Biofuels and Life Cycle Analysis

Full text

ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ
Κυριακόπουλος Γρηγόριος1, Σκίκος Γεώργιος2 και Τσούτσος Θεοχάρης3
1. Χηµικός Μηχανικός, ΜSc Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστηµίου (ΕΑΠ),
Υποψήφιος ∆ιδάκτωρ Τµήµατος Χηµικών Μηχανικών ΕΜΠ, Πολυτεχνειούπολη
Ζωγράφου, Τ.Κ. 157 80, Αθήνα , Ε-mail: gregkyr@chemeng.ntua.gr
2. ∆ρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός – Οικονοµολόγος, ΣΕΠ Ελληνικού Ανοικτού
Πανεπιστηµίου (ΕΑΠ), Ε-mail: gskikos@ote.gr
3. ∆ρ. Χηµικός Μηχανικός – Οικονοµολόγος, εκλ. Επίκουρος Καθηγητής Τµήµα
Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών
Ενέργειας (ΚΑΠΕ), 19ο χλµ. Λ. Μαραθώνος, Τ.Κ. 190 09, Πικέρµι, Ε-mail:
ttsoutsos@mred.tuc.gr
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η Ανάλυση Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) είναι ένα σηµαντικό αποδοτικό εργαλείο
περιβαλλοντικής διαχείρισης των µεθόδων παραγωγής, διάθεσης, χρήσης και
επαναχρησιµοποίησης προϊόντων. Το εργαλείο αυτό µπορεί να αποτελέσει
αποτελεσµατική µέθοδο αντιµετώπισης των σύγχρονων ενεργειακών και γενικότερα
τεχνολογικών προβληµάτων, όταν ικανοποιείται η ανάπτυξη του κατωτέρω πλαισίου
ανάπτυξης της µεθοδολογίας αντιµετώπισης των προβληµάτων αυτών. Το πλαίσιο
αυτό συνίσταται από:
1. Τον καθορισµό σκοπών και στόχων
2. Την ανάλυση των διαθέσιµων δεδοµένων
3. Την εκτίµηση των επιδράσεων και
4. Την ερµηνεία των αποτελεσµάτων
ΕΥΡΥ ΚΑΙ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ (ΑΚΖ) [1]
Η µεθοδολογία της ΑΚΖ διακρίνεται σε δύο επιµέρους κατηγορίες ανάλυσης
(σενάρια) ανάλογα µε το επίπεδο της διαθέσιµης πληροφορίας και τους στόχους που
θέτει ο λήπτης της απόφασης για ένα ενεργειακό έργο. Ειδικά στην περίπτωση της
διαχείρισης πηγών βιοµάζας σε µια τυπική δυνητική εφαρµογή παραγωγής
θερµότητας και ηλεκτρισµού, οι δύο κατηγορίες αυτές είναι:
Α) Σενάριο 1: ΑΚΖ – Κλειστό σύστηµα
Στο σύστηµα αυτό δεν περιέχονται τα ακόλουθα στάδια:
1. Συλλογή Βιοµάζας: Οι µέθοδοι αξιολόγησης των µεταβολών που υφίστανται το
οικοσύστηµα και λοιπές επιπτώσεις της καλλιέργειας δεν είναι εντός της
πρακτικής εκτίµησής τους από τη µεθοδολογία ΑΚΖ.
2. Μεταφορά από την καλλιέργεια: Η µεταφορά από την καλλιέργεια κατέχει
συνήθως µικρό µέρος των περιβαλλοντικών επιβαρύνσεων που δέχεται το
περιβάλλον – ειδικά σε ορισµένες εφαρµογές όπως στις φάσεις ζωής της
βιοµηχανίας χάρτου. Εποµένως, εφόσον το προγενέστερο στάδιο της συλλογής
βιοµάζας παραλείπεται είναι λογικό να παραλείπεται και το στάδιο της µεταφοράς
βιοµάζας από την καλλιέργεια.
