Ανάπτυξη πολυμεσικού εργαλείου για τη μελέτη της συμβολής των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο κλίμα της Ελλάδας του 21ου αιώνα
Authors: Κασσελούρη Βαρβάρα 
Published: September 2021

Η συνεισφορά των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στην ηλεκτροπαραγωγή της χώρας, εξετάζεται διεξοδικά για την περίοδο 2000-2014, όσον αφορά στην τεκμηριωμένη ύπαρξη αξιοποιήσιμου δυναμικού, επενδυτικού ενδιαφέροντος, δυνατοτήτων δικτύου, τοπικής αποδοχής-προϊστορίας κ.λπ. Δημιουργήθηκε Βάση Δεδομένων (ΒΔ) μηνιαίας ηλεκτροπαραγωγής ανά σταθμό/είδος καυσίμου για τα συμβατικά καύσιμα και ανά είδος ΑΠΕ/ νησί ή νομό για τις ΑΠΕ. Η ΒΔ αξιοποιήθηκε για την εκτίμηση καυσίμων και μαζί με τις ετήσιες επιβεβαιωμένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) των μονάδων παραγωγής, που συμμετέχουν στο Σύστημα Εμπορίας Δικαιωμάτων Εκπομπών (ΣΕΔΕ), υπολογίστηκαν οι μηνιαίες χρονοσειρές εκπομπών CO2 για όλες τις συμβατικές μονάδες (3 καύσιμα, λιγνίτης, πετρέλαιο και Φυσικό Αέριο (ΦΑ)) και οι εκπομπές μεθανίου (CH4) και υποξειδίου του αζώτου (N2O) για τις λιγνιτικές μονάδες στο Διασυνδεδεμένο (ΔΣ) και τις πετρελαϊκές στα Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά (ΜΔΝ), για την περίοδο 2000-2014. Ακολούθησε οπτικοποίηση των εκπομπών σε κατάλληλα λογισμικά ΓΠΣ (Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα). Η δημιουργία χαρτών απεικόνισης εκπομπών και θερμοκρασιακών μεταβολών είτε σε μηνιαία είτε σε ετήσια βάση, γίνεται με τη γεωστατιστική μέθοδο χωρικής συσχέτισης kriging (simple). Για την εξέταση της μελλοντικής συμβολής των ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή της χώρας, διαμορφώθηκαν 3 σενάρια για την περίοδο 2015-2050. Τα σενάρια εξετάζουν βασικές παραμέτρους όπως το κόστος καυσίμων, τις συνεπαγόμενες εκπομπές CO2, τα κόστη των τεχνολογιών ΑΠΕ κ.λπ. Στο Σενάριο Υφιστάμενων Πρακτικών (ΣΥΠ) και στο Σενάριο Επιτάχυνσης Διείσδυσης (ΣΕΔ) οι συνολικές εκπομπές CO2 της περιόδου 2015-2050 διαμορφώνονται στους 46 Mt και 13 Mt, τιμές οι οποίες παραπέμπουν σε μεταβολή συγκριτικά με το 1990, 13% και -68%, αντίστοιχα. Tο 3ο εξεταζόμενο Σενάριο Μέγιστης Διείσδυσης (ΣΜΔ) για τα 2 εκ των 3 εξεταζόμενων σεναρίων ζήτησης (αναφοράς και χαμηλή), παραπέμπει σε μηδενισμό των εκπομπών CO2 από λιγνιτικές μονάδες από το 2040 και μετά. Η ισχύς των μονάδων ΦΑ μειώνεται κάτω από 1,5 GW και μηδενίζεται το 2046 (δεν συμπεριλαμβάνονται εφεδρείες), αντίστοιχα για τις δύο περιπτώσεις ζήτησης (αναφοράς και χαμηλή), εφόσον τα επόμενα έτη υλοποιηθούν συγκεκριμένες διασυνδέσεις ΜΔΝ στο ΔΣ και τα έργα Αντλησιοταμιευτικών Υδροηλεκτρικών Σταθμών στο ΔΣ (3,6 GW αντλητική ισχύς το 2050). Η ΒΔ ηλεκτροπαραγωγής, οι εκτιμήσεις εκπομπών/θερμοκρασιακές μεταβολές και τα σενάρια διείσδυσης ενσωματώνονται σε πλατφόρμα λογισμικού, την Εφαρμογή, η οποία αποτελεί το πρώτο παραδοτέο της διατριβής. Η Εφαρμογή επιτρέπει τη διαχείριση εκ μέρους του χρήστη, κρίσιμων παραμέτρων, όπως ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, εξέλιξη τιμών καυσίμων, ισοτιμία ευρώ/δολαρίου κ.