ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

279

description

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙ

Transcript of ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Page 1: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Page 2: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Page 3: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Με απόφαση της Ελληνικής Κυβερνήσεως τα διδακτικά βιβλία του Δημοτικού, του Γυμνασίου, και του Λυκείου τυπώνονται από τον Οργανισμό Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων και διανέμο-νται δωρεάν.

Page 4: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

ΧΡΗΣΤΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΥ - ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΓΙΑΝΝΑΡΑΣ ΗΛΙΑΣ ΚΟΥΤΣΙΚΟΣ - ΣΤΑΜΑΤΗΣ ΤΣΙΜΑΣ

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Γ' Τάξη Ενιαίου Λυκείου Τεχνολογική Κατεύθυνση

ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΚΔΟΣΕΩΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΒΙΒΛΙΩΝ ΑΘΗΝΑ

Page 5: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Χ ρ ή σ τ ο ς Γ ε ω ρ γ ί ο υ

Δρ. μηχανολόγος μηχανικός

Γ ε ώ ρ γ ι ο ς Γ ι α ν ν α ρ ά ς μηχανολόγος μηχανικός

Η λ ί α ς Κ ο ύ τ σ ι κ ο ς Δρ. φυσικής, καθηγητής δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Σ τ α μ ά τ η ς Τ σ ί μ α ς Δρ. χημικός μηχανικός ,αναπληρωτής καθηγητής Ε.Μ.Π.

ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΗΣ: Α ρ ι σ τ ε ί δ η ς Δ α σ κ α λ ά κ η ς

πολ ιτ ικός μηχανικός, πάρεδρος στο Π.Ι.

ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΚΡΙΣΗΣ: Π έ τ ρ ο ς Α ξ α ό π ο υ λ ο ς

Δρ. φυσικής, καθηγητής του Τ.Ε.Ι. Αθηνών

Ν ι κ ό λ α ο ς Μ α ρ κ ά τ ο ς Δρ. χημικός μηχανικός, καθηγητής Ε.Μ.Π.

Ν ι κ ό λ α ο ς Σ π υ ρ έ λ η ς Δρ. χημικός καθηγητής Ε.Μ.Π.

ΓΛΩΣΣΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Χ ρ ι σ τ ί ν α Λ ύ κ ο υ

φιλόλογος

Page 6: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α

ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ I σελ.15 1. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ σελ.16

1.1. Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ. σελ.16 1.1.1 Παράγοντες που συντελούν στην οικονομική ανάπτυξη σελ.17

12. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ σελ.19 13. ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ - ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ σελ. 21

1.3.1. Προσδιοριστικοί παράγοντες της παραγωγικότητας & της ανταγωνι- σελ.21 στικότητας

1.4. ΑΝΑΓΚΕΣ-ΑΓΑΘΑ σελ.22 1.4.1. Οι ανάγκες και α διακρίσεις τους σελ.22 1.42 Τα αγαθά και α διακρίσεις τους σελ.23 1.43. Το οικονομικό πρόβλημα σελ.24

13. ΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΙ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΚΑΙ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΑΓΑΘΩΝ σελ.25

13.1. Παραγωγικοί συντελεστές σελ.25 1.6. ΠΑΡΑΓΩΓΗ σελ. 27

1.6.1. Η έννοια της παραγωγής σελ.27 1.6.2 Περιγραφή του συστήματος παραγωγής σελ.28

1.7. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ - ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ σελ.30 1.7.1. Κατηγορίες επιχειρήσεων σελ.30 1.8.

ΤΟΜΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ σελ.32 1.8.1. Πρωτογενής τομέας σελ.32 1.82. Δευτερογενής τομέας σελ.33 1.83. Τριτογενής τομέας σελ.35

1.9. ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΚΑΙ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ σελ36

1.9.1. Παγκοσμιοποίηση σελ.36 1.9.2. Οι εξελίξεις στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) σελ.38 1.93. Η Ελλάδα στο οικονομικό περιβάλλον της Ε.Ε. σελ.39

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙ σελ.43 2. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ σελ.44

2.1. ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ σελ.44 2.1.1. Οικοτεχνία - Χειροτεχνία - Βιοτεχνία σελ.44 2.1.2. Βιομηχανία σελ.44 2.13. Μεταποίηση σελ.46 2.1.4. Η βιομηχανία στην Ελλάδα σελ.46 2.13. Οι πρόσφατες εξελίξεις και τα μεγέθη της ελληνικής βιομηχανίας σελ.47 2.1.6. Η απασχόληση στη βιομηχανία στην Ελλάδα και στην Ε.Ε. σελ.50 2.1.7. Η εξέλιξη του κόστους εργασίας στην ελληνική βιομηχανία σελ.51

22. ΕΝΕΡΓΕΙΑ σελ.53 2.2.1. Ενέργεια και οικονομία σελ53

Page 7: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.2.2. Παραγωγή και κατανάλωση ενέργειας σελ.54 223. Ενεργειακά αποθέματα σελ.57

23. ΣΧΕΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ σελ59 23.1. Ενεργειακές ανάγκες της βιομηχανίας σελ.59 23.2. Πηγές ενέργειας στη βιομηχανία σελ.60 233. Η θερμότητα ως μορφή ενέργειας στη βιομηχανία σελ.63 23.4. Ενεργειακή ζήτηση στη βιομηχανία σελ.64

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΙ σελ.67 3. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ σελ.68

3.1. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ σελ.68 3.1.1. Εισαγωγή σελ.68 3.1.2. Βιομηχανική και βιοτεχνική παραγωγή σελ.69 3.13. Η διαδικασία παραγωγής βιομηχανικών προϊόντων σελ.69 3.1.4. Φυσικές και χημικές διεργασίες κατά τη βιομηχανική παραγωγή σελ.71

32. ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ σελ 74 32.1. Η σημασία της πρώτης ύλης στη βιομηχανική παραγωγή σελ 74 3.22. Πρώτες ύλες και φυσικοί πόροι σελ.76

33. ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ σελ.78 3.4. ΤΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΠΡΟΪΟΝ σελ.80

3.4.1. Κριτήρια ανάπτυξης προϊόντος και βήματα σχεδίασης προϊόντος σελ.80 3.4.2. Ποιότητα σελ.82 3.43. Προδιαγραφές - Ελεγχος ποιότητας σελ.83 3.43.1. Προδιαγραφές σελ.83 3.43.2. Έλεγχος ποιότητας σελ.84 3.433. Γενικές αρχές ελέγχου ποιότητας σελ.86 3.43.4. Κριτήρια εφαρμογής ελέγχου ποιότητας στις φάσεις παραγωγής σελ.87 3.435. Συστήματα διασφάλισης ποιότητας σελ.88 3.43.6. Δομή συστήματος διασφάλισης ποιότητας σελ.88 3.4.4. Διοίκηση ολικής ποιότητας σελ.92 3.45. Κύκλος ζωή; προϊόντος σελ.94 3.4.6. Μέθοδοι οικονομικής επιλογής νέων προϊόντων σελ.95

3.5. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΚΛΑΔΟΙ σελ.97 35.1. Εισαγωγή σελ.97 3.5.2. Κατάταξη βιομηχανικών κλάδων σελ.97 353. Παραδείγματα βιομηχανικής παραγωγής σελ.98 353.1. Βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου σελ.98 3532. Βιομηχανική παραγωγή οξέων και λιπασμάτων σελ.100 3533. Τσμεντοβιομηχανία σελ 102 353.4. Η βιομηχανική παραγωγή των τροφίμων σελ 104

3.6. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΙΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ σελ.108

3.6.1. Η τεχνικοοικονομική μελέτη και η επιχείρηση σελ 108 3.62. Κριτήρια αξιολόγησης βιομηχανικών τεχνικοοικονομκών μελετών σελ 109 3.63. Κριτήρια που αναφέρονται σε εξοικονόμηση ενέργειας σε βιομηχανίες σελ. 111 3.7. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ σελ.111

Page 8: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.7.1. Έννοια και περιεχόμενο σελ.111 3.7.2 Εξελίξεις σελ.113 3.73. Σημασία της οργάνωσης και διοίκησης παραγωγής σελ.114 3.7.4. Σύνθεση εσωτερικού και, εξωτερικού περιβάλλοντος μιας επιχείρησης σελ.115 3.73. Στρατηγική παραγωγή σελ.116 3.7.6. Σύγχρονες μέθοδοι στην οργάνωση και διοίκηση παραγωγής σελ.117 3.7.7. Σύγχρονες τάσεις στην οργάνωση και διοίκηση παραγωγής σελ.121 3.7.8. Δείκτες συστημάτων παραγωγής σελ.123

ΚΕΦΑΛΑΙΟ IV σελ.127 4. ΜΟΡΦΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ σελ128

4.1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ σελ.128 4.1.1. Ενέργεια-Ισχύς

σελ 128

4.12. Αρχή διατήρησης της ενέργειας σελ.129 4.13. Μορφές ενέργειας σελ.129 4.1.4. Θερμοδυναμικό αξίωμα σελ.132 4.13. Ενθαλπία σελ.134 4.1.6. Εντροπία σελ.135 4.1.7. Μετατροπή και αποθήκευση ενέργειας σελ 136

42. ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ σελ.140 42.1. Γενικά σελ.140 422. Διάκριση καυσίμων σελ.141 423. Παγκόσμια αποθέματα και κατανομή ορυκτών καυσίμων σελ.142 4.2.4. Θερμογόνος δύναμη σελ.143 423. Στερεά καύσιμα σελ.141 426. Υγρά καύσιμα σελ.148 427. Αέρια καύσιμα σελ 158 4.2.7.1. Φυσικό αέριο σελ.160 4.2.7.2. Υγραέριο σελ.169 428. Πυρηνική ενέργεια σελ.171

43. ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΑΠΕ.) σελ.176 43.1. Ηλιακή ενέργεια σελ.178 4.3.1.1. Ενεργητικά ηλιακά συστήματα σελ.179 43.12 Παθητικά ηλιακά συστήματα σελ.183 43.13. Φωτοβολταϊκά συστήματα σελ.186 4.3.2. Αιολική ενέργεια σελ.189 433. Υβριδικά συστήματα σελ.197 43.4. Γεωθερμική ενέργεια σελ.198 433. Βιομάζα σελ.205 43.6. Υδροηλεκτρική ενέργεια σελ.207 43.6.1. Η φύση της υδροηλεκτρικής ενέργειας σελ.207 4.3.6.2. Τεχνικά έργα που απαιτούνται σελ.209 43.63. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας σελ.212 43.6.4. Συμμετοχή της υδροηλεκτρικής ενέργειας στη συνολική παραγωγή

ενέργειας σελ.212 4.4. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ σελ.214

Page 9: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.4.1. Εισαγωγή σελ214 4.4.2. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σελ.214 4.4.3. Μεταφορά - Διανομή - Εκμετάλλευση ηλεκτρικής ενέργειας σελ.219

ΚΕΦΑΛΑΙΟ V σελ.225 5. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ σελ.226

5.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ.226 5.2. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΕΝΤΑΣΗ σελ.226

5.2.1. Σημασία της εξοικονόμησης ενέργειας στην οικονομία και το περιβάλλον σελ.226

53. ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ σελ.228 5.4. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ σελ.229 5.5. Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ σελ.233 5.6. ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ

ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ σελ.235 5.7.

5.7.1. ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ Γενικά

σελ.241 σελ.241

5.7.2. Τεχνικές συμπαραγωγής σελ.243 5.7.3. Εφαρμογές συμπαραγωγής σελ.247

ΚΕΦΑΛΑΙΟ VI σελ.251 6. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ σελ.252

6.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ.252 62. ΠΗΓΕΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ σελ.252

6.2.1. Ατμοσφαιρική ρύπανση από βιομηχανίες σελ.253 62.1.1. Ελεγχος της ατμοσφαιρική ρύπανσης σελ.257 6.2.1.2. Επιπτώσεις της βιομηχανικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης σελ.257 6.2.2. Ρύπανση υδάτινων αποδεκτών από βιομηχανίες σελ.258 62.2.1. Χαρακτηριστικά των υγρών βιομηχανικών αποβλήτων σελ.261 6.2.2.2. Καθαρισμός νερού και επεξεργασία υγρών αποβλήτων σελ.261 6.2.2.3. Μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων σελ.261 623. Στερεά βιομηχανικά απορρίμματα σελ.263 6.23.1. Διαχείριση στερεών βιομηχανικών απορριμμάτων σελ.265 6.2.3.2. Διάθεση βιομηχανικών απορρίμματων σελ.265 6.2.3.3. Επιπτώσεις από τη διάθεση των στερεών βιομηχανικών

αποβλήτων σελ.267 6.3.

63.1. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ (Σ.Π.Δ.) Εισαγωγή

σελ.268 σελ.268

6.3.2. Παρουσίαση των Σ.Π.Δ. σελ.268 6.3.3. Βασικές αρχές των Σ.Π.Δ. σελ.269

6.4. ΑΕΙΦΟΡΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ σελ.271 Παράρτημα 1 σελ.274 Παράρτημα 2 σελ.276 Παράρτημα 3 σελ.277 Παράρτημα 4 σελ.279 Βιβλιογραφία σελ.280

Page 10: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ε Ι Σ Α Γ Ω Γ Η

Όταν εμφανίστηκε ο άνθρωπος στη γη, δεν διέθετε παρά την ενέργεια των χεριών του, που η ισχύς της δεν ήταν παρά μόλις 0,1 KW. Όταν ανακαλύφθηκε το αλέτρι, δύο ζώα με ισχύ 1KW μπορούσαν να επέμβουν αποτελεσματικότερα στη γη, αυξάνοντας την παραγωγικότητά της. Ο πληθυσμός αυξήθηκε και ομάδες ανθρώπων αποδεσμεύ-τηκαν από τη διαδικασία συγκομιδής τροφής δημιουργώντας τα επαγγέλματα. Οι 2.000 - 3.000 θερμίδες που χρειαζόταν ο άνθρωπος ημερησίως (δηλαδή η τροφή του) με τη χρήση της φωτιάς έφτασαν στις 10.000 θερμίδες. Έμεναν όμως κι έτσι πολύ μα-κριά από το επίπεδο του σήμερα, που φτάνει τις 200.000 θερμίδες ημερησίως. Η ενέρ-γεια της βιομάζας δόμησε και συντήρησε τον ανθρώπινο πολιτισμό, αλλά το έπος του στηρίχθηκε στη δύναμή του.

Στην πρώτη προχριστιανική ενεργειακή περίοδο της ιστορίας οι τρεις κυρίαρχες μορφές ενέργειας, η μυϊκή, η ενέργεια των υδάτων και η ενέργεια του ανέμου συνα-ντήθηκαν συμβολικά στις αθηναϊκές και στις ρωμαϊκές τριήρεις. Όμως χρειάστηκε να περάσουν αρκετά χρόνια ώστε τελικά ο άνθρωπος να αξιοποιήσει το δεύτερο μεγάλο δώρο του Προμηθέα, την τεχνολογία. Οι έξυπνοι και τολμηροί Έλληνες, οι Φοίνικες και οι Καρχηδόνιοι δεν αντικατέστησαν το πηδάλιο-κουπί με ένα αληθινό πηδάλιο, ούτε έζεψαν τα άλογα από το στήθος. Τη λαιμαριά και το πρυμνιαίο πηδάλιο τα ανα-κάλυψε ο Μεσαίωνας μόλις τον 13ο αιώνα μ.Χ. Η θεωρία οπισθοχώρησε μπροστά στην πράξη. Τον 14ο και τον 15ο αιώνα η δύναμη του νερού δεν χρησίμευε μόνο στο άλεσμα των σπόρων, αλλά και στη λεύκανση των υφασμάτων, στην κατασκευή χαρ-τιού, στην κίνηση της σφύρας των σιδηρουργείων. Σιγά σιγά το επάγγελμα του μηχα-νικού διαφοροποιήθηκε από αυτό του μηχανοποιού και από χειρωνακτικό έγινε δια-νοητικό. Τελικά ο αστικός κόσμος ανέδειξε τον μηχανικό-εφευρέτη. Στους επόμενους δυο αιώνες -16ο και 17ο- καθώς τέλειωνε η μηχανική φάση της ιστορίας κυριάρχησε η χρήση κυρίως της μη ζωικής ενέργειας (αέρας-νερό) και λυδία λίθος της χρήσης της έγινε η τεχνολογία των απλών μηχανών, οι οποίες δεν μετέτρεπαν μεν την ενέργεια σε άλλες μορφές, πέτυχαν όμως τη μέγιστη εκμετάλλευση του περιεχομένου της μηχανι-κής ενέργειας. Εντω μεταξύ ο Σαντί Καρνό με τη μηχανή του γύρισε τη νέα σελίδα της παγκόσμιας ιστορίας, τη θερμοδυναμική φάση της.

Η Μεταρρύθμιση και ο Διαφωτισμός τοποθέτησαν το τέλος της ιστορίας των αν-θρώπων από τον ουρανό στη γη. Σύμφωνα με τον Μαξ Βέμπερ δημιούργησαν τις προ-ϋποθέσεις τις καπιταλιστικής ανάπτυξης. Ο Καρτέσιος πρότεινε τη δημιουργία μιας διεθνούς εταιρείας των ανθρώπων του πνεύματος με στόχο την κυριαρχία στη φύση.

Ο δρόμος προς την ατμομηχανή ξεκινά από την αλεξανδρινή εποχή με τον Ήρωνα και μέσω της χύτρας του Παπέν φθάνει στους μηχανικούς του Που αιώνα. Το 1712 ο Νιουκάμεν έφτιαξε μια μηχανική αντλία με πιστόνι και κύλινδρο που για 50 χρόνια αντλούσε το νερό από τα ορυχεία. Το 1764 ο Τζέιμς Βατ τελειοποίησε την ατμομηχα-νή του καταφέρνοντας από το τελευταίο αυτό στάδιο υποβάθμισης της ενέργειας μέ-σω του ατμού να δεσμεύσει το μέγιστο έργο.

Το 1807 το πρώτο ατμόπλοιο διέσχισε τον ποταμό Χάτσον και το 1914 η ατμομη-χανή του Τζορτζ Στίβενσον έσυρε οκτώ μεγάλα φορτωμένα βαγόνια. Για πρώτη φο-

Page 11: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ρά στην ιστορία της ανθρωπότητας οι μεταφορές δεν στηρίζονται στην ενέργεια των υδάτων, του αέρα ή των ζώων. Μέσα σε σύννεφα ατμού η ιστορία αρχίζει να καλ-πάζει. Για πρώτη φορά, επίσης, ο άνθρωπος διείσδυσε στο εσωτερικό της Γης όχι μό-νο για δομικές πρώτες ύλες αλλά για να αναζητήσει εκείνες τις νησίδες χαμηλής εντροπίας (απολιθωμένης ενέργειας) που η φύση χρειάστηκε 600 εκατομμύρια χρόνια για να δημιουργήσει. Οι λιθανθρακοφόροι ορίζοντες της Κεντρικής Ευρώπης και της Αγγλίας έγιναν τα κέντρα αποδέσμευσης αυτής της απολιθωμένης ενέργειας και ταυ-τόχρονα οι μητροπόλεις του κόσμου. Όμως, η χρησιμοποιούμενη ενέργεια δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη στον πλανήτη. Ο εντροπικός προσδιορισμός της ιστορίας αποκάλυψε, για πρώτη ίσως φορά, μια τεράστια ενεργειακή ανισοκατανομή σε πα-γκόσμιο επίπεδο. Στο προσκήνιο εμφανίστηκε αργότερα το μαύρο λάδι, το πετρέλαιο, που εκτός από την τεράστια ενέργειά του προσέφερε στον βιομηχανικό κόσμο και ποικιλία μορφών χρήσης αυτής της ενέργειας. Η άσφαλτος είχε στεγανοποιήσει τα φοινικικά καράβια, αλλά χρειάστηκε να φτά-σουμε στο 1859, όταν ο Ντρέικ έκανε την πρώτη γεώτρηση στην Τίτουσβιλ των ΗΠΑ όπου βρήκε πετρέλαιο στα 23 μέτρα. Ουσιαστικά η Βιομηχανική Επανάσταση, που άλλαξε τη μορφή του κόσμου, συνδέεται ιστορικά με τη δυνατότητα επέμβασης του ανθρώπου στην απολιθωμένη ενέργεια. Το 1873 έχουμε το πρώτο μεγάλο οικονομικό κραχ, που σηματοδότησε και το τέλος της παλαιοτεχνικής περιόδου του άνθρακα. Η νεοτεχνική εποχή του ηλεκτρισμού εμφανίστηκε στον ορίζοντα.

Οι αρχαίοι Έλληνες τρίβοντας το κεχριμπάρι μπορούσαν να τραβήξουν κομμάτια από άχυρο. Οι Ετρούσκοι είχαν μια μέθοδο ελέγχου των αστραπών. Χρειάστηκε, όμως, να φτάσουμε στο τέλος του 18ου αιώνα για να φτιαχτεί η πρώτη ηλεκτρική στή-λη από τον Βόλτα. Ο 19ος αιώνας είναι ηλεκτρικός. Το 1882 η εταιρεία "Έντισον Ελέ-κτρικ Λάιτ" (αργότερα γνωστή ως Τζένεραλ Ελέκτρικ) δημιούργησε τον πρώτο σταθμό παραγωγής συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος στη Νέα Υόρκη. Ο ηλεκτρισμός άλλαξε την ενεργειακή οργάνωση του κόσμου. Η ενέργεια του ατμού δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παρά μόνο στον τόπο παραγωγής της. Η καινούρια ανακάλυψη έχει τη δυνατότητα μεταφοράς της ενέργειας σ' ένα ευρύ δίκτυο. Με την καθιέρωση του εναλλασσόμενου ρεύματος από την εταιρεία "Γουέστινχαουζ", που το 1886 δημι-ούργησε το πρώτο δίκτυο παραγωγής, η μεταφορά έγινε πιο συμφέρουσα.

Ο ηλιόλουστος Νότος έχει χάσει πια το ιστορικό ενεργειακό του προβάδισμα και ο βιομηχανικός ηλεκτροφωτισμένος κόσμος του Βορρά επέκτεινε τον ωφέλιμο χρόνο σε 24 ώρες, κάνοντας τη νύχτα μέρα. Όλες οι λειτουργίες της κοινωνίας και όλες οι χρη-σιμοποιούμενες μορφές ενέργειας καθορίζονται και περνούν από τον ηλεκτρισμό. Τα 2/3 της παγκόσμια παραγόμενης ενέργειας μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο κατανα-λώθηκαν για τη δομική μεταμόρφωση της κοινωνίας, δηλαδή την υλικοτεχνική υποδο-μή προσαρμογής στον ηλεκτρικό πολιτισμό. Σήμερα έχουμε μια εκπληκτική ροή ενέρ-γειας, που ξεπερνά τα 10 εκατομμύρια MW, αλλά η κατανομή της είναι προβληματι-κή. Σε κάθε Αμερικανό αντιστοιχούν 12KW, σε κάθε Ευρωπαίο 7KW ενώ σε κάθε Ινδό μόλις 0,3KW. Το 15% του παγκόσμιου πληθυσμού καταναλώνει το 80% της ενέργειας.

Αν η Αγροτική Επανάσταση χρειάστηκε μόνο την επιφάνεια της γης, η Βιομηχανι-

Page 12: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κή στηρίχτηκε στο εσωτερικό της. Για αιώνες η ανθρώπινη εργασία στη σκληρότερη εκδοχή της ήταν το μέσο εξόρυξης του υπόγειου πλούτου. Όμως στις νησίδες απολι-θωμένης ενέργειας δενέφτασαν οι άνθρωποι παρά με την πρόοδο της εκμηχάνισης. Μετά από δύο αιώνες βιομηχανικού πολιτισμού αυτές οι νησίδες δεν βρίσκονταν πα-ρά σε πολύ μεγάλα βάθη και έφτασε η στιγμή που η παραγωγή ενός τόνου πετρελαί-ου απαιτούσε ενέργεια ίση με αυτή που περιέχει.

Σύμφωνα με τον οικονομολόγο Ρενέ Πασέ, δεν μπορούμε να δεχτούμε μόνο την εμπορευματική λογική, έστω και αν εντάξουμε σε αυτήν το "εξωτερικό" (κοινωνικό) κόστος των παραγωγικών δραστηριοτήτων, ούτε να αποδεχτούμε μια μηδενική ανά-πτυξη, γιατί η ζωή είναι εξέλιξη, αλλά να συναρθρώσουμε τρεις διαφορετικές και αντιθετικές λογικές: αυτή της φύσης που μεταβάλλουμε, της οικονομίας που τη μετα-βάλλει και των ανθρώπων χάρη των οποίων μεταβάλλεται. Η άποψη αυτή βρίσκεται πολύ κοντά στην έννοια της "αειφόρου ανάπτυξης", που εκλαΐκευσε η "Έκθεση Μπρούτλαντ" των Ηνωμένων Εθνών.

Η οικονομική επιστήμη από μόνη της δεν μπορεί να προσδιορίσει την αειφόρο ανά-πτυξη, γιατί ασχολήθηκε μόνο με τον κύκλο παραγωγή - κατανάλωση, χωρίς να την απασχολήσει αυτό που προηγείται (οι πρωτογενείς πηγές της βιόσφαιρας) ή αυτό που έπεται (η αξία ή η απαξία της κατανάλωσης). Αυτή η υπόθεση συνεπάγεται και μια άλλη : ότι η ευημερία εξαρτάται από την παραγωγή κι ότι όσο πιο πολύ παράγουμε η ευημερία αυξάνεται. Έτσι το ΑΕΠ (Ακαθάριστο Εθνικό Προϊόν) έγινε ένας δείκτης -φετίχ, ενώ ο τρόπος που υπολογίζεται η αύξησή του αφήνει έξω όλο το κοινωνικό και το οικολογικό κόστος αυτής της αύξησης, που βέβαια εκφράζει την οικονομική μεγέ-θυνση.

Η "Έκθεση Μπρούτλαντ "δίνει πολλά στοιχεία για την οικολογική ανισορροπία που δημιούργησε η θετική ανάπτυξη που είχαμε μέχρι σήμερα και η οποία υπόσκαψε τις δυνατότητες για περαιτέρω ανάπτυξη ακριβώς γιατί δεν ήταν αειφόρος. Θεωρεί απαραίτητη την αναδιάταξη της παγκόσμιας οικονομικής τάξης και των διεθνών οι-κονομικών σχέσεων, έστω κι αν δεν αναλύει τους μηχανισμούς της άνισης ανταλλα-γής. Μεταξύ των προβλημάτων που εξετάζει η "Έκθεση Μπρούτλαντ" στηριζόμενη σε υπάρχοντα στοιχεία είναι:

- Το δημογραφικό πρόβλημα: ο πληθυσμός της Γης ήταν 5 δισεκατομμύρια το 1987, θα προστεθούν 1,1 δισεκατομμύρια μέχρι το 2000 και 3 δισεκατομμύρια μέχρι το 2025.

- Η εξασφάλιση διατροφής για όλα τα μέλη του πλανήτη, δεδομένου ότι περισσό-τερα από 730 εκατομμύρια άνθρωποι δεν χορταίνουν σήμερα την πείνα τους. Πώς θα εξασφαλιστεί όμως αυτή η διατροφική επάρκεια, όταν 10 - 15 εκατομμύρια στρέμμα-τα ετησίως γίνονται υφάλμυρα ή αλκαλοποιούνται; Παρόμοια συνεχίζεται και η ερη-μοποίηση των εδαφών.

- Η κρίση των πόλεων, των οποίων ο πληθυσμός τριπλασιάστηκε από το 1950 μέ-χρι σήμερα.

- Το ενεργειακό πρόβλημα και η συμβολή του μαζί με τον θάνατο των δασών στο "φαινόμενο του θερμοκηπίου". Δεν υπάρχει καμία άλλη ρεαλιστική επιλογή για την ανθρωπότητα του 21ου αιώνα από τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και την

Page 13: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ανάπτυξη των ήπιων (ανανεώσιμων) πηγών ενέργειας: θα μπορούσαν από αυτές να παραχθούν 10 Terawatt κάθε χρόνο (1 terrawatt = 1 δισεκ. τόνοι άνθρακα),δηλαδή όση είναι η σημερινή κατανάλωση ενέργειας.

- Το πρόβλημα των αποβλήτων στο έδαφος και στη θάλασσα και το τεράστιο κό-στος για καθαρισμό από τα τοξικά απόβλητα.

- Η μη σπατάλη των πρώτων υλών, με χρησιμοποίηση των κατάλληλων τιμών και των φόρων πάνω στη ρύπανση.

- Η προστασία της βιολογικής ποικιλότητας μέσω της σωτηρίας των δασών και των ωκεανών καθώς και μεγάλων οικολογικών εκτάσεων, όπως η Ανταρκτική και το Διά-στημα.

Ο άνθρωπος είναι υπεύθυνος για ολόκληρη τη δημιουργία και αυτό πρέπει να λη-φθεί υπόψη για να γίνει αντιληπτό γιατί η οικολογία δημιουργεί σήμερα μια καινούρια ηθική, την "αρχή της υπευθυνότητας", που μιλάει για μια νέα κατηγορική προσταγή που συμπληρώνει αυτή του Καντ : πρέπει να νοιαστούμε και για τις απαιτήσεις των μελλοντικών γενεών. Η ανάπτυξη είναι μια πολυδιάστατη μεγέθυνση, που μόνη όμως η μεγέθυνση δεν μπορεί να χαρακτηρισθεί ως ανάπτυξη. Ενώ μέχρι τώρα περιοριστι-κός όρος της ανάπτυξης ήταν το δημιουργούμενο από τον άνθρωπο κεφάλαιο, τώρα γίνεται το φυσικό κεφάλαιο. Μπορούμε και πρέπει να το αναπτύξουμε μαζί με τις άλ-λες πηγές ενέργειας τις ήπιες και τις εναλλακτικές.

Κανείς δεν ζητάει επιστροφή στον βουκολικό τρόπο ζωής - όσο κι αν η διεκδίκηση της φύσης, από την οποία αποκόπηκε, είναι καίρια για τον σύγχρονο άνθρωπο - ούτε μπορεί να είναι εναντίον της τεχνολογικής προόδου και της βιομηχανικής ανάπτυξης. Πρέπει να είναι όμως και υπέρ των ήπιων τεχνολογιών και ιδιαίτερα υπέρ των ήπιων μορφών ενέργειας (ηλιακή, αιολική, γεωθερμία, βιομάζα) που και ανανεούμενες είναι και μη ρυπαίνουσες. Πρέπει να είναι επίσης, υπέρ μιας βιομηχανικής ανάπτυξης που θα ενσωματώνει ανάλογα στο κόστος παραγωγής τις επιπτώσεις που αυτή προκαλεί στο περιβάλλον και το οποίο θεωρείται σήμερα "εξωτερικό κόστος", ενώ αποτελεί τε-ράστιο κοινωνικό κόστος.

Page 14: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Page 15: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Είναι γενικά παραδεκτό ότι η βιομηχανική παραγωγή αποτελεί το δυναμικότερο το-

μέα της οικονομίας κάθε χώρας διαδραματίζοντας ουσιαστικό ρόλο στην ανάπτυξή της. Παράλληλα η αποδοτικότερη αξιοποίηση της ενέργειας από μία βιομηχανία απο-τελεί στις περισσότερες περιπτώσεις βασικό παράγοντα καθορισμού του κόστους του προϊόντος και κατ' επέκταση της ανταγωνιστικότητας και της βιωσιμότητάς της.

Παρατηρούμε ότι υπάρχει άμεση συσχέτιση μεταξύ βιομηχανικής παραγωγής και διαφόρων οικονομικών παραμέτρων. Προκειμένου λοιπόν να γίνουν πιο κατανοητά τα κεφάλαια του βιβλίου, κρίθηκε σκόπιμη η παράθεση μερικών απλών οικονομικών εννοιών και οικονομικών στοιχείων, όπως αυτά που αναφέρονται στο πρώτο κεφά-λαιο. Έτσι στο κεφάλαιο αυτό τονίζεται η σημασία της οικονομικής ανάπτυξης και των οικονομικών μεγεθών και δεικτών καθώς επίσης οι αρχές που στηρίζουν τη λει-τουργία των οικονομικών μονάδων και των επιχειρήσεων. Περιλαμβάνονται οι έννοι-ες για τις ανάγκες και τα αγαθά και αναλύονται οι παράγοντες που συντελούν στην παραγωγή των οικονομικών αγαθών.

Οι τρεις τομείς της οικονομικής δραστηριότητας περιγράφονται σε γενικές γραμμές, ενώ δίνεται έμφαση στον δευτερογενή τομέα που περιλαμβάνει τους μετασχηματι-σμούς από τις πρώτες ύλες στα τελικά προϊόντα.

Στο τέλος αναφέρονται στοιχεία για την παγκόσμια και ευρωπαϊκή οικονομία και τη θέση της Ελλάδας στο διεθνές οικονομικό περιβάλλον. Γίνονται επίσης συγκρίσεις στις οικονομίες διαφόρων χωρών με τη χρήση βασικών δεικτών και μεγεθών.

Page 16: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 1.1 Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ

Η οικονομική ανάπτυξη είναι ένας μακροχρόνιος στόχος όλων των σύγχρονων κρατών ανεξάρτητα από το κοινωνικό, οικονομικό και πολιτικό σύστημα που εφαρ-μόζεται σε αυτά και έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των παραγωγικών δυνατοτήτων της οικονομίας. Η οικονομική ανάπτυξη μπορεί να εκφραστεί ως διαχρονική μεταβο-λή στο συνολικό εγχώριο προϊόν ή εισόδημα.

Η οικονομική ανάπτυξη πρέπει να επιδιώκεται από κάθε χώρα. Μια οικονομία που αναπτύσσεται σωστά δεν πρέπει να είναι απλώς σε θέση να ικανοποιεί τις παρούσες υλικές ανάγκες των μελών της αλλά και διάφορες νέες που θα προκύψουν στη συνέ-χεια.

Πρέπει να επισημανθεί βέβαια ότι η υπερβολική προσήλωση στην επιδίωξη του στό-χου της οικονομικής ανάπτυξης χωρίς περιορισμούς και προϋποθέσεις προκαλεί σο-βαρό κοινωνικό και περιβαλλοντικό κόστος. Η κοινωνία έχει αρχίσει να γίνεται ευαί-σθητη στο γεγονός ότι, ενώ η ανάπτυξη μπορεί να επιτρέψει την επίλυση ορισμένων κοινωνικών προβλημάτων μέσα από τη βελτίωση του οικονομικού επιπέδου των ατό-μων, ταυτόχρονα δημιουργεί νέα προβλήματα.

Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ζούμε στην εποχή της παγκόσμιας οικονομικής και οικολογικής αλληλεξάρτησης. Η βιομηχανική κοινωνία συνδυάζει όλο και περισσότε-ρο την ύπαρξή της με την οικολογική κρίση. Γίνεται επιτακτικό το αίτημα για ένα με-ταβιομηχανικό πολιτισμό που θα χαρακτηρίζεται από μια "περιβαλλοντικά" βιώσιμη κοινωνία του ελεύθερου δημιουργικού χρόνου και της μεστής νοήματος εργασίας. Ωστόσο, το αίτημα αυτό παραμένει ανεκπλήρωτο όσο δεν επαναπροσδιορίζονται η επιστήμη, η τεχνολογία, η παιδεία, η οικονομία και η καταναλωτική συμπεριφορά. Οταν ο ορθολογισμός με κίνητρο τη μεγιστοποίηση του παραγωγικού αποτελέσματος γίνεται αυτοσκοπός, τότε οι κοινωνίες που στερούνται νόημα μπορεί να αποσυντε-θούν.

Ο Αριστοτέλης έγραφε στα "Ηθικά Νικομάχεια" ότι ο πλούτος δεν είναι προφα-νώς το αγαθό που αναζητούμε αλλά είναι απλώς ένα πράγμα χρήσιμο, ένα μέσο δη-λαδή για να πετύχει κανείς κάποιο άλλο πράγμα. Ο νομπελίστας οικονομολόγος Αμάρτια Σεν γράφει: "Όταν οι αντικειμενικοί στόχοι διαχωρίζονται από τη δράση των ανθρώπων και οι στόχοι αγνοηθούν, τότε επικρατεί η μηχανιστική αντίληψη της οικονομικής λειτουργίας. Θα ήθελα να αποδείξω ότι τα βαθιά προβλήματα που φέρ-νει στην επιφάνεια η ηθική διάσταση των ανθρώπινων κινήτρων για οικονομική δρά-ση και κοινωνική ολοκλήρωση πρέπει να καταλαμβάνουν σημαντική θέση στη σύγ-χρονη οικονομία".

Δεν μπορεί να αρνηθεί κανείς ότι η οικονομική ανάπτυξη με τον τρόπο που έγινε ήταν, εν μέρει τουλάχιστον, αλόγιστη. Για πολλά από τα προβλήματα που δημιουργή-θηκαν δεν φταίει η ίδια η ανάπτυξη αλλά ο γρήγορος ρυθμός της, η έλλειψη ελέγχου των διαδικασιών και των συνεπειών τους και ο μη καθορισμός σωστών προτεραιοτήτων από την κοινωνία. Με τον έλεγχο του ρυθμού και της διαδικασίας και με την επιλογή επω-φελέστερων κοινωνικών στόχων θα μπορέσει να διατηρηθεί μεγάλο μέρος των πλεονε-κτημάτων της ανάπτυξης μειώνοντας συγχρόνως το κόστος της σε ανεκτό επίπεδο.

Page 17: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1.1.1 Παράγοντες που συντελούν στην οικονομική ανάπτυξη Για να επιτευχθεί η οικονομική ανάπτυξη, πέρα από την πρόθεση και τις προσπάθει-ες της κοινωνίας συνολικά, θα πρέπει να συνυπάρχουν και κάποιες άλλες προϋποθέ-σεις που αντικειμενικά επιτρέπουν ή όχι την επίτευξη του στόχου αυτού. Θα εξετά-σουμε εδώ τους παράγοντες που θεωρείται ότι αποτελούν τις κύριες πηγές της οικο-νομικής ανάπτυξης.

Οι φυσικοί πόροι: η σημασία του παράγοντα αυτού στην οικονομική ανάπτυξη εί-ναι εύκολα κατανοητή. Χώρες με αφθονία φυσικών πόρων (καλλιεργήσιμη γη, δάση, αποθέματα ορυκτών κ.λ.π.) έχουν καλύτερες προϋποθέσεις ανάπτυξης απ' ό,τι άλλες χώρες που είναι φτωχές σε τέτοιους πόρους. Όμως εκτός από την ποσότητά τους, σο-βαρό ρόλο παίζει και η ποιότητά τους καθώς και η ευκολία εκμετάλλευσής τους (θέ-ση, βάθος κ.λ.π.), λόγοι από τους οποίους εξαρτάται αν οι πόροι είναι οικονομικά αξιοποιήσιμοι ή όχι.

Εξαιτίας της μεγάλης σημασίας των φυσικών πόρων στην οικονομική ανάπτυξη, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στον τρόπο εκμετάλλευσής τους. Ορισμένοι δεν ανανε-ώνονται εύκολα (π.χ. τα δάση) ή δεν ανανεώνονται καθόλου (ορυκτά). Η απρογραμ-μάτιστη και μη ορθολογική εκμετάλλευσή τους δημιουργεί κινδύνους για τη δυνατότη-τα οικονομικής ανάπτυξης στο μέλλον. Ορισμένες χώρες έχουν αρχίσει να επιβάλ-λουν περιορισμούς π.χ. στον ρυθμό εξόρυξης πετρελαίου ή στον ρυθμό υλοτόμησης των δασών, γεγονός που δείχνει την ανησυχία τους για τον κίνδυνο της μελλοντικής εξάντλησης των πόρων τους.

Οι ανθρώπινοι πόροι: προκειμένου να αξιοποιηθούν οι φυσικοί πόροι πρέπει να μεσολαβήσει ο ανθρώπινος παράγοντας. Γι' αυτό λέμε ότι οι ανθρώπινοι πόροι είναι τουλάχιστον το ίδιο πολύτιμοι με τους φυσικούς πόρους. Το μέγεθος του εργατικού δυναμικού, που είναι βέβαια συνάρτηση του πληθυσμού μιας χώρας, επηρεάζει τις πα-ραγωγικές δυνατότητες της οικονομίας. Ιδιαίτερη σημασία έχει επίσης το μορφωτικό επίπεδο του πληθυσμού και η ανάπτυξη ορισμένων ικανοτήτων και δεξιοτήτων του εργατικού δυναμικού. Το ανθρώπινο δυναμικό σήμερα το ονομάζουμε και "έμψυχο ή ανθρώπινο κεφάλαιο" και οι δαπάνες που γίνονται για τη βελτίωση των γνώσεών του, των δεξιοτήτων του ακόμη και της προστασίας της υγείας του θεωρούνται επενδυτι-κές δαπάνες που επιφέρουν αύξηση της παραγωγικότητας και βελτίωση των δεικτών της οικονομίας.

Το υλικό κεφάλαιο: η οικονομία δεν μπορεί να αναπτυχθεί και δεν μπορεί να ικα-νοποιήσει ούτε τις βασικές ανάγκες των κατοίκων της αν στερείται υλικού κεφαλαίου όπως εργοστάσια, μηχανήματα και εργαλεία, λιμάνια, αεροδρόμια, οδικές αρτηρίες κ.λ.π.. Για τη δημιουργία υλικού κεφαλαίου χρειάζονται επενδύσεις, πράγμα που ση-μαίνει ότι η κοινωνία δεν χρησιμοποιεί ένα τμήμα του εισοδήματος της για τρέχουσα κατανάλωση αλλά το αποταμιεύει και το επενδύει στη συνέχεια παραγωγικά.

Η τεχνολογία: οι διάφορες ανακαλύψεις και η τεχνολογική πρόοδος που συντελέ-στηκαν τους τελευταίους δυόμισι αιώνες έπαιξαν βασικό ρόλο στην οικονομική ανά-πτυξη όλων των χωρών που είναι σήμερα ανεπτυγμένες. Η τεχνολογική εξέλιξη επέ-τρεψε όχι μόνο τη βελτίωση του τρόπου παραγωγής και τη δημιουργία νέων προϊό-ντων αλλά και την εκμετάλλευση νέων πλουτοπαραγωγικών πηγών, τη βελτίωση των

Page 18: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

συγκοινωνιών και των επικοινωνιών καθώς και άπειρες άλλες μικρότερης σημασίας βελτιώσεις, που το αθροιστικό τους αποτέλεσμα στην οικονομία ήταν σημαντικό. Επομένως η τεχνολογική πρόοδος δεν περιορίζεται στην πραγματοποίηση εφευρέσεων και στην εφαρμογή νέων γνώσεων στην παραγωγή, αλλά επεκτείνεται στις προσπάθειες της κοινωνίας να κάνει καλύτερη χρήση των πόρων που διαθέτει με αποτέλεσμα τη σημαντική βελτίωση του βαθμού απόδοσής της.

Ο καταμερισμός της εργασίας: η εξειδίκευση και ο καταμερισμός της εργασίας θεωρούνται παράγοντες πολύ μεγάλης σημασίας για την ανάπτυξη μιας οικονομίας. Επιτυγχάνονται οι λεγόμενες οικονομίες κλίμακας παραγωγής. Οι οικονομίες κλίμα-κας αναφέρονται στα πλεονεκτήματα της μαζικής παραγωγής, η οποία έχει ως συνέ-πεια τη μείωση του κατά μονάδα κόστους παραγωγής με ταυτόχρονη αύξηση της απο-δοτικότητας. Η εξειδίκευση και οι οικονομίες κλίμακας βοηθούν στην οικονομική ανά-πτυξη, γιατί επιφέρουν θεμελιακές αλλαγές στην οργάνωση και στις τεχνικές της πα-ραγωγής που επιτρέπουν την αύξηση των παραγόμενων ποσοτήτων .

Η εξειδίκευση της εργασίας δίνει τη δυνατότητα στην επιχείρηση να απασχολεί κά-θε άτομο σύμφωνα με τα ιδιαίτερα προσόντα του για αποφυγή σπατάλης χρόνου, με αποτέλεσμα την αύξηση της συνολικής αποδοτικότητας και τη μείωση του (κατά μο-νάδα προϊόντος) κόστους παραγωγής. Όπως θα φανεί παρακάτω, και η προσαρμογή στις τελευταίες οικονομικές εξελίξεις έχει το ίδιο αποτέλεσμα.

Στα πλαίσια της διεθνοποίησης των οικονομιών και της απελευθέρωσης των αγο-ρών, το μοντέλο της μαζικής παραγωγής και της εξειδίκευσης των εργαζομένων άρ-χισε σταδιακά να υποκαθίσταται από την ευέλικτη παραγωγική ικανότητα των πα-ραγωγικών μονάδων και την ευέλικτη εξειδίκευση των εργαζομένων. Αυτό συνέβη λόγω της αύξησης του ανταγωνισμού των επιχειρήσεων και της ραγδαίας τεχνολογι-κής προόδου των τελευταίων δύο δεκαετιών και είχε ως αποτέλεσμα την υποκατά-σταση των εργατικών χεριών από πλήρως αυτοματοποιημένες μηχανές παραγωγής, που έχουν ανάγκη μικρής μόνο συμμετοχής του ανθρώπινου παράγοντα, με σκοπό τη βελτίωση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων και τη συμπίεση του κόστους παραγωγής. Το ίδιο συνέβη και στον τομέα παροχής υπηρεσιών, στον οποίο πολλές θέσεις εργασίας έχουν υποκατασταθεί από συστήματα πληροφορικής (Η/Υ).

Άλλοι παράγοντες: εκτός από τους παράγοντες που αναφέρονται πιο πάνω και κάποιοι άλλοι συντελούν, ίσως όχι τόσο άμεσα, στην οικονομική ανάπτυξη, δημιουρ-γώντας τις κατάλληλες συνθήκες για την ευόδωση της αναπτυξιακής προσπάθειας ή επιτρέποντας στην οικονομία να αξιοποιήσει την αύξηση των παραγωγικών της δυ-νατοτήτων. Ανάμεσα στους παράγοντες αυτούς πρέπει να αναφερθούν: α) το περι-βάλλον, β) η οικονομική σταθερότητα, γ) η εξασφάλιση επαρκούς συνολικής ζήτησης, δ) ο ορθολογικός συνδυασμός και η κατανομή των παραγωγικών πόρων.

Page 19: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1.2 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ Η αξιολόγηση και η σύγκριση της οικονομίας μιας χώρας σε σχέση με τις οικονο-

μίες των ανεπτυγμένων χωρών γίνεται με τη χρήση ορισμένων οικονομικών μεγεθών και δεικτών, όπως του Ακαθάριστου Εγχώριου Προϊόντος (ΑΕΠ), του πληθωρισμού της ανεργίας κ.ά.

α) Οταν λέμε Α.Ε.Π., εννοούμε τη συνολική αξία σε χρηματικές μονάδες όλων των τελικών αγαθών και υπηρεσιών που παράγει μια οικονομία σε μια ορισμένη χρονική περίοδο (συνήθως ένα έτος) με τους συντελεστές της παραγωγής που βρίσκονται μέ-σα στη συγκεκριμένη οικονομία, ανεξάρτητα από το αν οι ιδιοκτήτες των συντελε-στών της παραγωγής είναι κάτοικοι της χώρας αυτής ή άλλων χωρών.

Το Α.Ε.Π. υπολογίζεται με δύο τρόπους. Σύμφωνα με τον πρώτο τρόπο αθροίζου-με όλες τις δαπάνες που πραγματοποιούνται για την απόκτηση των τελικών αγαθών και υπηρεσιών (πλευρά της δαπάνης). Σύμφωνα με τον δεύτερο τρόπο αθροίζουμε όλα τα εισοδήματα που δημιουργούνται στη συγκεκριμένη περίοδο από την παραγω-γή των τελικών αγαθών και υπηρεσιών (πλευρά εισοδήματος).

Ένα καλύτερο μέτρο διαχρονικών συγκρίσεων μιας οικονομίας ή συγκρίσεων ανά-μεσα σε διάφορες χώρες είναι το κατά κεφαλήν Α.Ε.Π. ή το αντίστοιχο κατά κεφαλήν εισόδημα, το οποίο προκύπτει όταν διαιρέσουμε το προϊόν ή το εισόδημα ενός έτους με τον αντίστοιχο πληθυσμό της χώρας του ιδίου έτους. Το κατά κεφαλήν εισόδημα δείχνει το εισόδημα που αντιστοιχεί σε κάθε άτομο της κοινωνίας αν η κατανομή του εισοδήματος ήταν ίση μεταξύ των ατόμων.

Προκειμένου λοιπόν να αξιολογήσουμε μία εθνική οικονομία βλέπουμε ότι το Α.Ε.Π. είναι εξ ορισμού ένα σημαντικό μέγεθος, το οποίο πρέπει να αυξάνεται κάθε χρόνο για να μπορούμε να μιλάμε για ανάπτυξη της οικονομίας αυτής. Οταν κάνουμε διεθνείς συγκρίσεις πρέπει να συγκρίνουμε τη μεταβολή του Α.Ε.Π. μιας οικονομίας με τις αντίστοιχες μεταβολές των Α.Ε.Π. άλλων χωρών. Στην Εικόνα 1.1 βλέπουμε την εξέλιξη του Α.Ε.Π. στην Ελλάδα την περίοδο 1961-1998.

Εικόνα:1.1: Ανάπτυξη %. Ετήσιες μεταβολές στην Ελλάδα

Page 20: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

β) Με τον όρο πληθωρισμό εννοούμε την τάση για συνεχή άνοδο του γενικού επιπέ-δου των τιμών. Πληθωρισμός, επομένως, δεν σημαίνει ένα υψηλό επίπεδο τιμών αλλά ένα συνεχώς ανερχόμενο επίπεδο τιμών. Μία μοναδική αύξηση στο επίπεδο των τιμών δεν αποτελεί πληθωρισμό. Ο πληθωρισμός είναι μια διαδικασία και ένα οικονομικό φαι νόμενο δυναμικό.

Η ποσοστιαία μεταβολή του επιπέδου των τιμών μέσα σε μια ορισμένη χρονική πε-ρίοδο (συνήθως ένα έτος) ονομάζεται ρυθμός πληθωρισμού. Έτσι, όταν λέμε ότι ο ρυθμός πληθωρισμού είναι 5%, εννοούμε ότι το επίπεδο τιμών του τρέχοντος έτους εί-ναι 5% υψηλότερο από το επίπεδο τιμών του προηγούμενου έτους (Εικόνα 1.2).

γ) Με τον όρο ανεργία εννοούμε το ποσοστό του εργατικού δυναμικού που αδυνατεί να βρει κατάλληλη απασχόληση. Άνεργοι είναι μόνο τα άτομα εκείνα που είναι διατε-θειμένα να προσφέρουν την εργασία τους με τις συνθήκες που επικρατούν στην αγο-ρά και δεν μπορούν να βρούν εργασία.

Εικόνα: 1.2: Η εξέλιξη του πληθωρισμού στην Ελλάδα και την Ε.Ε.

Page 21: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1.3 ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ - ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ Ένας βασικός παράγοντας που προσδιορίζει τη διεθνή οικονομική κατάσταση μιας

χώρας είναι η βελτίωση της συνολικής παραγωγικότητας της οικονομίας της, δηλαδή της αξίας του προϊόντος που παράγεται από τους εργαζόμενους σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγικότητα είναι το ανθρώπινο δυ-ναμικό και οι συνθήκες στις εργασιακές σχέσεις, η τεχνολογία, η εφαρμογή και η χρή-ση καινοτομιών (συμπεριλαμβανομένης και της οργάνωσης της εργασίας), οι οικονο-μίες μοναδιαίου κόστους (του κόστους εργασίας κατά μονάδα προϊόντος), οι υποδο-μές, το θεσμικό και το γενικότερο μακροοικονομικό περιβάλλον.

Η παραγωγικότητα εκφράζεται ως ο λόγος του παραγόμενου προϊόντος (Q) προς τον αριθμό των εργαζομένων (Ε) επί τις ώρες (h) εργασίας Εφόσον η αύ-ξηση αυτή δεν επιτυγχάνεται με αύξηση της διάρκειας και εντατικοποίηση της εργα-σίας, η βελτίωση της παραγωγικότητας βελτιώνει την ευημερία συνολικά μέσω της αύ-ξησης της αποδοτικότητας της οικονομίας. Αυτός ο δείκτης, ο οποίος όταν βελτιώνε-ται επιφέρει αύξηση της συνολικής ευημερίας, είναι η συνολική παραγωγικότητα της οικονομίας

Ένας γενικά αποδεκτός ορισμός της ανταγωνιστικότητας δεν υπάρχει. Ο πιο γνω-στός είναι αυτός που υιοθέτησε ο Ο.Ο.Σ.Α. σύμφωνα με τον οποίο "ανταγωνιστικό-τητα είναι ο βαθμός με τον οποίο ένα κράτος μπορεί κάτω από ελεύθερες και δίκαιες συνθήκες αγοράς να παράγει αγαθά και υπηρεσίες τα οποία περνούν με επιτυχία τη δοκιμασία των διεθνών αγορών, ενώ συγχρόνως διατηρεί και αυξάνει τα πραγματικά εισοδήματα των πολιτών του μακροχρόνια". Σύμφωνα με άλλη άποψη "ανταγωνιστι-κή είναι μια χώρα που συγκεντρώνει στο έδαφος της ανταγωνιστικές επιχειρήσεις και κλάδους επιχειρήσεων". Μια τρίτη άποψη λέει ότι "ανταγωνιστικότητα είναι η βελ-τίωση ενός υποκειμενικά επιλεγμένου δείκτη ευημερίας από μια χώρα διαχρονικά ή σε σχέση με άλλες χώρες".

1.3.1 Προσδιοριστικοί παράγοντες της παραγωγικότητας & της ανταγωνι-στικότητας

α) Οι ανθρώπινοι πόροι ή το ανθρώπινο δυναμικό περιλαμβάνουν όλα τα άτομα που εμπλέκονται στην παραγωγική διαδικασία: τους εργαζόμενους, τους επιχειρημα-τίες, το διοικητικό προσωπικό και τα διοικητικά στελέχη. Σημαντική είναι η ποσότητα της εργασίας τους αλλά κυρίως η ποιότητά της. Η ποσότητα και η ένταση της εργα-σίας του ανθρώπινου δυναμικού δεν επιδρά πάντα θετικά στην παραγωγικότητα όταν μειώνει κανείς τα κίνητρα. Η μείωση των κινήτρων συνεπάγεται υποβάθμιση της ποι-ότητας της εργασίας. Ο αριθμός και η ποιότητα των επιχειρηματιών και των διοικητι-κών στελεχών είναι κρίσιμοι προσδιοριστικοί παράγοντες της παραγωγικότητας γε-γονός που εκφράζεται μέσα από την ικανότητά τους να διευθύνουν και να κινητοποι-ούν τους εργαζόμενους αλλά και της γενικότερης συνεισφοράς τους στην παραγωγι-κή διαδικασία.

β) Η τεχνολογία και οι καινοτομίες είναι επίσης καθολικά αναγνωρισμένες ως σο-βαροί παράγοντες της παραγωγικότητας. Οι καινοτομίες αναφέρονται σε οτιδήποτε

Page 22: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

νέο, δηλαδή νέες ιδέες, νέα προϊόντα, μορφές οργάνωσης, διοίκηση ανθρώπινων πό-ρων κ.λ.π.

γ) Ένας τρίτος προσδιοριστικός παράγοντας είναι οι οικονομίες μοναδιαίου κό-στους, οι οικονομίες κλίμακας, οι οικονομίες κόστους συναλλαγών. Οι οικονομίες αυ-τές επηρεάζουν θετικά την παραγωγικότητα του κεφαλαίου και της εργασίας αυξά-νοντας την αποδοτικότητα της παραγωγικής διαδικασίας στο σύνολο της.

Το Μοναδιαίο Κόστος εκφράζεται ως ο λόγος του κόστους εργασίας προς τις μο-νάδες του παραγόμενου προϊόντος όπου W=αμοιβή εργασίας, Ε=αριθμός εργαζομένων, Q=μονάδες παραγόμενου προϊόντος. Με τον όρο Οικονομίες Μοναδι-αίου Κόστους εννοούμε την επιδίωξη μείωσης του κόστους εργασίας ανά μονάδα προϊόντος με αύξηση της αποδοτικότητας και των παραγόμενων μονάδων προϊόντος.

Οι Οικονομίες Κόστους Συναλλαγών αφορούν στη συμπίεση των εξόδων της Χρη-ματοοικονομικής Λειτουργίας, δηλαδή στη συμπίεση των τόκων και των συναφών εξόδων των λειτουργιών της διοίκησης, της έρευνας και ανάπτυξης, της διάθεσης και της παραγωγικής λειτουργίας.

δ) Τέταρτος σημαντικός προσδιοριστικός παράγοντας είναι οι υποδομές και οι πλουτοπαραγωγικοί πόροι. Οι όροι αναφέρονται συνήθως σε υλικές (τηλεπικοινω-νίες, μεταφορές, ενέργεια) και σε άϋλες υποδομές (ανθρώπινος παράγοντας, δημόσια διοίκηση). Οι πλουτοπαραγωγικοί πόροι αναφέρονται σε ανθρώπινους και μη παρά-γοντες (υπέδαφος, γεωγραφική θέση κ.λ.π.). Οι υλικές υποδομές και οι πλουτοπαρα-γωγικοί πόροι επηρεάζουν το κόστος και την αποδοτικότητα της παραγωγικής διαδι-κασίας στο σύνολο της.

ε) Τέλος, ένας παράγοντας που επηρεάζει όλους τους άλλους είναι το θεσμικό πλαίσιο, που αφορά κυρίως το ρόλο του κράτους και της δημόσιας διοίκησης. Είναι γενικά αποδεκτό ότι το κράτος, η πολιτική του, το νομικό και κανονιστικό πλαίσιο, το μέγεθος, η ποιότητα και η αποδοτικότητα του δημόσιου τομέα καθώς και η δυνατότη-τα επιβολής των νόμων επιδρούν σε όλους τους παράγοντες που αναφέραμε και συ-νολικά στην ανταγωνιστικότητα της οικονομίας. Υπάρχει η άποψη ότι "οι θεσμοί" αποτελούν τον κυριότερο κρίσιμο παράγοντα που εξηγεί την ανάπτυξη ή την υπανά-πτυξη των χωρών.

1.4 ΑΝΑΓΚΕΣ - ΑΓΑΘΑ 1.4.1 Οι ανάγκες και οι διακρίσεις τους

Ο άνθρωπος από τα προϊστορικά χρόνια αγωνίζεται να ικανοποιήσει τις διάφορες ανάγκες του, που είναι συνυφασμένες με την ίδια του την ύπαρξη.

Ανάγκη είναι το δυσάρεστο συναίσθημα που δημιουργείται στον άνθρωπο από κά-ποια έλλειψη αγαθών που επιθυμεί και που προσπαθεί να αποκτήσει. Η ικανοποίηση της ανάγκης συνοδεύεται από ένα ευχάριστο αίσθημα, που στην οικονομική επιστήμη ονο-μάζεται χρησιμότητα ή ωφέλεια.

Οι ανάγκες κατατάσσονται με κριτήριο το είδος τους σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: α) στις ανάγκες συντήρησης ή φυσιολογικές ανάγκες (γνωστές και ως ανάγκες ύπαρ-ξης), όπως είναι η ανάγκη της τροφής, του νερού, του ρουχισμού, της κατοικίας κ.α., β) στις πνευματικές ανάγκες, όπως είναι η ανάγκη της μόρφωσης, της αναψυχής κ.α.,

Page 23: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

γ) στις κοινωνικές ανάγκες, αυτές δηλαδή που δημιουργούνται από την κοινή συμ-βίωση των ανθρώπων μέσα στην οργανωμένη κοινωνία, όπως είναι η ανάγκη για ασφάλεια από κινδύνους μέσα στο κράτος αλλά και από εξωτερικούς εχθρούς και δ) στις ψυχικές ανάγκες, όπως της κοινωνικής αναγνώρισης και καταξίωσης, της αυ-τοπροβολής, της επίδειξης κ.α.

Τις ανθρώπινες ανάγκες τις χαρακτηρίζουν δύο βασικές ιδιότητες : α) η εξέλιξη και ο πολλαπλασιασμός τους και β) ο προσωρινός κορεσμός τους. Η εξέλιξη των ανα-γκών αναφέρεται στη διαφοροποίηση των αγαθών που χρησιμοποιούνται για την ικα-νοποίηση τους, π.χ. η θέρμανση με πετρέλαιο ικανοποιεί την ίδια ανάγκη που πριν από μερικά χρόνια ικανοποιούσε η χρήση κάρβουνου και ξύλων. Ο πολλαπλασιασμός αναφέρεται στη δημιουργία νέων αναγκών, π.χ. η επιθυμία απόκτησης τηλεόρασης και βίντεο εκφράζει την ύπαρξη ανάγκης που δεν υπήρχε πριν από τριάντα χρόνια. Ο προσωρινός κορεσμός αναφέρεται στην προσωρινή ικανοποίηση των αναγκών, η οποία επέρχεται βαθμιαία. Όσο η ανάγκη ικανοποιείται, τόσο η έντασή της μειώνεται. Έτσι, σε κάποιο σημείο θα επέλθει ο κορεσμός, δηλαδή η πλήρης ικανοποίησή της. Όμως η ικανοποίηση (κορεσμός) της ανάγκης είναι προσωρινή και θα παρουσιαστεί πάλι μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ανάλογα με το είδος της.

1.4.2 Τα αγαθά και οι διακρίσεις τους Οι ανάγκες ικανοποιούνται με τη χρήση των αγαθών. Αγαθό είναι το μέσο που ικα-

νοποιεί κάποια συγκεκριμένη ανάγκη, π.χ. η τροφή ικανοποιεί την πείνα, τα ρούχα ικανοποιούν την ανάγκη για προφύλαξη από το κρύο ή τη ζέστη, το σπίτι την ανάγκη για προφύλαξη από τις καιρικές συνθήκες κ.λ.π.

Τα αγαθά διακρίνονται σε ελεύθερα και οικονομικά. Ελεύθερα αγαθά είναι εκείνα που βρίσκονται σε αφθονία στη φύση, όπως ο ατμοσφαιρικός αέρας, το φως του ήλι-ου κ.λ.π., ενώ οικονομικά αγαθά είναι εκείνα που τα παράγει ο άνθρωπος σε περιο-ρισμένες ποσότητες.

Τα οικονομικά αγαθά διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες με βάση διάφορα κριτήρια:

- σε υλικά και άϋλα, ανάλογα με την υλική ή όχι υπόστασή τους. Υλικά είναι τα οι-κονομικά αγαθά που έχουν υλική υπόσταση π.χ. τα τρόφιμα, τα ρούχα, τα αυτοκίνη-τα κ.ά. Αϋλα οικονομικά αγαθά ή υπηρεσίες είναι εκείνα που δεν έχουν υλική υπό-σταση π.χ. η μόρφωση, η υπηρεσία του γιατρού, κ.ά.

- σε διαρκή και καταναλωτά, ανάλογα με τη διατήρηση ή όχι της μορφής τους με-τά από την πρώτη τους χρησιμοποίηση. Διαρκή είναι τα αγαθά που μπορούν να χρη-σιμοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα, χωρίς να πάψουν να έχουν την ίδια υλι-κή μορφή. Τέτοια αγαθά είναι π.χ. τα έπιπλα, τα σπίτια, τα διάφορα μηχανήματα, τα βιβλία κ.ά. Καταναλωτά είναι εκείνα τα οποία μετά την πρώτη χρησιμοποίησή τους δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά για τον ίδιο σκοπό και παύουν να είναι αντι-κείμενα του ίδιου είδους. Τέτοια οικονομικά αγαθά είναι π.χ. το αλεύρι, τα τρόφιμα, τα ποτά αλλά και ο λιγνίτης, το πετρέλαιο κ.ά.

- σε κεφαλαιουχικά ή (επενδυτικά ή παραγωγικά)και καταναλωτικά, ανάλογα με τον προορισμό τους ή με την τελική χρησιμοποίησή τους. Κεφαλαιουχικά ή επενδυτι-

Page 24: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κά ή παραγωγικά είναι τα οικονομικά αγαθά που χρησιμοποιούνται για την παραγω-γή άλλων οικονομικών αγαθών. Τέτοια είναι τα μηχανήματα, τα εργαλεία, τα μέσα με-ταφοράς, οι αρδευτικές και υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις κ.ά. Καταναλωτικά είναι εκείνα που χρησιμοποιούνται για την άμεση ικανοποίηση των αναγκών του ανθρώπου όπως τα τρόφιμα, οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές, τα έπιπλα κ.ά.

- σε πρώτες ύλες, σε ημικατεργασμένα προϊόντα και σε τελικά ή έτοιμα προϊό-ντα, ανάλογα με το βαθμό της επεξεργασίας τους. Πρώτες ύλες είναι τα υλικά αγαθά όταν βρίσκονται ακόμα στη φυσική τους κατάσταση χωρίς καμιά επεξεργασία, π.χ. το σιτάρι όπως βρίσκεται στο χωράφι, ο βωξίτης όπως βρίσκεται στη φύση κ.α. Όταν αυ-τές τις πρώτες ύλες τις επεξεργαζόμαστε και σταδιακά τις μετασχηματίζουμε σε προϊ-όντα, τότε στα στάδια αυτά της επεξεργασίας τους ονομάζονται ημικατεργασμένα προϊόντα. Έτσι π.χ. το σιτάρι το μετασχηματίζουμε σε αλεύρι, τον βωξίτη τον μετα-σχηματίζουμε πρώτα σε αλουμίνιο και μετά σε φύλλα (λαμαρίνες) αλουμινίου κ.λ.π. Όταν τα υλικά αγαθά έχουν υποστεί όλες τις αναγκαίες επεξεργασίες και έχουν πά-ρει την τελική τους μορφή, ώστε να μπορούμε πλέον να τα χρησιμοποιούμε για την κά-λυψη των αναγκών μας, τότε τα ονομάζουμε τελικά ή έτοιμα προϊόντα. Το ψωμί, τα μαγειρικά σκεύη, τα αυτοκίνητα κ.λ.π. αποτελούν τελικά προϊόντα.

1.4.3 Το οικονομικό πρόβλημα Όλοι γνωρίζουμε ότι οι ανάγκες μας είναι πολύ περισσότερες από τα αγαθά που

διαθέτουμε. Τα αγαθά και οι υπηρεσίες που χρειαζόμαστε τις περισσότερες φορές δεν υπάρχουν σε αφθονία στη φύση (σε αφθονία υπάρχουν μόνο τα ελεύθερα αγα-θά). Αυτό σημαίνει ότι δεν διαθέτουμε επαρκείς ποσότητες οικονομικών αγαθών για να ικανοποιήσουμε όλες τις ανάγκες μας σε απεριόριστο βαθμό. Καμιά κοινωνία δεν διαθέτει απεριόριστες ποσότητες εργαλείων, πρώτων υλών και ανθρώπινης εργα-σίας. Το γεγονός αυτό περιορίζει αναγκαστικά τις παραγωγικές δυνατότητές μας. Ήδη τα αποθέματα των φυσικών πόρων και των πηγών ενέργειας έχουν μειωθεί ση-μαντικά (τροπικά δάση, πετρέλαιο, λιγνίτης κ.λ.π.). Η ανεπάρκεια αυτή των οικονο-μικών αγαθών που οφείλεται στην ανεπάρκεια (στενότητα) των πόρων αποτελεί τη βάση του οικονομικού προβλήματος.

Επίσης πρέπει να εξετασθεί η δυνατότητα που έχουμε να μετατρέπουμε όλα τα διαθέσιμα κάθε φορά μέσα σε αγαθά ή αν ένα μόνο μέρος τους είναι δυνατό να με-ταποιηθεί και να αποκτήσει τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα και τις ιδιότητες των τε-λικών αγαθών. Χωρίς αμφιβολία δεν είναι δυνατό οι πρώτες ύλες που μας προσφέ-ρονται κάθε φορά να μετατραπούν σε αγαθά σε τέτοιο όγκο, ώστε να καλύπτουν τις εκάστοτε ανάγκες μας (Εικόνα 1.3). Βρισκόμαστε λοιπόν ιστορικά μπροστά στην υποχρέωση να αντιμετωπίσουμε απο-τελεσματικά το πρόβλημα της στενότητας των πόρων και των αγαθών. Αυτό θα το επιτύχουμε αν εφαρμόσουμε την αρχή της Οικονομικότητας, δηλαδή της πραγματο-ποίησης του μεγαλύτερου δυνατού οικονομικού αποτελέσματος με το μικρότερο δυ-νατό οικονομικό κόστος. Παράλληλα όμως πρέπει να επιδιώκεται το μικρότερο δυ-νατό περιβαντολλοντικό κόστος και η καλύτερη αξιοποίηση των φυσικών πόρων.

Page 25: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 1.3: Σχέση μεταξύ αναγκών και μέσων

1.5 ΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΙ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΚΑΙ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΑΓΑΘΩΝ 1.5.1 Παραγωγικοί συντελεστές

Όπως αναφέρθηκε, το μεγαλύτερο μέρος των ανθρώπινων αναγκών ικανοποιού-νται με τη χρήση οικονομικών αγαθών. Τα αγαθά αυτά, όπως είναι ήδη γνωστό, δεν βρίσκονται ελεύθερα στη φύση αλλά δημιουργούνται τεχνητά από τον άνθρωπο. Για να παραχθεί οποιοδήποτε υλικό αγαθό ή υπηρεσία, πρέπει να χρησιμοποιηθούν οι πα-ραγωγικοί συντελεστές. Οι περισσότεροι οικονομολόγοι θεωρούν παραγωγικούς συ-ντελεστές το έδαφος (γη - φυσικοί πόροι), την εργασία και το κεφάλαιο. Ορισμένοι προσθέτουν την επιχειρηματικότητα και την τεχνολογία, α) Έδαφος

Ο συντελεστής έδαφος περιλαμβάνει όλα εκείνα τα στοιχεία που προέρχονται από τη φύση και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή αγαθών. Τέτοια στοιχεία είναι το έδαφος (ως εδαφική έκταση) που χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια δια-φόρων αγροτικών προϊόντων αλλά αποτελεί και τον χώρο για την κατασκευή κατοι-κιών, εργοστασίων, αεροδρομίων κ.λ.π., το υπέδαφος με όλα τα στοιχεία που περιέ-χει (ορυκτό πλούτο, μεταλλεύματα, άνθρακα, πετρέλαιο κ.λ.π.), τα δάση, ο θαλάσ-σιος και υποθαλάσσιος χώρος, ο εναέριος χώρος κ.λ.π..

Είναι φανερό ότι ο συντελεστής έδαφος δεν είναι ομοιογενής αλλά περιλαμβάνει πολλά διαφορετικά στοιχεία. Το κοινό γνώρισμά τους είναι ότι προσφέρονται στον άνθρωπο από τη φύση, χωρίς αυτός να καταβάλλει προσπάθεια για να αποκτήσουν τα στοιχεία αυτά τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους. β) Εργασία

Η εργασία περιλαμβάνει όλες τις ανθρώπινες προσπάθειες, πνευματικές και σωμα-τικές, και το σύνολο των ικανοτήτων του ανθρώπου που συνειδητά καταβάλλονται

Page 26: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

για την παραγωγή υλικών και άϋλων αγαθών. Η εργασία περιλαμβάνει π.χ. την προ-σπάθεια που καταβάλλει ο οικοδόμος για το κτίσιμο μιας κατοικίας, ο αγρότης για το όργωμα, τη σπορά και το θέρισμα, ο συγγραφέας για τη συγγραφή ενός βιβλίου κ.λ.π. Η εργασία, όπως και η φύση, είναι πρωτογενής συντελεστής της παραγωγής.

Η εργασία διακρίνεται σε σωματική και πνευματική. Στην εικόνα 1.4 βλέπουμε την διαχρονική εξέλιξη της συμβολής της σωματικής και πνευματικής εργασίας του ανθρώπου στην προσπάθειά του για την παραγωγή υλικών αγαθών και υπηρεσιών.

γ) Κεφάλαιο Ένα συνεχώς αυξανόμενο ποσοστό της ανθρώπινης παραγωγικής προσπάθειας

αφορά την παραγωγή διαρκών αγαθών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή άλ-λων αγαθών. Τα αγαθά αυτά δεν ικανοποιούν άμεσα τις καταναλωτικές ανάγκες του ανθρώπου, αλλά τον βοηθούν να τις ικανοποιήσει καλύτερα στο μέλλον. Τέτοια αγα-θά είναι τα κτίρια, τα μηχανήματα, τα εργαλεία, τα μέσα μεταφοράς κ.λ.π. που απο-τελούν το λεγόμενο Κεφάλαιο.

Το κεφάλαιο διαφέρει από τους δύο πρωτογενείς παραγωγικούς συντελεστές, το έδαφος και την εργασία, κατά το ότι είναι παραγωγικό μέσο που και το ίδιο έχει πα-ραχθεί. Για τον λόγο αυτό χαρακτηρίζεται ως παράγωγος συντελεστής ή τεχνικός συ-ντελεστής της παραγωγής.

Η εξέλιξη της επιστήμης καθιστά τον συντελεστή αυτό ολοένα και πιο απαραίτητο στην παραγωγή. Έτσι, κάθε παραγωγική διαδικασία στην οποία το ποσοστό συμμε-τοχής του συντελεστή "κεφάλαιο" είναι το μεγαλύτερο λέμε ότι είναι εντάσεως κεφα-λαίου. Σε περίπτωση που το ποσοστό συμμετοχής του συντελεστή "εργασία" είναι το μεγαλύτερο στην παραγωγική διαδικασία, τότε λέμε ότι η παραγωγική διαδικασία εί-ναι εντάσεως εργασίας.

Στη σύγχρονη κοινωνία μας μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η συμμετοχή στις πα-ραγωγικές διαδικασίες του τρίτου αυτού παραγωγικού συντελεστή γίνεται συνεχώς και πιο αναγκαία, αφού διαρκώς κατασκευάζονται και πιο πολύπλοκα προϊόντα, όπως μηχανήματα, ηλεκτρονικοί υπολογιστές, αυτοκίνητα κ.λ.π.

Εικόνα 1.4: Η εξέλιξη της συμβολής της σωματικής και πνευματι-κής εργασίας στην παραγωγή των αγαθών (σχηματική παράσταση)

Page 27: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

δ) Επιχειρηματικότητα Αναφέρθηκε και προηγουμένως ότι ορισμένοι οικονομολόγοι συμπεριλαμβάνουν

στους παραγωγικούς συντελεστές την επιχειρηματικότητα, δηλαδή την ικανότητα που διαθέτουν ορισμένα άτομα να οργανώνουν και να συνδυάζουν αρμονικά τους τρεις προηγούμενους παραγωγικούς συντελεστές για την παραγωγή αγαθών. Οι επιχειρη-ματίες είναι αυτοί που συλλαμβάνουν την επιχειρηματική ιδέα, παίρνουν τις βασικές αποφάσεις για την ίδρυση, χρηματοδότηση και λειτουργία των επιχειρήσεων και ανα-λαμβάνουν τους οικονομικούς κινδύνους που συνδέονται με τη λειτουργία τους. ε) Τεχνολογία

Τεχνολογία είναι το σύνολο των επιστημονικών γνώσεων, των αποτελεσμάτων της εφαρμοσμένης έρευνας και των συστηματοποιημένων εμπειριών που εφαρμόζονται στην παραγωγή. Η γνώση και η ικανότητα χρήσης της τεχνολογίας ονομάζονται τε-χνογνωσία και έχουν ιδιαίτερη σημασία όταν αναφερόμαστε στη χρήση της σύγχρο-νης προηγμένης τεχνολογίας. Επειδή η τεχνογνωσία (know-how) παράγεται κυρίως από τις οικονομικά προηγμένες χώρες, θεωρείται ότι η κατοχή της δημιουργεί συ-γκριτικό πλεονέκτημα άρα και προβάδισμα στις χώρες αυτές που την παράγουν, τη χρησιμοποιούν και τη διαθέτουν στις άλλες χώρες.

Σύμφωνα με άλλη άποψη η τεχνολογία ενσωματώνεται στο τεχνικό κεφάλαιο (στα μέσα παραγωγής) και η τεχνογνωσία στην κατάρτιση και ειδίκευση των εργαζομένων και γι' αυτό δεν αποτελούν ξεχωριστό παραγωγικό συντελεστή.

1.6 ΠΑΡΑΓΩΓΗ 1.6.1 Έννοια της παραγωγής

Όπως ήδη γνωρίζουμε, οι άνθρωποι έχουν διάφορες οικονομικές ανάγκες που προ-σπαθούν να τις ικανοποιήσουν με τα οικονομικά αγαθά, τα οποία πρέπει να παρα-χθούν. Για να το πετύχει αυτό ο άνθρωπος πρέπει να καταβάλλει προσπάθεια και να ακολουθήσει μια συγκεκριμένη διαδικασία.

Το σύνολο των προσπαθειών αυτών και των ενεργειών που καταβάλλει ο άνθρω-πος για τη δημιουργία χρήσιμων οικονομικών αγαθών (υλικών προϊόντων και υπηρε-σιών) ονομάζεται παραγωγή ή παραγωγική διαδικασία. Σε κάθε παραγωγική διαδι-κασία απαιτείται να χρησιμοποιηθούν ανθρώπινοι πόροι (εργατικά χέρια, δεξιότητες, πνευματικές ικανότητες κ.λ.π.), διαφόρων τύπων κεφαλαιουχικός εξοπλισμός (κτίρια, μηχανήματα, εργαλεία, μεταφορικά μέσα, κ.λ.π.) και πρώτες ύλες.

Στο σημείο αυτό θα πρέπει να διακρίνουμε την τεχνική και τη γενική έννοια της πα-ραγωγής.

α) Οι ενέργειες των ατόμων που μετασχηματίζουν τις πρώτες ύλες με σκοπό την παραγωγή έτοιμων προϊόντων προσδιορίζουν την τεχνική έννοια της παραγωγής π.χ. καλλιέργεια χωραφιού » σιτάρι » αλεύρι » ψωμί.

β) Η παροχή προσωπικών υπηρεσιών, εφόσον αυτή προσφέρεται με αμοιβή, απο-τελεί τη γενική έννοια της παραγωγής. Ετσι όταν ο γιατρός προσφέρει τις υπηρεσίες του, δεν μετασχηματίζει κάποια πρώτη ύλη σε υλικό αγαθό αλλά εξασφαλίζει τα μέ-σα με τα οποία τα άτομα ( ασθενείς) θα καλύψουν τις ανάγκες τους ( αποκατάσταση της υγείας).

Page 28: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Την οργάνωση της διαδικασίας της παραγωγής την αναλαμβάνουν οι παραγωγοί, παράγοντας τα αγαθά εκείνα που ζητούν οι καταναλωτές. Στην προσπάθειά τους αυ-τή οδηγούνται από την επιδίωξή τους (κυρίως) να αποκτήσουν κέρδος, που αντιπρο-σωπεύει το εισόδημα τους.

Οι εισπράξεις που πραγματοποιούν οι παραγωγοί από την πώληση των προϊόντων τους ονομάζονται έσοδα. Οι δαπάνες που κάνουν για την παραγωγή των προϊόντων τους ονομάζονται κόστος. Το κέρδος προκύπτει ως θετική διαφορά μεταξύ των εσό-δων μείον το κόστος. Ένα μέρος των κερδών τους (του εισοδήματος τους) οι παρα-γωγοί το καταναλώνουν και ένα άλλο το επανεπενδύουν, δηλαδή το χρησιμοποιούν για να βελτιώσουν και να αυξήσουν τα κεφαλαιουχικά αγαθά της παραγωγικής τους μονάδας και κατά συνέπεια την παραγωγή τους.

Το ζητούμενο είναι πώς ο επιχειρηματίας - παραγωγός με δεδομένη τεχνολογία θα συνδυάσει τις διάφορες "εισροές" (παραγωγικούς συντελεστές), ώστε να παραγάγει ένα προϊόν με οικονομικά αποδοτικό τρόπο, που ταυτόχρονα να ικανοποιεί όσο το δυνατόν καλύτερα τις ανάγκες των καταναλωτών. Αν η προσπάθειά του αυτή είναι οικονομικά επιτυχημένη θα αποκομίσει κέρδη, ενώ σε διαφορετική περίπτωση κινδυ-νεύει να υποστεί ζημιά, δηλαδή αρνητικό οικονομικό αποτέλεσμα. Τον κίνδυνο αυτό, που ονομάζεται και επιχειρηματικό "ρίσκο", τον αναλαμβάνει ο παραγωγός από τη στιγμή που θα αποφασίσει να οργανώσει και να θέσει σε λειτουργία οποιαδήποτε πα-ραγωγική διαδικασία.

1.6.2 Περιγραφή του συστήματος παραγωγής Η παραγωγική διαδικασία, ανεξάρτητα από το μέγεθος της και τον τύπο του πα-

ραγόμενου προϊόντος (υλικά προϊόντα ή υπηρεσίες), συντελείται από ένα σύνολο ερ-γαζομένων διαφόρων ειδικοτήτων που χρησιμοποιούν τον κεφαλαιουχικό εξοπλισμό και τα υλικά για τη δημιουργία προϊόντων που θα ικανοποιήσουν συγκεκριμένου εί-δους ανάγκες του καταναλωτικού κοινού.

Μπορούμε να δούμε τη διαδικασία ή το σύστημα παραγωγής ως ένα μετασχηματι-σμό των "εισροών" (που σε προηγούμενο κεφάλαιο ονομάσαμε συντελεστές παρα-γωγής) σε "εκροές", δηλαδή σε προϊόντα ή υπηρεσίες. Ο μετασχηματισμός έχει σκο-πό να προσθέσει οικονομική αξία (προστιθέμενη αξία) στα προϊόντα ή στις υπηρεσίες που θα παραχθούν, ώστε αυτά να έχουν μεγαλύτερη αξία ως τελικά προϊόντα από την οικονομική αξία των εισροών που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή τους.

Κάθε σύστημα παραγωγής μπορεί να ληφθεί ως ένα σύνολο υποσυστημάτων που καθένα έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: εισροές - διαδικασία μετασχηματισμού -

Page 29: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 1.5: Σχηματική παράσταση του συστήματος παραγωγής

εκροές - διαδικασία ελέγχου (ανατροφοδότηση) - λήψη αποφάσεων (εικόνα 1.5).

Πιο αναλυτικά: α) Οι εισροές περιλαμβάνουν τις αναλώσεις των απαραίτητων συντελεστών παρα-

γωγής της εργασίας, του κεφαλαίου, των υλικών αλλά και της ενέργειας και των πλη-ροφοριών. Περιλαμβάνουν, δηλαδή, τις ώρες και τον τύπο της εργασίας, τον αριθμό και τον τύπο των εγκαταστάσεων, των μηχανημάτων και των εργαλείων, την ποσότη-τα της πρώτης ύλης ή των εξαρτημάτων, την ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, του πετρελαίου, του ατμού κ.λ.π. και τις χρησιμοποιούμενες πληροφορίες που αφορούν τη διαδικασία μετασχηματισμού και τα χαρακτηριστικά του παραγόμενου προϊόντος.

β) Η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει τη διαδικασία μετασχηματισμού των πα-ραγωγικών συντελεστών και της ενέργειας σε προϊόντα.

γ) Οι εκροές είναι τα τελικά προϊόντα που παράγονται από μια συγκεκριμένη πα-ραγωγική διαδικασία είτε για να χρησιμοποιηθούν ως τελικά αγαθά από το κατανα-λωτικό κοινό είτε για να χρησιμοποιηθούν ως πρώτες ύλες (εισροές) σε άλλη παρα-γωγική διαδικασία. Στις εκροές περιλαμβάνονται επίσης και οι πληροφορίες που αφο-ρούν τη διαδικασία μετασχηματισμού και τα παραγόμενα προϊόντα και ενδιαφέρουν κυρίως την παραγωγική μονάδα.

Παράλληλα με το υποσύστημα μετασχηματισμού συνυπάρχει το υποσύστημα ελέγ-χου και ανατροφοδότησης που πραγματοποιεί τον έλεγχο της διαδικασίας παραγω-γής και του παραγόμενου προϊόντος, το οποίο στηρίζεται στις πληροφορίες - εκροές του συστήματος μετασχηματισμού. Ανατροφοδοτεί το υποσύστημα μετασχηματισμού μέσω της λειτουργίας της διοίκησης παραγωγής με εισροές-πληροφορίες για αστοχίες διαδικασιών και υλικών, παραλήψεις και αποκλίσεις από τα πρότυπα ποιοτικά και πο-σοτικά μεγέθη.

Η λειτουργία της διοίκησης της παραγωγής περιλαμβάνει τις διαδικασίες για τη λήψη αποφάσεων που αφορούν το υποσύστημα μετασχηματισμού, όπως τη σχεδίαση

Page 30: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

της παραγωγικής διαδικασίας, την επιλογή της κατάλληλης τεχνολογίας κ.λ.π. 1.7 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ - ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ

Για να αποκτήσει ο άνθρωπος τα οικονομικά αγαθά που ικανοποιούν τις ανάγκες του πρέπει να ακολουθήσει μια σειρά ενεργειών που ονομάζονται παραγωγική διαδι-κασία κάνοντας χρήση των παραγωγικών συντελεστών.

Αυτός ο συστηματικός και ορθολογικός συνδυασμός των παραγωγικών συντελε-στών για την παραγωγή υλικών αγαθών ή υπηρεσιών με σκοπό την κάλυψη των απε-ριόριστων αναγκών του ανθρώπου καλείται Οικονομική μονάδα. Σύμφωνα με τον ορισμό αυτό, ο κάθε άνθρωπος αποτελεί ξεχωριστή οικονομική μονάδα στην πιο απλή της μορφή, αφού μπορεί να συνδυάσει κατάλληλα τις παραγωγικές του δυνά-μεις, ακόμη και με στοιχειώδη υλικά μέσα που μπορεί να διαθέτει, για την απόκτηση οικονομικών αγαθών που θα καλύψουν τις ανάγκες του.

Οταν η οικονομική μονάδα δημιουργείται από ένα ή περισσότερα φυσικά ή νομικά πρόσωπα και παράγει οικονομικά αγαθά (υλικά ή άϋλα) για το καταναλωτικό κοινό και όχι για αυτοκατανάλωση με κύριο σκοπό το κέρδος ονομάζεται επιχείρηση. Η έννοια της οικονομικής μονάδας είναι ευρύτερη από αυτή της επιχείρησης και η βασι-κή διάκρισή τους είναι η ύπαρξη ή όχι του σκοπού του κέρδους (Εικόνα 1.6).