3. Χρήση προϊόντων: Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις στη φάση του καταναλωτή
είναι σχετικά µικρές και προκειµένου να περιληφθούν οι φάσεις της µετά –
παραγωγής του προϊόντος είναι σκόπιµο να καθοριστούν τα ποικίλα µοντέλα των
καταναλωτών και οι διάφορες δυνητικές αγορές. Οι παραπάνω περιορισµοί
καθιστούν τη µελέτη περίπλοκη – ή περισσότερο απλοποιηµένη σε λίγα
εναλλακτικά σενάρια αλλά µε υψηλό βαθµό ασάφειας.

4. Μεταφορές προϊόντων και διαχείριση αποβλήτων: Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις
από τη φάση της διαχείρισης αποβλήτων είναι σχετικά µικρές. Οι πρακτικές
διαχείρισης αποβλήτων ποικίλουν από περιοχή σε περιοχή – όπως το ποσοστό
ανακύκλωσης, χρήση ΧΥΤΑ, αποτέφρωσης κ.λπ. – γεγονός που καθιστά τη
διαδικασία περίπλοκη.
Με χρήση του κλειστού συστήµατος είναι σχετικά εύκολο να καθοριστούν τα
όρια λειτουργίας της ΑΚΖ καθώς η διαδικασία είναι λιγότερο χρονοβόρα και πιθανώς
πιο οικονοµική. Εντούτοις, είναι σηµαντικό να τονιστεί ότι αυτός ο αυστηρά
περιορισµένος τρόπος καταγραφής του προϊόντος δεν παρέχει ολοκληρωµένη εικόνα
από άποψη ανάλυσης ΑΚΖ καθώς παραλείπονται σηµαντικές επιπτώσεις της όλης
διαδικασίας µε αποτέλεσµα η ανάλυση ΑΚΖ να λειτουργεί µόνο για συγκριτική
αξιολόγηση. Προκειµένου να υπάρξει αυτού του είδους το σύστηµα (κλειστό
σύστηµα) είναι σηµαντικό να προστεθούν και επιπρόσθετες πληροφορίες από τα
υπεράνω και τα επακόλουθα – της µονάδας επεξεργασίας – στάδια για µια
πληρέστερη µελλοντική ΑΚΖ. Εποµένως, είναι σηµαντικό να προστεθεί και η
περιβαλλοντική πληροφόρηση από διαφορετικά στάδια.
Β) Σενάριο 2: ΑΚΖ – Ευρύ σύστηµα
Το σύστηµα αυτό είναι πολύ ευρύτερο του ανωτέρω κλειστού συστήµατος και
περιέχει την αξιολόγηση των σταδίων της συλλογής βιοµάζας, της µεταφοράς προς τη
µονάδα επεξεργασίας, τις διεργασίες παραγωγής θερµότητας και ηλεκτρισµού στην
ανωτέρω µονάδα καθώς και τις δραστηριότητες απόθεσης αποβλήτων από τα
ανωτέρω στάδια επεξεργασίας της βιοµάζας. Ωστόσο, από το σύστηµα αυτό
αποκλείονται τα στάδια της χρήσης των προϊόντων, της µεταφοράς τους καθώς και
της διαχείρισης αποβλήτων σε όποιες δραστηριότητες έπονται της µονάδας
επεξεργασίας. Το ευρύ σύστηµα ανάλυσης ΑΚΖ οριοθετείται από την παραγωγή της
βιοµάζας ως την είσοδό της στη µονάδα επεξεργασίας. Οι δραστηριότητες που
έπονται του σταδίου επεξεργασίας της βιοµάζας δεν περιέχονται στην ανάλυση ΑΚΖ
καθώς είναι δύσκολο – από την πλευρά του παραγωγού – να περιγράψει τη φάση
κατανάλωσης και κατάληξης του προϊόντος το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε
διαφορετικούς τρόπους και σε πολλές χώρες. Προκειµένου να αξιολογηθούν όλες οι
εναλλακτικές προοπτικές του προϊόντος είναι απαραίτητο να παρατεθούν µια σειρά
από σενάρια που αφορούν τη δυνητική χρήση των προϊόντων και τη διαχείριση των
παραγόµενων αποβλήτων. Πράγµατι, ακόµη και στο ευρύ σύστηµα ΑΚΖ δεν είναι
δυνατόν – για πρακτικούς λόγους – να προβλεφθούν οι δραστηριότητες που έπονται
της µονάδας επεξεργασίας. Εποµένως, δύνανται να εξαχθούν µόνο συγκριτικά
συµπεράσµατα από την ΑΚΖ ενός τέτοιου συστήµατος, ενώ άµεσα συγκριτικά
αποτελέσµατα από διαφορετικά προϊόντα είναι δυνατόν να εξαχθούν µόνο µε
σταδιακή προσθήκη περιβαλλοντικών αποτελεσµάτων και από τα υπόλοιπα στάδια.