λπ. Τα αποτελέσματα των σεναρίων (2015-2050) παρουσιάζονται σε επεξεργάσιμα από το χρήστη γραφήματα, και αναλύονται ως εξής: % παραγωγών ανά καύσιμο και είδος ΑΠΕ, εκπομπές CO2 ανά καύσιμο και καταναλωτή, ισχύς ΑΠΕ, συμβατική ισχύς με Συντελεστές Φόρτισης (ΣΦ) και θέσεις πλήρους απασχόλησης ανά ΑΠΕ, για την περίοδο 2015-2050. To σύνολο των χωρικών πληροφοριών, που απαιτούνται για τη δημιουργία χαρτών απεικόνισης των εκπομπών και των θερμοκρασιακών μεταβολών είναι συνδεδεμένο με την Εφαρμογή. Σύμφωνα με τις ημερήσιες μέγιστες/ελάχιστες θερμοκρασίες αέρα από 77 μετεωρολογικούς σταθμούς στη χώρα, η μέση θερμοκρασία αέρα στην Ελλάδα την περίοδο 1990-2015 ανήλθε στους 16,9°C. Υιοθετώντας την εκτίμηση για τη μέση θερμοκρασία Ελλάδας της περιόδου 1961-1990, στους 16°C (Zanis et al., 2009), τότε την περίοδο 1990-2015, παρατηρείται μεταβολή + 0,91°C. Για την έμμεση διερεύνηση του ρόλου, που μπορεί να διαδραματίσει η διείσδυση των ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή και η συνεπαγόμενη μείωση των εκπομπών CO2, σε υφιστάμενες μελλοντικές θερμοκρασιακές εκτιμήσεις, πραγματοποιήθηκε αντιπαραβολή των ετήσιων εκτιμήσεων εκπομπών CO2 του τομέα ηλεκτροπαραγωγής από τα προτεινόμενα σενάρια της Εφαρμογής, με τις αντίστοιχες χρονοσειρές από τη δημοσίευση της Επιτροπής Μελέτης των Επιπτώσεων της Κλιματικής Αλλαγής της Τράπεζας της Ελλάδας. Η αντιπαραβολή ανέδειξε πως οι εκπομπές του Σεναρίου Μέγιστης Διείσδυσης για τα σενάρια ζήτησης αναφοράς και χαμηλή, οδηγούν σε τέτοια σωρευτικά αθροίσματα εκπομπών CO2 από την ηλεκτροπαραγωγή την περίοδο 2016-2100, συμβατά με τη στόχευση του σεναρίου Β1 της IPCC για συγκέντρωση CO2 στην ατμόσφαιρα κατά το μέγιστο στα 550 ppm το 2100 και ταυτόχρονα περιορισμό της ανόδου της μέσης θερμοκρασίας στην Ελλάδα κατά το μέγιστο 2,4°C μέχρι το 2100, σε σύγκριση με το μέσο όρο της περιόδου 1961-1990.Παραδοτέα της παρούσας διατριβής αποτελούν η Εφαρμογή και η ιστοσελίδα, η οποία φιλοξενεί την Εφαρμογή και θα αποτελέσει το δίαυλο επικοινωνίας με τους δυνητικούς χρήστες - εκπαιδευτικούς. Το λογισμικό προτείνεται σε καθηγητές της Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης και γενικότερα σε εκπαιδευτές ενηλίκων που πραγματεύονται θέματα όπως, ηλεκτροπαραγωγή, εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, παράγοντες μετριασμού κλιματικής αλλαγής. Η Εφαρμογή αναπτύχθηκε έτσι ώστε να συνάδει με τις βασικές αρχές της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης (ΠΕ) καθώς και με σύγχρονες παιδαγωγικές αντιλήψεις, π.χ. κριτική παιδαγωγική και εκπαίδευση με βάση τον τόπο, οι οποίες εστιάζουν στην καλλιέργεια εκείνων των δεξιοτήτων, που στόχο έχουν να αφυπνίσουν τον εκπαιδευόμενο/πολίτη σε περιβαλλοντικά θέματα και στην απόδοση περιβαλλοντικής δικαιοσύνης. Η χρήση ΓΠΣ συνδέεται άμεσα με την καλλιέργεια χωρικού τρόπου σκέψης, ο οποίος τα τελευταία χρόνια τείνει να γίνει εκπαιδευτική πρακτική.Η θεωρητική υποστήριξη του προτεινόμενου λογισμικού μέσα από την ιστοσελίδα, η επιστημονική τεκμηρίωση των επιλογών κατά τη διάρκεια εκπόνησης της διατριβής, μέσα από τις συμμετοχές σε συνέδρια και τις δημοσιεύσεις, η αξιοποίηση των Τεχνολογιών Πληροφοριών και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) και τέλος ο χαρακτήρας της Εφαρμογής ως εργαλείου κατάλληλου για τη δια βίου Περιβαλλοντική Εκπαίδευση, προσδίδουν έναν υβριδικό/διεπιστημονικό χαρακτήρα στην επιχειρούμενη προσέγγιση του θέματος Ηλεκτροπαραγωγή, Θερμοκηπιακά αέρια, Κλιματική Αλλαγή, Προοπτικές.