1.7.1 Κατηγορίες επιχειρήσεων

Εικόνα 1.6: Σχέση οικονομικής μονάδας και επιχείρησης

Οι επιχειρήσεις με βάση ορισμένα κριτήρια διακρίνονται: 1. Από την άποψη της νομικής τους μορφής σε :

α) Ατομικές, εκείνες που ο φορέας τους είναι ένα μόνο φυσικό πρόσωπο, β) Εταιρικές ή εταιρείες, εκείνες που οι φορείς τους είναι περισσότερα από ένα φυ-

σικά ή νομικά πρόσωπα (Ομόρρυθμη Εταιρεία, Ετερόρρυθμη Εταιρεία, Εταιρεία Πε-ριορισμένης Ευθύνης, Ανώνυμη Εταιρεία). 2. Από την άποψη του μεγέθους τους σε :[ μ ε γ ά λ ε ς , μ ε σ α ί ε ς και μ ι κ ρ έ ς ] Εδώ το κριτήριο διαχωρισμού είναι συμβατικό και εξαρτάται από το χρόνο και τις το-πικές και οικονομικές συνθήκες. Συνήθως λαμβάνεται ως βάση ένα ή περισσότερα από τα παρακάτω κριτήρια:

Page 31: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

α) Ο αριθμός των απασχολουμένων ατόμων (κατά μέσο όρο μέσα στο έτος). Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για τη μεταποιητική βιομηχανία η κατά μέγεθος κατάτα-ξη των επιχειρήσεων από την Ε.Σ.Υ.Ε. (Εθνική Στατιστική Υπηρεσία της Ελλάδος) με βάση τη μέση ετήσια απασχόληση είναι η ακόλουθη: άτομα: /0 - 4/5 - 9/10 - 19/20 - 29/30 - 49/50 - 99/100 και άνω/ (Πίνακας 1.1) Οι επιχειρήσεις που απασχολούν κατά μέσο όρο 10 άτομα και άνω αποτελούν τη με-γάλη μεταποιητική βιομηχανία. Πίνακας 1.1: Ποσοστό (%) συνολικής απασχόλησης σε επιχειρήσεις που έχουν μέχρι 9 εργαζόμενους

Η Ελλάδα έχει τις πε-ρισσότερες μικρομεσαί-ες επιχειρήσεις απ'ό-λες τις άλλες χώρες μέλη της Ευρωπαϊκής Ενωσης σύμφωνα με τα στοιχεία που δημο-σίευσε η στατιστική επηρεσία της Κοινότη-τας, EUROSTAT. Σύμφωνα με τα στοι-χεία αυτά, οι ΜΜΕ που απασχολούν από 0 έως 9 εργαζόμενους αντι-προσωπεύουν το 56% της συνολικής απασχό-λησης στην Ελλάδα, ενώ ο μέσος κοινοτικός όρος είναι της τάξης του 32,8%.

β) Η εγκατεστημένη ισχύς. Η παρουσία μηχανικών εγκαταστάσεων στις επιχειρή-σεις αποτελεί ένα ακόμη κριτήριο μεγέθους που είναι η εγκατεστημένη ισχύς των μη-χανών σε ίππους (HP). Η μεγάλη εγκατεστημένη ισχύς σημαίνει και μεγάλη δυναμι-κότητα μεταποιήσεως των πρώτων υλών σε έτοιμα προϊόντα. γ) Ο ετήσιος κύκλος εργασιών (παραγωγή, πωλήσεις, τζίρος). Χωρίς αμφιβολία ο όγκος παραγωγής και πωλήσεων σε φυσικά μεγέθη αλλά και ο κύκλος εργασιών σε αξία (τζίρος) είναι καθοριστικό κριτήριο του μεγέθους τους. 3. Από την άποψη της συμμετοχής των επί μέρους παραγωγικών μέσων σ'αυτές σε:

α) Εντάσεως εργασίας, όταν κατά την παραγωγική διαδικασία υπερτερεί ο συντε-λεστής "εργασία", με την έννοια ότι η συμμετοχή του εργατικού κόστους στο συνολι-κό κόστος παραγωγής είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη των άλλων συντελεστών.

β) Εντάσεως κεφαλαίου, όταν κατά την παραγωγική διαδικασία πρωταρχικό ρόλο παίζουν τα επενδυμένα κεφάλαια (κυρίως σε μηχανήματα) και δευτερευόντως η ερ-γασία. Εδώ τα εργατικά χέρια και η παρουσία ανθρώπων είναι περιορισμένη, γιατί τη θέση τους έχουν πάρει οι μηχανικές εγκαταστάσεις, οι αυτοματισμοί κ.λ.π. 4. Από την άποψη του τομέα απασχόλησής τους, σε : πρωτογενούς παραγωγής, δευτερογενούς παραγωγής και τριτογενούς παραγωγής. 5. Από την άποψη του φορέα τους, δηλαδή του φυσικού ή νομικού προσώπου που κα-τέχει το σύνολο ή το μεγαλύτερο μέρος του κεφαλαίου της επιχείρησης (μετοχές, εται-ρικά μερίδια κ.λ.π.), σε:

- ιδιωτικές, όταν ο φορέας τους είναι ιδιώτης ή ιδιώτες, - δημόσιες, όταν φορέας τους είναι το Δημόσιο όπως η Δ.Ε.Η. κ.λ.π.

Page 32: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- δημοτικές, όταν φορέας τους είναι κάποιος Δήμος, - μεικτές, όταν οι φορείς τους είναι από κοινού το Δημόσιο, άλλος φορέας ή

ιδιώτες όπως ο Ο.Τ.Ε. κ.λ.π. Μια άλλη κατηγορία οικονομικών μονάδων είναι αυτές που χαρακτηρίζονται ως

"μη κερδοσκοπικού χαρακτήρα" και έχουν ως βασική τους επιδίωξη την εξυπηρέτη-ση του κοινωνικού συνόλου. Είναι κατά κανόνα δημόσιες, δημοτικές ή μεικτές. Υπο-διαιρούνται σε εξισωτικές (αυτές, δηλαδή, που επιδιώκουν να έχουν ίσα έσοδα και έξοδα, χωρίς να αποβλέπουν σε κέρδος), όπως π.χ. τα μουσεία, τα κρατικά θέατρα κ.α. και σε κτητικές ή επεκτατικές (εκείνες δηλαδή, που επιδιώκουν να έχουν πλεό-νασμα εσόδων έναντι των εξόδων τους, ώστε να το χρησιμοποιήσουν για να βελτιώ-σουν και να αυξήσουν τον εξοπλισμό τους, με σκοπό να αναβαθμίσουν τις παρεχόμε-νες υπηρεσίες τους), όπως τα Κρατικά Νοσοκομεία.

1.8 ΤΟΜΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ 1.8.1 Πρωτογενής τομέας

Τα αγαθά που κατακλύζουν σήμερα τις αγορές όλου του κόσμου προκύπτουν από τρεις διαφορετικούς τύπους παραγωγής: την πρωτογενή, τη δευτερογενή και την τρι-τογενή παραγωγή.

Η Πρωτογενής παραγωγή περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες λήψης διαφόρων αγα-θών από τη φύση στην κατάσταση και στη μορφή που βρίσκονται π.χ. προϊόντα αλι-είας, κυνηγίου και υλοτομίας. Επίσης περιλαμβάνει και διάφορες διαδικασίες με τις οποίες ο άνθρωπος παίρνει από τη φύση διάφορα προϊόντα για τη δημιουργία των οποίων φρόντισε ο ίδιος, δηλαδή τη φυτική παραγωγή (γεωργία) και τη ζωϊκή παρα-γωγή (κτηνοτροφία - πτηνοτροφία).

Ο τομέας αυτός της οικονομικής δραστηριότητας ονομάζεται πρωτογενής και είναι αυτός με τον οποίο κατ' αρχήν και σχεδόν αποκλειστικά ασχολήθηκε ο άνθρωπος μέ-χρι τη Βιομηχανική επανάσταση. Στον τομέα αυτό άρχισε ο άνθρωπος την πρώτη πα-ραγωγική του προσπάθεια με τη συλλογή καρπών, το κυνήγι και την καλλιέργεια της γης.

Σήμερα ο τομέας αυτός της παραγωγής, αν και έχει μικρότερη ποσοστιαία συμμε-τοχή στην απασχόληση και στη δημιουργία του Α.Ε.Π. στις ανεπτυγμένες κυρίως χώ-ρες, εντούτοις εξακολουθεί να είναι πολύ μεγάλης σημασίας, γιατί προσφέρει βασικά οικονομικά αγαθά που είναι απαραίτητα για τη φυσική-βιολογική ύπαρξη του αν-θρώπου. Σε ορισμένες υπανάπτυκτες χώρες αποτελεί ακόμη τον κύριο τομέα παρα-γωγής και απασχολεί το μεγαλύτερο μέρος του εργατικού δυναμικού.

Στην Ελλάδα ο πρωτογενής τομέας παραγωγής εξακολουθεί να έχει μεγάλη σημα-σία, παρόλο που η συμμετοχή του στην απασχόληση και στο Α.Ε.Π. μειώνεται στα-διακά όσο αναπτύσσεται οικονομικά η χώρα, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.2.

Page 33: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Πίνακας 1.2: Συμμετοχή του πρωτογενούς τομέα στο ακαθάριστο εγχώριο προϊόν και εθνικό εισόδημα Εκατομμύρια δραχμές

Τομείς και

κλάδοι

1988 1989 1990 1991(α) 1992(α) 1993(α) 1994(α) 1995(β)

I. Πρωτογενής

τομέας

Γεωργία Δάση Αλιεία

1.086.591

1.028.893 16.384 41.314

1.279.142

1.212.036 16.838 50.268

1.337.292

1.261.729 18.011 57.552

1.818.917

1.731.093 19.766 68.058

1.853.303

1.760.175 22.112 71.016

1.982.789

1.883.916 22.356 76.517

2.387.102

2.279.538 22.248 85.316

2.538.766

2.409.928 26.105

102.733

Ακαθάριστο εγχώριο προϊόν

6.620.725 7.838.252 9.218.908 11.071.526 12.531.000 14.359.099 15.979.071 17.816.664

Συμμετοχή (%) του

Πρωτογενή Τομέα στο

Α.Ε.Π.

16.4% 16.3% 14.5% 16.4% 14.8% 13.8% 14.9% 14.2%

(α) Προσωρινά στοιχεία (β) Εκτιμήσεις Πηγή: ΕΣΥΕ, Εθνικοί Λογαριασμοί της Ελλάδος

1.8.2 Δευτερογενής τομέας Η Δευτερογενής παραγωγή περιλαμβάνει, όλες τις δραστηριότητες του ανθρώπου

με τις οποίες μετασχηματίζει και μετατρέπει τα προϊόντα του πρωτογενούς τομέα με τεχνητό τρόπο (χρήση τεχνολογίας) σε άλλα διαφορετικής φύσης προϊόντα π.χ. σιτάρι » αλεύρι » ψωμί, αργό πετρέλαιο » βενζίνες κ.λ.π.

Η δευτερογενής παραγωγή έχει αναπτυχθεί και εξειδικευτεί τόσο πολύ ώστε να μη χρησιμοποιεί μόνο αυτούσια προϊόντα του πρωτογενούς τομέα (ανεπεξέργαστες ύλες) αλλά και ημικατεργασμένα ή έτοιμα προϊόντα (όπως εξαρτήματα μηχανών, υλι-κά οικοδομών κ.λ.π.) άλλων μονάδων του δευτερογενούς τομέα, στα οποία δίνει την τελική τους μορφή.

Η δευτερογενής παραγωγή, που ονομάζεται και δευτερογενής τομέας της οικονο-μίας, περιλαμβάνει τέσσερις μεγάλες ομάδες δραστηριοτήτων:

α) τα ορυχεία, τα μεταλλεία, τα λατομεία, τις αλυκές (δηλ. την εξόρυξη του ορυκτού πλούτου), β) τη μεταποίηση, γ) την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τη διανομή νερού, φυσικού αερίου κ.λ.π. δ) τις κατασκευές (κατοικίες, τεχνικά έργα κ.ά.). Στη δευτερογενή παραγωγή συμπεριλαμβάνονται (όπως φαίνεται πιο πάνω) και τα

προϊόντα της εξόρυξης, παρόλο που αυτά τα παίρνουμε από τη φύση και θα μπορού-σαν να συμπεριληφθούν στα προϊόντα του πρωτογενούς τομέα.

Κατά γενική ομολογία η δευτερογενής παραγωγή αποτελεί τον πιο δυναμικό τομέα μιας οικονομίας, από την ανάπτυξη του οποίου εξαρτάται η συνολική οικονομική ανά-πτυξη μιας χώρας. Στις πολύ ανεπτυγμένες οικονομικά χώρες των λεγόμενων μετα-βιομηχανικών οικονομιών ο δευτερογενής τομέας χάνει την πρώτη θέση ως προς τη συμμετοχή του στο ΑΕΠ από τον τριτογενή τομέα, δηλ. τις υπηρεσίες γενικά, των οποίων η ζήτηση αυξάνεται σε βάρος των προϊόντων του πρωτογενούς και του δευ-τερογενούς τομέα.

Στην Ελλάδα, που βρίσκεται σε φάση οικονομικής ανάπτυξης, η συμμετοχή του δευ-τερογενούς τομέα στο Ακαθάριστο Εγχώριο Προϊόν παραμένει σταθερή πάνω από

Page 34: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

23% με μικρές διακυμάνσεις: 1960 24,7% , 1970 23,6% , 1980 27,0% , 1990 28,0% , 1995 23,8%. Στους Πίνακες 1.3 και 1.4 φαίνεται η συμμετοχή του δευτερογενούς το-μέα στο Α.Ε.Π. στην περίοδο 1988-1995, και η συμβολή του στη συνολική απασχόλη-ση, η οποία σταθεροποιήθηκε λίγο πάνω από 20% στην περίοδο 1993-1997.

Πίνακας 1.3: Συμμετοχή του δευτερογενούς τομέα στο ακαθάριστο εγχώριο προϊόν και εθνικό εισόδημα Εκατομμύρια δραχμές

Τομείς και κλάδοι 1988 1989 1990 1991(α) 1992(α) 1993(α) 1994(α) 1995(β)

11. Δευτερογενής τομέας 1.876.563 2.193.573 2.580.982 2.968.858 3.290.206 3.714.774 3.999.836 4.233.378

Α. Βιομηχανία 1.431.337 1.651.463 1.905.165 2.185.347 2.444.218 2.769.273 2.990.987 3.130.705

1. Ορυχεία και λατομεία 108.258 118.434 140.937 156.977 162.397 172.944 186.238 213.615

2. Ηλεκτρισμός, φωταέριο, νερό 174.426 186.419 252.978 292.007 340.447 376.599 405.221 433.992

3. Μεταποίηση 1.148.653 1.346.610 1.511.250 1.736.363 1.941.374 2.219.730 2.399.528 2.483.098

Τροφίμων, ποτών, καπνού... Υφαντικών ειδών Ένδυσης και υπόδησης Ξύλου και επίπλων Χαρτιού και εκτυπώσεων.... Χημικών προϊόντων Προϊόντων από μη μεταλλ. ορυκτά Βασικών μεταλλουργικών προϊόντων Μεταλλουργικών προϊόντων μηχανών-συσκευών και ηλεκτρ. μηχανών Μεταφορικών μέσων Διαφόρων ειδών

230.995 185.132 83.762 38.198 82.473

158.825

92.035

288.784 197.265 89.098 46.883 97.181

200.106

101.292

316.986 222.603 99.948 55.841

104.769 224.793

124.359

400.138 220.108 117.951 66.978

124.831 245.795

134.308

491.854 227.408 129.953 70.787

147.495 274.160

141.563

694.285 237.969 148.797 76.075

165.190 315.492

154.425

777.600 254.600 144.300 73.000

181.709 353.000

171.000

694.431 257.555 137.524 85.701

208.696 402.133

183.732

Τροφίμων, ποτών, καπνού... Υφαντικών ειδών Ένδυσης και υπόδησης Ξύλου και επίπλων Χαρτιού και εκτυπώσεων.... Χημικών προϊόντων Προϊόντων από μη μεταλλ. ορυκτά Βασικών μεταλλουργικών προϊόντων Μεταλλουργικών προϊόντων μηχανών-συσκευών και ηλεκτρ. μηχανών Μεταφορικών μέσων Διαφόρων ειδών

65.453

107.626 82.538 21.611

81.037

126.354 98.083 25.527

75.445

129.974 130.989 25.543

79.594

155.936 157.735 32.989

80.868

174.150 179.740 23.396

84.588

190.728 125.526 26.655

95.500

193.919 126.700 28.200

112.771

229.728 148.767 22.060

Β. Κατασκευές 445.226 542.110 675.817 783.511 845.988 945.501 1.008.850 1.102.673

Ακαθάριστο εγχώριο προϊόν... 6.620.725 7.838.252 9.218.903 11.071.526 12.531.000 14.359.099 15.979.071 17.816.664

Συμμετοχή (%) του Δευτερογε-νούς Τομέα στο Α.Ε.Π. 28.3% 28.0 % 28.0 % 26.8% 26.3 % 25.9 % 25.0% 23.8% (α) Προσωρινά στοιχεία (β) Εκτιμήσεις Πηγή: ΕΣΥΕ, Εθνικοί Λογαριασμοί της Ελλάδος

Πίνακας 1.4 Εργατικό δυναμικό απασχολούμενο στο δευτερογενή τομέα.

Εργατικό δυναμικό απασχολούμενο στο δευτερογενή τομέα

Σε χιλιάδες 1993 1994 1995 1996 1997

Εργατικό δυναμικό 4.118,4 4.193.4 4.248,5 4.318,3 4.294,4

Απασχολούμενοι συνολικά Κατά κλάδο : Ορυχεία Μεταποίηση Ηλεκτρισμός, φωταέριο.. Οικοδομήσεις, δημόσια έργα

899,8

19,3 579,5

39,6

261,4

895,2

15,6 577,8

40,6

261,2

887,1

15,6 577,7

41,5

252,3

885,8

17,2 576,1

40,7

251,8

865,7

17,3 558,7

40,7

249,0 % του συνόλου του εργατικού δυναμικού 21,8 21,3 20,9 20,5 20,2

Page 35: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1.8.3 Τριτογενής τομέας Η Τριτογενής παραγωγή περιλαμβάνει τις διάφορες υπηρεσίες, ιδιωτικές και κρα-

τικές, που χρησιμοποιούνται από τους τελικούς καταναλωτές ή βοηθούν στην παρα-γωγή των προϊόντων των δύο άλλων τομέων της οικονομίας. Σε αυτό τον τομέα οι-κονομικής δραστηριότητας ανήκουν οι μεταφορές, το εμπόριο, οι τράπεζες, οι ασφα-λιστικές επιχειρήσεις, οι ελεύθεροι επαγγελματίες (δικηγόροι, γιατροί, μηχανικοί), οι απασχολούμενοι στον κλάδο αναψυχής (ηθοποιοί, τραγουδιστές) και στον τουρισμό.

Επίσης, οι κρατικές υπηρεσίες του τριτογενούς τομέα παρέχουν εκπαίδευση, υγεία, δικαιοσύνη, εσωτερική ασφάλεια, εθνική άμυνα κ.λ,π. δημιουργώντας τα ασφαλή πλαίσια για τη δραστηριοποίηση όλων των τομέων της οικονομίας και προσφέρουν διάφορες υπηρεσίες στον πολίτη (υπουργεία, ληξιαρχεία, δημοτικά καταστήματα κ.λ.π.).

Η συμβολή του τριτογενούς τομέα ποικίλλει ανάλογα με το επίπεδο της οικονομι-κής ανάπτυξης μιας χώρας. Όσο αναπτύσσεται μια οικονομία, τόσο αυξάνεται η συμ-μετοχή του τριτογενούς τομέα στην απασχόληση και στην παραγωγή. Στην Ελλάδα η συμβολή του τριτογενούς τομέα τόσο στο Α.Ε.Π. όσο και στη συνολική απασχόληση παρουσιάζει συνεχή αύξηση ( Πίνακας 1.5).

Πίνακας 1.5:Παραγωγή. Συμμετοχή του τριτογενούς τομέα στο ακαθάριστο εγχώριο πρϊόν και εθνικό εισόδημα Εκατομμύρια δραχμές

Τομείς και

κλάδοι

1988 1989 1990 1991(α) 1992(α) 1993(α) 1994(α) 1995(β)

III. Τριτογενής

τομέας (Υπηρεσίες)

3.657.571 4.365.537 5.300.633 6.283.751 7.387.491 8.661.536 9.592.132 11.044.521

Ακαθάριστο εγχώριο προϊόν

6.620.725 7.838.252 9.218.903 11.071.526 12.531.000 14.359.099 15.979.071 17.816.664

Συμμετοχή (%) του

Τριτογενή Τομέα στο

Α.Ε.Π.

55.3 % 55.7 % 57.5 % 56.8 % 58.9% 60.3% 60.1% 62.0%

(α) Προσωρινά στοιχεία (β) Εκτιμήσεις Πηγή: ΕΣΥΕ, Εθνικοί Λογαριασμοί της Ελλάδος. 1997

Στην Εικόνα 1.7 φαίνεται η συμβολή των τριών Τομέων της οικονομίας στην συνολι-κή διαμόρφωση του Α.Ε.Π. στη χώρα μας για τα έτη 1994-1998.

Εικόνα 1.7

Page 36: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1.9 ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΚΑΙ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ

1.9.1 Παγκοσμιοποίηση Από τις αρχές της δεκαετίας του 1980 εξελίσσεται σταδιακά το φαινόμενο της πα-

γκοσμιοποίησης, δηλαδή εκείνης της οικονομικής αντίληψης που έχει την τάση να θε-ωρεί ολόκληρο τον κόσμο ενιαίο και λειτουργικά ενοποιημένο. Η αντίληψη αυτή οδη-γεί σε μεγάλο βαθμό στην κατάργηση των διαφόρων ιδιαιτεροτήτων των χωρών και στη βαθμιαία εξάλειψη των ορίων μεταξύ εθνικής και παγκόσμιας οικονομίας. Μέ την έννοια αυτή οι χώρες που θα συμμετέχουν στο παγκόσμιο γίγνεσθαι θα υφίστανται και τις συνέπειες, θετικές ή αρνητικές των παγκοσμίων οικονομικών εξελίξεων. Ο ρό-λος του κράτους αποδυναμώνεται, ενώ αντίθετα αναδεικνύεται ο ρόλος των νέων πα-γκόσμιων οικονομικών δυνάμεων και αλλάζουν ριζικά οι όροι της οικονομικής δρά-σης-

Πολλές επιχειρήσεις επεκτείνουν τις δραστηριότητές τους και σε άλλες χώρες έξω από τα σύνορα της χώρας στην οποία ιδρύθηκαν και αρχικά δραστηριοποιήθηκαν. Οι μετακινήσεις κεφαλαίων, οι μετακινήσεις ολόκληρων παραγωγικών μονάδων και συ-γκροτημάτων και η ίδρυση νέων παραγωγικών μονάδων εκτός των συνόρων της χώ-ρας καταγωγής τους είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά αυτού του φαινομένου. Επι-δίωξη είναι η παραγωγή και η διάθεση προϊόντων και υπηρεσιών τέτοιων που να ικα-νοποιούν τις ανάγκες κατανωλωτών ευρύτερων γεωγραφικών περιοχών. Τα παραγό-μενα αγαθά θα διακινούνται χωρίς περιορισμούς. Οι περιορισμοί που υπάρχουν ακό-μη θα καταργηθούν σύντομα υπό την πίεση προσαρμογής στις διεθνείς οικονομικές εξελίξεις.

Πρέπει να αναφερθεί ότι στην ανάπτυξη της οικονομικής παγκοσμιοποίησης σημα-ντικό ρόλο έπαιξε η τεχνολογία της πληροφορίας και των επικοινωνιών, που βελ-τίωσε την οργάνωση των συντελεστών της παραγωγής και προώθησε τις δραστηριό-τητες της αγοράς σε παγκόσμιο επίπεδο. Η επικοινωνία παίζει σήμερα ιδιαίτερα ση-μαντικό ρόλο στην οικονομική οργάνωση και η πληροφορία έχει γίνει εμπορεύσιμο αγαθό και κεντρικό στοιχείο της σύγχρονης οικονομίας.

Φτάσαμε, λοιπόν, στο σημείο εκείνο που δεν ενδιαφέρουν απλώς τα οικονομικά με-γέθη και οι οικονομικοί δείκτες μιας μόνο "εθνικής" οικονομίας αλλά όλων των ση-μαντικών οικονομιών και της παγκόσμιας οικονομίας στο σύνολο της. Πρέπει όμως να επισημανθεί ότι οι ανάγκες ανταγωνισμού και προσαρμογής των εθνικών οικονομιών σε παγκόσμια δεδομένα δεν πρέπει να αποκλείουν τις εθνικές οικονομικές στρατηγι-κές από την εναρμόνισή τους με τις οικονομικές, κοινωνικές αλλά και τις πολιτισμικές ιδιαιτερότητές τους.

Στον Πίνακα 1.6 βλέπουμε δείκτες της παγκόσμιας οικονομίας και των επιμέρους σημαντικότερων οικονομιών συμπεριλαμβανομένης και της Ελληνικής οικονομίας. Οι δείκτες που αναφέρονται είναι α) το Α.Ε.Π., β) ο πληθωρισμός, και γ) η ανεργία σε ποσοστά επί τοις εκατό (%).

Page 37: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Πίνακας 1.6

ΑΝΑΠΤΥΞΗ (%) ΠΛΗΘΩΡΙΣΜΟΣ (%) ΑΝΕΡΓΙΑ (%) ΧΩΡΕΣ 1997 1998 1999

(α) 2000

(α) 1997 1998 1999

(ο) 2000

(ο) 1997 1998 1999

(α) 2000

(α) Η.Π.Α. 3.9 3.5 1.5 2.2 1.9 0.8 1.2 1.9 4.9 4.6 5.0 5.4 ΙΑΠΩΝΙΑ 0.8 -2.6 0.2 0.7 1.6 0.6 -0.7 -0.7 3.4 4.2 4.6 4.9 ΓΕΡΜΑΝΙΑ 2.2 2.7 2.2 2.5 1.9 1.0 1.2 1.3 11.4 11.2 10.8 10.3 ΓΑΛΛΙΑ 2.3 3.1 2.4 2.6 1.1 0.5 0.9 1.2 12.4 11.8 11.2 10.6 ΙΤΑΛΙΑ 1.5 1.5 2.1 2.6 2.4 2.3 1.8 1.3 12.3 12.2 12.1 41.9 ΜΕΓ. ΒΡΕΤΑΝΙΑ 3.5 2.7 0.8 1.5 2.6 2.0 2.8 2.5 6.9 6.5 7.4 8.0 ΚΑΝΑΔΑΣ 3.7 3.0 2.4 2.9 1.7 1.0 1.7 2.1 9.2 8.4 8.1 8.0

ΣΥΝΟΛΟ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΩΝ 2.8 2.1 1.4 2.0 1.9 1.0 1.0 1.3 6.8 6.7 6.9 7.0

ΧΩΡΩΝ (G7) ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ 2.8 3.6 2.4 2.7 1.3 1.9 2.6 3.3 8.6 8.2 8.1 8.0 ΑΥΣΤΡΙΑ 2.5 3.1 2.4 2.6 2.0 1.0 1.0 1.2 6.4 6.1 6.0 5.6 ΒΕΛΓΙΟ 3.0 2.9 2.3 2.3 1.8 1.0 1.2 1.4 12.7 11.8 11.5 11.3 ΤΣΕΧΙΑ 1.0 -0.7 1.3 2.1 7.9 10.9 7.0 6.0 4.6 6.4 6.7 7.1 ΔΑΝΙΑ 3.3 2.4 2.0 1.9 2.2 1.9 2.5 3.0 7.7 6.5 6.0 5.9 ΦΙΝΛΑΝΔΙΑ 6.1 5.0 3.2 3.0 1.4 1.1 1.3 2.1 12.6 10.9 9.7 8.8 ΕΛΛΑΔΑ 3.2 3.0 3.2 3.4 5.6 4.8 3.0 2.7 10.3 10.0 9.8 9.4 ΟΥΓΓΑΡΙΑ 4.3 5.1 4.6 4.4 18.1 14.5 11.0 9.0 8.9 8.2 7.7 7.4 ΙΣΛΑΝΔΙΑ 5.0 5.6 4.3 3.3 1.8 1.6 1.5 3.7 3.9 3.1 2.7 2.5 ΙΡΛΑΝΔΙΑ 9.8 9.1 6.7 6.5 0.9 2.7 2.4 2.4 10.3 9.1 8.4 7.9 Ν. ΚΟΡΕΑ 5.5 -6.5 0.5 4.0 4.4 8.3 3.5 2.5 2.6 7.3 8.3 8.3 ΛΟΥΞΕΜΒΟΥΡΓΟ 4.8 4.7 3.4 3.5 1.1 1.1 1.3 1.5 3.6 3.1 3.2 3.3 ΜΕΞΙΚΟ 7.0 4.6 3.6 4.4 20.4 16.0 13.5 10.0 3.7 3.4 3.5 3.5 ΟΛΛΑΝΔΙΑ 3.6 3.8 2.7 2.5 2.0 2.1 2.1 2.3 5.5 4.1 4.2 4.4 ΝΕΑ ΖΗΛΑΝΔΙΑ 3.1 0.2 2.0 3.4 1.0 1.3 1.3 1.5 6.6 8.3 8.2 7.1 ΝΟΡΒΗΓΙΑ 3.4 2.3 2.3 1.8 2.5 2.4 3.5 2.8 4.1 3.4 3.7 3.9 ΠΟΛΩΝΙΑ 6.9 5.7 5.1 5.2 15.2 11.9 8.9 7.3 11.2 10.1 9.5 9.3 ΠΟΡΤΟΓΑΛΙΑ 3.7 4.0 3.3 3.2 2.2 2.7 2.3 2.5 6.8 5.1 5.3 5.3 ΙΣΠΑΝΙΑ 3.5 3.8 3.4 3.4 2.5 2.0 2.0 2.0 20.8 19.1 17.8 16.8 ΣΟΥΗΔΙΑ 1.8 2.8 2.2 2.4 2.2 0.8 1.0 1.7 8.0 6.5 6.3 6.0 ΕΛΒΕΤΙΑ 1.7 1.7 1.6 1.8 0.6 0.0 0.9 0.8 5.2 4.0 3.4 3.0 ΤΟΥΡΚΙΑ 7.5 4.7 4.0 5.0 75.1 83.9 47.3 30.0 6.4 6.8 7.0 6.8

ΣΥΝΟΛΟ ΜΙΚΡΟΤΕΡΩΝ 4.5 2.7 2.8 3.4 11.4 11.5 7.7 5.8 8.1 8.2 8.1 7.8

ΧΩΡΩΝ ΣΥΝΟΛΟ Ο.Ο.Σ.Α. 3.2 2.2 1.7 2.3 4.0 3.3 2.5 2.3 7.2 7.1 7.3 7.3

ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ 2.7 2.8 2.2 2.5 2.1 1.5 1.7 1.7 11.2 10.6 10.3 10.1 ΕΝΩΣΗ (Ε.Ε. 15)

ΖΩΝΗ ΕΥΡΩ 2.5 2.9 2.5 2.7 1.9 1.3 1.4 1.5 12.4 11.7 11.3 10.8 (Ε.Ε. 11)

ΚΙΝΑ 8.8 7.6 7.7 7.2 0.8 -2.5 1.0 2.0 - - - -

ΙΝΔΟΝΗΣΙΑ 4.7 -15.5 -3.0 3.0 11.1 60.0 25.0 10.0 - - - -

ΤΑΪΛΑΝΔΗ -0.4 -7.0 2.0 4.5 6.0 8.5 5.5 5.0 - - - -

ΣΙΝΓΚΑΠΟΥΡΗ 7.5 0.0 0.5 3.2 2.0 -0.2 0.5 1.5 - - - -

ΑΡΓΕΝΤΙΝΗ 8.6 4.0 1.5 3.0 0.5 1.0 1.0 1.0 - - - -

ΒΡΑΖΙΛΙΑ 3.7 0.8 -1.5 1.0 6.1 3.8 4.0 3.0 - - - -

ΒΕΝΕΖΟΥΕΛΑ 5.1 -1.0 -1.0 3.0 53.6 36.5 30.0 25.0 - - - -

ΧΙΛΗ 7.1 5.0 2.0 4.0 6.2 5.0 4.3 4.0 - - - -

(α): Προβλέψεις ΠΗΓΗ : Ο.Ο.Σ.Α. - OECD (ECONOMIC OUTLOOK - DEC. 1999)

Page 38: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 1.8: Εξέλιξη Α.Ε.Π. των σημαντικότερων οικονομιών

Στην Εικόνα 1.8 φαίνεται η μεταβολή του Α.Ε.Π. των σημαντικότερων οικονομιών μεμονωμένα ή σε ομάδες για τα έτη 1991 μέχρι 1998 . Παρατηρούμε ότι μέχρι τα τέ-λη του 1993 η αύξηση του Α.Ε.Π. της Ιαπωνίας ήταν υψηλότερη από τις αντίστοιχες αυξήσεις της Ε.Ε. των 15, των ΗΠΑ αλλά και της ομάδας των "επτά ισχυρών" G7. Από το 1994 και μετά το Α.Ε.Π. της Ιαπωνίας παραμένει σταθερό ή αυξάνεται με μι-κρότερους ρυθμούς από τους αντίστοιχους των άλλων συγκρινόμενων οικονομιών, ενώ της Ε.Ε. των 15 ξεπερνάει τη μεταβολή της Ιαπωνίας και ακολουθεί την τάση των Η.Π.Α. και της G7. Στη συνέχεια και μέχρι τα μέσα του 1996 το Α.Ε.Π. της Ε.Ε. των 15 ακολουθεί την ίδια πορεία με αυτή των Η.Π.Α. με μικρή απόκλιση, η οποία όμως μεγαλώνει προς το τέλος του 1996. Από τις αρχές του 1997 το Α.Ε.Π. της Ε.Ε. των 15 και των άλλων υπό σύγκριση οικονομιών συνεχίζει να παρουσιάζει τάση αύξησης με πιο σημαντική αυτή των ΗΠΑ, ενώ αντίθετα η ιαπωνική οικονομία φαίνεται να ει-σέρχεται σε φάση κρίσης, με αποτέλεσμα το Α.Ε.Π. της να μειώνεται.

1.9.2 Οι εξελίξεις στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) Η διαμόρφωση του θεσμικού και οργανωτικού πλαισίου λειτουργίας της οικονο-

μίας στην Ε.Ε. τα τελευταία χρόνια προσδιορίζεται από τις εξελίξεις της παγκοσμιο-ποίησης της οικονομίας και της τεχνολογίας, οι οποίες επηρεάζουν ουσιαστικά τη δια-δικασία της οικονομικής ανάπτυξης.

Οι εξελίξεις αυτές καθιστούν αναγκαία την υιοθέτηση νέων διαρθρωτικών πολιτι-κών. Οι πολιτικές αυτές αποβλέπουν στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της οι-κονομίας προς όφελος του κοινωνικού συνόλου μέσα από την ενίσχυση των δυνάμε-ων της αγοράς και την αλλαγή του ρόλου του κράτους.

Οι πολιτικές που ακολουθούνται σήμερα από τις χώρες της Ε.Ε. εντάσσονται στη λογική της ενιαίας ευρωπαϊκής αγοράς. Η λογική της ολοκλήρωσης της εσωτερικής

Page 39: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

αγοράς στηρίζεται στην αναγκαιότητα : - Να καταργηθούν τα εμπόδια που επιβαρύνουν το κόστος και περιορίζουν την ελεύθε-ρη διακίνηση των εμπορευμάτων, των ανθρώπων και των κεφαλαίων. - Να εξομοιωθούν οι συνθήκες που επικρατούν στις επιμέρους εθνικές αγορές και να καταστεί δυνατή η αποτελεσματικότερη χρήση των συντελεστών της παραγωγής. - Να αυξηθεί η παραγωγικότητα και η ανταγωνιστικότητα της οικονομίας της Ε.Ε. γε-νικότερα και της βιομηχανίας ειδικότερα.

Για τη βελτίωση της ανταγωνιστικότητας και την αύξηση της παραγωγικότητας προτάθηκαν μια σειρά παρεμβάσεων, όπως η πλήρης εκμετάλλευση της εσωτερικής αγοράς, το άνοιγμα της ευρωπαϊκής οικονομίας στον υπόλοιπο κόσμο, η αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών, η έρευνα και η ανάπτυξη, η ανάπτυξη των διευρωπαϊκών δι-κτύων και η αναβάθμιση του φυσικού και ανθρώπινου κεφαλαίου.

Η πολιτική απασχόλησης της Ε.Ε. αποβλέπει στον περιορισμό της ανεργίας και στην καταπολέμηση του κοινωνικού αποκλεισμού. Η σημαντικότερη μεταβολή που εισάγεται είναι οι "ενεργητικές πολιτικές απασχόλησης", δηλαδή η δημιουργία θέσε-ων εργασίας μέσω της χρηματοδότησης των επιχειρήσεων αντί της αποκλειστικής επι-δότησης της ανεργίας.

Η τεχνολογική πολιτική της Ε.Ε. διαμορφώνεται από τα μέσα της δεκαετίας του 1980 με δράσεις για την ανάπτυξη της έρευνας και της τεχνολογίας με έμφαση στην εφαρμογή των αποτελεσμάτων στην παραγωγή. Έντονη είναι επίσεις η προσπάθεια για τη συμμετοχή των μικρομεσαίων επιχειρήσεων στις διαδικασίες ανάπτυξης της τε-χνολογίας και την αξιοποίηση των αποτελεσμάτων της.

Η περιφερειακή πολιτική της Ε.Ε. και των χωρών - μελών αποβλέπει στη μείωση των περιφερειακών ανισοτήτων με κίνητρα για τη μεταφορά τεχνολογίας, την παρο-χή υπηρεσιών με στόχο την αναβάθμιση και τη βελτίωση της ανταγωγιστικότητας των περιφερειών της Ε.Ε. και των επιχειρήσεων. Η πολιτική αυτή εκφράζεται μέσα από τα Κοινοτικά Πλαίσια Στήριξης των περιόδων 1989 - 1993 (ΚΠΣ I), 1994 - 1999 (ΚΠΣ II) και το Σχέδιο Περιφερειακής Ανάπτυξης 2000 - 2006 (ΚΠΣ III).

1.9.3 Η Ελλάδα στο οικονομικό περιβάλλον της Ε.Ε. Από τις αρχές της δεκαετίας του 1980 η ελληνική οικονομία λειτουργεί σε ένα νέο

περιβάλλον που διαμορφώθηκε από την ένταξη της χώρας στην Ευρωπαϊκή Οικονο-μική Κοινότητα (Ε.Ο.Κ.). Η ένταξη στην ΕΟΚ μετέβαλε τις διεθνείς εμπορικές σχέ-σεις της χώρας και δημιούργησε την ανάγκη διαρθρωτικών μεταβολών που θα έκαναν την οικονομία πιο αποτελεσματική και ανταγωνιστική με σκοπό την καλύτερη εκμε-τάλλευση των ευκαιριών που δημιουργούσε ο ενιαίος ευρωπαϊκός οικονομικός χώρος. Σε πρώτο στάδιο η ενιαία εσωτερική αγορά με την εξάλειψη των εμποδίων στο εμπό-ριο στόχευε στην ελεύθερη διακίνηση αγαθών και παραγωγικών συντελεστών και στη διαμόρφωση συνθηκών ελεύθερου ανταγωνισμού. Σε δεύτερο στάδιο η νομισματική ενοποίηση και η ονομαστική σύγκλιση των οικονομιών της Ένωσης απέβλεπε στη δη-μιουργία νομισματικών συνθηκών ικανών να εξασφαλίσουν την ανταγωνιστικότητα της Ένωσης ως συνόλου στο διεθνές οικονομικό περιβάλλον.

Μέσα στο διεθνές οικονομικό περιβάλλον, η Ελλάδα έθεσε την οικονομική σύγκλι-

Page 40: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ση και την πλήρη συμμετοχή της στην Ο.Ν.Ε. στο κέντρο της οικονομικής της στρα-τηγικής. Όπως και τα άλλα κράτη μέλη, συνέταξε ένα πρόγραμμα σύγκλισης με το οποίο επεδίωξε την επίτευξη των στόχων των κριτηρίων της συνθήκης (1992) του Μά-αστριχτ μέχρι το τέλος του 1999. Η πραγματοποίηση των στόχων αυτών απαιτεί ιδι-αίτερη προσπάθεια λόγω των καθυστερήσεων που σημειώθηκαν τα προηγούμενα χρόνια.

Η μέση ετήσια αύξηση του πραγματικού ΑΕΠ στην περίοδο 1981-1990 ήταν 1,5% (έναντι 2,3% του μέσου όρου των 12 χωρών της ΕΟΚ), ενώ το έλλειμμα του δημόσι-ου τομέα ως ποσοστού του ΑΕΠ έφτασε το 12,8% (έναντι 4,4% της ΕΟΚ των 12).

Το διετές σταθεροποιητικό πρόγραμμα της περιόδου 1986-1987 αντέστρεψε την πολιτική της περιόδου 1981-1985. Από μια παρεμβατική πολιτική στο σκέλος της πα-ραγωγής (π.χ. στήριξη των προβληματικών επιχειρήσεων) ακολουθήθηκε πολιτική που αφορούσε το σκέλος της ζήτησης, με στόχο τις επιθυμητές προσαρμογές στις πα-ραγωγικές δομές. Βασικός μηχανισμός στην επίτευξη των στόχων ήταν η μείωση του εργατικού κόστους, με σκοπό την αύξηση της παραγωγικότητας, την ώθηση της επι-χειρηματικής δραστηριότητας και των επενδύσεων και τη βελτίωση της ποιότητας και της ανταγωνιστικότητας.

Όμως και μετά το τέλος αυτού του σταθεροποιητικού προγράμματος, η ελληνική οικονομία συνέχισε να έχει αποκλίσεις από τις επιδόσεις των άλλων χωρών της Ε.Ε.

Η δεύτερη σημαντική προσπάθεια για την αντιμετώπιση των προβλημάτων της ελ-ληνικής οικονομίας ήταν το τριετές μεσοπρόθεσμο πρόγραμμα δημοσιονομικής εξυ-γίανσης που αφορά στην περίοδο 1991-1993. Οι βασικοί στόχοι του προγράμματος αυτού ήταν ο περιορισμός του πληθωρισμού καθώς και των δημοσιονομικών ελλειμ-μάτων και του δημόσιου χρέους της κεντρικής διοίκησης. Κεντρική φιλοσοφία του προγράμματος ήταν ο περιορισμός του κράτους μέσω ενός εκτεταμένου προγράμμα-τος ιδιωτικοποιήσεων.

Το αναθεωρημένο πρόγραμμα σύγκλισης που υποβλήθηκε στην Ε.Ε. είχε ιδιαίτερα φιλόδοξους στόχους και απέβλεπε στην ικανοποίηση των κριτηρίων της συνθήκης του Μάαστριχτ μέχρι το τέλος του 1999. Κεντρικός στόχος του προγράμματος είναι η δραστική μείωση του πληθωρισμού με όριο 1,5% περισσότερο από το μέσο δείκτη των τριών χωρών με το χαμηλότερο εναρμονισμένο πληθωρισμό καθώς επίσης και η μεί-ωση του ελλείμματος του δημόσιου τομέα στο 3% του ΑΕΠ και η μείωση του Δημό-σιου χρέους στο 60% του ΑΕΠ ή και περισσότερο αλλά με σαφή τάση μείωσης.

Κατά τα τελευταία χρόνια η ελληνική οικονομία έκανε σημαντικές προόδους. Επι-τεύχθηκε ουσιαστική μείωση του πληθωρισμού και των βραχυχρόνιων επιτοκίων κα-θώς και περιορισμός των δημοσιονομικών ελλειμμάτων. Χαρακτηριστικά της προό-δου αυτής είναι η διαφαινόμενη αποκατάσταση της εμπιστοσύνης του ιδιωτικού τομέα και η στηριζόμενη στις επενδύσεις αύξηση του ΑΕΠ. Σημαντική είναι, επίσης, και η προσπάθεια αναδιάρθρωσης της βιομηχανίας που είναι απαραίτητη για την ενίσχυση της ανταγωνιστικότητάς της παρά τις βραχυχρόνιες αρνητικές επιπτώσεις της στην απασχόληση.

Την πενταετία 1994 - 1998 ο μέσος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης ανήλθε στο 2,5% από 1,3%, που καταγράφηκε την περίοδο 1989 - 1993, ενώ σύμφωνα με τις εκτιμήσεις

Page 41: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

του Υπουργείου Εθνικής Οικονομίας (ΥΠΕΘΟ) για το 1999 αναμένεται να φθάσει στο 3,5% και το 2000 στο 3,6%, σε σύγκριση με το 3,8% το 1989. (Πίνακας 1.6)

Τέλος, σύμφωνα με εκτιμήσεις της Εθνικής Τράπεζας της Ελλάδος (Ε.Τ.Ε.), ακόμα και στο απαισιόδοξο σενάριο επιβρά-δυνσης του ρυθμού ανόδου της ευρω-παϊκής οικονομίας σε 1,5% το 1999 και 2% το 2000, η ελληνική οικονομία ανα-μένεται να παρουσιάσει ρυθμούς αύξη-σης 3% το 1999 και 3,4% το 2000.

Οι προοπτικές για την πραγματική οικονομική σύγκλιση (μείωση της δια-φοράς των κατά κεφαλήν πραγματικών εισοδημάτων) με την Ευρωπαϊκή Ένω-ση την επόμενη πενταετία κρίνονται ως θετικές. Βασικοί συντελεστές που θα επιταχύνουν τη σύγκλιση, εκτός από το σταθερό μακροοικονομικό περιβάλλον, είναι η συνέχιση των διαρθρωτικών αλ-λαγών στην ελληνική οικονομία με την προώθηση των ιδιωτικοποιήσεων, το άνοιγμα στον ανταγωνισμό κλάδων στους οποίους το Δημόσιο είχε μονοπω-

λιακή θέση (τηλεπικοινωνίες, ηλεκτρισμός, μεταφορές), καθώς και η βελτίωση των υπηρεσιών και της αποτελεσματικότητας του υπόλοιπου δημόσιου τομέα.

Εικόνα 1.9: Ρυθμός μεταβολής Α.Ε.Π. Ελλάδας- Ε.Ε.

Ελλάδα EE ΟΟΣΑ 1980 1.8 1.4 1.1 1981 0.1 0.1 2.1 1982 0.4 0.9 0.1 1983 0.4 1.7 2.8 1984 2.8 2.3 4 .7 1985 3.1 2.5 3.5 1986 1.6 2.9 3.0 1987 -0.5 2.9 3.4 1988 4.5 4.2 4.4 1989 3.8 3.5 3.6 1990 0.0 3.0 2.9 1991 3.1 1.5 1.0 1992 0.4 1.0 1.9 1993 -1.0 -0.5 1.2 1994 1.5 2.9 2.9 1995 2.0 2.4 2.2 1996 2.6 1.6 2.6 1997 3.2 2.7 3.2 1998 3.1 2.8 2.2

Πηγή: OECD Economic Outlook 61 .Dec. 1998

Πίνακας 1.6: Ετήσια αύξηση πραγματικού Α.Ε.Π. (%)

Page 42: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο II

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Στις δύο πρώτες ενότητες του κεφαλαίου αυτού αναλύονται διεξοδικά οι έννοιες

της βιομηχανίας και της ενέργειας και προσεγγίζεται η ελληνική πραγματικότητα μέ-σα από τα μεγέθη της απασχόλησης και του κόστους εργασίας της ελληνικής βιομη-χανίας. Συσχετίζεται η ενέργεια με την οικονομία και τονίζεται ιδιαίτερα η σημασία της ύπαρξης ενεργειακών πηγών στην ανάπτυξη μιας χώρας. Αναφέρονται στοιχεία για τα παγκόσμια ενεργειακά αποθέματα καθώς επίσης και για τις δυνατότητες μετα-τροπής και αποθήκευσης της ενέργειας.

Στην τρίτη ενότητα τονίζεται η σημασία της ενέργειας στη βιομηχανική παραγωγή και αναφέρεται η διαχρονική συμμετοχή των διαφόρων ενεργειακών πηγών στη βιο-μηχανία για τις χώρες της Ε.Ε.

Page 43: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.1. ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ 2.1.1 Οικοτεχνία - Χειροτεχνία - Βιοτεχνία

Από πολύ παλιά ο άνθρωπος άρχισε να επεξεργάζεται διάφορες ύλες, προσπαθώ-ντας να κατασκευάσει τα αντικείμενα που του ήταν χρήσιμα στην καθημερινή του ζωή. Άρχισε με μια στοιχειώδη ειδίκευση στην παραγωγή αγαθών ατομικής και οικο-γενειακής ανάγκης (ρούχα, σκεύη, εργαλεία κ.λ.π.), χρησιμοποιώντας διάφορες φυσι-κές ύλες που έβρισκε γύρω του.

Η συστηματική λειτουργία της οικονομικής μονάδας στην πιο απλή μορφή της άρ-χισε με την ανακάλυψη της γεωργίας και αργότερα της κτηνοτροφίας. Με την ανα-κάλυψη της γεωργίας, μπορούμε να πούμε ότι για πρώτη φορά οργανώθηκε και ενερ-γοποιήθηκε μια στοιχειώδης παραγωγική διαδικασία με σκοπό την παραγωγή οικονο-μικών αγαθών (υλικών προϊόντων) για την κάλυψη οικονομικών αναγκών. Η παρα-γωγή των αγαθών αυτών είχε αρχικά σκοπό την αυτάρκεια και την αυτοκατανάλωση και όχι την ανταλλαγή με αντίστοιχα αγαθά που κατασκεύαζαν άλλοι άνθρωποι. Ο τύπος αυτός της παραγωγής ονομάστηκε οικοτεχνία και διήρκησε πάρα πολλούς αι-ώνες.

Στην Ελλάδα συναντάμε ακόμη και σήμερα στις αγροτικές περιοχές αρκετές οικο-γένειες οι οποίες καλύπτουν ένα μέρος των αναγκών τους με προϊόντα και υπηρεσίες που παράγουν μόνες τους.

Με την πάροδο του χρόνου η αύξηση των αναγκών επέβαλε τον καταμερισμό της εργασίας, έτσι ώστε κάθε άτομο να περιοριστεί στην κατασκευή ορισμένου προϊό-ντος και την ανταλλαγή του με προϊόντα που παρήγαγαν άλλα άτομα. Η εμφάνιση της ειδίκευσης με την έννοια του επαγγέλματος συνετέλεσε στην αύξηση της αποδοτικό-τητας, με αποτέλεσμα τη σταδιακή ποσοτική αύξηση των παραγόμενων προϊόντων. Η μορφή αυτή της οργάνωσης της παραγωγής ονομάζεται χειροτεχνία. Στις μέρες μας ο χειροτέχνης (μοδίστρα, υδραυλικός) επεξεργάζεται πρώτη ύλη που συνήθως ανήκει στον πελάτη, παίρνοντας μια αμοιβή για τη δραστηριότητά του αυτή. Η παρουσία μη-χανικού εξοπλισμού είναι υποτυπώδης.

Μια άλλη μορφή παραγωγικής μονάδας μεγαλύτερης παραγωγικής ικανότητας εί-ναι η βιοτεχνία. Ο βιοτέχνης διαθέτει μόνιμη επαγγελματική εγκατάσταση (εργαστή-ριο, υλικά, εργαλεία κ.α.), απασχολεί συνήθως προσωπικό που δεν ανήκει μόνο στο οικογενειακό του περιβάλλον και τα προϊόντα που παράγει τα διαθέτει στην αγορά. Αυτή η μορφή παραγωγής είναι σήμερα ευρύτατα διαδεδομένη και καλύπτει ένα πο-λύ μεγάλο τμήμα των αγαθών που παράγονται συνολικά.

2.1.2 Βιομηχανία Η αύξηση του πληθυσμού της γης και η βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των λαών

οδήγησε στη συνολική αύξηση των αναγκών των ανθρώπων. Για την ικανοποίηση των αναγκών αυτών ήταν απαραίτητη η παραγωγή μεγαλύτερων ποσοτήτων και καλύτερης ποιότητας προϊόντων. Ετσι από το δεύτερο ήμισυ του 18ου αιώνα οργανώθηκαν παρα-γωγικές μονάδες μεγάλης παραγωγικής ικανότητας που ονομάζονται Βιομηχανίες.

Page 44: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά εκείνης της περιόδου (Βιομηχανικής Επανάστασης) ήταν δύο:

- Από τεχνικής πλευράς ανακαλύφθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά διαδικασίες που έκαναν δυνατή τη συνεχή αύξηση της παραγωγής. Άλλες διαδικασίες από αυτές ήταν μηχανικές (υφαντουργία), ενώ άλλες ήταν χημικές (μεταλλουργία). Αργότερα η επιστήμη ήρθε να ενισχύσει σημαντικά, να κατευθύνει και να επιταχύνει την εξέλιξη της βιομηχανίας.

- Από οικονομικής πλευράς βασικό χαρακτηριστικό της βιομηχανικής επανάστα-σης ήταν η συγκέντρωση κεφαλαίου και η ανάληψη μεγάλων επενδυτικών προσπα-θειών, που οφείλονταν στις ευκαιρίες για πραγματοποίηση κερδών που δημιούργησαν οι νέες εφευρέσεις. Οι έμποροι άρχισαν να γίνονται και βιομήχανοι διαθέτοντας κε-φάλαια για την οργάνωση και τη λειτουργία μεταποιητικών μονάδων. Οι μέχρι τότε ανεξάρτητοι χειροτέχνες μεταβλήθηκαν σιγά - σιγά σε εργάτες.

Στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα η επικράτηση του εργοστασιακού συστήμα-τος παραγωγής ήταν φανερή. Νέες περιοχές δημιουργήθηκαν μέσα σε λίγα χρόνια. Το χτίσιμο των εργοστασίων ακολουθούσε η κατασκευή κτιρίων για τη στέγαση των εργατών. Ίχνη της βιαστικής και απρογραμμάτιστης εκείνης ανάπτυξης διακρίνονται ακόμη και σήμερα.

• Έ ν ν ο ι α της Βιομηχανίας Με τον όρο Βιομηχανία ή βιομηχανική επιχείρηση εννοούμε την οικονομική μονά-

δα κερδοσκοπικού χαρακτήρα, η οποία με τα διάφορα μέσα παραγωγής που διαθέτει έχει σκοπό την παραγωγή υλικών αγαθών (πρώτων υλών, ενδιάμεσων και τελικών προϊόντων) και τη διάθεσή τους στην αγορά. Αποτελεί μια περισσότερο εξελιγμένη μορφή παραγωγικής διαδικασίας σε σύγκριση με τη βιοτεχνία, γιατί χρησιμοποιεί τε-λειοποιημένα μηχανικά μέσα, ειδικούς χώρους παραγωγής και αποθήκευσης, μεγάλες εγκαταστάσεις κ.λ.π. Όπως είδαμε και στο κεφάλαιο για τη δευτερογενή παραγωγή, η βιομηχανία περιλαμβάνει: α) τα ορυχεία, τα μεταλλεία, τα λατομεία, τις αλυκές, β) την παραγωγή ηλεκτρισμού, φωταερίου, νερού και γ) τη μεταποίηση.

Τα κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα της βιομηχανίας είναι: α) η μαζική παραγω-γή προϊόντων, που πολλές φορές είναι πολύπλοκα και εξειδικευμένα, β) η επένδυση με-γάλων κεφαλαίων σε σύγχρονα τεχνολογικά μέσα γ) η χρησιμοποίηση εξελιγμένης μορφής ενέργειας (πετρελαίου, ηλεκτρισμού, ατμού, ατομικής ενέργειας κ.λ.π.), δ) η ορθολογική οργάνωση της εργασίας και των υλικών μέσων για την παραγωγή προϊό-ντων με χαμηλό κόστος παραγωγής. Όλα αυτά είναι στοιχεία που την κάνουν να δια-φέρει από τους δύο άλλους τύπους παραγωγής (χειροτεχνία, βιοτεχνία).

Χρονικά το τελευταίο στάδιο εξέλιξης της βιομηχανίας είναι η περίοδος μετά το Β' παγκόσμιο πόλεμο, και κυρίως η τελευταία εικοσιπενταετία, όπου εμφανίζεται υψηλής στάθμης οργανωτική σχεδίαση της παραγωγής, χρήση συστημάτων αυτοματισμού, τυ-ποποίηση των παραγόμενων προϊόντων, δημιουργία βιομηχανικών ζωνών κ.α.

Page 45: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.1.3 Μεταποίηση Με τον όρο Μεταποίηση χαρακτηρίζουμε την επεξεργασία πρώτων υλών ή ημικα-τεργασμένων προϊόντων με τη βοήθεια μηχανοτεχνικών ή χημικών μέσων και με στό-χο τον μετασχηματισμό τους σε τελικά αγαθά ή προϊόντα που προορίζονται για πε-ραιτέρω επεξεργασία.

Για την Ελλάδα η μεταποίηση περιλαμβάνει τους παρακάτω κλάδους της βιομηχα-νικής παραγωγής, σύμφωνα με την κωδικοποίηση της Εθνικής Στατιστικής Υπηρεσίας της Ελλάδος (Πίνακας 2.1)

Κωδικός Αρ ιθμός Ονοματολογ ία Κλάδων

20 Βιομηχανίες Ειδών Διατροφής, εκτός από Ποτά 21 Βιομηχανίες Ποτών 22 Βιομηχανίες Καπνού 23 Υφαντικές Βιομηχανίες 24 Βιομηχανίες ειδών Υπόδησης, ειδών Ενδυμασίας &

διαφόρων ειδών από ύφασμα 25 Βιομηχανίες Ξύλου & Φελλού, εκτός από Επιπλοποιία 26 Βιομηχανίες Επίπλων, Ειδών Επίπλωσης 27 Βιομηχανίες Χαρτιού & Ειδών από χαρτί 28 Εκτυπώσεις, Εκδόσεις & συναφείς Βιομηχανίες 29 Βιομηχανίες Δέρματος, Γουναρικών & Ειδών από

Δέρμα & Γούνα, εκτός από τα είδη Υπόδησης & Ενδυμασίας 30 Βιομηχανίες Προϊόντων από Ελαστικό & Πλαστική Ύλη 31 Βιομηχανίες Χημικών Προϊόντων 32 Βιομηχανίες Παραγώγων Πετρελαίου & Άνθρακος 33 Βιομηχανίες Προϊόντων από μη Μεταλλικά Ορυκτά εκτός

από τα Παράγωγα Πετρελαίου & Ανθρακος 33α Μεταλλευτικές Επιχειρήσεις με σημαντική μεταποιητική

δραστηριότητα 34 Βασικές Μεταλλουργικές Βιομηχανίες 35 Κατασκευή Τελικών Προϊόντων από Μέταλλο εκτός από

Μηχανές & Μεταφορικό Υλικό 36 Κατασκευή Μηχανών & Συσκευών εκτός από τις Ηλε-

κτρικές και τα Μέσα Μεταφοράς 37 Κατασκευή Ηλεκτρικών και Ηλεκτρονικών Μηχανών Γραφείου

& Συσκευών Επεξεργασίας Πληροφοριών 38 Κατασκευή Μεταφορικών Μέσων 39 Λοιπές Βιομηχανίες

2.1.4 Η Βιομηχανία στην Ελλάδα Τις πρώτες μεταπολεμικές δεκαετίες μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1970, η ελ-

ληνική οικονομία παρουσίασε θετικούς ρυθμούς ανάπτυξης. Όμως την επόμενη εικο-σαετία παρατηρήθηκε μια συνεχόμενη τάση επιβράδυνσης των ρυθμών ανάπτυξης, που σύμφωνα με πολλούς οφείλεται στην αποβιομηχάνιση και στον μονομερή προσανατο-

Πίνακας 2.1

Page 46: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

λισμό της ελληνικής οικονομίας προς τον τομέα των υπηρεσιών. Οι χαμηλές επενδύσεις στο βιομηχανικό τομέα οδήγησαν βαθμιαία στην καθυστέρηση οργάνωσης και ανά-πτυξης του τομέα αυτού. Ο βιομηχανικός τομέας συνολικά παρουσίασε διαρθρωτικές και οργανωτικές αδυναμίες, παρόλη τη βελτίωση ορισμένων επιμέρους κλάδων του. Οι πιο χαρακτηριστικές αδυναμίες του βιομηχανικού τομέα είναι οι ελλείψεις σε τε-χνολογική υποδομή, η έρευνα και ανάπτυξη καινοτομιών, η συγκέντρωση επενδύσε-ων σε παραδοσιακούς κλάδους της ελαφριάς βιομηχανίας, ο πολύ μεγάλος αριθμός μι-κρομεσαίων επιχειρήσεων και η οργάνωσή τους σε βιοτεχνική βάση, ο μικρός αντα-γωνισμός και η διάθεση μικρών κεφαλαίων.

Ειδικότερα, η μεταποίηση στην Ελλάδα τη δεκαετία του 1950 περιελάμβανε μικρές βιομηχανίες με μικρά κεφάλαια (με ειδίκευση στην παραγωγή καταναλωτικών προϊό-ντων, όπως τρόφιμα, ποτά, καπνά και υφαντικά), χαμηλή παραγωγικότητα και μικρό κύκλο εργασιών. Στη δεκαετία του 1960 ιδρύθηκαν νέες μεγάλες επιχειρήσεις και για πρώτη φορά εμφανίζεται η βαριά βιομηχανία με την ίδρυση των ελληνικών ναυπηγεί-ων, της βιομηχανίας αλουμινίου, της βιομηχανίας λιπασμάτων, της χαλυβουργικής και των ελληνικών διυλιστηρίων με προορισμό να καλύψουν την εσωτερική αγορά αλλά και να αυξήσουν τις εξαγωγές. Στη δεκαετία του 1970 ιδρύθηκαν μεγάλες βιομηχανίες χημικών προϊόντων, υφαντικών υλών και κατασκευής μηχανών. Στη δεκαετία του 1980 υπήρξε μια στροφή προς τα βιομηχανοποιημένα καταναλωτικά προϊόντα και τις βιομηχανίες τροφίμων-ποτών και κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων.

Τα μεγαλύτερα προβλήματα για την ελληνική βιομηχανία προέκυψαν με την εγκα-τάλειψη του συστήματος του προστατευτισμού, την έλλειψη βασικών έργων υποδο-μής, τη μικρή εσωτερική αγορά και κατά συνέπεια τη μικρή ζήτηση, την έλλειψη νέων τεχνολογικών μεθόδων, την υποτυπώδη έρευνα, τον μικρό ανταγωνισμό σε σχέση με τις ξένες επιχειρήσεις, το υψηλό κόστος παραγωγής και την αποβιομηχάνιση που πα-ρατηρήθηκε από τα μέσα της δεκαετίας του 1980 (λόγω του προσανατολισμού σε νέα καταναλωτικά προϊόντα, της αύξησης των εισαγόμενων και την μείωση των εγχώρια παραγόμενων προϊόντων). Το καθεστώς του προστατευτισμού ίσχυε μέχρι την τελω-νειακή ένωση της Ελλάδας με την Ε.Ο.Κ. και αφορούσε κυρίως την αύξηση της τιμής των εισαγόμενων προϊόντων με την επιβάρυνση τους με διάφορους δασμούς και φό-ρους και την πριμοδότηση των ελληνικών προϊόντων με σκοπό να βοηθηθούν οι ελλη-νικές βιομηχανίες, τα ελληνικά προϊόντα και οι ελληνικές εξαγωγές.

Αποβιομηχάνιση θεωρείται η τάση μείωσης της σημασίας της βιομηχανίας είτε από-λυτα είτε σε σχέση με άλλους τομείς της οικονομίας σε όρους κάποιων οικονομικών μεγεθών ή δεικτών. Οι δείκτες αυτοί δείχνουν το χαμηλό ποσοστό συμμετοχής των επενδύσεων στη βιομηχανία (επί του συνόλου των επενδύσεων), το μικρό ποσοστό προστιθέμενης αξίας, τη μείωση της συνολικής αξίας ή του όγκου παραγωγής, τη μεί-ωση της απασχόλησης κ.λ.π.

2.1.5 Οι πρόσφατες εξελίξεις και τα μεγέθη της ελληνικής βιομηχανίας Η βιομηχανική δραστηριότητα στην Ελλάδα ύστερα από τέσσερα χρόνια υποχώ-

ρησης κατά τη χρονική περίοδο 1990 - 1993, εμφάνισε από το 1994 σημεία ανάκαμ-ψης. Οι τάσεις της χρονικής περιόδου που προαναφέρθηκε δεν χαρακτηρίζει μόνο την

Page 47: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ελληνική βιομηχανία αλλά και ολόκληρη τη βιομηχανία της Ε.Ε.(Εικόνα 2.1)

Εικόνα 2 . 1 : Δ ε ί κ τ η ς Β ι ο μ η χ α ν ι κ ή ς Π α ρ α γ ω γ ή ς στην Ελλάδα και την Ε.Ε. ( 1 9 9 0 = 1 0 0 )

Όπως φαίνεται στήν Εικόνα 2.1 η ελληνική μεταποίηση ακολούθησε πτωτική πο-ρεία και μειώθηκε κατά 5,8% το 1993 σε σχέση με τα επίπεδα του 1990. Η αντίστοιχη μείωση στην Ε.Ε. για το διάστημα αυτό ήταν 6,5% (έτος βάσης 1990 = 100).

Στην τετραετία 1994 - 1997 η βιομηχανική παραγωγή (μεταποίηση) στην Ελλάδα σημείωσε συνεχή άνοδο. Με βάση τα στοιχεία της Ε.Σ.Υ.Ε. η βιομηχανική παραγωγή στην Ελλάδα αυξήθηκε κατά 1,1% κατά το 1994 και συνολικά 4,8% μέχρι το 1997 (Πίνακας 2.2).

Πίνακας 2.2

Δ ε ί κ τ η ς Β ι ο μ η χ α ν ι κ ή ς Π α ρ α γ ω γ ή ς ( Κ λ ά δ ο ι 2 0 - 3 9 )

(Βάση 1 9 8 0 = 1 0 0 )

Έτη Δείκτης Βιομηχανικής Παραγωγής

1 9 9 2 1 0 0 . 3 1 9 9 3 9 7 . 1 1 9 9 4 9 8 . 2 1 9 9 5 1 0 0 . 3 1 9 9 6 1 0 0 . 9 1 9 9 7 101.9

Ποσοστό Μεταβολής(%)

1 9 9 3 / 1 9 9 2 -3 .2 1 9 9 4 / 1 9 9 3 + 1.1 1 9 9 5 / 1 9 9 4 + 2 . 1 1 9 9 6 / 1 9 9 5 + 0 . 6 1 9 9 7 / 1 9 9 6 + 1 .0

Πηγή:Ε.Σ.Υ.Ε.

Page 48: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Οι ρυθμοί αυτοί υπολείπονται εκείνων της Ε.Ε., γεγονός που δείχνει ότι η ελληνική βιομηχανία ανέκαμψε από την κρίση της περιόδου 1990 - 1993 αλλά με μικρότερους ρυθμούς απ' ότι οι άλλες χώρες της Ε.Ε. Σήμερα φαίνεται ότι η κρίση είχε περάσει και η Βιομηχανία έχει μπεί σε φάση ανόδου. Η διαδικασία εκσυγχρονισμού και αναδιαρθρώσεων που είχε αρχίσει τα τελευταία χρόνια συνεχίζεται και έχει ως στόχο τη βελτίωση της ανταγωνιστικότητας και της Πίνακας 2 . 3 ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων. Η

διαδικασία αυτή αφορά ένα μεγάλο αριθμό βιομηχανικών επιχειρήσεων, υλοποιείται με την πραγματοποίηση σοβαρών επενδύσεων και έχει κάποια πρώτα θετικά αποτελέσμα-τα.

Σύμφωνα με στοιχεία της Κοινοτικής Στα-τιστικής Υπηρεσίας (Eurostat), το τρίμηνο Νοεμβρίου 1998 - Ιανουαρίου 1999 η βιομη-χανική παραγωγή στη χώρα μας αυξήθηκε κατά 1,7%, φέρνοντάς την στη δεύτερη θέ-ση μετά την Ιρλανδία ( 2 , 2 % ) , ενώ η βιομη-χανική παραγωγή κατά μέσο όρο, στην Ε.Ε. υποχώρησε κατά 0,4% (Πίνακας 2.3)

Τα ουσιαστικά αποτελέσματα των ανα-διαρθρώσεων που πραγματοποιούνται σή-μερα στην ελληνική βιομηχανία θα γίνουν ορατά στο μέλλον, καθώς αυξάνουν την παραγωγική δυναμικότητά της και επιτρέ-πουν την άνοδο της παραγωγής και την επέκταση σε νέες αγορές.

ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων. Η διαδικασία αυτή αφορά ένα μεγάλο αριθμό βιομηχανικών επιχειρήσεων, υλοποιείται με την πραγματοποίηση σοβαρών επενδύσεων και έχει κάποια πρώτα θετικά αποτελέσμα-τα.

Σύμφωνα με στοιχεία της Κοινοτικής Στα-τιστικής Υπηρεσίας (Eurostat), το τρίμηνο Νοεμβρίου 1998 - Ιανουαρίου 1999 η βιομη-χανική παραγωγή στη χώρα μας αυξήθηκε κατά 1,7%, φέρνοντάς την στη δεύτερη θέ-ση μετά την Ιρλανδία ( 2 , 2 % ) , ενώ η βιομη-χανική παραγωγή κατά μέσο όρο, στην Ε.Ε. υποχώρησε κατά 0,4% (Πίνακας 2.3)

Τα ουσιαστικά αποτελέσματα των ανα-διαρθρώσεων που πραγματοποιούνται σή-μερα στην ελληνική βιομηχανία θα γίνουν ορατά στο μέλλον, καθώς αυξάνουν την παραγωγική δυναμικότητά της και επιτρέ-πουν την άνοδο της παραγωγής και την επέκταση σε νέες αγορές.

Στον Πίνακα 2.4 φαίνονται οι αντίστοιχες ποσοστιαίες (%) μεταβολές των πιο πά-νω δεικτών για την περίοδο 1995 - 1997 και αναφέρονται και στον γενικό δείκτη βιο-μηχανικής παραγωγής.

Πίνακας 2 .4 1 9 8 0 - 1 0 0

Έτη 1995:

Μεταβολή (%) 1996: 1997:

ΔΕΙΚΤΕΣ 1995 1996 1997 1994 1995 1996

Βιομηχανικής Παραγωγής 100.3 100.9 101.9 +2.1 +0.6 + 1.0 Παραγωγής Ηλεκτρικού-Φωταερίου 181.9 188.8 189.5 +6.1 +6 .9 +0 .7 Βιομηχανικής Παραγωγής με κλάδους Ηλεκτρισμού-Φωταερίου 105.8 106.8 107.8 +2.3 + 1.0 + 1.0 Παραγωγής Ορυχείων 143.8 148.6 154.0 - 4 . 8 +4.8 +5 .4 Γενικός Δείκτης Βιομηχανικής Παραγωγής (με κλάδους Ηλεκτρισμού-Φωταερίου & Ορυχείων) 108.1 109.3 110.5 +2 .0 + 1.2 + 1.2

Πηγή: Ε.Σ..Υ.Ε ΔΕΙΚΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Page 49: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στον Πίνακα 2.5 παρουσιάζονται στοιχεία για την εμφάνιση και την αποχώρηση επιχειρήσεων, από όπου προκύπτει μια σημαντική κινητικότητα στον χώρο της βιομη-χανίας. Χρησιμοποιώντας ως μέτρο της κινητικότητας το ποσοστό που αντιπροσω-πεύει το άθροισμα των νέων επιχειρήσεων και αυτών που αποχωρούν στο σύνολο των επιχειρήσεων παρατηρείται ότι το μέγεθος αυτό κυμάνθηκε σε ιδιαίτερα υψηλά επί-πεδα κατά τα έτη 1992 - 1995 και ότι κατά το 1996, παρόλο που είναι αισθητά μειω-μένο, παραμένει σε αρκετά υψηλά επίπεδα.

Πίνακας 2 .5 Κινητικότητα στην Ελληνική Βιομηχανία

Έτος Νέες Επιχειρήσεις Επιχειρήσεις που αποχωρούν Σύνολο Επιχειρήσεων Κινητικότητα

1990 3 2 7 3 1 8 3 7 9 2 17.0

1991 5 2 8 5 1 2 3 8 0 8 27.3

1992 823 6 9 7 3 9 3 4 3 8 . 6

1993 1045 7 6 6 4 2 1 3 4 3 . 0

1994 8 4 7 7 2 3 4 3 3 7 36 .2

1995 1557 5 3 6 5 3 5 8 39 .1

1996 761 751 5 3 8 28 .2

Πηγή: ΥΠ.ΕΘ.Ο.

2.1.6 Η απασχόληση στη βιομηχανία στην Ελλάδα και στην Ε.Ε. Σύμφωνα με τα στοιχεία της Eurostat η συνολική απασχόληση εργατικού δυναμι-

κού στη μεταποίηση των χωρών της Ε.Ε. υποχώρησε κατά 15,6% την περίοδο 1990-1995. Την ίδια περίοδο η πτώση της απασχόλησης στην ελληνική μεταποίηση υπήρξε μεγαλύτερη και έφτασε το 17,6%. Η πτώση αυτή, σε ό,τι αφορά την Ελλάδα, υπήρξε

ταχύτερη στους τομείς των μη διαρκών καταναλωτικών και κεφαλαιουχικών αγαθών.

Τα τελευταία χρόνια φαίνεται ότι η τάση αυτή για μείωση της απασχόλησης στην ελληνική βιο-μηχανία περιορίζεται. Το 1994 μειώθηκε ο ρυθμός μεταβολής της συνολικής απασχόλησης στη μεταποίηση από -6% που ήταν το 1993 στο -2,9% το 1994, και

στο 0% το 1995. (Εικόνα 2.2) Η διαδικασία ραγδαίας προσαρμογής της βιομηχανικής απασχόλησης στην Ελλά-

δα, που εντάθηκε από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, φαίνεται ότι έχει τερματιστεί, γεγονός που οφείλεται κυρίως στην ανάκαμψη της βιομηχανικής παραγωγής.

Page 50: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.1.7 Η εξέλιξη του κόστους εργασίας στην ελληνική βιομηχανία Στο κεφάλαιο 1.3.1 αναφερθήκαμε στις οικονομίες μοναδιαίου κόστους ως παρά-

γοντα αύξησης της παραγωγικότητας και της αποδοτικότητας της παραγωγικής δια-δικασίας. Στο παρόν κεφάλαιο θα εξετάσουμε την εξέλιξη του μοναδιαίου κόστους στην Ελλάδα. Στην Εικόνα 2.3 φαίνεται η εξέλιξη του κατά μονάδα κόστους εργασίας στην περίοδο 1961-1997 σε σχέση με τον πληθωρισμό. Παρατηρούμε ότι το μέγεθος αυτό παρουσιάζει αυξομειώσεις (θετικές και αρνητικές), μικρότερες όμως από τις αυ-ξήσεις του πληθωρισμού, σε όλη την υπό εξέταση περίοδο.

Εικόνα 2.3: Κατά μονάδα κόστος εργασίας στην Ελληνική Βιομηχανία και ο αντίστοιχος πληθωρι-σμός στην Ελλάδα. πηγή Υπ.ΕΘ.Ο.

Όσον αφορά τις αμοιβές, το 1997 ήταν ο τέταρτος κατά σειρά χρόνος (1994-1997) κατά τον οποίο παρατηρήθηκε αύξηση των πραγματικών αμοιβών στη βιομηχανία, με αποτέλεσμα η συνολική βελτίωση των αμοιβών στην περίοδο αυτή να υπερβεί το 11% τόσο για τους μισθούς όσο και για τα ημερομίσθια.

Η αύξηση των αμοιβών δεν προκάλεσε ωστόσο επιτάχυνση του κόστους εργασίας ανά μονάδα προϊόντος, καθώς την ίδια περίοδο υπήρξε ταυτόχρονα σημαντική βελ-τίωση της παραγωγικότητας. Έτσι, για ολόκληρο το έτος 1997 η ονομαστική αύξηση του μοναδιαίου κόστους σε σχέση με το 1996 ήταν περίπου τρεις ποσοστιαίες μονά-δες μικρότερη από το ποσοστό του 1996. Αν τώρα το μοναδιαίο κόστος εργασίας εκ-φραστεί σε ECU (Ευρωπαϊκές Νομισματικές Μονάδες) για να συγκριθεί με τις ανά-λογες εξελίξεις στην Ε.Ε., προκύπτει η ακόλουθη εικόνα του Πίνακα 2.6

Πίνακας 2.6 ΜΕΤΑΒΟΛΗ (%) μοναδιαίου κόστους

Ελλάδα Ε.Ε.15

1994 6.0 -0.3 1995 7.7 1.5 1996 8.3 1.8 1997 5.0 1.1

ΠΗΓΗ Σ.Ε.Β.

Page 51: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Είναι σαφές από τα παραπάνω στοιχεία ότι η ανταγωνιστικότητα (στο βαθμό που μπορεί να εκφραστεί με τις μεταβολές του μοναδιαίου κόστους σε κοινό νόμισμα) υφί-σταται τα τελευταία χρόνια συνεχείς απώλειες, οι οποίες περιορίστηκαν κάπως το 1997. Στην Εικόνα 2.4 φαίνεται η εξέλιξη του κατά μονάδα κόστους εργασίας στη βιο-μηχανία στην Ε.Ε., τις Η.Π.Α. και την Ιαπωνία για το διάστημα 1974-1993.

Κατά μονάδα κόστος εργασίας στη βιομηχανία στις: Ε.Ε, ΗΠΑ, Ιαπωνία Εθνικά νομίσματα. 1974= 100

Εικόνα 2.4

Παρατηρείται ότι το κατά μονάδα κόστος εργασίας στην Ε.Ε. έχει αυξηθεί κατά 200% περίπου σε σχέση με το 1974, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της ανταγωνιστικότητας της βιομηχανίας της Ε.Ε. Στις Η.Π.Α. η αύξηση του κατά μονά-δα κόστους εργασίας βρίσκεται στο μισό περίπου της Ε.Ε. για το ίδιο διάστημα, ενώ αντίθετα στην Ιαπωνία παραμένει σχεδόν σταθερό.

Προκειμένου η βιομηχανία της Ελλάδας να γίνει περισσότερο ανταγωνιστική, είναι ανάγκη να μειωθεί το κόστος και να δημιουργηθούν οι προϋποθέσεις με τις οποίες θα μπορούν να αναπτυχθούν επιχειρήσεις όλων των κλάδων. Είναι βασικό να επιδιω-χθούν η αύξηση της παραγωγικότητας και η βελτίωση της ανταγωνιστικότητας καθώς επίσης και η ανάπτυξη ευέλικτων μορφών εργασίας, οι οποίες θα αυξήσουν τις ευκαι-ρίες και τις επιλογές για τους εργαζόμενους αλλά και την αποδοτικότητα της βιομη-χανίας προς όφελος της εθνικής οικονομίας.

Page 52: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.2 ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Έννοια της ενέργειας Η απάντηση στο ερώτημα τι είναι ενέργεια εξαρτάται από την οπτική γωνία που

την παρατηρεί κανείς και πιο συγκεκριμένα αν την αντιμετωπίζει α) ως φυσικό μέγε-θος, β) ως οικονομικό αγαθό και γ) ως αντικείμενο μελέτης στο πλαίσιο της ενεργεια-κής ανάλυσης.

Στη θερμοδυναμική η ενέργεια ορίζει ένα φυσικό μέγεθος, η τιμή του οποίου εξαρ-τάται μόνο από την κατάσταση του συστήματος. Η μεταβολή της κατάστασης του συ-στήματος συνοδεύεται από αντίστοιχη μεταβολή της ενέργειας, που είναι δυνατόν να υπολογισθεί αν είναι γνωστές η αρχική και η τελική κατάσταση του συστήματος. Πρέ-πει να διευκρινισθεί ότι η ετυμολογία της λέξης ενέργεια και η παρατηρούμενη με-ταφορά ενέργειας ταυτίζεται με την ικανότητα ενός συστήματος να παράγει έργο.

Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι πολλές φορές η χρήση του όρου ενέργεια από το ευρύ κοινό γίνεται με αναφορά σε "κάτι" το οποίο είναι η αιτία να λειτουργούν τα φω-τιστικά σώματα, να κινούνται τα αυτοκίνητα και να λειτουργούν τα εργοστάσια για να παράγουν αγαθά. Όμως στην περίπτωση αυτή η χρήση του όρου ενέργεια δεν εί-ναι κατάλληλη και προτιμότερος είναι ο όρος που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες και οι μηχανικοί, "διαθέσιμη ενέργεια". Στην οικονομία ο όρος ενέργεια χρησιμοποιείται για να εκφράσει κατά περίπτωση α) ένα καταναλωτικό αγαθό, β) ένα ενδιάμεσο αγαθό ως απαραίτητη εισροή στην πα-ραγωγική διαδικασία, γ) έναν κλάδο παραγωγής προϊόντων και δ) ένα συντελεστή της παραγωγής.

Τέλος, από την πλευρά του ενεργειακού αναλυτή ο όρος ενέργεια είναι συνυφα-σμένος με την προσφορά και τη ζήτηση ενέργειας σε εθνικό επίπεδο καθώς επίσης και με τις διαδικασίες μετατροπής, μεταφοράς και χρήσης των διαφόρων πηγών και μορ-φών ενέργειας. Ειδικότερα η ενέργεια αποτελεί αντικείμενο μελέτης ως προς την απο-δοτικότερη παραγωγή, μεταφορά και χρήση της, έτσι ώστε η κάλυψη των αναγκών σε ενέργεια μιας χώρας να γίνεται με το μικρότερο κοινωνικό κόστος.

2.2.1 Ενέργεια και οικονομία Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί την ενέργεια εντατικά για τους αναπτυξιακούς του στό-

χους, με αποτέλεσμα η συμμετοχή της να είναι απαραίτητη σε κάθε οικονομική του δραστηριότητα.

Ο σύγχρονος πολιτισμός διαφέρει από τους παλαιότερους ως προς τη χρησιμοποί-ηση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας, με αποτέλεσμα τη μείωση του ανθρώπινου μό-χθου, τη μείωση ωρών εργασίας και το υψηλότερο επίπεδο διαβίωσης.

Η κατανάλωση ενέργειας εξαρτάται από το επίπεδο και τη δομή της οικονομικής δραστηριότητας κάθε χώρας. Είναι γεγονός αναμφισβήτητο ότι η ενέργεια παίζει κα-θοριστικό ρόλο στην οικονομία και την ευημερία μιας χώρας. Η ενέργεια ως συντελε-στής παραγωγής επηρεάζει την οικονομική ανάπτυξη μέσα από τις τιμές και τη δια-θεσιμότητά της αλλά και ανάλογα με τη δομή της οικονομίας, αν δηλαδή υπάρχουν ή όχι ενεργειοβόροι κλάδοι.

Page 53: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η σχέση μεταξύ κατανάλωσης ενέργειας και οικονομικής δραστηριότητας - ανά-πτυξης δεν είναι απλή. Συνήθως χρησιμοποιείται ο λόγος της κατανάλωσης ενέργειας ανά μονάδα ΑΕΠ (Ακαθάριστου Εθνικού Προϊόντος) που ονομάζεται ένταση της ενέργειας. Ο δείκτης αυτός εκφράζει πόσο αποτελεσματικά χρησιμοποιείται η ενέρ-γεια στην οικονομία. Η εξέλιξη του εξαρτάται από τις δομικές αλλαγές στην οικονο-μία και από τις επιμέρους τάσεις της κατανάλωσης των διαφόρων τομέων της οικο-νομίας (οικιακός, βιομηχανία, μεταφορές).

Είναι εύλογο οι στόχοι της ενεργειακής πολιτικής κάθε χώρας να αποβλέπουν α) στην ικανοποίηση των ενεργειακών αναγκών της με το ελάχιστο δυνατό κόστος β) στην εξασφάλιση της ενεργειακής της τροφοδοσίας και γ) στο σεβασμό προς το περι-βάλλον τόσο από την παραγωγή όσο και από την κατανάλωση ενέργειας.

Οι παραπάνω στόχοι ικανοποιούνται με τη λήψη μέτρων που αποσκοπούν : • Στην προώθηση των ανανεώσιμων μορφών ενέργειας. • Στην προώθηση ενεργειακών τεχνολογιών για τη βελτίωση του βαθμού απόδοσης ενέργειας κατά το στάδιο της παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας. • Στην ορθολογική χρήση της ενέργειας, στην οποία περιλαμβάνεται η εξοικονόμηση ενέργειας και γενικότερα μέτρα διαχείρισης της ζήτησης και προσφοράς ενέργειας.

2.2.2 Παραγωγή και κατανάλωση ενέργειας Το 1992 η συνολική παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας, δηλαδή των μορφών ενέρ-

γειας που ανακτώνται απευθείας από τη φύση (λιγνίτης, φυσικό αέριο, αργό πετρέ-λαιο, παραγωγή από υδροηλεκτρικούς σταθμούς), ήταν 8.400 εκατ. ΤΙΠ έναντι 5.900 εκατ. ΤΙΠ του έτους 1974 (Εικόνα 2.5).

ΠΗΓΗ: ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙΔΕΙΑ Εικόνα 2.5 : Εξέλιξη παγκόσμιας παραγωγής πρωτογενούς ενέργειας

Page 54: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης αυτή την περίοδο ήταν 2%. Στο ίδιο διάγραμμα φαίνεται η διάρθρωση της παγκόσμιας παραγωγής πρωτογενούς ενέργειας και σημει-ώνεται ότι:

• Το πετρέλαιο εξακολουθεί να κατέχει την πρώτη θέση στην πρωτογενή παρα-γωγή, παρόλο που το ποσοστό συμμετοχής του έπεσε από το 50% το 1974 στο 38% το 1992. • Η συμμετοχή του φυσικού αερίου σημείωσε σταθερή αύξηση και ήδη το 1992 κατείχε το 21%. • Τα στερεά καύσιμα διατηρήθηκαν στα επίπεδα του 25%. • Οι ΑΠΕ (Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας), που περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων την υδροηλεκτρική παραγωγή, τη γεωθερμία και τη βιομάζα, αύξησαν την συμμε-τοχή τους από 8% σε 10%.

Την ίδια περίοδο η παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας διαμορφώθηκε στις 12450 TWH το 1992 έναντι 6300 TWH το 1974 και παρουσίασε ετήσιο ρυθμό αύξη-σης περίπου 4%. Η εξέλιξη της εγχώριας παραγωγής πρωτογενούς ενέργειας φαίνεται στην Εικόνα 2.6

Οι ανάγκες του ανθρώπου σε ενέργεια για τελική χρήση, που αποτελούν την τελι-κή κατανάλωση ενέργειας, διακρίνονται σε :

• Ανάγκες του τριτογενούς και οικιακού τομέα • Ανάγκες για τη βιομηχανική παραγωγή • Ανάγκες για τις μεταφορές Οι ανάγκες αυτές καλύπτονται από στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα, από την ηλε-

κτρική ενέργεια, από τη θερμότητα που συμπαράγεται με την ηλεκτρική (όπως θα δούμε στο κεφάλαιο VI) και τέλος από τη βιομάζα, τη γεωθερμία και την ηλιακή ενέρ-γεια για την κάλυψη των αναγκών σε ζεστό νερό.

ΠΗΓΗ: ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙΔΕΙΑ Εικόνα 2.6 : Εξέλιξη εγχώριας παραγωγής πρωτογενούς ενέργειας

Page 55: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τα καύσιμα που χρησιμοποιούνται για την κάλυψη των αναγκών τελικής κατανά-λωσης είναι σχεδόν στο σύνολο τους δευτερογενείς μορφές ενέργειας, γιατί προέρχο-νται από τη μετατροπή του αργού πετρελαίου. Όμοια και η ηλεκτρική ενέργεια σε ση-μαντικά μεγάλο ποσοστό προέρχεται από τη μετατροπή των λιγνιτών και των άλλων στερεών καυσίμων. Σπάνια μια μορφή πρωτογενούς ενέργειας μπορεί να χρησιμοποι-ηθεί στην τελική κατανάλωση και μια τέτοια είναι το φυσικό αέριο. Όπως φαίνεται στην Εικόνα 2.7 η συνολική παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας διαμορφώθηκε στο 5.700 ΤΙΠ το 1992 έναντι 4.260 ΤΙΠ το 1974 (ρυθμός αύξησης 1,6%). Στο ίδιο διά-γραμμα παρουσιάζεται η κατά καύσιμο εξέλιξη της παγκόσμιας κατανάλωσης. Συ-γκρινόμενα τα διαγράμματα των Εικόνων 2.7 και 2.8 , όπου παρουσιάζονται τα αντί-στοιχα μεγέθη για την εγχώρια τελική κατανάλωση ενέργειας που ήταν 13,9 εκατ. ΤΙΠ το 1992, παρατηρούμε ότι μέχρι το 1992 υπάρχει μεγάλη εξάρτηση της κατανά-λωσης από το πετρέλαιο και μηδενική σχεδόν συμμετοχή άλλων καυσίμων, όπως το φυσικό αέριο και η βιομάζα.

Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της ανηγμένης ανά κάτοικο συνολικής κατανάλωσης ενέργειας μιας χώρας και του επιπέδου διαβίωσης, όπως αυτό συνηθίζεται να μετριέ-

ται ως ο λόγος ΑΕΠ ανά κά-τοικο. Πράγματι χώρες με υψηλό βιοτικό επίπεδο έχουν κατά κανόνα και υψηλή κατα-νάλωση ενέργειας ανά κάτοι-κο. Σύμφωνα με στοιχεία του 1992 οι ΗΠΑ κατέχουν την πρώτη θέση με κατανάλωση 7,72 ΤΙΠ, ενώ η Αφρική την τελευταία με 0,52 ΤΙΠ. Την ίδια χρονική περίοδο ο μέ-σος όρος σε παγκόσμιο επίπε-

δο ήταν 1,65 ΤΙΠ, για την Ε.Ε. 3,48 ΤΙΠ και για την Ελλάδα 2,15 ΤΙΠ. Σχετικά με την έντα-ση ενέργειας θα πρέπει να αναφερθεί ότι συνήθως χώρες με υψηλότερο δείκτη οικονομι-κής ανάπτυξης έχουν και μι-κρότερη ένταση ενέργειας. Στο παράρτημα 1 του βιβλίου πε-

ριλαμβάνονται τα στοιχεία του ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας τα οποία αναφέρονται στην πε-νταετία 1992 - 1996.

Εικόνα 2.7:Εξέλιξη παγκόσμιας τελικής κατανάλωσης ενέργειας κατα καύσιμο.

ται ως ο λόγος ΑΕΠ ανά κά-τοικο. Πράγματι χώρες με υψηλό βιοτικό επίπεδο έχουν κατά κανόνα και υψηλή κατα-νάλωση ενέργειας ανά κάτοι-κο. Σύμφωνα με στοιχεία του 1992 οι ΗΠΑ κατέχουν την πρώτη θέση με κατανάλωση 7,72 ΤΙΠ, ενώ η Αφρική την τελευταία με 0,52 ΤΙΠ. Την ίδια χρονική περίοδο ο μέ-σος όρος σε παγκόσμιο επίπε-

δο ήταν 1,65 ΤΙΠ, για την Ε.Ε. 3,48 ΤΙΠ και για την Ελλάδα 2,15 ΤΙΠ. Σχετικά με την έντα-ση ενέργειας θα πρέπει να αναφερθεί ότι συνήθως χώρες με υψηλότερο δείκτη οικονομι-κής ανάπτυξης έχουν και μι-κρότερη ένταση ενέργειας. Στο παράρτημα 1 του βιβλίου πε-

ριλαμβάνονται τα στοιχεία του ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας τα οποία αναφέρονται στην πε-νταετία 1992 - 1996.

ται ως ο λόγος ΑΕΠ ανά κά-τοικο. Πράγματι χώρες με υψηλό βιοτικό επίπεδο έχουν κατά κανόνα και υψηλή κατα-νάλωση ενέργειας ανά κάτοι-κο. Σύμφωνα με στοιχεία του 1992 οι ΗΠΑ κατέχουν την πρώτη θέση με κατανάλωση 7,72 ΤΙΠ, ενώ η Αφρική την τελευταία με 0,52 ΤΙΠ. Την ίδια χρονική περίοδο ο μέ-σος όρος σε παγκόσμιο επίπε-

δο ήταν 1,65 ΤΙΠ, για την Ε.Ε. 3,48 ΤΙΠ και για την Ελλάδα 2,15 ΤΙΠ. Σχετικά με την έντα-ση ενέργειας θα πρέπει να αναφερθεί ότι συνήθως χώρες με υψηλότερο δείκτη οικονομι-κής ανάπτυξης έχουν και μι-κρότερη ένταση ενέργειας. Στο παράρτημα 1 του βιβλίου πε-

ριλαμβάνονται τα στοιχεία του ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας τα οποία αναφέρονται στην πε-νταετία 1992 - 1996.

Εικόνα 2.8:Εξέλιξη εγχώριας τελικής κατανάλωσης ενέργειας κατα καύσιμο.

Page 56: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.2.3 Ενεργειακά αποθέματα Οι ενεργειακές πηγές μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο γενικές κατηγορίες. Η

πρώτη περιλαμβάνει τις πηγές που βρίσκονται στη γη και η δεύτερη τις πηγές που δεν προέρχονται από το έδαφος ή το υπέδαφος της αλλά την τροφοδοτούν με ενέργεια. Στην πρώτη κατηγορία περιλαμβάνονται τα ορυκτά καύσιμα (συμβατικές πηγές ενέρ-γειας), η πυρηνική ενέργεια και η γεωθερμία, ενώ στη δεύτερη η ηλιακή ενέργεια, η αι-ολική ενέργεια, η θερμική ενέργεια των ωκεανών (ως η διαφορά θερμοκρασίας του νερού επιφάνειας που θερμαίνεται από τον ήλιο και του νερού μεγάλου βάθους), η πα-λιρροϊκή ενέργεια (εξαιτίας της Σελήνης) και η βιομάζα εφόσον εξαρτάται από την ηλιακή ενέργεια. Η χαρακτηριστική διαφορά των δύο αυτών κατηγοριών ενεργειακών πηγών είναι ότι οι δεύτερες σε αντίθεση με τις πρώτες είναι ανανεώσιμες.

Το έντονο ενδιαφέρον για τις ΑΠΕ προέκυψε μετά από τις δύο απότομες αυξήσεις των τιμών του πετρελαίου (1974,1979) καθώς και από την αυξανόμενη ευαισθησία για την αποφυγή ρύπανσης του περιβάλλοντος. Σήμερα πάντως μόνο το 10% των παγκό-σμιων αναγκών σε ενέργεια καλύπτεται από ανανεώσιμες μορφές (κυρίως υδροηλε-κτρική παραγωγή, βιομάζα και γεωθερμία), ενώ το 84% από τις συμβατικές πηγές και το 6% από πυρηνική ενέργεια.

Από τις δύο ενεργειακές κρίσεις συνειδητοποιήθηκε ότι οι εξαντλούμενοι ενεργεια-κοί πόροι και κυρίως το πετρέλαιο δεν επαρκούν για την κάλυψη των μελλοντικών αναγκών και μάλιστα με τους ρυθμούς αύξησης, όπως αυτοί παρουσιάστηκαν στο πα-ρελθόν.

Η εικόνα ως προς τα αποθέματα των συμβατικών πηγών ενέργειας είναι η εξής : Πετρέλαιο : Τα αποδεδειγμένα αποθέματα πετρελαίου, αυτά δηλαδή που μπορούν να παραχθούν από τα γνωστά κοιτάσματα και με τις σημερινές οικονομικές και τεχνολογικές συνθήκες, είναι 1τρις βαρέλια περίπου και επαρκούν για 30 - 35 χρόνια με τους σημερινούς ρυθμούς εκμετάλλευσης. Τα τελικά αποθέματα, δηλαδή αυτά που μπορούν να παραχθούν όχι μόνο από τα γνωστά αλλά και από μελλοντικά καύσιμα, υπολογίζονται σε 2τρις βαρέλια και θα καλύψουν τις ανάγκες για τα επόμενα 100 χρό-νια. Πάνω από το 70% των αποθεμάτων βρίσκεται σε δύο περιοχές της γης, στη Μέ-ση Ανατολή και στις Πρώην Σοβιετικές Δημοκρατίες. Φυσικό αέριο : Τα αποθέματα φυσικού αερίου εκτιμώνται στην ίδια τάξη μεγέθους με τα αντίστοιχα αποθέματα πετρελαίου, δηλαδή σε ισοδύναμη θερμιδική βάση τα τε-λικά αποθέματα εκτιμώνται σε 2τρις βαρέλια. Η σημερινή ετήσια παραγωγή φυσικού αερίου είναι η μισή περίπου της παραγωγής πετρελαίου και προβλέπεται η αύξησή της με υψηλούς ρυθμούς, λόγω της αναμενόμενης ραγδαίας διείσδυσης του φυσικού αερί-ου στην ηλεκτροπαραγωγή τα προσεχή χρόνια. Η διείσδυση αυτή διευκολύνεται από τον υψηλό βαθμό απόδοσης κατά την μετατροπή του φυσικού αερίου σε ηλεκτρική ενέργεια σε μονάδες συνδυασμένων κύκλων και από τις μικρότερες εκπομπές CΟ2, ενός αερίου που, όπως θα φανεί στο κεφάλαιο για το περιβάλλον, έχει τη σημαντικό-τερη ευθύνη για την δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου. Πάνω από το 70% των παγκόσμιων αποθεμάτων βρίσκεται σε δύο περιοχές του πλανήτη, στις Πρώην Σοβιετικές Δημοκρατίες (39%) και στην Μέση Ανατολή (34%).

Page 57: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στερεά καύσιμα : Τα αποδεδειγμένα αποθέματα στερεών καυσίμων εκτιμώνται σε 1τρις τόνους. Το 50% περίπου των αποθεμάτων βρίσκεται στις Πρώην Σοβιετικές Δη-μοκρατίες (24%) και στις ΗΠΑ (23%).

Η παγκόσμια παραγωγή στερεών καυσίμων διαμορφώθηκε στους 4,4δις τόνους για το 1993 (3,4δις τόνους λιθάνθρακα και 1,0δις τόνοι λιγνίτη) και κάλυψε το 25% των συνολικών αναγκών σε πρωτογενή ενέργεια. Τα αποθέματα άνθρακα είναι αρκετά για να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες για μερικές εκατοντάδες χρόνια με βάση τα σημερινά επίπεδα κατανάλωσης. Στην Ελλάδα η κατάσταση δεν είναι τόσο ευοίωνη καθώς τα αποθέματα λιγνίτη επαρκούν για 50 το πολύ χρόνια ακόμη.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα στην εκμετάλλευση των στερεών καυσίμων είναι οι επι-πτώσεις στο περιβάλλον, οι οποίες προέρχονται κυρίως από την παραγωγή CO2 κα-τά την καύση. Οι τεχνολογικές δυνατότητες που εξετάζονται για τη μείωση των επι-πτώσεων και γενικότερα για την αποτελεσματική χρήση του άνθρακα είναι:

• Η εξαερίωση του άνθρακα και στη συνέχεια η χρησιμοποίηση του αερίου σε μο-νάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συνδυασμένου κύκλου. • Η χρησιμοποίηση της βιοτεχνολογίας για την παραγωγή καθαρότερων καυσίμων.

• Η τεχνολογία μονάδων ρευστοποιημένης κλίνης υπό πίεση για την παραγωγή ηλεκτρι-κής ενέργειας. Πυρηνική ενέργεια : Εκτιμάται ότι τα αποθέματα ουρανίου είναι αρκετά να καλύ-ψουν την παραγωγή από πυρηνικούς σταθμούς με συνήθεις πυρηνικούς αντιδραστή-ρες σχάσης (φυσικού ή εμπλουτισμένου ουρανίου) μέχρι το 2050 περίπου. Η διάρκεια αυτών των αποθεμάτων είναι δυνατόν να αυξηθεί πάνω από 100 φορές, αν χρησιμο-ποιηθεί η τεχνολογία των αναπαραγωγικών αντιδραστήρων (ταχέων νετρονίου), αφού με αυτή προσφέρεται η δυνατότητα εκμετάλλευσης των πυρήνων U - 238. Εάν στα αποθέματα αυτά προστεθούν και τα αποθέματα ουρανίου υψηλότερου κόστους, καθώς και τα αποθέματα Th - 232, τα οποία επίσης προσφέρονται για εκμετάλλευση σε αναπαραγωγικούς αντιδραστήρες, τότε οι ενεργειακοί πόροι πυρηνικής προέλευ-σης μπορεί να θεωρηθούν μεγάλοι.

Page 58: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.3 ΣΧΕΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2.3.1 Ενεργειακές ανάγκες της βιομηχανίας Μία βιομηχανία μετατρέπει πρώτες ύλες σε βιομηχανικά προϊόντα μέσα από μία

σειρά διεργασίες, που συνήθως απαιτούν πρόσδοση ενέργειας ενώ μερικές φορές απαιτούν την απομάκρυνση ενέργειας (π.χ. όταν απαιτείται ψύξη). Αν και μερικές φορές ενέργεια παράγεται κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας (π.χ. στις χημικές βιομηχανίες από τις εξώθερμες αντιδράσεις), η ενέργεια αυτή είναι σχετικά μι-κρή σε σύγκριση με τις συνολικές ανάγκες της βιομηχανίας και σε αρκετές περιπτώ-σεις είναι δύσκολο να αξιοποιηθεί. Επιπλέον, για την απομάκρυνση ενέργειας χαμη-λής θερμοκρασίας απαιτείται η κατανάλωση πρόσθετης ενέργειας για τη λειτουργία του σώματος ψύξης.

Όπως φαίνεται στην Εικόνα 2.9 και εξηγήθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο , σε μία βιομηχανία η ενέργεια είναι απαραίτητη όσο και οι πρώτες ύλες προκειμένου να πα-ραχθούν τα κύρια προϊόντα της. Ένα μέρος της ενέργειας (όπως και ένα μέρος των υλικών) ανακυκλώνεται και χρησιμοποιείται πάλι. Η ενέργεια αυτή είναι σχεδόν απο-κλειστικά θερμότητα. Οι πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία είναι δύο καύσιμα και ηλεκτρική ενέργεια, οι οποίες αναλύονται στην παράγραφο 3.2.

Εικόνα 2.9: Διάγραμμα ροής υλικών και ενέργειας σε μια χημική βιομηχανία

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ενέργεια στη βιομηχανία κυρίως, χρησιμοποιείται αφού μετατραπεί σε άλλη μορφή ενέργειας (όπως η παραγωγή θερμότητας από καύ-σιμο σε κλιβάνους ή η παραγωγή μηχανικής ενέργειας από ηλεκτρική στους ηλεκτρο-κινητήρες). Υπάρχουν όμως περιπτώσεις όπου η ενέργεια που εισέρχεται σε μία βιο-

Page 59: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

μηχανία χρησιμοποιείται απευθείας χωρίς μετατροπή, όπως συμβαίνει στη χημική βιο-μηχανία κατά τις ηλεκτρολύσεις όπου χρησιμοποιείται απευθείας ηλεκτρική ενέργεια. Όλες οι βιομηχανικές δραστηριότητες πάντως απαιτούν ενέργεια, εφόσον οι πάσης (ρύσεως φυσικές ή χημικές μετατροπές είναι αναπόσπαστα συνδεδεμένες με την κα-τανάλωση ενέργειας που βέβαια ποικίλλει ανάλογα με τη φύση κάθε βιομηχανίας. Υπάρχουν διαδικασίες και συνεπώς βιομηχανίες ιδιαίτερα ενεργειοβόρες, όπως είναι αυτές που περιλαμβάνουν μετασχηματισμούς που γίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. βιομηχανίες παραγωγής χυτοσιδήρου και χάλυβα) ή απαιτούν πολύ ηλεκτρικό ρεύμα, όπως η ηλεκτρόλυση για την παραγωγή αλουμινίου. Από την άλλη μεριά οι βιο-μηχανίες φαρμάκων και καλλυντικών είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα βιομηχα-νιών που απαιτούν μικρή σχετικά κατανάλωση ενέργειας.

Από την άποψη της σωστής διαχείρισης ενέργειας, όπως με λεπτομέρειες θα ανα-φερθεί στο κεφάλαιο για την εξοικονόμησή της, τα σημεία που μας ενδιαφέρουν πε-ρισσότερο είναι: • Η αποδοτική μετατροπή της μιας μορφής ενέργειας σε άλλη, να υπάρχει δηλαδή υψηλός βαθμός απόδοσης των βιομηχανικών συστημάτων μετατροπής. Σε ορισμένες διεργασίες, όπως είναι αυτές της ελάττωσης του μεγέθους και ιδίως εκείνες της άλεσης των υλικών, το ωφέλιμο έργο είναι εξαιρετικά μικρό (μόνο το 5 -6%), ενώ το υπόλοιπο ποσοστό από την ηλεκτρική ενέργεια που κινεί τους σφαιρόμυ-λους χάνεται κυρίως σε θερμότητα. • Η χρησιμοποίηση σε κάθε διεργασία όσο το δυνατό λιγότερης ενέργειας (που να πλησιάζει το θερμοδυναμικό ελάχιστο απαιτούμενο έργο για τη διεργασία αυτή). • Η ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση όσο το δυνατό περισσότερης θερμότητας από το περιβάλλον. • Η ελαχιστοποίηση των απωλειών ενέργειας που εγκλείουν διάφορα προϊόντα ή υλι-κά (π.χ. με τη διαβίβαση αέρα στο διάπυρο κλίνκερ στη βιομηχανία τσιμέντων γίνεται εκμετάλλευση του θερμικού του περιεχομένου, εφόσον ο θερμός αέρας χρησιμοποιεί-ται για την καύση του καυσίμου). • Η χρησιμοποίηση απορριπτόμενων υλικών για την παραγωγή ενέργειας (π.χ. καύ-ση της απορριπτόμενης φυτομάζας).

2.3.2 Πηγές ενέργειας στη βιομηχανία Δύο είναι οι βασικές πηγές που χρησιμοποιούνται από τις βιομηχανίες: τα καύσιμα και η ηλεκτρική ενέργεια. Η ελληνική βιομηχανία καταναλώνει περίπου το 43% του συ-νόλου της ενέργειας που καταναλώνει η χώρα.

Από την ενέργεια που καταναλώνεται στην ελληνική βιομηχανία το 82% είναι καύ-σιμα (17% στερεά και 65% υγρά και αέρια) και το 18% ηλεκτρική ενέργεια. Η κατα-νομή, δηλαδή, των δύο βασικών πηγών ενέργειας στο σύνολο της ελληνικής βιομηχα-νίας είναι: 4/5 καύσιμα και 1/5 ηλεκτρική ενέργεια.

Στη χημική βιομηχανία ειδικότερα η υπεροχή των καυσίμων έναντι της ηλεκτρικής ενέργειας είναι μεγαλύτερη και συνεχώς αυξάνεται όσο διαδίδονται τα συστήματα συ-μπαραγωγής. Τα καύσιμα στη χημική βιομηχανία χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο για την παραγωγή θερμότητας, δηλαδή τη μετατροπή της χημικής ενέργειας των καυ-

Page 60: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σίμων σε θερμική ενέργεια με καύση. Η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται με πολλούς τρόπους, οι κυριότεροι από τους οποίους είναι: • Η παραγωγή μηχανικού έργου (ηλεκτροκινητήρες) • Η παραγωγή θερμότητας (ηλεκτρικές αντιστάσεις, επαγωγικά ρεύματα, μικροκύ-ματα, λέιζερ κ.λ.π.) • Ηλεκτροχημικά συστήματα (τήξη και ηλεκτρολυτικά, καθαρισμός μετάλλων, ηλεκτρολυτικές επικαλύψεις - επιμεταλλώσεις, ηλεκτρολυτική παραγωγή προϊόντων).

Η συμμετοχή των ενεργειακών μορφών καθώς και η διαχρονική τους εξέλιξη φαί-νεται στην Εικόνα 2.10

Παρατηρείται ότι από το 1979, μετά τη δεύτερη πετρελαϊκή κρίση, τα προϊόντα πε-τρελαίου σταδιακά υποκαταστάθηκαν από τον άνθρακα, με αποτέλεσμα να αλλάξει η αναλογία τους το 1992 σε σχέση με το 1979. Η αναλογία αυτή θα ήταν περισσότε-ρο διαφοροποιημένη αν η υποκατάσταση του πετρελαίου υιοθετούνταν και από άλλες βιομηχανίες πλην των τσιμεντοβιομηχανιών.

Έτσι το ποσοστό συμμετοχής των υγρών καυσίμων στο βιομηχανικό ενεργειακό ισοζύγιο παραμένει από τα πιο ψηλά στην Ευρώπη υπερβαίνοντας κατά 10 τουλάχι-στον ποσοστιαίες μονάδες τον κοινοτικό μέσο όρο.

Στην ίδια εικόνα(2.10) φαίνεται ότι η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας εμφανίζει μία ανοδική τάση ενώ είναι εμφανής η απουσία του Φυσικού Αερίου, το οποίο μπορεί να κα-ταλάβει σημαντικό μερίδιο της ενεργειακής ζήτησης, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1.11 όπου στις περισσότερες κοινοτικές χώρες το φυσικό αέριο συμμετέχει σε ποσοστά που κυμαίνονται από 20 - 40%.

Εικόνα 2.10: Συμμετοχή ενεργειακών μορφών στην Ελληνική βιομηχανία

Page 61: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1 .ΥΓΡΑ ΚΑΥΣΙΜΑ

2 .ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ

3.ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Εικόνα 2.11: Συμμετοχή ενεργειακών μορφών στη βιομηχανία στην Ε.Ε

Page 62: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2.3.3 Η θερμότητα ως μορφή ενέργειας στη βιομηχανία Η κατεξοχήν χρησιμοποιούμενη μορφή ενέργειας ειδικά στην χημική βιομηχανία είναι η θερμότητα. Σε θερμότητα μετατρέπεται σχετικά εύκολα κάθε άλλη μορφή ενέργει-ας, μόνο που η παραγόμενη θερμότητα δεν είναι πάντα εύκολα χρησιμοποιήσιμη.

Στην Εικόνα 2.12 αναφέρονται οι βασικοί τρόποι παραγωγής αξιοποιήσιμης θερ-μότητας από άλλες μορφές ενέργειας. Δεδομένου ότι: α) η απευθείας παραγωγή θερμότητας από ηλιακή ενέργεια για βιομηχανική χρήση βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδια και β) η χρησιμοποίηση ηλεκτρικής ενέργειας για συνήθεις βιομηχανικές θερμάνσεις είναι ενεργειακά ασύμφορη. Ο βασικότερος τρόπος παραγωγής θερμότητας στη βιομηχανία είναι από την καύση στερεών, υγρών και αερίων καυσίμων.

Οι εγκαταστάσεις στις οποίες γίνεται καύση διακρίνονται: α) σε αμέσου θέρμανσης, όπου οι φλόγες και τα καυσαέρια βρίσκονται σε απευθείας επαφή με τα υλικά που θερμαίνονται π.χ. στις καμίνους τσιμέντου και β) σε εμμέσου θέρμανσης, όπου οι φλόγες και τα καυσαέρια χωρίζονται από το υλικό που θερμαίνεται με ένα τοίχωμα συνήθως μεταλλικό, όπως φαίνεται σε κλιβάνους θερ-μάνσεως ρευστών ή στους ατμολέβητες.

Η παραγόμενη θερμότητα ή χρησιμοποιείται επί τόπου εκεί που παράγεται (όπως στις καμίνους τσιμέντου ή σε βραστήρες που θερμαίνονται με καύση κ.λ.π.) ή μεταφέ-ρεται με κάποιο μέσο (ατμό ή θερμό λάδι) προκειμένου να διανεμηθεί στις διεργασίες που χρειάζονται θερμότητα.

Εικόνα 2.12: Βασικοί τρόποι παραγωγής θερμότητας στην χημική βιομηχανία

Page 63: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Από τα προηγούμενα προκύπτει ότι η θερμότητα που χρησιμοποιείται στις διεργα-σίες της χημικής βιομηχανίας ειδικότερα, αλλά και γενικότερα στις βιομηχανίες υπά-γεται σε μία από τις παρακάτω τρεις κατηγορίες.

α) Πρωτογενής θερμότητα είναι εκείνη που παράγεται από τις πρωτογενείς πηγές ενέργειας, δηλαδή τα καύσιμα και την ηλεκτρική ενέργεια, β) Δευτερογενής θερμότητα, όπως ατμός, θερμό νερό, θερμό λάδι κ.λ.π. γ) Τριτογενής θερμότητα είναι η θερμότητα που εναπομένει μετά τη χρήση μέρους της πρωτογενούς ή δευτερογενούς θερμότητας. Έτσι, τριτογενής χαρακτηρίζεται η θερμότητα που περιέχεται στα καυσαέρια ενός κλιβάνου, στον ατμό εξόδου ενός ατμοστροβίλου ή αυτή που παράγεται σε έναν αντιδραστήρα από μία εξώθερμη αντίδραση.

Όπως φαίνεται στο κεφάλαιο 5, η ανάκτηση και αξιοποίηση της τριτογενούς θερμό-τητας είναι σπουδαίας σημασίας για την εξοικονόμηση ενέργειας σε μία χημική βιο-μηχανία.

2.3.4 Ενεργειακή ζήτηση στη βιομηχανία Στην Εικόνα 2.13, που ακολουθεί,παρουσιάζεται η εξέλιξη και ταυτόχρονα γίνεται

ανάλυση της πρωτογενούς ενεργειακής ζήτησης ανά τομείς. Η κατανάλωση ενέργει-ας στον βιομηχανικό τομέα χαρακτηρίζεται από σταθερότητα, ιδιαίτερα κατά τη δε-καετία του '80, με συνέπεια το ποσοστό συμμετοχής του στο σύνολο της ενεργειακής ζήτησης να ακολουθεί μία σταδιακά φθίνουσα πορεία.

Εικόνα 2.13: Εξέλιξη και ανάλυση της πρωτογενούς ενεργειακής ζήτησης στην Ελλάδα

Page 64: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ο ρυθμός αύξησης της ενεργειακής ζήτησης δεν είναι ομοιόμορφος σε όλους τους τομείς δραστηριότητας ούτε σε όλη τη χρονική περίοδο 1970 - 1990. Στην Ελλάδα οι μέσοι ρυθμοί αύξησης για την εξεταζόμενη περίοδο είναι σε όλους τους τομείς οι υψη-λότεροι από όλες τις άλλες κοινοτικές χώρες. Μοναδική εξαίρεση αποτελεί ο βιομη-χανικός τομέας, όπου την πρώτη θέση με διαφορά κατέχει η Πορτογαλία (Εικόνα 2.14).

Η βιομηχανία ως προνομιακός χώρος για την εφαρμογή μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας αλλά και λόγω της γενικότερης οικονομικής κρίσης εμφανίζει στις περισσό-τερες χώρες μηδενικούς έως και αρνητικούς ρυθμούς μεταβολής της ενεργειακής ζή-τησης. Όπως φαίνεται στην Εικόνα 2.14, στη δεκαετία του 1980 ελαφρά αρνητικό ρυθμό εμφανίζει και η Ελλάδα, ενώ μόνο η Πορτογαλία και η Ιρλανδία εξακολουθούν να παρουσιάζουν αύξηση της ενεργειακής ζήτησης.

Εικόνα 2.14: Μέσοι ετήσιοι ρυθμοί μεταβολής ενεργειακών καταναλώσεων σε χώρες της Ε.Ε. ( 1970-80, 1980-90)

Page 65: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο III

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Το Κεφάλαιο III αναφέρεται στη βιομηχανική παραγωγή, στο βιομηχανικό προϊόν

και στην οργάνωση και διοίκηση της παραγωγής, ενώ παράλληλα δίνονται παραδείγ-ματα παραγωγικής διαδικασίας σε χαρακτηριστικούς βιομηχανικούς κλάδους της ελληνι-κής οικονομίας.

Στα πλαίσια της βιομηχανικής παραγωγής ταξινομούνται και περιγράφονται οι διερ-γασίες που οδηγούν στον μετασχηματισμό των πρώτων υλών, ενώ δίνεται έμφαση στη σημασία της πρώτης ύλης στις διάφορες παραγωγικές διαδικασίες. Μέσα από το πρό-βλημα της εξάντλησης των φυσικών πόρων και της δυσκολίας εξεύρεσης πρώτων υλών τονίζεται η σημασία της ανακύκλωσης.

Η ενότητα του βιομηχανικού προϊόντος εστιάζεται στην ποιότητα και στους τρόπους διασφάλισής της και επεκτείνεται τόσο στη σχεδίαση όσο και στον κύκλο ζωής του. Η οργάνωση και διοίκηση της παραγωγής αναπτύσσεται κυρίως μέσα από την επίπτωσή της στην παραγωγή αναβαθμισμένων ποιοτικά προϊόντων σε συνδυασμό με τη σωστή διαχείριση της διατιθέμενης ενέργειας και τη μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλο-ντος.

Στα πλαίσια της ίδιας ενότητας αναγράφεται η σημασία της τεχνικοοικονομικής προσέγγισης μιας βιομηχανικής μονάδας και δίνεται έμφαση στα κριτήρια αξιολόγη-σης βιομηχανικών μελετών.

Τέλος στους βιομηχανικούς κλάδους, πέρα από τα κριτήρια ταξινόμησής τους, πε-ριλαμβάνονται συνοπτικά στοιχεία κυρίως όσον αφορά τη διαδικασία παραγωγής του αλουμινίου, των οξέων και λιπασμάτων, των τσιμέντων και των τροφίμων.

Page 66: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

3.1 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 3.1.1 Εισαγωγή

Με τον όρο παραγωγή ορίζεται η δημιουργία οικονομικών αγαθών, δηλαδή αγα-θών για τα οποία επικρατεί στενότητα ή με άλλα λόγια τα οποία δεν υπάρχουν σε απο-δεκτές ποσότητες οι οποίες να καλύπτουν τις ανάγκες όλων όσων θέλουν να τα χρη-σιμοποιήσουν. Η παραγωγή χαρακτηρίζεται βιομηχανική όταν προϋποθέτει τη δημι-ουργία μεγάλων ποσοτήτων αγαθών με τη χρήση αξιόλογου και εξειδικευμένου μηχανο-λογικού εξοπλισμού. Η έννοια της βιομηχανικής παραγωγής έρχεται σε αντιδιαστολή με την παραδοσιακή παραγωγή της προβιομηχανικής κοινωνίας που ήταν βιοτεχνική. Οι διαφορές ανάμεσα στη βιομηχανική και στη βιοτεχνική παραγωγή αναπτύσσονται στη συνέχεια στο 3.1.2 και συνοψίζονται στον Πίνακα 3.1

Η βιομηχανική παραγωγή αποτελεί έναν από τους πιο σημαντικούς δείκτες για την ανάπτυξη των κρατών. Όλες οι οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες έχουν σημαντική βιο-μηχανική παραγωγή διαφόρων κλάδων, εξάγοντας μεγάλη ποικιλία βιομηχανικών προϊόντων (από μικροτσίπς έως αυτοκίνητα). Η συνεισφορά της βιομηχανικής παρα-γωγής στο εθνικό προϊόν των διαφόρων χωρών συνεχώς αυξανόταν και στο πρώτο μι-σό του αιώνα μας είχε ξεπεράσει στις βιομηχανικές χώρες τη συνεισφορά των άλλων τομέων της οικονομίας, όπως είναι η γεωργία και οι υπηρεσίες. Από τη δεκαετία του '60 όμως στις χώρες της Δυτικής Ευρώπης και της Βόρειας Αμερικής ο τομέας των υπηρεσιών αυξήθηκε ταχύτατα και στις μέρες μας έχει πλέον ξεπεράσει τον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής τόσο στη συνεισφορά στο εθνικό προϊόν όσο και στο πλή-θος των ατόμων που απασχολεί. Στις χώρες αυτές έχει αναπτυχθεί αυτό που ονομά-ζεται μετα-βιομηχανική κοινωνία.

Ενώ μέχρι το 1960 οι προσπάθειες του ανθρώπινου δυναμικού της βιομηχανικής παραγωγής επικεντρώνονταν στην παραγωγική διαδικασία (εξοπλισμός, μείωση ενέργειας κ.λ.π.), σταδιακά επεκτάθηκαν και στις άλλες δύο συνιστώσες, που είναι οι πρώτες ύλες και το προϊόν. Έτσι, όπως αναπτύσσεται σε επόμενες ενότητες, οι πρώ-τες ύλες, κυρίως όταν αντιμετωπίζονται κάτω από το πρίσμα της εξάντλησης των απο-θεμάτων των φυσικών πόρων και των προσπαθειών για ανακύκλωση υλικών, απα-σχολούν όλο και περισσότερους μηχανικούς. Παράλληλα, και το προϊόν μέσα από τις διαδικασίες ελέγχου της ποιότητάς του, τις ανάγκες προδιαγραφών και της τυποποί-ησής του, αποτελεί ξεχωριστό πλέον αντικείμενο δραστηριότητας του προσωπικού, το οποίο ασχολείται τόσο με την καλή σχεδίασή του όσο και με τη συνεχή παρακολού-θηση της ποιότητάς του.

Ένα ακόμη αντικείμενο που σχετίζεται με τη βιομηχανική δραστηριότητα και επη-ρεάζει μερικά την παραγωγή είναι οι προσπάθειες που γίνονται σε κάθε βιομηχανία για περιορισμό της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Έτσι οι παραγωγικές διαδικασίες όλων των βιομηχανιών πρέπει πλέον να περιλαμβάνουν εγκαταστάσεις αντιρρύπαν-σης που βέβαια κατά περίπτωση διαφέρουν. Άλλες βιομηχανίες έχουν εκπομπές αε-ρίων και επενδύουν σε σχετικά συστήματα δέσμευσής τους, άλλες έχουν στερεά σω-ματίδια και αγοράζουν διάφορα φίλτρα για την κατακράτησή τους, ενώ άλλες τέλος

Page 67: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

έχουν υγρά λύματα και φροντίζουν για την εξουδετέρωση τους. Τα σημαντικά αυτά θέματα που αφορούν το περιορισμό της βιομηχανικής ρύπανσης αντιμετωπίζονται στο κεφάλαιο VI.

3.1.2 Βιομηχανική και βιοτεχνική παραγωγή Στον πίνακα 3.1 αντιπαρατίθεται η βιομηχανική και βιοτεχνική παραγωγή. Όπως

φαίνεται, διαφορές υπάρχουν σε πάρα πολλά χαρακτηριστικά. Η αντιπαράθεση δεί-χνει μια γενική τάση και δεν σημαίνει ότι όλες οι συγκρίσεις ισχύουν για μια συγκε-κριμένη επιχείρηση. Έτσι ενώ παλαιότερα, πριν την εισαγωγή της ρομποτικής και των συστημάτων αυτομάτου ελέγχου, η βιομηχανική παραγωγή συνεπαγόταν πολλούς ερ-γαζομένους με έντονο καταμερισμό εργασίας, σήμερα δεν είναι δύσκολο να εντοπίσει κανείς μια βιομηχανία που απασχολεί λιγότερο προσωπικό από μια βιοτεχνία. Η διαφορά βιομηχανικής και βιοτεχνικής παραγωγής προέρχεται περισσότερο από

Πίνακας 3.1: Διαφορές βιομηχανικής και βιοτεχνικής παραγωγής την οργάνωση της παραγωγής παρά από άλλους παράγοντες. Πέρα από το μέγεθος και τη ση-μασία του κεφαλαίου που έχει επενδυθεί, παρατηρούνται δια-φορές στο είδος των παραγόμε-νων προϊόντων, στη μορφή της ζήτησής τους, στα συστήματα διανομής των προϊόντων και στον τρόπο που σχεδιάζονται και αναπτύσσονται νέα προϊό-ντα. Επίσης παρατηρούνται ου-σιώδεις διαφορές στις ικανότη-τες, στο βαθμό εξειδίκευσης και στη μορφωτική στάθμη τόσο του κατωτέρου όσο και του δι-ευθυντικού προσωπικού.

την οργάνωση της παραγωγής παρά από άλλους παράγοντες. Πέρα από το μέγεθος και τη ση-μασία του κεφαλαίου που έχει επενδυθεί, παρατηρούνται δια-φορές στο είδος των παραγόμε-νων προϊόντων, στη μορφή της ζήτησής τους, στα συστήματα διανομής των προϊόντων και στον τρόπο που σχεδιάζονται και αναπτύσσονται νέα προϊό-ντα. Επίσης παρατηρούνται ου-σιώδεις διαφορές στις ικανότη-τες, στο βαθμό εξειδίκευσης και στη μορφωτική στάθμη τόσο του κατωτέρου όσο και του δι-ευθυντικού προσωπικού.

3.1.3 Η διαδικασία παραγωγής βιομηχανικών προϊόντων Τα περισσότερα από τα είδη που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για την ικανοποίηση

των αναγκών του είναι προϊόντα που έχουν προέλθει από διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, οι οποίες διεξάγονται σε εργοστάσια μικρού ή μεγάλου μεγέθους. Κάθε βιομηχανία επιδιώκει:

Page 68: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1. Την παραγωγή προϊόντων καλής ποιότητας που εξασφαλίζεται με την χρησιμοποί-ηση κατάλληλων πρώτων και βοηθητικών υλών και την εφαρμογή σωστών μεθόδων παραγωγής, με τον συνεχή έλεγχο της καλής λειτουργίας του βιομηχανικού εξοπλι-σμού και με την προσεκτική αποθήκευση, συσκευασία και μεταφορά τόσο των ενδιά-μεσων όσο και των τελικών προϊόντων. 2. Την κατά το δυνατόν μείωση του κόστους παραγωγής. Το κόστος παραγωγής δια-μορφώνεται από την τιμή αγοράς και τις απαιτούμενες ποσότητες των πρώτων υλών, των βοηθητικών υλών και της ενέργειας για τη λειτουργία του βιομηχανικού εξοπλι-σμού, από το κόστος κατασκευής και συντήρησης της βιομηχανικής εγκατάστασης, από την απόδοση της κάθε βιομηχανικής μονάδας, που καθορίζεται και από την τα-χύτητα διεξαγωγής των διαφόρων διεργασιών, από τη δυνατότητα αξιοποίησης των διαφόρων παραπροϊόντων, από τα έξοδα μεταφοράς των πρώτων υλών και των πα-ραγομένων προϊόντων, από τις δαπάνες για την αμοιβή του προσωπικού και από άλ-λους οικονομικούς παράγοντες. Από τεχνολογικής απόψεως, ουσιαστική συμβολή στη μείωση του κόστους παραγωγής των βιομηχανικών προϊόντων μπορεί να γίνει με την πληρέστερη αξιοποίηση του μηχανικού εξοπλισμού της βιομηχανίας και την καλύτερη απόδοση των εργαζομένων. Η συμβολή αυτή ονομάζεται αύξηση της παραγωγικότη-τας που σημαίνει μείωση της κατανάλωσης υλικών και ενέργειας, της απασχόλησης εργασίας και της δαπάνης κεφαλαίων ανά μονάδα παραγόμενου προϊόντος, δηλαδή ανά κιλό ή ανά τόνο (αν το προϊόν μετριέται σε μάζα), ανά κυβικό μέτρο (αν μετριέ-ται σε όγκο) ή ανά τεμάχιο (αν μετριέται σε πλήθος).

Ανάλογα με τη φύση του προϊόντος υπάρχουν πάρα πολλοί βιομηχανικοί κλάδοι, η κατάταξη των οποίων παρουσιάζει αρκετές ιδιαιτερότητες και αναπτύσσεται στην ενότητα που αφορά τους βιομηχανικούς κλάδους. Σε όλους όμως τους κλάδους και σε οποιαδήποτε βιομηχανία διακρίνονται οι τρεις βασικές συνιστώσες της παραγωγής που προαναφέρθηκαν: οι πρώτες ύλες, η διαδικασία παραγωγής (process) και το προϊόν. Οι παράγοντες που διαμορφώνουν την ποιότητα και, ακόμα περισσότερο, το κόστος των βιομηχανικών προϊόντων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συγκεκρι-μένες συνθήκες κάθε βιομηχανίας.

Στις συνθήκες αυτές περιλαμβάνονται οι τοπικές ανάγκες της αγοράς, το είδος των πρώτων υλών και της ενέργειας που είναι περισσότερο πρόσφορες στην περιοχή, το μέγεθος της παραγωγής της βιομηχανίας, οι τοπικοί κανονισμοί που καθορίζουν τον απαιτούμενο βαθμό καθαρότητας, και συνεπώς το κόστος κατεργασίας των βιομηχα-νικών αποβλήτων, ώστε να μην ρυπαίνεται το περιβάλλον και τέλος το επίπεδο εκπαί-δεύσης και η ικανότητα του προσωπικού που θα λειτουργήσει το εργοστάσιο. Έτσι, για την παραγωγή των βιομηχανικών προϊόντων έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέ-θοδοι και κάθε φορά επιλέγεται ή προσαρμόζεται εκείνη που παρέχει το προϊόν στην επιθυμητή ποιότητα με το μικρότερο δυνατό κόστος. Αλλοι σημαντικοί παράγοντες που μπορεί να επιδράσουν στην επιλογή της βιομηχανικής μεθόδου είναι οι διαστάσεις του χώρου που είναι διαθέσιμος για τη βιομηχανική εγκατάσταση και η απαίτηση για σύντομη ανέγερση και έναρξη της λειτουργίας της.

Η πραγματοποίηση του καλύτερου δυνατού αποτελέσματος προϋποθέτει το σωστό συνδυασμό όλων των παραπάνω παραγόντων, καθώς μάλιστα πολλοί από αυτούς εί-

Page 69: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ναι μεταξύ τους ανταγωνιστικοί. Ως παράδειγμα θα πρέπει να αναφερθεί η παραγω-γή προϊόντων υψηλής ποιότητας με τη χρησιμοποίηση φθηνών πρώτων υλών ή η διε-ξαγωγή ταχειών διεργασιών με την κατανάλωση μικρής ποσότητας ενέργειας. Κατά τη διαδικασία παραγωγής, η οποία ανάλογα με τη (ρύση της βιομηχανίας μπορεί να πε-ριλαμβάνει πολλά στάδια, μετασχηματίζονται οι πρώτες ύλες με τελικό αποτέλεσμα τη λήψη του επιθυμητού προϊόντος. Ο μετασχηματισμός αυτός γίνεται είτε σταδιακά με λήψη ενδιάμεσων προϊόντων (π.χ. για την παραγωγή μεταλλικού αλουμινίου προη-γείται η παραγωγή της αλουμίνας (Α12Ο3) από τους βωξίτες που είναι η πρώτη ύλη) είτε απευθείας σε μία φάση (όπως η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από τους ορυ-κτούς άνθρακες). Εκτός από το κύριο τελικό (βιομηχανικό) προϊόν προκύπτουν και παραπροϊόντα, δηλαδή προϊόντα μικρότερης σημασίας. Συγχρόνως σχηματίζονται και ορισμένα άχρηστα σώματα, όπως η αιθάλη και τα καυσαέρια από την καύση στε-ρεών και υγρών υδρογονανθράκων και τα ακάθαρτα νερά από το πλύσιμο των βιο-μηχανικών χώρων και συσκευών, που αποτελούν τα απόβλητα του εργοστασίου και απορρίπτονται συνήθως στο περιβάλλον, εφόσον δεν είναι τοξικά ή δεν προκαλούν απαράδεκτη ρύπανση.

Το σύνολο του βιομηχανικού εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός βιομηχανικού προϊόντος συγκροτεί μια βιομηχανική μονάδα. Πολλές φορές μια βιομηχανία συνεπάγεται περισσότερες γραμμές παραγωγής που οδηγούν ως επί το πλείστον σε παρεμφερή προϊόντα, τα οποία είτε διατίθενται αυτούσια είτε χρησιμεύ-ουν ως πρώτη ύλη σε άλλες γραμμές παραγωγής της ίδιας βιομηχανίας. Χαρακτηρι-στικό τέτοιο παράδειγμα είναι η βιομηχανία παραγωγής λιπασμάτων καθώς και η βιο-μηχανία παραγωγής γαλακτοκομικών προϊόντων. Κάθε εργοστάσιο μπορεί να περι-λαμβάνει περισσότερες από μία βιομηχανικές μονάδες. Στην περίπτωση αυτή το εργο-στάσιο αποτελεί ένα βιομηχανικό συγκρότημα.

Όπως αναφέρθηκε στο κεφάλαιο II, δεν υπάρχει βιομηχανική παραγωγή που να μην απαιτεί ενέργεια και οι μετατροπές όλων των βιομηχανικών δραστηριοτήτων εί-ναι αναπόσπαστα συνδεδεμένες με την κατανάλωση ενέργειας, η οποία βέβαια ποι-κίλλει ανάλογα με τη φύση κάθε βιομηχανίας.

Υπάρχουν διαδικασίες και συνεπώς βιομηχανίες ιδιαίτερα ενεργειοβόρες, όπως είναι αυτές που περιλαμβάνουν μετασχηματισμούς που γίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. βιομηχανίες παραγωγής χυτοσιδήρου και χάλυβα) ή απαιτούν μεγάλη κατανά-λωση ηλεκτρικής ενέργειας, όπως η ηλεκτρόλυση για την παραγωγή αλουμινίου. Από την άλλη πλευρά, οι βιομηχανίες φαρμάκων και καλλυντικών είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα βιομηχανιών που απαιτούν μικρή σχετικά κατανάλωση ενέργειας.

3.1.4 Φυσικές και χημικές διεργασίες κατά τη βιομηχανική παραγωγή Αναφέρθηκε ήδη ότι στη βιομηχανία κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας

πραγματοποιείται ένα πλήθος από διάφορες διεργασίες, δηλαδή λειτουργίες βιομηχανικού εξοπλισμού, που αποβλέπουν στην παραγωγή του επιθυμητού βιομηχανικού προϊόντος.

Η παραγωγική διαδικασία περιλαμβάνει μετασχηματισμούς που συνεπάγονται φυ-σικές μετατροπές, όπως είναι η παραγωγή αλεύρων από την άλεση των σιτηρών, χη-μικές μετατροπές, όπως είναι η παραγωγή χυτοσιδήρων και χαλύβων, ή και συνδυα-

Page 70: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σμού των δύο περιπτώσεων, όπως είναι η βιομηχανία παραγωγής τσιμέντων. Οι βιομηχανικές διεργασίες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: στις φυσικές διεργασίες και στις χημικές διεργασίες.

Οι πρώτες ονομάζονται έτσι γιατί συνοδεύονται από φυσικά φαινόμενα, όπως είναι ο τεμαχισμός του κόκκου του σιταριού, ο διαχωρισμός του αλευριού από τα πίτουρα και η ανάμειξη του αλευριού με το νερό κατά τη διαδικασία παραγωγής άρτου. Στις διεργασίες αυτές δεν γίνεται καμία ουσιαστική επέμβαση στη φυσική κατάσταση και τη μορφή τους. Στις βιομηχανίες, και κυρίως στις χημικές βιομηχανίες, ο προορισμός των φυσικών διεργασιών είναι να προετοιμάσουν τις πρώτες ύλες ώστε να διευκολύ-νεται η διεξαγωγή των χημικών μεταβολών και αντιδράσεων κατά τις χημικές διεργα-σίες που επακολουθούν καθώς επίσης και να προσδώσουν στα προϊόντα την τελική τους μορφή. Εκτός από το παράδειγμα της παραγωγής άρτου (που είναι μεν χαρα-κτηριστικό αλλά δεν αναφέρεται σε βιομηχανική παραγωγή), η παραγωγή ασβέστη (Εικόνα 3.1) και τσιμέντου (Εικόνα 3.2) αποτελούν τυπικές περιπτώσεις όπου υπάρ-χουν μεικτές διεργασίες. Στις δύο αυτές βιομηχανίες οι φυσικές διεργασίες (θραύση, άλεση πρώτων υλών, κοσκίνισμα, ομογενοποιήσεις κλπ), που προηγούνται της πύρω-σης (ψήσιμο) η οποία αποτελεί τη χημική διεργασία, σκοπό έχουν να ελαττώσουν το μέγεθος των τεμαχίων των πρώτων υλών, ώστε να διευκολύνεται η γρήγορη και ομοι-όμορφη θέρμανσή τους με αποτέλεσμα να μειώνεται το κόστος της παραγωγής. Μετά όμως την πύρωση ακολουθούν και άλλες φυσικές διεργασίες, άλεση τσιμέντου και ασβέστη, κοσκίνισμα και συσκευασία, που σκοπό έχουν να προσδώσουν στα προϊό-ντα την τελική τους μορφή, ώστε να ικανοποιεί τις ειδικές ανάγκες της κατανάλωσης.

Εικόνα 3.1 :Οι κυριότερες βιομηχανικές διεργασίες κατά την παρασκευή του ασβέστη από τον ασβεστόλιθο

Page 71: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 3.2 : Ο ι κυριότερες βιομηχανικές διεργασίες κατά την παρασκευή του τσιμέντου Οι φυσικές διεργασίες συμβολίζονται με μπλε χρώμα και οι χημικές με κόκκινο.

Οι κυριότερες φυσικές διεργασίες που εμφανίζονται στη βιομηχανία είναι: • Η αποθήκευση και η μεταφορά των στερεών, των υγρών και των αερίων προϊόντων και υλικών μέσα στο εργοστάσιο. • Η ελάττωση του μεγέθους (θραύση, άλεση), το κοσκίνισμα, ο ηλεκτροστατικός και ο μαγνητικός διαχωρισμός, η ανάμειξη, η εκχύλιση, η έκθλιψη και η ξήρανση των στε-ρεών. • Η διήθηση, η φυγοκέντρηση, η απόσταξη, η κρυστάλλωση, η εκχύλιση και η ανά-μειξη των υγρών. • Η αποκονίωση, η απορρόφηση και η ξήρανση των αερίων. • Η θέρμανση και η ψύξη των διαφόρων προϊόντων και υλικών.

Όλες οι παραπάνω διεργασίες απαιτούν ιδιαίτερο εξοπλισμό και πολλές φορές κα-ταναλώνουν σημαντικά ποσά ενέργειας.

Από την άλλη πλευρά, οι χημικές διεργασίες στην βιομηχανία έχουν σκοπό την πραγματοποίηση χημικών αντιδράσεων στις πρώτες ύλες, ώστε να μεταβληθεί η σύ-στασή τους και έτσι να σχηματισθούν τα χημικά προϊόντα. Εκτελείται, δηλαδή μία αντίδραση παρασκευής της χημικής ένωσης που έχει τη σύσταση του επιδιωκόμενου προϊόντος.

Οι κυριότερες αντιδράσεις που απαντώνται στις βιομηχανικές χημικές διεργασίες ανήκουν στις παρακάτω κατηγορίες : • Εξουδετερώσεις και εστεροποιήσεις • Υδρολύσεις, αφυδατώσεις και ενυδατώσεις • Αντιδράσεις ιοντοανταλλαγής • Οξειδώσεις, αναγωγές και υδρογονώσεις • Ηλεκτρολυτικές και άλλες ηλεκτροχημικές αναδράσεις

Page 72: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Ανόργανες και οργανικές συνθέσεις • Αντιδράσεις πολυμερισμού • Θερμικές διασπάσεις • Βιοχημικές αντιδράσεις, ζυμώσεις

Χαρακτηριστικό παράδειγμα χημικής διεργασίας, μένοντας στην περίπτωση της παραγωγής άρτου, αποτελεί η διόγκωση ( φούσκωμα, ανέβασμα ) της αρτομάζας, η οποία οφείλεται σε φυσαλίδες του αερίου διοξειδίου του άνθρακα ( CO 2) που παρά-γεται κατά τη μερική ζύμωση και διάσπαση των σακχάρων της αρτομάζας με την επί-δραση των μυκήτων της ζύμης.

Επίσης σε χημικές διεργασίες οφείλονται ο σχηματισμός της ψίχας (ζελατινοποίη-ση του αμύλου και σταθεροποίηση της σπογγώδους μορφής του εσωτερικού της αρ-τομάζας) και ο χρωματισμός της κόρας του ψωμιού (μερική απανθράκωση των σακ-χάρων στην επιφάνεια της αρτόμαζας) κατά τη συμπλήρωση του ψησίματος.

Για κάθε χημική ένωση υπάρχουν συνήθως πολλές αντιδράσεις που οδηγούν στον σχηματισμό της και αρκετές από αυτές διεξάγονται εύκολα στα εργαστήρια και απο-τελούν εργαστηριακές μεθόδους παρασκευής της. Η τιμή όμως των περισσοτέρων αντιδραστηρίων των εργαστηριακών μεθόδων είναι σχετικά υψηλή και επομένως θα ήταν πολύ αντιοικονομικό και παράλογο να χρησιμοποιηθούν οι ίδιες αντιδράσεις και για τη βιομηχανική παραγωγή των ιδίων προϊόντων. Παρατηρείται λοιπόν ότι άλλες χημικές αντιδράσεις εφαρμόζονται στο εργαστήριο και άλλες στο εργοστάσιο. Αυτό είναι φυσικό να συμβαίνει αφού τα κριτήρια είναι διαφορετικά στη μία και στην άλλη περίπτωση.

Αυτό που επιδιώκεται κυρίως στις εργαστηριακές μεθόδους είναι η παρασκευή των χημικών ενώσεων με εύκολο τρόπο και σε όσο το δυνατόν καθαρότερη μορφή, ενώ το κόστος των αντιδραστηρίων που καταναλώνονται σε πολύ μικρές ποσότητες δεν έχει μεγάλη σημασία. Στη βιομηχανία, αντίθετα, όπου το μικρό κόστος των προϊόντων αποτελεί το κυριότερο κριτήριο στη λήψη αποφάσεων, επιλέγονται οι αντιδράσεις εκείνες που καταναλώνουν τις φθηνότερες πρώτες ύλες και τη λιγότερη ενέργεια.

3.2 ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ 3.2.1 Η σημασία της πρώτης ύλης στη βιομηχανική παραγωγή

Αναφέρθηκε προηγουμένως ότι πρωταρχικό στοιχείο για τη βιομηχανική παραγω-γή οποιουδήποτε προϊόντος είναι η ύπαρξη των κατάλληλων πρώτων υλών. Έτσι δεν νοείται βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου χωρίς την ύπαρξη βωξιτών, οι οποίοι είναι το κατάλληλο ορυκτό που χρησιμεύει ως πρώτη ύλη, όπως δεν νοείται παρασκευή τσι-μέντου χωρίς την ύπαρξη ασβεστόλιθου καθώς και βιομηχανίες παρασκευής γαλα-κτοκομικών χωρίς την ύπαρξη γάλακτος.

Όπως θα αναφερθεί στη συνέχεια ο τόπος, που θα εγκατασταθεί μία βιομηχανία, ιδίως αυτές που λόγω μεγέθους και αντικειμένου ονομάζονται βαριές, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ύπαρξη των πρώτων υλών που είναι απαραίτητες σε κο-ντινή απόσταση. Αυτό συμβαίνει επειδή επιδιώκεται να μειωθεί το κόστος μεταφοράς των πρώτων υλών στο εργοστάσιο. Η ύπαρξη συνεπώς λιγνίτη, στις περιοχές Πτο-λεμαΐδας και Μεγαλόπολης που είναι η σημαντικότερη ελληνική πρώτη ύλη για την-

Page 73: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οδήγησε στην εγκατάσταση από την ΔΕΗ των με-γάλων ατμοηλεκτρικών σταθμών στις περιοχές αυτές. Με την ίδια λογική τα εργο-στάσια παραγωγής ζάχαρης είναι κοντά στους τόπους μαζικής παραγωγής τεύτλων, που αποτελούν, την αντίστοιχη πρώτη ύλη.

Η έννοια της πρώτης ύλης είναι αρκετά ευρεία και έχει πολλές ιδιαιτερότητες, οι σημαντικότερες από τις οποίες επισημαίνονται στη συνέχεια.

•Πολλές φορές τα προϊόντα μιας βιομηχανίας αποτελούν τις πρώτες ύλες για άλ-λες. Έτσι, το αλουμίνιο αποτελεί την πρώτη ύλη σε πολλές βιομηχανικές δραστηριό-τητες, των οποίων η παραγωγή εστιάζεται σε μορφοποίηση προϊόντων αλουμινίου (πόρτες, διάφορα σκεύη οικιακής χρήσης, φύλλα κλπ), όπως και το τσιμέντο αποτε-λεί την πρώτη ύλη στις βιομηχανίες που παράγουν προϊόντα σκυροδέματος, όπως τσι-μεντόλιθοι, πλάκες πεζοδρομίων κλπ.

• Έ ν α υλικό μπορεί να αποτελεί πρώτη ύλη για περισσότερες δραστηριότητες. Ο ασβεστόλιθος για παράδειγμα, που κυρίως αποτελείται από ανθρακικό ασβέστιο, εί-ναι απαραίτητος τόσο στη βιομηχανία τσιμέντου όσο και στη βιομηχανία παραγωγής ασβέστη. Ανάλογα μάλιστα με τη δομή του χρησιμοποιείται και σε περισσότερες δρα-στηριότητες, όπως ως αδρανές υλικό στα σκυροδέματα, ενώ με κατάλληλη μορφοποί-ηση αποτελεί τα μάρμαρα.

• Η παραγωγή των πιο πολλών βιομηχανικών προϊόντων προϋποθέτει την ανάγκη περισσοτέρων της μιας πρώτων υλών, που είναι όλες απαραίτητες προκειμένου σε κά-ποια φάση (και όχι απαραίτητα όλες από την αρχή) της παραγωγικής διαδικασίας να ενσωματωθούν στο τελικό προϊόν. Έτσι, για την παραγωγή γυαλιού είναι απαραίτη-τα η χαλαζιακή άμμος, η σόδα, ο δολομίτης και διάφοροι άστριοι. Κάθε μία από αυ-τές τις πρώτες ύλες έχει χωριστές ιδιότητες και συμβάλλει με τον τρόπο της στις ιδιό-τητες του τελικού προϊόντος που είναι το γυαλί.

• Μερικές πρώτες ύλες θεωρούνται βασικές για την παραγωγή ενός προϊόντος ενώ άλλες είναι δευτερεύουσες. Μένοντας στο προηγούμενο παράδειγμα, ενώ οι τέσσερις πρώτες ύλες είναι απαραίτητες για την παραγωγή οποιουδήποτε γυαλιού, εάν απαι-τούνται χρωματιστά γυαλιά θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα οξείδια ως επιπλέον πρώτη ύλη.

• Υπάρχουν περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατό να ακολουθηθεί ο κανόνας που διατυπώθηκε προηγουμένως σχετικά με την επίπτωση της βασικής πρώτης ύλης στον τόπο εγκατάστασης της βιομηχανίας. Χαρακτηριστικό τέτοιο παράδειγμα είναι τα διυλιστήρια τα οποία, ενώ είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη της οικονομίας μιας χώ-ρας, συνήθως τροφοδοτούνται με εισαγόμενη πρώτη ύλη (αργό πετρέλαιο) εφόσον στις περισσότερες χώρες αυτή δεν υπάρχει. Δεδομένου μάλιστα ότι η διακίνηση του πετρελαίου γίνεται με τη θαλάσσια οδό, τα εργοστάσια αυτά εγκαθίστανται κοντά στις λιμενικές εγκαταστάσεις που θα δεχτούν τα τάνκερ που μεταφέρουν το αργό πε-τρέλαιο. Για οικονομικούς καθαρά λόγους επιδιώκεται το πλοίο που θα μεταφέρει την πρώτη ύλη να έχει κατά το δυνατόν μεγαλύτερη χωρητικότητα.

• Ένα προϊόν είναι δυνατόν να παραχθεί από διαφορετικής προέλευσης πρώτες ύλες. Έτσι ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί από στερεά, υγρά ή αέρια καύσι-μα. Η καθαρότητα της πρώτης ύλης πρέπει να είναι κατά το δυνατόν μεγαλύτερη, δεν

Page 74: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

πρέπει δηλαδή η πρώτη ύλη να έχει προσμίξεις που είτε επηρεάζουν αρνητικά την παραγωγική διαδικασία είτε υποβαθμίζουν ποιοτικά το προϊόν. Έτσι, συνεχίζοντας το παράδειγμα της ηλεκτρικής ενέργειας από στερεά καύσιμα, θα πρέπει να αναφερ-θεί ότι ο βαθμός ενανθράκωσής τους που στην ουσία είναι ένα μέτρο της καθαρότη-τάς τους, επηρεάζει καθοριστικά τις συνθήκες παραγωγής τους. Πολλές φορές οι διά-φορες χώρες συμβιβάζονται με τις πρώτες ύλες που διαθέτουν ως φυσικούς πόρους και διαμορφώνουν έτσι το μηχανολογικό εξοπλισμό των βιομηχανικών μονάδων τους προκειμένου να ανταπεξέλθουν στις απαιτήσεις της διαθέσιμης πρώτης ύλης. Έτσι διαφορετικά μηχανήματα και μεθοδολογίες ακολουθούνται στη Γερμανία για την πα-ραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανθρακίτες σε σχέση με τους λιγνίτες που υπά-ρχουν στην Ελλάδα.

3.2.2 Πρώτες ύλες και φυσικοί πόροι Σε όλα τα παραδείγματα που αναφέρθηκαν προηγουμένως η βιομηχανική παρα-

γωγή στηρίχτηκε σε πρώτες ύλες που προέκυψαν από τους διαθέσιμους στον κόσμο φυσικούς πόρους. Όπως παρουσιάζεται στην Εικόνα 3.3, γενικά οι φυσικοί πόροι δια-κρίνονται σε ανανεώσιμους, μη ανανεώσιμους και δυνητικά ανανεώσιμους. Αυτοί που συνήθως χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες διακρίνονται σε ζωικές πη-γές (γάλα, κρέας κλπ), φυτικές πηγές (τεύτλα, προϊόντα γης ως πρώτες ύλες σε κον-σερβοποιίες κλπ), ορυκτές πηγές (ασβεστόλιθοι, βωξίτες κλπ) και ενεργειακές πηγές (λιγνίτες και γενικότερα ορυκτά καύσιμα, αργό πετρέλαιο κλπ). Στους φυσικούς πό-ρους θα πρέπει να προστεθούν και οι υδάτινες πηγές, που αποτελούν πρώτη ύλη σε πολλές βιομηχανικές δραστηριότητες και υποβοηθητική πρώτη ύλη σε πολύ περισσό-τερες.

Εικόνα 3.3

Page 75: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ο όρος δυνητικά ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι υποδηλώνει κάποιους φυσικούς πό-ρους που μπορούν να εξαντληθούν αν τους χρησιμοποιούμε γρηγορότερα από την τα-χύτητα της φυσικής τους ανανέωσης η οποία συνήθως γίνεται μέσω των φυσικών διεργασιών και διαρκεί από λίγες ώρες έως μερικές δεκαετίες. Παραδείγματα τέτοιων πόρων είναι τα δάση, τα ζώα, οι λίμνες, τα εδάφη και η χλόη των λιβαδιών.

Όπως αναφέρθηκε στις προηγούμενες παραγράφους, ανάλογα με το είδος της βιο-μηχανικής δραστηριότητας, μία ή περισσότερες από τις τέσσερις πηγές (φυτικές, ζω-ικές, ορυκτές και υδάτινες) σε συνδυασμό με μία ή περισσότερες ενεργειακές πηγές αποτελούν τις πρώτες ύλες των οποίων ο μετασχηματισμός θα οδηγήσει στο ανά πε-ρίπτωση επιδιωκόμενο βιομηχανικό προϊόν. Η ποσότητα των πρώτων υλών εξαρτάται από το ύψος της παραγωγής που έχει προκύψει κατά τη σχεδίαση του προϊόντος, ενώ βασική απαίτηση από αυτές είναι να βρίσκονται κατά το δυνατόν σε άμεσα εκμεταλ-λεύσιμη μορφή (να έχουν δηλαδή μεγάλη καθαρότητα), ώστε η εφαρμογή της παρα-γωγικής διαδικασίας να οδηγήσει, με την ίδια κατανάλωση ενέργειας, στη μεγιστο-ποίηση της ποσότητας του παραγόμενου προϊόντος ή διαφορετικά στη μείωση του κό-στους.

Από την αρχή επομένως της βιομηχανικής επανάστασης και με ρυθμούς που, όσο πλησιάζουμε στη σύγχρονη εποχή, γίνονται εντονότεροι, οι πρώτες ύλες σε 24ωρη βά-ση παραλαμβάνονται από τη φύση για τις ανάγκες της βιομηχανικής παραγωγής. Τίθενται επομένως τα εύλογα ερωτήματα : 1. Ως πότε θα φθάνουν οι φυσικοί πόροι να καλύπτουν τις ολοένα αυξανόμενες απαι-τήσεις για τα πάσης φύσεως προϊόντα; 2. Τι θα γίνει στην περίπτωση που εξαντληθούν οι φυσικοί πόροι; Στην παράγραφο που ακολουθεί επιχειρείται μία απάντηση στα ερωτήματα αυτά τα οποία αποτελούν σημαντικά οικολογικά προβλήματα, αντίστοιχα με αυτά της ρύπαν-σης του περιβάλλοντος.

Από τις πηγές που προαναφέρθηκαν, το πρόβλημα της εξάντλησης είναι περισσό-τερο οξύ και ορατό στους μη ανανεώσιμους πόρους (στις ορυκτές και ενεργειακές πη-γές δηλαδή), εφόσον αυτοί δεν αναπαράγονται, τουλάχιστον με τους ρυθμούς που πα-ραλαμβάνονται από τη φύση, όπως οι άλλοι. Είναι μάλιστα χαρακτηριστικό το γεγο-νός ότι από αυτές τις πηγές εξαρτάται κυρίως η βαριά βιομηχανία που έχει και τα με-γαλύτερα μεγέθη παραγωγής.

Έτσι α) οι υδάτινες πηγές είναι ανανεώσιμες και όχι αναλώσιμες και αυτό συμ-βαίνει χάρη στη λειτουργία του υδρολογικού κύκλου, του φυσικού δηλαδή κύκλου που ανανεώνει το νερό σε διάφορες φάσεις και θέσεις. Ο υδρολογικός κύκλος δεν απαιτεί κατανάλωση κάποιας μορφής ενέργειας για να πραγματοποιηθεί, εφόσον είναι αυτο-συντηρούμενος και τροφοδοτείται ενεργειακά από τον ήλιο. β) για τις ζωικές και φυτικές πηγές επίσης το πρόβλημα δεν είναι ιδιαίτερα οξύ. Αυ-τό συμβαίνει διότι τα ζώα, που αποτελούν την πρώτη ύλη για τις βιομηχανίες που σχε-τίζονται με τη διατροφή των ανθρώπων μέσα από σωστά οργανωμένες επιχειρήσεις έχουν τη δυνατότητα να αναπαράγονται, χωρίς επομένως οι σφαγές να έχουν επί-πτωση στα "αποθέματά" τους. Το ίδιο συμβαίνει με τα σύγχρονα ιχθυοτροφεία. Τα προβλήματα που προκύπτουν από την παράνομη θήρα (εκτός κυνηγετικών περιόδων

Page 76: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κυνήγι ζώων που τελούν υπό εξαφάνιση, όπως οι αρκούδες για τα δέρματά τους, οι ελέφαντες για τους χαυλιόδοντές τους ή οι φάλαινες για το λίπος τους) ή την παρά-νομη αλιεία (κυρίως με δυναμίτη ή παράνομα δίχτυα) κυρίως ανάγονται σε προβλή-ματα κάποιων ειδών και λιγότερο στην ανεπάρκεια πρώτων υλών για βιομηχανική πα-ραγωγή. Από την άλλη μεριά πάλι, παρόλη τη μείωση των καλλιεργήσιμων εδαφών (είτε λόγω διαβρώσεώς τους ή εξαντλήσεώς τους μετά από εντατικές μονοκαλλιέργει-ες) ή τη χωρίς φραγμό χρησιμοποίηση χημικών λιπασμάτων (για τα οποία είναι εσφαλμένη η εντύπωση ότι έχουν μόνο θετική συνεισφορά στα εδάφη) δεν φαίνεται να υπάρχει άμεσο πρόβλημα εξάντλησης των φυτικών πόρων. Σε αυτό συμβάλλουν η επέκταση των καλλιεργειών σε νέα εδάφη κυρίως προς τις χώρες του τρίτου κόσμου, η χρησιμοποίηση νέων μεθόδων παραγωγής αγροτικών προϊόντων (π.χ. θερμοκήπια) καθώς και η εισαγωγή της βιοτεχνολογίας, μέσω των υβριδίων που αμφισβητείται έντονα από ορισμένους ειδικούς αλλά μπορεί να προσφέρει λύσεις.

3.3.1 ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Σε αντίθεση με τις προηγούμενες τρεις κατηγορίες, οι ορυκτές και ενεργειακές πη-

γές εξαντλούνται με γρήγορους ρυθμούς. Η ανανέωση των πόρων αυτών γίνεται βρα-δύτατα μέσα από γεωλογικές διεργασίες που διαρκούν εκατομμύρια ή δισεκατομμύ-ρια χρόνια. Έτσι, αν συνεχιστούν οι σημερινοί ρυθμοί εκμετάλλευσης, πολλά ορυκτά και καύσιμα έχουν πεπερασμένο χρόνο ζωής. Ο χρόνος ζωής για τον βωξίτη, όπως και για τα μεταλλεύματα παραγωγής νικελίου, είναι ακόμη περίπου 150 χρόνια, για τις πρώτες ύλες παραγωγής χαλκού περίπου 50 χρόνια, ενώ λιγότερα είναι τα αποθέμα-τα των πρώτων υλών για την παραγωγή μολύβδου, κασσιτέρου και ψευδαργύρου. Για τις παραδοσιακές ενεργειακές πηγές και κυρίως για το κάρβουνο η κατάσταση είναι καλύτερη, αν διατηρηθούν οι σημερινοί ρυθμοί. Δεδομένου όμως ότι αυτοί αυξάνο-νται συνεχώς, στην επόμενη εκατονταετία θα υπάρξουν προβλήματα αν δεν γίνουν συ-ντονισμένες κινήσεις.

Τέτοιες κινήσεις, για τις οποίες τα τελευταία χρόνια γίνεται όλο και περισσότερο λόγος, είναι για μεν τα ορυκτά η εκμετάλλευση λιγότερο "καθαρών" με διάφορες προ-σμείξεις δηλαδή πρώτων υλών αλλά κυρίως η ανακύκλωση και η επαναχρησιμοποίη-ση των αντιστοίχων μετάλλων και γενικότερα προϊόντων των οποίων οι πρώτες ύλες αρχίζουν να σπανίζουν. Η πρώτη περίπτωση συνεπάγεται πολλά προβλήματα αφού το προϊόν θα αρχίσει να παράγεται με μεγαλύτερο κόστος, ενώ επιπλέον οι προσμεί-ξεις που θα υπάρχουν αφενός θα το υποβαθμίζουν ποιοτικά, ενώ είναι πολύ πιθανόν να επιφέρουν μεγαλύτερη ρύπανση στο περιβάλλον. Κατά συνέπεια ανακύκλωση προβάλλει ως η σωστότερη λύση αρκεί να γίνεται από όλους, εάν αυτό είναι δυνατό .

Ο όρος ανακύκλωση περιλαμβάνει τη συλλογή και επανεπεξεργασία ενός χρησιμο-ποιημένου προϊόντος προκειμένου να παραχθούν νέα προϊόντα. Τα σπασμένα γυάλι-να μπουκάλια για παράδειγμα μπορούν μετά από θρυμματισμό τους να επανατακούν και να χρησιμεύσουν στην παραγωγή είτε νέων είτε άλλων γυάλινων αντικειμένων. Ο όρος επαναχρησιμοποίηση περιλαμβάνει τη χρησιμοποίηση ενός πόρου στην ίδια μορφή. Μένοντας στο ίδιο παράδειγμα, ένα γερό γυάλινο μπουκάλι μπορεί, αφού πλυ-θεί, να χρησιμοποιηθεί πολλές φορές.

Page 77: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Με την ανακύκλωση του γυαλιού εξοικονομούνται πολλές πρώτες ύλες, ενώ η εξοι-κονόμηση ενέργειας από την επαναχρησιμοποίηση φιαλών είναι περισσότερο από 3 φορές μεγαλύτερη από αυτήν που εξοικονομείται από την ανακύκλωση θραυσμένων γυαλιών. Έχει υπολογισθεί ότι ένας τόνος ανακυκλούμενου γυαλιού (υαλόθραυσμα) αντικαθιστά 1.2 τόνους πρώτων υλών. Επίσης εξοικονομείται ένα επιπλέον ποσοστό ενέργειας στο στάδιο της υαλοποίησης, που οφείλεται στη μείωση του σημείου τήξης του μείγματος των πρώτων υλών στην κάμινο λόγω της παρουσίας του υαλοθραύ-σματος. Έχει υπολογισθεί ότι για κάθε 10% χρήσης υαλοθραύσματος στο σύνολο των πρώτων υλών υπάρχει εξοικονόμηση τήξης στην ενέργεια της τάξης του 2.5%.

Με την ανακύκλωση του αλουμινίου τελικά εξοικονομείται βωξίτης, ενώ το παράλ-ληλο κέρδος σε ενέργεια υπερβαίνει το 95% του απαιτουμένου ποσού ενέργειας για την παραγωγή των προϊόντων από νέο υλικό. Για την παραγωγή ενός τόνου αλουμι-νίου από βωξίτη είναι αναγκαία 51000KWh ηλεκτρικού ρεύματος ενώ απαιτούνται μόνο 2000KWh για την παραγωγή από ανακυκλούμενο αλουμίνιο.

Οι βιομηχανίες παραγωγής χαρτιού χρησιμοποιούν απορριπτόμενα χαρτιά και χαρτόνια αφού πρώτα τα μετατρέψουν σε χαρτοπολτό. Εάν γίνει χωριστά η συλλογή του χαρτιού από τα χαρτόνια, παράγεται χαρτί καλύτερης ποιότητας. Επισημαίνεται ότι σημαντική είναι η ωφέλεια στη δ ιατήρηση τ ω ν δασών α π ό την α ν α κ ύ -κλωση . Έτσι ανάκτηση 24000 φύλλων χαρτιού σώζει την κοπή ενός δένδρου. Πιο συ-γκεκριμένα ένας τόνος ανακυκλούμενου χαρτιού εξοικονομεί 17 δένδρα, 30 m3 νερό και 410 KWh ηλεκτρική ενέργεια.

Ανακύκλωση τέλος με βιομηχανική σημασία είναι στις χαλυβουργίες ή ανακύκλω-ση παλιοσίδερων (scrap) όπου εξοικονομούνται σιδηρομεταλλεύματα. Όπως φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί, κατά την ανακύκλωση ενός υλικού δεν έχουμε μόνο εξοικονόμηση πρώτων υλών και ενέργειας αλλά και μείωση της ρύπαν-σης του περιβάλλοντος.

Πίνακας 3.2

Αλουμίνιο Χάλυβας Χαρτί Γυαλί

Μείωση χρήσης ενέργειας (%) 90-97 47-74 23-77 4-32

Μείωση ρύπανσης αέρα (%) 95 85 75 20

Μείωση ρύπανσης νερού (%) 9 7 76 35 -

Μείωση χρήσης νερού (%) - 4 0 58 5 0

Page 78: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.4 ΤΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΠΡΟΪΟΝ 3.4.1. Κριτήρια ανάπτυξης προϊόντος και βήματα σχεδίασης προϊόντος

Στη σημερινή εποχή οι απαιτήσεις σε όλους τους τομείς της καθημερινής ζωής είναι αυξημένες. Από αυτή τη λογική δεν εξαιρούνται και τα βιομηχανικά προϊόντα, τα οποία είναι επιτακτική ανάγκη να ικανοποιούν συγκεκριμένες απαιτήσεις, που τίθε-νται από τους καταναλωτές. Η απαίτηση για συνεχή ικανοποίηση του πελάτη μέσω των βιομηχανικών προϊόντων πρέπει να συνδυάζεται και με την κερδοφορία για τη βιομηχανία που τα παράγει (κριτήρια επιχειρηματικά και καταναλωτικά). Το βασικό στάδιο που θα κρίνει κατά πόσο θα επιτευχθεί ο παραπάνω συνδυασμός είναι ο σχε-διασμός με κριτήριο την ποιότητα σε όλα τα στάδια ανάπτυξης και παραγωγής του προϊόντος. • Βήματα σχεδίασης προϊόντος

Στη φάση του σχεδιασμού, λαμβάνοντας υπόψη τις ανάγκες των καταναλωτών, κα-θορίζονται με όλες τις απαραίτητες λεπτομέρειες τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκρι-μένου προϊόντος. Επίσης, με βάση τον σχεδιασμό καθορίζονται τα στάδια της διαδι-κασίας παραγωγής καθώς και ο τύπος και τα χαρακτηριστικά των απαραίτητων μέ-σων που θα χρησιμοποιηθούν. Υπάρχουν περιπτώσεις που από λανθασμένο σχεδια-σμό ενός προϊόντος μεγάλες παραγωγικές μονάδες παρουσίασαν οικονομικά προβλή-ματα φτάνοντας και ως την αδυναμία συνέχισης της παραγωγής.

Οι διαδικασίες σχεδιασμού προϊόντων δεν γίνονται με συγκεκριμένα βήματα για όλα τα προϊόντα, στις περισσότερες όμως περιπτώσεις ακολουθούν την παρακάτω πορεία:

1. Διατυπώνονται οι απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται από το προϊόν και τα χαρακτηριστικά που αυτό πρέπει να έχει με βάση τις ανάγκες της αγοράς (καθορι-σμός σχεδιαστικού προβλήματος).

2. Καταστρώνονται και αξιολογούνται διάφορες μέθοδοι σύνθεσης, δηλαδή πραγ-ματοποιούνται τα αρχικά σχέδια (σκαριφήματα) και συντάσσονται γενικές σημειώ-σεις. Ακόμα επιλέγονται αρχικά οι πρώτες ύλες, προετοιμάζονται οι μέθοδοι παρα-γωγής του συγκεκριμένου προϊόντος και αναπτύσσονται γενικές αρχές σχετικά με τη λειτουργία και τη μορφή του, λαμβάνοντας υπόψη ενεργειακούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες (πρακτικός σχεδιασμός).

3. Σχεδιάζεται στον ηλεκτρονικό υπολογιστή το μοντέλο του προϊόντος. Δηλαδή, με τη βοήθεια καταλλήλων προγραμμάτων δοκιμάζεται η συμπεριφορά του σε διάφο-ρες συνθήκες. Αν αυτή η συμπεριφορά δεν είναι ικανοποιητική, τότε το μοντέλο του προϊόντος επανασχεδιάζεται και υποβάλλεται εκ νέου στην παραπάνω ανάλυση. Η διαδικασία σχεδιασμού και ανάλυσης συνεχίζεται ωσότου φθάσουμε σε ικανοποιητι-κό αποτέλεσμα (αναλυτικός σχεδιασμός).

4. Κατασκευάζεται το πρωτότυπο προϊόν. Αυτό το προϊόν υποβάλλεται σε δοκιμές και αν αποδειχθεί ότι είναι ικανοποιητικό, τότε η διαδικασία του σχεδιασμού τελειώ-νει. Διαφορετικά, το πρωτότυπο προϊόν τροποποιείται και υποβάλλεται εκ νέου σε δο-κιμές μέχρι το τελικό προϊόν να ικανοποιεί πλήρως τις προδιαγραφές που έχουν τε-θεί.

5. Καθορίζονται οι φάσεις υλοποίησης του τελικού προϊόντος

Page 79: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Σε όλα τα παραπάνω στάδια είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση κατάλληλα κα-ταρτισμένου επιστημονικού, τεχνικού και διοικητικού ανθρώπινου δυναμικού που με σωστούς χειρισμούς, εύστοχες παρατηρήσεις και αποτελεσματική χρήση των παρεχό-μενων μέσων εξασφαλίζει την ορθότητα του σχεδιασμού και τη γρήγορη υλοποίησή του. • Ποιότητα - ποιοτικός έλεγχος - προδιαγραφές.

Τα τελευταία χρόνια οι καταναλωτές ευαισθητοποιούνται ως προς την έννοια της ποιότητας και τη θεωρούν το σημαντικότερο κριτήριο στις επιλογές των προϊόντων. Οι περισσότερες επιχειρήσεις προσπαθούν να προσαρμοστούν, ώστε τα προϊόντα που παράγουν και οι υπηρεσίες που παρέχουν να χαρακτηρίζονται σε όλα τα στάδια από ποιοτικά χαρακτηριστικά. Στη σημερινή εποχή, με τη διεθνοποίηση της οικονο-μίας και της παραγωγής, στα προϊόντα και στις υπηρεσίες υπάρχει μεγάλη προσφο-ρά, με αποτέλεσμα τον έντονο ανταγωνισμό. Πρέπει ακόμη να επισημανθεί ότι ένας πολύ μικρός αριθμός ανθρώπων θα αγόραζαν το ίδιο προϊόν στην περίπτωση που δεν έμεναν ευχαριστημένοι. Τα παραπάνω οδηγούν τις επιχειρήσεις να στρέφονται όλο

Εικόνα 3.4: Διαδικασία σχεδιάσεως προϊόντος

Page 80: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

και πιο συστηματικά στην αναζήτηση όλων εκείνων των παραμέτρων που καθορίζουν την ποιότητα των προϊόντων.

3.4.2. Ποιότητα Η έννοια της ποιότητας δεν είναι εύκολο να οριστεί. Το περιεχόμενο της διαμορ-

φώνεται από τις οικονομικές, κοινωνικές και πολιτισμικές συνθήκες κάθε εποχής. Είναι πάντως γεγονός ότι η ποιότητα είναι κάτι προφανές που μπορεί ο καθένας να το αισθάνεται, να το αντιλαμβάνεται και να το διαπιστώνει σε όλες τις εκφράσεις της ανθρώπινης δραστηριότητας, ενώ παράλληλα αποτελεί μόνιμο στόχο και επιδίωξη. Στην οικονομία η ποιότητα αποτελεί βασική στρατηγική επιλογή για την ενίσχυση της ανταγωνιστικότητας των επιχειρήσεων και των οικονομιών των χωρών γενικότερα υπό το πρίσμα των ραγδαίων εξελίξεων στην παγκοσμιοποιημένη αγορά. Από αυτό το γεγονός, η ποιότητα ορίζεται με βάση διεθνή πρότυπα ως το σύνολο των χαρακτηριστικών ενός προϊόντος ή μιας υπηρεσίας που ικανοποιεί εκφρασμένες ή συ-νεπαγόμενες ανάγκες του καταναλωτή. Ειδικότερα, η έννοια της ποιότητας μπορεί να αναφέρεται: - στα χαρακτηριστικά του προϊόντος ή της υπηρεσίας που ικανοποιούν ορισμένες

απαιτήσεις (προδιαγραφές) - στο σύνολο των στοιχείων της κατασκευής, της παραγωγής και της συντήρησης, μέ-

σω των οποίων ένα προϊόν συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις του πελάτη - στο βαθμό στον οποίο ένα συγκεκριμένο προϊόν συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις

(προδιαγραφές) που είχαν οριστεί κατά τον σχεδιασμό του . Αν θέλουμε να επεκτείνουμε τον ορισμό, η ποιότητα σφραγίζει κάθε ανθρώπινη

δραστηριότητα και ορίζει μακροπρόθεσμα μια αναβαθμισμένη ποιότητα ζωής. Είναι πολύ σημαντικό να κατανοηθεί ότι η εισαγωγή της έννοιας της ποιότητας στο σύστη-μα διοίκησης μιας επιχείρησης θα έχει οφέλη τόσο για την επιχείρηση όσο και για τους καταναλωτές. Στη σημερινή οργανωμένη βιομηχανία των τεχνολογικά ανεπτυγμένων χωρών ποιότητα σημαίνει εκπλήρωση συγκεκριμένων απαιτήσεων με τον ορθολογι-κότερο τρόπο και φυσικά μέσα σε ανεκτά όρια κόστους. Οι κυριότερες από αυτές τις απαιτήσεις είναι:

• Λειτουργικά χαρακτηριστικά και διαστάσεις. • Διάρκεια ζωής και αξιοπιστία. •Ασφάλεια. • Διεθνή πρότυπα • Χαμηλό κατασκευαστικό κόστος • Συνθήκες παραγωγής • Εγκατάσταση, συντήρηση, επισκευή • Παράγοντες ενεργειακής χρήσης και ορθολογικής αξιοποίησης υλικών • Περιβαλλοντικές επιδράσεις Για την επιχείρηση η ποιότητα αποτελεί καθαρό κέρδος και ανταγωνιστικό πλεο-

νέκτημα. Η υψηλής στάθμης ποιότητα προϊόντων εξυψώνει τη φήμη της εταιρείας, αυ-ξάνει τα κέρδη της, μειώνει το κόστος παραγωγής και δημιουργεί προϋποθέσεις ώστε η εταιρεία να αποκτήσει όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μερίδιο στην αγορά.

Page 81: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Φυσικά για να επιτευχθεί η υψηλής στάθμης ποιότητα είναι αναγκαία και η υπευ-θυνότητα όλων εκείνων που συμμετέχουν στην αλυσίδα παραγωγής και προσφοράς του προϊόντος.

Στην Εικόνα 3.5 φαίνονται τα οφέλη μιας επιχείρησης από την βελτίωση της ποιό-τητας των παραγόμενων προϊόντων της. Τα αποτελέσματα φαίνονται στα αυξημένα κέρδη τόσο από τη διείσδυση των προϊόντων στην αγορά όσο και από τη μείωση του κόστους κατασκευής και επισκευής των προϊόντων.

Για τον πελάτη - καταναλωτή η ποιότητα είναι ίσως από τους πιο σημαντικούς παρά-γοντες αφού ανεξάρτητα από το βιοτικό επίπεδο του, θέλει πάντοτε να τοποθετεί σω-στά τα χρήματά του.

3.4.3 Προδιαγραφές - έλεγχος ποιότητας 3.4.3.1. Προδιαγραφές

Η ποιότητα στο σχεδιασμό του προϊόντος αναφέρεται στην ικανότητα του σχεδια-σμένου προϊόντος να ικανοποιεί συγκεκριμένες απαιτήσεις. Έτσι, το σημαντικότερο στοιχείο στο σχεδιασμό είναι ο καθορισμός των απαιτήσεων της αγοράς όπως :

- χαρακτηριστικά εμφάνισης και αξιοπιστίας - παράγοντες περιβαλλοντικοί και παράγοντες συνθηκών λειτουργίας

Εικόνα: 3.5: Σχέση ποιότητας και κέρδους

Page 82: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- αισθητικά χαρακτηριστικά και - οποιοιδήποτε περιορισμοί αναφέρονται στη φύση του προϊόντος.

Για την παραγωγή ενός κοινού μαγειρικού σκεύους, πρέπει να καθορίζονται συ-γκεκριμένες απαιτήσεις για κάθε προϊόν, οι οποίες προσδιορίζουν τα επιθυμητά χα-ρακτηριστικά του. Αυτές οι απαιτήσεις καθορίζουν τις προδιαγραφές. Γενικά οι προ-διαγραφές διαφέρουν από προϊόν σε προϊόν, αλλά διεθνώς οι βασικότερες από αυτές είναι: • προδιαγραφές συμπεριφοράς • προδιαγραφές παραμέτρων, οι οποίες περιγράφουν ικανοποιητικά το προϊόν (δια

στάσεις, βάρος κ.λ.π.) • προδιαγραφές υλικών που χρησιμοποιήθηκαν • προδιαγραφές μεθόδων παραγωγής • προδιαγραφές ελέγχου. Παράδειγμα προδιαγραφών προϊόντος. Για την παραγωγή ενός κοινού μαγειρικού σκεύους από πυράντοχο γυαλί γνωστό ως pyrex. Οι προδιαγραφές σύμφωνα με την προηγούμενη ανάλυση είναι:

Προδιαγραφές συμπεριφοράς Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες φούρνου.

