από τους καταναλωτές, το φορτίο, πρέπει να

είναι ίση, με μικρές αποκλίσεις, προς αυτή που παράγουν οι σταθμοί παραγωγής (θερμικοί,

υδροηλεκτρικοί κλπ). Η χρονική διακύμανση του φορτίου είναι σχετικά προβλέψιμη ώστε

να προσαρμόζεται σε αυτή η παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος. Για τεχνικούς λόγους και σε

περιόδους χαμηλού φορτίου, οι μεγάλοι θερμικοί σταθμοί δεν μπορούν να μειώσουν την

παραγωγή τους κάτω από ένα τεχνικό ελάχιστο όριο οπότε τις χρονικές αυτές

περιόδους φαίνεται να περισσεύει ισχύς στο δίκτυο. Η αύξηση της συμμετοχής της

ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχεται από την αιολική ενέργεια προκαλεί νέα τεχνικά

προβλήματα στην διαχείριση ενός ηλεκτρικού δικτύου, τα οποία οφείλονται στην

έντονη χρονική διακύμανση που παρουσιάζει η παραγωγή των αιολικών πάρκων και

στην αδυναμία πρόγνωσης της παραγωγής από τα αιολικά πάρκα.1

Δ.Παπαντώνης, ΤΕΕ Χανιά, 20091

Εικόνα 8. 1 Διείσδυση των αιολικών στο ηλεκτρικό δίκτυο


29

Άρα στην ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας που υπήρχε παραδοσιακά λόγω των τεχνικών

ελαχίστων των μεγάλων θερμικών σταθμών παραγωγής και την κάλυψη των αιχμών ενός

δικτύου προστίθεται μία καινούργια που προέρχεται από την αύξηση της συμμετοχής των

αιολικών πάρκων στο σύστημα παραγωγής. Η ανάγκη αποθήκευσης μέρους της ενέργειας

που προέρχεται από την παραγωγή αιολικών πάρκων γίνεται τόσο πιο επιτακτική, ακόμη

και σε ισχυρά διασυνδεδεμένα δίκτυα, όσο η συμμετοχή της αιολικής ενέργειας αρχίζει να

πλησιάζει κάποια όρια πέρα από τα οποία προκαλείται αστάθεια στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ήδη

κάποιες χώρες έχουν φθάσει στο όριο αυτό οπότε η περαιτέρω ανάπτυξη της αιολικής

ενέργειας μπορεί να γίνει μόνο μέσω αποθήκευσης. Προφανώς το πρόβλημα της διαχείρισης

της ενέργειας που προέρχεται από τα αιολικά πάρκα γίνεται τόσο πιο έντονο και ανελαστικό

όσο μικρότερο είναι το δίκτυο που τροφοδοτείται, όπως συμβαίνει στα νησιά, ακόμη και σε

αυτά του μεγέθους της Κρήτης.

Ο διαχειριστής ενός ηλεκτρικού δικτύου έχει να αντιμετωπίσει δύο ακραία προβλήματα:

α) στις περιόδους χαμηλού φορτίου την καλύτερη δυνατή ενσωμάτωση στο δίκτυο της

παραγωγής από τα αιολικά πάρκα (προβλήματα ευστάθειας από την υψηλή διείσδυση)

β) στις χρονικές περιόδους υψηλού φορτίου (υψηλής ζήτησης) και ιδιαίτερα στις αιχμές του

φορτίου τη διαθεσιμότητα μεγάλης ισχύος και ενέργειας μέσα σε σύντομο χρονικό

διάστημα.

Από τα προηγούμενα προκύπτει η ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας τις ώρες που υπάρχει

αυτή διαθέσιμη και η δυνατότητα πρόσδοσης ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο κατά τις

περιόδους αιχμής.

Από όλους τους τρόπους αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ισχύος και ενέργειας είναι αυτή

της μετατροπής της σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω άντλησης από μία χαμηλότερη στάθμη σε

μία υψηλότερη. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει την αποτελεσματική αντίστροφη διαδικασία, δηλ.

την μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική μέσω υδροστροβίλων.

Η μέθοδος αυτή έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Είναι αναστρέψιμη μέθοδος (αποθήκευση και τροφοδοσία του ηλεκτρικού δικτύου)

• Έχει γρήγορη απόκριση δηλαδή δυνατότητα γρήγορης παραλαβής και γρήγορης

απόρριψης φορτίου πολύ μεγάλης ισχύος με αποτέλεσμα να αποτελεί την καλύτερη

λύση που διαθέτει ο διαχειριστής ενός δικτύου ώστε να καλύπτει τις αιχμές φορτίου

που παρουσιάζονται.


30

• Έχει σχετικά υψηλό βαθμό απόδοσης σε ένα πλήρη κύκλο

• Είναι τεχνολογικά ώριμη

2.2. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΣΕ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

Ο πλήρης κύκλος περιλαμβάνει άντληση νερού από έναν κάτω ταμιευτήρα σε έναν άνω

ταμιευτήρα των οποίων η υψομετρική διαφορά είναι ίση προς h για την φάση της

αποθήκευσης ενέργειας (μετατρέπεται η ηλεκτρική ενέργεια σε υδραυλική) και για την

φάση της παραγωγής διακίνηση του νερού από τον πάνω ταμιευτήρα στον κάτω μέσω

υδροστροβίλων οπότε η υδραυλική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική και στην συνέχεια

σε ηλεκτρική.

Πρόκειται για τα αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα.

Εικόνα 8. 2 : Σκαρίφημα Αναστρέψιμου Υδροηλεκτρικού Έργου

Η πρώτη εφαρμογή αντλησιοταμίευσης μεγάλης κλίμακας αναφέρεται το 1929 στην

Γερμανία. Στην Ελλάδα λειτουργούν 2 αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα:

• Της Σφηκιάς στον ποταμό Αλιάκμονα (1985) με 3 αναστρέψιμες μονάδες

ισχύος 3Χ105=315 ΜW και

• του Θησαυρού στον ποταμό Νέστο (1998) με 3 αναστρέψιμες μονάδες ισχύος

3Χ127=381 ΜW, διαθέσιμη υδραυλική πτώση Η=154 m και ταμιευτήρα χωρητικότητας

565·106 m3


31

2.3. ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΑΝΑΣΤΡΕΨΙΜΩΝ

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Η υδραυλική ισχύς Νh δίνεται από το γινόμενο: Nh =(ρg)·h·Q στην οποία

συμβολίζονται:

με g=9,81 m/sec2 η επιτάχυνση της βαρύτητας

με ρ η πυκνότητα του νερού (ρ≈1000 Kg/m3)

με Q σε m3/sec η διακινούμενη παροχή νερού και

με h σε m η υψομετρική διαφορά μεταξύ κάτω και άνω ταμιευτήρα

Από την προηγούμενη σχέση γίνεται φανερός ο ρόλος της υψομετρικής διαφοράς h μεταξύ κάτω και άνω ταμιευτήρα για την αποθήκευση δεδομένης ισχύος Ν επί κάποιο χρονικό διάστημα δt, άρα ενέργειας: Ε=Ν δt

Όσο μεγαλύτερη είναι η υψομετρική διαφορά h τόσο μικρότερη η αντίστοιχη παροχή Q και η ποσότητα νερού: (Q·δt) που αντιστοιχεί. Άρα για την αποθήκευση της ίδιας ισχύος και ενέργειας όσο αυξάνεται η υψομετρική διαφορά h μειώνεται η παροχή, με αποτέλεσμα την μείωση του κόστους:

• της σωλήνωσης (μικρότερη διάμετρος)

• των αντλιών

• του ταμιευτήρα λόγω της μικρότερης χωρητικότητας που απαιτείται για την

αποθήκευση της ίδιας ποσότητας ενέργειας.

Για τον λόγο αυτό τα αναστρέψιμα υδροηλεκτρικά έργα αντλησιοταμίευσης

θεωρούνται οικονομοτεχνικά αποδοτικά όταν η υδραυλική πτώση είναι υψηλότερη των

150-200 m περίπου.

2.4. ΦΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ

Η ενέργεια Η του νερού, την οποία θα πρέπει να δίνει η αντλία, είναι ίση προς:

Η=h+δhf όπου:

με δh συμβολίζονται οι υδραυλικές απώλειες που αναπτύσσονται στην σωλήνωση που

συνδέει τον κάτω με τον άνω ταμιευτήρα.

Άρα η ισχύς:

δΝf=(ρg)·δhf·Q αποτελεί την απώλεια ισχύος που αντιστοιχεί στην ισχύ που χάνεται

στις υδραυλικές απώλειες της σωλήνωσης.


32

Εικόνα 8. 3 Παράδειγμα Αντλησιοταμίευσης

Εάν ληφθούν υπόψη οι ενεργειακές απώλειες του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού που

παρεμβαίνει (αντλία, ηλεκτροκινητήρας, μετασχηματιστές) μέσω του βαθμού απόδοσης

τους, προκύπτει ο συνολικός βαθμός απόδοσης:

η=ηΡ · ηΜ · ηΤr

Άρα εάν υπάρχει ηλεκτρική ισχύς Ν αυτή μπορεί μέσω άντλησης να μετατραπεί σε

υδραυλική ισχύ Νh , προφανώς Nh<N καθώς η διαφορά (N-Nh) αντιστοιχεί στις απώλειες

που αναπτύσσονται και αντιστοιχούν σε ενέργεια που δεν αποθηκεύεται.

2.5. ΦΑΣΗ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΟΣΗΣ ΤΗΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Στην φάση αυτή η φορά της ενέργειας και της ροής του νερού αντιστρέφεται. Την

λειτουργία αυτή εξασφαλίζει ο υδροστρόβιλος και η ηλεκτρική γεννήτρια που στρέφεται

από αυτόν. Η ενέργεια που διατίθεται στον υδροστρόβιλο για να την μετατρέψει σε

μηχανική και στην συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια είναι ίση προς:

Η=h-δhf όπου

με δh συμβολίζονται οι υδραυλικές απώλειες που αναπτύσσονται στην σωλήνωση που

συνδέει τον κάτω με τον άνω ταμιευτήρα.

Άρα η ισχύς:

δΝf=(ρg)·δhf · Q

αποτελεί την απώλεια ισχύος και αντιστοιχεί στην ισχύ που χάνεται στις υδραυλικές

απώλειες της σωλήνωσης.


33

Εάν ληφθούν υπόψη οι ενεργειακές απώλειες του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού που

παρεμβαίνει (υδροστρόβιλος, ηλεκτρική γεννήτρια, μετασχηματιστές) μέσω του βαθμού

απόδοσης τους, προκύπτει ο συνολικός βαθμός απόδοσης:

η=ηΤ ·ηG ·ηΤr

Άρα από την υδραυλική ισχύ Νh αυτή που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ισχύ Νe και

τροφοδοτεί το ηλεκτρικό δίκτυο είναι μικρότερη κατά τις ολικές απώλειες (σωληνώσεις και

ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός), δηλ. Νe<Nh.

Συνολικά σε ένα πλήρη κύκλο, και ανάλογα με τον εξοπλισμό (αντλίες, υδροστρόβιλοι κλπ)

o ολικός βαθμός απόδοσης είναι της τάξεως του 65-80% (το υπόλοιπο 35-20% της

ενέργειας χάνεται σε απώλειες) ανάλογα με το μέγεθος της μονάδας, την επιλογή του

εξοπλισμού της κα.

Εικόνα 8. 4 Απώλειες κατά τη ροή

2.6. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ ΣΤΗΝ

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Σύμφωνα με τα προηγούμενα η υδραυλική ενέργεια 1 m3 μεταξύ δύο ταμιευτήρων με

υψομετρική διαφορά Η (m) προκύπτει ίση προς:

3 9,8113.600

m H→ kWh

Κατά την φάση της άντλησης, για την ανύψωση 1 m3 μεταξύ δύο ταμιευτήρων

με υψομετρική διαφορά Η (m) απορροφάται ενέργεια


34

3 9,8113.600* p

m Hn

→ kWh

συμβολίζοντας με ηΡ τον ολικό βαθμό απόδοσης της άντλησης.

2.7. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗΣ ΣΕ ΥΒΡΙΔΙΚΟ

ΣΥΣΤΗΜΑ

Παράδειγμα αιολικού πάρκου σε ένα αυτόνομο ηλεκτρικό δίκτυο: για λόγους ευστάθειας

του δικτύου η διείσδυση των αιολικών πάρκων (λόγω της αστάθειας που παρουσιάζει η

παραγωγής της αιολικής ενέργειας) περιορίζεται στο 30%.

Εικόνα 8. 5 Σκαρίφημα Αιολικού Πάρκου με Αντλησιοταμίευση


35

Ορισμένα από τα νησιά μας που δεν είναι διασυνδεδεμένα έχουν ήδη κορεσθεί από πλευράς

εγκατεστημένων αιολικών πάρκων και σε αυτά η αύξηση της διείσδυσης μπορεί να γίνει μόνο

μέσω της εισαγωγής της αντλησιοταμίευσης, δηλ. υβριδικών μονάδων που συνδυάζουν τα

αιολικά πάρκα με αντλησιοταμίευση, για παράδειγμα:

- στην Κρήτη υπάρχει ενδιαφέρον για 2 μονάδες, ισχύος 100 και 50 MW

- στην Λέσβο για μονάδα 12 MW

- στο σύστημα της Παροναξίας για μονάδα 8 MW

- στην Ικαρία είναι υπό κατασκευή από την ΔΕΗ υβριδικό σύστημα ισχύος 3 MW περίπου.

Λόγω του αναλογικά μικρού μεγέθους του δικτύου στα νησιά η διαστασιολόγηση μίας

υβριδικής μονάδας θα πρέπει να προκύψει ως αποτέλεσμα βελτιστοποίησης όλων των

παραμέτρων που υπεισέρχονται, προβλέποντας επιπλέον την ζήτηση στα επόμενα χρόνια.2

ΚΑΠΕ – Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

www.cres.gr

Κεφάλαιο 3ο Το Υδροηλεκτρικό Συγκρότημα του ποταμού Νέστου

36

Το Υδροηλεκτρικό Συγκρότημα του ποταμού Νέστου

O ποταμός Νέστος είναι ένας από τους σημαντικότερους ποταμούς της Ελλάδας. Οι

πηγές του βρίσκονται στο όρος Ρήλα (2.716 m) στην νότια Βουλγαρία, μεταξύ των

οροσειρών Αίμου και Ροδόπης. Εκεί ο Νέστος ονομάζεται Mesta. Το συνολικό του

μήκος είναι 234 km, από τα οποία τα 140 km περίπου βρίσκονται σε ελληνικό έδαφος.

