Οικονομοτεχνική αξιολόγηση ενεργειακών επενδύσεων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις φοιτητικές εστίες του ΤΕΙ Ηρακλείιου

Abstract

Η συνεχής αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης, σε συνδυασμό με τη μη ορθολογική χρήση και διαχείριση της ενέργειας, αποτελεί ένα από τα κυριότερα θέματα που απασχολούν την κοινωνία μας σήμερα. Η διαρκής εξάρτηση από ορυκτές ενεργειακές πηγές, έχουν δημιουργήσει έντονα περιβαλλοντικά, οικονομικά, πολιτικά και κοινωνικά προβλήματα τις τελευταίες δεκαετίες σε παγκόσμιο επίπεδο. Τα μέτρα που χρησιμοποιούνται για την εξοικονόμηση ενέργειας ποικίλουν με βασικότερα κριτήρια την μείωση των χρημάτων που δίδονται στους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος και την μείωση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ( CO2 ) στην ατμόσφαιρα. Αν και η θερμομόνωση (κέλυφος, κουφώματα κλπ.) είναι ένας σημαντικός παράγοντας ώστε να εκμηδενίζονται όσο το δυνατόν περισσότερο οι απώλειες ενέργειας, είναι τεχνικά και κατασκευαστικά αυτονόητο ότι από μόνη της δεν προσφέρει τα επιθυμητά αποτελέσματα, τόσο σε επίπεδο εξοικονόμησης ενέργειας, όσο και στη συνολική απόδοση της επένδυσης. Σε ένα κτίριο, δεδομένου ότι τηρούνται οι ισχύουσες νομοθεσίες ως προς την κατάλληλη κατασκευή και προσαρμογή αυτού, ο βασικότερος και τελικός παράγοντας που επηρεάζει το αποτέλεσμα, είναι η σωστή χρήση του κτιρίου αυτού από τους ενοίκους του. Η ανάγκη για ενεργειακή αυτάρκεια και απεξάρτηση των κρατών από εισαγόμενα καύσιμα, ιδίως από χώρες με ασταθείς πολιτικές και κοινωνικές καταστάσεις, καθώς και η ανάγκη για αποκεντρωμένη ανάπτυξη και τόνωση της τοπικής απασχόλησης ενισχύει την αντίληψη για αλλαγή και κυρίως βελτίωση του σημερινού παγκόσμιου ενεργειακού σκηνικού. Για το λόγο αυτό, τα έργα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) καταλαμβάνουν σταδιακά κύριο ρόλο στον τομέα της ηλεκτροπαραγωγής. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η έρευνα της καταλληλότερης και πιο συμφέρουσας, οικονομικά και τεχνικά, επένδυσης εφαρμογής συστημάτων ΑΠΕ για την κάλυψη των ηλεκτρικών αναγκών των φοιτητικών εστιών του Τεχνολογικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος (ΤΕΙ) Ηρακλείου Κρήτης, προσεγγίζοντας όσο το δυνατό περισσότερο μία πραγματική μελέτη με τη χρήση αξιόπιστων πηγών, με τελικό στόχο την ενεργειακή αναβάθμιση των κτιρίων. Στα πλαίσια της μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε, έγινε διερεύνηση της παρούσας ενεργειακής κατάστασης και ακολούθησε υπολογισμός της ετήσιας ανηγμένης πρωτογενούς ενέργειας που απαιτείται για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών των τεσσάρων κτιρίων των Φοιτητικών Εστιών σε kWh/m²/έτος, πριν και μετά την ενεργειακή αναβάθμιση αυτών. Εν συνεχεία, με τη χρήση ταμειακών ροών έγινε η αξιολόγηση της επένδυσής μας, ώστε να εξετάσουμε τη βιωσιμότητά της και να προκύψουν συμπεράσματα για την επίδραση που έχουν μεμονωμένα μέτρα ή συνδυασμοί τους στο κόστος και την κατανάλωση ενέργειας.

The constant increase in energy consumption, coupled with the non-rational use and management of energy, is one of the main issues of concern to our society today. Lasting dependence on fossil energy sources has created strong environmental, economic, political and social problems in the last decades worldwide. The measures these used to save energy vary with the basic criteria of reducing the money given to electricity bills and reducing CO2 emissions into the atmosphere. Although thermal insulation (shell, window frames, etc.) is an important factor in eliminating energy losses as much as possible, it is technically and constructively understood that it does not produce the desired effects by itself, both in terms of energy savings and total return on the investment. In a building, as the applicable laws are in place for proper construction and adaptation, the key and ultimate factor influencing the outcome is the proper use of this building by its occupants. The need for energy self-sufficiency and de-dependence of states from imported fuels, especially from countries with unstable political and social situations, as well as the need for decentralized development and stimulation of local employment, reinforces the perception of change and, above all, improvement of the current global energy landscape. For this reason, Renewable Energy Sources (RES) are gradually taking a leading role in the power generation sector. The purpose of this thesis is the investigation of the most appropriate and most advantageous, in economic and technical way, investment of the implementation of RES systems that covers all electrical needs that students of TEI of Heraklion Crete have, by using reliable sources as much as possible, with the final goal of energy upgrading of buildings. The methodology we used, we first calculate annual reduced primary energy that needed to cover all energy needs of the four buildings of the student residences, counting in kWh / m² / year. Then, we estimated Net Present Value of Life Cost on each investment and Eligible Repayment Period to complete the technical and financial evaluation of our investment. As part of the methodology followed, we investigated the current situation of buildings’ energy consumption, followed by an estimate of the annual primary energy required to cover all energy needs of the four buildings of Student Residences was calculated in kWh / m² / year, before and after their energy upgrade. Then, using cash flows have been assessed our investment in order to examine its sustainability and to obtain conclusions about the impact of individual measures or their combinations in cost and energy consumption.