Προδιαγραφές διαστάσεων, βάρους

Διαστάσεις που να είναι σύμφωνες με τη χωρητικότητα ενός οικιακού φούρνου,

συγκεκριμένου βάρους κ.λ.π.

Προδιαγραφές υλικών - > Κατάλογος όλων των υλικών όπως βο-

ριοπυριτικό γυαλί.

Προδιαγραφές μεθόδων παραγωγής

Περιγραφή όλων των χημικών αντιδράσεων της παραγωγικής διαδικασίας για την επεξερ-

γασία του γυαλιού και των προσμίξεων.

Προδιαγραφές ελέγχου Λεπτομερείς διαδικασίες ελέγχου σε κάθε

στάδιο ώστε να επιτευχθεί γυαλί με ομοιόμορ-φη σύσταση.

3.4.3.2. Έλεγχος ποιότητας Ο όρος έλεγχος ποιότητας (quality control) περιλαμβάνει όλες εκείνες τις ενέργειες

που πρέπει να επιτελεσθούν, ώστε να επιτευχθούν οι ποιοτικοί στόχοι της επιχείρησης. Γενικά η ποιότητα ενός προϊόντος έχει συγκεκριμένες συνιστώσες, η μέτρηση των οποίων βοηθάει στη βελτίωσή της. Βέβαια, οι ανάγκες των καταναλωτών είναι εκείνες οι οποίες καθοδηγούν τον κατασκευαστή να δώσει βαρύτητα σε κάθε συνιστώσα. Αυτές οι συνιστώσες διαφέρουν στα διάφορα προϊόντα. Πάντως σε γενικές γραμμές είναι:

Page 83: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- λειτουργικά χαρακτηριστικά - αξιοπιστία και ανθεκτικότητα - διάρκεια ζωής και δυνατότητα επισκευής - υποστήριξη μετά την πώληση - εμφάνιση.

Είναι απαραίτητο λοιπόν να τηρούνται οι προδιαγραφές που έχουν τεθεί και έτσι σε κάθε βήμα της παραγωγής να υπάρχει έλεγχος της ποιότητας από την ίδια τη βιο-μηχανία. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αρχική μορφή ελέγχου βασίστηκε στην αρχή : Αποδοχή τήρηση προδιαγραφών. Απόρριψη

Μετά το 1950 εμφανίζεται το πρώτο οργανωμένο σύστημα ελέγχου ποιότητας, στην εξέλιξη του οποίου βοήθησε και η ανάπτυξη της στατιστικής επιστήμης. Με την πάροδο των ετών οι απαιτήσεις των πελατών άρχισαν να αυξάνονται εντυπωσιακά, με αποτέλεσμα οι διαδικασίες ελέγχου ποιότητας που εντόπιζαν ελαττώματα κατα-σκευής ή σχεδιασμού μετά την παραγωγή του προϊόντος να είναι ανεπαρκείς. Έτσι οι μεγάλοι οργανισμοί και επιχειρήσεις προχώρησαν στην υιοθέτηση και την εγκαθί-δρυση συστημάτων διασφάλισης ποιότητας. Το σύστημα διασφάλισης ποιότητας είναι η οργανωτική δομή, οι διαδικασίες, οι διερ-γασίες και τα μέσα που απαιτούνται για την υλοποίηση της διαχείρισης της ποιότητας.

Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι τα συστήματα διασφάλισης ποιότητας υιοθετήθηκαν πρώτα από το στρατιωτικό και διαστημικό τομέα. Το 1987 ο Διεθνής Οργανισμός Τυ-ποποίησης (ISO) εξέδωσε τα πρότυπα που αναφέρονται στη Διασφάλιση Ποιότητας, δηλαδή τη σειρά ISO 9000, για τα οποία θα μιλήσουμε παρακάτω. Βέβαια τα προα-ναφερθέντα συστήματα διασφάλισης ποιότητας δεν επιτυγχάνουν ταυτόχρονα ολική μείωση του κόστους, πλήρη αξιοποίηση του διαθέσιμου προσωπικού, καινοτομίες και συνεχή βελτίωση της επιχείρησης.

Σήμερα έχει καταστεί απαραίτητη η συμμετοχή όλων των εργαζομένων σε μια αλυ-σίδα διαδικασιών με μόνο στόχο τη διατήρηση και βελτίωση του επιπέδου ποιότητας των προϊόντων, ώστε να υπάρχει ικανοποίηση των πελατών με το μικρότερο δυνατό κόστος. Έτσι, φθάσαμε σε μια νέα φιλοσοφία διοίκησης και οργάνωσης παραγωγής, τη Διοίκηση Ολικής Ποιότητας. Στην Εικόνα 3.6 φαίνονται τα επίπεδα εξέλιξης των συστημάτων ποιότητας.

Εικόνα 3.6: Τα επίπεδα εξέλιξης της προσπάθειας ελέγχου ποιότητας

Page 84: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω καταλαβαίνουμε ότι υπάρχει ισχυρότατος δεσμός με-ταξύ της ποιότητας των προϊόντων που παράγονται, των προδιαγραφών, του ποιοτι-κού ελέγχου και του τελικού κόστους.

Επομένως, κάθε προϊόν οποιασδήποτε παραγωγικής διαδικασίας, προκειμένου να επιβιώσει στην αγορά, είναι απαραίτητο να διατηρείται σε όσο το δυνατό, υψηλότερο ποιοτικό επίπεδο και να ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές και στις απαιτήσεις των καταναλωτών. Με λόγια, η ποιότητα σε όλα τα επίπεδα της παραγωγής είναι προϋ-πόθεση για επιβίωση και ανάπτυξη.

3.4.3.3. Γενικές αρχές ελέγχου ποιότητας Ο έλεγχος ποιότητας μπορεί να ορισθεί ως το σύνολο των τεχνικών και των δρα-

στηριοτήτων που εφαρμόζονται με σκοπό την παραγωγή ενός προϊόντος σε άριστη κατάσταση και σταθερή ποιότητα ως προς ένα πρότυπο. Τέτοια πρότυπα είναι αυτά που θεσπίζονται από διάφορες νομικές αρχές, από οργανισμούς προώθησης προϊό-ντων καθώς και από ειδικευμένες ομάδες ανθρώπων αλλά και από μεμονωμένους πε-λάτες.

Ο έλεγχος ποιότητας αναφέρεται στην άσκηση ελέγχου και δράσης πάνω στον βαθμό τελειότητας του προϊόντος που παράγεται. Ο έλεγχος ποιότητας έχει δύο κύριους στόχους :

α) την πρόληψη της δημιουργίας ελαττωματικών προϊόντων β) τη διαπίστωση για τα προϊόντα που πρόκειται να παραδοθούν ότι είναι σύμφω-

να με τις προδιαγραφές, ύστερα από την εξέταση ενός τυχαίου και αντιπροσωπευτι-κού δείγματος. Στην πρώτη περίπτωση οι διαδικασίες της παραγωγής παρακολου-θούνται συστηματικά. Σκοπός είναι να διαπιστωθεί ότι τα προϊόντα που παράγονται είναι αποδεκτά ή, όταν αυτά βρεθούν ακατάλληλα (σκάρτα) και ελαττωματικά, να υποδειχθούν έγκαιρα οι αναγκαίες διορθωτικές δράσεις πάνω στις πρώτες ύλες και στις συνθήκες παραγωγής, ώστε αυτά να ξαναγίνουν αποδεκτά. Στη δεύτερη περί-πτωση ελέγχεται ένα δείγμα από τα προϊόντα και από την εξέταση αυτού του δείγμα-τος εκτιμάται η ποιοτική στάθμη όλης της ποσότητας των προϊόντων.

Από τη συμφωνία ή όχι των ποιοτικών χαρακτηριστικών του δείγματος με εκείνα των προδιαγραφών θα εξαρτηθεί εάν τα προϊόντα θα γίνουν αποδεκτά ή θα απορρι-φθούν. Επομένως, ο έλεγχος της ποιότητας είναι στη φιλοσοφία του στατιστικός (δειγματοληπτικός) και ταυτόχρονα προληπτικός.

Στατιστικός διότι οι ρυθμοί της μαζικής παραγωγής, που επιβάλλονται από τις ανά-γκες της σημερινής εποχής, οι δαπάνες ελέγχου αλλά και η φύση του παραγόμενου προϊόντος καθιστούν αδύνατο τον έλεγχο 100% . Εδώ αξίζει να σημειωθεί πόσο ση-μαντική είναι για τον έλεγχο η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος, δηλαδή του πο-σοστού των προϊόντων που θα επιλεγούν για έλεγχο. Θα πρέπει η επιλογή τους να γίνεται με συγκεκριμένο τρόπο, ώστε σε αυτό το υποσύνολο των προϊόντων που επι-λέγονται να αντικατοπτρίζονται όσο το δυνατόν περισσότερα χαρακτηριστικά από το σύνολο των προϊόντων. Ταυτόχρονα ο παραπάνω έλεγχος είναι και προληπτι-κός διότι έχει ως απώτερο σκοπό την πρόληψη παραγωγής ελαττωματικών προϊόντων και όχι μόνο τη διάγνωση αν και πότε παρήχθησαν αυτά.

Page 85: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Παράδειγμα στατιστικού ποιοτικού ελέγχου: Στην παραγωγή τσιμέντου, προκειμένου να ελεγχθεί αν το παραγόμενο προϊόν ικα-

νοποιεί τις απαιτήσεις που τέθηκαν, γίνεται δειγματοληψία υλικού επί ορισμένο χρό-νο (π.χ. επί 2ωρο). Από τον έλεγχο της σύστασης του δείγματος μπορούν να βγούν χρήσιμα συμπεράσματα για το σύνολο του τσιμέντου που θα παραχθεί. Τονίζεται εδώ ότι η δειγματοληψία δεν είναι στιγμιαία αλλά έχει χρονική διάρκεια, ώστε να υπάρξει δυνατότητα συγκέντρωσης αρκετών πληροφοριών για το αντιπροσωπευτικό δείγμα του τσιμέντου. Αν για οποιοδήποτε λόγο μεταβληθεί η σύσταση, αυτό θα φανεί μέσα στη χρονική διάρκεια της δειγματοληψίας.

3.4.3.4. Κριτήρια εφαρμογής ελέγχου ποιότητας στις φάσεις παραγωγής Σε κάθε παραγωγική διαδικασία (γραμμή παραγωγής) υπάρχουν πάντοτε αποθή-

κες πρώτων υλών, μια σειρά φάσεων παραγωγής, αποθήκες ενδιάμεσων προϊόντων και τέλος αποθήκες έτοιμων προϊόντων. Σε κάθε φάση παραγωγής γίνεται μία κα-τεργασία, η οποία προσθέτει στο προϊόν μια νέα ιδιότητα ή το προετοιμάζει για την επόμενη φάση σύμφωνα με τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί.

Παράδειγμα ελέγχου ποιότητας στις φάσεις παραγωγής: Στην Εικόνα 3.7 φαίνονται οι φάσεις της παραγωγής σε μια χαρτοβιομηχανία.

Εύκολα φαίνεται ότι πρέπει να υπάρχει έλεγχος στην κοπτική μηχανή ώστε τα ξέ-σματα του ξύλου να είναι ομοιόμορφα, συνεχής παρακολούθηση του χωνευτηρίου και του φίλτρου, ώστε ο χαρτοπολτός να είναι ομογενοποιημένος. Ακόμα πρέπει να υπάρχει σύστημα ελέγχου της λεύκανσης του χαρτοπολτού και σύστημα ελέγχου της υγρασίας του χαρτιού που παράγεται.

ΠΗΓΗ ΚΑΓΚΑΡΑΚΗ Α Αν. & Οργ. Χημ Τεχνολογία

Εικόνα 3.7: Φάσεις παραγωγής χαρτιού

Page 86: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Προκειμένου να διατηρηθεί αυτή η χαρακτηριστική ιδιότητα του προϊόντος μέσα σε ορισμένα όρια (ανοχές), τα οποία προβλέπονται στις προδιαγραφές, πρέπει να υπάρ-χει παρακολούθηση της μηχανής, επίβλεψη και εκπαίδευση του προσωπικού, διαμόρ-φωση κατάλληλων συνθηκών εργασίας και μακροχρόνιος προγραμματισμός της επι-χείρησης που παράγει το προϊόν.

3.4.3.5. Συστήματα διασφάλισης ποιότητας Στο προηγούμενο κεφάλαιο έγινε αναφορά στο σημαντικότερο κριτήριο για την

ποιότητα ενός προϊόντος ή μιας υπηρεσίας : την πληρέστερη ικανοποίηση του πελάτη. Η ποιότητα των προϊόντων και των υπηρεσιών μιας επιχείρησης εξαρτάται καθο-

ριστικά από τη δημιουργία και την εφαρμογή ενός ορθολογικού συστήματος διοίκη-σης - διαχείρισης της παραγωγικής διαδικασίας εστιασμένου σε θέματα ποιότητας. Πρέπει, δηλαδή, σε κάθε βήμα της παραγωγής ή της παροχής υπηρεσίας να διασφα-λίζεται η ποιότητα.

Συνεπώς η διασφάλιση ποιότητας είναι το σύνολο των προγραμματισμένων ή συ-στηματικών ενεργειών και διαδικασιών, οι οποίες είναι απαραίτητες για να εξασφαλί-σουν ότι ένα προϊόν ή μια υπηρεσία εκπληρώνει ορισμένες προδιαγραφές. Με πιο απλά λόγια, αναφερόμαστε σε σωστή και οργανωμένη διαχείριση. Σύστημα Διασφά-λισης Ποιότητας ονομάζεται η οργανωτική δομή, οι διαδικασίες, οι διεργασίες και τα αναγκαία μέσα που απαιτούνται για τη διεκπεραίωση της διασφάλισης ποιότητας. Με τον όρο τεκμηριωμένη διαδικασία εννοείται ο γραπτός προδιαγραμμένος τρόπος για την επιτέλεση μιας δραστηριότητας.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η διασφάλιση της ποιότητας είναι πρωταρχικά μια δι-οικητική λειτουργία και αφορά το σύνολο των διαδικασιών της επιχείρησης προκει-μένου να επιτευχθούν επιθυμητά αποτελέσματα. Τέτοιες διαδικασίες είναι η διοίκηση, ο σχεδιασμός, η προμήθεια, η παραγωγή, η εγκατάσταση καθώς και η εκτέλεση εντο-λών.

Ας δούμε όμως πιο αναλυτικά τι είναι ένα σύστημα διασφάλισης ποιότητας και ποια είναι η δομή του, αφού η εγκατάσταση ενός τέτοιου συστήματος θα οδηγήσει στη σταθερότητα της ποιότητας και στην αξιοπιστία των προϊόντων και των υπηρεσιών της. Η τελευταία παρατήρηση είναι σημαντική τόσο για τους εργαζόμενους της επι-χείρησης όσο και για τους καταναλωτές και τις συνεργαζόμενες επιχειρήσεις.

3.4.3.6. Δομή συστήματος διασφάλισης ποιότητας Για να βοηθηθούν οι επιχειρήσεις και για να υπάρξει παγκοσμίως μια κοινή γλώσ-

σα σε θέματα ποιότητας δημιουργήθηκαν από το Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO : International Standard Organization) ειδικά κείμενα με διεθνή αναγνώριση, που ονομάζονται πρότυπα.

Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης είναι ένας εξειδικευμένος οργανισμός για τη δημιουργία προτύπων, τα οποία δεν αφορούν μόνο θέματα ποιότητας αλλά μεγάλη πληθώρα τεχνικών κυρίως θεμάτων. Σήμερα αποτελείται από τους Εθνικούς Φορείς Τυποποίησης τουλάχιστον 91 χωρών και έχει περίπου 180 Τεχνικές Επιτροπές. Κάθε

Page 87: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τεχνική Επιτροπή είναι εξειδικευμένη σ'έναν από τους πολλούς τομείς εξειδίκευσης. Το αντικείμενο του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης είναι η προώθηση της ανά-πτυξης της τυποποίησης και των σχετικών με αυτήν δραστηριοτήτων με στόχο τη δι-ευκόλυνση της διεθνούς ανταλλαγής προϊόντων και υπηρεσιών και την ανάπτυξη της συνεργασίας μεταξύ των χωρών στη σφαίρα των πνευματικών, επιστημονικών, τε-χνολογικών και οικονομικών δραστηριοτήτων. Τα διεθνή πρότυπα προκύπτουν ως αποτέλεσμα της εργασίας των Τεχνικών Επιτροπών μετά από ψηφοφορία μεταξύ των εκπροσώπων των Εθνικών Φορέων Τυποποίησης.

Ο Ελληνικός Εθνικός Φορέας Τυποποίησης, που είναι και αυτός μέλος του Διε-θνούς Οργανισμού Τυποποίησης, ονομάζεται Ελληνικός Οργανισμός Τυποποίησης (ΕΛΟΤ). Σχετικά με θέματα προτύπων, ο ΕΛΟΤ στη χώρα μας συνεισφέρει σημα-ντικά στην ελληνική οικονομία παρέχοντας τις παρακάτω υπηρεσίες : 1. Εκπονεί, εκδίδει και διαθέτει τα ελληνικά πρότυπα. 2. Είναι μέλος των Ευρωπαϊκών και Διεθνών Οργανισμών τυποποίησης και υποστη-ρίζει τις θέσεις της ελληνικής βιομηχανίας κατά την εκπόνηση των Ευρωπαϊκών και Διεθνών Προτύπων. 3. Προμηθεύει κάθε ενδιαφερόμενο με πρότυπα διεθνών και εθνικών οργανισμών τυ-ποποίησης. 4. Διαθέτει βιβλιοθήκη με πρότυπα όλων των χωρών για το κοινό. Η βάση πάνω στην οποία στηρίζονται τα πρότυπα ποιότητας είναι το : ΕΛΟΤ ΕΝ ISO 8402 :1995 - Διαχείριση της ποιότητας και διασφάλιση της ποιότητας - Λεξιλόγιο. Στο πρότυπο αυτό δίνονται οι βασικοί ορισμοί των εννοιών που σχετίζο-νται με την ποιότητα. Τα συστήματα διοίκησης-διασφάλισης ποιότητας περιγράφο-νται στη σειρά προτύπων ISO 9000. Αυτά είναι τα παρακάτω :

ISO 9000 : Προδιαγραφές Διοίκησης Ποιότητας και Διασφάλισης Ποιότητας -Οδηγίες για επιλογή και χρήση. Το πρότυπο αυτό περιέχει τις βασικές κατευθυντήριες γραμμές για την υλοποίηση ενός συστήματος διασφάλισης ποιότητας και αποσαφηνίζει τους όρους που πρέπει να πληρούνται για τη χρήση των προτύπων ISO 9001, ISO 9002 και ISO 9003.

ISO 9001 : Συστήματα για την ποιότητα - Υπόδειγμα για τη διασφάλιση της ποιό-τητας στο σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την παραγωγή, την εγκατάσταση και την εξυπη-ρέτηση. Είναι τα συνθετότερο απ' όλα τα πρότυπα. Εφαρμόζεται σε παραγωγικές επιχειρήσεις ή επιχειρήσεις παροχής υπηρεσιών που σχεδιάζουν, αναπτύσσουν, παράγουν τα προϊ-όντα τους και διαθέτουν επίσης σύστημα εξυπηρέτησης πελατών μετά την πώληση. Ως παράδειγμα αναφέρουμε ότι μια εταιρεία που σχεδιάζει, αναπτύσσει, παράγει λευκές οικιακές συσκευές (π.χ. πλυντήρια, ψυγεία, κουζίνες) και διαθέτει συνεργείο για τους πελάτες της μπορεί να εφαρμόσει το παραπάνω πρότυπο.

ISO 9002 : Συστήματα για την ποιότητα - Υπόδειγμα για τη διασφάλιση της ποιό-τητας στην παραγωγή, την εγκατάσταση και την εξυπηρέτηση. Το προαναφερόμενο πρότυπο είναι απλούστερο από το προηγούμενο και αφορά επι-χειρήσεις που παράγουν προϊόντα ή παρέχουν υπηρεσίες σύμφωνα με εξωτερικά κα-τασκευασμένα σχέδια ή προδιαγραφές.

Page 88: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ως παράδειγμα μπορεί να αναφερθεί η περίπτωση μιας επιχείρησης που παράγει και διαθέτει τσιμέντο, οινόπνευμα κ.λ.π. προϊόντα, που παράγονται βάσει δεδομένων προδιαγραφών (εθνικών ή διεθνών).

ISO 9003 : Συστήματα για την ποιότητα - Υπόδειγμα για τη διασφάλιση της ποιό-τητας στην τελική επιθεώρηση και δοκιμή.

Το πρότυπο αυτό είναι απλούστερο απ' όλα και καλύπτει μόνο τη διασφάλιση ποι-ότητας των διαδικασιών που γίνονται στο εργαστήριο ποιοτικού ελέγχου ή στο τμήμα δοκιμών μιας επιχείρησης.

ISO 9004 : Διοίκηση Ποιότητας και Στοιχεία Συστήματος Ποιότητας - Κατευθυ-ντήριες γραμμές. Το πρότυπο αυτό περιλαμβάνει τις κατευθυντήριες γραμμές για το σχεδιασμό και την εφαρμογή ενός συστήματος διασφάλισης ποιότητας.

Στη χώρα μας περίπου 1000 επιχειρήσεις εφαρμόζουν συστήματα διασφάλισης ποιό-τητας . Οι περισσότερες έχουν υιοθετήσει το πρότυπο ISO 9002, ενώ η εφαρμογή του προτύπου ISO 9003 είναι ελάχιστη. Στις ευρωπαϊκές χώρες ο αριθμός των επιχειρήσε-ων που εφαρμόζουν συστήματα διασφάλισης ποιότητας είναι πολύ μεγάλος με πρώτη τη Μεγάλη Βρετανία με 30.000 επιχειρήσεις περίπου. Η δομή εφαρμογής των προτύπων της σειράς ISO 9000 φαίνεται στην Εικόνα 3.9.

Εικόνα 3.8: Σχέση μεταξύ των πρωτοτύπων της σειράς ISO 9000

Page 89: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 3.9: Δομή εφαρμογής των προτύπων της σειράς ISO 9000

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω το σύστημα ποιότητας είναι τεκμηριωμένο, δηλαδή γραπτό. Η δομή των εγγράφων ενός συστήματος ποιότητας φαίνεται στην Εικόνα 3.10

Εικόνα 3.10:Η δομή τεκμηριωμένου (εγγράφου) συστήματος ποιότητας

Το σημαντικότερο έγγραφο, που αποτελεί την καρδιά του συστήματος διασφάλισης ποιότητας και βρίσκεται στην κορυφή της πυραμίδας, είναι το "Εγχειρίδιο Διασφάλι-σης Ποιότητας". Καθορίζει την πολιτική ποιότητας και το σύστημα για την ποιότητα μιας επιχείρησης.

Γενικά πρέπει να περιέχει τα παρακάτω στοιχεία : 1. Δήλωση της πολιτικής ποιότητας της επιχείρησης 2. Αρμοδιότητες και υπευθυνότητες του προσωπικού σε θέματα ποιότητας 3. Διάρθρωση της επιχείρησης 4. Περιγραφή των στοιχείων του συστήματος ποιότητας

Page 90: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

5. Κατάλογο διαδικασιών. Αμεσα συνυφασμένο με το "Εγχειρίδιο Διασφάλισης Ποιότητας" είναι το δεύτερο

κατά σειρά σπουδαιότητας έγγραφο του συστήματος, το "Εγχειρίδιο Διαδικασιών". Το εγχειρίδιο διαδικασιών περιλαμβάνει το σύνολο των διαδικασιών που σχετίζονται με την ποιότητα. Η συγγραφή των διαδικασιών είναι μια δυναμική εργασία που απαι-τεί συνεχή παρακολούθηση και ανασκόπηση. Τα έγγραφα των διαδικασιών απαιτούν πολύ κόπο για να σχεδιασθούν, αφορούν συγκεκριμένη επιχείρηση και εμπεριέχουν στοιχεία τεχνογνωσίας της επιχείρησης. Χαρακτηριστικά αναφέρονται μερικοί τίτλοι διαδικασιών :

Διαδικασία ανασκόπησης συμβάσεων. Διαδικασία επιλογής υποπρομηθευτών. Διαδικασία ελέγχου προμηθευόμενων προϊόντων. Διαδικασία αναγνώρισης μη συμμορφούμενων προϊόντων κ.λ.π. Τα δύο προαναφερόμενα κύρια έγγραφα του συστήματος συνεπικουρούνται από

οδηγίες εκτέλεσης εργασιών, περιγραφή καθηκόντων θέσης, εσωτερικά έντυπα κατα-γραφών δεδομένων ποιότητας κ.λ.π. Παραθέτουμε συνοπτικά τα βήματα για την ανάπτυξη συστήματος διασφάλισης ποι-ότητας κατά τη σειρά προτύπων ISO 9000. 1. Κατανόηση των απαιτήσεων του αναγκαίου προτύπου (ISO 9001, ISO 9002 κ.λ.π.). 2. Εκτίμηση του σημερινού επιπέδου με βάση τις απαιτήσεις του προτύπου. 3. Καθιέρωση μιας συνάντησης της διοίκησης για έλεγχο ποιότητας (management quality review meeting). 4. Καθιέρωση μιας ομάδας εργασίας για εξέταση των διαδικασιών, συγγραφή εγχει-ριδίου ποιότητας και των άλλων διαδικασιών. 5. Καθιέρωση και εφαρμογή ενός προγράμματος ποιότητας. 6. Εκπαίδευση του προσωπικού για συνειδητοποίηση της σημασίας της ποιότητας. 7. Εφαρμογή των διαδικασιών. 8. Καθιέρωση προγράμματος ελέγχων και έναρξη ελέγχων. 9. Διενέργεια ενός προκαταρκτικού ελέγχου. 10. Επιλογή του οργανισμού πιστοποίησης και αίτηση για πιστοποίηση.

Επισημαίνεται ότι οι απαιτήσεις των προτύπων δεν αφορούν τα διάφορα προϊόντα, αλλά τις διαδικασίες για την εξασφάλιση συνεχώς σταθερής ποιότητας των προϊό-ντων και μπορούν να εφαρμοστούν σε οποιοδήποτε βιομηχανικό κλάδο. Η επιχείρη-ση θα πρέπει ακόμη να καθιερώσει διαδικασίες με τις οποίες θα στοχεύει στη συνεχή και συστηματική βελτίωση της ποιότητας.

Τονίζεται ιδιαίτερα ότι τα πρότυπα διασφάλισης ποιότητας βρίσκονται σε διαδικα-σία διαρκούς βελτίωσης ακολουθώντας τις σύγχρονες τάσεις της τεχνολογίας και αναμένεται αναθεώρησή τους στις αρχές της δεύτερης χιλιετίας.

3.4.4 Διοίκηση ολικής ποιότητας Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η εφαρμογή των συστημάτων ελέγχου ποιότη-

τας και διασφάλισης ποιότητας υπόσχεται μόνο τη συνεχή παραγωγή προϊόντων ή υπηρεσιών σταθερής ποιότητας, χωρίς όμως την πλήρη αξιοποίηση του προσωπικού,

Page 91: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

την ενσωμάτωση καινοτομιών και τη συνεχή βελτίωση σε όλα τα επίπεδα λειτουργίας της επιχείρησης.

Είναι επομένως απαραίτητο να εγκατασταθεί ένα σύστημα στην επιχείρηση, το οποίο θα ενσωματώνει όλα τα στοιχεία που λείπουν από τα προηγούμενα συστήματα που αναφέρονται σε ποιοτικό έλεγχο και διασφάλιση ποιότητας. Τελικοί στόχοι θα εί-ναι πάντοτε η μείωση του κόστους, η αξιοποίηση των δυνατοτήτων του διαθέσιμου προσωπικού, η ανάπτυξη και η εφαρμογή καινοτομιών και τέλος η ικανοποίηση του πελάτη.

Έτσι, αναπτύχθηκε στην Ιαπωνία μετά το 1950 και στην Ευρώπη μετά το 1980 το Σύστημα της Διοίκησης Ολικής Ποιότητας (Total Quality Management). Πρόκειται για μια νέα φιλοσοφία Διοίκησης Επιχειρήσεων, της οποίας οι δραστηριότητες απο-σκοπούν στη συνεχή ικανοποίηση των απαιτήσεων του καταναλωτή με ελαχιστοποί-ηση του κόστους και ενεργοποίηση όλων των εργαζομένων στην επιχείρηση. Το σύστημα αυτό γίνεται όλο και πιο απαραίτητο στη σημερινή εποχή επειδή : • Οι απαιτήσεις των καταναλωτών διαρκώς μεγαλώνουν • Ο ανταγωνισμός αυξάνεται διαρκώς • Η τεχνολογία στην παραγωγή αλλάζει διαρκώς • Η νομοθεσία θέτει όλο και περισσότερες απαιτήσεις

Είναι κατανοητό ότι λόγω της πολυπλοκότητας των επιχειρήσεων καθίσταται πολύ δύσκολο να επιτευχθεί η ολική ποιότητα. Όμως οι επιχειρήσεις, οι οποίες καθορίζουν στόχους για την επίτευξη της ποιότητας σε κάθε τομέα τους, βαδίζουν προς την σω-στή κατεύθυνση. Το βασικότερο είναι να κατανοηθούν από μια οποιαδήποτε επιχεί-ρηση παραγωγής ή παροχής υπηρεσιών οι πέντε παρακάτω θεμελιώδεις αρχές της Δι-οίκησης Ολικής Ποιότητας.

Ας δούμε ποιες είναι και ας τις αναλύσουμε με απλά λόγια. • Η πρώτη βασική αρχή οποιασδήποτε παραγωγικής δραστηριότητας ή παροχής υπη-ρεσιών είναι να έχει επίκεντρο τον καταναλωτή. • Δεύτερη αρχή είναι η δέσμευση για συνεχή βελτίωση καθώς η φιλοσοφία της ποιό-τητας είναι τρόπος συμπεριφοράς και όχι μια ελεγκτική διαδικασία. • Τρίτη βασική αρχή είναι η ανάπτυξη επικοινωνίας μεταξύ των διαφόρων τμημάτων της επιχείρησης καθώς και η συνεχής εκπαίδευση του προσωπικού. • Η τέταρτη αρχή αφορά τις μετρήσεις και την καταγραφή όλων των δραστηριοτή-των στην επιχείρηση. • Πέμπτη έρχεται η αρχή της ομαδικής εργασίας. Στην αρχή αυτή εμπλέκονται όλοι, από την ανώτατη διοίκηση μέχρι τον τελευταίο εργάτη. Σκοπός είναι να δημιουργη-θούν κίνητρα, ώστε ο χώρος εργασίας να είναι πάντα δημιουργικός. Επιπλέον όλοι οι εργαζόμενοι πρέπει να κάνουν κτήμα τους την ιδέα της ομαδικής εργασίας καθώς και ότι η πρόοδος της επιχείρησής τους ωφελεί όλους. Με πιο απλά λόγια, να μπορέσουν να διώξουν την νοοτροπία του "υπαλλήλου - εργοδότη" και να υιοθετήσουν την νοο-τροπία του συνεργάτη της επιχείρησης.

Όλες οι παραπάνω αρχές είναι αρκετά δύσκολο να υλοποιηθούν. Η εμπειρία έχει δείξει ότι χρειάζεται χρόνος για να ωριμάσουν οι παραπάνω ιδέες καθώς και χρήμα, το οποίο πρέπει να διαθέσει η επιχείρηση ώστε να υλοποιηθούν οι αρχές της διοίκη-

Page 92: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σης ολικής ποιότητας. Οι τελευταίες τάσεις είναι το re-engineering, δηλαδή ο ανα-σχεδιασμός όλων των διαδικασιών στο σύνολο της επιχείρησης με στόχο τη συνεχή ικανοποίηση του πελάτη και την ελάττωση του κόστους.

3.4.5 Κύκλος ζωής προϊόντος Στα προηγούμενα κεφάλαια έγινε αναφορά στο σχεδιασμό των προϊόντων καθώς

και σε θέματα που αφορούν την ποιότητά τους. Ο σωστός σχεδιασμός και η ποιότητα ενός προϊόντος είναι βασικοί παράγοντες για την αποδοχή του από τους καταναλω-τές και για την επιβίωσή του στην αγορά. Όλα τα προϊόντα, από τη στιγμή που κυ-κλοφορούν στην αγορά μέχρι την οριστική απόσυρσή τους, περνάνε από διάφορες φάσεις. Από τα αρχαία χρόνια μέχρι το τέλος του περασμένου αιώνα η "ποιότητα" ενός προϊ-όντος ήταν άμεσα συνυφασμένη με την "αιώνια" διάρκεια ζωής του. Η καταξίωση ενός τεχνίτη ή μιας παραγωγικής μονάδας στην αγορά ερχόταν αν παρήγε "αθάνατα" προϊόντα. Η φιλοσοφία αυτή οδηγούσε σε κατασκευή δύσχρηστων προϊόντων και σε πολύ αργή ενσωμάτωση νέας τεχνολογίας στα προϊόντα. Από την αρχή του αιώνα μας η διεύρυνση των γνώσεών μας για τα τεχνικά υλικά, τις στατιστικές τεχνικές κ.λ.π. μάς οδήγησε στην ανάπτυξη μεθόδων σχεδιασμού προϊόντων με προκαθορι-σμένο χρόνο ζωής.

Αυτό έχει ως άμεσα οφέλη την ενσωμάτωση νέας τεχνολογίας στα προϊόντα, τη βελτίωση των μεθόδων παραγωγής και τη συνεχή εξασφάλιση παραγωγικού έργου στις επιχειρήσεις. Ο τυπικός κύκλος ζωής ενός προϊόντος φαίνεται στην Εικόνα 3.11

Εικόνα 3.1 1: Καμπύλη κύκλου προϊόντος

Από την παραπάνω εικόνα διακρίνουμε ότι η ζωή ενός προϊόντος ακολουθεί την εξής εξελικτική πορεία :

Κάθε προϊόν, όταν αρχικά λειτουργήσει, εμφανίζει έναν αριθμό βλαβών που στα-διακά μειώνεται. Οι βλάβες αυτές οφείλονται σε κακοτεχνίες κατά την κατασκευή του ή σε ελαττωματικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά.

Αυτό διαρκεί την περίοδο [0,T1], που ονομάζεται "Περίοδος παιδικών ασθενειών" του προϊόντος. Κατόπιν ο αριθμός βλαβών αρχίζει σταδιακά να αυξάνει μέχρι τη χρο-νική στιγμή Τ2. Η περίοδος [Τ1,Τ2] ονομάζεται "Περίοδος λειτουργικής ζωής" του προϊόντος.

Page 93: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Κατόπιν ο αριθμός βλαβών παρουσιάζει μια έντονη αύξηση μέχρι τη χρονική στιγ-μή Τ4, και γίνεται τόσο μεγάλος που η αξία ανταλλακτικών και εργασίας επισκευής ξε-περνά την αξία του μηχανήματος. Η περίοδος [Τ2,Τ4] ονομάζεται "Περίοδος φθοράς" και το σημείο Τ4 "Χρόνος λήξης ζωής" του προϊόντος. Στα σύγχρονα προϊόντα υπάρ-χει η τάση η περίοδος παιδικών ασθενειών να είναι πολύ μικρή, λόγω των βελτιωμέ-νων ποιοτικών ελέγχων κατά την παραγωγή τους. Στα ηλεκτρονικά προϊόντα η πε-ρίοδος φθοράς πολλές φορές τείνει στο μηδέν.

Σε πολλά προϊόντα, όταν φτάσουν σε συγκεκριμένο σημείο φθοράς, οι κατασκευ-αστές συνιστούν την επαναφορά τους στο εργοστάσιο, την αποσυναρμολόγησή τους, τη γενική επιθεώρηση και τη συνολική αντικατάσταση ή ανακατασκευή των φθαρμέ-νων μερών τους. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται "ανακατασκευή" και το σημείο Τ3 "χρόνος ανακατα-σκευής" του προϊόντος.

Μετά την ανακατασκευή του ένα προϊόν διανύει ένα χρόνο ζωής ίσο ή μικρότερο με τον αρχικό και με όμοια συμπεριφορά. Η ανακατασκευή συνιστάται από τους κατασκευαστές πολεμικών αεροσκαφών, φωτοαντιγραφικών μηχανημάτων, τυπο-γραφικών μηχανημάτων κ.λ.π.

3.4.6 Μέθοδοι οικονομικής επιλογής νέων προϊόντων Αναφέρθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο ότι, πριν ένα προϊόν φτάσει στη φάση της παρακμής του, η επιχείρηση θα πρέπει να έχει επιλέξει ένα νέο προϊόν που θα αντι-καταστήσει το παλιό και θα πρέπει να το προωθήσει στην αγορά. Για να επιλεγεί ένα νέο προϊόν, μεταξύ διαφόρων άλλων που έχουν προταθεί από το τμήμα σχεδιασμού, είναι αναγκαίο να ερευνηθεί το τεχνικό και το οικονομικό όφελος για την επιχείρηση. Στο κεφάλαιο περί σχεδιασμού προϊόντων έγινε αναφορά στα βήματα σχεδιασμού στον τεχνικό τομέα. Δεν αναφέρθηκαν όμως κριτήρια επιλογής των σχεδιαζόμενων προϊόντων από οικονομική άποψη. Το γεγονός αυτό πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη, αφού με βάση τις μεθόδους της οικονομικής ανάλυσης θα ληφθούν οι τελικές αποφά-σεις για τον τύπο του προϊόντος που θα παραχθεί και θα διατεθεί στην αγορά. Είναι επομένως αυτονόητο ότι η επιλογή του νέου προϊόντος για μαζική παραγωγή θα εξαρ-τηθεί και από τα αναμενόμενα οικονομικά οφέλη που θα προκύψουν από τη διάθεσή του στην ελεύθερη αγορά.

Τρεις είναι οι κυριότερες μέθοδοι οικονομικής ανάλυσης, με βάση τις οποίες θα επι-λεγεί η παραγωγή του νέου προϊόντος. Αναφέρονται και αναλύονται περιληπτικά παραθέτοντας και τους διεθνείς αγγλικούς όρους. 1. Ανάλυση του Νεκρού Σημείου του Κύκλου Εργασιών (Break-even Point Analysis). 2. Μέθοδος της καθαρής παρούσας αξίας (Net Present Value Analysis). 3. Μέθοδος του εσωτερικού βαθμού απόδοσης (Internal Rate of Return Analysis).

Όλες οι παραπάνω μέθοδοι αναφέρονται με διαφορετικό τρόπο στη μελλοντική οι-κονομική απόδοση της επένδυσης. Ο όρος "επένδυση" σημαίνει το συνολικό κόστος

Page 94: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

υποδομών σε εξοπλισμό και αφορά την τεχνογνωσία παραγωγής του συγκεκριμένου προϊόντος. Εδώ το κόστος παραγωγής είναι το άθροισμα από τα επί μέρους κόστη όλων των συντελεστών που συμμετέχουν στην παραγωγή του προϊόντος π.χ. κόστος πρώτων υλών, κόστος ενέργειας, κόστος ελέγχων ποιότητας, κόστος εργασίας κ.λ.π.

• Στην ανάλυση του νεκρού σημείου περιλαμβάνεται η διερεύνηση και οι μεταβο-λές που υφίστανται όλα εκείνα τα μεγέθη που προσδιορίζουν το νεκρό σημείο. Το νεκρό σημείο ορίζεται ως το ύψος των πωλήσεων όπου τα συνολικά έσοδα ισού-νται με τα συνολικά έξοδα. Πιο αναλυτικά απεικονίζεται στην Εικόνα 3.12

Εικόνα 3.12: Γραφική απεικόνιση νεκρού σημείου

Αν ΝΣ είναι το νεκρό σημείο, ΤΠ η τιμή πώλησης ανά μονάδα προϊόντος, ΜΚ το με-ταβλητό κόστος ανά μονάδα προϊόντος και ΣΚ το σταθερό κόστος, τότε ισχύει η σχέ-ση:

ή αλλιώς

Έτσι, μια επιχείρηση που έχει να επιλέξει μεταξύ πολλών προϊόντων θα πρέπει να προσδιορίσει τα νεκρά σημεία όλων των υποψήφιων προϊόντων για παραγωγή και να επιλέξει εκείνο που έχει το μικρότερο νεκρό σημείο. Εξυπακούεται ότι αυτό το νεκρό σημείο θα πρέπει να είναι μικρότερο από τις προβλεπόμενες πωλήσεις για το συγκε-κριμένο προϊόν.

Page 95: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.5 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΚΛΑΔΟΙ

3.5.1. Εισαγωγή Με την έννοια βιομηχανικοί κλάδοι περιγράφεται η ταξινόμηση των διαφόρων βιο-

μηχανικών μονάδων σε ομάδες με κριτήριο την παραγωγή παρεμφερών προϊόντων ή την ανάπτυξη παρεμφερών δραστηριοτήτων.

Τα κριτήρια ταξινόμησης με βάση τα οποία κατηγοριοποιούνται οι διάφορες βιο-μηχανίες, ποικίλλουν ανάλογα με την οπτική γωνία που αντιμετωπίζεται η κατάταξη τους. Η πιο επίσημη κατάταξη έχει γίνει από την Στατιστική Υπηρεσία που έχει χω-ρίσει την ελληνική βιομηχανική παραγωγή σε 21 κλάδους, καθένας από τους οποίους διαιρείται σε επιμέρους υποκλάδους. Μέσα από την ομαδοποίηση αυτή, που στηρίζε-ται κυρίως στη μορφή του προϊόντος, παρακολουθούνται τα οικονομικά μεγέθη τόσο των βιομηχανιών όσο και των κλάδων και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα για τη γενικότερη πορεία κάποιας βιομηχανικής δραστηριότητας.

Όπως είναι ευνόητο, η παραγωγική διαδικασία σε αρκετούς από τους κλάδους προ-ϋποθέτει φυσικές μετατροπές για τον μετασχηματισμό των πρώτων υλών στα τελικά προϊόντα. Σε πάρα πολλούς όμως κλάδους είναι απαραίτητη η χημική επεξεργασία σε κάποια καίρια φάση της παραγωγικής διαδικασίας.

Τα προϊόντα της χημικής βιομηχανίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε ως κατα-ναλωτικά αγαθά είτε ως ενδιάμεσα προϊόντα για παραγωγή καταναλωτικών αγαθών με περαιτέρω φυσικές ή χημικές μετατροπές.

3.5.2. Κατάταξη βιομηχανικών κλάδων Περίπου το 1/4 της συνολικής παραγωγής χημικών προϊόντων παγκοσμίως κατα-

ναλώνεται για παραγωγή άλλων χημικών προϊόντων. Συνεπώς η χημική βιομηχανία θεωρείται ο καλύτερος πελάτης του εαυτού της. Αν και η χημική βιομηχανία ανα-πτύσσεται, ραγδαία σήμερα σε κλάδους που βρίσκονται σε ορισμένες διεπιστημονικές περιοχές, όπως η βιοτεχνολογία και η φαρμακευτική βιομηχανία, η κλασσική υποδιαί-ρεσή της την χωρίζει στην ανόργανη και στην οργανική. Η πρώτη ασχολείται με ανόρ-γανες ενώσεις και στοιχεία, ενώ η δεύτερη με οργανικές ενώσεις.

Η κύρια πρώτη ύλη για τους ανόργανους κλάδους είναι ανόργανα προϊόντα εξό-ρυξης όπως ορυκτά και μεταλλεύματα μαζί με αέρα και νερό (ή θάλασσα), ενώ στους οργανικούς κλάδους οι κύριες πρώτες ύλες είναι το πετρέλαιο, οι γαιάνθρακες, το ξύ-λο και γενικώς φυσικής και ζωικής προέλευσης υλικά.

Στους ανόργανους βιομηχανικούς κλάδους εντάσσονται μερικές σημαντικότατες επιχειρήσεις για την οικονομία, όπως είναι α) οι βιομηχανίες οξέων και λιπασμάτων, β) οι βιομηχανίες κεραμικών υλικών, στις οποίες με την καθαρά επιστημονική έννοια περιλαμβάνονται οι βιομηχανίες τσιμέντων και γυαλιών, γ) οι βιομηχανίες σιδήρου και χάλυβος, δ) οι βιομηχανίες παραγωγής άλλων μετάλλων, ε) οι βιομηχανίες επεξεργα-σίας και μορφοποίησης μετάλλων, στ) τα βιομηχανικά μη μεταλλικά ορυκτά, ζ) τα δο-μικά υλικά, η) τα βιομηχανικά προϊόντα που προκύπτουν από την αξιοποίηση του θα-λασσινού νερού, θ) ό,τι έχει σχέση με την επεξεργασία του νερού και τέλος ι) οι βιο-μηχανίες παραγωγής των διαφόρων αερίων.

Page 96: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Επίσης στον ανόργανο κλάδο κατατάσσονται οι ορυκτοί και τεχνητοί άνθρακες, σε αντίθεση με τους οργανικούς κλάδους όπου κατατάσσονται τα προϊόντα αεριο-ποίησης και λοιπής αξιοποίησης.

Η κατάταξη αυτή δεν είναι απόλυτη αφού υπάρχουν βιομηχανικές δραστηριότητες που ανάλογα την οπτική γωνία με την οποία αντιμετωπίζονται, μπορούν να περιλη-φθούν σε περισσότερους κλάδους. Έτσι η βιομηχανία τσιμέντων με καθαρά επιστη-μονικά κριτήρια κατατάσσεται στα κεραμικά υλικά, με κριτήριο την προέλευση των πρώτων υλών ανήκει στα μη βιομηχανικά ορυκτά ενώ με κριτήριο την χρήση και απο-στολή του προϊόντος ανήκει στα δομικά υλικά.

Οι οργανικοί βιομηχανικοί κλάδοι περιλαμβάνουν, εκτός από τους τομείς της αξιο-ποίησης των ορυκτών καυσίμων, και τις εξής βιομηχανίες μεταξύ άλλων : α) Τις βιομηχανίες πετρελαίου (διυλιστήρια) και πετροχημικών προϊόντων γενικότε-ρα. Είναι γνωστό ότι από το πετρέλαιο και τα πετροχημικά παράγωγά του παρα-σκευάζεται το μεγαλύτερο μέρος (3/4 περίπου) του συνόλου των χημικών προϊόντων της παγκόσμιας αγοράς. Τα πολυμερή, το συνθετικό ελαστικό, τα βερνίκια, οι κόλλες, τα συνθετικά υφάσματα και τα δέρματα είναι προϊόντα μερικών τυπικών βιομηχανι-κών κλάδων στην κατηγορία αυτή. β) Τις βιομηχανίες που χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη τους υδατάνθρακες (σάκχαρα, άμυλο, κυτταρίνη). Σε αυτές ανήκουν οι βιομηχανίες ζάχαρης, ζύθου, οινοπνευματο-ποιίας, παιδικών τροφών, ξύλου, χάρτου και υφανσίμων ινών. γ) Τις βιομηχανίες λιπών, ελαίων, σαπουνιών καθώς και απορρυπαντικών. δ) Τις βιομηχανίες τροφίμων (γεωργικές βιομηχανίες, γάλα, δημητριακά). ε) Τις φαρμακευτικές βιομηχανίες στ) Τις βιομηχανίες χρωμάτων και ζ) Τις βιομηχανίες εκρηκτικών.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αν και τα προϊόντα από τις οργανικές βιομηχανίες ανήκουν στο 50% κ. β. της παγκόσμιας βιομηχανικής παραγωγής, ως προς την αξία τους υπερβαί-

νουν το 75% αφού οι τρεις τελευταίες κατηγορίες που αναφέρθηκαν μαζί με τις βιο-μηχανίες αρωμάτων ανήκουν σε κλάδους μικρού σχετικά όγκου παραγωγής αλλά με-γάλης προστιθέμενης αξίας.

Στα κεφάλαια που ακολουθούν δίνονται συνοπτικά στοιχεία για μερικούς σημαντι-κούς για την βιομηχανικούς κλάδους ελληνική οικονομία κυρίως όσον αφορά τη δια-δικασία βιομηχανικής παραγωγής.

3.5.3. Παραδείγματα Βιομηχανικής Παραγωγής 3.5.3.1. Βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου

Η μοναδική πρώτη ύλη για παραγωγή αλουμινίου είναι ο βωξίτης,που αποτελείται από ένα μείγμα ορυκτών του αλουμινίου, ορυκτών του σιδήρου και χαλαζία. Σε μι-κρότερες ποσότητες υπάρχουν καολινίτης, οξείδια του τιτανίου και ασβεστίτης και σε ίχνη, στοιχεία που χαρακτηρίζονται ως σπάνιες γαίες. Για να είναι ένας βωξίτης οι-κονομικά εκμεταλλεύσιμος πρέπει να περιέχει τουλάχιστον 52% Α12Ο3 και λιγότερο από 5% SiΟ2.

Page 97: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η παραγωγή του γίνεται σε δύο φάσεις : α) Παραγωγή καθαρής αλουμίνας (Al2O3) από τους βωξίτες με την μέθοδο Bayer, β) Παραγωγή αλουμινίου από την αλουμίνα με ηλεκτρόλυση με την μέθοδο Holl -Heroult.

Όπως φαίνεται στην Εικόνα 3.13 η μέθοδος Bayer συνίσταται στην προσθήκη λει-οτριβήμενου βωξίτη σε πυκνό υδατικό διάλυμα NaOH μέσα σε αυτόκλειστα και την κατεργασία σε υψηλή θερμοκρασία (150 - 260 °C) και πίεση 25 - 40 Atm για δύο ώρες. Στις συνθήκες αυτές διαλυτοποιούνται τα αργιλικά συστατικά ενώ παραμένουν αδιά-λυτα τα υπόλοιπα ορυκτολογικά συστατικά και κυρίως τα οξείδια του σιδήρου και το SiO2. Το απόρριμμα της διαδικασίας αυτής είναι γνωστό ως κόκκινη λάσπη (ερυθρά ιλύς, λόγω του χρώματος του), παράγεται σε μεγάλες ποσότητες και η απόρριψη του αποτελεί πρόβλημα για τις βιομηχανίες παραγωγής αλουμινίου. Ένα μέρος του ΝαΟΗ ανακυκλώνεται και συμπληρώνει την απαίτηση της διαδικασίας που είναι 160Kg ανά τόνο παραγόμενης αλούμινας. Από το διαλυτό μέρος της διεργασίας (Αl(ΟΗ)4) προ-κύπτει Αl(ΟΗ)3 και με πύρωση του τελευταίου στους 1000 °C παραλαμβάνεται τελι-κά η αλουμίνα.

Εικόνα 3.13: Διάγραμμα παραγωγικής διαδικασίας αλουμινίου

Page 98: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η β' φάση περιλαμβάνει την ηλεκτρόλυση της αλουμίνας μέσα από μία εξαιρετικά ενεργεισβόρα διεργασία, εφόσον αφενός γίνεται σε τήγμα αλουμίνας σε κρυόλιθο (Na3AlF6) σε θερμοκρασία 950 °C, αφετέρου απαιτεί υψηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να φθάσει και τις 15.000 kwh/t αλουμινίου. Η προσθήκη του κρυόλιθου είναι απαραίτητη επειδή υποβιβάζει σημαντικά το σημείο τήξης της αλού-μινας που διαφορετικά θα ήταν 2050 °C.

Το αλουμίνιο και τα κράματά του έχουν ορισμένα σημαντικά τεχνικά πλεονεκτή-ματα σε σχέση με τα άλλα μέταλλα (ελαφρά, αγώγιμα, ανθεκτικά) και χρησιμοποιού-νται σε μεγάλη έκταση στις ηλεκτροτεχνικές κατασκευές, στα μεταφορικά μέσα, στην οικοδομική και στη συσκευασία. Μετά τον σίδηρο, το αλουμίνιο είναι το μέταλλο με τη μεγαλύτερη παγκόσμια κατανάλωση.

Η Ελλάδα αποτελεί την 8η χώρα σε παγκόσμιο επίπεδο όσον αφορά τα αποθέμα-τα βωξίτη τα οποία κατά 90% χρησιμοποιούνται για παραγωγή αλουμινίου. Παράλ-ληλα, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3.3, η Ελλάδα ανήκει στις 6 κυριότερες ευρωπαϊ-κές χώρες παραγωγής αλουμινίου. Η πατρίδα μας εκτός από την υψηλή θέση που κα-ταλαμβάνει στη γενική κατάταξη των χωρών που παράγουν αλουμίνιο, έχει αναπτύ-ξει έντονη δραστηριότητα και στην κατεργασία του για παραγωγή διαφόρων προϊό-ντων τόσο στον χώρο των δομικών υλικών, όσο και σε οικιακής χρήσης προϊόντα. Από το παραγόμενο αλουμίνιο στην Ελλάδα το 30% περίπου καταναλώνεται από διά-φορες μεταλλουργικές βιομηχανίες και το υπόλοιπο 70% εξάγεται.

ΧΩΡΑ ΕΤΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (τόννοι)

Πρώην ΣΟΒΙΕΤΙΚΗ ΕΝΩΣΗ 2.000.000 ΝΟΡΒΗΓΙΑ 700.000 ΓΑΛΛΙΑ

600.000 ΓΕΡΜΑΝΙΑ 400.000 ΕΛΛΑΔΑ 150.000 ΟΛΛΑΝΔΙΑ 100.000

Πίνακας 3.3: Οι έξη μεγαλύτερες ευρωπαϊκές χώρες παραγωγής αλουμινίου

3.5.3.2. Βιομηχανική παραγωγή οξέων και λιπασμάτων Η βιομηχανία λιπασμάτων είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας καθετοποιημέ-

νης βιομηχανίας, μιας βιομηχανίας δηλαδή που χρησιμοποιεί δικά της προϊόντα ως εν-διάμεσα για την παραγωγή νέων. Να σημειωθεί ότι ο κλάδος αυτός είναι από τους λί-γους παρεμφερείς κλάδους της ελληνικής οικονομίας.

Ως ενδιάμεσα προϊόντα για την παραγωγή των λιπασμάτων χρησιμοποιούνται διά-φορα ανόργανα οξέα (H2SΟ4, ΗΝΟ3, Η3ΡO4) καθώς και αμμωνία (ΝΗ3). Αυτό συμ-βαίνει δεδομένου ότι τα απαραίτητα συστατικά που πρέπει να έχει ένα λίπασμα για να βελτιώσει το έδαφος είναι το άζωτο (Ν), ο φώσφορος (Ρ) και το κάλιο (Κ). Επο-μένως τα λιπάσματα διακρίνονται σε αζωτούχα, φωσφορικά και καλιούχα και χαρα-κτηρίζονται από τρεις αριθμούς που αντιστοιχούν κατά σειρά στην περιεκτικότητά

Page 99: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

τους σε άζωτο (Ν), οξείδιο φωσφόρου (Ρ2O5) και οξείδιο του καλίου (Κ2O). Τα απλά λιπάσματα, αυτά δηλαδή που έχουν ένα μόνο από τα τρία συστατικά, έχουν μηδενι-κούς τους άλλους δύο αριθμούς, σε αντίθεση με τα σύνθετα. Από το 1950 και μετά επι-κρατεί η τάση για σύνθετα και μάλιστα με κατά το δυνατόν αυξημένη περιεκτικότητα σε λιπαντικά στοιχεία. Χαρακτηριστικά στην Ευρώπη, περισσότερο από το 90% του φωσφόρου και του καλίου και περίπου το 50% του αζώτου παράγονται με μορφή συν-θέτων λιπασμάτων.

Οι πηγές φωσφορικών και καλιούχων λιπασμάτων είναι αντίστοιχα τα σημαντικό-τερα ορυκτά τους, όπως οι φωσφορίτες (ή φθοριοπατίτες) για τον φώσφορο και οι συλβίνες και καρναλίτες για το κάλιο. Για τα αζωτούχα λιπάσματα χρησιμοποιούνται ενώσεις με αμμωνία, θειική αμμωνία - (NH4)2SO4, νιτρική αμμωνία (ΝΗ4ΝO3) και η ουρία (NH2CONH2) που λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε άζωτο (46%) είναι το πιο συμπυκνωμένο αζωτούχο λίπασμα και εκτιμάται ότι μελλοντικά θα ξεπεράσει σε ποσότητα τις υπόλοιπες μορφές αζωτούχων λιπασμάτων. Η παραγωγή λιπασμάτων προϋποθέτει: α) Την παραγωγή των H2SO4, ΗΝO3 και Η3ΡO4 και της ΝΗ3 που είναι οι πρώτες ύλες για τα λιπάσματα. Ας σημειωθεί ότι η παραγωγή των περισσοτέρων οξέων συνοδεύ-εται από συμπαραγωγή ποσότητας ατμού υψηλής πίεσης που μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια ή να αξιοποιηθεί για άλλες χρήσεις στο εργαστήριο, β) Την παραγωγή των απλών λιπασμάτων (NH4)2SO4, ΝΗ4ΝO3, Ca(H2PO4)2.H2O που στηρίζονται στις αντιδράσεις εξουδετέρωσης της αμμωνίας με τα αντίστοιχα οξέα τα δύο πρώτα και στην αντίδραση θειικού ή φωσφορικού οξέος με φωσφορίτη η τρίτη. γ) Την παραγωγή σύνθετων λιπασμάτων, όπου η περισσότερο διαδεδομένη μέθοδος είναι η κοκκοποίηση πολτού που προκύπτει από την εξουδετέρωση μίγματος των οξέ-ων με αμμωνία, οπότε το σημαντικότερο λίπασμα που προκύπτει είναι το ΝΗ4Η2ΡO4

ή το (ΝΗ4)2ΗΡO4. Στην Εικόνα 3.14 φαίνεται μια βιομηχανική εγκατάσταση παραγωγής θειικού οξέος (H2so4)

Εικόνα 3.14: Βιομηχανική εγκατάσταση παραγωγής θειικού οξέος

Page 100: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΠΗΓΗ ΚΑΓΚΑΡΑΚΗ Α Αν. & Οργ. Χημ. Τεχνολογία

στην Εικόνα 3.15 παρουσιάζεται ένας βιομηχανικός αντιδραστήρας σύνθεσης αμμω-νίας (ΝΗ3).

Εικόνα 3.15: Βιομηχανικός αντιδραστήρας σύνδεσης αμμωνίας

3.5.3.3. Τσιμεντοβιομηχανία Είναι κλάδος της βιομηχανίας των μη μεταλλικών ορυκτών με αντικείμενο την πα-

ρασκευή τσιμέντου. Το τσιμέντο είναι η πιο γνωστή υδραυλική κονία, είναι δηλαδή υλικό που με την επίδραση νερού σχηματίζει σταθερές ένυδρες ενώσεις ελάχιστα υδα-τοδιαλυτές με μεγάλη μεταξύ τους συνάφεια, οι οποίες με την πάροδο του χρόνου σκληραίνουν και αυξάνουν τη συνοχή των πολτών που προκύπτουν από αυτές.

Το Πόρτλαντ και οι διάφοροι άλλοι τύποι τσιμέντου αποτελούν τις κυριότερες μορ-φές που χρησιμοποιούνται στις δομικές κατασκευές. Κλίνκερ τσιμέντου Πόρτλαντ εί-ναι το προϊόν που προκύπτει από το ψήσιμο σε υψηλή θερμοκρασία (1.380 -1.420 °C) ενός καλά ομογενοποιημένου μείγματος πρώτων υλών, το οποίο αποτελείται περίπου από 75% ασβεστόλιθο και 25% αργιλοπυριτικά υλικά. Στη συνέχεια, το τσιμέντο προ-κύπτει από την κοινή άλεση (συνάλεση) του κλίνκερ με την κατάλληλη ποσότητα γύ-ψου. Ανάλογα με τον τύπο του τσιμέντου κατά τη συνάλεση προστίθενται και άλλα υλικά, κυρίως ποζολάνες, οι οποίες βελτιώνουν ορισμένες ιδιότητες του.

Επειδή τα κύρια συστατικά του τσιμέντου Πόρτλαντ είναι οι ασβεστοπυριτικές ενώσεις, οι πρώτες ύλες για την παρασκευή του πρέπει να εξασφαλίζουν CaO και SiΟ2 στις κατάλληλες μορφές και αναλογίες. Τα συστατικά αυτά σπάνια βρίσκονται με την απαιτούμενη αναλογία σε μία πρώτη ύλη (σε ειδικές μάργες μόνο).

Page 101: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Συνήθως χρησιμοποιούνται δύο πρώτες ύλες, μία με μεγάλη περιεκτικότητα σε CaO (κατά κανόνα ο ασβεστόλιθος) και μία με μεγάλη περιεκτικότητα σε SiO2 (διάφοροι άργιλοι). Οι άργιλοι περιέχουν, επίσης, συνήθως αλουμίνα (Αl2O3), οξείδια του σιδή-ρου (Fe2O3) και σε μικρότερο ποσοστό αλκάλια και άλλες ενώσεις. Πολλές φορές, όταν το Αl2O3 και το Fe2O3 δεν είναι σε ικανοποιητικά ποσοστά, στις δύο πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται επιπλέον πρώτες ύλες που ονομάζονται διορθωτικά υλικά, όπως βωξίτες, αποφρύγματα σιδηροπυρίτη ή πυριτική άμμος, προκειμένου να συ-μπληρωθούν οι αναλογίες μεταξύ των κύριων οξειδίων.

• Παραγωγική διαδικασία. Τα βασικά στάδια της παραγωγικής διαδικασίας μιας βιομηχανίας τσιμέντου περιλαμβάνουν την προετοιμασία του μείγματος των πρώτων υλών, την έψηση και την τελική άλεση του κλίνκερ προς τσιμέντο. Ένα απλοποιημέ-νο διάγραμμα ροής παραγωγικής διαδικασίας παρουσιάζεται στην εικόνα 3.2 (Κεφά-λαιο 3.1.4 για το τσιμέντο).

• Προετοιμασία του μίγματος. Για να διευκολυνθεί ο σχηματισμός των επιθυμητών ενώσεων του τσιμέντου Πόρτλαντ στο κλίνκερ κατά την έψηση είναι απαραίτητο το μείγμα των πρώτων υλών να υποστεί διαδοχική ελάττωση του μεγέθους με παράλλη-λη ανάμειξη των συστατικών του. Η προετοιμασία του μείγματος των πρώτων υλών περιλαμβάνει διαδοχικά τα στάδια της θραύσης, της προομογενοποίησης, της άλεσης και της ομογενοποίησης, έτσι ώστε το προς έψηση μίγμα (φαρίνα) να παρουσιάζει τις κατά το δυνατόν μικρότερες αποκλίσεις στη σύστασή του, ενώ παράλληλα να έχει κόκκους που να μην ξεπερνούν τα 75 - 90 μm.

Η προσθήκη των υλικών για τη διόρθωση της σύστασης του μείγματος των πρώτων υλών γίνεται κατά κανόνα στην προομογενοποίηση. Για τη θραύση των υλικών χρη-σιμοποιούνται θραυστήρες με σφυριά δυναμικότητας μεγαλύτερης από 1.000 t/h, με τους οποίους επιτυγχάνεται μεγάλος βαθμός μείωσης μεγέθους και οικονομικότερη θραύση. Συνήθως η θραύση των πρώτων υλών, λόγω της διαφορετικής φύσης τους, γί-νεται σε διαφορετικούς θραυστήρες, από περιορισμένο όμως αριθμό βιομηχανιών εφαρμόζεται η από κοινού θραύση. Για την άλεση χρησιμοποιούνται κλειστά κυκλώ-ματα άλεσης με σφαιρόμυλους, στα οποία υπάρχει διαχωριστής που χωρίζει το υλικό σε χονδρόκοκκο και λεπτόκοκκο κλάσμα και επιστρέφει το πρώτο στο μύλο για συ-μπληρωματική άλεση. Τα τελευταία χρόνια για την άλεση των πρώτων υλών χρησι-μοποιούνται κάθετοι μύλοι με περιστρεφόμενους τροχούς. Η προομογενοποίηση έχει σκοπό την ανάμειξη όλων των διαφορετικής σύστασης πρώτων υλών, ώστε να δημι-ουργηθεί ένα μείγμα που να έχει τις ίδιες ιδιότητες σε όλη τη μάζα του και επομένως να μπορεί να ψηθεί χωρίς προβλήματα με τη μικρότερη κατανάλωση ενέργειας. • Έψηση. Είναι η βασική διεργασία για την παραγωγή τσιμέντου, αφού κατά τη διάρ-κεια της οποίας γίνονται οι διαδοχικές αντιδράσεις που οδηγούν στον σχηματισμό των διπλών και τριπλών οξειδίων που απαρτίζουν το κλίνκερ. Τα σημαντικότερα από αυτά, που καλούνται και ορυκτολογικά συστατικά, είναι τα C2S, C3S, C3A, C4AF, (C = CaO, S = SiO2, A = Al2O3 και F = Fe2O3). Η θερμοκρασία σχηματισμού τους αρ-χίζει από τους 1.000 °C και ολοκληρώνεται στους 1.300 - 1.450 °C. Η έψηση πραγμα-τοποιείται σε περιστρεφόμενες καμίνους.

Page 102: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Με τα νεότερα συστήματα η κατανάλωση έχει μειωθεί στις 750 - 800 kcal/kg, τιμή σημαντικά μικρότερη από τις 1.400 kcal/kg που ισχύει για τις καμίνους με υγρή μέθο-δο ή τις 900 - 1.000 kcal/kg που ίσχυαν για τις πρώτες καμίνους ξηρής μεθόδου. Ως καύσιμο χρησιμοποιείται άνθρακας, ο οποίος τα τελευταία χρόνια έχει αντικαταστή-σει τα υγρά καύσιμα που ήταν σε χρήση παλαιότερα.

• Τελική άλεση. Είναι μια ιδιαίτερα καθοριστική διεργασία τόσο για την εκδήλω-ση των ιδιοτήτων του τσιμέντου όσο και για τη διάκριση των διαφόρων τύπον του. Στη φάση αυτή προστίθεται η γύψος (σε ποσοστό 4 - 5%) για τη ρύθμιση του χρόνου πήξης. Με την τελική άλεση προσδίδεται στο τσιμέντο η επιδιωκόμενη λεπτότητα. Η λεπτότητα άλεσης επηρεάζει την ενυδάτωση του τσιμέντου και γενικά είναι παραδε-κτό ότι όσο λεπτότερο είναι ένα τσιμέντο τόσο πιο άμεσα αντιδρά και αναπτύσσει αντοχές.

Η συνολική παραγωγή τσιμέντων όλων των τύπων στην Ελλάδα κυμαίνεται τα τε-λευταία χρόνια μεταξύ 12.000.000 και 13.000.000 t, των οποίων το 40% περίπου είναι του τύπου II. Από την παραγωγή τσιμέντου το 40-45% εξάγεται, ποσότητα που κα-θιστά την Ελλάδα από τις μεγαλύτερες εξαγωγικές χώρες τσιμέντου στην Ευρώπη. Παράλληλα εξάγονται περίπου 1.000.000 t κλίνκερ πριν πραγματοποιηθεί η τελική άλεση. Η παραγωγή καλύπτεται από τέσσερις εταιρείες, που διαθέτουν συνολικά οκτώ σύγχρονα ως επί το πλείστον βιομηχανικά συγκροτήματα. Ένα από αυτά πα-ρουσιάζεται στην Εικόνα 3.16. Από αυτές τις εταιρίες, οι δύο μεγαλύτερες καλύπτουν το 85% της παραγωγής.

Εικόνα 3.16: Γενική άποψη του εργοστασίου τσιμέντων της ΑΓΕΤ Ηρακλής στο Μυλάκι Ευβοίας

3.5.4. Η βιομηχανική παραγωγή των τροφίμων Αντικείμενο της είναι η επεξεργασία και η μετατροπή εδώδιμων πρώτων υλών,

όπως είναι τα δημητριακά, τα φρούτα, τα λαχανικά, το γάλα, τα αυγά, το κρέας και τα ψάρια καθώς και άλλων υλών, όπως είναι τα καρυκεύματα και τα πρόσθετα τρο-φίμων, σε θρεπτικά τρόφιμα που ανταποκρίνονται στις ανθρώπινες ανάγκες και επι-

Page 103: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

θυμίες. Η σωστή επεξεργασία, η βέλτιστη αξιοποίηση και η καλή συντήρηση αποτε-λούν τα ιδιαίτερα αντικείμενα της τεχνολογίας τροφίμων.

Ο κλάδος των τροφίμων αποτελεί τον σημαντικότερο κλάδο του ελληνικού μετα-ποιητικού τομέα και εμφανίζει μια σταθερά αναπτυξιακή πορεία που όλα δείχνουν ότι θα συνεχισθεί. Απασχολεί το μεγαλύτερο αριθμό ατόμων, έχει τα περισσότερα κατα-στήματα καθώς και τις περισσότερες πωλήσεις, εξαγωγές και επενδύσεις.

Τα πρωτεία αυτά δεν προέρχονται όλα από βιομηχανικές δραστηριότητες, καθώς σημαντικό ποσοστό της παραγωγής τροφίμων δεν προέρχεται από βιομηχανικές δρα-στηριότητες. Η συνεχιζόμενη εισαγωγή νέων τεχνικών στην επεξεργασία, αξιοποίηση, συντήρηση και συσκευασία των τροφίμων έχει συμβάλει καθοριστικά στην άνοδο του κλάδου.

Η παραγωγή διαιρείται σε πολλούς σταδιακά υποκλάδους, όπως είναι μεταξύ άλ-λων η γαλακτοβιομηχανία, οι βιομηχανίες χυμών, ποτών, τομάτας, ελαίων και λιπών, ζυμαρικών, αρτοσκευασμάτων και μπισκότων, ζάχαρης, σοκολάτας και αλλαντοποι-ίας. Καθένας από τους υποκλάδους αυτούς έχει τη δική του παραγωγική διαδικασία η οποία άλλες φορές είναι πολύπλοκη και απαιτεί πολλά στάδια και εξειδικευμένο εξοπλισμό (π.χ. ζάχαρη, Εικόνα 3.17) και άλλες φορές είναι αρκετά απλούστερη (π.χ. αρτοσκευάσματα). Ισχύει και εδώ αυτό που αναφέρθηκε στις πρώτες ύλες, ότι δηλα-δή το προϊόν μιας βιομηχανίας τροφίμων είναι πρώτη ύλη για άλλες. Έτσι το αλεύρι, η ζάχαρη και το γάλα αποτελούν την πρώτη ύλη στα αρτοσκευάσματα κ.λ.π.

Εικόνα 3 .17 : Διάγραμμα βιομηχανικής παραγωγής ζάχαρης

Page 104: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Διεργασίες για παραγωγή τροφίμων Κατά τη βιομηχανική παραγωγή των τροφίμων χρησιμοποιείται μεγάλος αριθμός διεργασιών για τη μετατροπή των πρώτων υλών σε τελικά προϊόντα. Οι διεργασίες αυτές διακρίνονται σε μηχανικές, φυσικές, φυσικοχημικές, χημικές και βιοχημικές.

Οι μηχανικές περιλαμβάνουν την άλεση (π.χ. αλεύρια), την ανάμειξη, που χρησι-μοποιείται για την ομοιόμορφη κατανομή των συστατικών, τη γαλακτοματοποίηση που περιλαμβάνει ανάμειξη λιπαρής και υδατικής φάσης, τη σχηματοποίηση που αφορά τη μορφοποίηση του υλικού, και τους μηχανικούς διαχωρισμούς.

Οι φυσικές περιλαμβάνουν τη θέρμανση και την ψύξη, τη συμπύκνωση που γίνε-ται είτε με εξάτμιση είτε με μεμβράνες για θερμοευαίσθητα τρόφιμα καθώς και την εκ-χύλιση και την κρυστάλλωση. Οι διεργασίες που περιλαμβάνονται στην παραγωγή της ζάχαρης είναι σχεδόν στο σύνολο τους φυσικές. Από τις φυσικές διεργασίες το ζε-μάτισμα, η παστερίωση, η αποστείρωση, η ψύξη, η κατάψυξη και η ξήρανση είναι διεργασίες συντήρησης.

Οι φυσικοχημικές διεργασίες περιλαμβάνουν μια φυσική διεργασία ταυτόχρονα με τη χρήση κάποιας πρόσθετης ουσίας. Τυπικό παράδειγμα αποτελεί η διαύγαση του κρασιού με προσθήκη ζελατίνας ή μπεντονίτη.

Οι χημικές διεργασίες περιλαμβάνουν κυρίως αντιδράσεις οξείδωσης, όπως είναι η λεύκανση των αλεύρων. Άλλες διεργασίες είναι η υδρογόνωση (π.χ. έλαια), η ανα-γωγή, η υδρόλυση (όξινη ή αλκαλική), η διόγκωση με χημικά (π.χ. το Baking Powder που είναι όξινο φωσφορικό άλας του νατρίου), η απολύμανση (χλωρίωση) κ.ά.

Οι βιοχημικές είναι διεργασίες που γίνονται στα τρόφιμα με δράση ενζύμων και κατατάσσονται σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες: της υδρολύσεως (παραγωγή ζυθο-γλεύκους), της οξειδοαναγωγής, τους ισομερισμούς και τους σχηματισμούς πηγμάτων (π.χ. για την παραγωγή του τυριού). Οι ζυμώσεις αποτελούν βιοχημικές διεργασίες κατά τις οποίες επιδιώκεται η μετατροπή πρώτων υλών με χρήση μικροοργανισμών κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες σε σταθερότερα προϊόντα με καλύτερα χα-ρακτηριστικά. Τα κυριότερα προϊόντα που παράγονται με ζύμωση είναι η μπύρα (ει-κόνα 3.18), το κρασί, το ξύδι, το γιαούρτι, τα προϊόντα αρτοποιίας κ.λ.π. • Η συντήρηση των τροφίμων

Δεδομένου ότι τα διάφορα τρόφιμα ως προϊόντα βιομηχανικής παραγωγής φτά-νουν στην κατανάλωση μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα, υπάρχει ο κίνδυνος να υποστούν αλλοιώσεις ενζυμικής ή χημικής φύσης.

Page 105: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Οι μέθοδοι συντήρησης στοχεύουν στην παρεμπόδιση της δράσης των μικροοργα-νισμών, επειδή οι μικροβιακές δράσεις είναι ταχύτερες και δραστικότερες. Ταξινο-μούνται στις εξής τρεις γενικές μεθόδους : 1) της απομάκρυνσης των μικροοργανι-σμών, 2) του περιορισμού της δράσης των μικροοργανισμών και 3) της καταστροφής των μικροοργανισμών. Κάθε μία από τις μεθόδους αυτές περιλαμβάνει ειδικότερες διεργασίες (μικροδιήθηση, φυγοκέντρηση στην 1η μέθοδο, ψύξη, κατάψυξη, ξήρανση και συμπύκνωση στην 2η μέθοδο και ζεμάτισμα, παστερίωση, αποστείρωση και χρη-σιμοποίηση κατάλληλων ακτινοβολιών στην 3η μέθοδο).

Η συσκευασία των τροφίμων έχει στόχο την προστασία τους από αλλοιώσεις και τη διατήρηση της ποιότητάς τους. Ειδικότερα πρέπει να προστατεύει από την εξωτε-ρική ρύπανση, την απορρόφηση οσμών, το οξυγόνο, το φως, την πρόσληψη και την απώλεια υγρασίας κ.ά. Χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά συσκευασίας ανάλογα με το προϊόν, όπως γυαλί, πλαστικά, μέταλλα (λευκοσίδηρος, αλουμίνιο) κ.λ.π.

ΠΗΓΗ:ΚΑΓΚΑΡΑΚΗ Α. Αν. & Οργ. Χημ. Τεχνολογία Εικόνα 3.18: Διάγραμμα διαδικασίας παραγωγής μπύρας

Page 106: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.6 ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΙΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ

3.6.1 Η τεχνικοοικονομική μελέτη και η επιχείρηση Στο προηγούμενο κεφάλαιο έγινε αναφορά στο βιομηχανικό προϊόν, στα βήματα

σχεδίασής του, στις βασικές προϋποθέσεις παραγωγής ποιοτικών προϊόντων και υπη-ρεσιών καθώς και στις μεθόδους οικονομικής επιλογής νέων προϊόντων. Όλες οι πα-ραπάνω έννοιες που αναλύθηκαν αποτελούν τα βασικά κριτήρια για την επιτυχία ενός προϊόντος στην αγορά.

Από την επιβίωση των προϊόντων εξαρτάται και η επιβίωση των βιομηχανικών μο-νάδων που τα παράγουν. Είναι επομένως επιτακτική ανάγκη να γίνει σωστή χάραξη της στρατηγικής κάθε επιχείρησης ως προς τις επενδύσεις που αφορούν την παραγω-γή των προϊόντων αυτών. Ακόμα, πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψη και όλες οι αλ-ληλεπιδράσεις των νέων προϊόντων με την αγορά, το φυσικό περιβάλλον και άλλους τομείς της καθημερινής ζωής. Πρέπει λοιπόν όλες οι επιχειρήσεις παραγωγής νέων προϊόντων να συντάξουν τις απαραίτητες μελέτες για τον σκοπό αυτό, οι οποίες θα αφορούν τον τεχνικό και τον οικονομικό τομέα. Μέσα από αυτές τις τεχνικοοικονο-μικές μελέτες θα εξετάζεται σφαιρικά η επένδυση για την παραγωγή ενός νέου προϊ-όντος.

Έτσι, αν για παράδειγμα μια επιχείρηση σχεδιάζει να κατασκευάζει κουτιά αναψυ-κτικών από αλουμίνιο, θα πρέπει να μελετηθούν σωστά όχι μόνο τα βήματα σχεδία-σης του κουτιού και οι διαδικασίες ελέγχου ποιότητας αλλά και να αναλυθούν όλοι εκείνοι οι οικονομικοί παράγοντες που αφορούν το προϊόν, δηλαδή το κόστος παρα-γωγής για κάθε κουτί, τα κέρδη που αναμένονται από την επένδυση, οι μέθοδοι προ-ώθησης στην αγορά, ο ανταγωνισμός παρόμοιων προϊόντων.

• Κατηγορίες τεχνικοοικονομικών μελετών Όπως αναφέρθηκε στα προηγούμενα κεφάλαια, κάθε επένδυση που αφορά την πα-

ραγωγή ενός νέου προϊόντος πρέπει να αναλυθεί προσεκτικά με τη βοήθεια μιας τε-χνικοοικονομικής μελέτης.

Δεν είναι όμως μόνο οι επενδύσεις για την παραγωγή προϊόντων που έχουν ανάγκη τεχνικοοικονομικής ανάλυσης. Στη σημερινή εποχή ο ανταγωνισμός γίνεται όλο και πιο έντονος, η προστασία του περιβάλλοντος, η εξοικονόμηση ενέργειας και οι απαι-τήσεις για παροχή προϊόντων και υπηρεσιών ποιότητας διαρκώς αυξάνονται. Συνε-πώς γίνεται απαραίτητος ο εκσυγχρονισμός των βιομηχανικών εγκαταστάσεων, ώστε να υπάρχει επαφή με τη σύγχρονη τεχνολογία και ευελιξία στην παραγωγή προϊόντων με διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Επιπλέον, για να γίνουν πιο ανταγωνιστικές οι επιχειρήσεις πρέπει να λάβουν σο-βαρά υπόψη τα θέματα της διασφάλισης ποιότητας και παροχής υπηρεσιών ποιότη-τας. Η τελευταία παρατήρηση έχει ως αποτέλεσμα να δημιουργούνται πολλές κατη-γορίες τεχνικοοικονομικών μελετών. Η κάθε κατηγορία αφορά την υλοποίηση συγκε-κριμένων στόχων (επενδυτικών σχεδίων) που έχουν τεθεί από την επιχείρηση.

Page 107: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στο σημείο αυτό θα αναφερθούν οι πιο σημαντικές που αφορούν : - την προώθηση της ποιότητας προϊόντων και της ποιότητας της παραγωγικής διαδι-κασίας - την προώθηση της καινοτομίας προϊόντων και παραγωγικής διαδικασίας - την προώθηση της ευελιξίας των μονάδων παραγωγής - την εισαγωγή και προσαρμογή στην παραγωγή διαδικασιών φιλικών προς το περι-βάλλον - τη δημιουργία τμημάτων ανακύκλωσης - την εξοικονόμηση ενέργειας σε επιχειρήσεις - τη συμπαραγωγή ηλεκτρισμού - θερμότητας από επιχειρήσεις - την υποκατάσταση ηλεκτρικής ενέργειας με φυσικό αέριο - τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Όλες οι παραπάνω κατηγορίες αφορούν επενδύσεις, οι οποίες απαιτούν μεγάλα κε-φάλαια από τις βιομηχανίες προκειμένου να υλοποιηθούν. Γι' αυτό το λόγο τα κράτη επιδοτούν ένα μέρος των επενδύσεων αυτών με σημαντικά χρηματικά ποσά. Η από-φαση για χρηματοδότηση προκύπτει ύστερα από κατάλληλη αξιολόγηση της τεχνικο-οικονομικής μελέτης που αναφέρεται στην επένδυση. Η αξιολόγηση της κάθε τεχνι-κοοικονομικής μελέτης γίνεται με συγκεκριμένα κριτήρια, διαφορετικά για κάθε είδος μελέτης. Τα κριτήρια αυτά αναφέρονται στην εξέταση των διαφόρων τμημάτων της μελέτης και είναι χρήσιμο να αναφερθούν στη συνέχεια.

Ήδη το ελληνικό κράτος με τη βοήθεια της Ευρωπαϊκής Ένωσης έχει ψηφίσει ανα-πτυξιακούς νόμους που αφορούν την επιδότηση και την αξιολόγηση των βιομηχανι-κών τεχνικοοικονομικών μελετών για τις επενδύσεις.

3.6.2. Κριτήρια αξιολόγησης βιομηχανικών τεχνικοοικονομικών μελετών Οι πλήρεις τεχνικοοικονομικές μελέτες είναι ίσως από τους πιο βασικούς παράγο-

ντες για τη βιωσιμότητα μιας βιομηχανικής μονάδας παραγωγής. Με τη μελέτη αυτή γίνεται ουσιαστική πρόβλεψη της κερδοφορίας της μονάδας, ενώ λαμβάνονται κατά το δυνατόν υπόψη όλες οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αποτελεσμάτων της επένδυ-σης και των επιπτώσεων σε άλλες δραστηριότητες, στο περιβάλλον κ.λ.π.

Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι μια βιομηχανία θέλει να επενδύσει στην παρα-γωγή κυλίνδρων για εκτυπώσεις. Στην οικονομοτεχνική μελέτη θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η απόδοση της επένδυσης, δηλαδή μετά από πόσο χρονικό διάστημα θα υπάρ-ξουν κέρδη από την παραγωγή κυλίνδρων. Ακόμα θα πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψη οι επιδράσεις στο περιβάλλον, οι νέες θέσεις εργασίας που θα δημιουργηθούν, οι ανάγκες εκπαίδευσης του υφιστάμενου προσωπικού σε νέες τεχνολογίες, όπως ο βουλκανισμός του καουτσούκ, ο χειρισμός των ηλεκτρονικών συστημάτων αυτοματι-σμού για να βγουν ομοιόμορφης σύστασης κύλινδροι κ.ά.

Ακόμα θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τυχόν πρόσθετες εγκαταστάσεις επεξεργα-σίας των λυμάτων της παραγωγής, ώστε να μην επιβαρύνεται το περιβάλλον με τοξι-κά απόβλητα, οι νέες ειδικότητες εργατών που απαιτούνται για την επεξεργασία των χάλκινων κυλίνδρων και την επένδυσή τους με καουτσούκ, για τη χάραξη των σχη-

Page 108: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

μάτων και την επεξεργασία στους κλιβάνους κ.λ.π. Επίσης στο οικονομικό τμήμα της μελέτης θα πρέπει να εξετασθεί πόσο αποδοτικότερη θα γίνει η επιχείρηση μετά την παραγωγή του νέου προϊόντος και πώς θα βελτιωθεί η θέση της στην αγορά. Δεν πρέ-πει να παραληφθεί η τυχόν εξοικονόμηση ενέργειας που θα επιφέρει η παραγωγή του νέου προϊόντος.

Επομένως επειδή κάθε τεχνικοοικονομική μελέτη έχει ιδιαίτερα τεχνικά και οικο-νομικά σημεία, τα οποία πρέπει να αξιολογηθούν, είναι αναγκαίο να οριστούν συ-γκεκριμένα κριτήρια αξιολόγησης, όσο το δυνατόν πιο αντικειμενικά. Σκοπός είναι να εξαχθούν τα καλύτερα συμπεράσματα για τη νέα επένδυση, ώστε να υπάρχει σαφής εικόνα όσον αφορά τα μελλοντικά αποτελέσματα από την παραγωγή του συγκεκρι-μένου βιομηχανικού προϊόντος. Τα κριτήρια αυτά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες :

Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν τα κριτήρια που αναφέρονται γενικά στη μελέτη της επένδυσης παραγωγής ή της επένδυσης που έχει σχέση με την ενέργεια, στη δεύ-τερη κατηγορία ανήκουν τα κριτήρια εκείνα που αναφέρονται σε όλα τα εξειδικευμέ-να τμήματα της μελέτης, και στις δύο κατηγορίες περιλαμβάνονται πολλά κριτήρια αξιολόγησης και γι'αυτό θα αναφερθούν τα κυριότερα. Ειδικά στη δεύτερη κατηγο-ρία, τα κυριότερα κριτήρια θα παρουσιαστούν ανά είδος επένδυσης. Για την καλύτερη παρουσίαση τα κριτήρια εμφανίζονται στον Πίνακα 3.4. Εκτός από τα γενικά κριτήρια υπάρχουν και τα ειδικά που φαίνονται στο παράρτημα.

Πίνακας 3.4 Γ Ε Ν Ι Κ Α Κ Ρ Ι Τ Η Ρ Ι Α

Ε Ι Δ Ο Σ Ε Ρ Μ Η Ν Ε Ι Α

Χαρακτηριστικά Βιομηχανίας. Εμπειρία, αποτελέσματα δραστηριοτήτων, οικονομική επι-

φάνεια, φερεγγυότητα.

Προοπτικές κερδοφόρας δραστηριότητας. Προβλέψεις, επενδυόμενα κεφάλαια, τρόπος χρηματοδό-

τησης, αποδοτικότητα επένδυσης, προβλεπόμενα κέρδη, τεχνικά στοιχεία.

Οργάνωση επιχείρησης. Αποτελεσματικότητα και στελέχωση παρούσας και μελλο-

ντικής οργανωτικής δομής και επίπεδο κατάρτισης προ-

σωπικού. Χωροταξικά δεδομένα. Τοποθεσία παραγωγικής μονάδας, ευχέρεια πρόσβασης

σε πρώτες ύλες, δίκτυα κοινής ωφέλειας, επάρκεια πρώ-

των υλών για αριθμό ετών, αποφυγή αρχαιολογικών με-

τώπων, ευκολία στις μεταφορές από και προς εμπορικά

κέντρα.