Η συνολική λεκάνη απορροής μέχρι τις εκβολές υπολογίζεται περίπου σε 5.761 km2 ,

από τα οποία 3.437 km2 βρίσκονται σε βουλγαρικό έδαφος. Η μέση ετήσια παροχή του

ποταμού είναι 58 m3/sec, ενώ η μέση ετήσια απορροή του ξεπερνά τα 1800

εκατομμύρια κυβικά μέτρα νερό.

Από τα ελληνοβουλγαρικά σύνορα μέχρι τις εκβολές, στο Θρακικό πέλαγος, ο Νέστος

δημιούργησε ένα πλήθος από διαφορετικούς βιότοπους που φιλοξενούν πληθώρα ειδών

χλωρίδας και πανίδας που όμοιούς του δεν συναντά κανείς πουθενά στην Ευρώπη, ούτε

σε ποσότητα αλλά ούτε και σε έκταση.

Εικόνα 3.1 Ο ποταμός Νέστος


37

Ένας από τους ποταμούς με τα νερά τα "γοργοστρόβιλα" που γέννησαν η Τηθύς και ο

Ωκεανός, μας λέει ο Ησίοδος στη"Θεογονία" του, ήταν και ο Νέσσος, θεός της Θράκης

και πατέρας της Καλλιρρόης. Ο Νέστος του Θουκυδίδη, του Ηρόδοτου, του Στράβωνα

και του Παυσανία, που εδώ τα νερά του κρύβονται κάτω από παχιά ομίχλη, έγινε

Μestus για τους Ρωμαίους και σαν Μέστος αναφέρεται από την Άννα την Κομνηνή

στην "Αλεξιάδα" (11ος αιώνας).

Αργότερα εμφανίστηκε η Σλαβική θηλυκή μορφή Μέστα, που έδωσε το όνομά της στο

βουλγαρικό τμήμα του ποταμού. Ξεκινώντας από τη γενέτειρά του, ο ποταμός ενώνεται

στην Ελλάδα με τη θάλασσα, διασχίζει βαθιές κοιλάδες και φαράγγια στα βουνά μεταξύ

Ορβήλου και Ροδόπης περνώντας τα Τέμπη από τη Σταυρούπολη έως τους Τοξότες,

ξεχύνεται στην πεδιάδα κατ' ευθείαν στη θάλασσα, χωρίς μαιανδρισμούς, απέναντι στη

Θάσο.

Δεξιά και αριστερά των οχθών του από τους Τοξότες έως τη θάλασσα σε μήκος 27 και

πλάτος 3 - 7 km, ζωογονούσε με τα νερά το ωραιότερο και πολυτιμότερο υδροχαρές

δάσος της Ευρώπης, το Κοτζά - Ορμάν (με έκταση 130.000 στρέμματα περίπου), που

στην τουρκική γλώσσα σημαίνει μεγάλο θρυλικό δάσος.

Χάρη στα ειδικά έργα που έχουν γίνει, ο Νέστος ποτίζει τις γύρω πεδιάδες, αποκτώντας

έτσι μεγάλη οικονομική σημασία. Δημιουργός μέγας ο ποταμός Νέστος εδώ και

χιλιάδες χρόνια ανοίγει το διάβα του ανάμεσα σε τρομερά βουνά προσφέροντας νερό

στη γη, στα φυτά, στα ζώα, στον άνθρωπο. Υπήρξε η κινητήρια δύναμη για την

ανάπτυξη πολιτισμών από τους προϊστορικούς ακόμα χρόνους και κοντά του

εξελίχθηκαν πολλές θρακιώτικες πόλεις.1

1 ΣΥΝΟΨΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ:

«ΠΙΛΟΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΔΙΑΣΥΝΟΡΙΑΚΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΠΟΤΑΜΟΥ ΝΕΣΤΟΥ», Καθηγητής Βασίλειος Α. Τσιχριντζής


38

Ο Ποταμός Νέστος εισέρχεται στην Ελλάδα με διεύθυνση ΒΔ – ΝΑ που διατηρεί σε

όλη την ορεινή διαδρομή μέχρι τη γέφυρα της Εθνικής Οδού Καβάλας – Ξάνθης. Από

εκεί παίρνει διεύθυνση Β – Ν και αφού περάσει την πεδιάδα της Χρυσούπολης χύνεται

στην θάλασσα απέναντι από τη Θάσο. Η έκταση της λεκάνης απορροής είναι περίπου

5.749 km2, από τα οποία 2.280 km2 βρίσκονται στο ελληνικό έδαφος ενώ 440 km2

καταλαμβάνει η περιοχή του Δέλτα.

Το ποτάμιο σύστημα του Νέστου περιλαμβάνει δύο υδροηλεκτρικά έργα «εν σειρά»,

ήτοι το ΥΗΕ Θησαυρού – έργο άντλησης – ταμίευσης , και το ΥΗΕ Πλατανόβρυσης.

Και τα δύο έργα τέθηκαν σε εμπορική λειτουργία την περίοδο 1998-99.

Εικόνα 2 Σκαρίφημα Έργων Νέστου Εικόνα 3. 2 : Σκαρίφημα των «εν σειρά» Υδροηλεκτρικών Έργων του Νέστου


39

Τα δύο υπόψη υδροηλεκτρικά έργα καλύπτουν απαιτήσεις ενέργειας αιχμής του

δικτύου λειτουργώντας λίγες ώρες της ημέρας. Περαιτέρω εξετάζεται η δυνατότητα

κατασκευής ενός ακόμα υδροηλεκτρικού έργου, του ΥΗΕ Τεμένους (3 x 6.5 MW ),

τρίτου και τελευταίου σταθμού «εν σειρά», ο ταμιευτήρας του οποίου θα συμβάλλει

στην άρδευση της περιοχής των έργων και θα ικανοποιεί αρδευτικές και

περιβαλλοντικές απαιτήσεις, σε ημερήσια βάση.

Υδροηλεκτρικό Έργο Θησαυρού

Θέση: Ανατολική Μακεδονία, Νομός Δράμας

Σκοπός: Υδροηλεκτρική Παραγωγή, Άρδευση & Αντιπλημμυρική Προστασία

Έναρξη Εμπορικής Λειτουργίας: Ιανουάριος, 1998 (3η μονάδα)

Είναι ο πρώτος ανάντη σταθμός του υδροηλεκτρικού συγκροτήματος Νέστου «εν

σειρά», που κατασκευάστηκε σε μια μεγάλη καμπή του ποταμού γύρω από το όρος

Ραχίστα, 30km βορειοανατολικά της Δράμας, κοντά στα Ελληνο-Βουλγαρικά σύνορα

στην Ανατολική Μακεδονία. Το έργο αποτελείται βασικά από μια σήραγγα εκτροπής

μήκους 650 m, ένα λιθόρριπτο φράγμα με κεντρικό αργιλικό πυρήνα, ύψους 172 m και

συνολικού όγκου 12 εκατ. m3 ,έναν εκχειλιστή με θυροφράγματα μέγιστης

παροχετευτικότητας 6.000 m3 /sec κι ένα υπόγειο συγκρότημα παραγωγής ενέργειας.

Εικόνα 3. 4 : Λεκάνη Αποτόνωσης Θησαυρού Εικόνα 3. 3 : Φράγμα Θησαυρού


40

Το φράγμα είναι το υψηλότερο και μεγαλύτερο σε όγκο χωμάτινο φράγμα που

κατασκευάστηκε ποτέ στην Ελλάδα. Ο ταμιευτήρας του είναι ωφέλιμης χωρητικότητας

565 εκ. m3 .Είναι έργο άντλησης – ταμίευσης ,εξοπλισμένο με τρεις αναστρέψιμες

μονάδες τύπου Francis κατακόρυφου άξονα, εγκατεστημένης ισχύος 127 MW καθεμία

και παράγει περί τις 440 GWh ετήσια. Είναι επίσης έργο πολλαπλού σκοπού που

ικανοποιεί τις αρδευτικές ανάγκες των γειτονικών περιοχών προσφέροντάς τους

παράλληλα και αντιπλημμυρική προστασία.

Εικόνα 3. 5 : Φράγμα Θησαυρού


41


Σκοπός: Υδροηλεκτρική Παραγωγή & Άρδευση

Έναρξη Εμπορικής Λειτουργίας: 1999

Είναι το δεύτερο «εν σειρά» υδροηλεκτρικό έργο του ποταμού Νέστου, 12 km κατάντη

του ΥΗΕ Θησαυρού, εκεί όπου ο ποταμός σχηματίζει έναν πεταλοειδή μαίανδρο στη

συμβολή του με το Διαβολόρεμα. Ο ταμιευτήρας του λειτουργεί σαν κάτω ταμιευτήρας

του αντλητικού σταθμού του Θησαυρού. Το έργο περιλαμβάνει ένα φράγμα από

κυλινδρούμενο σκυρόδεμα, ύψους 95 m και συνολικού όγκου 450.000 m3 . Ο σταθμός

διαθέτει δύο μονάδες τύπου Francis κατακόρυφου άξονα, εγκαταστημένης ισχύος 54

ΜW η καθεμία, που παράγουν συνολικά ετήσια ενέργεια της τάξης των 240 GWh

Τέθηκε σε εμπορική λειτουργία περί τα τέλη του 1999. Επισημαίνεται ότι 6 km

κατάντη του υπόψη έργου, εξετάζεται η δυνατότητα κατασκευής ενός ακόμη

υδροηλεκτρικού έργου του ΥΗΕ Τεμένους (τρίτου και τελευταίου υδροηλεκτρικού

έργου του συγκροτήματος Νέστου) συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 3 x 6,5 ΜW , το

οποίο θα αναρρυθμίζει τις εκροές του ΥΗΕ Πλατανόβρυσης σε ημερήσια βάση,

τροφοδοτώντας έτσι συνεχώς τα αρδευτικά δίκτυα της περιοχής και ικανοποιώντας

παράλληλα τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις.

Εικόνα 3. 6 : Φράγμα Πλατανόβρυσης


42

Στους παρακάτω πίνακες φαίνονται συνοπτικά τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των

ΥΗΕ Θησαυρού και Πλατανόβρυσης, όπως αυτά καταγράφονται στον Κατάλογο

Μεγάλων Φραγμάτων.

Εικόνα 3. 7 : Εκκενωτής Πυθμένα σε λειτουργία – Φράγμα Πλατανόβρυσης


43

Βασικά Τεχνικά Στοιχεία

Σήραγγα Εκτροπής Μήκους 650 m, πεταλοειδούς διατομής και εσωτερικής διαμέτρου 11 m

Φράγμα

Λιθόρριπτο με αργιλικό πυρήνα,

Μέγιστο ύψος από τη θεμελίωση : 172 m,

Μήκος στέψης : 480 m, Όγκος 12 x 106m3

Ωφέλιμη χωρητικότητα ταμιευτήρα 565 x 106m3

Ωφέλιμο Ύψος Πτώσης 154 m

Εκχειλιστής Με θυροφράγματα, 3 χωριστές κεκλιμένες διώρυγες και 3 κάδοι αναπήδησης τοποθετημένοι σε διαφορετικά επίπεδα, Μέγιστη Παροχετευτικότητα : 6.000 m3/sec

Σταθμός Παραγωγής Υπόγειος, 3 x 127 MW αναστρέψιμες μονάδες/Pump Turbines τύπου Francis κατακόρυφου άξονα

Μέση Ετήσια Παραγωγή Ενέργειας

440 GWh

Έτος Κατασκευής

Όνομα Ποταμού Νομός Διαμέρισμα Πλησιέστερη

Πόλη Τύπος

Φράγματος

Ύψος Φράγματος

(m)

1996 Νέστος Δράμας Μακεδονίας Δράμα ΕR 172

Μήκος Φράγματος

(m)

Όγκος Φράγματος

(103m3)

Όγκος Ταμιευτήρα

(103m3)

Τύπος Υπερχειλιστή

Ισχύς (MW)

480 12,000 705,000 V,Μετωπικός 381

Πίνακας 3. 1 : Χαρακτηριστικά Φράγματος Θησαυρού


44

Βασικά Τεχνικά Στοιχεία

Σήραγγα Εκτροπής Μήκους 469 m, κυκλικής διατομής και εσωτερικής διαμέτρου 11 / 12 m

Φράγμα

Από Κυλινδρούμενο Σκυρόδεμα / RCC (Roller Compacted Concrete),

Μέγιστο ύψος από τη θεμελίωση : 95 m,

Μήκος στέψης : 270 m, Όγκος 450 x 103m3

Ωφέλιμη χωρητικότητα ταμιευτήρα 57 x 106m3

Ωφέλιμο Ύψος Πτώσης 73.5 m

Εκχειλιστής Με θυροφράγματα, Μέγιστη Παροχετευτικότητα : 7.330 m3/sec

Σταθμός Παραγωγής Ημι-υπαίθριος, 2 x 54 MW μονάδες τύπου Francis κατακόρυφου άξονα

Μέση Ετήσια Παραγωγή Ενέργειας 240 GWh

Έτος Κατασκευής

Όνομα Ποταμού Νομός Διαμέρισμα Πλησιέστερη

Πόλη Τύπος

Φράγματος

Ύψος Φράγματος

(m)

1998 Νέστος Δράμας Μακεδονίας Δράμα RCC 95

Μήκος Φράγματος

(m)

Όγκος Φράγματος

(103m3)

Όγκος Ταμιευτήρα

(103m3)

Τύπος Υπερχειλιστή

Ισχύς (MW)

270 450 57,000 V 108

Πίνακας 3. 2 : Χαρακτηριστικά Φράγματος Πλατανόβρυσης


45

Υδροηλεκτρικό Έργο Τεμένους


Σκοπός: Υδροηλεκτρική Παραγωγή & Άρδευση

Κατάντη του ΥΗΕ Πλατανόβρυσης στον κάτω ρου του ποταμού Νέστου,

βορειοανατολικά του ομώνυμου χωριού, υπάρχει θέση σε απόσταση 4 km. περίπου

βόρεια από το Παρανέστι Δράμας και σε απόσταση 43 km. περίπου βορειοανατολικά

της πόλης της Δράμας, όπου έχει μελετηθεί το ΥΗΕ Τεμένους. Η απόσταση του έργου

από το υπάρχον ΥΗΕ Πλατανόβρυσης θα είναι περίπου 6 km. κατάντη.

