Ανάλυση ενεργειακής μετάβασης της Κρήτης με μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα το 2050.

Abstract

Ανταποκρινόμενοι στην ανάγκη αντιμετώπισης της εντεινόμενης κλιματικής αλλαγής, πολλοί φορείς και οργανισμοί παγκοσμίως έχουν ήδη ενσωματώσει νόμους, κανονισμούς και στόχους στη νομοθεσία και τον στρατηγικό τους σχεδιασμό. Αυτό υλοποιείται σε διεθνές, κυβερνητικό και περιφερειακό επίπεδο. Είναι κοινό συμπέρασμα ότι μετά τη Βιομηχανική Επανάσταση και την υιοθέτηση των ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ενέργειας, οι συνακόλουθες εκπομπές άνθρακα ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου και την αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας. Τις τελευταίες δεκαετίες με την πρόοδο στον αντίστοιχο τομέα, οι Τεχνολογίες Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) προσφέρουν μια -μάλλον υποχρεωτική- εναλλακτική στις συμβατικές τεχνολογίας παραγωγής ενέργειας που εκπέμπουν άνθρακα. Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι το διαθέσιμο δυναμικό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας επαρκεί όχι μόνο σε παγκόσμιο επίπεδο, αλλά και σε τοπικό, για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών. Ακολουθώντας διεθνή Πρωτόκολλα και Ευρωπαϊκές Οδηγίες, η Ελλάδα έχει προσαρμόσει τη νομοθεσία και τον στρατηγικό της σχεδιασμό, προκειμένου να επιτύχει τον στόχο μηδενικών εκπομπών του 2050 με ενδιάμεσους στόχους ορόσημα για το έτος 2030. Συγκεκριμένα στην Περιφέρεια Κρήτης, το δυναμικό ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που πρόκειται να αξιοποιηθεί είναι κυρίως από την αιολική και την ηλιακή ενέργεια. Αυτές οι δύο ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παράγουν ήδη το 24% των αναγκών του νησιού σε ηλεκτρική ενέργεια. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αξιολογείται ως επένδυση η εγκατάσταση ανεμογεννητριών και ηλιακών συλλεκτών για την πλήρη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών της Κρήτης έως το 2050. Αυτή η αξιολόγηση εξετάζει διαφορετικά σενάρια ποσοστών παραγωγής ενέργειας μεταξύ ανεμογεννητριών και ηλιακών συλλεκτών, σε περίπτωση τραπεζικού δανείου και χωρίς. Η Καθαρή Παρούσα Αξία (NPV), ο Εσωτερικός Ρυθμός Απόδοσης (IRR) και η Περίοδος Επανείσπραξης (PBP) χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της επένδυσης. Ακολουθεί μια ανάλυση εκτίμησης κινδύνου και μια ανάλυση ευαισθησίας που υπολογίζουν αλλαγές σε παραμέτρους που μπορεί να επηρεάσουν το αποτέλεσμα της επένδυσης. Εξετάζονται η μεταβολή τιμής αγοράς €/MWh του ηλεκτρικού ρεύματος, η μεταβολή επιτοκίου καταθέσεων, η μεταβολή στις τιμές κατασκευής των ΑΠΕ και η μεταβολή του ποσοστού δανείου στο αρχικό κεφάλαιο. Από την αξιολόγηση της επένδυσης προκύπτει ότι όσο υψηλότερο είναι το ποσοστό των εγκατεστημένων ανεμογεννητριών -έναντι των ηλιακών συλλεκτών- τόσο καλύτερα είναι τα αποτελέσματα, ειδικά με τη χρήση τραπεζικού δανείου (ή οποιουδήποτε άλλου χρηματοδοτικού εργαλείου). Παρόλα αυτά, σίγουρα, όταν πρόκειται να αναπτυχθεί ένα τέτοιο έργο, το κόστος και η οικονομική αποδοτικότητα δεν πρέπει να είναι τα μόνα κριτήρια, αλλά πρέπει να ληφθούν υπόψη και περιβαλλοντικές, αισθητικές και πολιτιστικές πτυχές μεταξύ άλλων. Ειδικά με όρους βιώσιμης ανάπτυξης, πρέπει να ακολουθείται μια ολιστική προσέγγιση με τη χρήση συνδυασμένων μορφών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και πάντα σε κοινό πλαίσιο με τις πρακτικές της κυκλικής οικονομίας.

In the need to address the ongoing climate change many institutions globally have already incorporated laws, regulations and targets in their legislation and strategical planning. This is being realized in international, governmental and regional level. It is a common conclusion that after the Industrial Revolution and the adoption of fossil fuels to create energy, the consequent carbon emissions are responsible for the greenhouse effect and the global temperature raise. In the past decades with the progress in the respective field, the Renewable Energy Sources (RES) offer a rather compulsory alternative to the carbon-emitting energy generation technologies. Numerous studies have shown that the available Renewable Energy potential is sufficient not only globally but also locally to provide energy for the respective needs. Following international Protocols and European Directives, Greece has adapted its legislation and strategical planning, in order to achieve the 2050 zero emissions goal with milestone intermediate targets for the year 2030. In Crete Region specifically, the renewable energy potential that is going to be harnessed is predominantly from wind energy and solar energy. These two resources are already producing 24% of the island's electricity needs. In this thesis, the installation of wind turbines and solar panels in order to cover the full energy demands of Crete up to 2050 is assessed as an investment. This assessment examines different scenaria of energy production percentages between wind turbines and solar panels, in the case of bank loan and without. Net Present Value, Internal Rate of Return and Payback Period are used to assess the investment. Following is a risk assessment analysis and a sensitivity analysis that calculate change in parameters that may affect the outcome of the investment. Change in €/MWh price, change in deposit interest rate, change in RES construction prices and change in loan percentage in the initial capital, are being examined. The assessment of the investment results that the higher the percentage of wind turbines installed -rather than solar panels- the better the results, especially with using a bank loan (or any other funding tool). However, for sure, when such a project is going to be developed, cost and economic efficiency should not be the only criteria, but also environmental, aesthetical and cultural aspects need to be taken into consideration amongst others. Especially while in terms of sustainable development, a holistic approach needs to be taken with the use of combined renewable energy resources and always in good agreement with circular economy practices.