Page 109: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.6.3 Κριτήρια που αναφέρονται σε εξοικονόμηση ενέργειας σε βιομηχανίες Σε αυτές τις τεχνικοοικονομικές μελέτες περιλαμβάνονται:

• Όλες εκείνες οι δραστηριότητες που αφορούν μείωση ενεργειακών καταναλώσεων ή και απωλειών ενέργειας. • Οι δραστηριότητες που αφορούν αντικατάσταση εξοπλισμού, που έχει σχέση με με-ταφορά, διανομή και χρήση ενέργειας. • Οι δραστηριότητες που έχουν σχέση με ανάκτηση μέρους της ενέργειας που απορ-ρίπτεται. • Οι δραστηριότητες που έχουν σχέση με τη συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμό-τητας. • Όλες οι δραστηριότητες που έχουν σχέση με την υποκατάσταση ηλεκτρικής ενέρ-γειας και άλλων καυσίμων με φυσικό αέριο. • Οι δραστηριότητες εκείνες που αφορούν χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, δη-λαδή αιολικής ενέργειας, ενεργητικών ηλιακών συστημάτων, ενέργειας από βιομάζα, φωτοβολταϊκά συστήματα και γεωθερμικής ενέργειας

.3.7 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

3.7.1 Έννοια και Περιεχόμενο Μια επιχείρηση πρέπει να συνδυάζει τους διάφορους συντελεστές παραγωγής,

ώστε να παράγει ποιοτικά προϊόντα με καλά οικονομικά αποτελέσματα, ελάχιστη όσο το δυνατόν επιβάρυνση του περιβάλλοντος και σωστή διαχείριση της διατιθέμε-νης ενέργειας.

Για να επιτευχθούν οι παραπάνω στόχοι είναι απαραίτητο να οργανωθεί σωστά οποιαδήποτε διαδικασία έχει σχέση με την παραγωγή. Επιπλέον είναι επιτακτική ανά-γκη να υπάρξει συντονισμός των διαφόρων δραστηριοτήτων και κατάλληλη διοίκηση του ανθρώπινου δυναμικού της επιχείρησης, ώστε τα αποτελέσματα της παραγωγής να προσεγγίζουν όσο το δυνατόν τους στόχους της επιχείρησης. Κατά συνέπεια, προ-κειμένου να επιτευχθούν τα παραπάνω είναι αναγκαίο να εφαρμοστούν αρχές και μέ-θοδοι οργάνωσης και διοίκησης της παραγωγικής διαδικασίας.

Μέχρι το 1960 η έννοια της παραγωγής και η εφαρμογή των αρχών της διοίκησης παραγωγής περιοριζόταν μόνο στη βιομηχανία ή βιοτεχνία, όπου αντικείμενο ήταν η μεταποίηση πρώτων υλών με χρήση μηχανολογικού εξοπλισμού, κτιρίων κ.λ.π. Με το πέρασμα του χρόνου όμως, εξαιτίας της ραγδαίας εξέλιξης των τομέων παροχής υπη-ρεσιών και της διασύνδεσης παραγωγής και υπηρεσιών, έγινε απαραίτητη η χρήση των αρχών της διοίκησης παραγωγής και στις επιχειρήσεις παροχής υπηρεσιών. Ακό-μα, με τη ραγδαία ανάπτυξη της πληροφορικής και των συστημάτων αυτομάτου ελέγ-χου αναπτύχθηκαν νέες τάσεις και μέθοδοι. Οι απαιτήσεις για εξειδικευμένο ανθρώ-πινο δυναμικό αυξήθηκαν κατακόρυφα τόσο στην έρευνα όσο και στην ανάπτυξη νέ-ων προϊόντων και μεθόδων παραγωγής.

Page 110: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η επιστήμη της οργάνωσης επιδιώκει την καλύτερη δυνατή χρήση των συντελεστών παραγωγής, δηλαδή εδάφους, εργασίας και κεφαλαίου σε συνδυασμό με την τεχνο-γνωσία και τη βέλτιστη παρακίνηση των εργαζομένων.

Παράλληλα όμως με την οργάνωση, είναι απαραίτητο να καθοριστεί και το περιε-χόμενο της διοίκησης σε κάθε τομέα της παραγωγικής διαδικασίας, προκειμένου να υπάρχει ομαλή λειτουργία μεταξύ των διαφόρων τμημάτων της επιχείρησης και να επι-τευχθεί υλοποίηση των στόχων που έχουν προδιαγραφεί από την οργάνωση της πα-ραγωγής.

Έτσι λοιπόν η διοίκηση αποσκοπεί στην κατάλληλη δραστηριοποίηση του ανθρώ-πινου δυναμικού, στην αξιοποίηση των μέσων (πρώτων υλών, πληροφοριών, κεφα-λαίου κ.λ.π.), του χώρου εργασίας και του χρόνου με βάση δεδομένο οργανωτικό σχή-μα.

Πιο αναλυτικά το περιεχόμενο της διοίκησης παραγωγής φαίνεται από τα παρακά-τω προβλήματα : • Σχεδιασμός προϊόντων και υπηρεσιών • Επιλογή εξοπλισμού και οργάνωση παραγωγής • Μελέτη διακίνησης υλικών • Επιλογή, εκπαίδευση, αμοιβές ανθρώπινου δυναμικού • Ποιοτικός έλεγχος • Διαχείριση αποθεμάτων • Εκτέλεση παραγγελιών • Συντήρηση εξοπλισμού • Παρακολούθηση εξελίξεων στην τεχνολογία. • Έρευνα, ανάπτυξη και καινοτομία. • Βελτίωση απόδοσης ανθρώπινου δυναμικού Με άλλες λέξεις η διοίκηση παραγωγής : • Προσδιορίζει τις προβλέψεις μελλοντικών γεγονότων ή καταστάσεων που αφορούν την οικονομική μονάδα με βάση τις οποίες θα καταρτισθούν τα προγράμματα δράσης. • Οριστικοποιεί την πολιτική και τις στρατηγικές της οικονομικής μονάδας. • Καταρτίζει τα επί μέρους προγράμματα δράσης των διαφόρων τμημάτων της οικο-νομικής μονάδας. • Οργανώνει τα μέσα που διαθέτει και εφαρμόζει τα προγράμματα δράσης που έχει καταρτίσει. • Πραγματοποιεί έλεγχο μεταξύ των στόχων και των αποτελεσμάτων, προσδιορίζει τις αποκλίσεις και αναθεωρεί περιοδικά τα προγράμματα ή τις διαδικασίες της οικο-νομικής μονάδας. Στην Εικόνα 3.19 φαίνεται η έννοια και το περιεχόμενο της διοίκησης παραγωγής από οικονομική, κοινωνική και οικολογική σκοπιά.

Page 111: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.7.2 Εξελίξεις Με την είσοδο όμως των νέων τεχνολογιών στην παραγωγική διαδικασία έχουν δη-

μιουργηθεί συνεχείς εξελίξεις στην ανάπτυξη των συστημάτων οργάνωσης και διοί-κησης παραγωγής. Επιπλέον, λόγω της σύνθετης φύσης των προβλημάτων της επιχεί-ρησης και της πολυπλοκότητας των προβλημάτων της παραγωγής, επιβάλλεται η αντι-μετώπιση της παραγωγικής διαδικασίας ως σύστημα, δηλαδή ως οργανωμένο σύνολο συστατικών μερών. Ακόμα είναι αναγκαία η λειτουργική σύνδεση των συστατικών με-ρών μεταξύ τους ώστε να επιτευχθούν προκαθορισμένοι σκοποί.

Τα παραπάνω με τη βοήθεια των νέων τεχνολογιών και της εξειδικευμένης επιστη-μονικής εργασίας μπορούν να οδηγήσουν στην αριστοποίηση της ποιότητας του πα-ραγόμενου προϊόντος.

Προκειμένου να υπάρχει καλύτερη προσέγγιση των στόχων είναι αναγκαία η ύπαρξη συστημάτων ελέγχου και ανάδρασης όπου με τη λέξη ανάδραση (Feedback) εννοούμε τη μέτρηση όλων των αποτελεσμάτων της παραγωγικής διαδικασίας σε κάθε τομέα της παραγωγής.

Στην Εικόνα 3.20 απεικονίζεται η παραγωγική διαδικασία με ενσωματωμένες τις νέες τεχνολογίες στην παραγωγή και στη διαχείριση της πληροφορίας μεταξύ των τμημάτων της.

Εικόνα 3.19: Έννοια και περιεχόμενο της διοίκησης παραγωγής

Page 112: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 3.20: Παραγωγική διαδικασία στις νέες τεχνολογίες

3.7.3 Σημασία της οργάνωσης και διοίκησης παραγωγής Η παραγωγή είναι μια από τις βασικές λειτουργίες της επιχείρησης. Αυτονόητο εί-

ναι ότι η διοίκηση είναι θεμελιώδης τόσο για οποιαδήποτε παραγωγική διαδικασία όσο και για μια οποιαδήποτε οικονομική μονάδα. Γενικότερα η διοίκηση αφορά διαδικα-σίες προγραμματισμού, οργάνωσης, στελέχωσης και ελέγχου της παραγωγής αλλά και της επιχείρησης, ώστε να γίνεται αποτελεσματικότερη χρήση του ανθρώπινου πα-ράγοντα και των υπόλοιπων οικονομικών πόρων. Η εφαρμογή επιστημονικών μεθόδων της διοικητικής επιστήμης εξασφαλίζει καλύτε-ρα αποτελέσματα στη συνολική λειτουργία του συστήματος της επιχείρησης.

Η διοίκηση παραγωγής έχει ιδιαίτερη σημασία για κάθε επιχείρηση για τους εξής λόγους: 1. Από οικονομική άποψη, α δραστηριότητες της παραγωγής απασχολούν το μεγαλύτερο ποσοστό εργαζομένων στην επιχείρηση και, απορροφούν τις μεγαλύτερες επενδύσεις για εξο-πλισμό και εγκαταστάσεις. Επίσης, η συμβολή στην ενέργεια που καταναλώνεται και στη χρήση υλικών είναι η μεγαλύτερη. 2. Από κοινωνική άποψη, η απασχόληση του ανθρώπινου δυναμικού σε συστήματα παρα-γωγής διαμορφώνει τον βαθμό ικανοποίησης των ψυχολογικών και κοινωνικών αναγκών τους καθώς και την ποιότητα της εργασιακής ζωής. 3. Από οικολογική άποψη, ο τρόπος με τον οποίο σχεδιάζονται διάφορα προϊόντα και οι δια-δικασίες παραγωγής προσδιορίζουν και τον βαθμό ρύπανσης του φυσικού περιβάλλοντος και τον ρυθμό με τον οποίο θα εξαντληθούν οι πρώτες ύλες και θα καταναλωθεί η ενέργεια.

Page 113: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Επειδή, όπως προαναφέρθηκε, η επιχείρηση είναι σύστημα, είναι σκόπιμο να εξε-ταστεί και η αλληλεπίδρασή της με τον εξωτερικό της κόσμο ώστε να κατανοηθούν καλύτερα οι έννοιες της οργάνωσης και της διοίκησης παραγωγής.

3.7.4 Σύνθεση εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος μιας επιχείρησης Επειδή η επιχείρηση έχει πολύπλοκη δομή, είναι απαραίτητο να αναλυθούν τα εσω-

τερικά της υποσυστήματα καθώς και τα συστήματα του εξωτερικού της περιβάλλο-ντος με το οποίο αλληλεπιδρά. Το εσωτερικό περιβάλλον διαφέρει από επιχείρηση σε επιχείρηση. Μεταξύ των εσω-τερικών υποσυστημάτων της επιχείρησης και του εξωτερικού κόσμου ανταλλάσσεται πολύ μεγάλος όγκος πληροφοριών, που συνδέεται με όλες τις δραστηριότητες και τις αλληλεπιδράσεις. Το σύστημα της παραγωγής αποτελεί ίσως τον πυρήνα του εσωτε-ρικού περιβάλλοντος της οικονομικής μονάδας και είναι άρρηκτα δεμένο με την προ-ώθηση και χρηματοδότηση προϊόντων καθώς και με όλα τα συστήματα.

Στο εξωτερικό περιβάλλον η επιχείρηση αναζητά τις δυνατότητες για την πραγμα-τοποίηση των στόχων της. Ως προς την πλευρά του εξωτερικού περιβάλλοντος, επι-βάλλεται η ανάλυση των πολιτικών, κοινωνικών και οικονομικών συνθηκών, αφού αυ-τές είναι εξωγενείς και βρίσκονται έξω από τον έλεγχο της επιχείρησης. Οι συνθήκες αυτές πρέπει να αξιολογηθούν όσο το δυνατόν πιο σωστά, γιατί επιδρούν σημαντικά στη μελλοντική δραστηριότητα της επιχείρησης. Στην Εικόνα 3.21 φαίνονται παραστατικά τα παραπάνω.

Εικόνα 3.21

Page 114: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3.7.5 Στρατηγική παραγωγής Σε προηγούμενο κεφάλαιο αναφέρθηκαν τα κριτήρια με βάση τα οποία αποφασί-

ζεται η ίδρυση μιας βιομηχανικής μονάδας και τονίστηκε η μεγάλη σπουδαιότητα της τεχνικοοικονομικής μελέτης για τη βιωσιμότητα οποιασδήποτε επιχείρησης. Παράλ-ληλα όμως με όλες τις μελέτες είναι απαραίτητο να εκτιμηθούν σωστά όλοι οι στόχοι και η πολιτική της επιχείρησης. Πρέπει ακόμα να αξιολογηθούν όλοι οι εξωγενείς πα-ράγοντες που θα επηρεάσουν την αγορά των προϊόντων που θα παραχθούν και να σχεδιαστούν σωστά όλες οι λειτουργίες της διοίκησης παραγωγής, δηλαδή η οργάνω-ση, ο προγραμματισμός, ο έλεγχος και η στελέχωση με το ανθρώπινο δυναμικό.

Είναι, δηλαδή, απαραίτητο να υπάρξει στρατηγικός σχεδιασμός της παραγωγής. Ο σχεδιασμός της στρατηγικής σε σχέση με το επίπεδο των προϊόντων ή των υπηρεσιών που αναλαμβάνει η επιχείρηση οδηγεί σε σωστή λήψη αποφάσεων από τα διάφορα υποσυστήματα της οικονομικής μονάδας με αποτέλεσμα την καλύτερη προσέγγιση των στόχων της.

Ακόμα, επειδή τα προϊόντα που θα παραχθούν έχουν ορισμένους κύκλους ζωής, όπως προαναφέρθηκε, πρέπει να υπάρξει προσανατολισμός της πολιτικής της οικο-νομικής μονάδας προς την παραγωγή νέων προϊόντων την κατάλληλη χρονική στιγ-μή. Στη σημερινή εποχή, όπου η διαχείριση της πληροφορίας έχει πρωτεύουσα σημα-σία είναι σημαντικό να προβλεφθούν όσο το δυνατό περισσότεροι παράγοντες του εξωτερικού και εσωτερικού περιβάλλοντος κατά τον σχεδιασμό της παραγωγικής δια-δικασίας, ώστε να μην υπάρχουν έντονα προβλήματα προσαρμογής σε νέες τάσεις της αγοράς. Πρέπει δηλαδή να υπάρχει ευκαμψία (flexibility) τόσο στον τομέα της παρα-γωγής, όσο και στη διαχείριση του ανθρώπινου δυναμικού.

Είναι ακόμα απαραίτητο να δοθεί βαρύτητα στο κόστος παραγωγής, στην ποιότη-τα των προϊόντων, στον χρόνο παράδοσης των παραγγελιών και στη ταχύτητα εισα-γωγής στην αγορά νέων προϊόντων.

Η στρατηγική της παραγωγής, αν χαραχθεί σωστά, είναι δυνατόν να δώσει στην επιχείρηση πλεονέκτημα σε σύγκριση με τις επιχειρήσεις που την ανταγωνίζονται. Είναι απαραίτητο λοιπόν να προσδιορισθούν οι στόχοι της επιχείρησης τόσο βραχυ-χρόνια όσο και μακροχρόνια.

Η στρατηγική παραγωγής θα πρέπει να διαμορφωθεί κατά τρόπο που να υποστη-ρίζει αποτελεσματικά τρία είδη ανταγωνισμού :

•Ανταγωνισμό με χαμηλό κόστος παραγωγής. • Ανταγωνισμό με διαφοροποίηση στην παραγωγή προϊόντων. •Ανταγωνισμό με εστίαση σε συγκεκριμένο τομέα της αγοράς.

Για να υλοποιηθεί καθένα από τα παραπάνω είδη πρέπει να υπάρξει συγκέντρωση της εταιρείας σε θέματα ποιότητας των παραγομένων προϊόντων, σε θέματα σχετικά με το μέγεθος και τη θέση των εγκαταστάσεων παραγωγής, σε θέματα ανθρώπινου δυναμικού, σε θέματα τεχνολογίας, σε προβλήματα αποθεμάτων προϊόντων καθώς και σε θέματα παραγωγικής διαδικασίας.

Page 115: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Οι σύγχρονες τάσεις στη στρατηγική της παραγωγής αφορούν μακροχρόνιο, μέσο και βραχυχρόνιο σχεδιασμό. α) Στον μακροχρόνιο (long term) σχεδιασμό οι προβλέψεις γίνονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις των νέων αγορών και των νέων προϊόντων. Εδώ παίζει σημαντικό ρόλο η μακροχρόνια λειτουργία της έρευνας και της ανάπτυξης αφού εξαρτάται από την εξέ-λιξη καινοτομικών ιδεών, ενώ πρέπει να ληφθεί υπόψη και η τεχνολογική εξέλιξη αφού η τελευταία θα ενσωματωθεί στα νέα προϊόντα που θα παραχθούν μελλοντικά, β) Στο μέσο και βραχυχρόνιο σχεδιασμό πρέπει να σχεδιαστούν τα συστήματα για τον έλεγχο ποιότητας, παροχής υπηρεσιών και διαχείρισης του ανθρώπινου δυναμικού.

Μερικές σύγχρονες τάσεις στρατηγικής των εταιριών στα θέματα βιομηχανικής πα-ραγωγής είναι οι εξής: - Έρευνα αγοράς και ποικιλία παραγωγής προϊόντων. - Ανάπτυξη και υλικά νέων τεχνολογιών (όπως πυρίτιο, οπτικές ίνες, ειδικά κεραμι-κά κράματα κ.λ.π.). - Μικροσκοπικός έλεγχος στα υλικά (έλεγχος πάνω στη δομή της ύλης σε ατομικό, μο-ριακό επίπεδο).

3.7.6 Σύγχρονες μέθοδοι στην οργάνωση και διοίκηση παραγωγής Από την εμφάνιση της επιστήμης της διοίκησης μέχρι σήμερα και κυρίως μετά τον

δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο επήλθαν ριζικές εξελίξεις στη θεωρία και στην εφαρμογή τόσο στη διοίκηση των επιχειρήσεων όσο και στην οργάνωση και διοίκηση της βιομη-χανικής παραγωγής. Οι κυριότεροι λόγοι που έφεραν αυτές τις μεταβολές είναι:

- Η διοίκηση περιήλθε στα χέρια των ειδικών τεχνοκρατών (managers). - Η βελτίωση συνθηκών διαβίωσης και η αλλαγή καταναλωτικών συνηθειών. - Η στροφή προς την ποιότητα. - Η ραγδαία εξέλιξη των επικοινωνιών. Αποτέλεσμα των παραπάνω εξελίξεων ήταν να εμφανισθούν νέες φιλοσοφίες και

μέθοδοι διοίκησης. Πριν γίνει αναφορά όμως σε αυτές χρήσιμο είναι να περιγραφούν τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν και χρησιμοποιούνται ακόμα στην οργάνωση και δι-οίκηση της παραγωγής.

• Προγραμματισμός και έλεγχος παραγωγής (ΠκΕΠ) Αποτελεί τη διαδικασία επιλογής μεταξύ εναλλακτικών λύσεων που θα καθορίσει

τη μελλοντική δραστηριότητα της επιχείρησης. Δηλαδή την πρόβλεψη μελλοντικών επιχειρηματικών συνθηκών μέσα στις οποίες θα επιδιώξει η παραγωγική μονάδα να αναπτύξει τη δραστηριότητά της. Ο ΠκΕΠ αποσκοπεί σε θεμελιωμένο καθορισμό για τις εντολές παραγωγής και τήρησης των προθεσμιών χωρίς καθυστερήσεις, ελάχιστα δυνατά αποθέματα υλικών και ετοίμων προϊόντων και ελάχιστους χρόνους στάσης του εξοπλισμού. Είναι το πλέον πολυσχιδές εργαλείο της οργάνωσης παραγωγής. Η διαδικασία προγραμματισμού υποδιαιρείται στην κατάστρωση του βασικού σχεδίου της παραγωγής και αφορά παραμέτρους που έχουν σχέση με τον εξοπλισμό, την απασχόληση και τα αποθέματα. Άλλη υποδιαίρεση αφορά τον χρονικό προγραμματι-

Page 116: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σμό της παραγωγής, δηλαδή τον προγραμματισμό της εκτέλεσης των επί μέρους εντο-λών της παραγωγής.

Παραστατικά η ροή των πληροφοριών στο σύστημα της παραγωγής καθώς και η φιλοσοφία του προγραμματισμού και ελέγχου φαίνονται στην Εικόνα 3.22.

Εικόνα 3.22: Ροή πληροφοριών στο σύστημα παραγωγής

Page 117: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ο ΠκΕπ και η χρήση υπολογιστών μαζί με την ανάπτυξη της τεχνολογίας της πλη-ροφορικής και των αυτοματισμών αποτέλεσαν τον μοχλό για διάφορες τάσεις ολο-κλήρωσης στην οργάνωση παραγωγής. Ο ΠκΕΠ είναι στενά συνδεδεμένος και με άλ-λες λειτουργίες, όπως τον σχεδιασμό προϊόντων, τον έλεγχο των διαδικασιών κ.λ.π. Έτσι η χρήση του Η/Υ αποσκοπεί στην ολοκλήρωση των τριών φάσεων της δημιουρ-γίας ενός προϊόντος : του σχεδιασμού με τη βοήθεια Η/Υ (CAD), της διεξαγωγής των παραγωγικών διαδικασιών με τη βοήθεια Η/Υ (CAM) και της οργάνωσης παραγωγής με τη βοήθεια Η/Υ (CAPM). Στη σημερινή εποχή η τάση για αυτοματοποίηση και ευ-ελιξία στην παραγωγή οδηγεί σε ολοκληρωμένα συστήματα παραγωγής με Η/Υ (CIM), των οποίων η δομή φαίνεται στον Πίνακα 3.5.

Πίνακας 3 . 5

ΦΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ

ΕΡΕΥΝΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΦΑΣΗ

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΦΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

ΦΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ

ΤΕΛΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

ΚΑΤ

ΑΣΤΡ

ΩΣΗ

Π

ΛΑ

ΝΟ

Υ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΠΡΟ

ΓΡΑ

ΜΜ

ΑΤΙ

ΣΜΟ

Σ Π

ΑΡΑ

ΓΩΓΗ

Σ

ΕΛΕΓ

ΧΟΣ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΩΝ

ΚΑΤ

ΑΣΤΡ

ΩΣΗ

Π

ΛΑ

ΝΟ

Υ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΠΡΟ

ΓΡΑ

ΜΜ

ΑΤΙ

ΣΜΟ

Σ Π

ΑΡΑ

ΓΩΓΗ

Σ

ΕΛΕΓ

ΧΟΣ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΑΠΟΦΑΣΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΣ

ΚΑΤ

ΑΣΤΡ

ΩΣΗ

Π

ΛΑ

ΝΟ

Υ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΠΡΟ

ΓΡΑ

ΜΜ

ΑΤΙ

ΣΜΟ

Σ Π

ΑΡΑ

ΓΩΓΗ

Σ

ΕΛΕΓ

ΧΟΣ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΚΑΤ

ΑΣΤΡ

ΩΣΗ

Π

ΛΑ

ΝΟ

Υ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΠΡΟ

ΓΡΑ

ΜΜ

ΑΤΙ

ΣΜΟ

Σ Π

ΑΡΑ

ΓΩΓΗ

Σ

ΕΛΕΓ

ΧΟΣ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ

ΠΡΟΜΗΘΕΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΤ

ΑΣΤΡ

ΩΣΗ

Π

ΛΑ

ΝΟ

Υ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΠΡΟ

ΓΡΑ

ΜΜ

ΑΤΙ

ΣΜΟ

Σ Π

ΑΡΑ

ΓΩΓΗ

Σ

ΕΛΕΓ

ΧΟΣ

ΠΑ

ΡΑΓΩ

ΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ ΦΑΣΗ

ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ ΦΑΣΗ

ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ

ΦΑΣΗ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΦΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ

ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ

Οι στρατηγικές αποφάσεις που επηρεάζονται σημαντικά από τη διοίκηση παραγωγής είναι η σχεδίαση νέων προϊόντων και υπηρεσιών, η σχεδίαση νέων βελτιωμένων παραγω-γικών διαδικασιών και κυρίως η προσαρμογή μιας παραγωγικής διαδικασίας σε μεταβολές στις προδιαγραφές των προϊόντων. Για να αντιμετωπιστούν ευνοϊκά οι παραπάνω απο-φάσεις αναπτύχθηκαν οι προαναφερόμενες τεχνολογίες.

CAD (Computer Assisted Design) με σκοπό την υποβοήθηση, τη γρήγορη σχεδίαση και την αναθεώρηση των τεχνικών προδιαγραφών των προϊόντων μέσω Η/Υ. Με την τεχνο-λογία αυτή γίνεται ευκολότερη ταξινόμηση των εξαρτημάτων στη μνήμη του Η/Υ. Επιπλέ-ον με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού γίνεται καλύτερη τεχνική ανάλυση των εξαρτη-μάτων σε ότι αφορά διάφορα χαρακτηριστικά και γίνεται διασύνδεση με την παραγωγική διαδικασία.

CAM (Computer Aided Manufacturing) με σκοπό την ολοκληρωμένη σχεδίαση προϊ-όντων και διαδικασιών παραγωγής με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Η τεχνο-λογία αυτή στηρίζεται στον προσδιορισμό των σταδίων μετασχηματισμού των πρώτων υλών σε τελικά προϊόντα, στα είδη των απαιτούμενων επεξεργασιών και συναρμολογήσε-ων και στην επιλογή και στον έλεγχο του αναγκαίου εξοπλισμού. Απαραίτητη προϋπόθε-ση είναι και η σύζευξη με την τεχνολογία CAD.

Page 118: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

CIM (Computer Integrated Manufacturing) με σκοπό τον έλεγχο της ροής υλικών μέσα από τα διαφορετικά τμήματα της παραγωγής και τον αυτόματο έλεγχο ποιότη-τας κάθε μονάδας του προϊόντος. Με την τεχνολογία αυτή γίνεται εφικτή η ταχύτητα ρύθμισης των μηχανών και κάτω από τον συντονισμό του Η/Υ μπορούν να αλλάξουν αυτόματα οι προδιαγραφές του προϊόντος, οι τρόποι λειτουργίας των μηχανών και η ροή του προϊόντος από το ένα κέντρο επεξεργασίας στο άλλο.

FMS (Flexible Manufacturing Systems - Ευέλικτα Συστήματα Παραγωγής) όπου ο ηλεκτρονικός υπολογιστής ελέγχει τη ροή των εξαρτημάτων στις μηχανές κατεργα-σίας, τα είδη των κατεργασιών και τις εσωτερικές μετακινήσεις των εξαρτημάτων. Σκοπός είναι με τον ίδιο εξοπλισμό να μπορεί να παραχθεί μια πολύ μεγάλη ποικιλία προϊόντων με τη χρήση αυτοματοποιημένων διαδικασιών.

• Οργάνωση και σχεδίαση εργασίας Άρχισε να αναπτύσσεται τον προηγούμενο αιώνα με την εδραίωση της παραγωγής.

Πρώτος ο F.W. Taylor διατύπωσε αρχές για τη μελέτη εργασίας, οι περισσότερες από τις οποίες είναι ακόμα αποδεκτές. Οι πιο βασικές από αυτές ήταν : 1. Ανάλυση της εργασίας με αρκετή λεπτομέρεια και εύρεση της καλύτερης μεθόδου εκτέλεσής της. 2. Προσδιορισμός του χρόνου που χρειάζεται ο καλύτερος εργαζόμενος για να εκτε-λέσει την εργασία (πρότυπος χρόνος). 3. Εκπαίδευση των εργαζομένων, ώστε να γίνουν αποδοτικοί. 4. Αμοιβή των εργαζομένων σύμφωνα με την απόδοση.

Η σημερινή αντίληψη είναι πως οι εργαζόμενοι μπορούν και είναι πολύ χρήσιμο να συνεισφέρουν στον σχεδιασμό της εργασίας που εκτελούν. Η συμμετοχή των εργαζο-μένων στην οργάνωση της εργασίας είναι αναγκαία διότι έχει ανέβει αρκετά το μορ-φωτικό επίπεδο τους και είναι ικανοί να συνεισφέρουν σημαντικά στην παραγωγή ιδε-ών με σκοπό καλύτερα προϊόντα. • Έλεγχος ποιότητας Ήδη αναλύθηκε εκτενώς στα προηγούμενα κεφάλαια. • Χωροταξία εργοστασίου

Σκοπός εδώ είναι ο καλύτερος σχεδιασμός των κτιρίων του εργοστασίου, ώστε να δημιουργηθούν οι προϋποθέσεις για την επίτευξη παραγωγικών διαδικασιών με χαμη-λό κόστος. • Λογιστική κόστους

Με την τεχνική αυτή παρέχονται στη διοίκηση της επιχείρησης όλες οι απαραίτητες πληροφορίες γύρω από το κόστος όλων των διαδικασιών στην παραγωγή. • Εφοδιαστική

Προέρχεται από τον ξένο όρο logistics. Αφορά την επιστήμη που ασχολείται με το σύνολο των δραστηριοτήτων για την παραγωγή και τη διαθεσιμότητα όλων των προ-σώπων ή μέσων που είναι απαραίτητα για τις διάφορες διαδικασίες ενός συστήματος. Γίνεται, δηλαδή, ολοκληρωμένη αντιμετώπιση όλων των λειτουργιών της επιχείρησης.

Η ανάγκη βελτίωσης εξυπηρέτησης του καταναλωτή με το μικρότερο δυνατό κό-

Page 119: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

στος επιβάλλει την ανάγκη για την πιο αποτελεσματική οργάνωση και τον έλεγχο των βασικών λειτουργιών της αλυσίδας εφοδιασμού (προμήθεια πρώτων υλών και υλικών συσκευασίας, προγραμματισμός της παραγωγής, αποθήκευση και διανομή προϊό-ντων). Ο όρος logistics αναφέρεται στο σύστημα ελέγχου της ροής των υλικών και πληροφοριών που εξασφαλίζει τη βέλτιστη λειτουργία της εφοδιαστικής αλυσίδας και τελικά την ικανοποίηση του καταναλωτή.

3.7.7 Σύγχρονες τάσεις στην οργάνωση και διοίκηση παραγωγής Με την εφαρμογή νέων τεχνολογιών στην παραγωγή και στις υπηρεσίες επήλθαν

εξελίξεις στην επιστήμη της οργάνωσης και διοίκησης παραγωγής και αναπτύχθηκαν νέες φιλοσοφίες στη διοίκηση των επιχειρήσεων. Οι κυριότερες αιτίες ανάπτυξης αυ-τών των νέων τάσεων αναφέρθηκαν σε προηγούμενο κεφάλαιο (διοίκηση από εξειδι-κευμένους τεχνοκράτες, βελτίωση συνθηκών διαβίωσης, εξέλιξη επικοινωνιών κ.λ.π.).

Στο κεφάλαιο αυτό θα αναφερθούν οι κυριότερες από τις νέες τάσεις που έχουν υι-οθετηθεί από μεγάλες εταιρείες αλλά βαθμιαία τυγχάνουν αποδοχής και από τις μι-κρότερες. • Διοίκηση ολικής ποιότητας

Αναφέρθηκε ήδη σε προηγούμενο κεφάλαιο. Τονίζεται πάλι ότι πρόκειται για μια νέα τεχνική διοίκησης στην οποία επιτελούνται διαδικασίες συνεχούς βελτίωσης της ποιότητας των προϊόντων και των υπηρεσιών χωρίς να υπάρχει αρχή και τέλος στην εφαρμογή αυτών των διαδικασιών. • Διοίκηση με στόχους

Στην περίπτωση αυτή τα διευθυντικά στελέχη και οι εργαζόμενοι προσδιορίζουν τους στόχους για κάθε τμήμα και άτομο μέσα στην επιχείρηση. Στη συνέχεια καθορί-ζεται η πορεία που πρέπει να χαραχθεί για να επιτευχθούν οι στόχοι.

Γίνεται περιοδικός έλεγχος της εφαρμογής των παραπάνω σχεδίων δράσης και κα-ταβάλλονται προσπάθειες να διορθωθούν τυχόν αποκλίσεις από τους στόχους που έχουν τεθεί. Στο τέλος κάθε έτους γίνεται εξαγωγή συμπερασμάτων για την επίτευξη των στόχων, αναλύοντας τα αίτια τυχόν αποκλίσεων και καθορίζονται οι στόχοι του επόμενου έτους. Τα πλεονεκτήματα της διοίκησης με στόχους είναι αρκετά. Τα σπου-δαιότερα από αυτά είναι: - η συμμετοχή των εργαζομένων στην επιτυχία των στόχων - οι στόχοι του κάθε εργαζόμενου ευθυγραμμίζονται με τους στόχους της επιχείρησης - υπάρχει συνεχής έλεγχος μεταξύ των εργαζομένων για την επίτευξη των στόχων. • Οργάνωση σε ομάδες εργασίας

Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή καταργείται η δομή της επιχείρησης σε διευθύνσεις και τμήματα και αντί γι'αυτά δημιουργούνται ομάδες εργασίας κάθε μία από τις οποίες αφορά ένα αντικείμενο της επιχείρησης. Συνήθως οι ομάδες αυτές αποτελούνται από 5 - 12 άτομα που έχουν άμεση επαφή με το αντικείμενο της συγκεκριμένης εργασίας. Με την φιλοσοφία αυτή οι εργαζόμενοι γίνονται πιο παραγωγικοί και έχουν κίνητρα στις αμοιβές τους ανάλογα με την επιτυχία της ομάδας. Επίσης αξιοποιούνται η πρω-τοβουλία και η φαντασία κάθε εργαζόμενου και βελτιώνονται τα αποτελέσματα για την επιχείρηση.

Page 120: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Μέθοδος Just - In - Time Η μέθοδος αυτή αφορά μόνο την παραγωγή προϊόντων. Εμφανίσθηκε κατά τη δε-

καετία του 1960 και εφαρμόσθηκε σε γιαπωνέζικη αυτοκινητοβιομηχανία. Κατά την εφαρμογή αυτής της μεθόδου επικρατεί η αρχή "κάνε μόνο ό,τι χρειάζεται τώρα". Επι-διώκεται, δηλαδή, να γίνει πιο παραγωγική η επιχείρηση και να αυξηθεί η απόδοση της με την εφαρμογή τεχνικών με τις οποίες μειώνονται οι απώλειες χρόνου και δεν σπα-ταλώνται άσκοπα παραγωγικά μέσα. Επομένως με τη συγκεκριμένη μεθοδολογία: - Παράγουμε ό,τι προϊόντα επιθυμεί ο καταναλωτής και με το ρυθμό που τα θέλει. - Παράγουμε προϊόντα με όσο το δυνατόν καλύτερη ποιότητα - Παράγουμε στιγμιαία με ελάχιστους χρόνους αναμονής - Παράγουμε χωρίς απώλειες εργασίας, υλικών, εξοπλισμού και ακόμα δίνουμε ευκαι-ρίες στην ανθρώπινη δυναμικότητα να αυξηθεί.

• Ολικός έλεγχος ποιότητας (Total quality control) Η φιλοσοφία αυτή εφαρμόστηκε στην Ιαπωνία τη δεκαετία του 1960. Αποτελεί ένα

σχέδιο ελέγχου που μεταφέρει κυρίως στους εργαζόμενους την ευθύνη να πετύχουν τα πρότυπα της ποιότητας. Οι βασικές αρχές του συνολικού ποιοτικού ελέγχου είναι οι εξής : - Έμφαση δίνεται στην ποιότητα και όχι στον όγκο παραγωγής. - Όλα τα μέλη της επιχείρησης τόσο τα διευθυντικά στελέχη όσο και οι απλοί εργά-τες ενδιαφέρονται άμεσα για την ποιότητα. - Στον τομέα της παραγωγής ο έλεγχος από κάθε εργαζόμενο είναι προληπτικός με βασικό στόχο "κάνε το σωστά από την αρχή". - Κάθε εργαζόμενος αυτοελέγχεται ως προς την ποιότητα. - Μέσα στην εταιρεία δημιουργούνται ομάδες από εργαζόμενους, οι οποίοι συνεργά-ζονται για τη βελτίωση της ποιότητας και την επίλυση προβλημάτων. - Η επίτευξη των προδιαγραφών δεν αφορά μόνο τα προϊόντα αλλά και όλες τις δια-δικασίες της παραγωγής, στις οποίες πάντοτε λαμβάνονται υπόψη οι ανάγκες και οι επιθυμίες των καταναλωτών.

• Συμμετοχή των εργαζομένων στη βελτίωση ποιότητας Η νέα αυτή φιλοσοφία βασίζεται στις εξής αρχές :

- Η άμεση επαφή των εργαζομένων με την παραγωγική διαδικασία τούς κάνει να γνωρίζουν καλύτερα από κάθε άλλο τα προβλήματα της παραγωγής. - Η επικοινωνία τόσο μεταξύ των εργαζομένων που δουλεύουν ως ομάδα όσο και με-ταξύ αυτών και των στελεχών βοηθάει στην έντονη ανάπτυξη συνεργασίας για την επίλυση των προβλημάτων ποιότητας. - Δημιουργούνται νέα στελέχη μέσα από την επιχείρηση, αφού μέσα στις ομάδες δια-κρίνονται ορισμένα άτομα. Κυριότεροι τύποι ομάδων είναι: α. Κύκλοι ποιότητας, όπου εθελοντικές ομάδες 6 ως 12 ατόμων ασχολούνται με συγκε-κριμένα αντικείμενα της παραγωγικής διαδικασίας με σκοπό να βρουν τρόπους επίλυ-σης των προβλημάτων. Οι ομάδες αυτές έτυχαν μεγάλης αποδοχής στην Ιαπωνία.

Page 121: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

β. Ομάδες βελτίωσης της ποιότητας, οι οποίες σε αντίθεση με τους κύκλους ποιότητας αποτελούν τυπικές ομάδες εργαζομένων που εντάσσονται στο διοικητικό σχήμα και όπου τα μέλη των οποίων δεν είναι εθελοντές αλλά επιλέγονται από τη διοίκηση.

3.7.8 Δείκτες συστημάτων παραγωγής Γενικά στη διοίκηση των επιχειρήσεων είναι απαραίτητο να εξάγονται περιοδικά

ορισμένα συμπεράσματα σχετικά με την πορεία της επιχείρησης, το κόστος της πα-ραγωγής, την απόδοση της οικονομικής μονάδας συνολικά, την κατανάλωση ενέργει-ας, την ποσότητα των παραγομένων προϊόντων σε σχέση με τις ώρες και τις πρώτες ύλες που δαπανήθηκαν κ.λ.π. Τα συμπεράσματα αυτά είναι χρήσιμα, ώστε να αξιο-ποιηθούν στη λήψη αποφάσεων για τη μελλοντική πορεία της παραγωγικής μονάδας.

Προκειμένου να εξαχθούν τα συμπεράσματα αυτά, είναι απαραίτητο να μετρηθούν κάποιες ποιοτικές και ποσοτικές παράμετροι που αφορούν την παραγωγική και οι-κονομική δραστηριότητα της επιχείρησης. Έτσι λοιπόν συνηθίζεται να γίνεται υπολο-γισμός ορισμένων αριθμητικών ποσοτήτων, οι οποίες ως επι το πλείστον είναι οι ίδιες για όλες τις επιχειρήσεις και επιπλέον επιτρέπουν συγκρίσεις μεταξύ διαφορετικών οι-κονομικών μονάδων. Οι ποσότητες αυτές έχει επικρατήσει να λέγονται δείκτες συ-στημάτων παραγωγής και είναι πολύ σημαντικές, αφού η σωστή ερμηνεία τους βοη-θάει ιδιαίτερα στη λήψη αποφάσεων, ώστε να αναληφθούν διορθωτικές δράσεις με κύριο μέλημα την προσέγγιση των αρχικών στόχων.

Παρακάτω παρουσιάζονται οι δείκτες αυτοί καθώς και οι σχέσεις μεταξύ τους και με το κόστος της παραγωγής.

• Ποιότητα Αναφέρθηκε εκτενώς στα προηγούμενα κεφάλαια. Η ποιότητα πάντοτε σχετίζεται

με την ανάγκη του πελάτη και με τις λογικές προσδοκίες του από το συγκεκριμένο προϊόν. Βέβαια η έννοια της ποιότητας ανάγεται στην υποκειμενική αντίληψη για τον τρόπο ικανοποίησης των αναγκών. • Παραγωγικότητα

Μπορεί να ορισθεί ως η σχέση μεταξύ παραγωγής προϊόντων ή παροχής υπηρε-σιών σε μια χρονική περίοδο και των παραγωγικών μέσων που χρησιμοποιήθηκαν, δηλαδή της εργασίας, του εξοπλισμού, των υλικών, της ενέργειας κ.λ.π. Αριθμητικά θα μπορούσε να οριστεί ως ο λόγος

Διακρίνεται σε :

Page 122: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Για την ολική παραγωγικότητα υπάρχουν και άλλοι ορισμοί. Παρακάτω παρουσιάζε-ται ένα παράδειγμα μέτρησης του δείκτη, όπως ορίστηκε.

Παοάδειγμα : Σε μία βιομηχανία παρήχθησαν 15000 μονάδες προϊόντος με 100 ώρες εργασίας, 50 ώρες απασχόλησης μηχανών και 500 KWh.

Βλέπουμε ότι η μέτρηση της παραγωγικότητας ανάγεται στις τεχνικές λειτουργίες της επιχείρησης. Σε άλλον ορισμό η παραγωγικότητα υπολογίζεται αφού τα φυσικά μεγέθη μετατραπούν σε χρηματικές αξίες. Είναι δυνατόν να βελτιωθεί η παραγωγικό-τητα με εκσυγχρονισμό του εξοπλισμού και εξοικονόμηση ενέργειας αλλά και με κα-λύτερη οργάνωση της επιχείρησης.

• Αποδοτικότητα Θα μπορούσε να οριστεί ως η σχέση μεταξύ του οικονομικού αποτελέσματος (κερ-δών) και των κεφαλαίων που χρησιμοποιήθηκαν. Αριθμητικά είναι:

όπου τα καθαρά κέρδη είναι η διαφορά των εσόδων μείον το κόστος πωλήσεων. Είναι πολύ χρήσιμο για την επιχείρηση αφενός να εξάγει τους παραπάνω δείκτες

ανά τακτά χρονικά διαστήματα και αφετέρου να μπορεί να συσχετίζει τους δείκτες αυτούς τόσο μεταξύ τους όσο και με το κόστος παραγωγής.

Έτσι, εν γένει βελτίωση ποιότητας θα σημαίνει περισσότερο χρόνο, ώστε να απο-φευχθούν τα λάθη, και επομένως μείωση της παραγωγικότητας. Αντίθετα, η βελτίωση της ποιότητας θα επιφέρει αύξηση της αποδοτικότητας γιατί θα αυξηθεί η τιμή πώλησης αλλά θα μειωθεί το κόστος.

Page 123: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το κόστος ως έννοια, είναι κάθε ανάλωση παραγωγικού μέσου για την παραγωγή προϊόντων ή υπηρεσιών αλλά και οποιαδήποτε απώλεια εσόδου από τη δραστηριό-τητα της οικονομικής μονάδας. Έτσι μέσα στο κόστος περιλαμβάνεται κάθε ενέργεια που απαιτείται για την πρόληψη παραγωγής ελαττωματικών προϊόντων, την εκπαί-δευση προσωπικού και τον έλεγχο ποιότητας. Επίσης περιλαμβάνεται κάθε δραστη-ριότητα που έχει αποτέλεσμα τη διόρθωση και την αντικατάσταση ελαττωματικών προϊόντων, την επιπλέον κατανάλωση ενέργειας, την απώλεια χρόνου λόγω διόρθω-σης της κακής ποιότητας καθώς και αποζημιώσεις σε πελάτες που δυσαρεστήθηκαν από προϊόντα ή υπηρεσίες κακής ποιότητας. Πρέπει να σημειωθεί ότι το κόστος λόγω οποιασδήποτε αιτίας επηρεάζει αρνητικά τους δείκτες παραγωγικότητας και αποδο-τικότητας.

Page 124: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΜΟΡΦΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Το κεφάλαιο αυτό περιλαμβάνει τέσσερις ενότητες. Στην πρώτη ενότητα γίνεται μια

ιδιαίτερα συνοπτική αναφορά στις βασικές έννοιες που σχετίζονται με την ενέργεια ως συνιστώσα της βιομηχανικής παραγωγής και οι οποίες δεν αναφέρθηκαν στο κε-φάλαιο II το οποίο περιορίστηκε στην οικονομική διάσταση της ενέργειας. Οι διάφο-ρες μορφές ενέργειας και οι περιπτώσεις μετατροπής της, κυρίως στις βιομηχανικές διαδικασίες, αποτελούν επίσης αντικείμενα της ενότητας αυτής.

Στη δεύτερη ενότητα αντιμετωπίζονται τα ορυκτά καύσιμα τόσο τα συμβατικά (στερεά, υγρά, αέρια), όσο και τα μη συμβατικά (πυρηνικά καύσιμα) ως πηγές ενέρ-γειας απαραίτητες για τη λειτουργία μιας βιομηχανίας. Για κάθε είδος καυσίμου γίνε-ται μια επέκταση στη σύγχρονη ελληνική πραγματικότητα.

Η τρίτη ενότητα περιλαμβάνει τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, των οποίων η αξιο-ποίηση παρουσιάζει ολοένα αυξανόμενο ενδιαφέρον στα πλαίσια της προσπάθειας για εξοικονόμηση ενέργειας. Στην ενότητα αυτή εξετάζονται, από τεχνολογική κυρίως άποψη, οι μορφές που έχουν άμεσο ενδιαφέρον εφαρμογής στην Ελλάδα, όπως η ηλια-κή, η αιολική, η γεωθερμική, η βιομάζα καθώς και η υδροηλεκτρική ενέργεια.

Η τελευταία ενότητα πραγματεύεται την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ IV

Page 125: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4. ΜΟΡΦΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

4.1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Οι εφαρμογές της θερμοδυναμικής, όπως είναι οι μηχανές παραγωγής έργου που

αντικατέστησαν την μυϊκή εργασία, άλλαξαν την εικόνα του κόσμου. Σήμερα ο τρό-πος ζωής του ανθρώπου είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με τη χρησιμοποίηση της ενέρ-γειας. Οι χώροι που ζούμε κατασκευάστηκαν με χρήση ενέργειας (δομικές μηχανές), τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν δημιουργήθηκαν με χρήση ενέργειας (τσιμέντο, σίδε-ρο, γυαλί κλπ), η λειτουργία τους (θέρμανση, ψύξη, φωτισμός κλπ) στηρίζεται στη χρήση ενέργειας. Οτιδήποτε χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο (τροφή, εργαλεία, αντικείμενο και συσκευές) έχει παραχθεί ή έχει μεταποιηθεί με τη χρήση ενέργειας. Είναι επομένως σημαντικό να γνωρίσουμε τις σημαντικότερες ενεργειακές μετατρο-πές καθώς και τα θερμοδυναμικά μεγέθη που παίζουν καθοριστικό ρόλο στη βιομη-χανική παραγωγή ενός προϊόντος.

4.1.1. Ενέργεια - Ισχύς Στη συνέχεια αναφέρονται κάποιες βασικές έννοιες που αφορούν τις διάφορες

μορφές ενέργειας οι οποίες εμφανίζονται στις διαδικασίες παραγωγής προϊόντων. Ενέργεια : Στις περισσότερες βιομηχανικές δραστηριότητες η ενέργεια ορίζεται ως η ικανότητα παραγωγής έργου. Οι δύο σημαντικές μορφές ενέργειας είναι οι εξής: α. Κινητική ενέργεια. Όταν ένα σώμα βρίσκεται σε κίνηση έχει εξαιτίας της ταχύτη-τάς του κινητική ενέργεια. β. Δυναμική ενέργεια. Αυτή τη μορφή της ενέργειας την έχει ένα σώμα εξαιτίας της θέσης ή της κατάστασης στην οποία βρίσκεται. Η δυναμική ενέργεια είναι ενέργεια αποθηκευμένη.

Αποθηκευμένη δυναμική ενέργεια έχει το νερό μιας λίμνης που βρίσκεται σε ένα ορισμένο ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας. Αν αφεθεί ελεύθερη η ποσότητα αυ-τή του νερού μέσα από σωλήνες, τότε μπορεί να παράγει έργο και να προκαλέσει περιστροφή ενός υδροστροβίλου που βρίσκεται σε μικρότερο υψόμετρο από αυτό της λίμνης. Το νερό της λίμνης έχει υδραυλική δυναμική ενέργεια.

Το άθροισμα της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας λέγεται μηχανική ενέργεια του συστήματος. Οι μονάδες μέτρησης της ενέργειας είναι οι ίδιες με αυτές του έργου, δηλαδή η ενέργεια μετράται σε Joule στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.). Ισχύς : Ο ρυθμός με τον οποίο εκτελείται ένα έργο μάς δίνει την ισχύ. Με άλλα λόγια, ισχύς είναι ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας που χρησιμοποιείται για την παραγωγή έρ-γου ή η ποσότητα ενέργειας που μετατρέπεται σε άλλη μορφή στη μονάδα του χρόνου.

Χρήσιμο μέγεθος είναι η μέση ισχύ που ορίζεται ως το πηλίκο του έργου W δια της χρονικής διάρκειας Δί στην οποία εκτελέσθηκε το έργο αυτό :

Page 126: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η ισχύς μετριέται σε Watts. Στο S.I. 1 Watt είναι η ισχύς μιας μηχανής που παράγει ή καταναλώνει έργο 1Joule σε χρόνο ένα sec. Άλλες μονάδες είναι ο γερμανικός (PS) και ο αγγλικός ίππος (HP).(1PS = 736 W, 1ΗΡ = 746 W). Στην πράξη η ισχύς μιας συσκευής, που μετατρέπει και παρέχει ενέργεια, εκφράζει την ικανότητα παροχής αυτής της ενέργειας στη μονάδα του χρόνου. Επιπλέον, με βάση τη μονάδα ισχύος 1W προκύπτει μια χρήσιμη μονάδα ενέργειας η βαττώρα (1Wh), που είναι ίση με την ενέργεια που παράγεται ή καταναλώνεται από μηχανή ισχύος 1W όταν αυτή λειτουργεί επί μία ώρα (1KWh = 103Wh).

4.1.2. Αρχή διατήρησης της ενέργειας Η ενέργεια μεταφέρεται από το ένα σύστημα στο άλλο αλλάζοντας τις περισσότε-

ρες φορές μορφή. Παραδείγματα : Το νερό μιας λίμνης μπορεί μέσω σωλήνων να κινήσει έναν υδρο-στρόβιλο και μια ηλεκτρική γεννήτρια : η υδραυλική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλε-κτρική.

Η ενέργεια που έχει ο άνεμος μπορεί να κινήσει μια πτερωτή, η οποία με τη σειρά της περιστρέφει μια ηλεκτρική γεννήτρια : η αιολική ενέργεια που μετατρέπεται σε ηλεκτρική.

Καύση του πετρελαίου σε κινητήρα αυτοκινήτου : η χημική ενέργεια γίνεται θερμι-κή και η τελευταία με τη σειρά της μηχανική.

Κατά τη διάρκεια όλων των μετατροπών το συνολικό ποσό της ενέργειας, δηλαδή το άθροισμα της μηχανικής, της θερμικής, της ηλεκτρικής, της χημικής κ.λ.π. διατη-ρείται σταθερό. Δηλαδή, η συνολική ενέργεια στη φύση δεν μπορεί να αυξηθεί ούτε να ελαττωθεί. Η παραπάνω πρόταση αποτελεί την Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας.

Με άλλα λόγια, κάθε μείωση κάποιων μορφών ενέργειας συνοδεύεται με ταυτό-χρονη αύξηση άλλων μορφών ενέργειας, έτσι ώστε το συνολικό ποσό της ενέργειας να παραμένει σταθερό.

4.1.3. Μορφές ενέργειας Κατά τις δραστηριότητες του ανθρώπου πραγματοποιούνται μετατροπές ενέργει-

ας από τη μία μορφή στην άλλη. Σε μια παραγωγική διαδικασία πραγματοποιούνται συνεχώς μία ή περισσότερες μετατροπές ενέργειας από τη μία μορφή στην άλλη. Οι κύριες μορφές ενέργειας είναι: 1. Μηχανική 2. Χημική 3. Θερμική 4. Ηλεκτρική 5. Πυρηνική 6. Ενέργεια από ακτινοβολία Οι παραπάνω μορφές ενέργειας παράγουν έργο που καταλήγει σε κίνηση, φως, θερ-μότητα. Επομένως χρησιμεύουν για κίνηση μηχανολογικού εξοπλισμού, φωτισμό, προώθηση οχημάτων κ.λ.π

Page 127: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Επεξηγηματικά για τις παραπάνω μορφές ενέργειας, αναφέρονται τα εξής : 1. Ο άνεμος και το νερό ενός ποταμού έχουν κινητική ενέργεια, είναι επομένως πηγές μηχανικής ενέργειας.

2. Σε μία οποιαδήποτε χημική ουσία υπάρχει αποθηκευμένη χημική ενέργεια. Αυτή η μορφή της ενέργειας απελευθερώνεται όταν η ουσία συμμετέχει σε χημική αντίδραση. Κυριότερα είδη χημικών αντιδράσεων είναι η ταχεία οξείδωση (καύση), η αναγωγή, η βραδεία καύση κ.ά. Κάθε χημική αντίδραση είναι μία διαδικασία, η οποία εκφράζε-ται με ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ του συστήματος των ουσιών που αντιδρούν και του περιβάλλοντος. Πηγές χημικής ενέργειας χρήσιμες για τη βιομηχανική παραγωγή είναι τα καύσιμα οποιασδήποτε μορφής, στερεά (άνθρακες), υγρά (πετρέλαιο), αέρια (φυσικό αέριο). Επιπλέον ως πηγή χημικής ενέργειας χρησιμοποιείται και η βιομάζα (οργανικά απορρίμματα).

3. Μέσα σε ένα υλικό τα μόρια βρίσκονται πάντα σε κίνηση και αλληλεπιδρούν. Ανά-λογα με τη φάση (στερεά, υγρά ή αέρια), η κίνηση είναι μικρότερη στη στερεά και με-γαλύτερη στην αέρια φάση. Οποιαδήποτε μεταβολή της κίνησης των μορίων θα ση-μάνει μεταβολή της κινητικής τους ενέργειας, δηλαδή της εσωτερικής ενέργειας και συνεπώς της θερμοκρασίας. Η φυσική αυτή οντότητα που έχει την ικανότητα να αυ-ξάνει ή να μειώνει τη θερμοκρασία ενός σώματος είναι η θερμότητα ή θερμική ενέρ-γεια

4. Η ηλεκτρική ενέργεια σχετίζεται με την κίνηση των ηλεκτρονίων κατά μήκος ενός αγωγού. Επιπλέον, στη φύση οι διάφορες ηλεκτρικές εκκενώσεις (π.χ. κεραυνοί) πε-ριέχουν ηλεκτρική ενέργεια.

5. Όταν τα άτομα διασπώνται, απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας (σχά-ση πυρήνων). Η μορφή αυτή λέγεται πυρηνική ενέργεια. Όμοια πυρηνική ενέργεια εκλύεται και με τη σύντηξη πυρήνων προς ένα μεγαλύτερο άτομο.

6. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μεταφέρουν ενέργεια με ακτινοβολία. Κυριότερη πη-γή ενέργειας από ακτινοβολία είναι ο ήλιος (ηλιακή ενέργεια). Επιπλέον ένα σώμα με πολύ υψηλή θερμοκρασία μπορεί να μεταφέρει ενέργεια με ακτινοβολία.

Όλες οι παραπάνω μορφές ενέργειας αξιοποιούνται στη βιομηχανική παραγωγή. Προκειμένου να παραχθούν τα διάφορα προϊόντα με επιστημονικές μεθόδους και σω-στό σχεδιασμό, είναι αναγκαίο να γίνονται μετατροπές ενέργειας από τη μία μορφή στην άλλη κατά τη διάρκεια κάθε παραγωγικής διαδικασίας.

Η ενέργεια μπορεί να χωριστεί επίσης ανάλογα με την προέλευση και τη χρήση της σε Πρωτογενή, Ενδιάμεση ή Δευτερογενή και Χρήσιμη. Πρωτογενής ενέργεια είναι η ενέργεια που προέρχεται από τη φύση πριν απ' οποια-δήποτε μετατροπή (π.χ. στερεά καύσιμα, ηλιακή, αιολική, βιομάζα, κ.λ.π.) Δευτερογενής ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει προέλθει από μία ή περισσότερες με-τατροπές, αλλά δεν έχει φθάσει ακόμη την τελική της μορφή για να είναι χρήσιμη για

Page 128: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

τον καταναλωτή (π.χ. ηλεκτρισμός). Χρήσιμη ενέργεια είναι η ενέργεια με την επιθυμητή μορφή για τον καταναλωτή, όπως φωτισμός, θερμότητα και μηχανικό έργο.

Σε κάθε μετατροπή ενέργειας από τη μία μορφή στην άλλη αναπόφευκτα συμβαίνει κάποια απώλεια ενέργειας, η οποία συνήθως χάνεται στο περιβάλλον. Η φύση της απώλειας εξαρτάται από το είδος της συσκευής ή της παραγωγικής διαδικασίας. Στην Εικόνα 4.1 μπορούμε να παραστήσουμε κάθε μετατροπή ενέργειας από μία μορφή σε μία άλλη μέσω μιας συσκευής ή μιάς παραγωγικής διαδικασίας.

Εδώ πρέπει να εξηγηθεί το οξύμωρο σχήμα της φράσης "απώλεια ενέργειας". Σύμφωνα με την αρχή διατήρησης της ενέργειας, η συνολική ενέργεια δεν ελαττώνε-ται αλλά παραμένει σταθερή. Επομένως με βάση το προηγούμενο σχήμα και την αρ-χή διατήρησης της ενέργειας προκύπτει η σχέση για το σύστημα της παραγωγικής δια-δικασίας : Επ = Εωφ + Εα, Η συνολική ενέργεια, δηλαδή ,δεν μεταβάλλεται, απλά γίνεται μετατροπή σε ένα πο-σό ενέργειας που δεν μπορούμε να το εκμεταλλευθούμε και το χαρακτηρίζουμε "απώ-λεια ενέργειας".

Συνεπώς, εξαιτίας των απωλειών ενέργειας η ωφέλιμη ενέργεια που θα παίρνουμε για περαιτέρω χρήση θα είναι λιγότερη σε σύγκριση με την προσδιδόμενη. Επομένως η έκφραση απώλεια ενέργειας θα έπρεπε να αντικατασταθεί με τον όρο ποιοτική υπο-βάθμιση της ενέργειας. Αυτές οι απώλειες ενέργειας ποσοτικά παριστάνονται ορίζο-ντας ένα μέγεθος που εκφράζει πόσο αποδοτική είναι η συγκεκριμένη συσκευή ή δια-δικασία όπου συμβαίνουν οι μετατροπές ενέργειας.'Ετσι, ορίζουμε τον βαθμό απόδο-σης για τη συσκευή ή διαδικασία ως το πηλίκο της ωφέλιμης ενέργειας προς την προσ-διδόμενη, n = Εωφ/Επ. Είναι καθαρός αριθμός και παίρνει τιμές από 0 μέχρι 1 ή 0 -100%.

Εικόνα 4 . 1 . : Μετατροπή ενέργειας

Page 129: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.1.4. Θερμοδυναμικό Αξιώματα • Πρώτο Θερμοδυναμικό αξίωμα

Όταν μεταξύ των μορφών ενέργειας που μετατρέπονται σε ένα σύστημα εμπλέκε-ται και η θερμότητα, τότε η αρχή διατήρησης της ενέργειας αποτελεί το πρώτο θερ-μοδυναμικό αξίωμα.

Ένα σύστημα μπορεί να είναι : απομονωμένο, δηλαδή να μην επιτρέπεται ανταλ-λαγή ύλης και ενέργειας με το περιβάλλον, κλειστό, του οποίου τα όρια δεν επιτρέ-πουν ανταλλαγή ύλης με το περιβάλλον, επιτρέπουν όμως ανταλλαγή ενέργειας και ανοικτό στο οποίο συμβαίνει ανταλλαγή ύλης και ενέργειας με το περιβάλλον. Η μαθηματική έκφραση του πρώτου θερμοδυναμικού αξιώματος είναι: W + Q = ΔΕ όπου :

W το έργο των δυνάμεων που ασκούνται από το περιβάλλον στο σύστημα. Αν μεταβιβάζεται ενέργεια στο σύστημα, τότε W>0, αλλιώς αν το σύστημα εκτελεί έργο, δηλαδή μεταβιβάζει ενέργεια στο περιβάλλον, τότε W<0.

Q η θερμότητα που ανταλλάσσει το σύστημα με το περιβάλλον. Αν εισέρχεται θερ-μότητα στο σύστημα, τότε Q>0, διαφορετικά αν εξέρχεται από το σύστημα θερμότη-τα στο περιβάλλον θα είναι Q<0. ΔΕ η μεταβολή της ενέργειας του συστήματος.

Η ενέργεια Ε του συστήματος αποτελείται από την εσωτερική ενέργεια U, την κι-νητική ενέργεια του συστήματος και τη δυναμική του ενέργεια. Η εσωτερική ενέργεια έχει άμεση σχέση με τη δομή της ύλης και εξαρτάται από τη με-τάδοση θερμότητας προς ή από το σύστημα. Πρόκειται για το άθροισμα των δυναμι-κών και κινητικών ενεργειών των μορίων και ατόμων του συστήματος.

Συνεπώς, ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής αναφέρεται στη περίπτωση που όταν ένα σύστημα μεταβαίνει από μία αρχική σε μία τελική κατάσταση, τότε το αλγε-βρικό άθροισμα του παραγόμενου έργου και της συναλλασσόμενης θερμότητας μετα-ξύ συστήματος και περιβάλλοντος ισούται με τη μεταβολή της ενέργειας του συστή-ματος, δηλαδή της ενέργειας στην τελική κατάσταση μείον την ενέργεια στην αρχική κατάσταση:

ΔΕ = Ετελ - Εαρχ

• Δεύτερο Θερμοδυναμικό αξίωμα Η θερμική ενέργεια παρουσιάζει χαρακτηριστική ιδιαιτερότητα σε σχέση με τις άλ-

λες μορφές ενέργειας. Ενώ όλες οι άλλες μορφές μπορούν να μετατραπούν η μία στην άλλη με μικρές απώλειες, αυτό δεν μπορεί να συμβεί και με τη θερμότητα. Είναι γνω-στό ότι το ίδιο το ποσό της θερμότητας ενός σώματος είναι πολυτιμότερο όσο υψη-λότερη είναι η θερμοκρασία του σώματος σε σχέση με το περιβάλλον του.

Η θερμότητα όμως δεν μπορεί να μετατραπεί εξ ολοκλήρου σε χρήσιμη κινητική ενέργεια. Έτσι, κατά τη μερική αυτή μετατροπή ένα αρκετά μεγάλο ποσό θερμότητας διαφεύγει στο περιβάλλον. Το ποσό αυτό της θερμικής ενέργειας έχει μικρότερη θερ-μοκρασία από την αρχική, ενώ τελικά ένα μικρό μέρος θα μετατραπεί σε χρήσιμη κι-

Page 130: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

νητική ενέργεια. Η διαφορά μεταξύ της αρχικής θερμοκρασίας και εκείνης με την οποία το μεγαλύ-

τερο μέρος της θερμότητας διαφεύγει στο περιβάλλον είναι η απαραίτητη προϋπόθε-ση για να συμβεί αυτή η μετατροπή. Σε ένα σύστημα δεν είναι δυνατόν να υπάρξει πλή-ρης μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανικό έργο χωρίς ταυτόχρονη μεταφο-ρά θερμότητας από το σύστημα σε περιβάλλον χαμηλότερης θερμοκρασίας.

Η παραπάνω διαπίστωση αποτελεί έναν από τους πιο βασικούς νόμους της φύσης, το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα. Συνεπώς είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μία μη-χανή, η οποία να μετατρέπει πλήρως τη θερμότητα που της προσφέρεται σε ωφέλιμη κινητική ενέργεια (μηχανικό έργο).

Με βάση τα παραπάνω μπορούμε να απεικονίσουμε στην Εικόνα 4.2 την αρχή λει-τουργίας των θερμικών μηχανών.

Εικόνα 4.2 Αρχή λειτουργίας θερμικής μηχανής

Επομένως, για να μετατραπεί ποσότητα θερμικής ενέργειας σε μηχανικό έργο θα πρέπει να μπορεί αυτή να οδηγηθεί από μία υψηλότερη θερμοκρασία σε άλλη χαμη-λότερη. Κατά την πτώση της θερμοκρασίας μόνο ένα μέρος της συνολικής ποσότητας θερμικής ενέργειας μετατρέπεται σε μηχανικό έργο, ενώ το υπόλοιπο παραμένει ως θερμότητα χαμηλότερης θερμοκρασίας.

Ο βαθμός απόδοσης μιας θερμικής μηχανής ορίζεται ως

όπου Q1, Q2 είναι η προσδιδόμενη και η απορριπτόμενη θερμότητα αντίστοιχα. Στην πραγματικότητα ο βαθμός απόδοσης είναι μικρότερος, αφού έχουμε κατανάλωση

Page 131: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ενέργειας λόγω τριβών. Οποιαδήποτε ενεργειακή μετατροπή επιτυγχάνεται με τη βοήθεια κάποιας διεργα-

σίας. Οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα διακρίνονται σε αντιστρεπτές και μη αντι-στρεπτές. Αντιστρεπτή διεργασία ονομάζουμε τη μεταβολή ενός συστήματος που όταν πραγματοποιείται και το σύστημα επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση, δεν επέρχεται καμία ενεργειακή μεταβολή σε αυτό αλλά ούτε και στο περιβάλλον.

Δυστυχώς στη φύση τα περισσότερα φαινόμενα είναι μη αντιστρεπτά. Κλασσικό παράδειγμα μη αντιστρεπτής διεργασίας είναι η τριβή, όπου παράγεται μη εκμεταλ-λεύσιμη θερμότητα που διαφεύγει στο περιβάλλον. Ακόμα η διαδικασία όπου η θερμι-κή ενέργεια ρέει από μόνη της από το θερμότερο προς το ψυχρότερο σύστημα είναι ένα άλλο παράδειγμα μη αντιστρεπτής διεργασίας, εφόσον το αντίστροφο δεν είναι δυνατόν να συμβεί χωρίς να καταναλωθεί μηχανικό έργο.

Εδώ πρέπει να γίνει πολύ σύντομη αναφορά στη λειτουργία των θερμικών μηχα-νών. Η αρχή λειτουργίας τους βασίζεται στη μετατροπή θερμότητας σε μηχανικό έρ-γο στο αέριο, ώστε να επανέλθει στην αρχική κατάσταση. Η συγκεκριμένη διαδικα-σία εκτελείται συνέχεια και χαρακτηρίζεται ως θερμοδυναμικός κύκλος. Υπάρχουν πολλών ειδών κύκλοι, οι οποίοι αφορούν διαδοχικές διεργασίες σε αέρια προερχόμε-να από καύση υγρών και αερίων καυσίμων και οι οποίες χαρακτηρίζουν τις αντίστοι-χες θερμικές μηχανές.

Στην Εικόνα 4.3 απεικονίζεται ένας θερμοδυναμι-κός κύκλος όπου το αέριο υπό την πρόσδοση θερ-μότητας Q1 εκτονώνεται από τη θέση Α, που αντι-στοιχεί σε πίεση Ρ1, όγκο V1 και απόλυτη θερμο-κρασία Τ1, στη θέση Β όπου αντιστοιχεί πίεση Ρ2, όγκος V2 και χαμηλότερη θερμοκρασία Τ2. Κατά την εκτόνωση αυτή αποδίδεται έργο από το αέριο.

Στη συνέχεια μέσω κάποιας άλλης διεργασίας το αέριο συμπιέζεται και επανέρχεται στην αρχική του Εικόνα 4 . 3 : Παράδειγμα θερμοδυνα-

μικού κύκλου σε άξονες Ρ - V

Στην Εικόνα 4.3 απεικονίζεται ένας θερμοδυναμι-κός κύκλος όπου το αέριο υπό την πρόσδοση θερ-μότητας Q1 εκτονώνεται από τη θέση Α, που αντι-στοιχεί σε πίεση Ρ1, όγκο V1 και απόλυτη θερμο-κρασία Τ1, στη θέση Β όπου αντιστοιχεί πίεση Ρ2, όγκος V2 και χαμηλότερη θερμοκρασία Τ2. Κατά την εκτόνωση αυτή αποδίδεται έργο από το αέριο.

Στη συνέχεια μέσω κάποιας άλλης διεργασίας το αέριο συμπιέζεται και επανέρχεται στην αρχική του κατασταση Α. Κατα τη διαρκεια αυτής της διεργα-

σίας προσδίδεται έργο στο αέριο, το οποίο αποβάλλει θερμότητα Q2. Η διαφορά των δύο παραπάνω έργων μάς δίνει το ωφέλιμο έργο του κύκλου και παριστάνεται από τη γραμμοσκιασμένη επιφάνεια.

Παρότι λοιπόν οι διάφορες μορφές ενέργειας είναι ποσοτικά ισοδύναμες, δεν είναι και το ίδιο πολύτιμες. Στη φύση δηλαδή η ολική ενέργεια διατηρείται αλλά και υπο-βαθμίζεται. Σε σχέση με τη μηχανική, η θερμική ενέργεια θεωρείται ενέργεια κατώτε-ρη και υποβαθμισμένη.

4.1.5. Ενθαλπία Για να προσδιορίσουμε πλήρως την ενεργειακή κατάσταση ενός αερίου (π.χ. φυσι-

κού αερίου, αερίου καυσίμου, ατμού κ.λ.π.) πρέπει να γνωρίζουμε το ποσόν της εσω-τερικής του ενέργειας. Η εσωτερική ενέργεια ενός αερίου οφείλεται στη δυναμική και στην κινητική ενέργεια των μορίων του. Στα αέρια τα μόρια βρίσκονται σε μεγάλες

Page 132: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

αποστάσεις μεταξύ τους και επομένως η δυναμική ενέργεια θεωρείται αμελητέα σε σχέση με την κινητική. Επομένως, η εσωτερική ενέργεια των αερίων οφείλεται κυρίως στην κινητική ενέργεια των μορίων τους και είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας.

Από το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα, εάν στη μάζα ενός αερίου προσδώσουμε θερμότητα, τότε η θερμότητα αυτή θα χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της εσωτερικής ενέργειάς του και ένα μέρος της προσφερόμενης θερμότητας θα μετατραπεί σε μηχα-νικό έργο.

Εάν η διεργασία αυτή γίνει υπό σταθερή πίεση, τότε το θερμικό αυτό περιεχόμενο ονομάζεται ενθαλπία και δίνεται από τη σχέση Η = U + PV όπου: U εσωτερική ενέρ-γεια, Ρ η πίεση και V ο όγκος του αερίου .

Αν το παραπάνω άθροισμα διαιρεθεί δια της μάζας m του αερίου, τότε προκύπτει η έννοια της ειδικής ενθαλπίας

Η ειδική ενθαλπία είναι το ποσό της θερμότητας, το οποίο όταν προσδίδεται υπό σταθερή πίεση στη μονάδα μάζας ενός αερίου, τότε προκαλεί αύξηση της εσωτερικής του ενέργειας και παραγωγή μηχανικού έργου.

Η ειδική ενθαλπία είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των αερίων διότι, όπως η πίεση και η θερμοκρασία, περιγράφει πλήρως τη θερμική του κατάσταση. Μονάδα ειδικής ενθαλπίας στο Διεθνές Σύστημα S.I. είναι το

Η ενθαλπία και αντίστοιχα η ειδική ενθαλπία είναι χαρακτηριστικές συναρτήσεις θερ-μοδυναμικών ιδιοτήτων κάθε αερίου που χρησιμοποιείται σε θερμικές διεργασίες.

4.1.6. Εντροπία Όπως έχει αναφερθεί, από κάθε σύστημα που μεταβάλλεται με τρόπο μη αναστρέ-

ψιμο μπορεί να παραχθεί ωφέλιμο έργο. Έχει θεμελιώδη σημασία επομένως να μπο-ρεί να μετρηθεί η υπάρχουσα διαθέσιμη ενέργεια για την παραγωγή ωφέλιμου έργου.

Για τη θεμελιώδη αυτή μέτρηση χρησιμοποιείται η έννοια της εντροπίας. Η εντρο-πία (entropy) είναι φυσικό μέγεθος, με το οποίο μετριέται η υποβάθμιση της αξίας της ενέργειας ενός συστήματος από την άποψη της ικανότητάς του για παραγωγή ωφέλι-μου έργου.

Είναι γνωστό ότι ένα σύστημα τείνει να περιέλθει σε κατάσταση ισορροπίας, οπό-τε ελαττώνεται η διαθέσιμη ενέργεια προς παραγωγή έργου. Αυτό σημαίνει αύξηση της υποβάθμισης της ενέργειάς του ή αλλιώς αύξηση της εντροπίας του.

Επομένως, σε ένα σύστημα όπου συμβαίνει μία μη αναστρέψιμη διεργασία, η συ-νολική εντροπία του αυξάνεται. Η μεταβολή της εντροπίας (ΔS) ενός συστήματος δίνεται από τη σχέση:

Page 133: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

όπου ΔQ η μεταβολή της θερμότητας του συστήματος σε απόλυτη θερμοκρασία Τ. Σύμφωνα με την προηγούμενη σχέση οι μονάδες εντροπίας είναι Joule ανά βαθμό απόλυτης θερμοκρασίας (J/°K).

Η σχέση ΔS≥0 είναι η μαθηματική έκφραση του δεύτερου θερμοδυναμικού αξιώ-ματος. Η εντροπία είναι πολύ χρήσιμο μέγεθος στη θερμοδυναμική. Σε πολλές περι-πτώσεις οι διεργασίες και οι θερμοδυναμικοί κύκλοι δεν απεικονίζονται σε διαγράμ-ματα πίεσης - όγκου αλλά σε διαγράμματα θερμοκρασίας - εντροπίας (Τ -s).

4.1.7. Μετατροπή και αποθήκευση ενέργειας Όπως θα δούμε στο κεφάλαιο της εξοικονόμησης ενέργειας, αν θέλουμε να αντιμε-

τωπίσουμε απώλειες ενέργειας, πρέπει να γνωρίζουμε που συμβαίνουν αυτές και ποι-ες είναι οι επιπτώσεις στις διάφορες διεργασίες που εμπλέκονται. Είναι επομένως αναγκαίο να εξετάσουμε τα ενδιάμεσα στάδια που περιλαμβάνονται σε μία οποιαδή-ποτε διαδικασία και να ακολουθήσουμε τις μετατροπές μεταξύ του αρχικού σταδίου, όπου εισέρχεται ενέργεια στο σύστημα, και του τελικού σταδίου, όπου αποδίδεται ενέργεια. (Εικόνα 4.4)

Εικόνα 4 . 4 : Ενεργειακή μετατροπή σε ένα σύστημα

Στην παραγωγή πραγματοποιούνται πολλές και διαδοχικές μετατροπές ενέργειας. Σε κάθε μετατροπή υπάρχει και απώλεια ενέργειας. Η μετατροπή ενέργειας χαρακτηρί-ζεται από το δικό της βαθμό απόδοσης.

Οι κυριότεροι τρόποι μετατροπής ενέργειας είναι οι εξής : 1. Η θερμική ενέργεια μετατρέπεται: - σε μηχανική, με τη χρησιμοποίηση μηχανών εσωτερικής καύσης, ατμοστροβίλων και αεριοστροβίλων κ.λ.π. - σε ηλεκτρική, άμεσα, κυρίως με θερμοηλεκτρικούς μετατροπείς.

2. Η μηχανική ενέργεια, με τη μορφή της κινητικής ή δυναμικής ενέργειας ή με τη μορ-φή έργου, μετατρέπεται: - σε ηλεκτρική, με τη χρησιμοποίηση μηχανών συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύμα-τος

Page 134: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- σε ηλεκτρική, με τη χρήση υδροστροβίλων και ανεμογεννητριών - σε θερμική με τη χρήση αντλιών θερμότητας. 3. Η χημική ενέργεια μετατρέπεται: - σε ηλεκτρική ενέργεια, με τη χρησιμοποίηση κυψελών καυσίμου (fuel cells) και συσ-σωρευτών - σε θερμική ενέργεια, μέσω εξώθερμων αντιδράσεων. 4. Η πυρηνική ενέργεια μετατρέπεται: - σε θερμική, μέσω της πυρηνικής σχάσης και σύντηξης 5. Η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται: - σε ηλεκτρική, άμεσα, με τη χρησιμοποίηση φωτοβολταϊκών συστημάτων μετατροπής - σε ηλεκτρική, έμμεσα, με συστήματα ατμοστροβίλων, μηχανών Stirling κ.λ.π. - σε θερμική, με ηλιακούς συλλέκτες, δομικά στοιχεία υψηλής θερμοχωρητικότητας κ.λ.π. 6. Τέλος, ως προς την ηλεκτρική ενέργεια σημειώνεται ότι είναι εύκολο να μετατρα-πεί σε όλες σχεδόν τις μορφές ενέργειας και μάλιστα με έναν υψηλό βαθμό μετατρο-πής.

Υπάρχουν πολλές τεχνικές αποθήκευσης ενέργειας, οι οποίες αναπτύσσονται και χρησιμοποιούνται με αυξανόμενο ρυθμό και τελευταία με πολλαπλό σκοπό, π.χ. βελ-τίωση της ενεργειακής και οικονομικής απόδοσης των συστημάτων, αύξηση της συμ-μετοχής των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό ισοζύγιο μιας χώρας, κά-λυψη φορτίων αιχμής κ.λ.π. Πιο αναλυτικά: 1. Η μηχανική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί με τη μορφή της κινητικής ενέργειας, με τη χρησιμοποίηση π.χ. σφονδύλου ή με τη μορφή της δυναμικής ενέργειας, με τη χρησιμοποίηση π.χ. ελατηρίων, ρευστών υπό πίεση, ανύψωσης μάζας κ.λ.π. 2. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί με τη μορφή ηλεκτρικού ή μαγνητι-κού πεδίου καθώς επίσης με τη μορφή χημικής ενέργειας σε συσσωρευτές ή δυναμικής ενέργειας σε έναν υδροηλεκτρικό σταθμό με κύκλο άντλησης. 3. Η χημική ενέργεια υπάρχει ως αποθηκευμένη μορφή ενέργειας στις συμβατικές πηγές (ορυκτά καύσιμα). Εκτός από την εφαρμογή αποθήκευσης στους συσσωρευτές, αποθήκευση χημικής ενέργειας έχουμε και κατά την παραγωγή καυσίμων, όπως του υδρογόνου ως βασικού καυσίμου στην περίπτωση μετάβασης σε μια τέτοια ενεργεια-κή οικονομία. 4. Η πυρηνική ενέργεια, όπως και η χημική, υπάρχει σε αποθηκευμένη μορφή. Η απο-θήκευση της πυρηνικής ενέργειας μπορεί να γίνει με την παραγωγή ραδιοϊσοτόπων ή με τη δευτερογενή παραγωγή σχασίμων υλικών σε πυρηνικούς αντιδραστήρες αναπα-ραγωγής ή με την αποθήκευση της παραγόμενης θερμικής ενέργειας. 5. Η θερμική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί με τρεις βασικές μεθόδους : • αποθήκευση αισθητής θερμότητας (αύξηση θερμοκρασίας του αποθηκευτικού μέσου), • αποθήκευση λανθάνουσας θερμότητας (μεταβολή φάσης του μέσου), • αποθήκευση με αντιστρεπτές χημικές αντιδράσεις καθώς και με συνδυασμό των δύο πρώτων μεθόδων.

Στη βιομηχανική παραγωγή έχει μεγάλη σημασία να γνωρίζουμε τα συνολικά ποσά

Page 135: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

της ενέργειας που μεταφέρονται και μετατρέπονται από την αρχή μέχρι το τέλος κά-θε διαδικασίας. Επομένως είναι απαραίτητο αφενός να γνωρίζουμε την περιοχή των τιμών για τους βαθμούς απόδοσης των πιο διαδεδομένων διαδικασιών μετατροπής ενέργειας και αφετέρου να είμαστε σε θέση να υπολογίζουμε τον βαθμό απόδοσης της συνολικής διαδικασίας, όταν γνωρίζουμε τη ροή της ενέργειας και τη μετατροπή της στις διάφορες μορφές. Αν γνωρίζουμε το βαθμό απόδοσης κάθε επί μέρους μετατρο-πής, μπορούμε να βρούμε και τον συνολικό βαθμό απόδοσης.

Έστω ότι έχουμε μία διαδικασία που περιλαμβάνει τις παρακάτω μετατροπές ενέργειας

Εικόνα 4 : Διαδοχικές μετατροπές ενέργειας

Για κάθε μετατροπή θα ισχύει:

Με βάση τις προηγούμενες σχέσεις προκύπτει ΕΑ = Ε Δ + Εα1 + Εα 2 + Ε α 3

ενώ αν θέλουμε να ορίσουμε το συνολικό βαθμό απόδοσης της παραγωγικής διαδικα-σίας, θα είναι

Η τελευταία σχέση υποδηλώνει ότι ο συνολικός βαθμός απόδοσης της σύνθετης δια-δικασίας, που αποτελείται από διαδοχικές μετατροπές ενέργειας, ισούται με το γινό-

Page 136: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

μενο των βαθμών απόδοσης κάθε επιμέρους μετατροπής.

Πιο παραστατικά η ροή της ενέργειας και οι απώλειές της φαίνονται στο διάγραμ-μα SANKEY που χρησιμοποιείται ευρύτατα στην ενεργειακή τεχνολογία. Στην Εικόνα 4.5 φαίνονται διαγράμματα SANKEY των πιο διαδεδομένων μετατρο-πών ενέργειας.

ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ

ΘΕΡΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΜΕ ΑΝΘΡΑΚΑ

Εικόνα 4.5 Χαρακτηριστικά διαγράμματα ροών ενέργειας SANKEY

Page 137: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.2 ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΟΡΥΚΤΑ ΚΑΥΣΙΜΑ 4.2.1 Γενικά

Σήμερα οποιαδήποτε παραγωγική δραστηριότητα εξαρτάται και συνδέεται με την παραγωγή και χρήση ενέργειας. Η σημαντικότερη πηγή ενέργειας είναι τα ορυκτά καύσιμα, δηλαδή οι γαιάνθρακες, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, που καλύπτουν το 90% της παγκόσμιας κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας. Όπως φαίνεται στην Εικόνα 4.6, οι γαιάνθρακες καλύπτουν σήμερα (1997) το 27% των παγκόσμιων ενερ-γειακών αναγκών, το πετρέλαιο το 40% και το φυσικό αέριο το 23% (συνολικά 90%). Το υπόλοιπο καλύπτεται κατά 2.7% από την υδροηλεκτρική ενέργεια και κατά 7.3% από πυρηνικά καύσιμα (πυρηνική ενέργεια). Μικρά ποσά ενέργειας παράγονται από τη βιομάζα και τη γεωθερμία. Γίνεται επομένως φανερή η τεράστια σημασία των καυ-σίμων, στα οποία στηρίζεται σχεδόν το σύνολο των παραγωγικών δραστηριοτήτων του πλανήτη μας.

Εικόνα 4.6 : Διάγραμμα παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας ανά είδος καυσίμου

Τα ενεργειακά αποθέματα και η κατανάλωση ενέργειας αναφέρονται συνήθως σε Τόνους Ισοδύναμου Πετρελαίου (ΤΙΠ). Επειδή τα στερεά και τα αέρια καύσιμα με-τριούνται αρχικά σε μετρικούς τόνους και m3, η μετατροπή σε ΤΙΠ γίνεται με βάση την αντίστοιχη μέση κατώτερη θερμογόνο δύναμη εκφρασμένη σε Kcal/Kg και Kcal/m3

αντίστοιχα. Η μονάδα ΤΙΠ αντιστοιχεί στο ενεργειακό ισοδύναμο ενός τόνου αργού πετρελαίου και είναι η θερμότητα που εκλύεται κατά την καύση ενός τόνου ενός τυπι-

Page 138: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κού προϊόντος πετρελαίου με θερμογόνο δύναμη 10000 Kcal/Kg. Αντίστοιχη μονάδα είναι ο Τόνος Ισοδύναμου Άνθρακα (ΤΙΑ). Η kWh που χρησιμοποιείται για την ηλε-κτρική ενέργεια μετατρέπεται σε ΤΙΠ με βάση την απαιτούμενη κατανάλωση ενέρ-γειας για την παραγωγή της σε θερμικούς σταθμούς. Έτσι οι αντιστοιχίες είναι:

1 ΤΙΠ=1.6 ΤΙΑ=1200 Nm3 * φυσικού αερίου 1 ΤΙΠ=107 Kcal=4.186.1010 J=11600 kWh

(*Nm3: κυβικά μέτρα σε κανονικές συνθήκες) Το 1992 η συνολική παγκόσμια παραγωγή πρωτογενούς ενέργειας (ορυκτά καύσιμα, πυρηνική ενέργεια, υδροηλεκτρική, γεωθερμία, βιομάζα) ανήλθε σε 8.4Χ109 ΤΙΠ.

4.2.2 Διάκριση καυσίμων Καύσιμα είναι οι ύλες οι οποίες, αν υποβληθούν σε χημικές αντιδράσεις (οξείδω-

ση) ή πυρηνικές (σχάση ή σύντηξη), εκλύουν θερμότητα με ικανοποιητικό ρυθμό, ώστε αυτή να είναι εκμεταλλεύσιμη για την παραγωγή μηχανικού έργου σε θερμικές μηχανές και τη μετατροπή της σε άλλες μορφές ενέργειας.

Τα καύσιμα ανάλογα με τον τρόπο που παράγεται ενέργεια από αυτά διακρίνονται σε συμβατικά και μη συμβατικά.

Συμβατικά καύσιμα (conventional fuels) είναι αυτά τα οποία αποδίδουν το ενερ-γειακό τους περιεχόμενο κατά την ένωσή τους με το οξυγόνο του αέρα, δηλαδή σε αυ-τά η παραγόμενη θερμότητα είναι προϊόν κλασσικής καύσης. Υπό αυτή την έννοια ου-σίες που ενώνονται με πολύ αργό ρυθμό με το οξυγόνο υφίστανται βραδεία οξείδωση (καύση) με ταυτόχρονη έκλυση θερμότητας σε μη εκμεταλλεύσιμο ρυθμό όμως και επομένως δεν συνιστούν καύσιμα. Τα συμβατικά καύσιμα ανάλογα με τη φυσική τους κατάσταση διακρίνονται σε στερεά, υγρά και αέρια.

Στα στερεά καύσιμα περιλαμβάνονται κυρίως οι διάφορες κατηγορίες γαιανθρά-κων και τα δευτερογενή προϊόντα τους όπως το κωκ, και το ξύλο. Οι πισσούχοι σχι-στόλιθοι (oil shale) και οι πετρελαιοφόροι άμμοι (tar sands) ενώ εμφανίζονται σε στερεά μορφή, δεν χρησιμοποιούνται όπως είναι αλλά το καύσιμο περιεχόμενο τους παραλαμβάνεται σε υγρή μορφή μετά από απόσταξη ή εκχύλιση.