Το Υδροηλεκτρικό Έργο Τεμένους αποτελεί έργο πολλαπλής σκοπιμότητας, καθώς

εκτός από την παραγωγή ενέργειας θα εξυπηρετεί και τις μεγάλες ανάγκες σε νερό στην

ευρύτερη περιοχή του έργου. Συγκεκριμένα, η κατασκευή του ΥΗΕ Τεμένους θα

εξασφαλίσει τη διάθεση και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τη διάθεση

σημαντικών ποσοτήτων νερού για την κάλυψη των σημερινών και των μελλοντικών

αναγκών των κατάντη πεδιάδων στους Νομούς Δράμας, Ξάνθης και Καβάλας, αλλά και

την ομαλοποίηση της ροής του ποταμού Νέστου.

Επιπλέον, θα επιτρέψει τη μεγιστοποίηση και την αναβάθμιση της παραγόμενης

ενέργειας του υφιστάμενου ΥΗΕ Πλατανόβρυσης και θα συνεισφέρει στην

ικανοποίηση της Οδηγίας 2001/17 της Ευρωπαϊκής Ένωσης για ποσοστό παραγωγής

από ΑΠΕ 20,1% μέχρι το 2010 κι έτσι ο μικρός σε μέγεθος ταμιευτήρας του ΥΗΕ

Τεμένους θα συμβάλλει στην ημερήσια αναρρύθμιση των εκροών των δύο μεγάλων

ανάντη ταμιευτήρων.

Το ΥΗΕ Τεμένους έχει σχεδιαστεί από τη ΔΕΗ/ΔΑΥΕ σε συνδυασμό με τους

υπάρχοντες ΥΗΣ Θησαυρού και Πλατανόβρυσης προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η

διαχείριση του διαθέσιμου υδροδυναμικού του ποταμού, ώστε τα δύο μεγάλα ανάντη

ΥΗΕ να αποκτήσουν καθαρά ενεργειακό προσανατολισμό και το ΥΗΕ Τεμένους να

καλύπτει ενεργειακές ανάγκες με ταυτόχρονη ικανοποίηση των κατάντη αρδευτικών

και περιβαλλοντικών αναγκών.

Τα μεγέθη Σχεδιασμού του ΥΗΕ Τεμένους φαίνονται συνοπτικά στους παρακάτω

πίνακες και τα οποία θα χρησιμοποιηθούν στη μελέτη για την προσθήκη του

αντλητικού συγκροτήματος Πλατανόβρυσης - Τεμένους:


46

Ταμιευτήρας

Τύπος : Βαρύτητας από συμβατικό σκυρόδεμα

Όγκος : 150.000 m3

Στέψη-Μήκος : 100 m

Στέψη-Υψόμετρο : 160,00

Στέψη-Πλάτος : 15,00 m

Μέγιστο ύψος : 51,00 m

Στεγάνωση θεμελίωσης : Κουρτίνα τσιμεντενέσεων

Φράγμα

Ανωτάτη Στάθμη Πλημμύρας (ΑΣΠ) : 164,00

Επιφάνεια : 1.05 km2 (στην ΑΣΛ)

Χωρητικότητα : 11,35 * 106m3 (στην ΑΣΛ)

Ανωτ. Στάθμη Λειτουργίας (ΑΣΛ) : 154,00

Κατωτ. Στάθμη Λειτουργίας (ΚΣΛ) : 147,00

Σταθμός Παραγωγής

Στρόβιλοι : 3στρόβιλοι TUBULAR οριζόντιου άξονα (S-Type) double regulated

Ονομαστική ισχύς : 6 MVA cosφ=0,9

Πίνακας 3. 3 : Χαρακτηριστικά Φράγματος Τεμένους2

2 ΔΕΗ : Υδροηλεκτρική Αξιοποίηση Ποταμού Νέστου

Κεφάλαιο 4ο Αντλητικά Συγκροτήματα σε εν σειρά Υδροηλεκτρικά Έργα

47

Αντλητικά Συγκροτήματα σε εν σειρά Υδροηλεκτρικά ΄Εργα

Η δυνατότητα προσθήκης αντλητικών συγκροτημάτων σε υπάρχοντα υδροηλεκτρικά

έργα με ανάντη και κατάντη ταμιευτήρα εξαρτάται από ένα πλήθος παραμέτρων οι

οποίες ανάλογα με τα ειδικά στοιχεία κάθε έργου μπορούν να διαφοροποιούνται

σημαντικά.

Αυτές οι παράμετροι σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά του υδροηλεκτρικού σταθμού

και των δύο ταμιευτήρων, όπως και με τη μορφολογία του εδάφους της περιοχής, τα

υπάρχοντα έργα του υδροηλεκτρικού και τη γενική τους διάταξη. Επίσης, είναι

καθοριστικοί παράγοντες οι ενεργειακές απώλειες που προκύπτουν καθώς και το

κόστος, ανάλογα με τις επιλογές που θα γίνουν για τη θέση και τις διαστάσεις των

απαιτούμενων έργων του αντλητικού συγκροτήματος.

Με βάση τους υπολογισμούς, τις εκτιμήσεις και τις παραδοχές που γίνονται για όλες

αυτές τις παραμέτρους προκύπτει και η απάντηση αν το έργο είναι υλοποιήσιμο από

κατασκευαστική και οικονομική πλευρά.

4.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ

Για να μπορέσει να ενταχθεί αντλητικό συγκρότημα στο υδροηλεκτρικό έργο, χωρίς να

απαιτηθεί να προστεθούν συγχρόνως και νέες μονάδες παραγωγής, θα πρέπει η

εγκατεστημένη ισχύς να ξεπερνά την απαιτούμενη από την σημερινή ηλεκτροπαραγωγή

του έργου σε τέτοιο βαθμό ώστε να μπορεί να εκμεταλλευτεί τον όγκο των υδάτων που

θα εισρέουν στον ταμιευτήρα από την άντληση. Αυτό μπορεί να αποτελέσει έναν πρώτο

περιοριστικό παράγοντα για τον όγκο του νερού που θα μπορεί να αντληθεί, χωρίς να

αποκλείεται σα λύση και η προσθήκη νέων μονάδων παραγωγής σε κάποια έργα, όπου

αυτό είναι τεχνικά και οικονομικά εφικτό.

4.2 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΟΓΚΩΝ ΑΝΑΝΤΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΤΗ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΩΝ

Μέσω της άντλησης γίνεται μία ανακύκλωση κάποιου όγκου νερού μεταξύ του ανάντη

και του κατάντη ταμιευτήρα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας ένα μέρος των

νερών του κατάντη ταμιευτήρα αναγκαστικά δεσμεύεται και άρα δεν μπορεί να

χρησιμοποιηθεί από το υδροηλεκτρικό. Θα πρέπει λοιπόν να συνδυάζεται η άντληση


48

με την παραγωγή στο ανάντη έργο με τέτοιο τρόπο ώστε η επίδραση στην παραγωγή

ενέργειας και στις λοιπές χρήσεις του κατάντη έργου να είναι η μικρότερη δυνατή.

Ως προς τον ανάντη ταμιευτήρα, η δέσμευση σε σχέση με τη χωρητικότητα σχετίζεται

με τη δυνατότητά του να αποθηκεύει τον αντλούμενο όγκο, ώστε αυτός να

χρησιμοποιηθεί όποτε χρειαστεί, δεδομένου ότι δε θα λειτουργούν πάντοτε συγχρόνως

η μονάδα της άντλησης με τις μονάδες παραγωγής.

Οι περιορισμοί που απορρέουν από αυτά τα δεδομένα καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό

την ποσότητα του νερού που μπορεί να αντληθεί.

Σε ορισμένα έργα υπάρχει δυνατότητα αύξησης του ωφέλιμου όγκου του ταμιευτήρα με

την τοποθέτηση ανατρεπόμενων θυροφραγμάτων στον υπερχειλιστή, πράγμα μπορεί να

συντελέσει στην σημαντική αύξηση των αντλούμενων όγκων, αφού θα δίνει

μεγαλύτερη ανεξαρτησία στη λειτουργία των δύο εν σειρά σταθμών παραγωγής.

4.3 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΓΩΓΩΝ

Ένα τέτοιο αντλητικό συγκρότημα αποτελείται από μία διώρυγα προσαγωγής, ένα

αντλιοστάσιο με τον απαραίτητο μηχανολογικό εξοπλισμό και έναν αγωγό άντλησης ο

οποίος καταλήγει σε ένα έργο εξόδου για τη διοχέτευση των νερών στον ανάντη

ταμιευτήρα. Τα έργα αυτά θα πρέπει να τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο στο υπάρχον

υδροηλεκτρικό ώστε να μην εμποδίζουν την κανονική λειτουργία των λοιπών έργων

του όταν τα ίδια μπουν σε χρήση, αλλά και κατά την κατασκευή τους η επίδραση στο

υπάρχον έργο να είναι η μικρότερη δυνατή.

Το σκεπτικό που ακολουθήθηκε για την επιλογή της θέσης του αγωγού, είναι να γίνει

εκμετάλλευση κάθε υπάρχουσας σήραγγας στα έργα, η οποία να συνδέει τα ανάντη με

τα κατάντη. Τέτοιες είναι, για παράδειγμα ,οι σήραγγες εκτροπής του ποταμού οι οποίες

μετά το πέρας της κατασκευής του υδροηλεκτρικού έργου σφραγίζονται και παύουν να

χρησιμοποιούνται. Άλλες τέτοιες περιπτώσεις είναι οι εκκενωτές πυθμένα, όπου αυτοί

υπάρχουν, με την προϋπόθεση ότι μπορούν μετά την κατασκευή να παραμείνουν

λειτουργικοί ως εκκενωτές. Μία ακόμη εκδοχή, για έργα με πολλές μονάδες παραγωγής

ενέργειας, είναι να συνδεθεί ο αγωγός άντλησης σε κάποια από της σήραγγες

προσαγωγής του υδροηλεκτρικού εργοστασίου. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να

γίνεται άντληση για κάποιο χρονικό διάστημα της ημέρας και παραγωγή ενέργειας για

κάποιο άλλο, μέσω του ίδιου αγωγού.


49

4.4 ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΣΗΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

Το αντλιοστάσιο πρέπει σε κάθε έργο να τοποθετηθεί σε θέση όπου να υπάρχει επαρκής

χώρος για την εγκατάσταση του απαιτούμενου μηχανολογικού εξοπλισμού και την

κατασκευή διώρυγας προσαγωγής η οποία θα διοχετεύει τα νερά του κατάντη

ταμιευτήρα στο αντλιοστάσιο. Επιπλέον, θα πρέπει να μην εμποδίζει τη λειτουργία των

λοιπών έργων του φράγματος (υπερχειλιστής, διώρυγες φυγής εργοστασίου παραγωγής,

κλπ) και να υπάρχει πρόσβαση για μηχανήματα ώστε να μπορεί να ελέγχεται και να

συντηρείται ο εξοπλισμός του. Η επιλογή αυτή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό και από τη

μορφολογία του εδάφους, η οποία μπορεί να διαφέρει ριζικά μεταξύ των έργων.

4.5 ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΓΩΓΟΥ

Ως προς τη διάμετρο του αγωγού άντλησης που θα κατασκευαστεί προκύπτουν

διάφορες δεσμεύσεις από τη θέση που έχει επιλεγεί για αυτόν, όπως για παράδειγμα

από τις διαστάσεις της σήραγγας εντός της οποίας τοποθετείται ο αγωγός ή την ύπαρξη

κάποιας στένωσης εντός αυτής. Λαμβάνοντας κάθε τέτοιο περιορισμό υπόψη, στη

συνέχεια έγινε μία εύλογη παραδοχή για την ταχύτητα ροής εντός του αγωγού. Με

δοκιμές για ταχύτητες μεταξύ 4 και 5,5 m/s και για σταθερή διάμετρο ανάλογα με το

έργο, μπορεί να γίνει ένας υπολογισμός των όγκων που μπορούν να αντληθούν, οι

οποίοι αν συσχετισθούν με τους περιορισμούς που αναφέρθηκαν παραπάνω λόγω της

ισχύος και της χωρητικότητας δίνουν μια αρχική προσέγγιση της απαιτούμενης

διαμέτρου που θα εφαρμοστεί τελικώς.

4.6 ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

Οι διαστάσεις του αντλιοστασίου θα καθοριστούν από τον απαιτούμενο μηχανολογικό

εξοπλισμό και τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της λειτουργίας του καθώς και από άλλα

χαρακτηριστικά των ταμιευτήρων που επιδρούν σε αυτόν. Για παράδειγμα, το

αντλιοστάσιο θα πρέπει να είναι επαρκώς βυθισμένο κάτω από την κατώτατη στάθμη

του κατάντη ταμιευτήρα ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν οι αντλίες του. Ακόμη, το

ύψος του θα πρέπει να ξεπερνά την ανώτατη στάθμη πλημμύρας ώστε να μην

κινδυνεύει σε αυτή την περίπτωση.


50

4.7 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΑΓΩΓΩΝ

Οι εργασίες που θα απαιτηθούν για την κατασκευή του αγωγού διαφέρουν σημαντικά

από έργο σε έργο καθώς εξαρτώνται από παράγοντες όπως η μορφολογία του εδάφους

και η γενική διάταξη του φράγματος και των λοιπών έργων του υδροηλεκτρικού.

Παρόλα αυτά υπάρχουν κοινά στοιχεία στην πορεία της κατασκευής και κοινές

δυσκολίες που μπορούν να αντιμετωπιστούν ενιαία στα έργα.

Παρά την εκμετάλλευση ήδη υπαρχόντων έργων, για την κατασκευή των αγωγών

ανάλογα και με τις ειδικές συνθήκες κάθε έργου θα απαιτηθεί διάνοιξη και νέων

ορυγμάτων και φρεάτων. Επίσης θα πρέπει να ληφθούν και τα αντίστοιχα μέτρα

υποστήριξης του αγωγού, όπως εγκιβωτισμός σε μονόλιθους, αγκυρώσεις, στηρίγματα

από σκυρόδεμα, ή μεταλλικά στηρίγματα και ειδικές διατάξεις για ανάρτηση του

αγωγού, ανάλογα και με τις γεωλογικές συνθήκες. Ο αγωγός ανάντη του διαφράγματος

τσιμεντενέσεων του έργου μπορεί να είναι κατασκευασμένος από σκυρόδεμα καθώς το

γεγονός ότι βρίσκεται ουσιαστικά εντός της λίμνης διασφαλίζει τον αγωγό από

διαφυγές, σε αντίθεση με το κατάντη τμήμα το οποίο θα αποτελείται αναγκαστικά από

μεταλλικό αγωγό για λόγους στεγάνωσης. Ο μεταλλικός αγωγός πρέπει να εκτείνεται

κάποια μέτρα πέρα από το διάφραγμα και όχι ακριβώς στη θέση αυτού ώστε να

διασφαλίζεται η στεγάνωση.