Συµπερασµατικά, αυτό το σενάριο ΑΚΖ είναι πιο απαιτητικό αλλά περιλαµβάνει
ευρύτερο τµήµα κύκλου ζωής από το προηγούµενο σενάριο (κλειστό σύστηµα) και
δεν απαιτεί βελτιστοποιήσεις σε υποστάδια της διεργασίας. Το σενάριο αυτό δεν
περιέχει πλήρη ΑΚΖ. Ωστόσο ο τρόπος παράθεσης των συστατικών στοιχείων του
συστήµατος είναι σύµφωνος µε το πρότυπο ISO τύπος ΙΙΙ οικο-σήµανσης (ISO Type
III Eco labeling) για πιστοποίηση αρχών περιβαλλοντικών προϊόντων.
Παρακάτω διατυπώνονται τα κυριότερα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα των
συστηµάτων ΑΚΖ: ευρύ και κλειστό.

Πλεονεκτήµατα κλειστού συστήµατος ΑΚΖ
• Καθιστά την ανάλυση ΑΚΖ εφικτή
• Είναι κατάλληλο για την καταγραφή της ενέργειας από τη βιοµηχανία της
βιοµάζας. Επίσης πρέπει να προστεθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την
προ – καύση, τις µεταφορές και την παραγωγή θερµότητας και ηλεκτρισµού
• Συνήθως, περισσότερο από 90% των περιβαλλοντικών επιπτώσεων µιας πλήρους
ΑΚΖ βρίσκονται στο κλειστό σύστηµα
• Είναι καλό µοντέλο για δοκιµή επίδοσης του συστήµατος.
Μειονεκτήµατα κλειστού συστήµατος ΑΚΖ
• ∆εν είναι πλήρες σύστηµα ΑΚΖ. Εποµένως, απαιτείται προσθήκη και άλλων
συστηµάτων εάν το ζητούµενο είναι η πλήρης ΑΚΖ.
Πλεονεκτήµατα ευρέως συστήµατος ΑΚΖ
• Είναι πλήρες σύστηµα από το στάδιο συλλογής µέχρι το στάδιο επεξεργασίας της
βιοµάζας
• ∆εν απαιτεί βελτιστοποιήσεις σε υποστάδια της διεργασίας
• Τα όρια του συστήµατος είναι σε συµφωνία µε τις µεθόδους που πιστοποιούν τις
αρχές των περιβαλλοντικών προϊόντων.
Μειονεκτήµατα ευρέως συστήµατος ΑΚΖ
• Απαιτεί περισσότερη εργασία
• Πιθανόν να υπάρχουν προβλήµατα στην απόκτηση αξιόπιστων δεδοµένων για τα
στάδια που βρίσκονται υπεράνω του σταδίου επεξεργασίας
• Πιθανόν να χρειάζονται γενικά δεδοµένα για τα ανωτέρω στάδια εποµένως η
προοπτική της δοκιµής επιδόσεων εκπίπτει σε αξιοπιστία
• Επί του παρόντος, είναι δύσκολο να περιγραφεί η βιοµάζα σε όρους ΑΚΖ
• ∆εν είναι πλήρης ΑΚΖ καθώς η χρήση προϊόντων και η διάθεση αποβλήτων είναι
στάδια που δεν περιέχονται στην ανάλυση.
ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΥ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ RETScreen
International ΣΤΗΝ ΑΚΖ
Το υπολογιστικό εργαλείο RETScreen International [2] που χρησιµοποιήθηκε για την
υλοποίηση της παρούσας εφαρµογής είναι το προϊόν της Πρωτοβουλίας Ανάπτυξης
της Ανανεώσιµης Ενέργειας (Renewable Energy Deployment Initiative – REDI) η
οποία υπάγεται στη ∆ιεύθυνση Φυσικών Πόρων του Καναδά (Natural Resources
Canada – NRCan). Το πρόγραµµα RETScreen είναι προϊόν της χρηµατοδότησης εκ
µέρους της Πρωτοβουλίας (REDI) της ανάπτυξης και διάδοσης ενός αναλυτικού
υπολογιστικού εργαλείου το οποίο βρίσκει εφαρµογή στο στάδιο της προµελέτης ενός
έργου σχετικού µε τη θέρµανση και τη ψύξη οικιακών χώρων. Το έργο αυτό δύναται
να είναι από µια ερευνητική εφαρµογή ως µια µελέτη τεχνικού, κατασκευαστικού
επιπέδου και το υπολογιστικό εργαλείο επιτρέπει την αρχική εκτίµηση της
ενεργειακής απόδοσης και της οικονοµικής αποτελεσµατικότητας ενός δοθέντος
προγράµµατος ανανεώσιµης ενέργειας. Παράλληλα αποφεύγεται εκ µέρους του
επενδυτή το έξοδο ενός σηµαντικού χρηµατικού ποσού που θα έπρεπε να καταβάλει
για την εκπόνηση της αντίστοιχης µελέτης.
Προτού γίνει παρουσίαση του χρησιµοποιούµενου προγράµµατος, είναι χρήσιµο
να δοθεί µια περιεκτική περιγραφή των λόγων που οδήγησαν τις αρµόδιες υπηρεσίες
του Καναδά στην ίδρυση της Πρωτοβουλίας(REDI) – προϊόν της οποίας υπήρξε και
το υπολογιστικό εργαλείο RETscreen. Πράγµατι, ανάµεσα στους λόγους ίδρυσης της
Πρωτοβουλίας (REDI) ήταν η αντιµετώπιση των ακόλουθων εµποδίων αλλά και

προκλήσεων που περιόριζαν την ταχεία ανάπτυξη των ανανεώσιµων πηγών
ενέργειας:
• Περιορισµένη γνώση και εµπειρία των αγοραστών για ανανεώσιµα ενεργειακά
συστήµατα
• Αµφισβητήσιµη αξιοπιστία προγενέστερων ανανεώσιµων ενεργειακών
συστηµάτων συγκριτικά µε τα συστήµατα χρήσης πετρελαίου
• Υψηλά κόστη κτήσης και εγκατάστασης συγκριτικά µε τις συµβατικές
τεχνολογίες
• Μικρό κόστος συµµετοχής της θέρµανσης και ψύξης στο συνολικό κόστος
κατασκευής των οικιών
• Ενδεχόµενη απροθυµία ιδιοκτητών για αξιολόγηση µη νοµισµατικών αξιών όπως
τα περιβαλλοντικά πλεονεκτήµατα
• Αίσθηση άνεσης τελικών καταναλωτών ενέργειας εξαιτίας της µακρόχρονης
περιόδου χαµηλών τιµών πετρελαίου µε αποτέλεσµα την απροθυµία
εγκατάλειψης των συµβατικών καυσίµων.
ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΣΧΕ∆ΙΑΣΜΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ
Οι παράµετροι σχεδιασµού του προγράµµατος είναι οι εξής:
Πίνακας 1: Παράµετροι σχεδιασµού του προγράµµατος
ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΣΧΕ∆ΙΑΣΜΟΥ ΤΙΜΕΣ
Πηγή βιοµάζας Άχυρο, Γρασίδι, Τύρφη
Θερµοκρασία περιβάλλοντος (οC) -2, 8, 15
Ποσοστό εποχιακής λειτουργίας (%) 60, 70, 80
Ποσοστό χρήσης ζεστού νερού (%) 30, 50 (σε θπεριβάλλοντος = -2οC)
ΜΕΘΟ∆ΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ RETScreen
Το πρόγραµµα RETScreen περιλαµβάνει την παράθεση των δεδοµένων θερµαντικού
φορτίου και δικτύου, του ενεργειακού µοντέλου, της ανάλυσης κόστους, ενώ στα
αποτελέσµατα του προγράµµατος περιλαµβάνεται η παράθεση της ανάλυσης αερίων
θερµοκηπίου και τα οικονοµικά αποτελέσµατα της εφαρµογής σύµφωνα µε τα
δοθέντα στοιχεία. Στο παρακάτω σχήµα (Σχήµα 1) απεικονίζεται η ανωτέρω
µεθοδολογία:
ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ΚΑΙ ∆ΙΚΤΥΟ
ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ
ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ
ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ - ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Σχήµα 1: Μεθοδολογία του προγράµµατος RETScreen

Στους παρακάτω πίνακες (Πίνακες 2 – 6), δίνονται τα αντίστοιχα δεδοµένα που
χρησιµοποιήθηκαν στο υπολογιστικό πρόγραµµα:
Πίνακας 2: Θερµαντικό φορτίο και δίκτυο εφαρµογής
Τύπος βιοµάζας ΑΧΥΡΟ ΓΡΑΣΙ∆Ι ΤΥΡΦΗ
Κτιριακά
συγκροτήµατα
6 6 6
Θερµαινόµενη
κτιριακή επιφάνεια
(m2)
120000 120000 120000
Υπάρχων τύπος
καυσίµου
Ντίζελ Νο 2 Ντίζελ Νο 2 Ντίζελ Νο 2
Θερµοκρασία
τροφοδοσίας (οC)
95 95 95
Θερµοκρασία
επιστροφής (οC)
65 65 65
∆ιαφορά
θερµοκρασίας (οC)
30 30 30
Σχεδιασµός
υπερδιαστασιολόγησης
δικτύου σωληνώσεων
(%)
20
20
20
Κύριο δίκτυο
σωληνώσεων (m)
155 155 155
∆ευτερεύων δίκτυο
σωληνώσεων (m)
170
170
170
Πίνακας 3: Ενεργειακό µοντέλο εφαρµογής
Τύπος βιοµάζας ΑΧΥΡΟ ΓΡΑΣΙ∆Ι ΤΥΡΦΗ
Αριθµός κτιρίων 10 10 10
Συνολικό µήκος
σωλήνων (m)
325 325 325
Μέγιστο
ενεργειακό φορτίο
(kW)
9825 9825 9825
Υγρασία (%) 20 15 8
Θερµογόνος
δύναµη βιοµάζας
(MJ/t)
13671
14875
18339
Χωρητικότητα
καυστήρα βιοµάζας
(kW)
10000