Στα υγρά καύσιμα περιλαμβάνονται το αργό πετρέλαιο με όλα τα υγρά προϊόντα της διύλισης του, όπως είναι η βενζίνη, το ντίζελ, το μαζούτ, τα λιπαντικά, η άσφαλ-τος οι παραφίνες κ.ά. καθώς και τα συμπυκνώματα φυσικού αερίου και προϊόντων διύλισης.

Στα αέρια καύσιμα περιλαμβάνονται το φυσικό αέριο, το φωταέριο καθώς και όλα τα μείγματα αερίων υδρογονανθράκων και υδρογόνου που παράγονται κατά τη διύ-λιση του πετρελαίου και τις διεργασίες πυρόλυσης και αεριοποίησης γαιανθράκων και βιομάζας. Από τα παραπάνω στερεά καύσιμα οι γαιάνθρακες, το πετρέλαιο και το φυσικό αέ-ριο χαρακτηρίζονται ως ορυκτά καύσιμα (fossil fuels), γιατί βρίσκονται σε υπόγεια ή υποθαλάσσια κοιτάσματα από όπου και εξορύσσονται. Υπό αυτή την έννοια αποτε-λούν φυσικά πρωτογενή καύσιμα, ενώ τα προϊόντα που προκύπτουν από την κατερ-γασία τους είναι τεχνητά δευτερογενή καύσιμα.

Page 139: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Μη συμβατικά είναι τα πυρηνικά καύσιμα, τα οποία αποδίδουν το ενεργειακό τους περιεχόμενο αν υποβληθούν σε πυρηνικές αντιδράσεις. Ως πυρηνικές αντιδρά-σεις για την παραγωγή ενέργειας αναφέρονται οι αντιδράσεις σχάσης και σύντηξης. 4.2.3. Παγκόσμια αποθέματα και κατανομή ορυκτών καυσίμων

Όπως φαίνεται στον πίνακα 4.1, το 1997 τα βεβαιωμένα αποθέματα γαιανθράκων ανέρχονταν σε 1.031 Ttn (1Ttn= 1012 τόνοι). Εκτιμάται ότι αυτά τα αποθέματα με το σημερινό ρυθμό παραγωγής και κατανάλωσης επαρκούν για την κάλυψη των ανα-γκών του πλανήτη μας για τα επόμενα 220 χρόνια περίπου.

Τα αποθέματα πετρελαίου, παρά τη συνεχή αύξηση της κατανάλωσης, έχουν αυ-ξηθεί λόγω της ανακάλυψης νέων κοιτασμάτων και βελτίωσης των τεχνικών ανάκτη-σης. Σήμερα ανέρχονται σε 1012 βαρέλια, (1βαρέλι=159 It), ποσότητα που υπολογίζε-ται ότι επαρκεί με τους σημερινούς ρυθμούς κατανάλωσης για τα επόμενα 40 χρόνια. Τέλος, τα βεβαιωμένα αποθέματα φυσικού αερίου ανέρχονται σε 1,45.1011 m3 περίπου (1,2.108 ΤΙΠ), ποσότητα που υπολογίζεται ότι επαρκεί για τα επόμενα 65 χρόνια.

Είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι οι γαιάνθρακες σε σχέση με τα άλλα ορυκτά καύσιμα εκτός από τα τεράστια αποθέματα, παρουσιάζουν και τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους παραγωγής ενέργειας και της ορθολογικότερης γεωγραφικής κατα-νομής σε ολόκληρο σχεδόν τον κόσμο. Αυτό το γεγονός παρέχει σχετική ανεξαρτησία στο σχεδιασμό κάλυψης των ενεργειακών απαιτήσεων των χωρών που διαθέτουν τέ-τοια κοιτάσματα.

Είναι επομένως φανερό ότι οι ορυκτοί άνθρακες αποτελούν σήμερα και θα συνεχί-ζουν να αποτελούν για τα προσεχή χρόνια μία σημαντική και αναντικατάστατη πηγή ενέργειας. Οι περιβαλλοντικοί προβληματισμοί για τη χρήση τους εντοπίζονται κυ-ρίως στη σημαντική εκπομπή CO2 ανά Kcal, που προκύπτει κατά την καύση τους σε σχέση με τα υγρά και ιδιαιτέρως τα αέρια ορυκτά καύσιμα, των οποίων η καύση εί-ναι πιο φιλική προς το περιβάλλον.

Το παραγόμενο CO2 ευθύνεται σε σημαντικό βαθμό για τον εγκλωβισμό της εκπε-μπόμενης από τη γη θερμότητας στα χαμηλά ατμοσφαιρικά στρώματα και την άνοδο της θερμοκρασίας του πλανήτη. Το φαινόμενο αυτό περιγράφεται με τον όρο "φαινό-μενο του θερμοκηπίου" και απασχολεί σημαντικά τη διεθνή κοινότητα. Η έντασή του αναμένεται να προκαλέσει κλιματικές και περιβαλλοντικές αλλαγές στον πλανήτη. Πίνακας 4.1: Παγκόσμια κατανομή βεβαιωμένων αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων (1997)

Γαιάνθρακες Πετρέλαιο Φυσικό αέριο X

Ποσοστό X

Ποσοστό X

Ποσοστό Περιοχή 109 Ton % 109 bbl % 109 m3 %

Βόρεια Αμερική 250.4 24.2 76.6 7.4 8.4 5.8 Κεντρική και Νότια Αμερική 10.2 1.0 86.2 8.3 6.3 4.4 Ευρώπη 156.7 15.2 20.2 1.9 5.6 3.8 Αφρική 70.0 6.7 9.9 6.8 Μέση Ανατολή 61.9 6.0 676.9 65.2 48.9 33.7 Χώρες Πρώην Σοβιετ.Ένωσης 241.0 23.4 65.4 6.4 56.7 39.2 Ασία & Ωκεανία 311.5 30.2 42.3 4.1 9.1 6.3

Σύνολο 1031.7 100 1037.6 100 144.9 100 1bbl=1 Βαρέλι πετρελαίου=159 It

Page 140: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.2.4. Θερμογόνος δύναμη Το βασικότερο κριτήριο αξιολόγησης των καυσίμων και της μεταξύ τους σύγκρισης

είναι η θερμογόνος δύναμη (heating value), όπως συνήθως αποκαλείται η θερμαντική ικανότητα, που αποτελεί μέτρο του θερμικού τους περιεχόμενου.

Η θερμογόνος δύναμη ενός καυσίμου διακρίνεται σε ανώτερη και κατώτερη (High, Lower heating value), ανάλογα με τη φυσική κατάσταση των παραγόμενων υδρατμών κατά την καύση.

Ανώτερη θερμογόνος δύναμη (ΑΘΔ) είναι το ποσό της θερμότητας που παράγεται κατά την πλήρη καύση της μονάδας βάρους ενός καυσίμου υπό σταθερό όγκο και με-τά την ψύξη (και υγροποίηση) των αέριων προϊόντων της καύσης στην αρχική περί-που θερμοκρασία. Η ενέργεια που εκλύεται κατά την καύση των ορυκτών καυσίμων οφείλεται κυρίως στην εξώθερμη αντίδραση του περιεχόμενου άνθρακα και υδρογό-νου με το οξυγόνο.

Η ΑΘΔ ενός καυσίμου προσδιορίζεται πειραματικά στο εργαστήριο με τη βοήθεια ειδικής συσκευής που ονομάζεται θερμιδόμετρο. Το καύσιμο καίγεται με περίσσεια οξυγόνου υπό πίεση μέσα σε ειδικό όλμο βυθισμένο σε δοχείο που περιέχει συγκεκρι-μένο όγκο νερού. Με μέτρηση της ανόδου της θερμοκρασίας του νερού προκύπτει η εκλυόμενη από το καύσιμο θερμότητα.

Η ΑΘΔ εκφράζεται συνήθως σε Kcal/Kg ή Kj/Kg (στο S.I.) για τα στερεά και υγρά καύσιμα, ενώ για τα αέρια εκφράζεται και σε Kcal/m3 ή Kj/m3, μονάδες που μπορούν να μετατραπούν στις προηγούμενες. Η ΑΘΔ των εκμεταλλεύσιμων ορυκτών ανθράκων κυμαίνεται από 1000-8800 Kcal/Kg περίπου, των πετρελαιοειδών από 8500-11000 Kcal/Kg, ενώ του φυσικού αε-ρίου από 8500-9500 Kcal/m3.

Κατά την καύση παράγονται υδρατμοί τόσο από την καύση του περιεχόμενου υδρογόνου όσο και από την εξάτμιση της περιεχόμενης υγρασίας στο καύσιμο. Στις συνθήκες μέτρησης της ΑΘΔ ενός καυσίμου στο εργαστήριο οι παραγόμενοι υδρα-τμοί συμπυκνώνονται και υγροποιούνται απελευθερώνοντας την περιεχόμενη θερμό-τητα εξάτμισης (λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης). Επομένως η ΑΘΔ είναι παρα-γόμενη-μετρούμενη εργαστηριακά θερμότητα κατά την καύση ενός καυσίμου.

Στη βιομηχανική πράξη όμως η καύση γίνεται υπό σταθερή πίεση, καθώς οι εστίες καύσης επικοινωνούν με την ατμόσφαιρα και ως εκ τούτου οι παραγόμενοι υδρατμοί διαφεύγουν ως έχουν στην ατμόσφαιρα. Για το λόγο αυτό η εκμεταλλεύσιμη θερμότη-τα κατά την καύση ενός καύσιμου σε πραγματικές συνθήκες ονομάζεται κατώτερη ή καθαρή θερμογόνος δύναμη.

Κατώτερη Θερμογόνος Δύναμη (ΚΘΔ) είναι το ποσό της παραγόμενης θερμότη-τας κατά την πλήρη καύση της μονάδας βάρους ενός καυσίμου υπό σταθερή ατμο-σφαιρική πίεση, ενώ τα παραγόμενα από την καύση προϊόντα παραμένουν σε αέρια μορφή. Υπό αυτές τις συνθήκες οι παραγόμενοι υδρατμοί παραμένουν στα προϊόντα καύσης σε αέρια κατάσταση δεσμεύοντας μέρος της αποδιδόμενης από το καύσιμο ενέργειας. Έτσι η κατώτερη θερμογόνος δύναμη αποτελεί ένα περισσότερο πραγμα-τικό μέτρο της θερμαντικής ικανότητας ενός καυσίμου.

Page 141: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η ΚΘΔ υπολείπεται της ΑΘΔ ακριβώς κατά το ποσό της λανθάνουσας θερμότη-τας εξάτμισης του περιεχόμενου και του σχηματιζόμενου κατά την καύση νερού. Η μάζα των παραγόμενων υδρατμών κατά την καύση του περιεχόμενου στο καύσιμο υδρογόνου είναι 9-πλάσια αυτού Συνεπώς, η συνολική μάζα των πα-ραγόμενων υδρατμών θα είναι:

Επομένως, η ΚΘΔ ενός καυσίμου υπολογίζεται από την ΑΘΔ αυτού με δεδομένη τη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης του νερού (κατά ASTM : λ=572 Kcal/Kg), αν είναι γνωστό το περιεχόμενο του σε υγρασία και υδρογόνο. Ο υπολογισμός γίνεται με βάση τη σχέση: ΚΘΔ = ΑΘΔ - 572([(% Υγρασία+9. %Η)/100]

Παράδειγμα υπολογισμού ΚΘΔ Η ΑΘΔ ελληνικού λιγνίτη με υγρασία 58.4% και υδρογόνο 1.4% μετρήθηκε στο εργαστήριο και ανέρ-χεται στα 1830 Kcal/Kg. Η ΚΘΔ αυτού υπολογίζεται με βάση την παραπάνω σχέση ως εξής: ΚΘΔ= 1830-572.[(58,4+9.1,4)/100]= 1424 Kcal/Kg Αυτό σημαίνει ότι κάθε κιλό του συγκεκριμένου λιγνίτη καιόμενο ως έχει (με τη υγρασία του), σε μία βιομηχανική μονάδα αποδίδει περίπου 1424 Kcal.

4.2.5. ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΥΣΙΜΑ Στα στερεά καύσιμα περιλαμβάνονται όλα τα συμβατικά καύσιμα που βρίσκονται

σε στερεή κατάσταση. Τέτοια είναι κυρίως οι ορυκτοί άνθρακες ή γαιάνθρακες που αποτελούν φυσικά (πρωτογενή) προϊόντα και βρίσκουν τεράστια βιομηχανική εφαρ-μογή, το κώκ και οι ξυλάνθρακες, που αποτελούν τεχνητά (δευτερογενή) προϊόντα, και το ξύλο. Ο γαιάνθρακες αποτέλεσαν την κινητήρια δύναμη για τη βιομηχανική επανάσταση. Οι πρώτες ατμομηχανές λειτουργούσαν με καύση γαιάνθρακα. • Προέλευση και σχηματισμός ορυκτών ανθράκων

Οι γαιάνθρακες προήλθαν από την ενανθράκωση, δηλαδή τον εμπλουτισμό σε άν-θρακα, συσσωρευμένης φυτικής ύλης υπό κατάλληλες συνθήκες. Από την Ανθρακο-φόρο Περίοδο του Παλαιοζωικού αιώνα (300 εκατ. χρόνια πριν) και την Τεταρτογε-νή Περίοδο (20.000 χρόνια πριν) οι κλιματολογικές συνθήκες επέτρεψαν την ανάπτυ-ξη πλούσιας βλάστησης η οποία σκεπάστηκε αρχικά από νερό και στη συνέχεια από γαιώδη υλικά και μετασχηματίστηκε σταδιακά στις διάφορες μορφές στις οποίες συ-ναντώνται σήμερα οι γαιάνθρακες. Η ενανθράκωση είναι ένα σύνθετο φαινόμενο που πραγματοποιήθηκε σε δύο φάσεις με ασαφή μεταξύ τους χρονικά όρια.

Κατά την πρώτη (Βιοχημική φάση) η φυτική ύλη υπέστη μερική αποσύνθεση, δη-λαδή διάσπαση σε απλούστερα μόρια και στη συνέχεια μετασχηματισμό σε πολυμερή μόρια με τη βοήθεια αναερόβιων μικροοργανισμών που δρούσαν κάτω από την επι-φάνεια του νερού. Σε αυτή τη φάση σχηματίστηκαν η τύρφη και ίσως ο λιγνίτης, μορ-φές που αποτελούν τις φτωχότερες κατηγορίες ορυκτών ανθράκων με τη χαμηλότερη θερμογόνο δύναμη.

Κατά τη δεύτερη (Δυναμοχημική φάση) η φυτική ύλη καταπλακώθηκε από γαιώδη υλικά με αποτέλεσμα τη διακοπή των βιοχημικών δράσεων και την πρόοδο της εναν-

Page 142: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

θράκωσης με τη δράση γεωλογικών παραγόντων, όπως η πίεση και η θερμοκρασία. Σε αυτή τη φάση η τυρφοποιημένη ύλη συμπυκνώθηκε με απομάκρυνση υγρασίας και πτητικών και μεταμορφώθηκε σταδιακά, με πολύ αργό ρυθμό, σε υποπισσούχο άν-θρακα, πισσούχο άνθρακα και ανθρακίτη. Οι μορφές αυτές, που αποτελούν και τις ευγενέστερες κατηγορίες γαιανθράκων, παρουσιάζουν υψηλότερη θερμογόνο δύνα-μη. Επομένως, η διαδικασία σχηματισμού των διαφόρων τύπων ορυκτών ανθράκων μπορεί απλοποιημένα να αποδοθεί σχηματικά ως εξής:

• Χαρακτηριστικές ιδιότητες και χρήσεις Η κατάταξη ενός ορυκτού άνθρακα σε μία από τις παραπάνω κατηγορίες γίνεται

κυρίως με βάση το ποσοστό άνθρακα, το ποσοστό των πτητικών του συστατικών και την τιμή της ανώτερης θερμογόνου δύναμης.

Όσον αφορά τη σύστασή τους, οι γαιάνθρακες είναι ορυκτά ετερογενή και σύνθε-και αποτελούνται από οργανική και ανόργανη ύλη. Η οργανική ύλη συνίσταται από C, Η, Ο, Ν και S που συνδέονται σχηματίζοντας πολύπλοκες οργανικές δομές. Η ανόργανη ύλη συνίσταται κυρίως σε υγρασία και γαιώδη υλικά που αποτέθηκαν μαζί με την αρχική φυτική ύλη και εγκλωβίστηκαν μέσα στη μάζα της.

Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά και τις χρήσεις των διαφόρων κατηγοριών γαιαν-θράκων από το χαμηλότερο βαθμό προς τον υψηλότερο, μπορεί συνοπτικά να ανα-φερθεί ότι: Η τύρφη έχει την εμφάνιση λασπώδους μάζας, φέρει υγρασία 60-90% και ως εκ τού-του έχει πολύ χαμηλή θερμογόνο δύναμη. Αξιοποιείται κυρίως ως λίπασμα για τη βελ-τίωση εδαφών. Ο λιγνίτης έχει συνήθως γαιώδη εμφάνιση αλλά πιο συμπαγή δομή σε σχέση με την τύρφη, καφέ σκούρο έως μαύρο χρώμα, εμφανίζει πολλές φορές ξυλώδη όψη και έχει 30-60% υγρασία. Χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε ατμοηλεκτρικούς σταθμούς. Οι υποπισσούχοι άνθρακες, οι πισσούχοι άνθρακες και οι ανθρακίτες αναφέρονται και ως λιθάνθρακες. Παρουσιάζουν συμπαγή δομή και μαύρο γυαλιστερό χρώμα, αυ-ξανόμενη σκληρότητα με την πρόοδο της ενανθράκωσης και υγρασία 2-25%. Λόγω της υψηλής τους θερμογόνου δύναμης χρησιμοποιούνται κυρίως ως καύσιμο στη βιο-μηχανία (μεταλλουργία, τσιμεντοβιομηχανία) αλλά και για την παραγωγή συνθετικών υγρών ή αερίων καυσίμων (Η2, CO, CH4, βιομηχανικό αέριο, βενζίνη) με υγροποίηση ή αεριοποίηση αντίστοιχα.

Από τα δευτερογενή στερεά καύσιμα το κωκ προκύπτει με θέρμανση λιθάνθρακα ή λιγνίτη σε κλειστές εστίες με απουσία αέρα. Με αυτό τον τρόπο από τη μάζα του άν-θρακα διασπώνται κυρίως τμήματα μεγάλων οργανικών μορίων, κυρίως ελαφρείς υδρογονάνθρακες, που απομακρύνονται υπό μορφή πτητικών που περιέχουν φωταέ-ριο ως βασικό συστατικό. Το στερεό ανθρακούχο υπόλειμμα αυτής της διαδικασίας εί-ναι το κωκ, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως ως αναγωγικό μέσο στη μεταλλουργική

Page 143: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

βιομηχανία. Ο ξυλάνθρακας είναι το γνωστό μας κάρβουνο, που χρησιμοποιείται ως καύσιμο

στα νοικοκυριά. Χρησιμοποιείται επίσης ως αναγωγικό μέσο για την παραγωγή χά-λυβα πολύ καλής ποιότητας. Παράγεται από απανθράκωση ξύλων με καύση σε συν-θήκες περιορισμένου αέρα. • Λιγνίτες. Μια σημαντική εγχώρια ενεργειακή πηγή

Η χώρα μας εγκλείει στο υπέδαφος της ένα μεγάλο ενεργειακό δυναμικό σε στερεά καύσιμα. Στον ελλαδικό χώρο εμφανίζονται εκτεταμένα και οικονομικά εκμεταλλεύ-σιμα κοιτάσματα λιγνιτών κυρίως και τύρφης.

Ο λιγνίτης είναι η σημαντικότερη διαθέσιμη εγχώρια ενεργειακή πρώτη ύλη, στην οποία στηρίχθηκε η χώρα μας και θα στηριχθεί τις προσεχείς δεκαετίες. Οι λιγνίτες έτυχαν ευρείας οικονομικής εκμετάλλευσης τα τελευταία 40 χρόνια και αναμφισβήτη-τα αποτέλεσαν τον ακρογωνιαίο λίθο, πάνω στον οποίο στηρίχθηκε η ενεργειακή ανάπτυξη της χώρας σε ό,τι αφορά ειδικότερα την ηλεκτρική ενέργεια.

Τα βεβαιωμένα αποθέματα λιγνίτη της χώρας μας ανέρχονται σε 6.7 Gt (1Gt=109

τόνοι). Από αυτά, τα αρχικά εκμεταλλεύσιμα αποθέματα έφθαναν τα 5.1 Gt. Μέχρι σήμερα έχουν καταναλωθεί περίπου 0.9 Gt για παραγωγή κυρίως ηλεκτρικής ενέρ-γειας και απομένουν προς εκμετάλλευση 4.2 Gt, που αντιστοιχούν σε 5.106 ΤΙΠ. Η πο-σότητα αυτή αρκεί να καλύψει τις ανάγκες της χώρας σε ηλεκτρισμό με τους σημερι-νούς ρυθμούς κατανάλωσης για τα επόμενα 50 χρόνια περίπου. Στα παραπάνω δεν υπολογίζονται τα αποθέματα των μικρών ή μεγάλων κοιτασμάτων τύρφης, μεταξύ των οποίων και το τεράστιο κοίτασμα τύρφης και τυρφώδους λιγνίτη των Φιλίππων με απόθεμα 4.35·109 m3.

Όσον αφορά τη γεωγραφική εξάπλωση σε όλες σχεδόν τις περιοχές της χώρας υπάρχει κάποια, έστω και μικρή, λιγνιτική εμφάνιση. Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα (πε-ρίπου 3.7Gt) βρίσκονται στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας. Έτσι το 65-70% των αποθεμάτων εντοπίζονται στη λεκάνη Φλώρινας-Πτολεμαίδας-Κοζάνης, το 23% στην περιοχή Δράμας, το 6% στην περιοχή Μεγαλόπολης και το 4% στην περιοχή Ελασσόνας. (Πίνακας 4.2).

Πίνακας 4.2: Κατανομή αποθεμάτων λιγνίτη (1991).

Περιοχή Ποσοστό %

Πτολεμαΐδα 31.3 Αμύνταιο 6.5 Κόμνηνα 3.9 Φλώρινα 5.6 Προάστιο 5.0 Ανατολικό 3.0 Κοζάνη 7.5 Δράμα 23.0 Μεγαλόπολη 6.0 Διάφορα 8.2

Page 144: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Αξιοποίηση του ελληνικού λιγνίτη Ο λιγνίτης στη χώρα μας αξιοποιείται στο σύνολο του σχεδόν για την παραγωγή

ηλεκτρικής ενέργειας ( ~ 97% της συνολικά εξορυσσόμενης ποσότητας) . Ποσότητα της τάξεως των 2 Mt το χρόνο καταναλώνεται σε εξωηλεκτρικές εφαρμογές. Αυτές συνίστανται κυρίως στην παραγωγή μπρικεττών για οικιακή και βιομηχανική χρήση. Επίσης, μικρές ποσότητες λιγνίτη και τύρφης Φιλίππων χρησιμοποιούνται για την πα-ραγωγή εδαφομειγμάτων για γεωργικούς σκοπούς.

Η εκμετάλλευση του λιγνίτη για ηλεκτροπαραγωγή γίνεται αποκλειστικά από τη ΔΕΗ στα λιγνιτικά κέντρα Πτολεμαΐδας-Αμυνταίου (ΛΚΠ-Α) και Μεγαλόπολης (ΛΚΜ). Το 1996 το 75% της ηλεκτρικής ενέργειας καλύφθηκε από το λιγνίτη και το υπόλοιπο από το πετρέλαιο και το νερό.

Παρά τη συζητούμενη σταδιακή εισαγωγή του φυσικού αερίου στην ηλεκτροπαρα-γωγή, ο λιγνίτης θα παραμείνει για μακρό χρόνο η οικονομικότερη και πλέον αντα-γωνιστική εγχώρια πηγή ενέργειας.

Βεβαίως απαιτούνται και βρίσκονται σε έρευνα και ανάπτυξη προσπάθειες για την καλύτερη αξιοποίησή του και σε εξωηλεκτρικές χρήσεις καθώς και για την καθαρό-τερη καύση του για την αποφυγή ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των επακόλουθων προβλημάτων (παραγωγή CO2, φαινόμενο θερμοκηπίου).

•Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από γαιάνθρακες Οι γαιάνθρακες, και κυρίως οι λιγνίτες, αξιοποιούνται διεθνώς ευρύτατα για την

παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρισμού παριστάνε-ται σχηματικά με το παρακάτω διάγραμμα ροής:

Συγκεκριμένα, οι ορυκτοί άνθρακες αρχικά εξορύσσονται από υπόγεια ή υπαίθρια ορυχεία ανάλογα με το βάθος εμφάνισης του εκμεταλλεύσιμου κοιτάσματος. Οι γαι-άνθρακες εμφανίζουν στρωματοειδή συνήθως ανάπτυξη. Τα εκμεταλλεύσιμα στρώ-ματα γαιάνθρακα διακρίνονται από τα φτωχά και τα άγονα στρώματα και εξορύσ-σονται συνήθως με τη βοήθεια μεγάλων καδοφόρων εκσκαφέων. Το καύσιμο μεταφέ-ρεται με μεταφορικές ταινίες στην αυλή του σταθμού καύσης, όπου και θραύεται σε μικρότερα τεμάχια. Ανάλογα με την ποιότητα του γαιάνθρακα και τις απαιτήσεις των μονάδων καύσης, αυτός υποβάλλεται σε κατεργασίες καθαρισμού από ανεπιθύμητες γαιώδεις προσμείξεις και εμπλουτισμού του με καύσιμη ύλη.

Σε αυτό το στάδιο ομογενοποιούνται με θραύση και ανάμειξη διάφορες ποιότητες καυσίμου για την ομαλότερη καύση του. Στη συνέχεια ο γαιάνθρακας τροφοδοτείται σε μύλους σε μείγμα με πρωτογενή (ψυχρό) και θερμό αέρα που αναρροφάται από τις εστίες καύσης, όπου υφίσταται ταυτόχρονα λεπτομερή άλεση και ξήρανση. Το μείγ-

Page 145: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

μα ξηρού και αλεσμένου καυσίμου και αέρα τροφοδοτείται στις εστίες καύσης. Η παραγόμενη ενέργεια δαπανάται για την παραγωγή του ατμού, ο οποίος θέτει σε κίνηση τους ατμοστρόβιλους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η ανόργανη ύλη που παραλαμβάνεται ως άκαυστο υπόλειμμα (στάχτη), ονομά-ζεται τέφρα. Μικρό μέρος της τέφρας πέφτει στη βάση της εστίας (τέφρα βάσης), ενώ το μεγαλύτερο μέρος παρασύρεται από τα καυσαέρια προς την οροφή των εστιών και στη συνέχεια προς τις διατάξεις αποκονίωσης (καθαρισμού) των καυσαερίων και για το λόγο αυτό ονομάζεται ιπτάμενη τέφρα. Η ιπτάμενη τέφ-ρα κατακρατείται με τη βοήθεια ηλεκτροστατικών φίλτρων από τα καυσαέρια, πριν την εκπομπή τους στην ατμόσφαιρα από τις καπνοδόχους. Μέρος αυτού του υλικού αξιοποιείται ως πρόσθετο στην παραγωγή τσιμέντου και ως υλικό οδοποιίας, ενώ το μεγαλύτερο μέρος απορρίπτεται.

4.2.6. ΥΓΡΑ ΚΑΥΣΙΜΑ Ορισμός και προέλευση

Το φυσικό πετρέλαιο ή αργό πετρέλαιο (crude-oil) είναι το ορυκτό διάλυμα οργα-νικών ενώσεων που εξέρχεται από τη γη σε υγρή μορφή και αποτελείται από μείγμα υδρογονανθράκων, νερού και ενώσεων θείου, αζώτου και φωσφόρου.

Τα πετρέλαια σχηματίσθηκαν από φυτικές και ζωικές πρώτες ύλες (κυρίως πλα-γκτόν) υπό την επίδραση μέτρια υψηλής θερμοκρασίας (100°C - 250°C) και πολύ υψη-λής πίεσης. Πρόκειται για την υγρή μορφή ορυκτών υδρογονανθράκων γνωστή ως αρ-γό πετρέλαιο.

Ιδιαίτερα ευνοϊκά γεωλογικά περιβάλλοντα, στα οποία τέτοιες συνθήκες και διερ-γασίες είναι δυνατές, είναι τα αργιλικά. Επίσης κατάλληλες για γένεση πετρελαίου θε-ωρούνται οι περιοχές που χαρακτηρίζονται από παχιές εναποθέσεις ιζημάτων και γρήγορη βύθιση σε κατάλληλο περιβάλλον.

Από πλευράς χαρακτηριστικών το πετρέλαιο είναι καστανόχρωμο, παχύρρευστο ή ελαιώδες υγρό, με χαρακτηριστική οσμή, ειδικού βάρους (0,79 - 0,94 Kg/m3) και αδιάλυτο στο νερό. Είναι εύφλεκτο με μεγάλη θερμότητα καύσης, η οποία ποικίλλει από 10000 έως 11000 Kcal/Kg, γεγονός που το κάνα ακόμα και σήμερα πολύ περιζήτητο ως καύσιμη ύλη.

Κατηγορίες φυσικών πετρελαίων Τα φυσικά πετρέλαια διαφέρουν ως προς τη σύσταση, όχι μόνο από τόπο σε τόπο,

αλλά και σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Είναι δυνατόν πετρέλαιο που προέρχεται από πετρελαιοπηγή δεδομένου βάθους να έχει διαφορετική σύσταση από πετρέλαιο που προέρχεται από την ίδια πηγή αλλά από μικρότερο βάθος. Στο σημείο αυτό ανα-φέρονται τρεις κατηγορίες με κριτήριο διάκρισης την περιεκτικότητα σε δύο ουσίες : παραφίνη και άσφαλτο, α. Πετρέλαια παραφινούχου βάσης : χαρακτηρίζονται από μικρό ειδικό βάρος και περιέχουν κυρίως κορεσμένους υδρογο-νάνθρακες κρυσταλλικής υφής με μεγάλο μοριακό βάρος, β. Πετρέλαια ασφαλτούχου βάσης (ναφθενικής βάσης): χαρακτηρίζονται από μεγάλο ειδικό βάρος, περιέχουν άσφαλτο, δηλαδή κρυσταλλι-

Page 146: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κές στερεές ενώσεις και πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες, γ. Πετρέλαια μικτής βάσης : χαρακτηρίζονται από ενδιάμεσες ιδιότητες, περιέχουν άσφαλτο και παραφίνη.

Γεωγραφική κατανομή και αποθέματα Τα κοιτάσματα πετρελαίου βρίσκονται σε διάφορες περιοχές του πλανήτη. Τα με-

γαλύτερα ποσοστά είναι συγκεντρωμένα σε τρεις περιοχές : στις χώρες της πρώην Σοβιετικής ένωσης, στη Μέση Ανατολή και στην Αμερική. Στο τέλος του 1997, τα αποδεδειγμένα αποθέματα πετρελαίου, δηλαδή αυτά που μπορούν να παραχθούν από τα γνωστά κοιτάσματα και με τις σημερινές τεχνολογικές και οικονομικές συνθήκες, είναι περίπου 1 τρισεκατομμύριο βαρέλια (1000 δισεκατομμύρια) και επαρκούν για 35 χρόνια με τους σημερινούς ρυθμούς εκμετάλλευσης.

Εκτός από τα αποθέματα αυτά, υπάρχουν και τα μη συμβατικά. Αυτά είναι τα κοι-τάσματα πετρελαιούχου σχιστόλιθου (oil shale) και πισσούχου άμμου (tar sand oil). Τα μη συμβατικά αποθέματα εκτιμώνται ότι είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τα συμ-βατικά, όμως το υψηλό κόστος επένδυσης και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που συ-νεπάγεται η εκμετάλλευσή τους τα περιορίζουν στο 10% περίπου των συμβατικών αποθεμάτων.

Στον πίνακα 4.3 παρουσιάζονται τα αποδεδειγμένα αποθέματα πετρελαίου ανά τον κόσμο σε εκατομμύρια βαρέλια, ενώ δεν περιλαμβάνονται τα κοιτάσματα πετρε-λαιούχου σχιστόλιθου και πισσούχου άμμου. Η κατανομή των αποθεμάτων είναι ανά ήπειρο ή περιοχή, ενώ σε κάθε περιοχή παρουσιάζονται και οι χώρες με τα μεγαλύτε-ρα αποθέματα κατά το τέλος 1997.

Ακολουθεί πίνακας 4.4 όπου περιλαμβάνονται οι χώρες με τα μεγαλύτερα αποθέματα

Πίνακας 4.3 : Παγκόσμια κατανομή αποθεμάτων πετρελαίου ανά γεωγραφική περιοχή

ΔΙΣΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΒΑΡΕΛΙΑ ΔΙΣΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΤΟΝΟΙ

ΣΥΝΟΛΟ ΑΜΕΡΙΚΗΣ 162,8 22,6 ΕΥΡΩΠΗ (ΠΛΗΝ ΧΩΡΩΝ ΠΡΩΗΝ ΣΟΒΙΕΤΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ) 20,2 2,6 ΧΩΡΕΣ ΠΡΩΗΝ ΣΟΒΙΕΤΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ 65,4 9,1 ΣΥΝΟΛΟ ΜΕΣΗΣ ΑΝΑΤΟΛΗΣ 676,9 91,6 ΑΦΡΙΚΗ 70 9,3 ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ 1,8 0,2 ΥΠΟΛΟΙΠΕΣ ΧΩΡΕΣ ΑΣΙΑΣ 40.5 5,5 ΣΥΝΟΛΟ 1037,6 140,9

Πηγή : BP 1997 STATISTICAL REVIEW OF WORLD ENERGY

Page 147: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

για κάθε περιοχή

ΔΙΣΕΚΑΤΟΜ. ΒΑΡΕΛΙΑ ΔΙΣΕΚΑΤΟΜ. ΤΟΝΟΙ

ΒΕΝΕΖΟΥΕΛΑ 71,7 10,3

ΜΕΞΙΚΟ 40 5,7

ΗΝ. ΠΟΛΙΤΕΙΕΣ ΑΜΕΡΙΚΗΣ 29,8 3,7

ΝΟΡΒΗΓΙΑ 10,4 1,3

ΗΝΩΜΕΝΟ ΒΑΣΙΛΕΙΟ 5 0,7

ΡΩΣΙΚΗ ΟΜΟΣΠ. ΑΝΕΞΑΡΤ. ΚΡΑΤΩΝ 48,6 6,7

ΙΡΑΚ 112,5 15,1

ΙΡΑΝ 93 12,7

ΚΟΥΒΕΙΤ 96,5 13,3

ΣΑΟΥΔΙΚΗ ΑΡΑΒΙΑ 261,5 35,8

ΗΝΩΜΕΝΑ ΑΡΑΒΙΚΑ ΕΜΙΡΑΤΑ 97,8 12,6

ΛΙΒΥΗ 29,5 3,9

ΝΙΓΗΡΙΑ 16,8 2,3

ΚΙΝΑ 24 3,3

Πηγή : BP 1997 STATISTICAL REVIEW OF WORLD ENERGY

Διάρθρωση εκμετάλλευσης Για να παραχθεί πετρέλαιο πρέπει πρώτα να ανακαλυφθεί κάποιο κοίτασμα ύστε-

ρα από έρευνα του υπεδάφους. Η έρευνα για την ανακάλυψη κοιτασμάτων ορυκτών υδρογονανθράκων περιλαμβάνει τον εντοπισμό θέσεων στο υπέδαφος και την εκτέ-λεση γεωτρήσεων, για να διαπιστωθεί αν στις θέσεις αυτές υπάρχουν πράγματι τέτοια κοιτάσματα και μάλιστα εκμεταλλεύσιμα.

Όταν με τις προκαταρκτικές φάσεις της έρευνας εντοπισθούν θέσεις όπου είναι πι-θανή η παρουσία κοιτασμάτων πετρελαίου, τότε αρχίζουν στις θέσεις αυτές ερευνη-τικές γεωτρήσεις για να διαπιστωθεί αν πράγματι υπάρχουν αξιοποιήσιμα κοιτάσμα-τα. Στη φάση αυτή συλλέγονται πετρώματα και πραγματοποιούνται διάφορες μετρή-σεις για να προσδιορισθούν τα χαρακτηριστικά τους. Έτσι μετρώνται η ηλεκτρική αντίσταση, το πορώδες είναι η περιεκτικότητα σε ραδιενεργά υλικά κ.λ.π. Μόλις η γε-ώτρηση φτάσει σε γεωλογικό σχηματισμό όπου περιέχονται ορυκτοί υδρογονάνθρα-κες, αρχίζει ειδική δειγματοληψία προκειμένου να προσδιορισθούν οι φυσικές και χη-μικές ιδιότητες.

Αφού διαπιστωθεί η ύπαρξη εκμεταλλεύσιμου κοιτάσματος και προσδιορισθούν τα χαρακτηριστικά του, τότε μπορεί να αρχίσει η εκμετάλλευση. Για τον σκοπό αυτό δη-μιουργείται ένα δίκτυο γεωτρήσεων παραγωγής, όπου η διάταξη και οι μεταξύ τους αποστάσεις ποικίλλουν.

Οι γεωτρήσεις πετρελαίου έχουν διαμέτρους μέχρι 50cm ενώ το βάθος τους μπορεί να φτάσει μέχρι τα 10.000m. Οι γεωτρήσεις μπορούν να γίνουν σε ξηρά, λίμνη και θάλασσα. Στην τελευταία περίπτωση το γεωτρύπανο είναι τοποθετημένο σε πλοίο (στις προκαταρ-κτικές ερευνητικές γεωτρήσεις) ή σε ειδική εξέδρα, όπως φαίνεται στην Εικόνα 4.7

Page 148: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Από την εξέδρα εκτελείται αριθμός γεωτρήσεων, οι οποίες αποκλίνουν μεταξύ τους ώστε να καλυφθεί μια σχετικά μεγάλη έκταση του κοιτάσματος. Οι γεωτρήσεις γίνο-νται με διάφορες μεθόδους και επενδύονται εσωτερικά με χαλύβδινους σωλήνες, ενώ το διάστημα μεταξύ της σωλήνωσης και του τοιχώματος της γεώτρησης γεμίζει με τσι-μέντο. Εδώ πρέπει να αναφερθεί ότι ένα σημαντικό εξάρτημα των γεωτρήσεων είναι ο μηχανισμός πρόληψης έκρηξης (blow out prevention). Σκοπός είναι να αποφευχθεί η έκρηξη, όταν το γεωτρύπανο συναντήσει κοίτασμα ορυκτών υδρογονανθράκων υπό υψηλή πίεση.

Μόλις τελειώσει η γεώτρηση, τότε καθαρίζονται τα τοιχώματα από τη λάσπη και στη συνέχεια τοποθετούνται ειδικά πώματα μέσα στη γεώτρηση προκειμένου να απο-μονωθεί η παραγωγική ζώνη. Για την εξαγωγή του πετρελαίου χρησιμοποιείται μια σωλήνωση εξαγωγής, η οποία έχει μικρότερη διάμετρο από τη σωλήνωση της γεώ-τρησης. Η εξαγωγή επιτυγχάνεται συνήθως με τρεις τρόπους :

Πηγή : ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΑ Α.Ε.

Εικόνα 4 .7 : Θαλάσσια εξέδρα άντλησης πετρελαίου

• Με φυσική ροή : Όπου το αργό πετρέλαιο φθάνει στην επιφάνεια μόνο με την ενέργεια που υπάρχει μέσα στο κοίτασμα, δηλαδή την πίεση των αερίων και του νερού.

• Με εμφύσηση αέρα ή αερίων υδρογονανθράκων : Γίνεται εμφύσηση αέρα ή υδρογονανθράκων στα κα-

τώτερα τμήματα της γεώτρησης, οπότε ελαττώνεται το ειδικό βάρος του πετρελαίου, το οποίο ανεβαίνει μέσα από τη σωλήνωση μικρής διαμέτρου.

Page 149: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Με άντληση: Εφαρμόζεται στο μεγαλύτερο ποσοστό των γεωτρήσεων. Τρεις είναι οι κυριότεροι τύποι εξεδρών : Οι μόνιμες : στηρίζονται σε πυλώνες βυθισμένους μέχρι τον πυθμένα της θάλασσας. Είναι αρκετά μεγάλες και εκεί είναι συγκεντρωμένα τα μηχανήματα γεώτρησης. Οι μικρές : και αυτή η κατασκευή στηρίζεται σε πυλώνες, αλλά τα απαραίτητα εργα-λεία και το προσωπικό διαμένουν σε ξεχωριστή πλωτή εξέδρα.

Οι κινητές : αυτός ο τύπος στηρίζεται σε υποθαλάσσια κατασκευή. Είναι ο πιο οι-κονομικός τύπος εξέδρας διότι μπορεί να μετακινηθεί και να χρησιμοποιηθεί πολλές φορές σε διαφορετικές τοποθεσίες. Πρέ-πει να σημειωθεί ότι σε περιοχές όπου το βάθος του πυθμένα της θάλασσας είναι πολύ μεγάλο η εξέδρα είναι αυτοκινούμε-νη. Επειδή η ενέργεια που υπάρχει μέσα στο κοίτασμα επαρκεί για να προωθήσει προς τις γεωτρήσεις μόνο ένα μικρό μέρος της ποσότητας αργού πετρελαίου, χρησιμο-ποιούνται ειδικές μέθοδοι και τεχνικές για την αύξηση αυτής της ποσότητας. Οι μέ-θοδοι αυτές είναι πολλές και λέγονται μέ-θοδοι επαυξημένης απόληψης πετρελαί-ου.

Η βασική τεχνική συνίσταται στην εισ-ροή νερού υπό πίεση μέσα στο κοίτασμα.

Εικόνα 4.8 : Σχηματική απεικόνιση τυπικής εγκα-τάστασης γεώτρησης

Οι κινητές : αυτός ο τύπος στηρίζεται σε υποθαλάσσια κατασκευή. Είναι ο πιο οι-κονομικός τύπος εξέδρας διότι μπορεί να μετακινηθεί και να χρησιμοποιηθεί πολλές φορές σε διαφορετικές τοποθεσίες. Πρέ-πει να σημειωθεί ότι σε περιοχές όπου το βάθος του πυθμένα της θάλασσας είναι πολύ μεγάλο η εξέδρα είναι αυτοκινούμε-νη. Επειδή η ενέργεια που υπάρχει μέσα στο κοίτασμα επαρκεί για να προωθήσει προς τις γεωτρήσεις μόνο ένα μικρό μέρος της ποσότητας αργού πετρελαίου, χρησιμο-ποιούνται ειδικές μέθοδοι και τεχνικές για την αύξηση αυτής της ποσότητας. Οι μέ-θοδοι αυτές είναι πολλές και λέγονται μέ-θοδοι επαυξημένης απόληψης πετρελαί-ου.

Η βασική τεχνική συνίσταται στην εισ-ροή νερού υπό πίεση μέσα στο κοίτασμα.

Ας σημειωθεί ότι η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στο κοίτασμα πετρελαίου του Πρίνου, στον κόλπο της Καβάλας.

Σε άλλες μεθόδους επιδιώκεται η βελτίωση των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών των ρευστών του κοιτάσματος, δηλαδή του πετρελαίου και του νερού, ώστε να διευ-κολυνθεί η ροή μέσα από τους πόρους των πετρωμάτων. Συγκεκριμένα, επιδιώκεται θέρμανση των πετρωμάτων με εισροή υπό πίεση θερμών υγρών, ή με εισροή χημικών ουσιών.

Τεχνικές και στάδια επεξεργασίας Το αργό πετρέλαιο στη φυσική του μορφή δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί χω-

ρίς προηγούμενη επεξεργασία. Για το σκοπό αυτό οδηγείται με μεγάλους σωλήνες, τους πετρελαιαγωγούς (pipe-lines), και αποθηκεύεται σε δεξαμενές σε ειδικές βιομη-χανικές εγκαταστάσεις, τα διυλιστήρια. Στα διυλιστήρια γίνεται επεξεργασία του πε-τρελαίου με φυσικές ή χημικές μεθόδους, με σκοπό την παραγωγή χρήσιμων προϊό-ντων με επιθυμητές ιδιότητες.

Η ανάπτυξη των διυλιστηρίων άρχισε μετά το 1860 κυρίως στις ΗΠΑ. Στη δεκαε-τία του 1990 λειτουργούν σε όλο τον κόσμο περισσότερα από 700 διυλιστήρια με συ-

Page 150: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

νολική δυναμικότητα περίπου 70 εκατομμύρια βαρέλια (9,6 εκατομμύρια τόνους) αρ-γού πετρελαίου την ημέρα. Αρχικά το κυριότερο προϊόν ήταν το φωτιστικό πετρέλαιο (κηροζίνη), με την ανάπτυξη όμως της βιομηχανίας δημιουργήθηκαν ανάγκες και για πολλά άλλα προϊόντα καύσιμα, λιπαντικά κ.λ.π.

Οι διαδικασίες επεξεργασίας του αργού πετρελαίου σε ένα σύγχρονο διυλιστήριο μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες : στις διεργασίες διαχωρισμού, στις διεργασίες χημικής μετατροπής και στις διεργασίες ανάμειξης των τελικών προϊό-ντων. Οι διεργασίες διαχωρισμού είναι φυσικές διεργασίες, στις οποίες δεν γίνονται χημικές αντιδράσεις. Οι διεργασίες χημικής μετατροπής περιλαμβάνουν χημικές αντι-δράσεις όπου γίνονται διασπάσεις και αναμορφώσεις μορίων με σκοπό την παραγω-γή προϊόντων με βελτιωμένες ιδιότητες. Τέλος οι διεργασίες ανάμειξης περιλαμβάνουν ανάμειξη των ενδιαμέσων προϊόντων με σκοπό την παραγωγή τελικών προϊόντων. Στην Εικόνα 4.9 φαίνονται οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε ένα διυλιστήριο μαζί με τα παραγόμενα προϊόντα.

Εικόνα 4.9 : Τυπικές διεργασίες που επιτελούνται σε διυλιστήριο

Οι κυριότερες διεργασίες είναι η απόσταξη, η επεξεργασία του αργού πετρελαίου και η ανάμειξη των επιμέρους τμημάτων που προκύπτουν από το φυσικό διαχωρισμό (κλάσματα). Έτσι ένα διυλιστήριο χωρίζεται σε παραγωγικές μονάδες, σε καθεμιά από τις οποίες ολοκληρώνεται μια φάση διύλισης.

Στην πρώτη διεργασία γίνεται η κλασματική απόσταξη, δηλαδή ο φυσικός διαχωρι-σμός του σε τμήματα (κλάσματα). Ο διαχωρισμός γίνεται σε μεγάλες αποστακτικές στήλες και βασίζεται στη διαφορά θερμοκρασίας βρασμού των διαφόρων υδρογοναν-θράκων που υπάρχουν στο πετρέλαιο.

Σε όλα τα διυλιστήρια τα κλάσματα κατατάσσονται στις εξής κατηγορίες :

Page 151: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- Στο ελαφρύτερο κλάσμα, που λαμβάνεται από την κορυφή της αποστακτικής στήλης και περιέχει αέρια και ακατέργαστη νάφθα (πρώτη ύλη των βενζινών). - Στο δεύτερο κλάσμα, που είναι η κηροζίνη (πρώτη ύλη καυσίμων αεριωθουμένων). - Στο τρίτο κλάσμα, που περιλαμβάνει τα gasoils, τα οποία αποτελούν πρώτη ύλη των λιπαντικών, των παραφινών και της ασφάλτου.

Μετά το διαχωρισμό του αργού πετρελαίου σε κλάσματα ακολουθεί η επεξεργασία των κλασμάτων. Εδώ περιλαμβάνονται: - το τμήμα προθέρμανσης - το τμήμα αντίδρασης - το τμήμα διαχωρισμού

Γενικά, οι κυριότερες διεργασίες επεξεργασίας κλασμάτων του πετρελαίου είναι: • Αποθείωση, αναμόρφωση, ισομερισμός της νάφθας από τις οποίες προκύπτουν τε-λικά βενζίνες (καύσιμα αυτοκινήτων, φορτηγών, αεροσκαφών, διαλυτικά) και υγραέ-ρια (χρήση ως καύσιμο οικιών και ελαφράς βιομηχανίας). • Επεξεργασία κηροζίνης. • Αποθείωση πετρελαίου κίνησης και θέρμανσης. • Σχάση των υπολειμμάτων πετρελαίου. Στην Ελλάδα υπάρχουν διυλιστήρια με συνολική δυναμικότητα επεξεργασίας περίπου 20 εκατομμυρίων τόνων αργού πετρελαίου και πρώτων υλών. Η δυναμικότητα, η το-ποθεσία, το ιδιοκτησιακό καθεστώς και ο τύπος των μονάδων διύλισης φαίνονται Πίνακας 4.5: Μονάδες ελληνικών διυλιστηρίων

Εταιρεία ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΑ Α.Ε. Motor Oil ΠΕΤΡΟΛΑ Γεωγραφική θέση Ασπρόπυργος

Αττικής Θεσσαλονίκη Άγιοι Θεόδωροι

Κορινθίας Ελευσίνα Αττικής

Έτος Κατασκευής 1958 1966 1972 1972 Τύπος Διυλιστηρίου

Σύνθετο Απλό με παραγωγή βενζινών

Σύνθετο Απλό χωρίς παραγωγή βενζινών

Ονομαστική δυναμικότητα / χιλιάδες τόνοι / έτος

6200 3300 4500 5000

Κύκλος εργασιών σε δισεκατομμύρια δραχμές(1996)

695 (για όλο τον όμιλο εταιρειών)

240 217

Κέρδη πριν την αφαίρεση των φόρων σε δισεκατομμύρια δραχμές(1996)

12,3 (για όλο τον όμιλο εταιρειών)

1,3 0,69

στον Πίνακα 4.5

Διανομή, δίκτυα Το πετρέλαιο και τα περισσότερα προϊόντα του έχουν το μεγάλο πλεονέκτημα ότι

μεταφέρονται εύκολα. Ο γρηγορότερος και ευκολότερος τρόπος είναι με τους πετρε-

Page 152: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

λαιαγωγούς, με τους οποίους συνήθως μεταφέρεται αργό πετρέλαιο και διυλισμένα προϊόντα. Σε διάφορα σημεία του δικτύου των αγωγών υπάρχουν αντλίες που χρησι-μεύουν στη διακίνηση των υγρών προϊόντων μέσα από τους αγωγούς. Άλλα μέσα μεταφοράς πετρελαίου είναι τα πετρελαιοφόρα δεξαμενόπλοια (tankers), τα οχήματα σιδηροδρόμου και τα μεγάλα βυτιοφόρα.

Στην ευρύτερη περιοχή των Βαλκανίων υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για έργα τα οποία αφορούν μόνο τη μεταφορά και τη διανομή αργού πετρελαίου και πετρελαιοει-δών. Στην περιοχή θα επιτελεσθούν έργα κοινού ενδιαφέροντος που αφορούν περισ-σότερες από μία βαλκανικές χώρες. Τα έργα αυτά ουσιαστικά τονίζουν τις προσπά-θειες για ενεργειακή διασύνδεση Ανατολής - Δύσης δημιουργώντας μία νέα ενεργεια-κή και γεωπολιτική πραγματικότητα στη βαλκανική χερσόνησο.

Ο ρόλος του πετρελαίου στην ενεργειακή κατανάλωση Παρά τις συστηματικές προσπάθειες πολλών κρατών, ερευνητικών οργανισμών

και εταιρειών για την εξεύρεση και αξιοποίηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, κατά τα τελευταία χρόνια (ιδιαίτερα μετά την πετρελαϊκή κρίση του 1973), σήμερα το πε-τρέλαιο παραμένει η κύρια πηγή ενέργειας για τις περισσότερες ανθρώπινες ανάγκες π.χ. μεταφορές, παραγωγή ηλεκτρισμού, βιομηχανία. Τα τελευταία χρόνια έχουν κα-ταβληθεί σοβαρές προσπάθειες για την εξεύρεση νέων ενεργειακών πηγών και την προώθηση διαφορετικών καυσίμων (φυσικό αέριο, κάρβουνο, υδροηλεκτρική ενέρ-γεια, ανανεώσιμες πηγές).

Δυστυχώς όμως πολλοί παράγοντες έχουν μέχρι σήμερα απαγορεύσει την αντικα-τάσταση του πετρελαίου και των παραγώγων του από άλλες μορφές ενέργειας σε με-γάλη κλίμακα . Επομένως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο θα εξακολουθήσουν για πολλά χρόνια ακόμη να είναι οι κυρίαρχοι του παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού. Οι κυριότεροι λόγοι γι' αυτό είναι: 1. Τα βεβαιωμένα αποθέματα των υδρογονανθράκων είναι τεράστια ακόμα και αν λη-φθούν υπόψη οι αυξανόμενες ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη. 2. Τα συμφέροντα κρατών και εταιρειών που έχουν επενδυθεί στο πετρέλαιο και το φυσικό αέριο είναι τεράστια.

Στον πίνακα 4.6 παρουσιάζεται η κατανάλωση ενέργειας ανά είδος καυσίμου το 1997 σε τόνους ισοδύναμου πετρελαίου για τις διάφορες περιοχές του πλανήτη. Αξί-ζει να σημειωθεί ότι οι χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης βασίζονται κυρίως στο φυσικό αέριο ενώ η Ευρώπη και ο υπόλοιπος κόσμος βασίζονται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό στο πετρέλαιο. Επομένως,το πετρέλαιο φαίνεται ότι για αρκετά χρόνια ακό-μα θα έχει πρωταγωνιστικό ρόλο ως πρωτεύουσα πηγή ενέργειας. Επίσης παρουσιά-ζεται και η κατανάλωση ενέργειας ανά είδος καυσίμου για τη χώρα μας. Όσον αφορά στη Ελλάδα, η συμμετοχή του πετρελαίου στην κατανάλωση ενέργειας είναι αρκετά μεγάλη, ενώ η παραγωγή πετρελαίου είναι πολύ μικρή και καλύπτει λι-γότερο από το 5% της ζήτησης σε πετρέλαιο.

Page 153: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Πίνακας 4 . 6 Κατανάλωση ενέργειας ανα είδος καυσίμου το 1997

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ Α Ν Α ΚΑΥΣΙΜΟ ΤΟ 1997

ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ

ΚΑΡΒΟΥΝΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΥΔΡΟΗΛΕ-ΚΤΡΙΚΑ

Σ Υ Ν Ο Λ Ο

ΒΟΡΕΙΟΣ ΑΜΕΡΙΚΗ 1006,2 666 ,2 5 6 0 , 9 195 61 ,9 2490 ,2

ΝΟΤΙΟΣ ΚΑΙ

ΚΕΝΤΡΙΚΗ

ΑΜΕΡΙΚΗ 214 ,3 77 ,9 18,6 2 ,9 43 ,9 3 5 7 , 4

ΕΥΡΩΠΗ Π Λ Η Ν

ΧΩΡΩΝ ΠΡΩΗΝ

ΣΟΒΙΕΤΙΚ. ΕΝΩΣ. 7 4 6 , 9 3 7 5 , 4 3 6 5 , 7 245 ,1 4 8 , 6 1782,2

ΧΩΡΕΣ ΠΡΩΗΝ

ΣΟΒΙΕΤΙΚ. ΕΝΩΣ. 198,6 4 4 3 , 4 178,1 52 19,8 891 ,8

ΜΕΣΗ ΑΝΑΤΟΛΗ 2 0 1 , 7 142,8 7 - 1,2 3 5 2 , 6

ΑΦΡΙΚΗ 111,6 45 ,8 91 ,6 3 ,4 6 ,4 258 ,8

ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ 36,8 17,6 4 6 , 7 - 1,3 102,4

ΥΠΟΛΟΙΠΕΣ ΧΩΡΕΣ

ΑΣΙΑΣ 879 ,4 208 ,2 1024,8 119 42 ,8 2274 ,2

Σ Υ Ν Ο Λ Ο 3395 ,5 1977,3 2 2 9 3 , 4 6 1 7 , 4 225 ,9 8509 ,6

ΕΛΛΑΔΑ (ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΤΟΝΟΙ ΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ)

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΑΝΑ ΚΑΥΣΙΜΟ (1997)

ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ

ΚΑΡΒΟΥΝΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΥΔΡΟΗΛΕ-ΚΤΡΙΚΑ

ΣΥΝΟΛΟ

19,1 0 ,05 8 0 0 ,4 27 ,5

Πηγή : BP 1997 STATISTICAL REVIEW OF WORLD ENERGY JUNE 1998

Το 1960 ιδρύθηκε ο οργανισμός των πετρελαιοπαραγωγών κρατών (ΟΠΕΚ). Σήμερα τον αποτελούν 11 χώρες : Σαουδική Αραβία, Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, Κουβέιτ, Κατάρ, Ιράν, Ιράκ, Λιβύη, Αλγερία, Νιγηρία, Ινδονησία, Βενεζουέλα.

Προοπτικές εκμετάλλευσης πετρελαίου στον ελληνικό χώρο Έρευνα για πετρέλαιο στην Ελλάδα έγινε για πρώτη φορά το 1903 στη Ζάκυνθο.

Οι έρευνες συνεχίστηκαν περιορισμένα στην ηπειρωτική Ελλάδα μέχρι το 1960. Με-τά το 1961 το Υπουργείο Βιομηχανίας άρχισε να κάνει εκτεταμένες γεωλογικές, γεω-φυσικές και γεωτρητικές έρευνες σε όλη την ηπειρωτική χώρα. Από το 1969 οι έρευ-νες επεκτάθηκαν και στο θαλάσσιο χώρο, δηλαδή παραχωρήθηκαν προς έρευνα πε-ριοχές σε ιδιωτικές εταιρείες. Το 1972 - 1974 ανακαλύφθηκε στο θρακικό πέλαγος το πρώτο εκμεταλλεύσιμο κοίτασμα πετρελαίου, στη θαλάσσια περιοχή της Θάσου στον Πρίνο. Το 1975 ιδρύθηκε η Δημόσια Επιχείρηση Πετρελαίου (ΔΕΠ) με στόχο την ανάπτυξη της πετρελαϊκής βιομηχανίας. Από τον Απρίλιο του 1998 οι ερευνητικές δραστηριότητες καλύπτονται από τον κλάδο έρευνας και εκμετάλλευσης της εταιρεί-

Page 154: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ας Ελληνικά Πετρέλαια ΑΕ. Από τότε που ιδρύθηκε η κρατική εταιρεία πετρελαίου πραγματοποιήθηκαν πάνω

από 160 γεωτρήσεις από δημόσιους και ιδιωτικούς φορείς. Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών ήταν η ανακάλυψη των κοιτασμάτων πετρελαίου του Πρίνου, των κοι-τασμάτων αερίου της Νότιας Καβάλας από την εταιρεία Oceanic, του κοιτάσματος πετρελαίου του Βόρειου Πρίνου από την κοινοπραξία NAPC και το Ελληνικό Δημό-σιο καθώς και του κοιτάσματος πετρελαίου στο Κατάκολο και αερίου στην Επανωμή από την ΔΕΠ.

Το κοίτασμα του Πρίνου, στο οποίο δεν έχει συμμετοχή η εταιρεία Ελληνικά Πε-τρέλαια ΑΕ, βρίσκεται σε λειτουργία από το 1981 και έχουν ήδη παραχθεί 105 εκα-τομμύρια βαρέλια. Δυστυχώς τα αποθέματα εξαντλούνται και η σημερινή πτώση των διεθνών τιμών του πετρελαίου δημιουργεί μεγάλες δυσκολίες στην εκμετάλλευση.

Στον πίνακα 4.7 φαίνεται όλη η πορεία της παραγωγής από το κοίτασμα Πρίνου και Βόρειου Πρίνου σε χιλιάδες βαρέλια

Εδώ είναι αξιοσημείωτο ότι την περίοδο 1980 - 1985 ένα ποσοστό 10% περίπου των αναγκών της Ελλάδας σε πετρέλαιο προερχόταν από το κοίτασμα του Πρίνου. Το 1997 μόλις το 2,5% προερχόταν από την εγχώρια παραγωγή. Γίνεται λοιπόν επιτακτι-κή η ανάγκη για έρευνα και ανακάλυψη κοιτασμάτων υδρογονανθράκων στον ελλη-νικό χώρο.

Έχουν παραχωρηθεί περιοχές προς έρευνα και εκμετάλλευση σε διάφορες εταιρεί-ες κυρίως για τις περιοχές της ΒΔ Πελοποννήσου, των Ιωαννίνων, της Αιτωλοα-καρνανίας και του Δυτικού Πατραϊκού Κόλπου.

Οι έρευνες βρίσκονται σε εξέ-λιξη στις παραπάνω περιοχές ενώ έχουν ολοκληρωθεί οι αντίστοιχες γεωλογικές μελέ-τες. Αν τα αποτελέσματα είναι θετικά, τότε στις αρχές του 2000 προβλέπεται να αρχί-σουν α γεωτρήσεις. Στην Εικόνα 4.10 φαίνονται οι 4 παραχωρηθείσες περιοχές.

Πίνακας 4.7: Χρονική πορεία παραγωγής από το κοίτασμα Πρίνου

ΕΤΗ ΠΡΙΝΟΣ ΒΟΡΕΙΟΣ ΠΡΙΝΟΣ

1981 1123

1982 7 6 8 9

1983 8895 1984 9 5 0 9

1985 9641

1986 9 6 8 5 1987 8 9 0 2

1988 8 2 2 0

1989 6 5 0 8

1990 5 9 3 7

1991 6 0 4 3 1992 5 2 1 7

1993 4 1 2 6 1994 3923 1995 3 2 8 9

1996 3 3 7 5 3 5 6 1997 2 5 0 4 8 7 4 1998 1800 6 5 0

Πηγή : ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΑ Α.Ε.

Page 155: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.2.7. ΑΕΡΙΑ ΚΑΥΣΙΜΑ Η ιστορία των αερίων καυσίμων αρ-

χίζει από πολύ παλιά. Σε κείμενα αρ-χαίων Ελλήνων και Αράβων περιηγη-τών συναντάμε αναφορές για περιοχές της Μεσοποταμίας στις οποίες παρα-τηρούνταν φωτιές που έκαιγαν για πο-λύ καιρό χωρίς να μπορούν να κατα-σβεστούν. Οι ειδικοί ταυτίζουν αναμφι-σβήτητα το γεγονός αυτό με την ανά-βλυση πετρελαίου και φυσικού αερίου που αναφλέγονταν κάτω από τυχαίες συνθήκες. Για πολλά χρόνια όμως τα φυσικά αέρια έμεναν ανεκμετάλλευτα, λόγω της έλλειψης κατάλληλης τεχνο-λογίας άντλησης, καθαρισμού και με-ταφοράς τους.

Τα πρώτα αέρια καύσιμα προήλθαν από ξηρή απόσταξη στερεών καυσίμων και χρησίμευαν για φωτισμό, γι'αυτό ονομάστηκαν "φωταέρια". Το 1798 λειτούργησε το πρώτο εργοστάσιο

Εικόνα 4.10: Περιοχές έρευνας υδρογονανθράκων στην Δυτική Ελλάδα

4.2.7. ΑΕΡΙΑ ΚΑΥΣΙΜΑ Η ιστορία των αερίων καυσίμων αρ-

χίζει από πολύ παλιά. Σε κείμενα αρ-χαίων Ελλήνων και Αράβων περιηγη-τών συναντάμε αναφορές για περιοχές της Μεσοποταμίας στις οποίες παρα-τηρούνταν φωτιές που έκαιγαν για πο-λύ καιρό χωρίς να μπορούν να κατα-σβεστούν. Οι ειδικοί ταυτίζουν αναμφι-σβήτητα το γεγονός αυτό με την ανά-βλυση πετρελαίου και φυσικού αερίου που αναφλέγονταν κάτω από τυχαίες συνθήκες. Για πολλά χρόνια όμως τα φυσικά αέρια έμεναν ανεκμετάλλευτα, λόγω της έλλειψης κατάλληλης τεχνο-λογίας άντλησης, καθαρισμού και με-ταφοράς τους.

Τα πρώτα αέρια καύσιμα προήλθαν από ξηρή απόσταξη στερεών καυσίμων και χρησίμευαν για φωτισμό, γι'αυτό ονομάστηκαν "φωταέρια". Το 1798 λειτούργησε το πρώτο εργοστάσιο

φωταερίου στον κόσμο στο Μπέρμινχαμ (Birmingham)της Αγγλίας. Για τη διανομή του φυσικού αερίου από τα σημεία παραγωγής στα σημεία κατανάλω-σης αρχικά χρησιμοποιήθηκαν κούφιοι κορμοί δέντρων καλυμμένοι με πίσσα, κατό-πιν μολύβδινοι και αργότερα χυτοσίδηροι αγωγοί. Παράλληλα οι χημικοί και οι μηχανικοί μετά από εντατική έρευνα ανακάλυπταν ολο-ένα και τελειότερες μεθόδους με σκοπό την αύξηση της ποσότητας, τη βελτίωση της ποιότητας και την αύξηση της θερμογόνου δύναμης του παραγόμενου φωταερίου. Η προσπάθεια αυτή συνεχίστηκε περίπου μέχρι το 1920.

Περίπου το 1940 αναπτύχθηκε η χρήση του προπανίου, του βουτανίου και των μειγ-μάτων τους, που παράγονται κατά την κλασματική απόσταξη του πετρελαίου. Αρχι-κά χρησιμοποιήθηκαν ως βιομηχανικά αέρια, ενώ κατά το 1950 άρχισε η ευρεία εμ-φιάλωση τους και η χρήση τους στον οικιακό, εμπορικό και αργότερα βιομηχανικό το-μέα. Γύρω στο 1950 αναπτύχθηκε τεχνολογία παραγωγής αερίων καυσίμων από σχά-ση νάφθας (παράγωγο διύλισης πετρελαίου), τα οποία είχαν ιδιότητες παραπλήσιες του φυσικού αερίου

Στη χώρα μας η Αθήνα διέθετε εργοστάσιο παραγωγής φωταερίου από το 1859 (το

Page 156: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

γνωστό "ΓΚΑΖΙ"), το οποίο λειτούργησε αρχικά ως γαλλική επιχείρηση και αργότε-ρα ως δημοτική επιχείρηση με το όνομα ΔΕΦΑ (Δημοτική Επιχείρηση Φωταερίου Αθηνών). Παρήγε φωταέριο από ξηρή απόσταση λιθανθράκων μέχρι το έτος 1984, παραμένοντας το τελευταίο εργοστάσιο αυτού του τύπου στην Ευρώπη. Από το 1984 μέχρι το 1997 η ΔΕΦΑ διένεμε με αέριο που παραγόταν από σχάση νάφθας στα ΕΔ.Δ.Α. (Ελληνικά Διυλιστήρια Ασπροπύργου), ενώ από το 1998 μετονομάστηκε σε Ε.Δ.Α. Αττικής (Επιχείρηση Διανομής Αερίου Αττικής) και διανέμει φυσικό αέριο.

Εργοστάσια φωταερίου εκτός της Αθήνας διέθεταν η Πάτρα, η Θεσσαλονίκη και ο Πειραιάς, τα οποία διέκοψαν πολύ νωρίς τη λειτουργία τους. Τα αέρια καύσιμα διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες : 1. Φωταέρια 2. Υγραέρια

3. Αέρια από σχάση νάφθας 4. Φυσικά Αέρια Φωταέρια : Καύσιμα αέρια που παρά-γσνταν από ξηρή απόσταξη λιθανθρά-κων. Κύρια χαρακτηριστικά τους η υψηλή περιεκτικότητα σε μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και υδρογόνο (Η2). Ήταν ελαφρύτερα του αέρα, με κατώ-τερη θερμογόνο δύναμη περίπου 3900 Kcal/Nm3 και τοξικά για τον άνθρωπο λόγω του μονοξειδίου του άνθρακα. Δεν χρησιμοποιούνται σήμερα. Υγραέρια : Καύσιμα αέρια που πα-ράγονται κατά τη διύλιση πετρελαί-ου και αποτελούνται από προπάνιο (C3H8), βουτάνιο (C4H10) ή μείγματα αυτών. Είναι βαρύτερα του αέρα με υψηλή κατώτερη θερμογόνο δύναμη (βουτάνιο = 29.565 Kcal/Nm3, προ-πάνιο = 22.256 Kcal/Nm3). Έχουν την ιδιότητα να υγροποιούνται υπό θερμοκρασία περιβάλλοντος σε μι-Εικόνα 4 .1 1: Γκάζι

3. Αέρια από σχάση νάφθας 4. Φυσικά Αέρια Φωταέρια : Καύσιμα αέρια που παρά-γσνταν από ξηρή απόσταξη λιθανθρά-κων. Κύρια χαρακτηριστικά τους η υψηλή περιεκτικότητα σε μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και υδρογόνο (Η2). Ήταν ελαφρύτερα του αέρα, με κατώ-τερη θερμογόνο δύναμη περίπου 3900 Kcal/Nm3 και τοξικά για τον άνθρωπο λόγω του μονοξειδίου του άνθρακα. Δεν χρησιμοποιούνται σήμερα. Υγραέρια : Καύσιμα αέρια που πα-ράγονται κατά τη διύλιση πετρελαί-ου και αποτελούνται από προπάνιο (C3H8), βουτάνιο (C4H10) ή μείγματα αυτών. Είναι βαρύτερα του αέρα με υψηλή κατώτερη θερμογόνο δύναμη (βουτάνιο = 29.565 Kcal/Nm3, προ-πάνιο = 22.256 Kcal/Nm3). Έχουν την ιδιότητα να υγροποιούνται υπό θερμοκρασία περιβάλλοντος σε μι-

κρές σχετικά πιέσεις, γι' αυτό αποθηκεύονται εύκολα σε ενισχυμένες μεταλλικές φιά-λες. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι η πίεση υγροποίησης του βουτανίου είναι 1,2 bar και του προπανίου 7 bar στους 20 °C.

Αέρια από σχάση νάφθας : Παράγονται με ειδική χημική διεργασία από σχάση νά-φθας. Στην Ελλάδα υπήρχε μονάδα παραγωγής στα διυλιστήρια Ασπροπύργου (ΕΑ.Δ.Α.) μέχρι το 1997. Κύρια χαρακτηριστικά του η υψηλή περιεκτικότητα σε με-θάνιο CH4 και υδρογόνο Η 2 . Είναι ελαφρύτερο του αέρα, μη τοξικό και έχει κατώ-τερη θερμογόνο δύναμη 8600 Kcal/Nm3.

Page 157: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Φυσικά Αέρια : Αντλούνται από φυσικά κοιτάσματα. Κύριο χαρακτηριστικό τους η υψηλή περιεκτικότητά τους σε μεθάνιο (81 - 98%). Είναι ελαφρύτερα του αέρα, μη τοξικά και έχουν μέση κατώτερη θερμογόνο δύναμη 8.900 Kcal/Nm3 που παρουσιά-ζει διακυμάνσεις ανάλογα με το κοίτασμα προέλευσης.

4.2.7.1 Φυσικό αέριο Η τυπική σύσταση του φυσικού αερίου που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί στη χώρα

μας δίνεται στον Πίνακα 4.8 Πίνακας 4.8 Σύσταση και ιδιότητες ρωσικού και αλγερινού Φ.Α.

ΣΥΣΤΑΣΗ ΡΩΣΙΚΟ ΑΛΓΕΡΙΝΟ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ (% Κ.ο.)

Περιεκτικότητα σε : Μεθάν ιο (C 1 ) min 85% 85 ,6 -96 ,6% Α ιθάν ιο (C 2 ) max 7% 3,2 -8 ,5% Προπάνιο (C3 ) max 3% 0-3% Βουτάνιο (C4 ) max 2% 0-1,2% Πεντάνιο (C 5 ) & βαρύτερα max 1 % 0-0 ,7% Άζωτο ( Ν 2 ) max 5% 0 ,2 -1 ,4% Διοξε ίδ ιο του άνθρακα (CO 2 ) max 3%

θ ε ι ο ύ χ ε ς ενώσεις: Υδρόθειο (H2S) max 5% mg/m 3 max 0 ,5ppm Μερκαπτάνες max 1 5% mg/m 3 max 2 , 3 m g / m 3

Συνολικό θε ίου (S2) max 60% mg/m 3 max30 m g / m 3 Πυκνότητα 0 , 6 8 5 kg /m 3 0 , 7 4 - 0 , 8 2 kg /m 3

Μέση Α . Θ . Δ . 9 5 2 4 Kca l /Nm 3 9 9 8 2 Kca l /Nm 3

Μέση Κ.Θ.Δ. 8 6 8 6 Kca l /Nm 3 9 0 1 6 Kca l /Nm 3

Τα φυσικά αέρια δημιουργήθηκαν πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια στους πυθ-μένες των θαλασσών από μεγάλες ποσότητες μικροοργανισμών με απουσία αέρα και την επίδραση βακτηριδίων. Κατά τη διάρκεια των γεωλογικών αιώνων το υλικό αυτό βυθίστηκε και καταπλακώθηκε από μεγάλα στρώματα γης, λόγω γεωλογικών ανακα-τατάξεων. Το αέριο που σχηματίστηκε με την πάροδο του χρόνου συγκεντρώθηκε σε στεγανές στρωματικές γεωλογικές διαμορφώσεις. Η έρευνα των κοιτασμάτων φυσι-κού αερίου γίνεται με τη σεισμική και τη μαγνητική μέθοδο.

Με τη μαγνητική μέθοδο τα κοιτάσματα προσδιορίζονται μέσω των αποκλίσεων του γήινου μαγνητικού πεδίου από την κανονική κατανομή. Οι μετρήσεις γίνονται από αεροπλάνο ή ελικόπτερο.

Με τη σεισμική μέθοδο προκαλούνται τεχνητές ταλαντώσεις του εδάφους. Τα σει-σμικά αυτά κύματα εν μέρει ανακλώνται στις επιφάνειες των διαφόρων γεωλογικών στρωμάτων. Η ανάλυση των ανακλώμενων κυμάτων μάς δίνει πλήρη εικόνα του υπε-δάφους. Γενικά υπολογίζεται ότι τα κοιτάσματα φυσικού αερίου επαρκούν μέχρι το

Page 158: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

έτος 2050. Η άντληση του φυσικού αερίου γίνεται με τη βοήθεια περιστρεφόμενων γε-ωτρύπανων σε εξέδρες επιφανείας ή θαλάσσιες, όπως φαίνεται στην εικόνα 4.12

Κοντά στα σημεία άντλησης υπάρχουν διατάξεις καθαρισμού του φυσικού αερίου με σκοπό την απομάκρυνση του υδρόθειου (H2S), του διοξειδίου του άνθρακα (CΟ2), των βαρύτερων υδρογονανθράκων, του αζώτου (Ν2) και της υγρασίας. Η υγρασία δη-μιουργεί σοβαρά προβλήματα διαβρώσεων στις εγκαταστάσεις. Από τη δεκαετία του 1970 μέχρι σήμερα η χρήση του φυσικού αερίου γνωρίζει τερά-στια άνθηση σε όλο σχεδόν τον κόσμο. Αυτό εξηγείται από τους παρακάτω λόγους : 1. Μετά τις πετρελαϊκές κρίσεις της δεκαετίας του 1970 οι ευρωπαϊκές χώρες και η

Ιαπωνία, διαβλέποντας τον κίνδυνο για τις οικονομίες τους από τη συγκέντρωση του ελέγχου του πετρελαίου σε ένα μικρό αριθμό πολυεθνικών εταιρειών, στράφη καν σε εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Η ευκολότερη επιλογή ήταν οι χώρες που θα μπορούσαν να προσφέρουν άφθονο και φθηνό φυσικό αέριο.

2. Η ανάπτυξη διεθνών δικτύων μεταφοράς που εξασφαλίζει τη συνεχή παροχή φυσι-κού αερίου και η ευκολία μεταφοράς του αποτελούν σημαντικά ελκυστικά πλεονε-κτήματα.

3. Το φυσικό αέριο θεωρείται περιβαλλοντικά καθαρό καύσιμο διότι κατά την καύση του εκλύει πολύ μικρές ποσότητες στερεών σωματιδίων και διοξειδίου του θείου (SΟ2).

Εικόνα 4 .12 : "Εξέδρα άντλησης φυσικού αερίου" στη Β. θάλασσα

Page 159: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Πίνακας 4.9 Καταναλώσεις φυσικού αερίου κατά τομείς στην Βόρεια Αμερική και τη Δυτική Ευρώπη

Ενέργεια Βιομηχανία Οικίες Εμπόριο

Αλλες χρήσεις Σύνολο

Η.Π.Α. 79,0 175,5 212,6 75,4 542,5 Καναδάς 3,7 25,3 25,2 16,2 70,4 Βόρεια Αμερική 82,7 200,8 237,8 91,6 612,9 % 13,5 32,8 38,8 14,9 100,0 Γαλλία 0,3 12,6 14,9 0,7 28,5 Ιταλία 8,3 16,8 17,2 0,6 42,8 Ολλανδία 9,2 9,9 16,3 0,9 36,3 Μεγ· Βρετανία 0,6 14,2 33,9 4,5 53,2 Γερμανία 10,5 18,3 21,6 4,0 54,4 Αλλοι 8,5 13,5 8,7 4,4 35,4 Δυτική Ευρώπη 37,4 85,3 112,8 15,1 250,6 % 14,9 34,0 45,1 6,0 100,0

Εικόνα 4 .14 : Αναμενόμενη κατανομή κατανάλωσης Φ.Α. ανά τομέα χρήσης στην Ελλάδα το 2020 .

Όπως είναι γνωστό, σι καταναλωτές φυσικού αερίου βρίσκονται μακριά από τις πηγές του. Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκαν διάφορα συστήματα μεταφοράς μεγά-λων ποσοτήτων σε μεγάλες αποστάσεις. Η τυπική οικονομική και εμπορική οργάνω-σή τους φαίνεται στην Εικόνα 4.15.

Οι επιπτώσεις από την υποκατάστα-ση του πετρελαίου από φυσικό αέ-ριο στην Αττική φαίνονται στην Ει-κόνα 4.13 Οι καταναλώσεις του φυσικού αερί-ου κατά τομέα στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη φαίνονται στον Πί-νακα 4.9

Τα αντίστοιχα μεγέθη για την Ελλάδα το έτος πλήρους διείσδυσης

Εικόνα 4 .13 2020 φαίνονται στο παρακάτω διάγραμμα (4.14)

Page 160: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 4 .15 Διαχείριση φυσικού αερίου

Μεταφορά και διανομή φυσικού αερίου-Κατασκευή δικτύων φυσικού αερίου Για τη μεταφορά του φυσικού αερίου χρησιμοποιούνται δύο τρόποι:

α) Πιεστικά δίκτυα (ξηράς ή υποθαλάσσια) β) Θαλάσσια μεταφορά με ειδικά πλοία.

Τα πιεστικά δίκτυα ξεκινούν από τα σημεία παραγωγής του φυσικού αερίου και διασχίζοντας πολύ μεγάλες αποστάσεις στη ξηρά ή υποθαλάσσια καταλήγουν στους τελικούς καταναλωτές. Σήμερα στην Ευρώπη τα πιεστικά δίκτυα μεταφοράς υπερ-βαίνουν τα 1.000.000 χλμ., ενώ ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η γραμμή μεταφο-ράς της Σιβηρίας μήκους 14.000 χλμ.

Οι διακινούμενες ποσότητες με αυτόν τον τρόπο φθάνουν τα 65 · 109

Νm3/έτος. Στην Εικόνα 4.16 παρουσιάζονται τα διευρωπαϊκά δίκτυα μεταφοράς φυσι-κού αερίου. Τα υποθαλάσσια δίκτυα είναι τεχνικές κα-τασκευές υψηλής τεχνολογίας και βρί-σκονται κυρίως στη Βόρεια Θάλασσα και τη Μεσόγειο. Τα δίκτυα μεταφοράς είναι κατασκευα-σμένα από χαλύβδινους σωλήνες, συ-γκολλημένους μεταξύ τους με ηλεκτρο-συγκολλήσεις. Για να επιτευχθεί αντιδιαβρωτική προ-στασία είναι εργοστασιακά καλυμμέ-νοι με επάλληλα στρώματα πολυαιθυ-λενίου. Το έργο της κατασκευής των δι-κτύων μεταφοράς εκτελείται με ειδικές πολύ αυστηρές προδιαγραφές για λό-γους ασφαλείας. Οι ηλεκτροσυγκολλή-

Εικόνα 4 . 1 6 : Τα διε-ευρωπαϊκά ενεργειακά δίκτυα

Page 161: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σεις ραδιογραφούνται για εντοπισμό τυχόν σφαλμάτων. Τα όργανα διακοπής (βάνες κ.λ.π.) των δικτύων μεταφοράς είναι ειδικών προδιαγραφών. Ο χρόνος ζωής ενός δι-

κτύου μεταφοράς κυμαίνεται από 25 -50 έτη. Εκτός από τα πιεστικά δίκτυα, ευρεία διάδοση έχει η θαλάσσια μετα-φορά φυσικού αερίου. Για το σκοπό αυτό το φυσικό αέριο όταν αντληθεί και καθαρισθεί, ψύχεται και υγροποι-είται στη θερμοκρασία των -161,5°C στο λιμάνι φόρτωσής του.

Εκεί φορτώνεται σε ειδικά μονωμένα πλοία, τα οποία φθάνοντας στο λιμάνι εκφόρτωσής του, το εκφορτώνουν σε υγρή μορφή, σε ειδικές δεξαμενές απο-

Εικόνα4.17 "Κατασκευή αγωγού φυσικού αερίου"

κτύου μεταφοράς κυμαίνεται από 25 -50 έτη. Εκτός από τα πιεστικά δίκτυα, ευρεία διάδοση έχει η θαλάσσια μετα-φορά φυσικού αερίου. Για το σκοπό αυτό το φυσικό αέριο όταν αντληθεί και καθαρισθεί, ψύχεται και υγροποι-είται στη θερμοκρασία των -161,5°C στο λιμάνι φόρτωσής του.

Εκεί φορτώνεται σε ειδικά μονωμένα πλοία, τα οποία φθάνοντας στο λιμάνι εκφόρτωσής του, το εκφορτώνουν σε υγρή μορφή, σε ειδικές δεξαμενές απο-

θήκευσης που ονομάζονται "κρυογενι-κές δεξαμενές". Για να αποδοθεί στην κατανάλωση (πάντα σε αέρια μορφή) θερμαί-νεται και αεριοποιείται. Το σημαντικό πλεονέκτημα του φυσικού αερίου είναι ότι κα-τά την υγροποίηση του 1m3 υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG) ισοδυναμεί με 587 Ν m 3 Φ . Α .

Επίσης κατά τη διάρκεια της μεταφοράς του ένα μέρος του φυσικού αερίου εξατμίζε-ται και χρησιμοποιείται ως καύσιμο στις μηχανές του πλοίου.

Όταν το φυσι-κό αέριο πλη-σιάσει τους με-γάλους κατα-ναλωτές (π.χ. πόλεις, σταθ-μούς παραγω-γής ενέργειας κ.λ.π.) τότε η πίεσή του υπο-βιβάζεται με ει-

δικές διατάξεις Εικόνα 4.18. Ένας χαρακτηριστικός τύπος μεθανιοφόρου πλοίου

Όταν το φυσι-κό αέριο πλη-σιάσει τους με-γάλους κατα-ναλωτές (π.χ. πόλεις, σταθ-μούς παραγω-γής ενέργειας κ.λ.π.) τότε η πίεσή του υπο-βιβάζεται με ει-

δικές διατάξεις που ονομάζονται σταθμοί μείωσης πίεσης. Πολλές φορές οι σταθμοί είναι εφοδια-σμένοι με διατάξεις μέτρησης ποσοτήτων αερίου (μετρητές). Σε ορισμένους σταθμούς υπάρχουν διατάξεις προσθήκης μερκαπτάνης στο αέριο, με σκοπό την πρόσδοση της χαρακτηριστικής οσμής του, για λόγους ασφαλείας.

Μετά τους σταθμούς μείωσης πίεσης, το αέριο σε χαμηλότερη πίεση πλέον οδεύει με χαλύβδινους αγωγούς προς τις πόλεις και τους μεγάλους καταναλωτές. Στις πόλεις για να εξασφαλισθεί η συνεχής τροφοδοσία κατασκευάζεται περιμετρικά ένας χαλύβδινος δακτύλιος. Τα δίκτυα διανομής στο εσωτερικό των πόλεων κατασκευάζονται από πολυαιθυλένιο.

Page 162: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το πολυαιθυλένιο είναι άριστο μονωτικό υλικό, δεν παρουσιάζει διαπερατότητα στο νερό ή το αέριο και έχει δεκαπλάσιο συντελεστή γραμμικής διαστολής από αυτόν του χάλυβα. Επίσης είναι χημικά αδρανές υλικό και δεν προσβάλλεται από μικροοργανι-σμούς και βακτηρίδια. Παρουσιάζει γήρανση (σπάσιμο της μακρομοριακής αλυσίδας με την πάροδο του χρόνου), γεγονός που επιταχύνεται από την υπεριώδη ακτινοβολία, την υψηλή πίεση και τη θερμοκρασία. Η ευκολία και ο μικρός χρόνος κατασκευής των δικτύων σε συνδυασμό με τη μεγάλη αντοχή του είναι τα βασικά πλεονεκτήματά του.

Το σύστημα μεταφοράς και διανομής της Ελλάδας Το σύστημα μεταφοράς και διανομής της Ελλάδας αποτελείται από τα παρακάτω

υποσυστήματα : • Τον κύριο αγωγό μεταφοράς από τα ελληνοβουλγαρικά σύνορα (Προμαχώνας) μέ-χρι την Αθήνα. • Τον τερματικό σταθμό του υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG) στη νήσο Ρεβυ-θούσα (Μέγαρα). • Τα χαλύβδινα δίκτυα κατανομής αερίου μέσης πίεσης.

• Τα δίκτυα διανομής αερίου χαμηλής πίεσης. Ο κύριος αγωγός μετα-φοράς αερίου φαίνεται στην Εικόνα 4.19

Ο κύριος αγωγός έχει μήκος 511 χλμ., ακο-λουθεί τη διαδρομή Προ-μαχώνας - Θεσσαλονίκη - Λάρισα - Αθήνα και εί-ναι σχεδιασμένος για πίεση λειτουργίας 67 bar. Η διάμετρος του κυ-μαίνεται από 36" ως 24" (1"= 25,4 mm).

Από τον κύριο αγωγό ξεκινούν κλάδοι τροφοδοσίας πόλεων και μεγάλων βιομηχανικών μονάδων συνολικού μή-κους 460 χλμ. Ο τερματικός σταθμός

υποδοχής υγροποιημένου Εικόνα 4.19: Σύστημα μεταφοράς και διανομής Φ.Α. στην Ελλάδα

• Τα δίκτυα διανομής αερίου χαμηλής πίεσης. Ο κύριος αγωγός μετα-φοράς αερίου φαίνεται στην Εικόνα 4.19

Ο κύριος αγωγός έχει μήκος 511 χλμ., ακο-λουθεί τη διαδρομή Προ-μαχώνας - Θεσσαλονίκη - Λάρισα - Αθήνα και εί-ναι σχεδιασμένος για πίεση λειτουργίας 67 bar. Η διάμετρος του κυ-μαίνεται από 36" ως 24" (1"= 25,4 mm).