Όταν ο αγωγός τοποθετείται εντός υπάρχουσας σήραγγας, εάν η διάμετρος αυτής είναι

σημαντικά μεγαλύτερη από τη διάμετρο του αγωγού, αυτός θα τοποθετείται επί

στηριγμάτων από σκυρόδεμα. Η τοποθέτηση του αγωγού εντός της σήραγγας οφείλει

να γίνει έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα εισόδου στη σήραγγα για τυχόν εργασίες

συντήρησης και επισκευής.

Για την προφύλαξη του μεταλλικού αγωγού από παραμορφώσεις στις θέσεις που δεν

είναι εγκιβωτισμένος, πέρα από τον έλεγχο του πάχους του μπορούν να τοποθετούνται

εξωτερικά ενισχύσεις οι οποίες να τον περιορίζουν ώστε να διατηρεί το αρχικό του

σχήμα. Για τον ίδιο λόγο, όπου ο μεταλλικός αγωγός έχει καμπύλα τμήματα, αυτά

εγκιβωτίζονται σε σκυρόδεμα διότι σε αυτές τις θέσεις αναπτύσσονται αυξημένες

τάσεις. Στην περίπτωση που υπάρχει μεταλλικός αγωγός ο οποίος διακλαδίζεται, όπως

συμβαίνει για παράδειγμα εάν συνδεθεί ο αγωγός άντλησης με αγωγό προσαγωγής,

ειδική φροντίδα χρειάζεται το τμήμα της διακλάδωσης λόγω της μεγάλης έντασης που

θα αναπτυχθεί σε αυτό, ώστε να μην προκληθούν σημαντικές παραμορφώσεις. Το


51

πάχος του χάλυβα του αγωγού σε αυτό το τμήμα είναι μεγαλύτερο από ότι στον

υπόλοιπο αγωγό.

Επιπλέον, για την κατασκευή των έργων εξόδου των αγωγών άντλησης, θα πρέπει να

κατασκευαστούν προσωρινά πετάσματα από πασσαλοσανίδες, ώστε να απομονωθεί η

περιοχή των έργων από τα νερά της λίμνης εντός της οποίας βρίσκεται η έξοδος. Στην

περίπτωση που η έξοδος είναι τμήμα ήδη κατασκευασμένης σήραγγας θα απαιτηθεί να

σφραγισθεί με θυρόφραγμα και να απομακρυνθεί το νερό από το εσωτερικό της ώστε

να γίνουν οι απαραίτητες, νέες κατασκευές.

Την έξοδο κάθε αγωγού άντλησης θα πρέπει να κατασκευαστούν εσχάρες οι οποίες θα

προστατεύουν τον αγωγό από την είσοδο κάθε είδους φερτών υλικών. Ο σχεδιασμός

αυτών απαιτεί προσοχή ώστε να μην υπάρξει κίνδυνος να τις απομακρύνει η ροή του

νερού. Στην περίπτωση που η έξοδος του αγωγού ταυτίζεται με κάποια υπάρχουσα

υδροληψία (π.χ. όταν συνδέεται ο αγωγός με μονάδα παραγωγής) οι εσχάρες υπάρχουν

ήδη αλλά χρειάζεται να ελεγχθεί η επάρκεια της αντοχής τους εφόσον λόγω της

άντλησης η κίνηση του νερού θα είναι αντίθετη από αυτή για την οποία σχεδιάστηκαν.

Για το αντλιοστάσιο θα απαιτηθεί να στεγανωθεί με κατάλληλα μέσα η περιοχή των

εκσκαφών του ενώ το σύνολο της κατασκευής θα είναι από σκυρόδεμα.

4.8 ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

Αφού επιλεγεί κάποια θέση για τον αγωγό πρέπει να υπολογιστεί η απαιτούμενη ισχύς

της αντλίας ή των αντλιών που θα τοποθετηθούν, οι όγκοι του νερού που θα

μεταφέρονται ανάλογα με το χρόνο λειτουργίας του αντλητικού και οι διάμετροι των

αγωγών άντλησης. Επίσης είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η απαιτούμενη ενέργεια για

τη λειτουργία της άντλησης σε σχέση με την επιπλέον ενέργεια που θα παράγεται από

αυτά τα νερά, ώστε να ελεγχθεί αν οι απώλειες που θα υπάρχουν αντικειμενικά από

αυτή τη διαδικασία θα είναι απαγορευτικές ή όχι, για την λειτουργία ενός τέτοιου

συστήματος.

Κατ’ αρχήν υπολογίζεται το ύψος πτώσης του υδροηλεκτρικού καθώς και το ύψος της

άντλησης, ανάλογα και με τη διακύμανση των δύο ταμιευτήρων, ανάντη και κατάντη.

Για τον υπολογισμό του ύψους πτώσης θεωρήθηκε η μέση στάθμη λειτουργίας του

ανάντη ταμιευτήρα και η μέση στάθμη της διώρυγας φυγής του υδροηλεκτρικού


52

σταθμού, ενώ για την άντληση υπολογίστηκαν οι ακραίες περιπτώσεις – από μέγιστη σε

ελάχιστη στάθμη και από ελάχιστη σε μέγιστη – για τους δύο ταμιευτήρες, καθώς και η

μέση διαφορά στάθμης. Οι μέσες στάθμες λειτουργίας των έργων υπολογίζονται από τις

καμπύλες στάθμης – όγκου ώστε να μοιράζεται ο όγκος μεταξύ ανώτατης και

κατώτατης στάθμης δια δύο.

Από τη στιγμή που είναι γνωστές οι διάμετροι, το ύψος άντλησης και η παροχή, πρέπει

να υπολογιστούν οι απώλειες ενέργειας λόγω της ροής, τοπικές και γραμμικές ώστε να

βρεθεί η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας.

Οι γραμμικές απώλειες στους αγωγούς μπορούν να υπολογιστούν με τη σχέση του

Manning:

hf = (V2n2/ R4/3)*L

όπου :

V η ταχύτητα ροής,

n ο συντελεστής Manning, ο οποίος εκτιμήθηκε ίσος με 0,01 για μεταλλικό αγωγό και

0,014 για αγωγό από σκυρόδεμα,

R η υδραυλική ακτίνα και

L το μήκος του αγωγού.

Η σχέση αυτή ισχύει για ανοιχτούς αγωγούς αλλά θεωρήθηκε ότι αποτελεί αρκετά καλή

προσέγγιση σε αυτό το στάδιο προμελέτης.

Οι τοπικές απώλειες στις εξόδους των αγωγών στον ταμιευτήρα υπολογίσθηκαν από τη

σχέση:

hτ= Kτ V12/2g

όπου:

V1 η ταχύτητα ροής στον αγωγό,

Kτ ο συντελεστής απωλειών ο οποίος εφόσον πρόκειται για την έξοδο ισούται με 1.

Αφού υπολογιστούν οι απώλειες είναι πλέον γνωστό το μανομετρικό ύψος της αντλίας

και άρα μπορεί να υπολογιστεί η απαιτούμενη ισχύς της.


53

Για το σύστημα άντλησης θεωρήθηκε: βαθμός απόδοσης αντλίας nα, κινητήρα nκ,

μετασχηματιστή nμ, και ο συνολικός βαθμός απόδοσης ελήφθη ίσος με:

n= nα nμ nκ =0,80

Η απαιτούμενη ισχύς των αντλιών υπολογίζεται από τη σχέση

I = 9,81 Q Hm /n (kW).

Από τα παραπάνω προκύπτει ο όγκος που μπορεί να αντληθεί ανάλογα με το χρόνο

λειτουργίας του αντλητικού καθώς και η απαιτούμενη ενέργεια για την άντληση αυτού

του όγκου.

Για τη μονάδα παραγωγής ενέργειας θεωρήθηκε ότι οι απώλειες της ροής στη σήραγγα

προσαγωγής είναι 2% επί του ύψους πτώσεως και ως προς την απόδοση θεωρήθηκε:

βαθμός απόδοσης στροβίλου ησ, γεννήτριας ηγ και μετασχηματιστή ημ, οπότε ο

συνολικός βαθμός απόδοσης προέκυψε:

ηε= ησ ηγ ημ=0,85

Με αυτές τις παραδοχές μπορεί να υπολογιστεί η επιπλέον ενέργεια που θα παραχθεί

από το υδροηλεκτρικό ανάλογα με τους αντλούμενους όγκους νερού, οι απώλειες που

προκύπτουν από το συνδυασμό άντλησης – παραγωγής, καθώς και ο πρόσθετος χρόνος

λειτουργίας του υδροηλεκτρικού.

Το πάχος του μεταλλικού αγωγού θα καθορίζεται από τις πιέσεις που θα ασκούνται από

τη ροή του νερού εντός αυτού σε σχέση με την αντοχή του χάλυβα. Ο έλεγχος γίνεται

στο δυσμενέστερο σημείο, δηλαδή στο χαμηλότερο υψομετρικά σημείο του αγωγού,

όπου οι υδροστατικές πιέσεις είναι μέγιστες. Θεωρήθηκε ότι οι πιέσεις εντός του

αγωγού, λόγω της ροής, θα είναι οι υδροστατικές προσαυξημένες κατά 30%, ενώ ο

χάλυβας θα είναι ποιότητας S235 που σημαίνει ότι η αντοχή του σε διαρροή θα είναι

fy=235 MPa και η αντοχή του σε θραύση fu =360 MPa. Οι συντελεστές ασφαλείας που

χρησιμοποιήθηκαν είναι 1,5 για την τάση διαρροής και 1,75 για την τάση θραύσης και

το πάχος που επιλέγεται είναι το μέγιστο απαιτούμενο από τους δύο ελέγχους.


54

Θα πρέπει δηλαδή : p* D < fy *t /1,5 και p* D < fu *t/1,75

Όπου po η υδροστατική πίεση, p η συνολική πίεση λόγω της ροής, D η εσωτερική

διάμετρος του αγωγού, t το πάχος του μεταλλικού αγωγού και σ οι τάσεις που

αναπτύσσονται στον αγωγό.

4.9 ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ

Για να κριθεί κατά πόσον αποτελεί συμφέρουσα λύση η κατασκευή αντλητικών

συγκροτημάτων σε υδροηλεκτρικά έργα θα πρέπει να γίνει μια αρχική εκτίμηση του

κόστους κατασκευής αυτών, με βάση συγκεκριμένες εκτιμήσεις και παραδοχές. Για την

κοστολόγηση των έργων χρησιμοποιήθηκαν κατ’αποκοπή τιμές με βάση αυτές της

αγοράς και των τιμολογίων του υπουργείου Δημοσίων Έργων.

Οι τιμές που χρησιμοποιήθηκαν στην κοστολόγηση είναι οι εξής:

Οπλισμένο Σκυρόδεμα ποιότητας C20/25 (€/m3) 110

Χάλυβας μεταλλικού αγωγού διαμέτρου άνω των 2 m (€/kg) 1,2

Κτίριο αντλιοστασίου ανά m2 και ανά m ύψους ( €/m3) 571

Ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός (€/kW) 400

Εικόνα 4. 1 : Ασκούμενες Τάσεις στον αγωγό


55

Παραδοχές :

Το κόστος της στεγάνωσης με τσιμεντενέσεις της περιοχής της σήραγγας πριν

την εκσκαφή, εκτιμήθηκε ότι αντιστοιχεί στο 20% του κόστους της εκσκαφής .

Το κόστος της υποστήριξης της σήραγγας μετά τη διάνοιξη θεωρήθηκε ως

20% του κόστους της εκσκαφής.

Το κόστος της στεγάνωσης της εξόδου του αγωγού μέσω πετασμάτων

θεωρήθηκε 10% του κόστους της εκσκαφής.

Το κόστος της τοποθέτησης των μεταλλικών αγωγών θεωρήθηκε ότι

αντιστοιχεί στο 100% του κόστους του χάλυβα.

Το κόστος του τμήματος της διακλάδωσης προσαυξήθηκε 10% σε σχέση με

τον υπόλοιπο αγωγό.

Οι εκσκαφές του αντλιοστασίου συμπεριλαμβανομένων και των έργων

στεγανοποίησης της περιοχής της εκσκαφής θεωρήθηκε ότι αντιστοιχούν στο

50% του κόστους του αντλιοστασίου.

Το κόστος των λοιπών έργων που δεν υπολογίζονται αναλυτικά, ελήφθη σαν

ποσοστό 20% επί του τελικού κόστους του αγωγού.

Στα 400 €/KW που εκτιμήθηκαν σαν κόστος του ηλεκτρομηχανολογικού

εξοπλισμού του αντλιοστασίου θεωρήθηκε ότι συμπεριλαμβάνεται και το

κόστος τοποθέτησης αυτού του εξοπλισμού.

Κεφάλαιο 5ο Εφαρμογές

56

Εφαρμογές

Το σκεπτικό που αναπτύχθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο χρησιμοποιήθηκε για τη

διερεύνηση της δυνατότητας προσθήκης αντλητικών συστημάτων στα υπάρχοντα εν

σειρά υδροηλεκτρικά έργα Θησαυρός, Πλατανόβρυση και Τέμενος του ποτάμιου

συγκροτήματος του Νέστου.

5.1 ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΘΗΣΑΥΡΟΥ- ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ

5.1.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΙΣΧΥΟΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ

Ο υδροηλεκτρικός σταθμός του Θησαυρού σχεδιάστηκε για να παράγει ετησίως

κατά μέσο όρο ηλεκτρική ενέργεια της τάξης των 440 GWh από εισροές, ενώ άλλες

615 GWh ενέργειας προέρχεται από άντληση. Αυτό σημαίνει ότι έχοντας σε πλήρη

λειτουργία ολόκληρη τη δυναμική του εργοστασίου, και κάνοντας την παραδοχή ότι

για την παραγωγή ενέργειας από άντληση συνεπάγεται και αντλητική λειτουργία

περίπου 6 ωρών ημερησίως, το εργοστάσιο του Θησαυρού βρίσκεται σε λειτουργία

περίπου 10,3 ώρες την ημέρα. Κατά συνέπεια υπάρχει πολύ σημαντική πλεονάζουσα

ισχύς η οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιοποίηση νερού προερχόμενου από

άντληση.


Στον ανάντη ταμιευτήρα δεν υπάρχει ζήτημα χωρητικότητας, καθώς είναι σε θέση να

αποθηκεύσει σημαντική ποσότητα νερού που ξεπερνά τους όγκους που μπορούν να

αντληθούν από την Πλατανόβρυση.