10000
10000
Περίοδος
εποχιακής
λειτουργίας
(%)
60, 70, 80 60, 70, 80 60, 70, 80
Εφεδρικός
καυστήρας (kW)
10000
10000
10000

Πίνακας 4: Ανάλυση κόστους εφαρµογής
Τύπος βιοµάζας ΑΧΥΡΟ ΓΡΑΣΙ∆Ι ΤΥΡΦΗ
Αρχικό κόστος (%):
Μελέτη
βιωσιµότητας(€)
Ανάπτυξη (€)
Ηλεκτρο-
µηχανολογικός
Σχεδιασµός (€)
Εξοπλισµός
βιοµάζας(€)
Ισοζύγιο
εγκατάστασης (€)
∆ιάφορα (€)
5540 (0,1)
17825 (0,4)
10360 (0,2)
2102000
(49,3 – 49,6)
1714506
(40,4 – 40,7)
388243 (9,2)
5540 (0,1)
17825 (0,4)
10360 (0,2)
2102000
(49,3 – 49,6)
1714506
(40,4 – 40,7)
388243 (9,2)
5540 (0,1)
17825 (0,4)
10360 (0,2)
2102000
(49,3 – 49,6)
1714506
(40,4 – 40,7)
388243 (9,2)
Ετήσιο κόστος:
Λειτουργικό
κόστος(€)Καύσιµο
βιοµάζας/ηλεκτρι
σµός (€)
15280
(8 – 20,5)
59359 – 176244
(79,5 – 92)
15280
(11,3 – 30,6)
34735 – 120533
(69,4 – 88,7)
15280
(5 – 15,6)
82371 – 291141
(84,4 – 95)
Περιοδικά κόστη
(7 έτη)
(εγκατάσταση
µόνωσης) (€)
1000
1000
1000
Εξοπλισµός
καυστήρα (€/kW)
140 140 140
Εφεδρικός
εξοπλισµός (€/kW)
95 95 95
Αξία βιοµάζας (€/t) 8 5 15
Πίνακας 5: Ανάλυση αερίων θερµοκηπίου
Τύπος βιοµάζας ΑΧΥΡΟ – ΓΡΑΣΙ∆Ι – ΤΥΡΦΗ
Καύσιµο λειτουργίας ηλεκτρικού
συστήµατος αναφοράς
Άνθρακας 100%
Συντελεστής εκποµπής CO2 (kg/GJ) 94,6
Συντελεστής εκποµπής CΗ4 (kg/GJ) 0,002
Συντελεστής εκποµπής Ν2Ο (kg/GJ) 0,003
Συνολικός συντελεστής εκποµπής αερίων
GHG (tCO2/MWh)
0,407
ΒΙΟΜΑΖΑ
Συντελεστής εκποµπής CO2 (kg/GJ) 0
Συντελεστής εκποµπής CΗ4 (kg/GJ) 0,0320
Συντελεστής εκποµπής Ν2Ο (kg/GJ) 0,040

Πίνακας 6: Οικονοµικά και περιβαλλοντικά αποτελέσµατα της εφαρµογής
Τύπος βιοµάζας ΑΧΥΡΟ, ΓΡΑΣΙ∆Ι, ΤΥΡΦΗ
Εξωτερική οικονοµία ως προς το
φαινόµενο του θερµοκηπίου (€/tCO2)
0
Αξία διανοµής ηλεκτρικού ρεύµατος
(€/kWh)
0,15
Ρυθµός αύξησης ενεργειακού κόστους
(%)
3
Πληθωρισµός (%) 3
Ρυθµός έκπτωσης (%) 10
Χρόνος λειτουργίας (έτη) 15
Περίοδος πληρωµής χρεών επένδυσης
(έτη)
25
Προ – φόρων εσωτερικός συντελεστής απόδοσης (IRR) και αποδοτικότητα της
επένδυσης (ROI) (%), καθαρή παρούσα αξία (Μ€)
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Στα παρακάτω διαγράµµατα (∆ιαγράµµατα 1 – 8) δίνονται τα αποτελέσµατα της
εφαρµογής του υπολογιστικού προγράµµατος, ενώ στο τέλος παρατίθενται και η
αξιολόγηση του προγράµµατος αυτού.
∆ιάγραµµα 1: Απαιτούµενη βιοµάζα
∆ιάγραµµα 2: Συµµετοχή καυσίµων σε αέρια του θερµοκηπίου
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
60 70 80
ΠΟΣΟΣΤΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (%)
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ
(tCO2/MWh)
ΒΙΟΜΑΖΑ
ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ ΚΑΥΣ ΙΜΟ
(ΑΝΘΡΑΚ ΑΣ)
0
5000
10000
15000
20000
25000
-2 8 15
ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ (C)
ΠΟΣΟΤΗΤΑ (t
)
Ποσοστό λειτουργίας 60%
Ποσοστό λειτουργίας 70%
Ποσοστό λειτουργίας 80%

∆ιάγραµµα 3: Μείωση εκποµπής αερίων θερµοκηπίου µε χρήση βιοµάζας
∆ιάγραµµα 4: Απαιτούµενη βιοµάζα
∆ιάγραµµα 5: Καθαρή παρούσα αξία βιοµάζας
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
60 70 80
ΠΕΡΙΟ∆ΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (%)
ΑΞΙΑ (MEUR
)
ΑΧΥΡΟ (θ= - 2C)
ΑΧΥΡΟ (θ= 8C)
ΑΧΥΡΟ (θ= 15C)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (θ= - 2C)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (θ= 8C)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (θ= 15C)
ΤΥΡΦΗ (θ= - 2C)
ΤΥΡΦΗ (θ= 8C)
ΤΥΡΦΗ (θ= 15C)
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
60 70 80
ΠΕΡΙΟ∆ΟΣ ΛΕΙΤΟΥ ΡΓΙΑΣ (%)
(θ= - 2C)
ΠΟΣΟΤΗΤΑ (t
)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
30%)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
50%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
30%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
50%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕΣ ΤΟ ΝΕΡΟ :
30%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕΣ ΤΟ ΝΕΡΟ :
50%)
0
5000
10000
15000
20000
25000
-2 8 15
ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙ ΒΑΛ ΛΟΝΤΟΣ (C)
ΠΟΣΟΤ ΗΤΑ ΚΑΘΑΡ ΗΣ ΜΕΙΩΣΗΣ
(tCO2/έτος)
Ποσοστό λειτουργίας 60%
Ποσοστό λειτουργίας 70%
Ποσοστό λειτουργίας 80%

∆ιάγραµµα 6: Εσωτερικός συντελεστής απόδοσης (IRR) και αποδοτικότητα της
επένδυσης (ROI) βιοµάζας
∆ιάγραµµα 7: Χρόνος αποπληρωµής επένδυσης βιοµάζας
∆ιάγραµµα 8: Καθαρή παρούσα αξία πηγών βιοµάζας
Παρακάτω δίνονται τα αποτελέσµατα της περιβαλλοντικής και κοινωνικο –
οικονοµικής αξιολόγησης του προγράµµατος σύµφωνα µε τα δοθέντα στοιχεία:
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
60 70 80
ΠΕΡΙΟ∆ΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (%)
(θ= - 2C)
ΧΡΟΝΟΣ (έτη )
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ :
30%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
30%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ :
30%)
ΒΙΟΜΑΖΑ (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡ Ο :
50%)
0
100
200
300
400
500
600
60 70 80
ΠΕΡΙΟ∆ΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (%)
(θ= - 2C)
IRR και ROI (%)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
30%)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
50%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
30%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤ Ο ΝΕΡΟ:
50%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ :
30%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ :
50%)
0
5
10
15
20
25
30
35
60 70 80