Από τον κύριο αγωγό ξεκινούν κλάδοι τροφοδοσίας πόλεων και μεγάλων βιομηχανικών μονάδων συνολικού μή-κους 460 χλμ. Ο τερματικός σταθμός

υποδοχής υγροποιημένου Φ. Α. στη Ρεβυθούσα αποτελείται από δύο δεξαμενές χωρητικότητας 65.000 m5 υγρο-ποιημένου φυσικού αερίου, λιμενικές εγκαταστάσεις για υποδοχή και ελλιμενισμό πλοίων μέχρι 100.000 m3 υγροποιημένου φυσικού αερίου, κρυογενικές εγκαταστά-σεις για τη διαχείριση του αερίου και δίδυμο υποθαλάσσιο αγωγό μεταφοράς από τη

Page 163: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 4 . 2 0 Ο τερματικός σταθμός υγροποιημένου φυσικού αερίου στη νήσο Ρεβυθούσα

νησίδα στην ξηρά. Οι εγκαταστάσεις αυτές στη φάση κατασκευής τους παρουσιάζο-νται στην Εικόνα 4.20. Τα χαλύβδινα δίκτυα κατανομής των περιμετρικών δακτυλίων των πόλεων λειτουργούν με πίεση 19 bar και έχουν συνολικό μήκος 330 χλμ. Τα δίκτυα διανομής από πολυαιθυλένιο στις πόλεις λειτουργούν με πίεση 4 bar και έχουν συνο-λικό μήκος σε πλήρη ανάπτυξη 6.000 χλμ. Ειδικά για την πόλη της Αθήνας (περιοχή κέντρου πόλεως), επειδή υπάρχουν ακόμη σε λειτουργία παλιά χυτοσιδηρά δίκτυα φωταερίου σε συνδυασμό με δίκτυα πολυαιθυλενίου, η πίεση διανομής είναι 23 mbar με προοπτική να ανέβει στα 100 mbar. Το έτος 2001 η χώρα μας θα προμηθεύεται από τη Ρωσία μέσω του κυρίου αγωγού 2,4·109 Νm3/έτος και την Αλγερία 0,6·109 Νm3/έτος. Το έργο στοίχισε περίπου 450 δισ. δρχ. και χρηματοδοτήθηκε από εθνικούς πόρους, Κοινοτικές Επιχορηγήσεις και ευρωπαϊκούς χρηματοπιστωτικούς οργανισμούς. Το σύνολο του έργου είναι αυτοματοποιημένο και ελέγχεται με τη βοήθεια ηλεκτρο-νικών υπολογιστών.

Το έργο υπολογίζεται ότι θα τροφοδοτήσει 3 τουλάχιστον σταθμούς ηλεκτροπα-ραγωγής (Λαύριο, Κερατσίνι-, Κομοτηνή), 5 μεγάλες βιομηχανικές μονάδες (ΕΛΔΑ, ΕΚΟ, ΒΦΛ, Βιομηχανίες Ζάχαρης), 10.000 μικρές βιομηχανικές μονάδες, 167.000 εμπορικούς καταναλωτές, 250.000 κεντρικές θερμάνσεις και 1.600.000 νοικοκυριά.

Η διανομή του αερίου στο εσωτερικό των κτιρίων (εκτός από τις μεγάλες βιομηχα-νίες) γίνεται σε πιέσεις μικρότερες των 50mbar (ειδικά στην Αθήνα στην περιοχή του παλιού δικτύου ΔΕΦΑ η πίεση είναι 23mbar). Σε κάθε κτίριο τοποθετούνται σε εμ-φανές σημείο μετρητές παροχής αερίου ανά γραμμή τροφοδοσίας με ενσωματωμένο ρυθμιστή πίεσης για τον υποβιβασμό της πίεσης του δικτύου στην πίεση διανομής των εσωτερικών χώρων (π.χ. 4bar/23mbar). Τα εσωτερικά δίκτυα των κτιρίων κατασκευ-άζονται από χαλυβδοσωλήνες που συνδέονται μεταξύ τους με σπειρώματα ή από χαλ-κοσωλήνες με σκληρή κόλληση. Μεταξύ των δύο μεθόδων προτιμάται η δεύτερη διότι παρέχει πολύ καλή στεγάνωση.

Η εγκατάσταση μετά την κατασκευή της δοκιμάζεται με πίεση και αφρίζον υλικό (π.χ. σαπουνόνερο, ειδικά γαλακτώματα) για τον εντοπισμό διαφυγών. Όλα τα δίκτυα είναι εξωτερικά και σε συγκεκριμένες αποστάσεις από άλλα (π.χ. ηλεκτρικό δίκτυο, δίκτυο ύδρευσης κ.λ.π.). Ιδιαίτερη μέριμνα πρέπει να λαμβάνεται για τη σωστή απαγωγή των καυσαερίων μέ-

Page 164: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

σω κατάλληλα σχεδιασμένων καπνοδόχων προς το εξωτερικό περιβάλλον και τη σω-στή κατασκευή των απαιτούμενων ανοιγμάτων για την προσαγωγή του αέρα καύσης και τον αερισμό των χώρων. Για την κατασκευή των εσωτερικών εγκαταστάσεων των κτιρίων υπάρχουν ειδικοί κανονισμοί. Οι χρήσεις του φυσικού αερίου στον οικιακό, εμπορικό, γεωργικό - κτηνοτροφικό και βιομηχανικό τομέα • ΟΙΚΙΑΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Στον οικιακό τομέα το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται για : - θέρμανση χώρων - παραγωγή ζεστού νερού χρήσης - μαγείρεμα

• ΕΜΠΟΡΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Στον εμπορικό τομέα που περιλαμβάνει αποθήκες, βιοτεχνικούς χώρους, εστιατόρια, ξενοδοχεία κ.λ.π. το φυσικό αέριο έχει πολλές εφαρμογές με κυριότερες τις παρακά-τω : - θέρμανση χώρων - βαφεία - εφαρμογές μαζικής εστίασης - ξενοδοχεία

• ΓΕΩΡΓΙΚΟΣ - ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Στον κτηνοτροφικό τομέα οι εφαρμογές του φυσικού αερίου αφορούν τις χρήσεις

θερμαντήρων υπέρυθρης ακτινοβολίας σε πτηνοτροφικές και κτηνοτροφικές μονά-δες. Επίσης χρησιμοποιείται σε διατάξεις καθαρισμού σφαγίων με πολύ υψηλό βαθ-μό απόδοσης. Στο γεωργικό τομέα η χρήση του φυσικού αερίου γίνεται για θέρμανση θερμοκηπίων με τα καυσαέρια της καύσης του, που επιτυγχάνει ταυτόχρονα εμπλου-τισμό του χώρου με διοξείδιο του άνθρακα CO2, που είναι απαραίτητο για την ανά-πτυξη των φυτών.

• ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Η κατανάλωση ενέργειας στη βιομηχανία και η δυνατότητα του τομέα αυτού να

απορροφά για το σκοπό αυτό μεγάλες ποσότητες αερίου απευθείας από το δίκτυο υψηλής πίεσης επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό τη συμμετοχή του φυσικού αερίου στο παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο.

Η διείσδυση αυτή διαφέρει στις διάφορες χώρες αλλά και στους βιομηχανικούς κλάδους. Στην Ευρώπη το μερίδιο του φυσικού αερίου κυμαίνεται στο 40% για τη Χη-μική Βιομηχανία και τον κλάδο τροφίμων και φτάνει το 30% στους περισσότερους βιομηχανικούς κλάδους. Στη μεταλλουργία και στη χαλυβουργία είναι μόλις 20% ενώ στα ορυχεία είναι μικρότερος του 10%.

Το φυσικό αέριο παίζει κυρίαρχο ρόλο στο βιομηχανικό τομέα και υποκαθιστά άλ-λα καύσιμα (κυρίως υγρά) λόγω των εφαρμογών του σε διατάξεις με υψηλό βαθμό απόδοσης, της καθαρότητας των καυσαερίων του, τη συνεχή παροχή καυσίμου, το μειωμένο λειτουργικό κόστος διαχείρισης καυσίμων και συντήρησης εγκαταστάσεων και την

Page 165: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ευχέρεια χειρισμού και ελέγχου. Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για παραγωγή αμμωνίας, μεθανόλης, αιθυλενίου, προπυλενίου κ.λ.π. Οι θερμικές χρήσεις διακρίνονται σε έμμεσες και άμεσες. Στις έμμεσες, η θερμική ενέργεια που παράγεται από την καύση μεταφέρεται με θερμιδοφόρα στα διάφορα σημεία του εργοστασίου. Στις άμεσες η καύση πραγματοποιείται στη θέση της τελικής κατανάλω-σης της ενέργειας.

Εκτός από τις συνήθεις εφαρμογές για την παραγωγή ατμού και θερμού νερού σε λέβητες με πιεστικούς καυστήρες, χρησιμοποιείται πολύ στην χαρτοποιία σε μηχανές ξήρανσης χαρτιού, στην υφαντουργία σε βαφεία - φινιριστήρια και στη βιομηχανία

κεραμικών για το ψήσιμο των κεραμικών.

Επίσης χρησιμοποιείται στη λιπασματοβιομηχανία ως πρώτη ύλη για την κατα-σκευή λιπασμάτων. Εκτός από τις χρήσεις που αναφέρθηκαν, το φυσικό αέριο χρησι-μοποιείται στην κίνηση οχημάτων και την ηλεκτροπαραγωγή. Η καύση του σε κλασ-σικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής δεν είναι οικονομικά ελκυστική λόγω του μι-κρού βαθμού απόδοσής τους, ενώ αντίθετα συνιστάται σε σταθμούς συμπαραγωγής, όπως θα εξετάσουμε στο σχετικό με τη συμπαραγωγή κεφάλαιο.

Διάδοση του φυσικού αερίου στην αγορά Για να υπάρξει σωστή και αποτελεσματική διείσδυση του φυσικού αερίου στην αγο-

ρά πρέπει να υπάρχει: - Σταθερή ποιότητα αερίου και πλήρης γνώση των ιδιοτήτων του από τους κατανα-λωτές. Αυτό επιτυγχάνεται με παροχή συμβουλευτικών υπηρεσιών από τις εταιρείες διανομής αερίου. - Ανταγωνιστικές τιμές. Στη χώρα μας οι τιμές πώλησης του αερίου μεταξύ των δια-φόρων κατηγοριών καταναλωτών ποικίλλουν και εξαρτώνται από τις ποσότητες και τη συνέχεια ή εποχικότητα της κατανάλωσης, το πάγιο κ.λ.π. Η χαμηλότερη τιμή πώ-λησης γίνεται στη ΔΕΗ και η υψηλότερη στους οικιακούς καταναλωτές. - Έρευνα αγοράς για τον εντοπισμό της ζήτησης και τη διαμόρφωση προγραμματι-σμού της επιχείρησης διανομής.

Εικόνα 4.21: "Βιομηχανικός καυστήρας φυσικού αερίου"

Page 166: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

- Αποτελεσματική διαφήμιση με ιδιαίτερη έμφαση, εκτός των πλεονεκτημάτων και της τιμής του στη φιλικότητά του προς το περιβάλλον.

Σήμερα στη χώρα μας η ΔΕΠΑ είναι αρμόδια για την αγορά, εισαγωγή, εξαγωγή, μεταφορά, διαμετακόμιση, αποθήκευση - επεξεργασία και πώληση του φυσικού αερί-ου στις ΕΔΑ και τους μεγάλους καταναλωτές (κατανάλωση μεγαλύτερη των 9.000.000 Nm3 ετησίως) και για τη δημιουργία υποδομών κίνησης αυτοκινήτων. Αρμόδιες για την διανομή του και όλες τις υποστηρικτικές λειτουργίες στις πόλεις εί-ναι οι ΕΔΑ (Επιχειρήσεις Διανομής Αερίου) και ΕΠΑ (Επιχειρήσεις Παροχής Αερί-ου) και ιδιωτικές εταιρείες, όπου δεν δραστηριοποιούνται οι παραπάνω.

4.2.7.2. Υγραέριο Το υγραέριο (LPG) είναι ένας γενικός όρος που χρησιμοποιείται για να περιγρα-

φούν τα υγροποιημένα αέρια, που αποτελούνται κυρίως από κορεσμένους υδρογο-νάνθρακες (CnH2n+2) με τρία ή τέσσερα άτομα άνθρακα (προπάνιο (C3H8) - βου-τάνιο (C4H10)). Το υγραέριο παράγεται κατά τη διύλιση του πετρελαίου.

Οι υδρογονάνθρακες αυτοί σε πίεση και θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι σε αέ-ρια μορφή αλλά με μικρή αύξηση της πίεσης ή ελαφριά ψύξη υγροποιούνται.

Στην υγρή φάση καταλαμβάνουν το 1/250 του όγκου που χρειάζεται αν αποθηκευ-τούν στην αέρια φάση. Στην ελληνική αγορά τα είδη του υγραερίου που κυκλοφορούν είναι: το εμπορικό βουτάνιο, το εμπορικό προπάνιο και το μείγμα τους (80% βουτάνιο και 20% προπάνιο).

Σε θερμοκρασία 20 °C το βουτάνιο του εμπορίου υγροποιείται σε πίεση 1,2 bar και το προπάνιο του εμπορίου σε πίεση 7bar. Κατά την αποθήκευση του υγραερίου σ'ένα κλειστό δοχείο συνυπάρχουν η υγρή και η αέρια φάση. Το προπάνιο είναι 1,5 φορά βαρύτερο από τον αέρα και το βουτάνιο 2 φορές, γι' αυτό σε περίπτωση διαρροής συ-γκεντρώνονται στο έδαφος.

Σε φυσική κατάσταση τα αέρια αυτά είναι άοσμα, αλλά γίνεται προσθήκη μερκα-πτάνης (οσμογόνα ουσία), για να γίνονται αντιληπτές οι διαρροές από τους χρήστες. Τα υγραέρια δεν είναι τοξικά. Σε περίπτωση εισπνοής μεγάλης ποσότητας από τους χρήστες προκαλούν μικρή δυσφορία. Επαφή του υγραερίου σε υγρή κατάσταση με το δέρμα μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα.

Τα πλεονεκτήματα χρήσης του υγραερίου είναι όμοια με αυτά του φυσικού αερίου και παρουσιάζονται παρακάτω: 1. Λόγω της καθαρότητας των καπναερίων του μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε

συσκευές ανάκτησης θερμότητας. 2. Καίγεται με μικρότερη περίσσεια αέρα απ' ό,τι τα υγρά καύσιμα. 3. Επιτυγχάνεται με μεγάλη ακρίβεια ρύθμιση της παροχής και της φλόγας. 4. Έχει πολύ μικρό κόστος συντήρησης του εξοπλισμού λόγω της καθαρότητας

Page 167: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

των καπναερίων του. 5. Λόγω των καθαρών καπναερίων του θεωρείται καύσιμο φιλικό προς το περιβάλλον. 6. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα σε θερμικές βιομηχανικές διεργασίες, όπως

η ξήρανση υφάσματος, καρπών κ.λ.π. Τα υγραέρια λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητάς τους σε άνθρακα από τους

υγρούς και στερεούς υδρογονάνθρακες παράγουν λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας από τα καύσιμα αυτά. Συνεπώς η χρήση υγραε-ρίου μειώνει τις εκπομπές CΟ2, που προκαλούν το "Φαινόμενο του Θερμοκηπίου". Επίσης λόγω της έλλειψης σε θείο στη σύστασή τους, δεν παράγουν διοξείδιο του θεί-ου (SΟ2), που ευθύνεται άμεσα για το φαινόμενο της όξινης βροχής.

Η συμπεριφορά του υγραερίου ως καυσίμου οχημάτων και γενικά παλινδρομικών μηχανών είναι άριστη διότι: 1. Έχει υψηλότερο αριθμό οκτανίων από τη βενζίνη, με αποτέλεσμα πολύ καλή

καύση. 2. Απαιτούνται μικρές μετατροπές στα οχήματα για την χρήση του. 3. Αναμειγνύεται πλήρως με τον αέρα και καίγεται τέλεια. 4. Βοηθά στο εύκολο ξεκίνημα των μηχανών. 5. Δεν διαλύει το λιπαντικό λάδι των μηχανών. 6. Δεν περιέχει βελτιωτικά καύσης (αντικροτικά), που δημιουργούν προβλήμα

τα στο περιβάλλον. 7. Δεν δημιουργεί ρύπανση του περιβάλλοντος από εξάτμιση, σε αντίθεση με τις

βενζίνες. 8. Έχει πολύ καλή περιβαλλοντική συμπεριφορά.

Οι εφαρμογές του υγραερίου είναι όμοιες με αυτές του φυσικού αερίου και το με-γαλύτερο μέρος του εξοπλισμού μετατρέπεται εύκολα από το ένα καύσιμο στο άλλο. Το υγραέριο κατά την παραγωγή του αποθηκεύεται υπό πίεση σε χαλύβδινες σφαιρι-κές δεξαμενές που φαίνονται στην Εικόνα 4.22. Κατόπιν παραλαμβάνεται από ειδικά βυτιοφόρα και παραδίδεται για εμφιάλωση σε φιάλες ή γεμίζει μικρότερες δεξαμενές

των χρηστών. Οι φιάλες και οι δεξαμενές κατασκευάζονται από χάλυβα με βάση αυστηρές προδιαγραφές ασφάλειας.

Στη χώρα μας η χρήση του υγραερίου είναι σημαντική και στα πλαίσια της προστασίας του περιβάλλοντος αναμένεται να αυξηθεί ακόμη. Κυκλοφορεί σε φιάλες μείγματος 10 και 14Kg για οικιακή χρήση, σε φιάλες 13 και 25 Kg προπανίου για επαγγελματική χρήση και σε δεξαμενές των 500, 1000, 1750, 3000 και 5000lt.

Εικόνα 4.22: Δεξαμενές αποθήκευσης υγραερίου

Page 168: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.2.8 ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ • Εισαγωγή

Η συνεχώς αυξανόμενη έλλειψη συμβατικών ενεργειακών πόρων και ταυτόχρονα οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις για ηλεκτρική ενέργεια οδήγησαν την ανθρωπότητα, τις τελευταίες δεκαετίες στη χρήση της πυρηνικής ενέργειας. Η ειρηνική χρήση της πυ-ρηνικής ενέργειας ξεκίνησε τη δεκαετία του '50. Ειδικά μετά την ενεργειακή κρίση του 1973, όπου οι τιμές του αργού πετρελαίου τετραπλασιάστηκαν, πολλά κράτη αποφά-σισαν τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

• Μηχανισμός παραγωγής πυρηνικής ενέργειας Σχάση

Το 1939 έγινε η ανακάλυψη ενός νέου τύπου διάσπασης πυρήνων ατόμων. Σύμφωνα με τη νέα αυτή μέθοδο, όταν ένας πυρήνας βομβαρδίζεται με νετρόνιο δια-σπάται σε δύο θραύσματα που έχουν μάζες περίπου ίσες με το μισό του αρχικού πυ-ρήνα. Ταυτόχρονα εκπέμπονται την εκπομπή μερικά νέα νετρόνια. Το φαινόμενο αυ-τό ονομάζεται σχάση.

Πρακτική σημασία έχει η σχάση του 235U. Έτσι όταν βομβαρδιστεί ένας πυρήνας 235U με ένα νετρόνιο θα γίνει σχάση και εκπομπή δευτερογενών νετρονίων. Εάν όμως ο πυρήνας αυτός περιβάλλεται από άλλους όμοιους πυρήνες, τότε υπάρχει η πι-θανότητα τα δευτερογενή νετρόνια να ενσωματωθούν με τη σειρά τους σε αυτούς και να τους διασπάσουν. Έτσι δημιουργείται μία αυτοσυντηρούμενη αντίδραση που ονο-μάζεται αλυσιδωτή αντίδραση.

Η ελάχιστη ποσότητα υλικού που είναι αναγκαία για να γίνει μια αλυσιδωτή αντί-δραση ονομάζεται κρίσιμη ποσότητα. Εάν η ποσότητα που διαθέτουμε είναι μεγαλύ-τερη από την κρίσιμη και αρχίσει η αντίδραση, τότε θα έχουμε μία αλυσιδωτή αντί-δραση με γεωμετρικό ρυθμό αύξησης της ταχύτητας που θα οδηγήσει σε έκρηξη (ατο-μική βόμβα). Όμως, μία παρόμοια αλυσιδωτή αντίδραση έκρηξης, μπορεί να μετατρα-πεί σε ελεγχόμενη με κατάλληλο έλεγχο του ρυθμού των διασπάσεων. Αυτό επιτυγ-χάνεται αν μέσα στη μάζα του υλικού που παθαίνει σχάση παρεμβληθεί άλλο υλικό (π.χ. βόριο), το οποίο να απορροφά τα νετρόνια που περισσεύουν, έτσι ώστε ο αριθ-μός των σχάσεων ανά μονάδα χρόνου να διατηρείται σταθερός.

• Λειτουργία πυρηνικών αντιδραστήρων Πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι διατάξεις που έχουν ως σκοπό αφενός τη δημιουργία

ελεγχόμενης αλυσιδωτής αντίδρασης, όπως περιγράψαμε στην προηγούμενη παρά-γραφο, αφετέρου την εκμετάλλευση της τεράστιας ενέργειας που εκλύεται κατά τη σχάση. Στην Εικόνα 4.23 φαίνεται η απλοποιημένη μορφή ενός πυρηνικού αντιδρα-στήρα. Ως "πυρηνικό καύσιμο" χρησιμοποιείται το διοξείδιο του ουρανίου.

Στη φύση το ουράνιο που υπάρχει αποτελείται από 238U και μόνο 0,7% 235U. Όμως το 238U δεν είναι σχάσιμο, με αποτέλεσμα η κρίσιμη ποσότητα που είναι αναγκαία για τη διατήρηση της αλυσιδωτής αντίδρασης να είναι μεγαλύτερη από τη θεωρητική. Η απώλεια νετρονίων λόγω ενσωμάτωσης στο 238U ελαττώνεται με τη χρησιμοποί-

Page 169: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ηση ενός επιβραδυντή. Ο επιβραδυντής είναι υλικό με μικρό μαζικό αριθμό (π.χ. βαρύ νερό ή συνηθισμένο νερό και γραφίτης) και παρεμβάλλεται στο πυρηνικό καύσιμο.

Έτσι τα νετρόνια με μεγάλη κινητική ενέργεια (ταχέα νετρόνια), που έχουν μικρή πιθανότητα να προκαλέσουν σχάση στο 235U, μετατρέπονται σε νετρόνια με μικρές σχετικά ταχύτητες (θερμικά νετρόνια) που προκαλούν τη σχάση του 235U. Για να αποφύγουμε τον κίνδυνο διαφυγής νετρονίων από την "καρδιά" του αντιδραστήρα, την περιβάλλουμε με τοίχωμα από υλικό που έχει την ικανότητα να επαναφέρει τα νε-τρόνια στο εσωτερικό του αντιδραστήρα. Το τοίχωμα αυτό ονομάζεται ανακλαστή-ρας. Η κινητική ενέργεια των θραυσμάτων της σχάσης μετατρέπεται σε θερμότητα μέσα στη μάζα του καυσίμου.

Η θερμότητα αυτή απάγεται από την καρδιά του αντιδραστήρα με ένα ρευστό που ονομάζεται ψυκτι-κό υλικό (υγρό ή αέριο) και κυ-κλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα. Με τη βοήθεια ενός εναλλάκτη θερμό-τητας η θερμότητα μεταδίδεται σε ένα δευτερεύον υγρό, που διοχε-τεύεται σε κατάλληλους ατμο-στρόβιλους για την παραγωγή ηλε-κτρικής ενέργειας.

Για την προφύλαξη των εργαζο-μένων αλλά και της ευρύτερης πε-Εικόνα 4.23: Απλοποιημένη μορφή ενός πυρηνικού αντιδραστήρα

την καρδιά του αντιδραστήρα με ένα ρευστό που ονομάζεται ψυκτι-κό υλικό (υγρό ή αέριο) και κυ-κλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα. Με τη βοήθεια ενός εναλλάκτη θερμό-τητας η θερμότητα μεταδίδεται σε ένα δευτερεύον υγρό, που διοχε-τεύεται σε κατάλληλους ατμο-στρόβιλους για την παραγωγή ηλε-κτρικής ενέργειας.

Για την προφύλαξη των εργαζο-μένων αλλά και της ευρύτερης πε-

ριοχής, όπου έχει εγκατασταθεί ο πυρηνικός αντιδραστήρας, το σύνολο των στοιχεί-ων που αναφέρθηκαν παραπάνω περιβάλλεται με θώρακα από σκυρόδεμα που περιέ-χει βαριούχο ορυκτό. Ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας μέσα στον αντιδραστήρα εξαρτάται από το ρυθμό παραγωγής των νετρονίων. Για το σκοπό αυτό ανάμεσα στα πυρηνικά καύσιμα υπάρχουν κινητές ράβδοι (ράβδοι ελέγχου) (π.χ. από βαριούχο χά-λυβα ή κάδμιο), που απορροφούν ορισμένο ποσοστό από τα παραγόμενα νετρόνια. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες ανάλογα με τον σκοπό που εξυπηρετούν διακρίνονται στις εξής τρεις κατηγορίες : 1. Πυρηνικοί αντιδραστήρες ισχύος (Power Reactors)

Σε αυτούς γίνεται εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας που αποδίδεται από τις σχάσεις για την παραγωγή ατμού σε πρώτη φάση, ο οποίος στη συνέχεια χρήσιμο ποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή ακόμη και για την προώθηση πλοίων, υποβρυχίων, πυραύλων κ.λ.π.

2. Πυρηνικοί αντιδραστήρες έρευνας (Research Reactors) Αυτοί λειτουργούν σε σχετικά χαμηλή ισχύ και δεν ενδιαφέρει τόσο η ενέργεια που παράγεται από τις σχάσεις, αλλά γίνεται εκμετάλλευση των εκπεμπόμενων πυρηνι-κών ακτινοβολιών και ιδιαίτερα των νετρονίων είτε για ερευνητικούς σκοπούς, είτε για συγκεκριμένες εφαρμογές στην βιομηχανία, στην αρχαιολογία, στην γεωλογία, στην γεωργία κ.λ.π.

Page 170: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

3. Αναπαραγωγικοί αντιδραστήρες Τα κοιτάσματα ουρανίου είναι περιορισμένα, για το λόγο αυτό γίνεται προσπάθεια τεχνητής κατασκευής άλλων σχάσιμων υλικών. Σχάσιμα υλικά είναι τα U(233), U(235), Pu(239) και Pu(241). Από αυτά το U(235) υπάρχει, όπως αναφέρθηκε, σε μικρό ποσοστό σε φυσικό ουράνιο. Τα άλλα σχάσιμα υλικά δημιουργούνται στους;

αναπαραγωγικούς αντιδραστήρες με βομβαρδισμό Th(232) και U(238) με ταχεία νετρόνια.

Τύποι αντιδραστήρων ισχύος Ανάλογα με τα υλικά ψυκτικού υγρού και επιβραδυντή διακρίνουμε τους παρακάτω τύπους αντιδραστήρων : Α. Αντιδραστήρες ελαφρού νερού (LWR) - Light Water Reactors) Υπάρχουν δύο τύποι αντιδραστήρων ελαφρού νερού. 1) Αντιδραστήρες νερού υπό πίεση (PWR) Ο ψυκτικός επιβραδυντής (κοινό νερό) βρίσκεται υπό πίεση, ώστε να αποφεύγεται ο βρασμός στην καρδιά του αντιδραστήρα. 2) Αντιδραστήρες νερού σε βρασμό (BWR) Σε αυτόν τον αντιδραστήρα το ψυκτικό νερό βράζει, άρα ο ατμός παράγεται στην ίδια την καρδιά του αντιδραστήρα. Αυτό έχει ως συνέπεια ο ατμός να είναι ραδιενεργός και να απαιτεί τη θωράκιση και του στροβίλου για την προστασία των εργαζομένων. Β. Αντιδραστήρες με βαρύ νερό (HWR) Οι αντιδραστήρες αυτοί χρησιμοποιούν ως υλικό επιβραδυντή το βαρύ νερό (D2Ο) και έχουν μεγαλύτερο συντελεστή ασφαλείας σε σύγκριση με τους LWR. Επίσης υπάρχει η δυνατότητα αντικατάστασης του εξαντλημένου καυσίμου με φρέσκο χωρίς να απαι-τείται η διακοπή λειτουργίας του αντιδραστήρα, όπως γίνεται στους LWR, με προφα-νείς οικονομικές συνέπειες. 1) Αντιδραστήρες γραφίτη - νερού Η βασική διαφορά του αντιδραστήρα αυτού με τον προηγούμενο είναι η χρησιμοποίη-ση του γραφίτη ως υλικού επιβραδυντή. 2) Αεριόψυκτοι αντιδραστήρες με επιβραδυντή γραφίτη

Στον αντιδραστήρα αυτό χρησιμοποιείται γραφίτης για υλικό επιβραδυντή με τα πλεονεκτήματα που αναφέρθηκαν. Ως -ψυκτικό υλικό χρησιμοποιείται αέριο (CΟ2, Ήλιο), το οποίο βρίσκεται μόνιμα σε μία φάση. Έτσι δεν έχουμε πρόβλημα ασφάλειας, όπως αναφέρθηκε ήδη στην περίπτωση χρήσης νερού που μεταβιβάζεται εύκολα από την υγρή στην αέρια φάση.

Συγκρίσεις του ουρανίου με άλλα συμβατικά καύσιμα Το ουράνιο θεωρείται φθηνότερο σε σύγκριση με τις συμβατικές πηγές ενέργειας,

όπως είναι το πετρέλαιο, το κάρβουνο και το υγροποιημένο φυσικό αέριο, εάν βέβαια λάβουμε υπόψη την μεγάλη ενεργειακή απόδοση του καυσίμου αυτού.

Για παράδειγμα, ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ισχύος 1.000 MW απαιτεί για την ετήσια λειτουργία του κατά μέσο όρο 1,8 εκατομμύ-ρια τόνους κάρβουνου ή 7,7 εκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου ή 1.350 εκατομμύρια κυ-βικά μέτρα φυσικού αερίου ή 125 τόνους φυσικού ουρανίου που προέρχονται από την χημική επεξεργασία 65.000 τόνων μεταλλευμάτων ουρανίου.

Page 171: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Η πυρηνική ενέργεια σήμερα Σήμερα, υπάρχουν σε όλο τον κόσμο 440 περίπου πυρηνικά εργοστάσια και παρά-

γουν περίπου 350.000 MWe που αντιστοιχεί στο 16% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ισχύος. Στον Πίνακα 4.10 παρατίθενται οι πυρηνικοί αντιδραστήρες που είναι σε λει-τουργία καθώς επίσης και αυτοί που βρίσκονται υπό κατασκευή. Στην τελευταία στή-λη παρουσιάζεται η συμμετοχή της πυρηνικής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε κάθε κράτος χωριστά.

Η Ευρώπη, αν και υστερεί διεθνώς τόσο στην παραγωγή φυσικού ουρανίου όσο και στα βεβαιωμένα αποθέματά του, εντούτοις κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο στην παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από πυρηνική ενέργεια και ακολουθεί η Αμερική και η Ασία. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση το ποσοστό συμμετοχής της πυρηνικής ενέργειας στο σύνολο της κοινοτικής παραγωγής ενέργειας ανέρχεται σε 34%.

Σύμφωνα με τα δεδομένα του Πίνακα 4.10 συμπεραίνουμε ότι παρά το γεγονός ότι σε παγκόσμιο επίπεδο το ποσοστό συμμετοχής της πυρηνικής ενέργειας είναι σχετικά χαμηλό, σε περιφερειακό (π.χ. Ε.Ε.) και κυρίως σε εθνικό επίπεδο το ποσοστό αυτό ξεπερνά πολλές φορές το 30% των σημερινών ενεργειακών απαιτήσεων διαφόρων κρατών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η Γαλλία με ποσοστό 77,4% της πυρηνικής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Ασφάλεια πυρηνικών αντιδραστήρων

Παρόλο που η πυρηνική βιομηχανία έχει ξεπεράσει τα πενήντα χρόνια συνεχούς παρουσίας στον τομέα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, δεν έχει κατορθώσει μέχρι σήμερα να βρει κάποιον τύπο αντιδραστήρα που να παρέχει ασφάλεια σε πο-σοστό 100%. Πυρηνικά ατυχήματα Στο διάστημα λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων ισχύος έχουν συμβεί μερι-κά σοβαρά πυρηνικά ατυχήματα. Το αποτέλεσμα αυτών ήταν η έκλυση σημαντικών ποσοτήτων ραδιενεργών υλικών στο περιβάλλον και η έκθεση μεγάλου μέρους του πληθυσμού σε ραδιενεργό ακτινοβολία. Τα σημαντικότερα πυρηνικά ατυχήματα είναι: • Windscale (Μεγάλη Βρετανία, 1957) • Three Mile Island (Πενσυλβάνια, ΗΠΑ, 1979) • Chernobyl (Ουκρανία, 1986) Πυρηνικά απόβλητα

Μέσα στον πυρηνικό αντιδραστήρα συσσωρεύεται μεγάλη ποσότητα παραπροϊό-ντων της σχάσης τα οποία, ελαττώνουν την απόδοσή του και πρέπει να απομακρυν-θούν. Τα προϊόντα αυτά ονομάζονται πυρηνικά απόβλητα και περιέχουν μεγάλες πο-σότητες ραδιενέργειας.

Τα πυρηνικά απόβλητα είναι επικίνδυνα και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά τη δημιουργία τους. Γιά την αντιμετώπισή τους, έχουν προταθεί μια σειρά από πιθανές λύσεις : • Ταφή κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής. • Τοποθέτηση μέσα σε θωρακισμένα δοχεία και βύθισή τους στη θάλασσα. • Ταφή σε παλαιά ορυχεία ορυκτών αλάτων.

Page 172: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Επειδή για όλες τις παραπάνω προτάσεις υπάρχουν και τεκμηριωμένες αντιρρή-σεις, τελικά επικράτησε κυρίως η λύση της ταφής των ραδιενεργών αποβλήτων αρ-κετά μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, η λεγόμενη γεωλογική ταφή.

Πίνακας 4.10: Πυρηνικοί Αντιδραστήρες σε παγκόσμιο επίπεδο

ΟΙ ΠΥΡΗΝΙΚΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ Σ Τ Η Γ Η

Χώρα Σε λειτουργία Υπό κατασκευή Συμμετοχή στην παραγωγή

ηλεκτρισμού (%) Αριθμός μονάδων Ολική ισχύς

(σε Μwe) Αριθμός

μονάδων

Συμμετοχή στην παραγωγή

ηλεκτρισμού (%) Βέλγιο 7 5.712 57,2 Βρετανία 35 12.928 26,0 Γαλλία 57 59.948 3 77,4 Γερμανία 20 22.282 30,3

ΣΤΗΝ Ε.Ε.

Ισπανία 9 7.207 32,0

ΣΤΗΝ Ε.Ε.

Ολλανδία 2 504 4,8

ΣΤΗΝ Ε.Ε. Σουηδία 12 10.040 52,4

ΣΤΗΝ Ε.Ε. Φινλανδία 4 2.355 28,1 ΣΤΗΝ Ε.Ε. ΣΥΝΟΛΟ 146 120.976 3 -

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Αρμενία 1 376 36,7

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ Βουλγαρία 6 3.538 42,2 ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ Ελβετία 5 3.078 44,5 ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Λιθουανία 2 2.370 83,4

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Ουγγαρία 4 1.729 40,8

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Ουκρανία 16 13.765 4 43,8

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Ρουμανία 1 650 1 1,8

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Ρωσία 29 19.843 4 13,1

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Σλοβακία 4 1.632 4 44,5

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Σλοβενία 1 632 37,9

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

Τσεχία 4 1.648 2 20,0

ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΙΠΗ ΕΥΡΩΠΗ

ΣΥΝΟΛΟ 73 49.261 15 -Αργεντινή 2 935 1 11.4 Βραζιλία 1 626 1 0,7 ΗΠΑ 110 100.579 - 21,9

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ Ιαπωνία 53 42.335 2 33,4 ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ Ινδία 10 1.695 4 2.2

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Ιράν -- 2

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Καζακστάν 1 70 - 0,2

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Καναδάς 21 14.902 -16,0

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Κίνα 3 2.167 2 1,3

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Κορέα 12 9.770 4 35,8

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Μεξικό 2 1.308 -5,1

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Νότια Αφρική 2 1.842 - 6,3

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Πακιστάν 1 125 1 0,6

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

Ταϊβάν 6 4.884 -29,1

ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΚΟΣΜΟ

ΣΥΝΟΛΟ 224 181.238 17 -

Πηγή : International Atomic Energy Agency (IAEA) Διεθνής Υπηρεσία Ατομικής Ενέργειας

Page 173: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3. ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Α.Π.Ε.) Ο όρος "Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας" καλύπτει τις μορφές ενέργειας που με φυ-

σικές διεργασίες ανανεώνονται - επαναλαμβάνονται στο περιβάλλον και μπορούν να χαλιναγωγηθούν με σκοπό την αξιοποίηση τους από τον άνθρωπο.

Οι κύριες αιτίες δημιουργίας όλων των Α.Π.Ε. είναι ο ήλιος, η βαρύτητα και η πε-ριστροφή της γης. Όμως, όπως παραστατικά φαίνεται στην Εικόνα 4.24 η ηλιακή ενέργεια είναι η αρχέγονος ενέργεια που τροφοδοτεί τις άλλες μορφές ενέργειας, όπως είναι η υδραυλική ενέργεια (υδροηλεκτρική), η αιολική ενέργεια και η βιομάζα (φωτοσύνθεση).

Εικόνα 4.24: Μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε άλλες μορφές ενέργειας

Οι Α.Π.Ε. είναι οι πρώτες μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος και οι σχεδόν αποκλειστικές πηγές ενέργειας μέχρι πρακτικά τις αρχές του προηγούμε-νου αιώνα, πριν στραφεί έντονα στη χρήση του άνθρακα και του πετρελαίου.

Στη σύγχρονη κοινωνία, το ενδιαφέρον για την ανάπτυξη τεχνολογιών και την ευ-ρύτερη αξιοποίηση των Α.Π.Ε. παρουσιάσθηκε μετά την πρώτη πετρελαϊκή κρίση του 1973, ενισχύθηκε μετά τη δεύτερη κρίση του 1979 και παγιώθηκε την τελευταία δεκα-ετία μετά τη συνειδητοποίηση των παγκόσμιων περιβαλλοντικών προβλημάτων.

Οι Α.Π.Ε. για πολλές χώρες συνιστούν μια εγχώρια πηγή ενέργειας με δυνατότη-τες ανάπτυξης σε εθνικό και τοπικό επίπεδο. Συνεισφέρουν σημαντικά στο ενεργεια-κό ισοζύγιο μιας χώρας συμβάλλοντας στη μείωση της εξάρτησης από το εισαγόμενο

Page 174: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

πετρέλαιο και στην ενίσχυση της ασφάλειας του ενεργειακού της εφοδιασμού. Πα-ράλληλα, συντελούν και στην προστασία του περιβάλλοντος, καθώς έχει πλέον δια-πιστωθεί ότι ο ενεργειακός τομέας ευθύνεται κατά κύριο λόγο για τη ρύπανση του πε-ριβάλλοντος. Πραγματικά, σχεδόν το 95% της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και ένα ση-μαντικό μέρος της θερμικής ρύπανσης οφείλονται στην παραγωγή, στο μετασχηματι-σμό και στη χρήση των συμβατικών καυσίμων (άνθρακες και πετρέλαιο).

Εκτός από τα βασικά πλεονεκτήματα των Α.Π.Ε., που ήδη αναφέρθηκαν, υπάρ-χουν και άλλα, όπως είναι τα εξής :

• Είναι διάσπαρτες γεωγραφικά, άρα οδηγούν στην αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος με αποτέλεσμα τη μείωση των απωλειών από την μεταφορά ενέργειας. •Έχουν συνήθως χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυμάν-σεις της διεθνούς οικονομίας και ειδικότερα των τιμών των συμβατικών καυσίμων. • Οι επενδύσεις των Α.Π.Ε. δημιουργούν πολλές θέσεις εργασίας, ιδιαίτερα σε τοπι-κό επίπεδο. • Μπορούν να συντελέσουν στην αναζωογόνηση, οικονομικά και κοινωνικά, υποβαθ-μισμένων περιοχών και να αποτελέσουν πόλο για την τοπική ανάπτυξη. • Δίνουν τη δυνατότητα επιλογής της κατάλληλης μορφής ενέργειας που είναι προ-σαρμοσμένη στις ανάγκες του χρήστη (π.χ. ηλιακή ενέργεια για θερμότητα χαμηλών θερμοκρασιών έως αιολική ενέργεια για ηλεκτροπαραγωγή). Έτσι επιτυγχάνεται ορ-θολογικότερη χρησιμοποίηση των ενεργειακών πόρων.

Υπάρχουν όμως και ορισμένα χαρακτηριστικά που δυσχεραίνουν την αξιοποίηση τους, όπως αυτά που αναφέρονται στη συνέχεια : • Το διασπαρμένο δυναμικό τους είναι δύσκολο να συγκεντρωθεί σε μεγάλα μεγέθη ισχύος, να μεταφερθεί και να αποθηκευθεί. • Έχουν διακυμάνσεις στη διαθεσιμότητά τους, άρα απαιτούν την εφεδρεία άλλων ενεργειακών πηγών (υβριδικά συστήματα). • Έχουν χαμηλή πυκνότητα ισχύος και συνεπώς απαιτούνται συχνά εκτεταμένες εγκαταστάσεις (π.χ. Αιολικά Πάρκα). • Το κόστος επένδυσης για την εγκατάσταση μιας μονάδας Α.Π.Ε. είναι συνήθως υψηλό.

Οι Α.Π.Ε. στο ελληνικό ενεργειακό σύστημα Η Ελλάδα είναι χώρα ιδιαίτερα προικισμένη με όλες τις μορφές των ανανεώσιμ,ων

πηγών ενέργειας. Η ηλιοφάνεια στη χώρα μας είναι η μεγαλύτερη στην Ευρώπη, ισχυ-ροί άνεμοι επικρατούν στη διάρκεια όλου του χρόνου και ειδικότερα στα νησιά του Αιγαίου, υπάρχει αξιόλογο γεωθερμικό δυναμικό, το ανάγλυφο ευνοεί την αξιοποίη-ση της υδροηλεκτρικής ενέργειας καθώς επίσης αξιόλογο θεωρείται και το ενεργεια-κό δυναμικό της βιομάζας.

Η συνεισφορά των Α.Π.Ε. στο ενεργειακό ισοζύγιο της χώρας το 1995 ήταν 7,4%. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή με την πρόσφατη δημοσίευση της Λευκής Βίβλου για τις Α.Π.Ε. έθεσε ως στόχο το διπλασιασμό της συνεισφοράς των Α.Π.Ε. μέχρι το 2010. Όλες οι ευρωπαϊκές χώρες δεν έχουν τις ίδιες δυνατότητες για την εκμετάλλευση των

Page 175: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Α.Π.Ε. Η Ελλάδα όμως βρίσκεται στην πλεονεκτική θέση να έχει ένα τεράστιο δυνα-μικό σε όλες τις Α.Π.Ε. και κατά συνέπεια ο στόχος που μπορεί να βάλει είναι πάνω από τον ευρωπαϊκό μέσο όρο. Στο κεφάλαιο αυτό εξετάζονται οι παρακάτω μορφές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας: - Υδραυλική ενέργεια (υδροηλεκτρική). - Ηλιακή ενέργεια. - Αιολική ενέργεια. - Γεωθερμική ενέργεια. -Βιομάζα.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η εξοικονόμηση ενέργειας που καλύπτεται σε ξεχωριστό κεφάλαιο από πολλούς θεωρείται ως μια "νέα" ξεχωριστή μορφή ενέργειας, με χαρα-κτηριστικά όμοια με αυτά των Α.Π.Ε. και με πολύ αξιόλογο δυναμικό εφαρμογής. Στο παρόν κεφάλαιο δεν εξετάζονται ορισμένες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που δεν παρουσιάζουν, προς το παρόν τουλάχιστον, ενδιαφέρον εφαρμογής στην Ελλά-δα, όπως : - Η παλιρροϊκή ενέργεια. -Η ενέργεια των κυμάτων. - Η ενέργεια των ωκεανών από τη διαφορά θερμοκρασίας του νερού που υφίσταται ανάμεσα στην επιφάνεια και σε μεγάλο βάθος, ειδικά σε τροπικές περιοχές.

4.3.1. ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Αποτελέσματα των πυρηνικών αντιδράσεων στο εσωτερικό του ήλιου είναι η εκ-πομπή ενέργειας με μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Τμήματα αυτής της ενέργειας είναι το ηλιακό φως (ορατό), η υπεριώδης ακτινοβολία και η υπέρυθρη ακτινοβολία.

Στο εσωτερικό του ήλιου η θερμοκρασία υπολογίζεται σε εκατομμύρια βαθμούς, ενώ στην επιφάνειά του γύρω στους 5700 °C. Η γη δέχεται ένα μικρό ποσοστό της ενέργειας που εκπέμπει ο ήλιος στο διάστημα. Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας ανά δευτερόλεπτο (ηλιακή ισχύς) εκτιμάται γύρω στα 150.000 GW και είναι 800 φορές πε-ρίπου μεγαλύτερη από την ενέργεια η που παράγεται από την καύση των γνωστών αποθεμάτων πετρελαίου. Η μέση ισχύς ανά μονάδα επιφανείας που δέχεται η γη από τον ήλιο ανέρχεται σε 1300 W/m2. Η ηλιακή ενέργεια έχει τα παρακάτω πλεονεκτήματα :

α) είναι πηγή ενέργειας που δεν επιβαρύνει το περιβάλλον β) βρίσκεται σε αφθονία και είναι ανεξάντλητη γ) συναντάται σχεδόν σε όλα τα σημεία του πλανήτη

Όμως έχει και τα εξής μειονεκτήματα : α) είναι περιοδική (ημέρα - νύχτα) β) έχει διακυμάνσεις λόγω μετεωρολογικών φαινομένων γ) έχει μικρό βαθμό απόδοσης στη μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια (12-18%)

Page 176: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Προκειμένου να ικανοποιηθούν βασικές ενεργειακές ανάγκες, είναι απαραίτητο να μετατραπεί η ηλιακή ενέργεια σε άλλες μορφές ενέργειας. Οι περισσότερο διαδεδο-μένοι τρόποι μετατροπής είναι: • μετατροπή σε θερμότητα • μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια Για να γίνει μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα χρησιμοποιούνται δύο τύ-ποι συστημάτων :

1) τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα 2) τα παθητικά ηλιακά συστήματα

Η μετατροπή της ηλιακής σε ηλεκτρική ενέργεια γίνεται είτε με τα φωτοβολτάίκά συ-στήματα (άμεση) είτε με την παραγωγή ατμού από θέρμανση νερού με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας και την κίνηση στροβίλου (έμμεση).

4.3.1.1 Ενεργητικά Ηλιακά Συστήματα Τα ενεργητικά συστήματα μετατροπής διακρίνονται σε: • συστήματα με επίπεδους συλλέκτες • συστήματα με συγκεντρωτικούς συλλέκτες Στα συστήματα με επίπεδους συλλέκτες η ηλιακή ακτινοβολία απορροφάται από κα-

τάλληλα υλικά και μετατρέπεται σε θερμότητα. Στην Εικόνα 4.25 παρουσιάζεται η δομή ενός επίπε-δου συλλέκτη. Η συλλεκτική επιφάνεια είναι από επίπεδο έλασμα χαλκού ή αλουμινίου ή κράματος σιδήρου και έχει σκούρο χρώμα για την καλύτερη απορρόφηση της ακτι-νοβολίας. Με την απορρόφηση των ηλιακών ακτινών θερμαίνε-

ται η επιφάνεια του συλλέκτη και η Εικόνα 4.25 :Σχηματική απεικόνιση λειτουργίας

ενεργητικού ηλιακού συστήματος

τάλληλα υλικά και μετατρέπεται σε θερμότητα. Στην Εικόνα 4.25 παρουσιάζεται η δομή ενός επίπε-δου συλλέκτη. Η συλλεκτική επιφάνεια είναι από επίπεδο έλασμα χαλκού ή αλουμινίου ή κράματος σιδήρου και έχει σκούρο χρώμα για την καλύτερη απορρόφηση της ακτι-νοβολίας. Με την απορρόφηση των ηλιακών ακτινών θερμαίνε-

ται η επιφάνεια του συλλέκτη και η θερμότητα μεταφέρεται στο υγρό που κυκλοφορεί στους σωλήνες του εναλλάκτη θερ-μότητας. Το υγρό αυτό είναι συνήθως νερό με προσθήκη αντιψυκτικού υλικού, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και άλλο μέσο. Το υγρό συγκεντρώνεται σε μια αποθήκη συλλογής και μπορεί να κυκλοφορεί είτε σε ανοικτό είτε σε κλειστό κύκλωμα.

Page 177: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στην Εικόνα 4.26 φαίνεται μία τυπική κατοικία με εγκατεστημένους ηλιακούς συλλέ-κτες στη στέγη της.

Επειδή η ηλιακή ακτινοβολία δεν είναι συνεχής, η δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού ενισχύεται από θερμαντικά στοιχεία ώστε κατά τη διάρκεια ανεπαρκούς ηλιο-φάνειας το νερό να μπορεί να θερμανθεί από ηλεκτρική αντίσταση ή από το νερό της κεντρικής θέρμανσης (αν υπάρχει).

Στα συστήματα με συγκεντρωτικούς συλλέκτες κατοπτρικού τύπου η ηλιακή ακτι-νοβολία συγκεντρώνεται στην εστία του κατόπτρου, με αποτέλεσμα να επιτυγχάνεται μεγάλη θερμοκρασία λόγω υψηλής συγκέντρωσης ενέργειας. Στην Εικόνα 4.27 φαί-νονται τα δυο είδη συλλεκτών γραμμικής και σημειακής εστίας.

Εικόνα 4.27: Δύο είδη συλλεκτών γραμμικής και σημειακής εστίας.

Εικόνα 4.26: Εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών σε στέγη κατοικίας

Page 178: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Κύρια πλεονεκτήματα των συστημάτων με κατοπτρικούς συλλέκτες είναι ότι επι-τυγχάνουν υψηλές θερμοκρασίες (έως 2000°C) και υψηλούς βαθμούς απόδοσης (60% έως 75% έναντι 40% έως 55% των επιπέδων συλλεκτών). Για τους συγκεντρωτικούς συλλέκτες απαιτείται συνεχής κίνηση ώστε να υπάρξει καλή εστίαση. Για τον σκοπό αυτό η κίνηση ελέγχεται από αυτόματο σύστημα παρακολούθησης της θέσης του ήλι-ου. Το κόστος κατασκευής ενός κατοπτρικού συλλέκτη είναι πολύ μεγαλύτερο από ενός επίπεδου συλλέκτη της ίδιας θερμικής ισχύος.

Αν τοποθετηθούν πολλοί συγκεντρωτικοί συλλέκτες σε παράλληλη σύνδεση ή στη σειρά, ανάλογα με την τεχνολογία που εφαρμόζεται είναι δυνατή η παραγωγή ηλε-κτρικής ισχύος όπως φαίνεται στην Εικόνα 4.28.

Πλεονεκτήματα από τη χρήση ενεργητικών ηλιακών συστημάτων στην Ελλάδα Στην Ελλάδα, με ηλιοφάνεια περίπου 3.000 ώρες το χρόνο, η επιφάνεια των εγκατε-στημένων ηλιακών συλλεκτών είναι περίπου 2.300.000 m2 και αποτελεί το 50% της επιφάνειας εγκατεστημένων των συλλεκτών σε ολόκληρη την Ευρώπη.

Η χρήση ενός ηλιακού θερμοσίφωνα συντελεί στην εξοικονόμηση συμβατικών καυ-σίμων (αποτέλεσμα της εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας) με οικονομικά και πε-ριβαλλοντικά οφέλη. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένα τετραγωνικό μέτρο ηλιακού συλλέ-κτη μπορεί να παράγει ετησίως θερμότητα της τάξεως των 500 KWh. Για να παραχθεί αυτή η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας απαιτείται η καύση ενός τόνου λιγνίτη ή 150 λίτρων πετρελαίου σε κάποια λιγνιτική ή πετρελαϊκή μονάδα ηλεκτροπαραγωγής. Επίσης, η χρήση ενός ηλιακού συλλέκτη 2m2 περίπου έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση εκπομπών CO2 που μπορεί να φθάσει και ένα τόνο ετησίως.

Εικόνα 4.28 : Σχηματική απεικόνιση Ηλιοθερμοηλεκτρικού Σταθμού

Page 179: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εφαρμογές στη Βιομηχανία α) Κεντρικά ηλιακά συστήματα για παραγωγή ζεστού νερού

Σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί σε βιομηχανίες που χρησι-μοποιούν μεγάλες ποσότητες ζεστού νερού ή και ατμού στην παραγωγική τους διαδι-κασία με τη χρήση κεντρικών ηλιακών συστημάτων. Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή νερού χαμηλής θερμοκρασίας (<50 °C) για απευθείας χρήση, για προθέρμανση νερού μέσης - υψηλής θερμοκρασίας ή για προθέρμανση ατμού.

Ένα κεντρικό ηλιακό σύστημα αποτελείται από το πεδίο ηλιακών συλλεκτών, τις δεξαμενές αποθήκευσης, τους εναλλάκτες θερμότητας, τις αντλίες και τους αυτοματι-σμούς.

Κεντρικά ηλιακά συστήματα έχουν ήδη εγκατασταθεί σε εμφιαλωτήρια, βυρσοδε-ψεία, βαφεία και γαλακτοκομικές μονάδες, όπου έχει μετρηθεί μέση ετήσια εξοικονό-μηση ενέργειας της τάξης των 400 - 450 KWh ανά τετραγωνικό μέτρο συλλεκτικής επιφάνειας. Ενδεικτικά αναφέρονται ακόμα ως πιθανοί χρήστες τέτοιων συστημάτων βιομηχανίες παραγωγής σαπουνιού, οίνου, ζύθου, καλλυντικών, υφαντουργεία, σφα-γεία, κ.λ.π. β) Κεντρικά ηλιακά συστήματα για θέρμανση-ψυξη χώρων Τα κεντρικά ηλιακά συστήματα που περιγράφηκαν παραπάνω είναι δυνατόν να χρη-σιμοποιηθούν για θέρμανση-ψύξη χώρων, εάν συνδυαστούν με αντλίες θερμότητας και με συσκευή απορρόφησης ή προσρόφησης. Αυτή η τεχνολογία είναι εφαρμόσιμη κυρίως σε βιομηχανίες τροφίμων, όπου απαιτεί-ται διατήρηση της θερμοκρασίας χώρου σε σταθερά χαμηλά επίπεδα.

Η Ελληνική Βιομηχανία Ηλιακών Συστημάτων Η παγκόσμια παραγωγή ηλιακών συλλεκτών το 1995 ήταν 1,3 εκατομμύρια τετρα-

γωνικά μέτρα ηλιακών συλλεκτών. Από αυτά τα 0,5 εκατομμύρια, δηλαδή το 40%, πα-ρήχθη στην Ευρωπαϊκή Ένωση.

Στην Εικόνα 4.29 φαίνεται το μερίδιο κάθε χώρας της Ε.Ε. με την Ελλάδα να κα-τέχει το 30% (1994). Η Ελλάδα έχει την πρώτη θέση στην Ευρώπη τόσο στην παρα-γωγή όσο και στη χρήση ηλιακών συστημάτων. Τα ελληνικά προϊόντα εξάγονται σε δεκάδες χώρες και φθάνουν ως την Νότια Αφρική και την Ινδονησία. Χαρακτηριστι-κό της δυναμικότητάς τους είναι ότι έχουν κατακτήσει το 30% της μεγαλύτερης ευρωπαϊκής αγοράς σήμερα (Γερμανία). Συνολικά εξάγεται περισσότερο από το 40% της παραγωγής συλλεκτών από την ελληνική βιομηχανία.

Εικόνα 4.29: Παραγωγή ηλιακών συλλεκτών το1994. Σύνολο παραγωγής 550 .000 m2

Page 180: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.1.2. Παθητικά Ηλιακά Συστήματα Τα παθητικά ηλιακά συστήματα είναι τεχνικές που εμπεριέχονται στο σχεδιασμό

του κτιρίου και κατασκευές που προσαρμόζονται κατάλληλα στο κέλυφος του. Τα συστήματα αυτά διευκολύνουν την καλύτερη εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση των κτιρίων καθώς και την αξιοποίηση των δροσερών ανέμων για το φυσικό τους δροσισμό. Στα παθητικά συστήματα, δηλαδή, το κτίριο λειτουργεί από μόνο του ως σύστημα θέρμανσης και ψύξης χωρίς να στηρίζεται σε πρόσθετο μη-χανολογικό εξοπλισμό.

Η αρχή λειτουργίας τους βασίζεται στη φυσική ροή της θερμικής ενέργειας και στην εκμετάλλευση των φυσικών ιδιοτήτων των υλικών του κτιρίου (πυκνότητα, ειδι-κή θερμότητα και μάζα), ενώ για τη συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ακτινοβο-λίας χρησιμοποιούνται τα ανοίγματα, οι τοίχοι, τα δάπεδα και οι οροφές του κτιρί-ου.

Ο σχεδιασμός των παθητικών συστημάτων στηρίζεται στην αρχή λειτουργίας του θερμοκηπίου για τη συλλογή της ηλιακής ακτινοβολίας, στη θερμοχωρητικότητα των υλικών (ικανότητα αποθήκευσης θερμότητας) για την αποθήκευση της θερμότητας και στους νόμους της θερμοδυναμικής για τη μεταφορά της στον προς θέρμανση χώ-ρο. Η αρχή λειτουργίας του θερμοκηπίου βασίζεται στη δέσμευση της ηλιακής ακτινοβο-λίας που προσπίπτει σε γυάλινη επιφάνεια και στη μετατροπή της στον εσωτερικό χώ-ρο σε θερμική ακτινοβολία. Το ποσοστό της ακτινοβολίας που διαπερνά απορροφά-ται από αντικείμενα, με αποτέλεσμα να μετατρέπεται σε θερμική ακτινοβολία με δια-φορετικό μήκος κύματος. Αυτή η ακτινοβολία δεν μπορεί να διαπεράσει τη γυάλινη επιφάνεια και έτσι η θερμότητα παραμένει στο εσωτερικό του χώρου. Στην Εικόνα 4.30 απεικονίζεται η βασική αρχή ενός παθητικού συστήματος ηλιακής ενέργειας.

Εικόνα 4.30: Αρχή λειτουργίας ενός παθητικού ηλιακού συστήματος.

Τα Παθητικά Ηλιακά Συστήματα κατατάσσονται ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας και ανάλογα με τη διαμόρφωση του συστήματος.

Ως προς τον τρόπο λειτουργίας διακρίνουμε : - τα συστήματα άμεσου ηλιακού κέρδους (όπου ο χώρος θερμαίνεται άμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία) - τα συστήματα έμμεσου ηλιακού κέρδους (όπου η ηλιακή ακτινοβολία δεσμεύεται και αποθηκεύεται ως θερμότητα πριν μπει στο χώρο που πρόκειται να θερμανθεί)

Page 181: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Ως προς τη διαμόρφωση των στοιχείων, λαμβάνουμε υπόψη τη μορφή του συστήματος και τη θέση του στο κέλυφος του κτιρίου. Σύμφωνα με αυτόν τον διαχωρισμό διακρί-νουμε : - τα ηλιακά παράθυρα (ανοίγματα του κτιρίου που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβο-λία, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε θερμότητα) - τους τοίχους θερμικής αποθήκευσης (όπου η συλλογή της ακτινοβολίας και η απο-θήκευση της θερμότητας γίνεται στον κατάλληλα διαμορφωμένο νότιο τοίχο του κτι-ρίου, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από υλικά με μεγάλη θερμοχωρητικότητα και έχει εξωτερική επιφάνεια βαμμένη με σκούρο χρώμα) - τους ηλιακούς χώρους - τις στέγες θερμικής αποθήκευσης (παρόμοια με τον τοίχο θερμικής αποθήκευσης αλ-λά η συλλογή θερμότητας γίνεται στη στέγη του κτιρίου).

Για να κατανοήσουμε τη λειτουργία των παθητικών συστημάτων είναι σκόπιμο να αντιληφθούμε τα χαρακτηριστικά τους. Αυτά είναι: 1) η εκμετάλλευση ενέργειας περιβάλλοντος 2) η θερμική εκμετάλλευση δομικών στοιχείων του κτιρίου. Στο πρώτο χαρακτηριστικό αναφερόμαστε στην θέρμανση και το δροσισμό με την εκ-μετάλλευση των φυσικών πηγών ενέργειας.

Στο δεύτερο χαρακτηριστικό τα στοιχεία συλλογής, αποθήκευσης και διάχυσης της θερμότητας αποτελούν αναπόσπαστα μέρη των αρχιτεκτονικών στοιχείων, όπως των

Πηγή: Design Handbook European Commission

Ημέρα Νύχτα

Εικόνα 4.31 :Αποθήκευση θερμότητας με υλικά τοιχοποιίας

Page 182: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

τοίχων και της στέγης. Έτσι ένα αρχιτεκτονικό στοιχείο μπορεί να χρησιμεύει και για θέρμανση ή δροσισμό του κτιρίου. • Αμεσα συστήματα εκμετάλλευσης

Για να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση ενός παθητικού ηλιακού συστήματος θα πρέ-πει να ικανοποιούνται τα ακόλουθα τρία κριτήρια : 1. Να επιτρέπει την είσοδο ηλιακής ακτινοβολίας την περίοδο των αναγκών θέρμαν-σης (χειμώνας), να την εμποδίζει όταν δεν χρειάζεται και να εξασφαλίζει δροσιά στα διαστήματα που υπερθερμαίνεται το σπίτι. 2. Να αποθηκεύει την θερμότητα και να την απελευθερώνει τις ώρες που δεν υπάρχει ηλιοφάνεια, ενώ αντίθετα να την απορροφά από το χώρο (δημιουργώντας δροσισμό) σε περιπτώσεις υπερβολικής ηλιοφάνειας, εξασφαλίζοντας έτσι για τις αντίστοιχες πε-ριόδους συνθήκες θερμικής άνεσης. 3. Να παγιδεύει την θερμότητα, αφήνοντάς την να διαφεύγει σιγά - σιγά και να την διανέμει ομοιόμορφα στο κτίριο.

Ο πρώτος στόχος ικανοποιείται με τον προσανατολισμό και το σχεδιασμό του κτι-ρίου ώστε να επιτρέπει στον ήλιο να εισχωρεί μέσω των τοίχων και των παραθύρων κατά τη διάρκεια του χειμώνα ενώ με την χρήση των μεθόδων σκίασης (ανακλινόμενα σκιάδια, ειδικές κουρτίνες κ.λ.π.) να τον εμποδίζει κατά τη διάρκεια του θέρους.

Ο δεύτερος και ο τρίτος στόχος επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση υλικών με με-γάλη θερμοχωρητικότητα όπως πέτρα και μπετόν που αποθηκεύουν (ή απορροφούν) την θερμότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα.

• Βιοκλιματικός σχεδιασμός και εξοικονόμηση ενέργειας Για να λειτουργούν αποδοτικά τα παθητικά συστήματα θέρμανσης, δροσισμού και

φωτισμού θα πρέπει να συνδυάζονται κατάλληλα μεταξύ τους και να εντάσσονται σε ένα σωστά σχεδιασμένο κτίριο. Ο σχεδιασμός ενός κτιρίου (βιοκλιματικό κτίριο) με τη χρήση των διαφόρων παθητικών συστημάτων και την αξιοποίηση εν γένει των στοι-χείων της φύσης ονομάζεται βιοκλιματικός σχεδιασμός. Ο τελευταίος έχει ως στόχο την εναρμόνιση του κτιρίου με το περιβάλλον και το μικροκλίμα της περιοχής που βρί-σκεται αυτό καθώς και την εκμετάλλευση των στοιχείων της (ρύσης (ήλιος, άνεμος, έδαφος, νερό) ώστε να επιτυγχάνεται θερμική και οπτική άνεση μέσα σε αυτό με την κατά το δυνατόν μικρότερη χρήση μηχανικών μέσων.

Σήμερα η αρχιτεκτονική, πέρα από τις απλές εμπειρικές μεθόδους και πρακτικές του παρελθόντος, έχει αναπτύξει ένα νέο εφαρμοσμένο επιστημονικό κλάδο, που ασχολείται με τη μελέτη, το σχεδιασμό και την κατασκευή βιοκλιματικών κτιρίων και ονομάζεται βιοκλιματική αρχιτεκτονική.

Ως παράδειγμα αρχιτεκτονικού σχεδιασμού που βασίσθηκε στις αρχές της βιοκλι-ματικής αναφέρεται το κτίριο στο οποίο στεγάζονται τα γραφεία της κατασκευαστι-κής εταιρείας "ΑΒΑΞ" στην Αθήνα ( Εικόνα 4.32). Το κτίριο εντάχθηκε στο πρό-γραμμα εφαρμοσμένης έρευνας Thermie / EC 2000 της 17ης Γενικής Διεύθυνσης της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός του κτιρίου αυτού στηρίχτηκε αφενός στον ανατολικό προσανατολισμό του και αφετέρου στον ειδικό σχεδιασμό των οικοδομικών στοιχεί-

Page 183: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ων του σε συνδυασμό με ειδικά κινητά σκίαστρα. Τα παράθυρα είναι από αλουμίνιο και έχουν διπλό τζάμι. Οι διαστάσεις του κάθε γραφείου είναι 7,2m πλάτος και 4m βά-θος για την καλύτερη εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού. Ο διαχωρισμός των χώ-ρων εργασίας γίνεται με κινητά γυάλινα χωρίσματα και ξύλινες βιβλιοθήκες. Ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ζεστού νερού και φωτοβολταϊκά στοιχεία καλύπτουν μέρος των αναγκών του σε ηλεκτρική ενέργεια.

Πηγή: Ευρωπαϊκή Επιτροπή Γεν. Δ/νση 17 για την Ενέργεια

Εικόνα 4.32: Κτίριο "ΑΒΑΞ". Παράδειγμα Βιοκλιματικής Αρχιτεκτονικής

4.3.1.3 Φωτοβολταϊκά συστήματα Ενώ είναι σε όλους γνωστό ότι η ηλιακή ενέργεια δίνει φως και θερμαίνει τις επι-

φάνειες στις οποίες προσπίπτει, είναι σχετικά άγνωστο ότι η ίδια μορφή ακτινοβολίας μπορεί (προσπίπτοντας πάλι πάνω σε κάποια υλικά) να αλλάξει τις ιδιότητές τους με τελική συνέπεια την παραγωγή ηλεκτρισμού. Αυτά τα υλικά ονομάζονται ημιαγωγοί και πάνω σε αυτή την ιδιότητά τους βασίζεται η λειτουργία των φωτοβολταικών συ-στημάτων.

Αυτός ο τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχει μόνο πλεονεκτήματα, αν εξαιρέσει κανείς το κόστος κατασκευής το οποίο είναι ακόμα πολύ υψηλό για τις πε-ρισσότερες από τις εφαρμογές. Συνοπτικά τα πλεονεκτήματα είναι τα παρακάτω :

Page 184: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1. Πρόκειται για μια ανανεώσιμη και κατά συνέπεια δωρεάν ενεργειακή πηγή. 2. Δεν προκαλεί ρύπανση στο περιβάλλον ούτε θόρυβο ή άλλη ενόχληση και

δεν δημιουργεί απόβλητα ή άχρηστα παραπροϊόντα. 3. Δίνει τη δυνατότητα ανεξαρτησίας από το κεντρικό ηλεκτρικό δίκτυο δια

νομής. Αυτά τα συστήματα ονομάζονται αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα. 4. Τα ηλιακά στοιχεία έχουν σχετικά εύκολη μέθοδο κατασκευής από πρώ-

τες ύλες που αφθονούν και δεν έχουν κινούμενα μέρη, έτσι αρκεί η επιθεώρη-σή τους σε αραιά χρονικά διαστήματα. Σε περίπτωση βλάβης η αποκατάστα-ση της λειτουργίας τους γίνεται εύκολα.

5. Η αναλογία της παραγόμενης ισχύος προς το βάρος της διάταξης είναι αρ-κετά μεγάλη, πολύ σημαντικό στοιχείο κυρίως στις διαστημικές εφαρμογές. Επίσης φωτοβολταϊκοί σταθμοί μπορούν να λειτουργήσουν με όσο μικρή ισχύ ζητηθεί.

Τα μειονεκτήματα είναι κυρίως δύο : - Η απαίτηση για μεγάλες σχετικά επιφάνειες, λόγω της μικρής συγκέντρωσης ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας. - Το υψηλό κόστος κατασκευής των στοιχείων αλλά και η μεγάλη δαπάνη στην απο-θήκευση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας.

• Αρχή λειτουργίας φωτοβολταϊκού φαινομένου Η "καρδιά" μιας φωτοβολταϊκής γεννήτριας είναι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία (Ει-

κόνα 4.33) Αυτά είναι δίοδοι ημιαγωγού (ημιαγωγός τύπου p και ημιαγωγός τύπου η, σε επαφή ρ - η) με τη μορφή ενός δισκίου. Όταν προσπίπτει ηλιακή ακτινοβολία πά-νω σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο, τα φωτόνια της ακτινοβολίας απορροφώνται από ένα χημικό δεσμό και ελευθερώνεται ένα ηλεκτρόνιο. Στην περιοχή της ένωσης p - n προϋπάρχει ενσωματωμένο ηλεκτροστατικό πεδίο, επομένως έχουμε μια κίνηση των

ηλεκτρονίων (άρα και θετικών οπών), με αποτέλεσμα να δημιουρ-γείται μια διαφορά δυναμικού ανά-μεσα στους ακροδέκτες των δύο τμημάτων της διόδου. Η διάταξη δηλαδή αποτελεί μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος όσο διαρκεί η πρόσπτωση του ηλιακού φωτός πά-νω στην επιφάνεια του στοιχείου. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται φωτο-βολταϊκό φαινόμενο. Η τάση όμως Εικόνα 4.33: Αρχή λειτουργίας φωτοβολταϊκού φαινομένου

ηλεκτρονίων (άρα και θετικών οπών), με αποτέλεσμα να δημιουρ-γείται μια διαφορά δυναμικού ανά-μεσα στους ακροδέκτες των δύο τμημάτων της διόδου. Η διάταξη δηλαδή αποτελεί μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος όσο διαρκεί η πρόσπτωση του ηλιακού φωτός πά-νω στην επιφάνεια του στοιχείου. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται φωτο-βολταϊκό φαινόμενο. Η τάση όμως των φωτοβολταϊκών στοιχείων είναι

πολύ μικρή. Για παράδειγμα, στην περίπτωση στοιχείου πυριτίου εμπορίου σε κανονι-κή ηλιακή ακτινοβολία η τάση είναι 0,5V περίπου και η αντίστοιχη ηλεκτρική ισχύς 0,4W. Εάν όμως συνδέσουμε πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία στη σειρά, στην έξοδο λαμβάνουμε τιμές διαφοράς δυναμικού ικανές να έχουν πρακτικές εφαρμογές. Για πα-ράδειγμα, εάν θέλουμε να φορτίσουμε τους συνηθισμένους συσσωρευτές μολύβδου, συνδέουμε 35 στοιχεία στη σειρά με αποτέλεσμα να παίρνουμε τάση περίπου 15 - 20 V.

Page 185: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Μια σειρά πολλών φωτοβολταικών στοιχείων ονομάζεται φωτοβολταϊκό πλαίσιο, που είναι η δομική μονάδα που κατασκευάζεται βιομηχανικά και κυκλοφορεί στο εμπόριο για να χρησιμοποιηθεί ως συλλέκτης στη συγκρότηση των φωτοβολταϊκών γεννητριών. Στην Εικόνα 4.34 φαίνεται ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο που αποτελείται από 35 φωτοβολταικά στοιχεία καθώς και τέσσερα φωτοβολταϊκό πλαίσια που σχη-ματίζουν μια φωτοβολταϊκή γεννήτρια.

Εικόνα 4.34: Πραγματική μορφή ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου και μίας φωτοβολταϊκής γεννήτριας

• Απόδοση φωτοβολταικών στοιχείων Ο συντελεστής απόδοσης ή απλούστερα η απόδοση ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου

ορίζεται ως ο λόγος της μέγιστης ηλεκτρικής ισχύος που παράγει το στοιχείο προς την ισχύ της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται στην επιφάνειά του. Η απόδοση των φω-τοβολταϊκών στοιχείων δεν είναι σταθερή αλλά μεταβάλλεται σημαντικά ανάλογα με το φορτίο του κυκλώματος καθώς και από άλλους παράγοντες, όπως η θερμοκρασία του στοιχείου και η μορφή της ακτινοβολίας.

Page 186: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Η χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα Η διάδοση των φωτοβολταϊκών στοιχείων είναι αρκετά μεγάλη σε χώρες με μεγά-

λη ηλιοφάνεια π.χ. Νότιες ΗΠΑ, Γαλλία, Ιταλία, Ισπανία κ.λ.π. Στη χώρα μας αρχικά ξεκίνησε την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών συστημάτων η

ΔΕΗ γύρω στις αρχές του 1980. Φωτοβολταϊκοί σταθμοί εγκαταστάθηκαν στην Κύ-θνο, στην Αγ. Ρούμελη Κρήτης καθώς και άλλες 90 περίπου μονάδες μικρής ισχύος. Παράλληλα μικρές φωτοβολταϊκές μονάδες εγκατέστησαν ο ΟΤΕ, η υπηρεσία Φά-ρων για την τροφοδοσία απομακρυσμένων φάρων κ.λ.π.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα που χρησιμοποιούνται στη χώρα μας αποτελούνται συνήθως από: - Συγκροτήματα φωτοβολταϊκών στοιχείων με τα στηρίγματά τους. - Ηλεκτρονικό ρυθμιστή φόρτισης. - Μπαταρία μακράς διάρκειας ζωής. - Αντιστροφέα για συνεχή τάση (συσκευή που μετατρέπει τη συνεχή τάση σε εναλλα-σόμενη).

4.3.2. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Εισαγωγή

Ο άνεμος από πολύ παλιά αποτέλεσε για τον άνθρωπο σημαντική πηγή ενέργειας. Η χρήση του για την περιστροφή των ανεμόμυλων ή την προώθηση ιστιοφόρων πλοί-ων ήταν πολύ συνηθισμένη και αποτέλεσε την πρώτη προσπάθεια για μετατροπή του αιολικού δυναμικού σε ωφέλιμη ισχύ.

Αιτία της πρόκλησης των ανέμων αποτελούν οι θερμοκρασιακές διαφορές, οι οποί-ες δημιουργούνται στην επιφάνεια της γης λόγω της ηλιακής ακτινοβολίας (η ενέργεια που δαπανάται για την πρόκληση των ανέμων είναι περίπου το 2% της συνολικής ενέργειας που δέχεται η γη από τον ήλιο). Πιο συγκεκριμένα, η άνιση ποσότητα ηλια-κής ενέργειας που δέχονται τα μέρη κοντά στον ισημερινό σε σχέση με τις πολικές πε-ριοχές δημιουργούν ρεύματα ψυχρού αέρα από τους πόλους προς τις πιο ζεστές πε-ριοχές του πλανήτη.

Είδη ανεμογεννητριών Τα σύγχρονα συστήματα εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας αφορούν σχεδόν

αποκλειστικά μηχανές που μετατρέπουν την ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική και ονομάζονται ανεμογεννήτριες. Για να μετατραπεί στην πράξη η ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική ενέργεια πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε περιστροφική κινητική ενέρ-γεια, όπως συμβαίνει και με τις περισσότερες κινητήριες μηχανές. Υπάρχουν πολλών ειδών ανεμογεννήτριες, οι οποίες κατατάσσονται σε δύο βασικές κατηγορίες:

α) Ανεμογεννήτριες με οριζόντιο άξονα, των οποίων ο δρομέας είναι τύπου έλικα και στις οποίες ο άξονας μπορεί να περιστρέφεται ώστε να βρίσκεται συνεχώς πα-ράλληλα στον άνεμο. Ο τελευταίος ρέει μέσα από τα πτερύγια και τα αναγκάζει να κινούνται ( Εικόνα 4.35).

Page 187: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 4.35: Ανεμογεννήτρια οριζοντίου άξονα

β) Ανεμογεννήτριες με κατακόρυφο άξονα, ο οποίος και παραμένει σταθερός. Οι ανε-μογεννήτριες αυτές δεν έχουν συνηθισμένα πτερύγια. Στη θέση τους υπάρχουν πρω-τότυπες κατασκευές, οι οποίες δέχονται την πίεση του ανέμου και περιστρέφουν τον κατακόρυφο άξονα ανεξάρτητα από την διεύθυνση που πνέει ο άνεμος (Εικόνα 4 . 3 6 ) .

Εικόνα 4.36: Ανεμογεννήτρια κατακόρυφου άξονα

Page 188: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το πλεονέκτημα των ανεμογεννητριών κατακόρυφου άξονα είναι ότι δεν χρειάζε-ται πύργος, ο οποίος πρέπει να σηκώνει όλο το βάρος της κατασκευής, μια και το σύ-στημα μετάδοσης μαζί με την ηλεκτρογεννήτρια εγκαθίσταται στο έδαφος. Έτσι οι δαπάνες κατασκευής μειώνονται. Μειονέκτημά τους είναι ότι έχουν μικρότερο βαθμό απόδοσης (35-40%) σε σχέση με τις ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα (35-55%).

Σήμερα χρησιμοποιούνται στις διάφορες εφαρμογές κυρίως ανεμογεννήτριες ορι-ζοντίου άξονα (ποσοστό πάνω από 90%) με 2 ή 3 πτερύγια, τα οποία είναι σχεδια-σμένα σύμφωνα με τις τελευταίες επιταγές της αεροδυναμικής για καλύτερη αξιοποί-ηση της ροής του αέρα. Τα τυπικά μεγέθη ανεμογεννητριών που χρησιμοποιούνται συνήθως κυμαίνονται στην κλίμακα των 200 έως 500KW, ενώ σημαντική πρόοδος έχει γίνει επίσης στο σχεδιασμό και στη χρήση βέλτιστων συστημάτων προσανατολι-σμού των πτερυγίων των ανεμογεννητριών, προκειμένου ο άξονας περιστροφής τους να βρίσκεται πάντοτε παράλληλα στη διεύθυνση του πνέοντος ανέμου.

Συνιστώσες τυπικής ανεμογεννήτριας οριζοντίου άξονα ( Εικόνα 4.37) Τα μέρη από τα οποία αποτελείται μια τυπική ανεμογεννήτρια οριζοντίου άξονα εί-ναι:

1. Ο δρομέας, πάνω στον οποίο στηρίζονται τα πτερύγια (μέχρι 3 συνήθως), τα οποία κατασκευάζονται από ενισχυμένο πολυεστέρα με σκοπό τη μείωση του βάρους τους. Αυτά προσδένονται πάνω σε μια πλήμνη, δηλαδή μια μεταλλική στεφάνη, μέσω της οποίας μεταδίδεται η περιστροφική κίνησή τους στον άξονα της ανεμογεννήτριας. Τα πτερύγια του δρομέα μπορούν να είναι είτε σταθερά είτε να έχουν τη δυνατότητα να περιστρέφονται γύρω από τον διαμήκη άξονά τους, μεταβάλλοντας το βήμα της πτερύγωσης. Ο δρομέας του ανεμοκινητήρα δεν πρέπει να ξεπερνάει κάποια μέγιστη γωνιακή ταχύτητα για λόγους προστασίας των πτερυγίων από μηχανικές καταπονή-σεις. Στην περίπτωση ανάγκης πέδησης του δρομέα, είτε γιατί υπερταχύνθηκε είτε γιατί έχουμε μηδενική ζήτηση (διακοπή της ΔΕΗ), χρησιμοποιείται το σύστημα πέδης.

2. Το σύστημα μετάδοσης της κίνησης που αποτελείται από τον κύριο άξονα,, τα έδρανά του και το κιβώτιο πολλαπλασιασμού στροφών, το οποίο προσαρμόζει την ταχύτητα περιστροφής του δρομέα στις επιτρεπόμενες (επιθυμητές) ταχύτητες περι-στροφής της ηλεκτρογεννήτριας. Αυτό βρίσκεσαι συνήθως μέσα στο κουβούκλιο της μηχανής πάνω στον πύργο του ανεμοκινητήρα ενώ στις περιπτώσεις απευθείας χρή-σης της μηχανικής ενέργειας του δρομέα, π.χ. για άντληση νερού, το κιβώτιο ταχυτή-των βρίσκεται στη βάση του πύργου.

3. Την ηλεκτρογεννήτρια, σύγχρονη ή επαγωγική, η οποία βρίσκεται συνήθως πά-νω στον πύργο της ανεμογεννήτριας και συνδέεται στην έξοδο του κιβωτίου πολλα-πλασιασμού στροφών μέσω ενός ελαστικού ή υδραυλικού συνδέσμου. Σκοπός της εί-ναι να μετατρέπει την κινητική ενέργεια του άξονα περιστροφής σε ηλεκτρική.

Page 189: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 4.37: Τομή τυπικής ανεμογεννήτριας οριζοντίου άξονα

4. Το σύστημα πέδης, το οποίο είναι ένα συνηθισμένο δισκόφρενο που τοποθετείται στον κύριο άξονα ή στον άξονα της γεννήτριας. 5. Το σύστημα προσανατολισμού, το οποίο αναγκάζει συνεχώς τον άξονα περιστρο-φής του δρομέα να βρίσκεται παράλληλα με τη διεύθυνση του ανέμου για να είναι δυ-νατή η καλύτερη αξιοποίηση της κινητικής ενέργειας του ανέμου. Στις μικρού ή και μεσαίου μεγέθους ανεμογεννήτριες για τον προσανατολισμό χρησιμοποιείται καθοδη-γητικό πτερύγιο (ουρά), έτσι ώστε πιθανή απόκλιση του ανέμου να εξασκεί ροπή επα-ναπροσανατολισμού του δρομέα ως προς τον άνεμο. Στους ανεμοδείκτες μεγάλου με-γέθους χρησιμοποιείται σερβοκινητήρας, ο οποίος ελέγχεται από τον ανεμογράφο και προσανατολίζει τον δρομέα κάθετα στην κατεύθυνση του ανέμου. 6. Τον πύργο, πάνω στον οποίο εδράζεται όλη η ηλεκτρομηχανολογική εγκατάσταση. Ο πύργος είναι συνήθως μεταλλικός, σωληνωτός ή δικτυωτός και σπανίως από οπλι-σμένο σκυρόδεμα, ενώ το ύψος του είναι τέτοιο ώστε ο δρομέας να δέχεται την αδια-τάρακτη από το έδαφος ροή του ανέμου. 7. Τον ηλεκτρονικό πίνακα και τον πίνακα ελέγχου, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι στη βάση του πύργου. Το σύστημα ελέγχου παρακολουθεί και συντονίζει όλες τις λει-τουργίες της ανεμογεννήτριας, ενώ παράλληλα ελέγχεται και, αν χρειαστεί, διορθώ-νεται κάθε πιθανή δυσλειτουργία της. Οι ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα κατασκευάζονται από ισχύ μερικών εκατοντά-δων W μέχρι πάνω από 1MW. Διακρίνουμε μικρά μεγέθη (έως λίγα KW) με διάμετρο ως 10 μέτρα, μεσαία μεγέθη (50-250 KW) με διάμετρο ως 25 μέτρα και μεγάλα μεγέ-θη (500-2500 KW). Είναι γενικά δύσκολο να ξεπεράσουμε την ισχύ των 2.5 MW, για-τί απαιτείται κατασκευή δρομέων πολύ μεγάλης διαμέτρου (άνω των 80 μέτρων) με όλα τα προβλήματα που αυτό συνεπάγεται.

Page 190: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Πίνακας 4.11 :Ταχύτητες ανέμου σε σχέση με το ύψος

Ύψος h πάνω από το έδαφος (m)

Ταχύτητα ανέμου (m/s)

Πίεση q σε kN/m2

(kp/m2)

0 έως 8 28,3 0,5 (50)

8 έως 20 35,8 0 , 8 (80)

20 έως 100 42,0 1,1 ( 1 1 0 )

Από τις τιμές του Πίνακα 4.11 είναι επομένως φανερό ότι για τη μεγιστοποίηση της διαθέσιμης αιολικής ισχύος είναι σκόπιμο η εγκατάσταση του στροφείου ενός ανεμο-κινητήρα να γίνει στο μεγαλύτερο δυνατό ύψος. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι πρέπει να βρίσκεται τουλάχιστον 8 με 10 μέτρα ψηλότερα από την οροφή κτιρίων ή πολλών εμποδίων που είναι διασκορπισμένα στον περιβάλλοντα χώρο.

Η έρευνα πάνω σε θέματα αιολικής ενέργειας καθώς και η εξέλιξη της τεχνολογίας είχαν ως αποτέλεσμα οι σημερινοί ανεμοκινητήρες να μοιάζουν ελάχιστα ή και καθό-λου με τους παραδοσιακούς ανεμόμυλους. Χαρακτηριστική είναι η διαφορά που υπάρχει στην αρχή λειτουργίας τους, αφού οι σημερινοί ανεμόμυλοι δεν κινούνται με τη βοήθεια της αντίστασης των πτερυγίων τους αλλά με την βοήθεια της άνωσης. (Ει-κόνα 4.38)

Εγκατάσταση και λειτουργία ανεμογεννητριών Το σημαντικότερο μειονέκτημα των ανεμογεννητριών είναι η εξάρτηση τους από

τις διαθέσεις του ανέμου. Γι' αυτό τον λόγο πριν από την εγκατάσταση του κατάλλη-λου συστήματος ανεμοηλεκτροπαραγωγής είναι ανάγκη να έχει προηγηθεί μια συ-στηματική και λεπτομερής μελέτη του αιολικού δυναμικού της περιοχής στην οποία πρόκειται να εγκατασταθούν. Η μελέτη αυτή αφορά κυρίως την ένταση των ανέμων και τη διακύμανση της πνοής τους ανάλογα με την κατεύθυνση. Οι συχνότητες πνοής του ανέμου που καταγράφονται σε μια χρονική περίοδο σε ειδικά διαγράμματα. Οι με-τεωρολογικές μετρήσεις δείχνουν ότι η ταχύτητα του ανέμου μεταβάλλεται με το ύψος, δηλαδή την απόσταση από την επιφάνεια του εδάφους. Η ταχύτητα του ανέμου συνδέεται με την οριζόντια πίεση του ανέμου σε μία κάθετη επιφάνεια (π.χ. πτερύγια ενός ανεμοκινητήρα) με τη σχέση :

όπου :

u η ταχύτητα του ανέμου στο συγκεκριμένο ύψος σε m/s ρ η πυκνότητα του αέρα (1,25kg/m3)

οπότε :

Page 191: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εικόνα 4.38: Αρχή λειτουργίας των σύγχρονων ανεμόμυλων

Εφαρμογές ανεμογεννήτριας και περιβάλλον Η σημαντικότερη οικονομική εφαρμογή των ανεμογεννητριών είναι η σύνδεσή τους

στο ηλεκτρικό δίκτυο μιας χώρας για την απόδοση σε αυτό της παραγόμενης ηλεκτρι-κής ενέργειας. Στην περίπτωση αυτή ένα αιολικό πάρκο, δηλαδή μια συστοιχία πολ-λών ανεμογεννητριών, εγκαθίσταται και λειτουργεί σε μια συγκεκριμένη θέση με υψη-λό αιολικό δυναμικό και διοχετεύει το σύνολο της παραγωγής του στο ηλεκτρικό δί-κτυο. Η εφαρμογή αυτή επιτρέπει τη μαζική εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας και είναι ιδιαίτερα απλή, δεδομένου ότι η σύνδεση του αιολικού πάρκου με το υπάρχον ηλεκτρικό δίκτυο γίνεται μέσω υποσταθμού, στον οποίο τοποθετούνται οι μετασχη-ματιστές ανυψώσεως της τάσης και τα υπόλοιπα αναγκαία συστήματα προστασίας. Κατ' αυτόν τον τρόπο δεν απαιτείται η ανάπτυξη ιδιαίτερου συστήματος διαχείρισης της παραγόμενης ενέργειας και ελέγχου του συστήματος, το οποίο προσφέρει όλη την ενέργεια στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Παγκόσμια πορεία της χρήσης αιολικής ενέργειας Η ενεργειακή κρίση της δεκαετίας του '70 έφερε ξανά στο προσκήνιο τη χρήση της

αιολικής ενέργειας. Ταυτόχρονα έγινε συνείδηση στην ανθρωπότητα ότι η χρήση του ανέμου είναι μια καθαρή και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Στις αρχές της δεκαετίας του '80 σε παγκόσμια κλίμακα αρχίζει μια σημαντική εκμε-τάλλευση της αιολικής ενέργειας. Στις ΗΠΑ και σε χώρες της Ευρώπης, όπως η Δα-νία και η Ολλανδία, δημιουργούνται ευνοϊκές συνθήκες στήριξης της αγοράς στον ενεργειακό αυτό τομέα. Στο διάγραμμα φαίνεται η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς από το 1987 μέχρι το 1997. Η Δανία θεωρείται πρωτοπόρος στον τομέα της τεχνολο-γίας για εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο ότι στη χώρα αυτή από τις αρχές του 20ου η συνολική εγκατεστημένη ισχύς ήταν 150 - 200 MW και η δα-νική βιομηχανία βασιζόταν στην αιολική ενέργεια κατά το ένα τέταρτο των συνολι-κών ενεργειακών αναγκών της. Ειδικότερα στην Ευρωπαϊκή Ένωση το 1998 το εγκα-τεστημένο δυναμικό έχει ξεπεράσει τα 4.500 MW. Εκτιμάται ότι θα αυξηθεί σε 8.000 MW μέχρι το 2000 ενώ ο στόχος της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Αιολικής Ενέργειας εί-ναι 40.000 MW για το 2010. Ήδη ο αριθμός κατασκευής των εγκαταστάσεων στην Ε.Ε. έχουν ξεπεράσει τα 1.000 MW.