Για τον ταμιευτήρα της Πλατανόβρυσης, θα πρέπει από τα 13*106 m3 του ωφέλιμου

όγκου του να δεσμεύεται ένα μέρος για να γίνεται η άντληση, ο προσδιορισμός αυτού

εξαρτάται από τον τρόπο που θα συνδυαστεί η λειτουργία του με το Θησαυρό και

από τον χρόνο λειτουργίας του αντλητικού συστήματος που θα κατασκευαστεί. Με

βάση τους υπολογισμούς που ακολουθούν για τον αγωγό άντλησης, αυτός ο όγκος

υπολογίζεται περί τα 0,92*106 m3 για οχτάωρη λειτουργία του αντλητικού

συγκροτήματος. Με αυτή τη λύση, ο όγκος του ταμιευτήρα αυξάνεται κατά

0,92*106m3 με αποτέλεσμα να μπορεί να λειτουργήσει το αντλητικό χωρίς ιδιαίτερη

επίδραση στη λειτουργία του υπάρχοντος υδροηλεκτρικού σταθμού.


57


Με βάση τη γενική διάταξη του έργου και στην προσπάθεια να γίνει εκμετάλλευση

των ήδη υπαρχόντων έργων, οι πρώτες λύσεις που αναζητούνται είναι εντός της

εκτροπής ή εντός του εκκενωτή πυθμένα. Είναι προφανές χωρίς ιδιαίτερους

υπολογισμούς ότι η χρήση του εκκενωτή αποτελεί προνομιακή λύση έναντι της

κατασκευής νέου αγωγού από το μηδέν. Ο αγωγός σε οριζοντιογραφία και μηκοτομή

φαίνεται στα σχέδια ΤΗΡ-1, ΤΗΡ-2.

Ο Θησαυρός διαθέτει, όπως αναφέρθηκε, εκκενωτή πυθμένα στο δεξί αντέρεισμα

διαμέτρου 5,00 m αρχικά που συναντά τη σήραγγα εκτροπής από όπου και συνεχίζει

με διάμετρο 11,00 m έως το έργο εξόδου που αποτελείται από κάδο αναπήδησης. Η

σήραγγα έχει σφραγισθεί με πώμα από σκυρόδεμα , το οποίο φέρει δύο επίπεδα

θυροφράγματα για τον έλεγχο της ροής του εκκενωτή, διαστάσεων 3,00m x 1,70m,

και βρίσκεται στην περιοχή του πετάσματος τσιμεντενέσεων. Το συνολικό μήκος της

σήραγγας είναι 1.576 m και για να λειτουργήσει μετά την προσθήκη του αγωγού

χρειάζεται να αναιρεθεί ο κάδος αναπήδησης, όπου θα εφαρμοστεί ειδική σύνδεση

τύπου Υ ώστε ο προτεινόμενος αγωγός να λειτουργεί αφενός μεν ως εκκενωτής

πυθμένα, αφετέρου δε ως αγωγός άντλησης. Με βάση τα παραπάνω, ο αγωγός

τοποθετείται εντός του εκκενωτή με τρόπο ώστε αυτός να παραμένει λειτουργικός και

μάλιστα να βελτιώνεται η λειτουργία του καθώς με τη μείωση της

παροχετευτικότητας του καθίσταται πιο ασφαλής.


Η θέση του αντλιοστασίου πρέπει να είναι σε περιοχή με αρκετό χώρο για την

τοποθέτηση του ηλεκτρο-μηχανολογικού εξοπλισμού και του αγωγού αναρρόφησης.

Σε κάθε περίπτωση η θέση του αντλιοστασίου πρέπει να επηρεάζει στο ελάχιστο τις

χρήσεις και λειτουργίες του έργου.


58

Το αντλιοστάσιο επιλέχθηκε να τοποθετηθεί εντός της κοίτης του ποταμού στα

κατάντη του φράγματος (όπως φαίνεται στο σχέδιο ΤΗΡ-1). Στη θέση αυτή υπάρχει

επαρκής χώρος ώστε να κατασκευαστεί το αντλιοστάσιο, χωρίς ιδιαίτερες δεσμεύσεις

όπως επίσης και η τοπογραφία της θέσης καθιστά τη λύση κατασκευάσιμη, γεγονός

που αποτελεί μεγάλο προτέρημα μιας και η περιοχή χαρακτηρίζεται από

κατολισθητική δραστηριότητα.

Η ακριβής μορφή του θα καθοριστεί από την γεωμορφολογία της περιοχής, ώστε με

τις λιγότερες δυνατές εκσκαφές να καταστεί δυνατή η εισροή του νερού του κατάντη

ταμιευτήρα στο αντλιοστάσιο.


Για το τμήμα κατάντη του πώματος όπου θα προστεθεί ο αγωγός, ο τελευταίος θα

έχει διάμετρο εκείνη της στένωσης λόγω του πώματος, δηλαδή 3,00 m, και η

εφαρμογή του θα γίνει με ειδική διάταξη ώστε να ελαχιστοποιούνται οι τοπικές

απώλειες. Επιπρόσθετα η ύπαρξη των δύο θυροφραγμάτων στο θάλαμο χειρισμών,

δίνει τη δυνατότητα να αποφύγουμε την τοποθέτηση δοκών έμφραξης για στεγάνωση

της σήραγγας κατά τη διεξαγωγή εργασιών κατασκευής και συντήρησης των

τεχνικών έργων.


Η διαστασιολόγηση του αντλιοστασίου σε κάθε έργο απαιτεί πρώτα την επιλογή του

αριθμού και του μεγέθους των αντλιών. Για το λόγο αυτό πρέπει να υπολογιστεί την

απαιτούμενη ισχύ της αντλητικής εγκατάστασης για μέσο μανομετρικό ύψος,

δεδομένη παροχή άντλησης και για οικονομική ταχύτητα. Με βάση την απαιτούμενη

ισχύ γίνεται και η επιλογή των αντλιών. Τα κριτήρια επιλογής είναι η ευελιξία

λειτουργίας των αντλιών και το κόστος κατασκευής του αντλιοστασίου.

Ως προς το πρώτο κριτήριο όσο πιο μεγάλη είναι μία αντλία (το μέγεθος μιας αντλίας

είναι ανάλογο της ισχύος της) τόσο πιο δύσκολη είναι η εκκίνησή της, ενώ ως προς

το δεύτερο κριτήριο για περισσότερες τοποθετούμενες αντλίες δεσμεύεται

μεγαλύτερος χώρος για το αντλιοστάσιο και συνεπώς αυξάνει το κόστος κατασκευής.


59

Για το αντλητικό συγκρότημα του Θησαυρού θεωρήσαμε οικονομική ταχύτητα 4,50

m/s, οπότε για διάμετρο αγωγού άντλησης 3,00 m προκύπτει παροχή 31,80 m3/s. Με

τα στοιχεία αυτά και για μέσο μανομετρικό ύψος 124,50 m προκύπτει για την

άντληση απαιτούμενη ισχύς 50,44 ΜW (βαθμός απόδοσης υποτίθεται n=0,90 για την

αντλία). Επιλέγονται με βάση τα κριτήρια που προαναφέραμε δύο αντλίες ισχύος

50,44 MW η κάθε μία. Τα χαρακτηριστικά κάθε αντλίας είναι 230,76 RPM η

ταχύτητα περιστροφής, 4,40 m η διάμετρος της πτερωτής και he=-0,50 m το βάθος

τοποθέτησης ως προς τη στάθμη αναρρόφησης.

Η συνολική εξωτερική διάμετρος της αντλίας θα είναι της τάξεως του διπλάσιου της

διαμέτρου της πτερωτής , άρα 8,80 m. Χρειάζεται δε διπλάσιος χώρος για διάφορα

πρόσθετα εξαρτήματα, οπότε για κάθε αντλία δεσμεύουμε χώρο 17,60 m x 17,60 m.

Ως προς το ύψος του έργου πρέπει απαραίτητα να ξεπερνά την Ανώτατη Στάθμη

Πλημμύρας του ΥΗΕ Πλατανόβρυσης (+228,50 m ), ενώ η θεμελίωσή του πρέπει να

είναι σε υψόμετρο κατά he=-0,50 m από την κατώτατη στάθμη λειτουργίας του ΥΗΕ

Πλατανόβρυσης για άντληση (+223.50 m ).

Άρα η θεμελίωση του κτιρίου θεωρείται στο +223.00 m και η οροφή του στο +228.50

m, δηλαδή το κτίριο έχει συνολικό ύψος 5.50 m. Οι τελικές διαστάσεις του

αντλιοστασίου θα είναι 35.20 m μήκος x 17.60 m πλάτος x 5.50 m ύψος.


Η στένωση και το πώμα του εκκενωτή βρίσκονται σε θέση κατάντη του άξονα του

φράγματος, κατάντη δηλαδή του στεγανοποιητικού διαφράγματος τσιμεντενέσεων.

Κατά συνέπεια ανάντη του πώματος ο αγωγός δεν κινδυνεύει από διαφυγές νερού και

άρα επαρκεί η, ήδη υπάρχουσα, επένδυση από σκυρόδεμα της σήραγγας.

Επιβάλλεται βέβαια να ελεγχθεί η κατάσταση αυτής της επένδυσης και να

επισκευαστεί, εφόσον χρειαστεί, ώστε να εξασφαλισθούν οι προβλεπόμενες συνθήκες

ροής.


60

Κατάντη του πώματος ο αγωγός θα κατασκευαστεί απαραίτητα μεταλλικός ώστε να

μην υπάρξουν διαφυγές. Το μήκος της σήραγγας από σκυρόδεμα είναι περίπου 650 m

ενώ το μήκος του μεταλλικού αγωγού από το πώμα μέχρι το αντλιοστάσιο είναι 920

m.

Ο μεταλλικός αγωγός θα προσαρμοστεί πάνω στη στένωση του εκκενωτή. Η

στένωση δεν μπορεί να αφαιρεθεί πλήρως διότι αυτό θα διαταράξει την ευστάθεια της

υποστήριξης της σήραγγας.

Για την τοποθέτηση του μεταλλικού αγωγού, στην περίπτωση που θα επιλεγεί αγωγός

διαμέτρου 3,00 m, θα κατασκευαστούν ανά 4,00 m στηρίγματα από σκυρόδεμα

πάχους 0,50 m επί των οποίων θα τοποθετηθεί ο αγωγός ενώ ο τελευταίος αμέσως

κατάντη της στένωσης θα εγκιβωτιστεί σε 12,50 μέτρα μήκος, σε μονόλιθο που

αγκυρώνεται στον πυθμένα της ήδη υπάρχουσας σήραγγας. Σκόπιμο είναι ο αγωγός

να βρίσκεται στην πλευρά της σήραγγας και όχι κεντρικά ώστε να μπορούν να

εισέλθουν μηχανήματα για τυχόν απαιτούμενες επισκευές. Στα κατάντη του πώματος,

ο αγωγός καταλήγει ευθεία στην έξοδο της σήραγγας ενώ πιο πριν παρουσιάζει

διακλάδωση η οποία οδηγεί στο αντλιοστάσιο. Για την κατασκευή της διακλάδωσης

ισχύουν όσα έχουν αναφερθεί εισαγωγικά.

Για μέγιστη στάθμη του ανάντη ταμιευτήρα στα 380 m και κατώτατο σημείο του

άξονα του αγωγού εκτός αντλιοστασίου στα 223 m, η πίεση του αγωγού λόγω της

ροής εκτιμάται 1.727 kN/m2 και κατά συνέπεια, για ποιότητα χάλυβα S235, το

απαιτούμενο πάχος του μεταλλικού αγωγού θα είναι 2 cm.

Το έργο εξόδου του αντλητικού αγωγού στον ταμιευτήρα είναι ήδη κατασκευασμένο

ως έξοδος του εκκενωτή, αλλά θα πρέπει να αναιρεθεί κι επιπρόσθετα να

τοποθετηθούν στον αγωγό αναρρόφησης, εσχάρες για την προστασία από φερτά

υλικά.


61


Για τα παραπάνω υπολογίσθηκε η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας που θα τοποθετηθεί

και η απαιτούμενη ενέργεια ανάλογα με τις ώρες λειτουργίας, οι όγκοι του νερού που

θα μεταφέρονται, η ενέργεια που θα παράγεται καθώς και το ποσοστό των απωλειών

κατά τη διαδικασία της άντλησης και της παραγωγής.

Οι γραμμικές απώλειες στον αγωγό υπολογίσθηκαν με τη σχέση του Manning, όπως

περιγράφεται αναλυτικά εισαγωγικά.

Οι τοπικές απώλειες στη συστολή και τη διαστολή υπολογίσθηκαν από τη σχέση :

hτ= Kτ (V1 –V2)2/2g

όπου:

V1 η ταχύτητα εισόδου,

V2 η ταχύτητα εξόδου,

Kτ ο συντελεστής απωλειών ο οποίος εκτιμήθηκε ίσος με 0,40 στη συστολή και 0,10

στη διαστολή (Εφαρμοσμένη Υδραυλική, Ι. Δημητρίου, σελ.75)

Για την τοπική απώλεια στην έξοδο χρησιμοποιήθηκε η ίδια μεθοδολογία με Kτ=1

και V2=0.

Η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας υπολογίστηκε για τη μέγιστη, την ελάχιστη και μια

μέση υψομετρική διαφορά και για ταχύτητες από 4,0 έως 5,5 m/s με βήμα 0,5 m/s

στον μεταλλικό αγωγό.

Οι μεταφερόμενοι όγκοι νερού καθώς και η απαιτούμενη και παραγόμενη ενέργεια

υπολογίστηκαν για πιθανή λειτουργία του αντλητικού από 4 έως 12 ώρες, με βήμα

2h. Οι απώλειες ενέργειας της ροής στις σήραγγες προσαγωγής του ήδη υπάρχοντος

εργοστασίου, ελήφθησαν ίσες με 2% του συνολικού ύψους πτώσης.

Για τα συγκροτήματα άντλησης και παραγωγής ενέργειας, ο βαθμός απόδοσης που

χρησιμοποιήθηκε στους υπολογισμούς καθορίστηκε από τις παραδοχές που

παρουσιάστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο και κατά συνέπεια είναι nε =0,90 για τις

αντλίες και n =0,85 για υπάρχοντες αναστρέψιμους υδροστροβίλους.