ΠΕΡΙΟ∆ΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (%)
(θ= - 2C)
ΑΞΙΑ (MEUR)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
30%)
ΑΧΥΡΟ (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
50%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
30%)
ΓΡΑΣΙ∆Ι (ΖΕΣΤΟ ΝΕΡΟ:
50%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕ ΣΤΟ ΝΕΡΟ:
30%)
ΤΥΡΦΗ (ΖΕ ΣΤΟ ΝΕΡΟ:
50%)

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ
Α) Χρήση των συµβατικών καυσίµων. Στην παράµετρο αυτή το καθαρό ενεργειακό
κέρδος µε χρήση των πηγών βιοµάζας ήταν 0,32-0,97MJ/MJ ωφέλιµης ενέργειας
Β) Φαινόµενο του θερµοκηπίου. Στην παράµετρο αυτή η εξοικονόµηση ρύπων ήταν
112gCO2/MJ ωφέλιµης ενέργειας. Ειδικότερα, στα οξείδια του αζώτου υπήρξε
επιβάρυνση κατά 0,001gN2O/MJ ωφέλιµης ενέργειας, ενώ στο µεθάνιο υπήρξαν
αυξηµένες εκποµπές κατά 0,03g/MJ ωφέλιµης ενέργειας. Επίσης, ο συνολικός
συντελεστής εκποµπής αερίων ρύπων CO2, CH4 και Ν2Ο ήταν µειωµένος κατά 33 ως
44 φορές σε σχέση µε το συµβατικό καύσιµο άνθρακα
Στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 7) δίνεται συνοπτικά η περιβαλλοντική
αξιολόγηση της εφαρµογής:
Πίνακας 7: Περιβαλλοντική αξιολόγηση της εφαρµογής
Κατηγορία
επιπτώσεων
ΑΧΥΡΟ ΓΡΑΣΙ∆Ι ΤΥΡΦΗ
Χρήση συµβατικών
καυσίµων
+ + +
Φαινόµενο του
θερµοκηπίου
+ + +
Μεθάνιο - - -
Οξείδια του
αζώτου
- - -
ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ
Η αξιολόγηση αυτή περιλαµβάνει τις εξής παραµέτρους:
Α) Οικονοµικοί παράγοντες: Στην παράµετρο αυτό παρατηρήθηκε ελαφρά υπεροχή
του γρασιδιού (χρόνος αποπληρωµής, IRR και ROI, παρούσα αξία) έναντι του
άχυρου και της τύρφης. Επίσης παρατηρήθηκε µείωση του χρόνου αποπληρωµής
επένδυσης κατά 0,1 έτη µε αύξηση του ποσοστού χρήσης ζεστού νερού από 30% σε
50%, ενώ και η αξία κτήσης βιοµάζας ήταν: γρασίδι < άχυρο < τύρφη.
Β) Παραστατική επίδραση των χωροταξικών αλλαγών. Στην παράµετρο αυτή
παρατηρήθηκε µια ισορροπία συνολικού οφέλους – µειονεκτηµάτων, δεδοµένου ότι
στα αρχικά στάδια ανάπτυξης των καλλιεργειών δηµιουργείται µια οπτική και
χρωµατική καλαισθησία των αναπτυσσόµενων πηγών βιοµάζας – αίσθηση που
παρέρχεται όταν οι πηγές βιοµάζας φθάνουν σε όψιµα στάδια ανάπτυξης όπου και η
οπτική όχληση, λόγω του ύψους των φυτών, είναι αυξηµένη.
Γ) Πολιτικοί παράγοντες. Στους παράγοντες αυτούς περιλαµβάνονται δραστηριότητες
όπως: η στήριξη τοπικών αρχών, περιβαλλοντικών οµάδων, αγροτών και η αγορά
νέων αγαθών µε εύρεση νέων αγορών. Μειονεκτήµατα αποτελούν η µη ύπαρξη
πεδίου εφαρµογής της έρευνας – όπου εµφανίζονται πλεονεκτικότερα τα συµβατικά
καύσιµα – και η αναντιστοιχία περιβαλλοντικών κανονισµών και επιχορηγήσεων.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. Svensson G., ‘Annex XII: Assessment of Life Cycle Wide Energy – Related
Environmental Impacts in the Pulp and Paper Industry’, Final Report, IEA
Programme on the Advanced Energy – Efficient Technologies for the Pulp and
Paper Industry, April 1999, 113 pp.
2. Λογισµικό πρόγραµµα: ‘BIOH2000’ µε τελευταία ενηµέρωση στοιχείων τον
Ιανουάριο 2004) και το αντίστοιχο ενηµερωτικό έντυπο (αναφέρεται στο
λογισµικό εργαλείο: RETScreen International)