Η τεχνολογία στις υπηρεσίες των «άγονων γραμμών»
Διαβάστηκε από 1340 αναγνώστες -
Η εταιρεία PHOTOVOLTAIC εγκατέστησε το πρώτο αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα αφαλάτωσης στη Νήσο Στρογγυλή του Καστελόριζου για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και πόσιμου νερού.
Aφαλάτωση είναι η διεργασία αφαίρεσης αλάτων από αλατούχα ύδατα και είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος ανάκτησης νερού από τη θάλασσα, από υφάλμυρα ποτάμια ή από λίμνες. Το νερό που ανακτάται με τη μέθοδο της αφαλάτωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πόσιμο, για βιομηχανικές ή βιοτεχνικές διεργασίες αλλά και για αγροτικές και γεωπονικές εφαρμογές. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι αφαλάτωσης με τις πιο διαδεδομένες να είναι η μέθοδος της πολυβάθμιας εκτόνωσης (Μultiple Stage Flashing, MSF) και η μέθοδος της αντίστροφης ώσμωσης (Reverse Osmosis, RO).
Αντίστροφη όσμωση
H τεχνική βασίζεται στην διέλευση του θαλασσινού νερού σε υψηλή πίεση μέσα από μεμβράνες που διαχωρίζουν το νερό εισόδου σε δυο κλάσματα, το διήθημα (permeate), δηλαδή το νερό που διέρχεται από την μεμβράνη (30 – 40% του νερού εισόδου) και το συμπύκνωμα (concentrate) (60 – 70%), δηλαδή το νερό που δεν διέρχεται. Στο συμπύκνωμα παραμένει το 99.8% των αλάτων του διηθήματος ενώ το διήθημα είναι νερό εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητας σε άλατα κατάλληλο για ύδρευση, άρδευση και για τις περισσότερες βιομηχανικές χρήσεις. Η μέθοδος της αντίστροφης ώσμωσης είναι πιο αξιόπιστη, οικονομική και εύκολη στην κατασκευή και την εγκατάστασή της σχετικά με τις άλλες μεθόδους. Τα συγκριτικά πλεονεκτήματα της τεχνολογίας της αντίστροφης όσμωσης είναι:
- η σχετικά απλή λειτουργία και συντήρηση,
- ο μικρός όγκος εγκατάστασης,
- η δυνατότητα χρήσης συστημάτων ανάκτησης ενέργειας
- ευκολία στη δυνατότητα επέκτασης της μονάδας παραγωγής
- η δυνατότητα σχεδιασμού μονάδων για διαφορετικού μεγέθους εφαρμογές ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες της περιοχής που πρόκειται να γίνει η κάθε εγκατάσταση έτσι ώστε να παράγουν από λίγα λίτρα έως εκατοντάδες κυβικά μέτρα ανά ημέρα.
Πού υστερούν τα συστήματα αφαλάτωσης
Tο μεγαλύτερο μειονέκτημα των συστημάτων αφαλάτωσης είναι οι μεγάλες ενεργειακές απαιτήσεις τους που αν παρέχονται από συμβατικές μορφές ενέργειας (ορυκτά καύσιμα) είναι υψηλού κόστους λόγω της δυσκολίας μεταφοράς του καυσίμου, μη αξιόπιστες λόγω των προβλημάτων συντήρησης και επιπλέον ρυπαίνουν το περιβάλλον. Η επιλογή των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και ειδικότερα των φωτοβολταϊκών για την κάλυψη των ενεργειακών απαιτήσεων των μονάδων αφαλάτωσης, είναι η πλέον αξιόπιστη και οικονομική επιλογή για απομακρυσμένα μέρη της ελληνικής επικράτειας.
Η λύση των αυτόνομων συστημάτων
Η ανάπτυξη μικρών, “compact”, αυτόνομων συστημάτων για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και πόσιμου νερού μπορεί να καλύψει άμεσα τις ανάγκες νερού και ενέργειας σε απομακρυσμένες ή απομονωμένες περιοχές στην Ελλάδα αλλά και στην ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου όπου το κόστος παραγωγής/μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και παροχής πόσιμου νερού είναι ιδιαίτερα υψηλό. Η PHOTOVOLTAIC έχει την τεχνογνωσία αλλά και την εμπειρία ώστε να σχεδιάσει και να εγκαταστήσει αυτόνομα συστήματα αφαλάτωσης με φωτοβολταϊκά για αφαλάτωση ή για ενέργεια ικανά να καλύψουν διαφορετικές ανάγκες πάντα με γνώμονα την υψηλή ποιότητα των επιμέρους υλικών και άριστων υπηρεσιών που προσφέρει.
Το πρώτο αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα αφαλάτωσης
Σε αυτή τη λογική, ο Ελληνικός Στρατός επέλεξε την PHOTOVOLTAIC να σχεδιάσει και να εγκαταστήσει το πρώτο σχετικό αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα αφαλάτωσης στη Νήσο Στρογγυλή του Καστελόριζου σε μια περιοχή ιδιαίτερης στρατηγικής σημασίας.
Το εν λόγω σύστημα αποτελείται από:
- 40 φωτοβολταϊκά πλαίσια SolarWorld AG συνολικής ισχύος 10 kWp,
- 4 ρυθμιστές φόρτισης STECA Tarom 6000 με λειτουργία MPPT,
- 3 αντιστροφείς ΧΤΗ 5000 της εταιρείας STECA GmbH συνολικής ισχύος 15 kWp.
Η μονάδα αφαλάτωσης θαλασσινού νερού είναι αντίστροφης όσμωσης με ονομαστική δυναμικότητα ποσότητας 20 κυβικών μέτρων ημερησίως και έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργεί 6 ώρες ανά ημέρα, παράγοντας 5 κυβικά την ημέρα. Επιπλέον, είναι εξοπλισμένο με σύστημα ανάκτησης ενέργειας ώστε να είναι κατά το δυνατόν ενεργειακά οικονομικό.
Έτσι το σύστημα έχει τη δυνατότητα να παράγει παραπάνω σε συνθήκες ανάγκης, για παράδειγμα στην περίπτωση αύξησης του προσωπικού της μονάδας αλλά και να αποθηκεύει νερό εάν χρειαστεί. Το συγκεκριμένο έργο παραδόθηκε τον Ιούλιο του 2013 και λειτουργεί από τότε αδιάλειπτα, ενώ η επιτυχής του λειτουργία επιτάχυνε τον προγραμματισμό μιας αντίστοιχης μονάδας για τη νήσο Ρω, η οποία προβλέπεται να εγκατασταθεί σύντομα. Το παραπάνω έργο αφαλάτωσης δεν είναι το πρώτο του είδους που αναλαμβάνει να ολοκληρώσει η εταιρεία. Το 2001 η PHOTOVOLTAIC σε συνεργασία με το Κέντρο Ανανεώσιμών Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) εγκατέστησε αυτόνομο υβριδικό σύστημα αντίστροφης όσμωσης θαλασσινού νερού, ενώ το 2004 σε συνεργασία με το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών εγκατέστησε μια αυτόνομη πιλοτική μονάδα αφαλάτωσης με φωτοβολταϊκά, η οποία χρησιμοποιείται κυρίως για εκπαιδευτικούς σκοπούς και για την περαιτέρω ακαδημαϊκή και πρακτική έρευνα του αντικειμένου.
¶ρθρο του κ. Μάριου Π. Σιγάλα, MSc Energy & the Environment, B.Eng Electrical Engineer της PHOTOVOLTAIC