62

Με βάση τα παραπάνω προέκυψαν οι υπολογισμοί οι οποίοι φαίνονται αναλυτικά στο

αντίστοιχο κεφάλαιο. Από αυτούς τους υπολογισμούς προκύπτει ότι η επιλογή ενός

αγωγού διαμέτρου 3,00 m με ταχύτητα ροής 4,50 m/s και για το μέσο ύψος άντλησης,

απαιτεί την τοποθέτηση αντλητικού συστήματος ισχύος περί τα 50,44 MW και δίνει

τη δυνατότητα εντός οκτώ ωρών να αντλούνται 0,92 *106 m3 που σημαίνει ότι η

πρόσθετη ημερήσια λειτουργία του σταθμού του Θησαυρού θα περίπου της τάξης της

μίας ώρας επιπλέον, με την πλήρη ισχύ του σταθμού.

Η ενέργεια που απαιτείται για την άντληση αυτού του όγκου είναι 403,50 MWh ενώ

η παραγόμενη ενέργεια είναι 320,20 MWh και άρα η απώλεια για έναν κύκλο είναι

38%. Ο χρόνος λειτουργίας του αντλητικού θα εξαρτηθεί και από την ενέργεια που

θα διατίθεται για την άντληση. Αυτή η λύση θεωρήθηκε ρεαλιστική και με βάση τον

όγκο του Θησαυρού και επιλέχθηκε να διερευνηθεί και από άποψη κόστους.


Για την εκτίμηση του κόστους κατασκευής του αγωγού υπολογίστηκαν το βάρος του

χάλυβα που θα απαιτηθεί για το μεταλλικό τμήμα του αγωγού, προσαυξημένο λόγω

της διακλάδωσης, καθώς και ο όγκος του σκυροδέματος που θα απαιτηθεί για τον

εγκιβωτισμό και τη στήριξη του αγωγού όπως και το βάρος του οπλισμού. Με βάση

τα όσα αναφέρθηκαν σε προηγούμενο κεφάλαιο, οι εργασίες τοποθέτησης του

μεταλλικού αγωγού θεωρήθηκε ότι αντιστοιχούν στο 100% του κόστους του χάλυβα

ενώ η κατασκευή των λοιπών έργων πέραν του αγωγού (έξοδος εκκενωτή,

αντλιοστάσιο, κλπ.) εκτιμήθηκε ότι αυξάνουν το τελικό κόστος κατά επιπλέον 20%.

Επίσης υπολογίσθηκε το κόστος κατασκευής του αντλιοστασίου το οποίο

προσαυξήθηκε κατά 50% για να συμπεριληφθούν η στεγάνωση της περιοχής της

εκσκαφής του αντλιοστασίου και οι εκσκαφές του. Το κόστος του

ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού εκτιμήθηκε με βάση την απαιτούμενη ισχύ της

αντλίας.

Όπως φαίνεται και παρακάτω στους αναλυτικούς υπολογισμούς το τελικό κόστος της

κατασκευής του αντλητικού συγκροτήματος, με τις δεδομένες παραδοχές, προκύπτει

περίπου 38.720.000 €.


63

Ενδεικτικά στην Εικόνα 5.1 φαίνεται σε κάτοψη η θέση σύνδεσης του καταθλιπτικού αγωγού στη στένωση του πώματος της σήραγγας του εκκενωτή στο φράγμα του Θησαυρού.

Εικόνα 5. 1 : Θάλαμος Θυροφραγμάτων Σήραγγας Εκκενωτή – Φράγμα Θησαυρού


64

5.2 ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ-ΤΕΜΕΝΟΥΣ

Διερευνήθηκε επίσης η δυνατότητα τοποθέτησης αντλητικού συγκροτήματος στα

υδροηλεκτρικά έργα της Πλατανόβρυσης και του Τεμένους .

5.2.1 ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΙΣΧΥΟΣ ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟΥ

Ο υδροηλεκτρικός σταθμός της Πλατανόβρυσης σχεδιάστηκε για να παράγει ετησίως

κατά μέσο όρο ηλεκτρική ενέργεια της τάξης των 240 GWh. Αυτό σημαίνει ότι

έχοντας σε πλήρη λειτουργία ολόκληρη τη δυναμική του αντλιοστασίου, το

αντλιοστάσιο της Πλατανόβρυσης βρίσκεται σε λειτουργία περίπου 6,10 ώρες την

ημέρα. Κατά συνέπεια υπάρχει σημαντική πλεονάζουσα ισχύς η οποίο μπορεί να

χρησιμοποιηθεί για την αξιοποίηση νερού προερχόμενου από άντληση.


Ως προς τον ανάντη ταμιευτήρα δεν υπάρχει επίσης ζήτημα χωρητικότητας, καθώς

είναι σε θέση να αποθηκεύσει σημαντική ποσότητα νερού που ξεπερνά τους όγκους

που μπορούν να αντληθούν από το Τέμενος.

Για τον ταμιευτήρα του Τεμένους, θα πρέπει από τα 6.5 106 m3 του ωφέλιμου όγκου

του να δεσμεύεται ένα μέρος για να γίνεται η άντληση, ο προσδιορισμός αυτού

εξαρτάται από τον τρόπο που θα συνδυαστεί η λειτουργία του με την Πλατανόβρυση

και από τον χρόνο λειτουργίας του αντλητικού συστήματος που θα κατασκευαστεί.

Με βάση τους υπολογισμούς που ακολουθούν για τον αγωγό άντλησης, αυτός ο

όγκος υπολογίζεται περί το 0,64*106 m3 για οχτάωρη λειτουργία του αντλητικού

συγκροτήματος. Με αυτή τη λύση, ο όγκος του ταμιευτήρα αυξάνεται κατά 0, 64*106

m3 με αποτέλεσμα να μπορεί να λειτουργήσει το αντλητικό χωρίς ιδιαίτερη επίδραση

στη λειτουργία του υπάρχοντος υδροηλεκτρικού σταθμού.


65


Με βάση τη γενική διάταξη των έργων του υδροηλεκτρικού σταθμού της

Πλατανόβρυσης επιλέχθηκαν δύο λύσεις που φαίνονται σε οριζοντιογραφία και

μηκοτομή στα σχέδια PLP -1, PLP -2.

Η πρώτη λύση συνιστά τη χάραξη του καταθλιπτικού αγωγού με βάση την ήδη

υπάρχουσα οδό προσπέλασης προς το σταθμό παραγωγής και παράλληλα σε αυτή. Ο

αγωγός στο τμήμα του εκείνο που συναντά τοίχο αντιστήριξης θα αναρτηθεί στον

τελευταίο και θα συνεχίσει την πορεία του έως ότου συνδεθεί με τον άξονα του

εκκενωτή πυθμένα σε υψόμετρο +158,50 m. Η δεύτερη εναλλακτική χάραξη του

αγωγού συνίσταται στην τοποθέτηση του στο αριστερό αντέρεισμα του φράγματος με

βάση τη χάραξη υφιστάμενης οδού προς τη στέψη του φράγματος.

Η πρώτη εναλλακτική λύση συνεπάγεται μεγάλο κόστος αγωγού και λοιπών τεχνικών

έργων αλλά περιορισμένης όχλησης των ήδη υφιστάμενων ενώ η δεύτερη μεγάλο

κόστος εκσκαφών και αντλιοστασίου, μικρό κόστος αγωγού αλλά παράλληλα και

αυξημένης όχλησης των ήδη υπαρχόντων έργων.

Έτσι επιλέχτηκε η πρώτη λύση προς περαιτέρω διερεύνηση ενώ η εναλλακτική της

φαίνεται στο σχέδιο αρ. PLP-1, της οριζοντιογραφίας.


Η θέση του αντλιοστασίου όπως προαναφέρθηκε, πρέπει να είναι σε περιοχή με

αρκετό χώρο για την τοποθέτηση του μηχανολογικού εξοπλισμού και του αγωγού

αναρρόφησης. Σε κάθε περίπτωση η θέση του αντλιοστασίου πρέπει να επηρεάζει

στο ελάχιστο τις χρήσεις και λειτουργίες του έργου.


66

Το αντλιοστάσιο επιλέχθηκε να τοποθετηθεί εντός της κοίτης ποταμού στα κατάντη

του φράγματος (όπως φαίνεται στο σχέδιο PLΡ-1). Στη θέση αυτή υπάρχει επαρκής

χώρος ώστε να κατασκευαστεί το αντλιοστάσιο, χωρίς ιδιαίτερες δεσμεύσεις όπως

επίσης και η τοπογραφία της θέσης καθιστά τη λύση κατασκευάσιμη. Η ακριβής

μορφή του θα καθοριστεί από την γεωμορφολογία της περιοχής, ώστε με τις

λιγότερες δυνατές εκσκαφές να καταστεί δυνατή η εισροή του νερού του κατάντη

ταμιευτήρα στο αντλιοστάσιο.


Η διάμετρος του εκκενωτή πυθμένα είναι 3,00 m, οπότε επιλέχθηκε για τη

διευκόλυνση της σύνδεσης του με τον καταθλιπτικό αγωγό, η διάμετρος του

τελευταίου να είναι 2,50 m. Μελετήθηκε έτσι, αγωγός σταθερής διαμέτρου 2,50 m σε

όλο το μήκος του δεδομένου ότι επαρκεί για τον όγκο του νερού που αντλείται.


Υπολογίστηκε η απαιτούμενη ισχύς της αντλητικής εγκατάστασης για μέσο

μανομετρικό ύψος και δεδομένη παροχή άντλησης, παροχή για την οικονομική

ταχύτητα. Με βάση την απαιτούμενη ισχύ γίνεται και η επιλογή των αντλιών. Τα

κριτήρια επιλογής είναι ξανά η ευελιξία λειτουργίας των αντλιών και το κόστος

κατασκευής του αντλιοστασίου.

Για το αντλητικό συγκρότημα της Πλατανόβρυσης θεωρήσαμε οικονομική ταχύτητα

4,5 m/s, οπότε για διάμετρο αγωγού άντλησης 2,50 m προκύπτει παροχή 22,10 m3/s.

Με τα στοιχεία αυτά και για μέσο μανομετρικό ύψος 75,00 m προκύπτει για την

άντληση απαιτούμενη ισχύς 21,80 ΜW (βαθμός απόδοσης υποτίθεται n=0,80 για την

αντλία). Επιλέγονται με βάση τα κριτήρια που προαναφέραμε δύο αντλίες ισχύος

10,53 MW η κάθε μία. Τα χαρακτηριστικά κάθε αντλίας είναι 272,72 RPM η

ταχύτητα περιστροφής, 2,87 m η διάμετρος της πτερωτής και he=-1,17 m το βάθος

τοποθέτησης ως προς τη στάθμη αναρρόφησης.


67

Η συνολική εξωτερική διάμετρος της αντλίας θα είναι της τάξεως του διπλάσιου της

διαμέτρου της πτερωτής, άρα 5,74 m. Χρειάζεται δε διπλάσιος χώρος για διάφορα

πρόσθετα εξαρτήματα, οπότε για κάθε αντλία δεσμεύουμε χώρο 11,50 m x 11,50 m.

Ως προς το ύψος του έργου πρέπει απαραίτητα να ξεπερνά την Ανώτατη Στάθμη

Πλημμύρας του ΥΗΕ Τεμένους (+164,00 m ), ενώ η θεμελίωσή του πρέπει να είναι

σε υψόμετρο κατά he=-1,17 m από την κατώτατη στάθμη λειτουργίας του ΥΗΕ

Τεμένους (+147,00 m ).

Άρα η θεμελίωση του κτηρίου είναι στο +145,83 m και η οροφή του στο +164,00 m,

δηλαδή το κτίριο έχει συνολικό ύψος 18,20 m. Οι τελικές διαστάσεις του

αντλιοστασίου θα είναι 23,00 m μήκος x 11,50 m πλάτος x 18,20 m ύψος.


Το όρυγμα του καταθλιπτικού αγωγού θα είναι τραπεζοειδούς διατομής, επιλέγεται δε

να απαρτίζεται από 20 cm σκυροδέματος C20/25 και πλέγμα στον πυθμένα του, από

άμμο λατομείου σε ύψος ίσο με την εξωτερική διάμετρο του αγωγού και να

καλύπτεται με 20 cm από προϊόντα εκσκαφών, με κλίση πρανών 2:1 (ο:κ). Ο αγωγός

στο τμήμα του εκείνο που συναντά τοίχο αντιστήριξης θα αναρτηθεί στον τελευταίο

και θα συνεχίσει την πορεία του έως ότου με στροφή 90ο συνδεθεί παράλληλα στην

όψη του σταθμού παραγωγής μέχρι τον εκκενωτή πυθμένα. Στο σημείο στροφής του

αγωγού πρέπει να ληφθούν μέτρα στήριξής του μιας και ο τελευταίος θα υφίσταται

ισχυρές πιέσεις κατά τη διάρκεια της άντλησης. Τέλος το σημείο σύνδεσής του με τον

εκκενωτή πυθμένα χρήζει προσθήκης εσχαρών για την προστασία από φερτά.

Το πάχος του μεταλλικού αγωγού προκύπτει από τον υπολογισμό των πιέσεων της

ροής στο δυσμενέστερο σημείο, όπου το υδραυλικό ύψος είναι Δh = 79,33 m και άρα

οι πιέσεις λόγω της ροής θα είναι p = 1031,30 kN/m2 με αποτέλεσμα, για χάλυβα

ποιότητας S235, να προκύπτει απαιτούμενο πάχος αγωγού 1,0 cm.


68


Όμοια με το αντλητικό σύστημα του Θησαυρού και στην Πλατανόβρυση

υπολογίστηκε η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας που θα τοποθετηθεί και η

απαιτούμενη ενέργεια ανάλογα με τις ώρες λειτουργίας, οι όγκοι του νερού που θα

μεταφέρονται, η ενέργεια που θα παράγεται καθώς και το ποσοστό των απωλειών

κατά τη διαδικασία της άντλησης και της παραγωγής.

Η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας υπολογίστηκε για τη μέγιστη, την ελάχιστη και μια

μέση υψομετρική διαφορά και για ταχύτητες από 4,0 έως 5,5 m/s με βήμα 0,5 m/s

στον μεταλλικό αγωγό.

Οι μεταφερόμενοι όγκοι νερού καθώς και η απαιτούμενη και παραγόμενη ενέργεια

υπολογίστηκαν για πιθανή λειτουργία του αντλητικού από 4 έως 12 ώρες, με βήμα

2h. Οι απώλειες ενέργειας της ροής στις σήραγγες προσαγωγής του υπάρχοντος

υδροηλεκτρικού σταθμού, ελήφθησαν ίσες με 2% του συνολικού ύψους πτώσης.

Για τα συγκροτήματα άντλησης και παραγωγής ενέργειας, ο βαθμός απόδοσης που

χρησιμοποιήθηκε στους υπολογισμούς καθορίστηκε από τις παραδοχές που

παρουσιάστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο και κατά συνέπεια είναι nε =0,90 για το

αντλιοστάσιο και n =0,85 για τον υδροηλεκτρικό σταθμό.