Page 192: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στον Πίνακα 4.12 παρουσιάζεται η εξέλιξη της παγκόσμιας αιολικής ισχύος, ενώ στον Πίνακα 4.13 παρουσιάζεται η εγκατεστημένη αιολική ισχύς σε διάφορες χώρες το 1997.

Πίνακας 4.13 Εγκατεστημένη αιολική ισχύς σε διά-φορες χώρες το 1997 (σε MW)

Έτος Αιολική ισχύς

1987 1.450

1989 1.730

1991 2.170

1993 2.990

1995 4.821

1997 7.392

1. Γερμανία 2 . 0 8 1

2. ΗΠΑ 1 .611

3. Δαν ία 1.1 16

4 . Ινδία 9 4 0

5. Ισπανία 5 1 2

6. Ολλανδ ία 3 2 9

7. Βρετανία 3 2 8

8. Κίνα 146

9. Σουηδία 122

10. Ιταλία 103

1 1 . Ε λ λ ά δ α 29

1 2 . Κ α ν α δ ά ς 25

13. Ιαπωνία 18

14. Γαλλία 13

15. Αυστραλ ία 11

16. Ρωσία 5

17. Βραζιλία 3

Υπάρχει βέβαια και η δυνατότητα οι ανεμογεννήτριες να λειτουργούν αυτόνομα σε περιοχές που δεν ηλεκτροδοτούνται για ηλεκτροπαραγωγή, για την παραγωγή μηχα-νικής ενέργειας χρήσιμης σε αντλιοστάσια καθώς και για την παραγωγή θερμότητας. Όταν οι ενεργειακές απαιτήσεις είναι μικρές, όπως σε απομονωμένες αγροτικές ή εξοχικές κατοικίες, σταθμούς τηλεπικοινωνίας, ορειβατικά καταφύγια κλπ., χρησιμο-ποιούνται μικρές ανεμογεννήτριες συνεχούς ρεύματος σε συνδυασμό, συνήθως με συ-στοιχία συσσωρευτών, για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ενέργειας και χρήση της όταν επικρατούν συνθήκες άπνοιας.

Σε κάθε περίπτωση όμως οι εφαρμογές εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας, και ειδικότερα η επιλογή του χώρου εγκατάστασης των ανεμογεννητριών πρέπει να γίνο-νται με προσοχή ώστε να μην διαταράσσεται με κανένα τρόπο η ποιότητα του περι-βάλλοντος της ευρύτερης περιοχής. Προβλήματα όπως αυτό του θορύβου σήμερα έχουν ουσιαστικά αντιμετωπιστεί, δεδομένου ότι με τη ραγδαία εξέλιξη της τεχνολο-γίας τα τελευταία χρόνια έχει καταστεί πρακτικά αθόρυβη η λειτουργία των ανεμο-γεννητριών. Παράλληλα, αξίζει να σημειωθεί ότι ο σχεδιασμός των αιολικών πάρκων γίνεται πλέον με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται η κατά το δυνατόν αρμονικότε-ρη συνύπαρξη εγκατάστασης και τοπίου. Οικονομικά στοιχεία και ελληνική πραγματικότητα

Η οικονομική βιωσιμότητα των ανεμογεννητριών για παραγωγή ηλεκτρικής ενέρ-γειας σε σύγκριση με το κόστος της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από συμβατι-

Πίνακας 4.1 2:Παγκόσμια εγκατεστημένη αιολική ισχύς σε μεγαβάτ (MW)

Page 193: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κές πηγές καυσίμου εξαρτάται από τη διάρκεια ζωής, της ανεμογεννήτριας (χρόνος απόσβεσης) και το αιολικό δυναμικό της περιοχής. Εκτιμήσεις γι' αυτό το κόστος δεί-χνουν ότι η τιμή της παραγόμενης αιολικής KWh (5-10 δρχ/KWh) είναι κατά πολύ μι-κρότερη της αντίστοιχης ηλεκτρικής (προέρχεται από συμβατικά καύσιμα) σε περιο-χές όπως τα νησιά του Αιγαίου, όπου το αιολικό δυναμικό είναι αρκετά υψηλό.

Παράλληλα τελευταίες προβλέψεις για το κόστος παραγωγής της ηλεκτρικής ενέρ-γειας από ανανεώσιμες μορφές υποδεικνύει ότι η αιολική ενέργεια είναι οικονομικό-τερη μορφή ενέργειας σε σχέση με τις υπόλοιπες ανανεώσιμες πηγές.

Η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικά πλούσιο αιολικό δυναμικό. Από τις πλέον πρό-σφορες περιοχές για την εγκατάσταση ανεμογεννητριών είναι οι παράλιες περιοχές της ηπειρωτικής Ελλάδας και κυρίως τα νησιά του Αιγαίου, στα οποία συχνά πνέουν πολύ ισχυροί άνεμοι. Στον Πίνακα 4.14 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των με-τρήσεων της ΔΕΗ που αφορούν το αιολικό δυναμικό σε διάφορες νησιωτικές περιο-χές της Ελλάδας. Από τα στοιχεία του πίνακα προκύπτει ότι η χώρα μας διαθέτει ορι-σμένες από τις καλύτερες παγκοσμίως θέσεις για την εκμετάλλευση της ενέργειας του ανέμου.

Πίνακας 4.14: Μετρήσεις αιολικού δυναμικού

Τοποθεσία Μέση Ταχύτητα (m/s) Χρονική Περίοδος Μετρήσεων

Άνδρος 9.7 81-90

Τήνος 9.5 87-90

Σύρος 8.1 88-90

Κρήτη 8.1 81-83

Λέσβος 8.7 87-90

Σάμος 10.4 88-90

Εύβοια 9.2 89-90

Σαμοθράκη 8.8 88-89

Πίνακας 4.15:Αιολικά Πάρκα ΔΕΗ/ΔΕΜΕ (1995)

Περιοχή Εγκ. Ισχύς (KW)

Κρήτη 5 . 1 0 0

Εύβοια 5 . 1 0 0

Χίος 2 . 4 7 5

Ψαρά 2 . 0 2 5

Λέσβος 2 . 0 2 5

Σάμος 2 . 0 2 5

Ά ν δ ρ ο ς 1 .575

Από το 1982, οπότε και εγκαταστάθηκε από τη ΔΕΗ το πρώτο αιολικό πάρκο στην Κύθνο, μέχρι σήμερα (1998) έχουν εγκατασταθεί στην Ελλάδα μόνο 24 MW από τη ΔΕΗ και 13 MW από άλλους φορείς. Το πρώτο ιδιωτικό αιολικό πάρκο στην Κρήτη ισχύος 10 MW βρίσκεται σε λειτουργία, ενώ ένα άλλο 25 MW βρίσκεται στο στάδιο της κατασκευής.

Κατά συνέπεια η προοπτική διείσδυσης των ανεμογεννητριών στο ελληνικό σύστη-μα ηλεκτροπαραγωγής είναι πολύ θετικές και ένας στόχος 1.000 MW για το 2005 και 2.000 MW για το 2010 θεωρείται εφικτό. Με την επίτευξη αυτού του στόχου θα έχει καλυφθεί σχεδόν το 20% του εκμεταλλεύσιμου αιολικού δυναμικού το 2010.

Page 194: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.3. ΥΒΡΙΔΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Με τον όρο υβριδικά συστήματα παραγωγής ενέργειας εννοούμε τα συστήματα που

αποτελούνται από συνδυασμό θερμικών μονάδων παραγωγής ενέργειας και μονάδων ΑΠΕ (π.χ. αιολικός, φωτοβολταικός κ.λ.π.). Η ανάγκη σχεδιασμού των υβριδικών συ-στημάτων προέκυψε από την ανομοιομορφία παραγωγής ενέργειας των ΑΠΕ, η οποία εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες. Τα υβριδικά συστήματα διεθνώς έχουν ακόμη μικρό αριθμό εφαρμογών και αποτελούν αντικείμενο εντατικής έρευνας και συ-νεχούς βελτίωσης.

Στη χώρα μας υπάρχει εφαρμογή υβριδικού συστήματος της ΔΕΗ στην Κύθνο. Το υβριδικό σύστημα της Κύθνου αποτελείται από : - τον αυτόνομο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με πετρελαιοκινητήρα συνολικής ισχύος 1990KW - τον φωτοβολταϊκό σταθμό ισχύος 100 KW - το αιολικό πάρκο ισχύος 165 KW - συστοιχίες μπαταριών 300Ah.

Εικόνα 4.39: Πραγματική μορφή ενός υβριδικού συστήματος στη Γερμανία

Με την ανάπτυξη κατάλληλου συστήματος ελέγ-χων όταν α καταναλώσεις του νησιού μπορούν να καλυφθούν από τις ανεμογεννήτριες και τα φωτο-βολταϊκά στοιχεία, οι πετρελαϊκές μονάδες θα τί-θενται αυτόματα εκτός λειτουργίας με αποτέλεσμα τη μεγάλη εξοικονόμηση καυσίμων. Για την καλύ-τερη εκμετάλλευση της ενέργειας πιθανώς να εντα-χθούν στο σύστημα και άλλες καταναλώσεις συνε-χούς λειτουργίας π.χ. αφαλάτωση. Το πρόγραμμα αυτό επιδοτήθηκε κατά 40% από την Ευρωπαϊκή Ένωση και η εξοικονόμηση καυσίμων για τη ΔΕΗ ανέρχεται σε 40 - 65 εκ. δρχ. το χρόνο. Η τεχνολο-γία των υβριδικών συστημάτων φαίνεται ειδικότερα ελκυστική για τα νησιά της χώρας μας λόγω του υψηλού αιολικού δυναμικού τους. Στις Εικόνες 4.39 -4.40 φαίνεται η λειτουργία ενός υβριδικού συστή-ματος το οποίο αποτελείται από ανεμογεννήτρια και φωτοβολταϊκές μονάδες για την άντληση νερού από ποταμό σε ταμιευτήρα στη Γερμανία.

Εικόνα 4 .40 : Σχηματική απεικόνιση του υβριδικού συστήματος στην Γερμανία

Με την ανάπτυξη κατάλληλου συστήματος ελέγ-χων όταν α καταναλώσεις του νησιού μπορούν να καλυφθούν από τις ανεμογεννήτριες και τα φωτο-βολταϊκά στοιχεία, οι πετρελαϊκές μονάδες θα τί-θενται αυτόματα εκτός λειτουργίας με αποτέλεσμα τη μεγάλη εξοικονόμηση καυσίμων. Για την καλύ-τερη εκμετάλλευση της ενέργειας πιθανώς να εντα-χθούν στο σύστημα και άλλες καταναλώσεις συνε-χούς λειτουργίας π.χ. αφαλάτωση. Το πρόγραμμα αυτό επιδοτήθηκε κατά 40% από την Ευρωπαϊκή Ένωση και η εξοικονόμηση καυσίμων για τη ΔΕΗ ανέρχεται σε 40 - 65 εκ. δρχ. το χρόνο. Η τεχνολο-γία των υβριδικών συστημάτων φαίνεται ειδικότερα ελκυστική για τα νησιά της χώρας μας λόγω του υψηλού αιολικού δυναμικού τους. Στις Εικόνες 4.39 -4.40 φαίνεται η λειτουργία ενός υβριδικού συστή-ματος το οποίο αποτελείται από ανεμογεννήτρια και φωτοβολταϊκές μονάδες για την άντληση νερού από ποταμό σε ταμιευτήρα στη Γερμανία.

Page 195: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.4. ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Εισαγωγή

Η διάπυρη σφαίρα που κάποτε ήταν η γη δεν έχει ψυχθεί ακόμα στο εσωτερικό της. Θερμοί πίδακες νερού, ατμών ή και αερίων, θερμές πηγές και εκρήξεις ηφαιστείων προδίδουν την δραστηριότητα που υπήρχε και υπάρχει στο εσωτερικό του πλανήτη.

Η χρήση των θερμών νερών για θεραπευτικούς σκοπούς ήταν γνωστή εδώ και χι-λιάδες χρόνια σε όλο τον κόσμο (Αρχαία Ελλάδα, Ιταλία, Ιαπωνία, Ινδίες). Στην χώ-ρα μας υπάρχουν πλήθος ιαματικές πηγές, που τις συναντά κανείς από τη Θράκη ως την Πελοπόννησο και από τα νησιά του Ανατολικού Αιγαίου ως τη Στερεά Ελλάδα. Βέβαια εκτός από τις θεραπευτικές τους ιδιότητες τα "ζεστά νερά", ή καλύτερα, τα γε-ωθερμικά ρευστά μπορούν να αξιοποιηθούν και για ενεργειακή πηγή, η οποία με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα μπορεί να καλύψει σημαντικές ενεργειακές ανάγκες.

Η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στον πυρήνα (όπου υπερβαίνει τους 3000 °C) και την επιφάνεια της γης έχουν ως αποτέλεσμα συνεχή θερμική ροή με μέση τιμή 60mW/m2. Επίσης, από τη φυσική μεταστοιχείωση ορισμένων ραδιενεργών πετρωμά-των, όπως είναι τα γρανιτικά, παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας. Σε πολλές περιοχές παρουσιάζονται σημαντικές αποκλίσεις αλλά αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι στο μεγαλύτερο μέρος της χώρας μας η θερμική ροή είναι υψηλότερη από τη μέση γήινη. Η συνεχής αυτή θερμική ροή συνεπάγεται συνεχή απώλεια θερμότητας, η οποία φτάνει τα 10,9 x 1020 kJ το χρόνο. Θερμικές απώλειες, που είναι εξαιρετικά ση-μαντικές σε ορισμένες περιοχές, προκαλεί και η ηφαιστειακή δράση.

• Τρόπος μεταφοράς θερμότητας και είδη γεωθερμικών πεδίων Με δεδομένο ότι τα στρώματα της γης είναι τόσο θερμότερα όσο πιο κοντά βρί-

σκονται στον πυρήνα της, η ροή της θερμότητας γίνεται από το εσωτερικό προς το εξωτερικό της. Ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας της γης με την απόσταση από την επιφάνειά της ονομάζεται "γεωθερμική βαθμίδα". Στο στρώμα της λιθόσφαιρας έχει κανονική τιμή περίπου 30 °C ανά χιλιόμετρο. Το φαινόμενο κατά το οποίο σε μια πε-ριοχή η θερμοκρασία αυτή αυξάνεται με ταχύτερο ρυθμό ονομάζεται γεωθερμική ανωμαλία. Αυτό είναι γνώρισμα μιας περιοχής όπου συντρέχουν ειδικές γεωλογικές συνθήκες και όπου είναι πιθανό να υπάρχει εκμεταλλεύσιμη γεωθερμική ενέργεια.

Για να υφίσταται διαθέσιμο θερμό νερό ή ατμός σε μια περιοχή πρέπει να υπάρχει κάποιος ταμιευτήρας αποθήκευσής του (Εικόνα 4.41). Ο ταμιευτήρας σχηματίζεται όταν ένας αδιαπέραστος από το νερό ορίζοντας βρίσκεται κάτω από έναν περατό. Η γεωμορφολογία της περιοχής πρέπει να είναι κατάλληλη ώστε το βρόχινο νερό να μπορεί να διεισδύσει σε αυτούς τους βαθύτερους ορίζοντες, οι οποίοι με τη σειρά τους πρέπει να βρίσκονται κοντά σε κάποιο θερμικό κέντρο. Στην περίπτωση αυτή το νε-ρό του ταμιευτήρα θερμαίνεται και ανεβαίνει στην επιφάνεια, ενώ το ψυχρότερο νερό κατεβαίνει βαθύτερα όπου στη συνέχεια θερμαίνεται.

Page 196: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τα γεωθερμικά πεδία ανάλογα με τη θερμοκρασία του ρευστού χωρίζονται σε :

α. Υψηλής Ευθαλπίας. Όταν η θερμοκρασία των παραγόμενων ρευστών ξεπερνά τους 150°C. Τα ρευστά αυτά αποτελούνται στις περισσότερες περιπτώσεις από μείγ-μα υγρού ατμού και θερμού νερού. Αυτή είναι και η πλέον δυναμική έκφραση της γε-ωθερμικής ενέργειας γιατί σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να έχουμε αξιοποίησή της για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το γεωθερμικό ρευστό μπορεί να είναι ξηρός ατμός ή μείγμα ατμού και νερού με μικρή ή μεγάλη περιεκτικότητα αλάτων. Ο παρα-γόμενος ατμός από τις γεωτρήσεις αποδίδει μέσω στροβίλου το ενεργειακό του περιε-χόμενο, το οποίο με τη βοήθεια γεννήτριας μετατρέπεται σε ηλεκτρική ισχύ. Σήμερα η κατεξοχήν ενδιαφέρουσα και πλέον διαδεδομένη μορφή εκμετάλλευσης της γεωθερ-μίας είναι η ηλεκτροπαραγωγή Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς ξεπέρασε τα 6000MW παγκοσμίως. Στην περίπτωση αυτή ανήκουν και τα γεωθερμικά πεδία της Μήλου και της Νισύρου. β. Μέσης Ενθαλπίας με θερμοκρασίες ρευστών μεταξύ 90 - 150°C. Τέτοια ρευστά χρησιμοποιούνται κυρίως για ηλεκτροπαραγωγή, και για θερμάνσεις με ειδικές ανά-γκες σε θερμικά φορτία. Το γεωθερμικό ρευστό που χρησιμοποιείται μπορεί να είναι τελείως επιφανειακό, δηλαδή από θερμές πηγές, ή συνηθέστερα νερό που αντλείται από κατάλληλες γεωτρήσεις βάθους 200 μέχρι και 1800m. γ. Χαμηλής Ενθαλπίας με θερμοκρασίες ρευστών μεταξύ 25 - 90°C. Τα ρευστά αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως στις διάφορες θερμικές εφαρμογές (θέρμανση οικισμών, θερμοκηπίων κλπ.). • Τεχνολογία απόληψης της γεωθερμικής ενέργειας

Ο στόχος μιας γεωθερμικής έρευνας είναι να ανακαλύψει, μία δεξαμενή θερμού ρευ-

Εικόνα 4.41: Σχηματική απεικόνιση γεωθερμικού πεδίου

Page 197: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

στού με αρκετά υψηλή θερμοκρασία και διαπερατότητα ώστε να δικαιολογείται η οι-κονομική του εκμετάλλευση. Ο ρόλος της Γεωλογίας, της Υδρολογίας και της Γεωχη-μείας σε αυτή την εξερεύνηση είναι να ελαχιστοποιήσει τους κινδύνους αποτυχίας (στείρες γεωτρήσεις) με το να επιβεβαιώσει ότι: 1. Η ευρύτερη περιοχή που έχει επιλεγεί για αρχική παρατήρηση περιέχει ελπιδοφό-ρες περιοχές που προσφέρονται για λεπτομερή εξερεύνηση. 2. Τα πρόσφατα γεωλογικά, υδρογεωλογικά, γεωχημικά και γεωφυσικά στοιχεία συλ-λέγονται και συσχετίζονται σωστά, ώστε να εκλεγούν οι πιο πολλά υποσχόμενες πε-ριοχές και οι βέλτιστες θέσεις για ερευνητικές γεωτρήσεις. 3. Στην περίπτωση της ανακάλυψης κάποιου πεδίου να επιβεβαιώσει τη συλλογή των απαραίτητων στοιχείων, ώστε να ανακαλυφθούν οι παράμετροι της γεωθερμικής δε-ξαμενής.

Η εκλογή της ευρύτερης περιοχής για αρχική παρατήρηση γίνεται με κριτήριο την ύπαρξη, τη θέση και τον συσχετισμό επιφανειακών θερμικών εκδηλώσεων σε σχέση πάντοτε με τη Γεωλογία της περιοχής. Μέσα σε αυτή την ευρύτερη περιοχή εκλέγο-νται συγκεκριμένα σημεία για λεπτομερή έρευνα και πάλι με οδηγό τις επιφανειακές θερμικές εκδηλώσεις. Σε πολλές περιπτώσεις χρησιμοποιείται η υπέρυθρη αεροφωτο-γράφηση, μέθοδος που είναι πολύ αξιόπιστη και γρήγορη.

Μετά τον αρχικό εντοπισμό των θερμικών εκδηλώσεων πρέπει να συλλεγούν τα ακόλουθα στοιχεία για κάθε μία : τύπος, θερμοκρασία, ογκομετρική παροχή, τοπική γεωλογική κατάσταση, χημική ανάλυση. Ο σκοπός της συλλογής αυτών των στοιχεί-ων είναι η δημιουργία βάσης δεδομένων (Data Base) για την αξιολόγηση των διαφό-ρων περιοχών με στόχο να επιλεγεί η πιο ελπιδοφόρα.

Εικόνα 4.42: Τομή γεώτρησης και το αντίστοιχο διάγραμμα θερμοκρασίας

Page 198: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Για να καθοριστεί το ακριβές σημείο μιας ερευνητικής γεώτρησης πρέπει να έχουν προηγηθεί λεπτομερείς έρευνες και μετρήσεις λόγω του κόστους της (Εικόνα 4.42). Πρώτα γίνεται ένας γεωλογικός χάρτης της περιοχής (συνήθως με κλίμακα 1: 25000), έτσι ώστε να δοθεί η τρισδιάστατη εικόνα της περιοχής. Νέες ερευνητικές ομάδες απο-καλύπτουν τις σχέσεις μεταξύ των τοπικών υδρογεωλογικών συνθηκών και των επι-φανειακών θερμικών εκδηλώσεων με σκοπό να βρεθεί το κεντρικό και θερμότερο ση-μείο του συστήματος. Επειδή οι παρατηρήσεις θα συνεχιστούν για αρκετούς υδρολογι-κούς κύκλους και οι μελέτες με ιχνηθέτες απαιτούν χρόνια για να συμπληρωθούν, εί-ναι φανερό ότι οι έρευνες σε αυτό το επίπεδο αρχίζουν όσο το δυνατό, συντομότερα με-τά τις πρώτες αρχικά καλές ενδείξεις. Νέες υπέρυθρες αεροφωτογραφήσεις της συ-γκεκριμένης περιοχής από μικρότερο ύψος προσφέρουν σημαντική βοήθεια και παρέ-χουν τη δυνατότητα να υπολογιστεί η συνολική ροή θερμότητας από όλη την περιοχή. • Εκμετάλλευση γεωθερμικής ενέργειας

Ο σημαντικότερος παράγοντας για την αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας κά-ποιας περιοχής είναι η θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών που εντοπίζονται σε αυτήν. Εξάλλου αυτή είναι που καθορίζει και το είδος της εφαρμογής που μπορεί να πραγματοποιηθεί. Για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμοποιούνται συνή-θως γεωθερμικά ρευστά υψηλής ενθαλπίας χωρίς να αποκλείονται και τα ρευστά μέ-σης ενθαλπίας.

Η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος με τη βοήθεια γεωθερμικού ρευστού εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του, δηλαδή τη θερμοκρασία του, τα διαλυμένα και αιωρούμενα στερεά και το επίπεδο των αερίων που εμπεριέχονται σε αυτό.

Η συνηθέστερα εφαρμοζόμενη μεθοδολογία είναι η εκτόνωση ατμού, η οποία χρη-σιμοποιείται όταν το γεωθερμικό ρευστό εξέρχεται από τη γεώτρηση με πίεση και χω-ρίς τη βοήθεια άντλησης. Κατ'αυτήν, το γεωθερμικό ρευστό διέρχεται από ένα διαχω-ριστήρα ατμού, ο οποίος στη συνέχεια διοχετεύει τον ατμό προς εκτόνωση σε ένα στροβιλοφόρο κινητήρα συνδεδεμένο με μια ηλεκτρογεννήτρια. [Εικόνα 4.43(α)]

Εικόνα 4 .43 (α):Παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος με εκτόνωση ατμού

Εικόνα 4.43 (β): Παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος με δυαδικό κύκλο

Page 199: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Μία άλλη συνήθης μεθοδολογία είναι αυτή του δυαδικού κύκλου, η οποία απεικο-νίζεται γραφικά στην Εικόνα 4.43(β), και χρησιμοποιείται όταν η θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών είναι μικρότερη των 180°C καθώς και στις περιπτώσεις όπου το γεωθερμικό ρευστό περιέχει διαβρωτικά στοιχεία και ενώσεις που μπορούν να δημι-ουργήσουν προβλήματα αντοχής στον στρόβιλο. Το γεωθερμικό ρευστό αποδίδει την ενέργειά του σε ένα δεύτερο ρευστό μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας και στη συνέ-χεια επανεισάγεται στον ταμιευτήρα. Το δεύτερο αυτό ρευστό έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από το γεωθερμικό και ατμοποιείται στην έξοδο του εναλλάκτη. Το ατμο-ποιημένο ρευστό οδηγείται σε ένα στροβιλοφόρο κινητήρα συνδεδεμένο σε αυτή την περίπτωση με μια ηλεκτρογεννήτρια και μετά την εκτόνωσή του συμπυκνώνεται, για να οδηγηθεί και πάλι στον εναλλάκτη θερμότητας. Ως δευτερεύοντα ρευστά συνήθως χρησιμοποιούνται υδρογονάνθρακες, όπως το ισοβουτάνιο και το προπάνιο.

• Θερμικές εφαρμογές Οι δυνατότητες χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας στον αγροτικό τομέα είναι πο-

λύ μεγάλες. Με την αξιοποίηση της γεωθερμίας μπορούν να θερμανθούν θερμοκήπια, υδατοκαλλιέργειες κ.τ.λ. Η κυριότερη θερμική χρήση της γεωθερμικής ενέργειας σή-μερα τόσο στην Ελλάδα όσο και παγκοσμίως αφορά τη θέρμανση θερμοκηπίων.

Επίσης η γεωθερμία μπορεί εύκολα και οικονομικά να χρησιμοποιηθεί για υδατο-καλλιέργειες οι οποίες είναι ευρέως διαδεδομένες ανά τον κόσμο. Πράγματι πολλά εί-δη υδρόβιων οργανισμών αναπτύσσονται γρηγορότερα σε αυξημένες θερμοκρασίες της τάξεως των 25°C έως 30°C, έναντι αυτών που υπό κανονικές συνθήκες έχει το νε-ρό. Είναι λοιπόν σκόπιμη η θέρμανση του νερού εκτροφής, προκειμένου να επιτευχθεί ταχύτερη και μεγαλύτερη αναπαραγωγή.

Μια άλλη παγκοσμίως διαδεδομένη χρήση της γεωθερμίας είναι η θέρμανση οικι-σμών και οικιστικών συγκροτημάτων. Η εφαρμογή αυτή ονομάζεται τηλεθέρμανση οικισμών, διότι η πηγή θερμότητας βρίσκεται μακριά από το χώρο χρήσης της. Η θερ-μική ενέργεια που δεσμεύεται από τη γεωθερμική πηγή διοχετεύεται προς τους χρή-στες με τη βοήθεια ενός δικτύου αγωγών. Οι εσωτερικοί χώροι των κτιρίων θερμαίνο-νται μέσω τοπικά εγκατεστημένων εναλλακτών θερμότητας, οι οποίοι τροφοδοτού-νται με το ρευστό μεταφοράς της θερμότητας που κυκλοφορεί στο δίκτυο. Στην Ελλάδα δεν έχουν αναπτυχθεί ακόμα τέτοιου είδους εφαρμογές αξιοποίησης της γεωθερμίας αν και υπάρχουν οι σχετικές δυνατότητες.

Μια εξαιρετικά απλή ιδέα που μπορεί να μας παράσχει θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό έχει αρχίσει να εφαρμόζεται σε πολλές χώρες τα τελευταία χρόνια. Η ιδέα στη-ρίζεται στο γεγονός ότι σε βάθος 15 - 100 μέτρων το υπέδαφος έχει σταθερή θερμο-κρασία της τάξεως των 18 - 20°C. Αν εκμεταλλευτούμε λοιπόν τη διάφορα θερμοκρα-σίας μεταξύ αυτού του υπογείου στρώματος και της επιφάνειας θα μπορούμε με το ίδιο σύστημα να θερμαινόμαστε το χειμώνα και να δροζιζόμαστε το καλοκαίρι. Στην Ελλάδα έχει εφαρμοστεί πειραματικά σε ορισμένες ιδιωτικές κατοικίες και βρίσκεται στη φάση της κατασκευής σε ένα μεγάλο κτιριακό συγκρότημα του Ε.Μ.Π. εμβαδού 6.100m2. Η μέγιστη θερμική και ψυκτική ισχύς του γεωθερμικού αυτού έργου θα είναι περίπου 500KW.

Page 200: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Το γεωθερμικό δυναμικό της Ελλάδος Οι γεωλογικές συνθήκες στην Ελλάδα ευνόησαν γενικά τη δημιουργία ενός πολύ

σημαντικού γεωθερμικού δυναμικού. Από τις έρευνες του Ι.Γ.Μ.Ε. και της Δ.Ε.Η. εντοπίσθηκαν πολλά γεωθερμικά πεδία υψηλής, μέσης και χαμηλής ενθαλπίας στην Ελλάδα.

Στον Πίνακα 4.16 δίνονται τα κυριότερα γεωθερμικά πεδία υψηλής και μέσης εν-θαλπίας στην Ελλάδα με τα κυριότερα χαρακτηριστικά τους.

Πίνακας 4.16 Γεωθερμικά πεδία Υψηλής και Μέσης Ενθαλπίας στην Ελλάδα

Έτος γεώτρησης

Γεωθερμικά πεδία

Βάθος m Θερμοκρασία °C Εκτιμώμενο Δυναμικό

1979-81 1982-83

ΜΗΛΟΣ ΝΙΣΣΥΡΟΣ ΚΙΜΟΛΟΣ

ΠΟΛΥΑΙΓΟΣ ΛΕΣΒΟΣ

ΣΟΥΣΣΑΚΙ ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ

ΚΩΣ

1000-1400 1500-1800

όπως της Μήλου; όπως της Μήλου;

300-325 300-400

όπως της Μήλου; όπως της Μήλου; Μέσης Ενθαλπίας Μέσης Ενθαλπίας

; ;

> 120 Mwe > 40 MWe

Στον Πίνακα 4.17 δίνονται τα κυριότερα γεωθερμικά πεδία χαμηλής ενθαλπίας στην Ελλάδα καθώς και τα βασικότερα χαρακτηριστικά τους.

Πίνακας 4.17 Τα κυριότερα γεωθερμικά πεδία χαμηλής Ενθαλπίας στην Ελλάδα

Θέση Έκταση Km2 Βάθος πεδίου m Θερμοκ. Διακύμ. °C Μέση Θερμοκ. °C

Νέα Κεσσάνη >15 120-350 40-80 70 Δέλτα του Νέστου 40 700-1400 80-125 100 Σιδηροκάστρου 6 50-350 40-57 50 Ηράκλεια 25 200-400 40-62 50 Νιγρίτα 15 120 40-60 60 Λαγκαδάς 6 100-250 35-40 37.5 Νυμφόπτερα 2 100-150 37-44 40 Νέα Απολλώνια 2 50-100 44-52 47.5 Ελαιοχώρα - 50-100 33-42 38 Πολύχνητος 10 50-100 70-95 85 Λέσβου Άργινος Λέσβου - 50-150 70-95 85

Page 201: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

• Βιομηχανικές εφαρμογές Οι βιομηχανικές εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας χαμηλής ή μέσης ενθαλπίας καλύπτουν θερμοβόρες διεργασίες που απαιτούν θερμοκρασίες μικρότερες των 150°C. Οι κυριότερες βιομηχανικές διεργασίες συνοψίζονται στον Πίνακα 4.18.

Πίνακας 4.18: Βιομηχανικές εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας

Βιομηχανικές Διεργασίες-Δραστηριότητες

Θερμοκρασία τελικής χρήσης °C

* Αποστείρωση - Κονσερβοποίηση 100-120

* Παστερίωση 7 0 - 9 0

* Αφαλάτωση - Απόσταξη 9 0 - 1 2 0

* Παραγωγή ψύχους (κύκλος προσροφήσεως 7 0 - 1 2 0

* Βιομηχανία ποτών - αναψυκτικών 7 0 - 8 0

* Τυροκομική βιομηχανία 4 0 - 8 0

* Παραγωγή απορρυπαντικών 8 0 - 9 0

* Βιομηχανία ελαστικού 5 0 - 1 5 0

* Ξήρανση αγροτικών βιομηχανικών

και μεταλλευτικών προϊόντων 6 0 - 1 1 0

* Βιομηχανία χαρτιού 5 0 - 1 5 0

* Υφαντουργία - Βαφεία 9 0 - 1 4 0

Σε όλες τις παραπάνω βιομηχανίες είναι εφικτή η υποκατάσταση, με γεωθερμική ενέρ-γεια της θερμότητας που απαιτεί η διεργασία και η οποία σήμερα παράγεται με σχε-δόν αποκλειστική καύση υγρών καυσίμων.

• Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη χρήση της γεωθερμικής ενέργειας Η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας είναι δυνατόν να έχει αρνητικές περι-

βαλλοντικές επιπτώσεις, εάν δεν ληφθούν συγκεκριμένα μέτρα που μας παρέχει η σύγχρονη τεχνολογία. Τα μέτρα αυτά έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε γεωθερμικές μονάδες που λειτουργούν εδώ και πολλά χρόνια σε χώρες όπως η Νέα Ζηλανδία, η Ισλανδία, η ΗΠΑ, η Ιταλία κ.ά.

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις προέρχονται κυρίως από τα γεωθερμικά ρευστά με-τά τη χρήση τους για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τρία είναι τα βασικά συστατι-κά ενός γεωθερμικού ρευστού. • Το αλμόλοιπο Είναι το υγρό που απομένει μετά τον διαχωρισμό από τον ατμό. Περιέχει μεγάλες πο-σότητες διαφόρων αλάτων και ιχνοστοιχείων. Η καλύτερη μέθοδος διάθεσης του αλ-μολοίπου θεωρείται η επανεισαγωγή του μέσω άλλης γεώτρησης στο γεωθερμικό τα-μιευτήρα. • Τα μη συμπυκνωμένα αέρια Αποτελούνται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα CO2 (( 95%) και υδρόθειο H2S (5%) και σε μικρότερες ποσότητες αμμωνία, μεθάνιο κ.λ.π. Το υδρόθειο σε χαμηλές συγκεντρώσεις δεν είναι τοξικό, προκαλεί όμως έντονη δυσοσμία στη γύρω περιοχή.

Page 202: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Σήμερα υπάρχουν διάφορες μέθοδοι που εφαρμόζονται για την κατακράτηση του αε-ρίου αυτού. • Το συμπύκνωμα του ατμού Είναι το νερό που προέρχεται από τη συμπύκνωση του ατμού μετά τη χρήση του στον αεροστρόβιλο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι σχεδόν καθαρό νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ύδρευση και άρδευση αγροτικών εκτάσεων. Άλλες επιπτώσεις είναι η θερμική "μόλυνση" λόγω αύξησης της θερμοκρασίας στους χώρους γύρω από τις εγκαταστάσεις μιας γεωθερμικής μονάδας και η ηχητική ρύπαν-ση.

4.3.5. ΒΙΟΜΑΖΑ Βιομάζα είναι ό,τι άμεσα ή έμμεσα προέρχεται από το φυτικό κόσμο. Ειδικότερα

βιομάζα είναι υλικά υποπροϊόντα και κατάλοιπα της φυτικής, ζωικής, δασικής και αλι-ευτικής παραγωγής, τα υποπροϊόντα από τη βιομηχανική επεξεργασία αυτών, τα αστι-κά λύματα και σκουπίδια καθώς και οι φυσικές ύλες από οικοσυστήματα ή ενεργεια-κές καλλιέργειες, όπως αυτοφυή φυτά, σόργο, ευκάλυπτο και άλλα.

Σε αντιδιαστολή με τη βιομάζα, ο όρος βιοκαύσιμα περιλαμβάνει τη βιοαιθανόλη που παράγεται από ζυμώσεις σακχάρων, αμύλου και κυτταρίνης, τη βιομεθανόλη που παράγεται με θερμοχημική μετατροπή της βιομάζας, το βιοντήζελ που παράγεται από σπορέλαια και το βιέλαιο, που παράγεται με θερμοχημική μετατροπή της βιομάζας σε υγρό καύσιμο.

Η βιομάζα αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη ενεργειακή πηγή και έρχεται να καλύ-ψει τα ταχέως εξαντλούμενα αποθέματα του πετρελαίου και των ορυκτών ανθράκων, ενώ έχει πολλούς υποστηρικτές από αυτούς που πιστεύουν ότι η χρήση των πυρηνι-κών καυσίμων εγκυμονεί μόνο κινδύνους. Το βασικό της πλεονέκτημα προέρχεται από το γεγονός ότι είναι μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας σε αφθονία. Η βιομάζα που πα-ράγεται παγκοσμίως υπολογίζεται 172 δις τόνους ξηρού υλικού το χρόνο με δυνατό-τητα παραγωγής ενέργειας δεκαπλάσιας εκείνης που καταναλώνεται σε όλο τον κό-σμο.

Στα πλεονεκτήματα από τη χρήση της θα πρέπει να συνυπολογισθούν η μη παρα-γωγή CO2 και SO2, όπως συμβαίνει στους ορυκτούς άνθρακες με τις γνωστές αρνητι-κές συνέπειες της μόλυνσης του περιβάλλοντος και του φαινομένου του θερμοκηπίου. Άλλα πλεονεκτήματα είναι η μείωση της ενεργειακής εξάρτησης που συνεπάγεται η ει-σαγωγή καυσίμων από τρίτες χώρες, η εξοικονόμηση συναλλάγματος καθώς και η συ-γκράτηση του πληθυσμού στις γεωργικές περιοχές μέσα από την εξασφάλιση εργα-σίας. Τα μειονεκτήματα που συνδέονται με τη χρησιμοποίηση της βιομάζας είναι τα εξής : • Μεγάλος όγκος και μεγάλη περιεκτικότητα υγρασίας ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας. • Δυσκολία στη συλλογή, στη μεταποίηση, στη μεταφορά και στην αποθήκευση ένα-ντι των ορυκτών καυσίμων. • Δαπανηρότερες εγκαταστάσεις και εξοπλισμός αξιοποίησης της βιομάζας. • Μεγάλη διασπορά και εποχιακή παραγωγή της.

Page 203: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Εξαιτίας των παραπάνω μειονεκτημάτων, πολλές φορές το κόστος της βιομάζας παραμένει υψηλό συγκριτικά με το πετρέλαιο. Το πρόβλημα πάντως αυτό βαθμιαία εξαφανίζεται λόγω της ανόδου της τιμής του πετρελαίου και των περιβαλλοντικών προβλημάτων που προκαλούνται από την καύση του.

Η βιομάζα είναι αποτέλεσμα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτικών ορ-γανισμών (υπολείμματα δασοπονίας, βιομηχανίας ξύλου, γεωργικών καλλιεργειών) που μετασχηματίζουν την ηλιακή ενέργεια με μια σειρά μετασχηματισμών. Οι βασικές πρώτες ύλες για αυτό είναι νερό, ανόργανα άλατα και CO2, που αφθονούν στη φύση. Από τη στιγμή που η βιομάζα έχει σχηματισθεί είναι δυνατόν πλέον να χρησιμοποιη-θεί ως πηγή ενέργειας.

Η βιομάζα μπορεί να αξιοποιηθεί για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών (θερμό-τητα, ψύξη, ηλεκτρισμός κ.α.). Οι τρόποι που εφαρμόζονται για τη μετατροπή της σε ενέργεια είναι η πυρόλυση, η αεριοποίηση, η απευθείας καύση αλλά και η εφαρμογή βιομηχανικών διεργασιών αλκοολικής, αερόβιας καθώς και αναερόβιας ζύμωσης για την μετατροπή της σε αέρια, υγρά ή στερεά καύσιμα.

Επειδή η αξιοποίηση της βιομάζας αντιμετωπίζει συνήθως τα μειονεκτήματα της με-γάλης διασποράς, του μεγάλου όγκου και των δυσχερειών συλλογής-μεταποίησης-με-ταφοράς-αποθήκευσης, επιβάλλεται σε τέτοιες περιπτώσεις η αξιοποίησή της να γίνε-ται κοντά στον τόπο της παραγωγής της. Ετσι η βιομάζα μπορεί ευχερέστατα να χρη-σιμοποιηθεί για : • θέρμανση θερμοκηπίων. • θέρμανση κτηνοτροφικών μονάδων. • ξήρανση γεωργικών προϊόντων.

•κάλυψη αναγκών θερμότητας ψύξης και ηλεκτρι-σμού σε γεωργικές περιοχές καθώς και σε γεωρ-γικές ή και άλλες βιομηχανίες που βρίσκονται κοντά σε περιοχές παραγωγής βιομάζας. • παραγωγή υγρών καυσίμων μεταφορών. Οι δύο τελευταίες χρήσεις φαίνεται ότι θα αποτελέ-σουν μελλοντικά τους κύριους τομείς αξιοποίησης των πολύ μεγάλων ποσοτήτων βιομάζας από γεωργικά και δασικά υπολείμματα καθώς και ενός σημαντικού μέ-ρους της βιομάζας των ενεργειακών καλλιεργειών. Όπως φαίνεται, η σύγχρονη διεθνής τάση που ακο-λουθείται και στη χώρα μας δεν είναι η άντληση της βιομάζας από γεωργικά και δασικά υπολείμματα μό-νο, αλλά η ανάπτυξη ενεργειακών καλλιεργειών από τις οποίες μπορούμε να παράγουμε μεγάλες ποσότη-τες βιομάζας με σκοπό την τελική παραγωγή βιοκαυ-σίμων μεταφορών. Στην εικόνα 4.44 φαίνεται μία ενεργειακή φυτεία καλαμιού στην Κωπαΐδα Βοιωτίας. Εικόνα 4 .44: Ενεργιακή φυτεία καλαμιού

•κάλυψη αναγκών θερμότητας ψύξης και ηλεκτρι-σμού σε γεωργικές περιοχές καθώς και σε γεωρ-γικές ή και άλλες βιομηχανίες που βρίσκονται κοντά σε περιοχές παραγωγής βιομάζας. • παραγωγή υγρών καυσίμων μεταφορών. Οι δύο τελευταίες χρήσεις φαίνεται ότι θα αποτελέ-σουν μελλοντικά τους κύριους τομείς αξιοποίησης των πολύ μεγάλων ποσοτήτων βιομάζας από γεωργικά και δασικά υπολείμματα καθώς και ενός σημαντικού μέ-ρους της βιομάζας των ενεργειακών καλλιεργειών. Όπως φαίνεται, η σύγχρονη διεθνής τάση που ακο-λουθείται και στη χώρα μας δεν είναι η άντληση της βιομάζας από γεωργικά και δασικά υπολείμματα μό-νο, αλλά η ανάπτυξη ενεργειακών καλλιεργειών από τις οποίες μπορούμε να παράγουμε μεγάλες ποσότη-τες βιομάζας με σκοπό την τελική παραγωγή βιοκαυ-σίμων μεταφορών. Στην εικόνα 4.44 φαίνεται μία ενεργειακή φυτεία καλαμιού στην Κωπαΐδα Βοιωτίας.

Page 204: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.6. Υδροηλεκτρική ενέργεια 4.3.6.1. Η φύση της υδροηλεκτρικής ενέργειας.

Η ενέργεια των υδατοπτώσεων ήταν μια από τις πρώτες φυσικές πηγές ενέργειας που εκμεταλλεύτηκε ο άνθρωπος για να παράγει χρήσιμο έργο. Από την αρχαιό-τητα είναι γνωστοί οι νερόμυλοι, τους οποίους οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν για την άλεση σιτηρών, για την εξαγωγή του ελαιόλαδου (ελαιοτριβεία), για την κίνηση αρ-γαλειών (υφαντουργεία) και για άλλες παρόμοιες χρήσεις. Η κατασκευή νερόμυλων αναπτύχθηκε ιδιαίτερα κατά το τέλος του Μεσαίωνα και στις αρχές των νέων χρό-νων, δίνοντας ώθηση στην ανάπτυξη της πρώτης βιοτεχνίας. Εγκαταλείφθηκε σε με-γάλο βαθμό με την εμφάνιση των ατμομηχανών κατά την πρώτη βιομηχανική επανά-σταση και επαναλήφθηκε με τη μορφή των μεγάλων υδροηλεκτρικών εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όταν οι ενεργειακές ανάγκες παγκοσμίως αυξή-θηκαν τόσο πολύ, ώστε να επιστρατευθούν όλες οι διαθέσιμες πηγές ενέργειας της φύσης, για να κορέσουν τη "δίψα" της ανθρωπότητας για ενέργεια. Η ενέργεια που αποκτάται από το νερό βασίζεται στον υδρολογικό κύκλο της φύσης. Λόγω του πεδίου βαρύτητας της γης, τα νερά που βρίσκονται στα ψηλότερα σημεία περικλείουν - σε σχέση με κάποιο χαμηλότερο επίπεδο - δυναμική ενέργεια, η οποία μετατρέπεται σταδιακά σε κινητική ενέργεια, καθώς τα νερά ρέουν με κάποια ταχύ-τητα προς τα κάτω. Το φαινόμενο είναι αντίστοιχο με την κύλιση μιας σφαίρας από ένα επίπεδο Α σε ένα επίπεδο Β, μεταξύ των οποίων υπάρχει υψομετρική διαφορά h (Εικόνα 4.45).

Εικόνα 4 . 4 5 : Μετατροπή δυναμικής ενέργειας σε κινητική ενέργεια, σε μία υδατόπτωση.

Η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική όπου:

m μάζα αντικειμένου (kg) g επιτάχυνση της βαρύτητας (m/s2) h υψομετρική διαφορά (m) ν ταχύτητα (m/s) Στην περίπτωση της υδατόπτωσης μέσα από έναν αγωγό αντί για την μάζα ενός

αντικειμένου έχουμε την ποσότητα μάζας του νερού στη μονάδα του χρόνου m/t, οπότε η δυναμική ενέργεια στη μονάδα του χρόνου, δηλαδή η δυναμική ισχύς Pd, δί-

Στην περίπτωση της υδατόπτωσης μέσα από έναν αγωγό αντί για την μάζα ενός αντικειμένου έχουμε την ποσότητα μάζας του νερού στη μονάδα του χρόνου m/t, οπότε η δυναμική ενέργεια στη μονάδα του χρόνου, δηλαδή η δυναμική ισχύς Pd, δί-

Στην περίπτωση της υδατόπτωσης μέσα από έναν αγωγό αντί για την μάζα ενός αντικειμένου έχουμε την ποσότητα μάζας του νερού στη μονάδα του χρόνου m/t, οπότε η δυναμική ενέργεια στη μονάδα του χρόνου, δηλαδή η δυναμική ισχύς Pd, δί-δεται από τη σχέση:

Page 205: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Αν, όπως φαίνεται στην Εικόνα 4.46, στο κατώτερο άκρο του αγωγού τοποθετηθεί κατάλληλος τροχός με πτερύγια (υδροστρόβιλος) πάνω στον οποίο πέφτει το νερό, τότε το μεγαλύτερο μέρος αυτής της δυναμικής ισχύος μεταδίδεται ως κινητική ισχύς στον τροχό, ο οποίος τίθεται σε περιστροφική κίνηση και μπορεί έτσι να κινήσει οποι-αδήποτε μηχανή είναι προσαρμοσμένη στον άξονά του, π.χ. μια ηλεκτρογεννήτρια.

Στις τεχνικές εφαρμογές αντί της μάζας του νερού στην μονάδα του χρόνου χρησι-μοποιείται ο όγκος του νερού στη μονάδα του χρόνου. Το μέγεθος αυτό ονομάζεται παροχή, συμβολίζεται με Q και μετριέται σε m3/s, m3/h, lt/s, lt/min κλπ., ανάλογα με την τάξη μεγέθους της παροχής.

Ο τύπος επομένως για την ισχύ που μπορούμε να πάρουμε από ένα ρεύμα νερού εί-ναι δυνατόν να γραφεί:

όπου Ρ: η ισχύς σε kW ή MW η: ο βαθμός απόδοσης της

εγκατάστασης α: ο συντελεστής για την μετατροπή των μονάδων Q: η παροχή στην κατάλληλη μονάδα μέτρησης h : η υψομετρική διαφορά (m) Είναι προφανές σύμφωνα με τα παραπάνω, ότι για να είναι εκμεταλλεύσιμη μια

υδάτινη ροή πρέπει το γινόμενο Q. h να έχει κάποια σημαντική τιμή. Αυτό σημαίνει ότι δεν αρκεί να υπάρχει μόνο μια ικανοποιητική παροχή Q, αλλά πρέπει παράλληλα η ροή του νερού να παρουσιάζει κάποια κλίση. Γι'αυτό τον λόγο δεν είναι δυνατή η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας σε περιοχές επίπεδες, έστω κι αν διασχίζονται από μεγάλα ποτάμια.

Εικόνα 4.46: Μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού του φράγματος, σε ηλεκτρική ενέργεια

Page 206: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.6.2 Τεχνικά έργα που απαιτούνται για την εκμετάλλευση της υδροηλεκτρικής ενέργειας

Η ροή των ποταμών παρουσιάζει εποχικές διακυμάνσεις (είναι μεγαλύτερη το χει-μώνα σε σχέση με το καλοκαίρι). Διαφέρει και από χρόνο σε χρόνο ανάλογα με το συ-νολικό ύψος των ετήσιων βροχοπτώσεων. Εμφανίζει ακόμη και διακυμάνσεις από μέ-ρα σε μέρα, λόγω των τοπικών βροχών και καταιγίδων. Κατά συνέπεια και η διαθέ-σιμη παροχή του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι σταθερή.

Για τους λόγους αυτούς τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια δεν παρεμβάλλονται απλά στη ροή του ποταμού, αλλά εκτελούνται σημαντικά τεχνικά έργα τα οποία αποσκο-πούν στο να γίνει η λειτουργία τους ανεξάρτητη από τις διαθέσεις του ποταμού και την τρέχουσα παροχή του.

Εικόνα 4.47: Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Σφηκιάς στο ποταμό Αλιάκμονα.

Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ομαλοποίηση της ροής. Περιλαμβάνει την κατα-σκευή ενός φράγματος στον ποταμό, πίσω από το οποίο σχηματίζεται μια τεχνητή λί-μνη η οποία χρησιμεύει για την αποθήκευση του νερού, γι'αυτό ονομάζεται και ταμι-ευτήρας. Εφόσον υπάρχει αρκετή ποσότητα νερού στον ταμιευτήρα το εργοστάσιο διαθέτει μια λίγο πολύ σταθερή παροχή νερού και μπορεί να λειτουργήσει με την προ-καθορισμένη ισχύ του.

Ένα δεύτερο πλεονέκτημα της ομαλοποίησης είναι ότι υπάρχει η δυνατότητα δια-κοπής και έναρξης της λειτουργίας του εργοστασίου, αλλά και ρύθμισης της παραγό-μενης ενέργειας ανά πάσα στιγμή, πράγμα πολύ σημαντικό, μια και η παραγωγή ηλε-κτρικής ενέργειας πρέπει υποχρεωτικά να προσαρμόζεται στη ζήτηση που υπάρχει

Page 207: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

κάθε στιγμή. Τα κυριότερα τεχνικά έργα που απαιτούνται για την εγκατάσταση ενός υδροηλε-

κτρικού εργοστασίου είναι: • Το φράγμα. Κατασκευάζεται σ' ένα στενό σημείο της κοιλάδας του ποταμού, έτσι ώστε σε συνδυασμό με τη γειτονική διαμόρφωση του εδάφους να σχηματισθεί η τε-χνητή λίμνη για την αποταμίευση του νερού. Τα φράγματα διακρίνονται σε γαιο-φράγματα (κατασκευασμένα από χώμα, χαλίκια, κλπ.) (Εικόνα 4.48 ) και σε φράγ-ματα από σκυρόδεμα (μπετόν). Τα τελευταία χωρίζονται στα τοξωτά (Εικόνα 4.49α) και στα φράγματα βαρύτητας (Εικόνα 4.49β). Το φράγμα είναι το σπουδαιότερο και δαπανηρότερο έργο κατά την κατασκευή του υδροηλεκτρικού εργοστασίου.

• Η σήραγγα προσαγωγής του νερού. Σε μερικά εργοστάσια οι υδροστρόβιλοι εγκα-θίστανται ακριβώς στη βάση του φράγματος. Σε πολλές άλλες περιπτώσεις αναζητεί-ται κατάλληλη θέση που να εξασφαλίζει την κατά το δυνατόν μεγαλύτερη υψομετρι-κή διαφορά ανάμεσα στη στάθμη της τεχνητής λίμνης και στη θέση του υδροστροβί-λου. Γι'αυτό το λόγο κατασκευάζεται σήραγγα από σκυρόδεμα η οποία διαπερνά βου-νά και οδηγεί το νερό από τον ταμιευτήρα στο εργοστάσιο. Το τελευταίο τμήμα της σήραγγας που έχει και τη μεγαλύτερη κλίση ονομάζεται αγωγός πτώσης και κατα-σκευάζεται από ισχυρούς μεταλλικούς σωλήνες. • Η σήραγγα εκτροπής. Είναι ένα σημαντικό έργο που πρέπει να γίνει προκειμένου ν' αλλάξει προσωρινά η ροή του ποταμού για να κατασκευαστεί το φράγμα. Μετά την αποπεράτωση του φράγματος η σήραγγα εκτροπής φράσσεται και τα νερά επανέρ-χονται στην αρχική τους πορεία. • Το κυρίως υδροηλεκτρικό εργοστάσιο. Σε αυτό είναι εγκατεστημένος ένας ή πε-ρισσότεροι υδροστρόβιλοι στους οποίους καταλήγουν αντίστοιχοι αγωγοί πτώσης του νερού. Στον άξονα κάθε υδροστροβίλου υπάρχει ηλεκτρογεννήτρια, η οποία περι-

Εικόνα 4.48: Τομή γαιοφράγματος Πηγή:Πάγκαλος Σ. Στοιχεία Ηλεκτρισμού. Εκδόσεις ΙΩΝ

Εικόνα 4.49(a): Τομή και κάτοψη τοξωτού φράγματος. Εικόνα 4.49(β): Τομή φράγματος βαρύτητας.

Page 208: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

στρέφεται με την ίδια ταχύτητα παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα. Υπάρχουν 3 διαφορε-τικοί τύποι υδροστροβίλων. Ονομάζονται Kaplan, Pelton, και Francis. Διαφέρουν μεταξύ τους τόσο στη διάταξη των κατασκευαστικών τους μερών όσο και στον τρό-πο ρύθμισης της ταχύτητάς τους (Εικόνα 4.50). Ανάλογα με το μέγεθος της διαθέσι-μης παροχής και την υπάρχουσα υψομετρική διαφορά χρησιμοποιείται κάθε φορά ο καταλληλότερος τύπος. Στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο βρίσκονται ακόμη μετασχη-ματιστές ανύψωσης της τάσης και διάφορα βοηθητικά συστήματα εξυπηρέτησης του εργοστασίου.

Εικόνα 4 .50 (α): Υδροστρόβιλος τύπου Kaplan

Εικόνα 4 .50 (β): Υδροστρόβιλος τύπου Pelton

Εικόνα 4 .50 (γ): Υδροστρόβιλος τύπου FRANCIS

Page 209: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.3.6.3. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας Συγκριτικά με άλλους τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τα υδροηλεκτρι-

κά εργοστάσια παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα: • Χρησιμοποιούν ανεξάντλητη (ανανεώσιμη) πηγή ενέργειας. • Δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον • Έχουν ελάχιστα έξοδα λειτουργίας (δεν υπάρχουν δαπάνες καυσίμου και το απαι-

τούμενο για την λειτουργία τους προσωπικό είναι ολιγάριθμο). • Έχουν πολύ υψηλό βαθμό απόδοσης (70% έως 90%), ενώ στα θερμικά εργοστάσια

ο βαθμός απόδοσης δεν ξεπερνά το 40%. • Μπορούν να τεθούν σε λειτουργία και να βγούν εκτός λειτουργίας άμεσα χωρίς να

απαιτείται χρόνος προετοιμασίας, σε αντίθεση με τα θερμικά εργοστάσια που χρει-άζονται σημαντικό χρόνο προθέρμανσης.

• Παράλληλα με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τα νερά της τεχνητής λίμνης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άλλες χρήσεις (άρδευση, ύδρευση, ιχθυοκαλ-λιέργειες, κλπ.)

Τα μειονεκτήματά τους είναι: • Μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε ορισμένες περιοχές. • Το μεγάλο κόστος κατασκευής των απαιτούμενων τεχνικών έργων (ιδίως του

φράγματος). Επειδή τα έργα αυτά γίνονται συνήθως σε απρόσιτες ορεινές περιο-χές, επιβαρύνονται με πρόσθετες δαπάνες για τη μεταφορά των υλικών (διάνοιξη οδών, κλπ.). Επιπλέον, στις περισσότερες περιπτώσεις τα υδροηλεκτρικά εργοστά-σια είναι πολύ μακριά από τα μεγάλα κέντρα ενεργειακής κατανάλωσης (πόλεις, βιομηχανίες), οπότε πρέπει να συνυπολογιστούν πρόσθετες δαπάνες για την κατα-σκευή γραμμών μεταφοράς ηλεκτρισμού μήκους εκατοντάδων χιλιομέτρων.

• Αρκετές φορές απαιτείται μετεγκατάσταση οικισμών που κατακλύζονται από τα νερά της τεχνητής λίμνης, ενώ καταστρέφονται και χρήσιμες καλλιεργούμενες εκτάσεις.

• Η τεχνητή λίμνη έχει οικολογικές επιπτώσεις, καθώς διαταράσσει τη φυσική ισορ-ροπία της περιοχής (καταστροφή υδροβιοτόπων, εξαφάνιση ειδών, κλπ.). Είναι χα ρακτηριστικό ότι η τεχνητή λίμνη δεκαετίες μετά τη δημιουργία της, παραμένει νε-κρή (δεν έχει βλάστηση, ψάρια).

4.3.6.4. Η συμμετοχή των υδροηλεκτρικών εργοστασίων στην συνολική παραγωγή ενέργειας

Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι άνισα κατανεμημένη στον κόσμο. Σε μερικές χώ-ρες όπου υπάρχουν σημαντικές υδατοπτώσεις, όπως στη Νορβηγία, το σύνολο σχεδόν της ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται με υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Σε άλλες χώρες που είναι πεδινές, όπως στη Μεγάλη Βρετανία, το ποσοστό συμμετοχής της υδροηλε-κτρικής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρισμού είναι μηδαμινό έως ανύπαρκτο.

Στις ανεπτυγμένες χώρες της Ευρώπης και της Β. Αμερικής το μεγαλύτερο μέρος της εκμεταλλεύσιμης υδροηλεκτρικής ενέργειας έχει ήδη αξιοποιηθεί. Αναξιοποίητα παραμένουν ακόμη σημαντικά αποθέματα υδροηλεκτρικής ενέργειας στις λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες της Αφρικής, της Ασίας και της Λατινικής Αμερικής, οι οποίες

Page 210: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

δεν διαθέτουν τα αναγκαία κεφάλαια για τα σχετικά έργα. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση το ποσοστό συμμετοχής των υδροηλεκτρικών εργοστα-

σίων στη συνολική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μικρότερο από 3% και δεν αναμένεται να αυξηθεί τα επόμενα χρόνια.

Πίνακας 4.19: Υδροηλεκτρικοί σταθμοί διασυνδεμένου συστήματος

Στην Ελλάδα έχει αξιοποιηθεί το μεγαλύτερο μέρος της διαθέσιμης υδροηλεκτρικής ενέργειας. Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια καλύπτουν το 10% περίπου της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Εκμεταλλεύονται τα νερά του Αχελώου, του Αλιάκμονα, του Αράχθου, του Αώου, του Μέγδοβα, του Αγρα, του Λούρου, του Εδεσσαίου και άλ-λων μικρότερων ποταμών. . Σε μερικά ποτάμια η εκμετάλλευση της υδροηλεκτρικής ενέργειας γίνεται κατά στάδια, με περισσότερα από ένα φράγματα. Για παράδειγμα στον Αχελώο υπάρχουν 3 εργοστάσια, στις θέσεις Κρεμαστά, Καστράκι και Στρά-τος.(Πίνακας 4.19)

Συνολικά η εγκατεστημένη ισχύς ξεπερνά τα 2500 MW. Αν τα εργοστάσια λει-τουργούσαν συνεχώς, θα μπορούσαν να καλύψουν πάνω από τη μισή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Όμως, τα αποθέματα νερού των ταμιευτήρων δεν επαρκούν για συνεχή λειτουργία. Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια στην Ελλάδα χρησι-μοποιούνται κυρίως ως εργοστάσια αιχμής, καλύπτουν δηλαδή την ζήτηση ενέργειας τις ώρες της ημέρας που αυτή είναι αυξημένη. Σε αυτό εξυπηρετεί και η ικανότητά τους να ξεκινούν αμέσως μόλις παρουσιαστεί μια ξαφνική αύξηση στην κατανάλωση.

Page 211: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.4. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 4.4.1 Εισαγωγή

Η Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού (ΔΕΗ) ιδρύθηκε στις 8 Αυγούστου 1950. Κύ-ρια αποστολή ήταν η παραγωγή και μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας σε ολόκληρη την Ελλάδα με τη φθηνότερη δυνατή τιμή μέσα στα πλαίσια της οικονομικής πολιτικής της χώρας. Μετά από λίγα χρόνια η επιχείρηση απέκτησε το αποκλειστικό δικαίωμα για την παραγωγή και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας σε ολόκληρη τη χώρα.

Από το 1889 μέχρι το 1949 η εξάπλωση του ηλεκτρισμού στη χώρα μας είχε να αντι-μετωπίσει το οξύ πρόβλημα του κατακερματισμού της παραγωγής και της διανομής της ηλεκτρικής ενέργειας σε πάρα πολλές μικρές δημοτικές ή ιδιωτικές εταιρείες. Το ρεύμα τότε έφτανε μόνο για φωτισμό (με δόσεις) και η τιμή του σε αστρονομικά επί-πεδα. Το 1950 από τους 11.600 οικισμούς της χώρας είχαν ηλεκτροδοτηθεί μόνο 823 και ιδιαίτερα οι περιοχές Αθηνών - Πειραιώς που απορροφούσαν πάνω από το 85% της συνολικής παραγωγής.

Στα 48 χρόνια επιχειρηματικής δράσης η ΔΕΗ αξιοποιώντας τις εγχώριες πηγές ενέργειας κατόρθωσε να ηλεκτροδοτήσει το σύνολο του πληθυσμού της χώρας, αντα-ποκρινόμενη αποτελεσματικά στην ολοένα αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία το 1997 έφθασε τις 3650 kWh ανά κάτοικο από 88 kWh που ήταν το 1950.

Η ΔΕΗ έχει συμβάλει αποφασιστικά στην αυτάρκεια της χώρας σε ηλεκτρική ενέργεια, έχοντας σταθμούς παραγωγής που η συνολική εγκατεστημένη ισχύς τους στο τέλος του 1997 ήταν 9859 MW και η καθαρή παραγωγή τους ξεπέρασε τις 39236 GWh. Το Σύστημα Παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της ΔΕΗ αποτελείται από το Διασυνδεδεμένο Σύστημα Σταθμών Παραγωγής των υπολοίπων Νησιών.

Με τον όρο διασυνδεδεμένο σύστημα εννοούμε την ανάπτυξη ενιαίου συστήματος δικτύων που συνδέουν τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τα σημεία κατανάλωσης στην ηπειρωτική χώρα και μικρού μέρους του νησιωτικού συμπλέγμα-τος. Οι πρώτες μονάδες παραγωγής ενέργειας της ΔΕΗ που λειτούργησαν ήταν στο Αλιβέρι, στην Πτολεμαΐδα, στο Κερατσίνι και οι υδροηλεκτρικές μονάδες των Λού-ρου, Λάδωνα, Άγρα και Γλαύκου.

Τα βασικότερα λιγνιτικά - ενεργειακά κέντρα βρίσκονται στις περιοχές Αμυνταίου - Πτολεμαίδας στη Δυτική Μακεδονία και στη Μεγαλόπολη στη Πελοπόννησο, με συ-νολική παραγωγή λιγνίτη που έφθασε για το 1997 τους 56,5 εκατομμύρια τόνους.

Το Σύστημα Μεταφοράς απλώνεται σε ένα δίκτυο γραμμών υψηλής τάσης που φτάνει τα 10.200 χλμ. ενώ το Σύστημα Διανομής με γραμμές μέσης και χαμηλής τάσης πλησιάζει τα 180.000 χλμ.

Οι οικιακοί, αγροτικοί και εμπορικοί καταναλωτές αλλά και οι μεγάλες ηλετροβό-ρες βιομηχανίες συνθέτουν το σύνολο των 6,43 εκατομμυρίων πελατών των οποίων τις ανάγκες σε ηλεκτρισμό καλύπτει η ΔΕΗ εξασφαλίζοντας γι'αυτούς την απαιτού-μενη ηλεκτρική ενέργεια (σχεδόν 40 δισ. KWh για το 1997).

4.4.2. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Το σημερινό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της ΔΕΗ αποτελείται από το διασυνδεδεμένο σύστημα της ηπειρωτικής χώρας, δηλαδή τους θερμοηλεκτρικούς και

Page 212: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

υδροηλεκτρικούς σταθμούς και τα αυτόνομα συστήματα παραγωγής των νησιών. Σήμερα η ΔΕΗ έχει καταφέρει να προέρχονται το 70% περίπου της συνολικής πα-

ραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από λιγνιτικούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και το 10% από υδροηλεκτρικούς. Τα καύσιμα που χρησιμοποιούνται στους θερμοηλεκτρι-κούς σταθμούς είναι λιγνίτης, πετρέλαιο ντήζελ ή μαζούτ και φυσικό αέριο.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς του διασυνδε-δεμένου συστήματος παρουσιάζεται στον Πίνακα 4.20

Πίνακας 4.20: Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί διασυνδεμένου συστήματος

Από τον Πίνακα 4.20 φαίνεται ότι το σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από την καύση λιγνίτη περιλαμβάνει μονάδες συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 4900 MW (1997). Στη Δυτική Μακεδονία βρίσκεται το κυριότερο ηλεκτροπαραγωγικό - λιγνιτι-κό κέντρο της χώρας με εγκατεστημένη ισχύ 4050MW, ενώ στο κέντρο της Πελοπον-

Page 213: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

νήσου βρίσκεται το νότιο ηλεκτροπαραγωγικό - λιγνιτικό κέντρο της χώρας (Μεγα-λόπολη) με συνολική ισχύ 850MW. Στα τέλη του 2002 αναμένεται ότι θα έχει ολο-κληρωθεί η κατασκευή της λιγνιτικής μονάδας Φλώρινας εγκατεστημένης ισχύος 330MW.

Το 1997 η παραγωγή των λιγνιτικών μονάδων κάλυψε το 76,3% της ηλεκτρικής ενέργειας που παρήχθη από το διασυνδεδεμένο σύστημα. Τη χρονιά αυτή τα λιγνιτι-κά κέντρα σε όλη τη χώρα παρήγαν 56,4 εκατομμύρια τόνους λιγνίτη.

Τονίζεται ιδιαίτερα ότι η εξόρυξη λιγνίτη που χρησιμοποιείται για καύση στους λι-γνιτικούς σταθμούς αποτελεί τη μεγαλύτερη εξορυκτική δραστηριότητα της χώρας μας και εντοπίζεται στη Δυτική Μακεδονία (λιγνιτικό κέντρο Πτολεμαίδας - Αμυ-νταίου) και στο πεδίο της Μεγαλόπολης. Η ετήσια παραγωγή λιγνίτη από τα παρα-πάνω πεδία φαίνεται στην Εικόνα 4.51

Στον Πίνακα 4.21 απεικονίζεται η παραγωγή λιγνίτη από τα ορυχεία, τα οποία ήδη λειτουργούν, και τα αποθέματά τους σε εκατομμύρια τόνους.

Πίνακας: 4.21 :Παραγωγή και αποθέματα λιγνίτη

Π Ε Ρ Ι Ο Χ Η 1997 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΗ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ

Π Ε Ρ Ι Ο Χ Η (ΠΑΡΑΓΩΓΗ) ΠΑΡΑΓΩΓΗ 1998 ΤΗΝ 01-01-1998

ΠΤΟΛΕΜΑΙΔΑ 38,1 4 1 , 7 2 3 3 7

ΑΜΥΝΤΑΙΟ 6,8 7,3 644

ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗ 1 1,5 12,8 339

Σ Υ Ν Ο Λ Ο 56 ,4 61,8 3 3 2 0

Εικόνα 4.51 :Παραγωγή Λιγνίτη

Page 214: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Είναι επομένως απαραίτητο να υπάρξει άμεση κάλυψη των αναγκών του νησιού σε ηλεκτρική ενέργεια τα επόμενα έτη. Για τον σκοπό αυτό προβλέπεται η κατασκευή νέ-ων σταθμών με καύσιμο μαζούτ συνολικής ισχύος 160 MW με προοπτικές λειτουργίας το 2002. Επίσης εκτιμάται ότι μέχρι το 2002 θα κατασκευαστούν αιολικά πάρκα συ-νολικής ισχύος 30 MW. Η εγκατεστημένη ισχύς για τη Ρόδο είναι 238,8 MW και πε-ριλαμβάνει θερμοηλεκτρικό σταθμό με καύσιμο μαζούτ ή ντήζελ.

Σημειώνεται ιδιαίτερα ότι στη χώρα μας υπάρχουν και ιδιωτικές μονάδες ηλεκτρο-παραγωγής εγκατεστημένες κυρίως σε μεγάλες βιομηχανικές μονάδες για την κάλυψη των αναγκών τους, των οποίων το πλεόνασμα διατίθεται στη ΔΕΗ. Ο νόμος 2244/94 ευνοεί την ανάπτυξη τέτοιων μονάδων με χρήση τεχνολογίας συμπαραγωγής, ανανε-ώσιμων πηγών ενέργειας κ.λ.π. (Πίνακας 4.24)

Πίνακας 4 .24 : Ιδιωτικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής

ΤΥΠΟΣ M W %

Πετρελαϊκή 130.7 59 .5

Φ.Αέριο 39 .5 17.9

Άλλα καύσιμα 50 .9 23 .0

Σ Υ Ν Ο Λ Ο 221.1 100.0

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ηλεκτροπαραγωγή στη χώρα μας έχει στηρι-χθεί σε μεγάλο βαθμό στη χρήση λιγνίτη. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της πα-ραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από καύση πετρελαίου και τον περιορισμό των εισα-γωγών ηλεκτρικής ενέργειας από άλλες χώρες.

Στην Εικόνα 4.52 φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς του διασυνδεδεμένου συστήμα-τος και η συμμετοχή των διαφόρων πηγών ενέργειας.

Εικόνα 4 .52 : Συμμετοχή των διαφόρων πηγών ενέργειας στην εγκατεστημένη ισχύ του δια-συνδεδεμένου συστήματος στην Ελλάδα (Πηγή : ΔΕΗ)

Page 215: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η ΔΕΗ διεξάγει επιπλέον έρευνες για τον εντοπισμό νέων κοιτασμάτων λιγνίτη σε διάφορες περιοχές της χώρας. 'Ετσι στην περιοχή της Πτολεμαΐδας θα αναπτυχθεί η εκμετάλλευση του Δυτικού Πεδίου μαζί με το κοίτασμα της περιοχής Καρδιάς όπου περιλαμβάνονται αποθέματα 550 εκατομμυρίων τόνων.

Επίσης στη λεκάνη της Φλώρινας υπάρχουν εκμεταλλεύσιμα αποθέματα γύρω στα 350 εκατομμύρια τόνους, ενώ στη λεκάνη της Δράμας υπάρχουν αποθέματα λιγνίτη γύρω στο 1 δισεκατομμύριο τόνους. Κοιτασματολογικές έρευνες συνεχίζονται και στην υπόλοιπη Ελλάδα.

Παράλληλα με την ανάπτυξη των θερμικών σταθμών έγινε εντατική εκμετάλλευση και του υδάτινου δυναμικού της χώρας μας με την κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και την εγκατάσταση υδροηλεκτρικών μονάδων. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παρατίθε-νται στον Πίνακα 4.19

Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς του συστήματος παραγωγής από υδροηλεκτρι-κούς σταθμούς είναι 2726 MW το 1997, όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο όπου παρουσιάστηκαν σε πίνακα όλοι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί της χώρας μας.

Επιπλέον άλλες νέες υδροηλεκτρικές μονάδες βρίσκονται στη φάση κατασκευής τους με προβλεπόμενη εγκατεστημένη ισχύ 318 MW. Ο Πίνακας 4.22 δείχνει τις νέες μονάδες και την πιθανή χρονολογία ένταξής τους στο διασυνδεδεμένο δίκτυο.

Πίνακας 4.22: Νέες υδροηλεκτρικές μονάδες

Α/Α Μ Ο Ν Α Δ Ε Σ ΙΣΧΥΣ ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΑ ΕΝΤΑΞΗΣ 1 ΠΟΥΡΝΑΡΙ 1,5 1999

2 ΣΜΟΚΟΒΟ 10,5 2001

3 ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗ I 50 1999

4 ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗ II 50 1999

5 ΤΕΜΕΝΟΣ 19,5 2002

6 ΜΕΤΣΟΒΙΤΙΚΟΣ 25 2003 7 ΜΕΣΟΧΩΡΑ 161,6 2002

Σ Υ Ν Ο Λ Ο 318,1

Εκτός από τις μονάδες παραγωγής του διασυνδεδεμένου ηλεκτρικού συστήματος, υπάρχουν ανεξάρτητες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Κρήτη, στη Ρόδο και σε άλλα νησιά. Στην Κρήτη η εγκατεστημένη ισχύς των μονάδων είναι 410,2 MW, που χρησιμοποιείται ως καύσιμο μαζούτ και ντήζελ, ενώ 7,8 MW παράγονται από ανεμογεννήτριες και μικρά υδροηλεκτρικά. Ειδικά στην περίπτωση της Κρήτης προ-βλέπεται ότι την περίοδο 1998 - 2002 ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης της μέγιστης ισχύος θα είναι 5,7%, όπως φαίνεται στον Πίνακα 4.23

Πίνακας 4.23: Χρονική εξέλιξη

της εγκατεστημένης

ηλεκτρικής ισχύος

στη Κρήτη.

ΕΤΟΣ ΜΕΓΙΣΤΗ ΙΣΧΥΣ (MW) ΕΝΕΡΓΕΙΑ (GWh)

1998 370 1780

1999 400 1890

2000 415 2000

2001 435 2110

2002 460 2225

Page 216: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4.4.3. Μεταφορά - Διανομή - Εκμετάλλευση Ηλεκτρικής Ενέργειας Παράλληλα με την ανάπτυξη των σταθμών παραγωγής άρχισε και η ανάπτυξη των

γραμμών μεταφοράς του διασυνδεδεμένεου συστήματος. Οι γραμμές μεταφοράς χρησιμο-ποιούν υψηλή τάση 66KV, 150KV και 400KV για λόγους μείωσης των απωλειών μεταφο-ράς. Το συνολικό μήκος των γραμμών μεταφοράς ανά τάση φαίνεται στον Πίνακα 4.2.5.

Γραμμές Μεταφοράς (Km) ΣΥΝΟΛΟ

400KV 150KV 66KV

Εναέριες 1933.8 7924.2 229.5 100087.5 Υπόγειες 27.5 - 27.5 Υποβρύχιες 69.8 15.0 84.8

ΣΥΝΟΛΟ 1933.8 8021.5 244.5 10199.8

Είναι γνω-στό ότι δεν υπάρχει τρόπος αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας όταν παράγεται σε μεγάλες ποσότητες. Επομένως απαιτείται η συνεχής διατήρηση του ισοζυγίου με-ταξύ παραγωγής και κατανάλωσης. Η ρύθμιση των φορτίων ανά περιοχή της χώρας και χρονική περίοδο γίνεται αυτόματα με ηλεκτρονικούς υπολογιστές μέσω των κέ-ντρων ελέγχου ενέργειας. Το Εθνικό Κέντρο Ελέγχου Ενέργειας ξεκίνησε τη λει-τουργία του το 1996 και συνδέεται με τους σταθμούς παραγωγής ρεύματος και με όλους τους υποσταθμούς μεταφοράς, με σκοπό την εξασφάλιση της συνεχούς ροής ηλεκτρικής ενέργειας στην ηπειρωτική Ελλάδα. Αποτελείται από δύο περιφερειακά κέντρα, ένα στην Πτολεμαΐδα και ένα στον Άγιο Στέφανο Αττικής.

Με το σύστημα ελέγχου ενέργειας αφενός μειώνονται οι πιθανότητες εμφάνισης με-γάλων διαταραχών στο δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας και αφετέρου υπο-βοηθάται η σωστή ενεργειακή διαχείριση.

Page 217: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το σύστημα διανομής προς τους καταναλωτές περιλαμβάνει γραμμές μέσης τάσης (22KV, 20KV, 15KV και 6,6KV) και χαμηλής τάσης 380V/220V. Στον Πίνακα 4.26 παρουσιάζεται το μήκος γραμμών διανομής ανά είδος τάσης και στο διάγραμμα που ακολουθεί παρουσιάζονται πελάτες - καταναλωτές ανά είδος χρήσης και τάσης.

Πίνακας 4.26: Γραμμές Διανομής (Km) μέσης και χαμηλής τάσης

Μέση Τάση Χαμηλή Τάση Σύνολο

ΤΥΠΟΙ 22 kV 20 kV 15 kV 6,6 kV 380/220 Volts

Εναέριες 29,6 53882,4 23373 262 86319,7 163866,7

Υπόγειες 368.1 3041,5 1243 1233 7663,6 13549,2

Υποβρύχια 879 0,5 869,5

ΣΥΝΟΛΟ 397,7 57802,9 24616 1495 93983,8 178295,4

Οι αιχμές φορτίου στο διασυνδεδεμένο σύστημα της χώρας μας την περίοδο του χει-μώνα και του καλοκαιριού σε ημερήσια βάση φαίνονται στην Εικόνα 4.55

Εικόνα 4.55

Εικόνα 4.54:Πελάτες ανά είδος χρήσης και τάσης

Page 218: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το ενεργειακό ισοζύγιο της ΔΕΗ για το έτος 1997 φαίνεται στην Εικόνα 4.56. Από την αριστερή πλευρά της εικόνας φαίνεται η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από διά-φορα είδη μονάδων (λιγνιτικές, υδροηλεκτρικές κ.λ.π.). Ακόμα, στο μέσο της εικόνας απεικονίζονται οι εισαγωγές ηλεκτρικής ενέργειας και οι αγορές ηλεκτρικής ενέργειας από αυτοπαραγωγούς. Στη δεξιά πλευρά της εικόνας απεικονίζεται η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ανά είδος τάσης (υψηλή, μέση, χα-μηλή) και ανά είδος χρήσης (οικιακή, βιομηχανική, εμπορική κ.λ.π.).

Πηγή : Δ.Ε.Η. ετήσια έκθεση 1997

Εικόνα 4 .56 : Ενεργειακό Ισοζύγιο ΔΕΗ

Για την προσεχή πενταετία (μέχρι το 2002) η εξέλιξη της ζήτησης ηλεκτρικής ενέρ-γειας θα επηρεαστεί και από το ρυθμό αύξησης των φορτίων κλιματισμού καθώς και από τον βαθμό διείσδυσης του φυσικού αερίου στο ενεργειακό ισοζύγιο της χώρας. Στον Πίνακα 4.27 παρουσιάζονται τρία εναλλακτικά σενάρια ζήτησης ενέργειας και ισχύος. Στο βασικό σενάριο εξέλιξης εκτιμάται μέση αύξηση 3,5% ετησίως.

Πίνακας 4 .27 : Σενάρια ζήτησης ενέργειας στην Ελλάδα ( 1998-2002)

ΕΤΟΣ ΒΑΣΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Ι ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ II ΜΕΓΙΣΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΙΣΧΥΣ (MW) (GWh) ΜΕΓΙΣΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΙΣΧΥΣ (MW) (GWh) ΜΕΓΙΣΤΗ

ΙΣΧΥΣ (MW) ΕΝΕΡΓΕΙΑ

(GWh]

1998 7 3 7 0 1 0 0 0 0 7 3 7 0 4 0 0 0 0 7 3 7 0 4 0 0 0 0

1999 7 4 5 0 4 1 5 5 0 7 4 5 0 4 1 5 5 0 7 4 5 0 4 1 5 5 0

2 0 0 0 7 6 7 0 4 3 0 0 0 7 7 0 5 4 3 2 1 0 7 6 3 5 4 2 7 9 0

2 0 0 1 7 8 9 0 4 4 4 5 0 7 9 4 0 4 4 8 8 0 7 7 9 0 4 4 0 2 0

2 0 0 2 8 1 0 0 4 5 9 5 0 8 2 2 0 4 6 6 2 0 7 9 8 5 4 5 2 9 0

Page 219: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Το ενεργειακό σύστημα της χώρας μας είναι διασυνδεδεμένο επίσης με τα δίκτυα ενέργειας της Αλβανίας, της πρώην Γιουγκοσλαβίας και της Βουλγαρίας. Η ανταλ-λαγή ηλεκτρικής ενέργειας λόγω αυτής της διασύνδεσης φαίνεται στον Πίνακα 4.28

Πίνακας 4.28: Ανταλαγή ηλεκτρικής ενέργειας με γειτονικές χώρες

ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ GWh

ΕΞΑΓΩΓΕΣ GWh ΚΑΘΑΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ GWh

Αλβανία 82.8 536.9 -454.1

Πρώην Γιουγκοσλαβία 1468.7 145.2 1323.5

Βουλγαρία 1451.1 26.6 1424.5

ΣΥΝΟΛΟ 300.6 708.7 2293.9

Εικόνα 4.57: Πωλήσεις ηλεκτρικής ενέργειας ανά περιφέρεια

Page 220: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η Δ.Ε.Η. στα πλαίσια της διαρκούς ανάπτυξής της προετοιμάζει την ένταξη στο δί-κτυο της μετά το τέλος του 1999 νέων ηλεκτροπαραγωγών σταθμών ισχύος 1034 MW. Παράλληλα βελτιώνει διαρκώς το σύστημα μεταφοράς με την κατασκευή τμη-μάτων νέων γραμμών, τη διασύνδεση των Β. Κυκλάδων και τη διασύνδεση του συ-στήματος της χώρας με υποθαλάσσιο αγωγό με το διασυνδεδεμένο σύστημα της Ιτα-λίας. Παράλληλα διαθέτει σημαντικά ποσά για την προστασία και αναβάθμιση του περιβάλλοντος στις περιοχές των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.

Το επικείμενο άνοιγμα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα και ο αντα-γωνισμός που συνεπάγεται αυτό θα επιβάλλουν αναθεώρηση του προγράμματος ανά-πτυξης της ΔΕΗ για την περίοδο μετά το 2002. Η ανάπτυξη αυτή θα αποτελεί τμήμα του προγραμματισμού της ενεργειακής πολιτικής της χώρας και θα βασίζεται κυρίως σε οικονομικά κριτήρια. Στόχος θα είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους ανάπτυξης και η αύξηση της αξιοπιστίας και της επάρκειας του συνολικού συστήματος. Ακόμα πρέπει να ληφθούν υπόψη δύο σοβαρές παράμετροι: 1. Η υποχρέωση της Ελλάδας βάσει Κοινοτικής οδηγίας να καταργήσει το μονοπώλιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το 2001 και μετά. 2. Ο περιορισμός των εκπομπών των αερίων του φαινομένου του θερμοκηπίου.

Page 221: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ V

ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Το κεφάλαιο αυτό συνδέει τις δύο βασικές έννοιες που πραγματεύεται το βιβλίο το-

νίζοντας τη σημασία που έχει η εξοικονόμηση ενέργειας κατά την βιομηχανική παρα-γωγή, στην οικονομία κάθε χώρας.

Στην πρώτη ενότητα του κεφαλαίου φαίνεται η εξέλιξη της ενεργειακής κατανάλω-σης και συσχετίζεται η εξοικονόμηση ενέργειας με την ενεργειακή κατανάλωση. Στην ίδια ενότητα επίσης, συνοπτικά αποτυπώνεται η εικόνα της ελληνικής πραγματικότη-τας στον τομέα αυτό.

Στη δεύτερη ενότητα αναφέρονται οι δυνατότητες και εναλλακτικές περιπτώσεις εξοικονόμησης ενέργειας και δίνονται χαρακτηριστικά παραδείγματα προς την κα-τεύθυνση αυτή από βιομηχανικούς κλάδους.

Σε χωριστή ενότητα, στα πλαίσια του ίδιου κεφαλαίου, αναπτύσσεται η συμπαρα-γωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού, τεχνική που είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην εξοικονόμηση της ενέργειας. * Λ ε ι τ ο υ ρ γ ί α εκτυπωτικής μηχανής τυπογραφε ίου με τη χ ρ ή σ η ηλ ιακής ενέργε ιας . Γαλλ ία 1 8 7 0

Page 222: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

5. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

5.1 Εισαγωγή Από τη δεκαετία του 1950 η δημιουργία νέων δομών στις οικονομίες