Οι αναλυτικοί υπολογισμοί φαίνονται στο αντίστοιχο κεφάλαιο και προκύπτει ότι για

ταχύτητα ροής 4,5 m/s και για ένα μέσο μανομετρικό ύψος η απαιτούμενη ισχύς του

αντλιοστασίου θα είναι γύρω στα 21,80 MW και ο αντλούμενος όγκος θα φτάνει τα

0,64 106 m3 για λειτουργία οκτώ ωρών. Με αυτό τον όγκο η απαιτούμενη ενέργεια

για την άντληση είναι 174,10 MWh και η παραγόμενη 108,50 MWh οπότε η

απώλειες σε κάθε κύκλο είναι 38%.


69


Για την εκτίμηση του κόστους κατασκευής του αγωγού υπολογίστηκαν η μάζα του

χάλυβα που θα απαιτηθεί μαζί με την προσαύξηση λόγω της διάταξης σύνδεσής του

στον εκκενωτή πυθμένα, η οποία επίσης θα είναι πιο ενισχυμένη. Με βάση τα όσα

αναφέρθηκαν και εισαγωγικά, οι εργασίες τοποθέτησης του μεταλλικού αγωγού

θεωρήθηκε ότι αντιστοιχούν στο 100% του κόστους του χάλυβα ενώ η κατασκευή

των λοιπών έργων πέραν του αγωγού (αγκυρώσεις, συναρμογές, εσχάρες,

αντλιοστάσιο, κλπ.) εκτιμήθηκε ότι αυξάνουν το τελικό κόστος κατά 20%. Επίσης

υπολογίσθηκε το κόστος κατασκευής του αντλιοστασίου το οποίο προσαυξήθηκε

κατά 50% για να συμπεριληφθούν η στεγάνωση της περιοχής της εκσκαφής του

αντλιοστασίου και οι εκσκαφές του. Το κόστος του ηλεκτρομηχανολογικού

εξοπλισμού εκτιμήθηκε με βάση την απαιτούμενη ισχύ της αντλίας.

Με αυτούς τους υπολογισμούς και με προσαυξήσεις για τα έργα ανάρτησης και

υποστήριξης του αγωγού, για τις εργασίες τοποθέτησης του και για τα λοιπά έργα που

δεν υπολογίσθηκαν αναλυτικά, προκύπτει το τελικό κόστος του αντλητικού το οποίο

εκτιμάται στα 17.270.000 €.

Οι τιμές που θεωρήθηκαν καθώς και οι παραδοχές που έγιναν για την κοστολόγηση

είναι αυτές που αναφέρονται στο προηγούμενο κεφάλαιο και οι αναλυτικοί

υπολογισμοί φαίνονται στο επόμενο κεφάλαιο.

Εικόνα 5. 2 : Κατά μήκος τομή Εκκενωτή Πυθμένα Πλατανόβρυσης


70

5.3 ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΣΚΑΡΙΦΗΜΑΤΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΩΝ 1

5.3.1 ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΟΨΗ ΚΑΙ ΤΟΜΗ ΤΟΥ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

ΘΗΣΑΥΡΟΥ – ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ

1 Selecting Large Pumping Units, Engineering Monograph, No 40

Εικόνα 5. 1 : Ενδεικτική Κάτοψη Αντλίας – Αντλιοστάσιο Θησαυρού- Πλατανόβρυσης

Εικόνα 5. 2 : Ενδεικτική Τομή Αντλιοστασίου Θησαυρού - Πλατανόβρυσης


71

5.3.2 ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΟΨΗ ΚΑΙ ΤΟΜΗ ΤΟΥ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ

ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ - ΤΕΜΕΝΟΥΣ

Εικόνα 5. 4 : Ενδεικτική Τομή Αντλιοστασίου Πλατανόβρυσης - Τεμένους

Εικόνα 5. 3 : Ενδεικτική Κάτοψη Αντλίας – Αντλιοστάσιο Πλατανόβρυσης - Τεμένους

Κεφάλαιο 6ο Πίνακες Υπολογισμών

72

Πίνακες Υπολογισμών

Η πορεία των υδραυλικών και ενεργειακών υπολογισμών και της εκτίμησης του

κόστους κάθε αγωγού έχει αναλυθεί στα προηγούμενα κεφάλαια, όπως και το σύνολο

των παραδοχών που έγιναν. Παρακάτω παρουσιάζονται αναλυτικά οι πίνακες των

υπολογισμών για κάθε έργο που μελετήθηκε.

6.1. ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΘΗΣΑΥΡΟΥ- ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ


Οι υπολογισμοί έγιναν για τρεις εναλλακτικές διαμέτρους της σήραγγας εκτροπής και

οι απώλειες που υπολογίστηκαν είναι οι γραμμικές απώλειες της ροής καθώς και οι

απώλειες στη συστολή, τη διαστολή και την έξοδο.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ

(m)

ΥΔΡΑ

ΥΛΙΚ

Η ΑΚ

ΤΙΝΑ

(m)

ΜΗΚ

ΟΣ

(m)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΓΡΑΜ

ΜΙΚ

ΕΣ Α

ΠΩΛΕ

ΙΕΣ

(m)

ΑΠΩ

ΛΕΙΑ

ΣΤΗ

ΣΥΣ

ΤΟΛΗ

(m)

ΑΠΩ

ΛΕΙΑ

ΣΤΗ

ΔΙΑ

ΣΤΟ

ΛΗ

(m)

ΑΠΩ

ΛΕΙΑ

ΣΤΗ

ΝΕΞΟ

ΔΟ

(m)

5 1,25 38 1,44 0,011 0,04

5 1,25 38 1,62 0,015 0,05

5 1,25 38 1,80 0,018 0,06

5 1,25 38 1,98 0,022 0,08

11 2,75 610 0,30 0,003 0,69

11 2,75 610 0,33 0,003 0,87

11 2,75 610 0,37 0,004 1,08

11 2,75 610 0,41 0,005 1,30

3 0,75 920 4,00 2,160 0,80

3 0,75 920 4,50 2,734 1,01

3 0,75 920 5,00 3,375 1,25

3 0,75 920 5,50 4,084 1,51

Πίνακας 6.1 : Απώλειες ενέργειας λόγω της ροής στον αγωγό


73


Παρακάτω φαίνονται οι αντλούμενοι όγκοι σε σχέση με τη διάμετρο του αγωγού και το

χρόνο λειτουργίας του αντλητικού.

ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ (m)

ΤΑΧΥΤΗΤΑ (m/s)

ΠΑΡΟΧΗ (m3/s)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 4h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 6h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 8h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 10h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 12h

(106 m3)

3 4,0 28,3 0,41 0,61 0,81 1,02 1,22

3 4,5 31,8 0,46 0,69 0,92 1,14 1,37

3 5,0 35,3 0,51 0,76 1,02 1,27 1,53

3 5,5 38,9 0,56 0,84 1,12 1,40 1,68

Πίνακας 6.2 : Αντλούμενοι Όγκοι


Η μέση στάθμη λειτουργίας των δύο έργων υπολογίστηκε από την καμπύλη στάθμης

όγκου και για το Θησαυρό προκύπτει 360 m ενώ για την Πλατανόβρυση 225,5 m. Οι

υπολογισμοί έγιναν για τις ακραίες διαφορές σταθμών μεταξύ των δύο έργων και για τη

διαφορά των μέσων σταθμών. Στη διαφορά αυτή, για την εύρεση του μανομετρικού

ύψους, προστέθηκαν οι απώλειες που υπολογίσθηκαν προηγούμενα και συγκεκριμένα

οι τοπικές απώλειες προσαυξήθηκαν κατά 10% από τις υπολογισμένες υπέρ της

ασφαλείας.



ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟ ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΔH

(m)

ΜΑΝΟΜΕΤΡΙΚΟ ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΙΑΣ

(Ηm)

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΤΛΙΑΣ

(MW) 3 4,0 156,5 160,36 55,6

3 4,0 124,5 128,36 44,5

3 4,0 92,5 96,36 33,4

3 4,5 156,5 161,38 62,9

3 4,5 124,5 129,38 50,4

3 4,5 92,5 97,61 38,1

3 5,0 156,5 162,53 70,4

3 5,0 124,5 130,53 56,5

3 5,0 92,5 98,53 42,7


74

3 5,5 156,5 163,79 78,0

3 5,5 124,5 131,79 62,8

3 5,5 92,5 99,79 47,5

Πίνακας 6.3 : Απαιτούμενη Ισχύς Αντλιοστασίου


Η απαιτούμενη ενέργεια που χρειάζεται για την άντληση των παραπάνω όγκων για το μέσο

ύψος άντλησης και ανάλογα με τη διάμετρο και την ταχύτητα της ροής στον αγωγό

παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ(m

)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΜΑΝ

ΟΜ

ΕΤΡΙ

ΚΟ Υ

ΨΟ

Σ ΑΝ

ΤΛΙΑ

Σ (Η

m)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΙΣΧΥ

Σ ΑΝ

ΤΛΙΑ

Σ (M

W)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(4

hr) (

MW

h)

ΑΠAΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(6

hr) (

MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(8

hr) (

MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

0hr)

(MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

2hr)

(MW

h)

3 4,0 128,36 39,5 158,2 237,2 316,3 395,4 474,5

3 4,5 129,38 44,8 179,3 269,0 358,7 448,4 538,0

3 5,0 130,53 50,3 201,0 301,5 402,1 502,6 603,1

3 5,5 131,79 55,8 223,3 334,9 446,6 558,2 669,8

Πίνακας 6.4 : Απαιτούμενη Ενέργεια Για την Άντληση


75


Με βάση τις παραδοχές για την απόδοση του υδροηλεκτρικού σταθμού και για

απώλειες στη ροή ίσες με 2% του συνολικού ύψους πτώσης προέκυψε η παραγόμενη

ενέργεια ανάλογα με το χρόνο λειτουργίας του αντλητικού. Οι υπολογισμοί φαίνονται

παρακάτω ανάλογα με τη διάμετρο αγωγού που επιλέχθηκε και την ταχύτητα της ροής

που εκτιμήθηκε στην άντληση.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ (m

)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΥΨΟ

Σ ΠΤ

ΩΣΗ

Σ (m

)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(4

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(6

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(8

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

0h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

2h)(M

Wh)

3 4,0 124.5 117,2 175,8 234,4 293 351,64

3 4,5 124.5 131,9 197,8 263,7 329,7 395,59

3 5,0 124.5 146,5 219,8 293 366,3 439,55

3 5,5 124.5 161,2 241,8 322,3 402,9 483,5

Πίνακας 8.5 : Παραγόμενη Ενέργεια Υδροηλεκτρικού Σταθμού Οι απώλειες που προκύπτουν από την άντληση και την παραγωγή ενέργειας είναι

περίπου 37% για οχτάωρη λειτουργία του αντλιοστασίου.



χάλυβα που θα απαιτηθεί για το μεταλλικό τμήμα του αγωγού μαζί με την προσαύξηση

λόγω της διακλάδωσης η οποία θα είναι πιο ενισχυμένη, καθώς και ο όγκος του

σκυροδέματος που θα απαιτηθεί για τον εγκιβωτισμό και τη στήριξη του αγωγού όπως

και η μάζα του οπλισμού. Με βάση τα όσα αναφέρθηκαν και εισαγωγικά, οι εργασίες

τοποθέτησης του μεταλλικού αγωγού θεωρήθηκε ότι αντιστοιχούν στο 100% του

κόστους του χάλυβα ενώ η κατασκευή των λοιπών έργων πέραν του αγωγού (έξοδος

εκκενωτή, αντλιοστάσιο, κλπ.) εκτιμήθηκε ότι αυξάνουν το τελικό κόστος κατά 20%.


76





αντλίας.

Οι απαιτούμενοι υπολογισμοί για την κοστολόγηση του αντλητικού φαίνονται

παρακάτω:

ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ (m) 3

ΠΑΧΟΣ (m) 0.02

ΟΓΚΟΣ ΧΑΛΥΒΑ ΑΓΩΓΟΥ (m3) 697.9

ΕΙΔΙΚΟ ΒΑΡΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (kg/m3) 7.850

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΒΑΡΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (kg) 5.478.783

ΚΟΣΤΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (€/kg) 1.2

ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΛΟΓΩ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ 100%

ΚΟΣΤΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ (€) 13.149.078

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ (€) 15.778.894

ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ C20/25

ΟΓΚΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΤΗΡΙΓΜΑΤΟΣ (m3) 2

ΠΛΗΘΟΣ ΣΤΗΡΙΓΜΑΤΩΝ 225

ΟΓΚΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΜΟΝΟΛΙΘΟΥ (m3) 463

ΣΥΝΟΛΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ (m3) 913

ΚΟΣΤΟΣ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ (€/m3) 110

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ (€) 100.430


77

ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ

ΕΜΒΑΔΟ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (m2) 619.52

ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (m) 5.5

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (€/m3) 571

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (€) 1.947.063

ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΛΟΓΩ ΕΚΣΚΑΦΩΝ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ 50%

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (€) 2.920.594

ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΤΛΙΑΣ (MW) 50.44

ΚΟΣΤΟΣ Η/Μ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ (€/KW) 400

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ Η/Μ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ (€) 20.176.000

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΚΣΚΑΦΩΝ (€) 887.040

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΓΩΓΟΥ (€) 15.879.324



ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΗΤΙΚΟΥ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΟΣ (€) 38.716.444

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ/MW ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ(€/MW) 767.574

Πίνακας 8.6 : Συνολικό Κόστος Αντλητικού Συγκροτήματος Θησαυρού Πλατανόβρυσης


78

6.2. ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗΣ - ΤΕΜΕΝΟΥΣ


Οι υπολογισμοί έγιναν για δύο εναλλακτικές διαμέτρους του καταθλιπτικού αγωγού

και οι απώλειες που υπολογίστηκαν είναι οι γραμμικές απώλειες της ροής καθώς και οι

απώλειες στη διαστολή και την έξοδο.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ

(m)

ΥΔΡΑ

ΥΛΙΚ

Η ΑΚ

ΤΙΝ

Α

(m)

ΜΗΚ

ΟΣ

(m)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΓΡΑΜ

ΜΙΚ

ΕΣ Α

ΠΩΛΕ

ΙΕΣ

(m)

ΑΠΩ

ΛΕΙΑ

ΣΤΗ

ΔΙΑΣ

ΤΟΛΗ

(m)

ΑΠΩ

ΛΕΙΑ

ΣΤΗ

Ν

ΕΞΟ

ΔΟ (m

)

2,50 0,63 740 4,00 3,756

2,50 0,63 740 4,50 4,754

2,50 0,63 740 5,00 5,869

2,50 0,63 740 5,50 7,101

3,00 0,75 10 2,78 0,022 0,080 0,386

3,00 0,75 10 3,13 0,028 0,101 0,488

3,00 0,75 10 3,47 0,035 0,125 0,603

3,00 0,75 10 3,82 0,042 0,151 0,729

Πίνακας 6.7 : Απώλειες ενέργειας λόγω της ροής στον αγωγό


79


Παρακάτω φαίνονται οι αντλούμενοι όγκοι σε σχέση με τη διάμετρο του αγωγού και

το χρόνο λειτουργίας του αντλητικού.



ΠΑΡΟΧΗ (m3/s)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 4h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 6h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 8h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 10h

(106 m3)

ΟΓΚΟΣ ΣΕ 12h

(106 m3)

2,5 4,0 19,6 0,28 0,42 0,57 0,71 0,85

2,5 4,5 22,1 0,32 0,48 0,64 0,79 0,95

2,5 5,0 24,5 0,35 0,53 0,71 0,88 1,06

2,5 5,5 27,0 0,39 0,58 0,78 0,97 1,17

Πίνακας 6.8 : Αντλούμενοι Όγκοι


Η μέση στάθμη λειτουργίας των δύο έργων υπολογίστηκε από την καμπύλη στάθμης

όγκου και για την Πλατανόβρυση προκύπτει 225,5 m ενώ για το Τέμενος 150,5 m. Οι

υπολογισμοί έγιναν για τις ακραίες διαφορές σταθμών μεταξύ των δύο έργων και για τη

διαφορά των μέσων σταθμών. Στην διαφορά αυτή, για την εύρεση του μανομετρικού

ύψους, προστέθηκαν οι απώλειες που υπολογίσθηκαν προηγούμενα και συγκεκριμένα

οι τοπικές απώλειες προσαυξήθηκαν κατά 10% από τις υπολογισμένες, υπέρ της

ασφαλείας.

ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ

(m)

ΤΑΧΥΤΗΤΑ

(m/s)

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟ ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΔH

(m)

ΜΑΝΟΜΕΤΡΙΚΟ ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΙΑΣ

(Ηm)

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΤΛΙΑΣ

(MW)

2,5 4,0 80,5 84,77 20,4

2,5 4,0 75,0 79,27 19,1

2,5 4,0 69,5 73,77 17,8

2,5 4,5 80,5 85,90 23,3

2,5 4,5 75,0 80,40 21,8

2,5 4,5 69,5 74,90 20,3

2,5 5,0 80,5 87,17 26,2

2,5 5,0 75,0 81,67 24,6


80

2,5 5,0 69,5 76,17 22,9

2,5 5,5 80,5 88,57 29,3

2,5 5,5 75,0 83,07 27,5

2,5 5,5 69,5 74,42 24,6

Πίνακας 6.9 : Απαιτούμενη Ισχύς Αντλιοστασίου


Η απαιτούμενη ενέργεια που χρειάζεται για την άντληση των παραπάνω όγκων για το

μέσο ύψος άντλησης και ανάλογα με τη διάμετρο και την ταχύτητα της ροής στον

αγωγό παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ

(m)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΜΑΝ

ΟΜ

ΕΤΡΙ

ΚΟ Υ

ΨΟ

Σ ΑΝ

ΤΛΙΑ

Σ (Η

m)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΙΣΧΥ

Σ ΑΝ

ΤΛΙΑ

Σ (M

W)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(4

hr) (

MW

h)

ΑΠAΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(6

hr) (

MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(8

hr) (

MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

0hr)

(MW

h)

ΑΠΑΙ

ΤΟΥΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

2hr)

(MW

h)

3 4,0 79,27 19,1 76,3 114,5 152,6 190,8 228,9

3 4,5 80,40 21,8 87,1 130,6 174,1 217,7 261,2

3 5,0 81,67 24,6 98,3 147,4 196,5 245,7 294,8

3 5,5 83,07 27,5 109,9 164,9 219,9 274,9 329,8

Πίνακας 6.10 : Απαιτούμενη Ενέργεια Για την Άντληση


81


Με βάση τις παραδοχές για την απόδοση του υδροηλεκτρικού σταθμού και για

απώλειες στη ροή ίσες με 2% του συνολικού ύψους πτώσης προέκυψε η παραγόμενη

ενέργεια ανάλογα με το χρόνο λειτουργίας του αντλητικού. Οι υπολογισμοί φαίνονται

παρακάτω ανάλογα με τη διάμετρο αγωγού που επιλέχθηκε και την ταχύτητα της ροής

που εκτιμήθηκε στην άντληση.

ΔΙΑΜ

ΕΤΡΟ

Σ

(m)

ΤΑΧΥ

ΤΗΤΑ

(m/s

)

ΥΨΟ

Σ ΠΤ

ΩΣΗ

Σ

(m)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(4

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(6

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(8

h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

0h)(M

Wh)

ΠΑΡΑ

ΓΟΜ

ΕΝΗ

ΕΝΕΡ

ΓΕΙΑ

(1

2h)(M

Wh)

2,5 4,0 72 48,23 72,35 96,47 120,6 144,7

2,5 4,5 72 54,26 81,4 108,5 135,7 162,79

2,5 5,0 72 60,29 90,44 120,6 150,7 180,88

2,5 5,5 72 66,32 99,48 132,6 165,8 198,97

Πίνακας 6.11 : Παραγόμενη Ενέργεια Υδροηλεκτρικού Σταθμού

Οι απώλειες που προκύπτουν από την άντληση και την παραγωγή ενέργειας είναι 38%

για οχτάωρη λειτουργία του αντλιοστασίου.



χάλυβα που θα απαιτηθεί μαζί με την προσαύξηση λόγω της διάταξης σύνδεσής του

στον εκκενωτή πυθμένα, η οποία επίσης θα είναι πιο ενισχυμένη. Με βάση τα όσα

αναφέρθηκαν και εισαγωγικά, οι εργασίες τοποθέτησης του μεταλλικού αγωγού

θεωρήθηκε ότι αντιστοιχούν στο 100% του κόστους του χάλυβα ενώ η κατασκευή των

λοιπών έργων πέραν του αγωγού (αγκυρώσεις, συναρμογές, εσχάρες, αντλιοστάσιο,

κλπ.) εκτιμήθηκε ότι αυξάνουν το τελικό κόστος κατά 20%.


82





αντλίας.

Οι απαιτούμενοι υπολογισμοί για την κοστολόγηση του αντλητικού φαίνονται

παρακάτω:

ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ (m) 2.5

ΠΑΧΟΣ (m) 0.01

ΟΓΚΟΣ ΧΑΛΥΒΑ ΑΓΩΓΟΥ (m3) 279.8

ΕΙΔΙΚΟ ΒΑΡΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (kg/m3) 7.850

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΒΑΡΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (kg) 2.196.127

ΚΟΣΤΟΣ ΧΑΛΥΒΑ (€/kg) 1.2

ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΛΟΓΩ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ 100%

ΚΟΣΤΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ (€) 5.270.706

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ (€) 6.324.847

ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ

ΕΜΒΑΔΟ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (m2) 288

ΥΨΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (m) 9

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (€/m3) 571

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (€) 1.481.143

ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΛΟΓΩ ΕΚΣΚΑΦΩΝ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ 50%



83

ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΑΝΤΛΙΑΣ (MW) 21.8

ΚΟΣΤΟΣ Η/Μ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ (€/KW) 400



ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΚΣΚΑΦΩΝ (€) 740.571

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΓΩΓΟΥ (€) 6.324.847




ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ/ΜW ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗΣ ΙΣΧΥΟΣ (€/MW) 792.044

Πίνακας 6.12 : Συνολικό Κόστος Αντλητικού Συγκροτήματος Πλατανόβρυσης - Τεμένους

Κεφάλαιο 7ο Συμπεράσματα

84

Συμπεράσματα

Η γενική διερεύνηση των τριών συγκεκριμένων έργων ως προς τη δυνατότητα

προσθήκης αντλητικού συγκροτήματος καταλήγει γενικά στο συμπέρασμα ότι

υπάρχουν κατασκευάσιμες λύσεις που μπορούν να υλοποιηθούν.

Σε όλα τα έργα οι απώλειες της ενέργειας κινούνται μεταξύ 30 και 35% πράγμα που

είναι απολύτως αναμενόμενο λόγω των απωλειών στη ροή αλλά και του βαθμού

απόδοσης τόσο του συγκροτήματος άντλησης όσο και του συγκροτήματος παραγωγής.

Μεταξύ των έργων εντοπίζονται σημαντικές διαφορές ως προς τη συνθετότητα των

απαιτούμενων εργασιών για την κατασκευή του αντλητικού συγκροτήματος με

αποτέλεσμα να υπάρχουν και σημαντικές αποκλίσεις στο κόστος της κατασκευής του

αγωγού άντλησης και του αντλιοστασίου.

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται η απαιτούμενη εγκατεστημένη ισχύς στο

αντλιοστάσιο για ταχύτητα ροής 4,5 m/s στον αγωγό άντλησης και για το μέσο

υδραυλικό φορτίο, το συνολικό κόστος κατασκευής κάθε συγκροτήματος και το κόστος

ανά MW εγκατεστημένης ισχύος.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ

ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ (MW)

ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΝΤΛΗΤΙΚΟΥ

(€)

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΑ MW ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗΣ

ΙΣΧΥΟΣ (€)

ΘΗΣΑΥΡΟΣ-ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗ 50,4 38.716.444 767.574

ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗ-ΤΕΜΕΝΟΣ 21,8 17.266.561 792.044

Πίνακας 7.1 : Συγκεντρωτικά Αποτελέσματα

Όπως φαίνεται το μέσο κόστος ανά μεγαβάτ εγκατεστημένης ισχύος είναι περίπου

780.000 € και οφείλεται κυρίως στο κόστος του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού ο

οποίος αντιστοιχεί περίπου στο 80% του συνολικού κόστους κάθε έργου.

Κεφάλαιο 7ο Συμπεράσματα

85

`

Εικόνα 7. 2 Φράγμα Θησαυρού

Εικόνα 7. 1 : Φράγμα Πλατανόβρυσης

86

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

{1}. Μαθήματα υδροδυναμικών έργων, Στ. Νικολάου

{2}. Εφαρμοσμένη υδραυλική, Τεύχος Α, Ι. Δημητρίου

{3}. Ανανεώσιμες Πηγές Eνέργειας , Α. Ζερβός

{4}. Διαλέξεις μαθήματος «Υδραυλικές Κατασκευές , Φράγματα», Ν.

Μουτάφης, Ι. Στεφανάκος

{5}. Διαλέξεις μαθήματος « Υδροελεκτρικά έργα», Ν. Μουτάφης , Ι.

Στεφανάκος

{6}. Υδροηλεκτρικό Έργο Θησαυρού στον ποταμό Νέστο, Κατασκευή

Συγκροτήματος Παραγωγής Ενέργειας και Συναφών Έργων, Τόμος III,

5. Σχέδια

{7}. Υδροηλεκτρικό Έργο Πλατανόβρυσης στον ποταμό Νέστο,

Κατασκευή Φράγματος από RCC, Εκχειλιστών, Κατασκευή Συγκροτήματος

Παραγωγής Ενέργειας και Συναφών Έργων, Τόμος III, 5. Σχέδια

{8}. Κατασκευή Διώρυγας Εκτροπής – Φράγματος – Εκχειλιστών –

Σταθμού Παραγωγής, Προμήθεια και Εγκατάσταση Κύριου και Βοηθητικού

Η/Μ Εξοπλισμού και Συναφών Έργων

{9}. Selecting Large Pumping Units, ENGINEERING MONOGRAPH NO.

40

{10}. Τεχνολογικές Επιλογές και Τεχνολογικοί Περιορισμοί του Εξοπλισμού

της Μονάδας, Αντλησιοταμίευσης Υβριδικών Σταθμών Παραγωγής, Δ.

Παπαντώνης , ΤΕΕ Χανιά, 2009

{11}. Οι Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί της ΔΕΗ Α.Ε. και η συμβολή τους στην

κάλυψη των Ενεργειακών Αναγκών της Χώρας, Ι. Γ. Αργυράκης,

Μηχανολόγος – Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, Βοηθός Δ/ντής Υδροηλεκτρικής

Παραγωγής – ΔΕΗ Α.Ε.

{12}. Υδροηλεκτρική Αξιοποίηση Ποταμού Νέστου, Πολλαπλή Χρήση

Νερού, ΔΕΗ

{13}. INFOREGIO PANORAMA, Ευρωπαική Ένωση, Περιφερειακή

Πολιτική, αρ.25, Μάρτιος 2008

87

{14}. Απαιτούμενη Περιβαλλοντική Παροχή Ποταμών, Μια Μεθοδολογική

Προσέγγιση, Η περίπτωση των ποταμών της βόρειας Ελλάδας, Τσιούρης Σ.,

Καθηγητής Γεωπονικής Σχολής ΑΠΘ, Εργ. Οικολογίας και Προστασίας

Περιβάλλοντος

{15}. Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Πόρων στη Διακρατική Λεκάνη

του Ποταμού Νέστου, Ι. Μυλόπουλος, Ε. Κολοκυθά, Ε. Παπαχρήστου, Ε.

Νταρακάς, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ. – Τομέας Υδραυλικής και

Τεχνικής Περιβάλλοντος, Heleco 2003, Πρακτικά Συνεδρίου

{16}. Κατάλογος Μεγάλων Φραγμάτων, Ηλεκτρονική Βιβλιοθήκη ΤΕΕ 2008

{17}. Πρακτικά 1ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Μεγάλων Φραγμάτων 13-

15/11, 2008, Λάρισα

Ιστοσελίδες :

{1}. www.rae.gr Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας

{2}. www.desmie.gr Διαχειριστής Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς

Ηλεκτρικής Ενέργειας Α.Ε.

{3}. www.kape.gr Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

{4}. www.dei.gr Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού Α.Ε.

{5}. www.ypan.gr Υπουργείο Ανάπτυξης

{6}. www.ypexode.gr Υπουργείο Περιβάλλοντος Χωροταξίας και

Δημισίων Έργων

{7}. eur-lex.europa.eu Επίσημη σελίδα της Ευρωπαϊκής Ένωσης που

παρέχει πρόσβαση στο Ερωπαϊκό δίκαιο

http://www.rae.gr/�

http://www.desmie.gr/�

http://www.kape.gr/�

http://www.dei.gr/�

http://www.ypan.gr/�

http://www.ypexode.gr/�

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ...

Documents

Transcript of ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ...