Ηλιοθερμία μεγάλης κλίμακας: Ο "κοιμώμενος γίγαντας" της ενεργειακής μετάβασης και η ευκαιρία για την Ελλάδα

Άνευρη και παραγνωρισμένη ήταν μέχρι πρόσφατα η αγορά των ηλιοθερμικών συστημάτων μεγάλης κλίμακας. Αναφέρομαι στις εφαρμογές για τηλεθέρμανση, βιομηχανία, και μεγάλα κτίρια. Όμως, η Ευρωπαϊκή οικονομία έχει ανάγκη την ηλιοθερμία όσο ποτέ άλλοτε! Σήμερα ζούμε την δεύτερη ενεργειακή κρίση μέσα σε μόλις 3 χρόνια χωρίς να έχουμε απεξαρτηθεί από το εισαγόμενο φυσικό αέριο. Αλλάξαμε απλά προμηθευτές, παραμένοντας ευάλωτοι στις αυξομειώσεις της ενεργειακής αγοράς. Σε αντίθεση με την ηλεκτροπαραγωγή, οι κλάδοι θέρμανσης και ψύξης έχουν μείνει πίσω στην διαδικασία της ενεργειακής μετάβασης. Τα πρώτα βήματα όμως, έχουν ήδη γίνει.

Η ηλιακή τηλεθέρμανση εξαπλώνεται στην Ευρώπη

Η αγορά της ηλιακής τηλεθέρμανσης προηγείται: Με πάνω από 346 συστήματα σε λειτουργία και συνολική ισχύ 1,98 GWth το 2024, το μοντέλο που καθιέρωσε η Δανία εξαπλώνεται. Η σκυτάλη έχει πλέον περάσει στην Γερμανία, η οποία επενδύει μαζικά στην ενσωμάτωση ηλιοθερμικών πεδίων στα δίκτυα τηλεθέρμανσης των πόλεών της. Χάρη στην αλλαγή της ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής, χώρες σε όλη την δυτική, κεντρική και βόρεια Ευρώπη, αλλά και τα δυτικά βαλκάνια, έχουν εγκαινιάσει πρόσφατα ή προγραμματίζουν μεγάλες επενδύσεις στην ηλιακή τηλεθέρμανση.

Η ηλιοθερμία στην υπηρεσία της βιομηχανίας 

Δεύτερη, με διστακτικά βήματα, αλλά πολλά υποσχόμενη, έρχεται η βιομηχανία. Είναι λίγες οι εταιρείες που έχουν αντιληφθεί ότι η ηλιοθερμία αποτελεί την καλύτερη εναλλακτική για εφαρμογές χαμηλής και μέσης θερμοκρασίας. Εδώ ο Ευρωπαϊκός νότος υπερισχύει, απολαμβάνοντας το συγκριτικό πλεονέκτημα της μεγαλύτερης ηλιοφάνεια: χώρες όπως η Ισπανία, η (νότια) Γαλλία, η Ιταλία, η Ελλάδα και η Κύπρος έχουν να επιδείξουν πρόσφατες επενδύσεις. Τα έργα αφορούν κυρίως, σχετικά μικρής κλίμακας και χαμηλής θερμοκρασίας συστήματα. Ωστόσο, υπάρχουν και οι εξαιρέσεις όπου συστήματα πολλών MWth παράγουν ατμό ή συνδυάζονται με αντλίες θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας. Η τάση πλέον κινείται προς το μοντέλο "Heat-as-a-Service" (HaaS). Οι βιομηχανίες δεν χρειάζεται να επενδύσουν οι ίδιες σε εξοπλισμό. Αγοράζουν την παραγόμενη θερμική ενέργεια από τρίτους, διασφαλίζοντας ανταγωνιστικό κόστος ενέργειας σε βάθος χρόνου.

Λύσεις ηλιοθερμίας για κτιριακές εφαρμογές

Η τρίτη κατηγορία, αυτή των μεγάλων κτιρίων (ξενοδοχεία, νοσοκομεία, αθλητικά κέντρα, γραφεία, εμπορικά κτίρια, κλπ.) αποτελεί μία δυνητικά μεγάλη αγορά για την ηλιοθερμία με πανευρωπαϊκή διασπορά και ενδιαφέρον. Και εδώ τα ηλιοθερμικά συστήματα έχουν δοκιμαστεί χωρίς όμως να δημιουργηθεί αγορά ικανού μεγέθους (τάξης GWth). Είναι όμως γεγονός ότι η παγκόσμια αγορά των κτιριακών εφαρμογών κυριαρχείται (90%) από τους οικιακούς ηλιακούς θερμοσίφωνες και τα μικρά ηλιοθερμικά συστήματα.

Δυνατότητες και προοπτικές στην Ευρώπη

Σήμερα ο πήχης για τα ηλιοθερμικά μεγάλης κλίμακας και τον κλάδο γενικότερα, έχει τοποθετηθεί ψηλά. Ο Ευρωπαϊκός Σύνδεσμος Ηλιοθερμίας (Solar Heat Europe) εκτιμά ότι το 2030 η εγκατεστημένη ισχύ στην Ευρώπη μπορεί να φτάσει τα 36 GWth στις βιομηχανικές εφαρμογές και τα 30 GWth στην τηλεθέρμανση. Σε σχέση με το 2025, τα παραπάνω ποσά ισοδυναμούν σε συνολική ανάπτυξη x10 για τις πρώτες και x4 για την τηλεθέρμανση. Εξίσου αισιόδοξη είναι και η εκτίμηση για το 2035 και 2040. 

Υπάρχουν βάσιμοι λόγοι για αυτήν την αισιοδοξία. 

• Τα προαπαιτούμενα για την ηλιοθερμία είναι γνωστά: Η παραγωγή θερμότητας εξαρτάται από το επίπεδο ηλιοφάνειας (άμεση και έμμεση ακτινοβολία), απαιτεί συνολική έκταση περίπου 3 στρέμματα ανά MWth (στο έδαφος ή σε στέγη) και γειτνίαση με την κατανάλωση, ενώ η απόδοσή της μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας. Ανάλογα με την τεχνολογία, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει ή να ξεπεράσει τους 300°C, με την συντριπτική πλειοψηφία των εφαρμογών όμως κάτω από τους 200°C.
• Τα πλεονεκτήματά της λιγότερο γνωστά: Έχει περίπου 3 φορές μεγαλύτερη απόδοση από τα φωτοβολταϊκά, ενώ η αποθήκευση θερμότητας είναι εξαιρετικά φτηνότερη σε σχέση με τις μπαταρίες, εξασφαλίζοντας μεγάλη ευελιξία. Επίσης, τα ηλιοθερμικά παρέχουν ενεργειακή ανεξαρτησία, δεν απαιτούν σύνδεση με το ηλεκτρικό δίκτυο, ούτε εξαρτώνται από δυσεύρετες α’ ύλες, είναι ανακυκλώσιμα και παράγουν θερμότητα σε χαμηλό κόστος. Ταυτόχρονα, η ευρωπαϊκή βιομηχανία ηλιοθερμίας εξακολουθεί να είναι ανταγωνιστική, και καθαρά εξαγωγική, με τον ελληνικό κλάδο της να παρουσιάζει ιδιαίτερη δυναμική.  Επίσης, νέες τεχνολογίες, όπως αυτή των επίπεδων συλλεκτών υψηλού κενού, έχουν βελτιώσει την απόδοση και ανεβάσει τη θερμοκρασία λειτουργίας των μη συγκεντρωτικών ηλιοθερμικών συστημάτων ως τους 180°C. Παράλληλα, υβριδικοί ηλιακοί συλλέκτες (PV-T) δίνουν λύσεις συμπαραγωγής, στις περιπτώσεις όπου μαζί με τις ηλεκτρικές καταναλώσεις υπάρχουν και ανάγκες σε ζεστό νερό χαμηλής θερμοκρασίας. 
• Η Ευρώπη πλέον ξέρει τι πρέπει να κάνει. Η αγορά των φωτοβολταϊκών είναι πηγή καλών πρακτικών  (πχ. εγγυημένες τιμές για την παραγόμενη θερμότητας, διαγωνιστικές διαδικασίες, Contracts for Difference, επιτάχυνση αδειοδότησης), αλλά και διδαγμάτων (αναγκαιότητα παράλληλων επενδύσεων σε αποθήκευση, περιορισμένες δυνατότητες δικτύων).  Η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) διαθέτει ήδη τα κατάλληλα χρηματοδοτικά εργαλεία (πχ. Ταμείο Εκσυγχρονισμού, Innovation Fund Calls & Heat Auction) που θα χρειαστούν βελτιώσεις για να ενθαρρύνουν περισσότερες επενδύσεις στην άμεση παραγωγή θερμότητας από ανανεώσιμες. Παράλληλα, η ΕΕ αναπροσαρμόζει τις πολιτικές της (πχ. Ευρωπαϊκή Στρατηγική για Θέρμανση και Ψύξη), και την εργαλειοθήκη της για την ενίσχυση της ευρωπαϊκής βιομηχανίας και την απεξάρτηση της ευρωπαϊκής οικονομίας από τα ορυκτά καύσιμα. Ήδη πριν την σημερινή ενεργειακή κρίση, κράτη μέλη, όπως για παράδειγμα η Ισπανία, έχουν αναγνωρίζει έμπρακτα το επείγον της κατάστασης παρέχοντας πρόσθετη χρηματοδότηση για επενδύσεις της 1^ης προκήρυξης του Innovation Fund Heat Auction που θα πραγματοποιηθούν στη χώρας τους (€50 εκατομμύρια επιπλέον του €1 δις της ΕΕ). 
• Ο κλάδος της ηλιοθερμίας δεν μένει ούτε παρατηρητής των εξελίξεων, ούτε στάσιμος. Συμμετέχει ενεργά (μέσω του συνδέσμου του – Solar Heat Europe) στην διαμόρφωση και επικαιροποίηση των ευρωπαϊκών πολιτικών, αλλά και της σχετικής ευρωπαϊκής ατζέντας για έρευνα και καινοτομία. Συντονίζει τις ενέργειές του με άλλους ευρωπαϊκούς συνδέσμους και πλατφόρμες , ενώ βρίσκει ευήκοα ώτα στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Είναι έτοιμος να επενδύσει σε αύξηση της παραγωγικής δυναμικότητας έχοντας την κατάλληλη και μακροπρόθεσμη πολιτική υποστήριξη.

Η θέση και η δυνατότητες της Ελλάδας

Η Ελλάδα μπορεί να βρεθεί στην πρώτη γραμμή των εξελίξεων! Η βιομηχανία τροφίμων και ποτών, οι φαρμακοβιομηχανίες, όπως και άλλες μονάδες μεταποίησης με ανάγκες θερμότητας σε θερμοκρασίες ως 200C μπορούν να προηγηθούν. Μεγάλες κτιριακές μονάδες (ξενοδοχεία, εμπορικά κέντρα, νοσοκομεία, αθλητικά κέντρα) θα ωφεληθούν υιοθετώντας λύσεις ηλιοθερμίας. Ακόμα και τα δίκτυα τηλεθέρμανσης σε περιοχές όπως η Κοζάνη και η Πτολεμαΐδα μπορούν να αναβαθμιστούν στο πλαίσιο της απολιγνιτοποίησης και να απεξαρτηθούν πλήρως από τα ορυκτά καύσιμα χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο συνδυασμό βιομάζας, ηλιοθερμικών, αποθήκευσης θερμότητας μικρής και εποχικής διάρκειας, αλλά και τεχνολογιών ψύξης απορρόφησης. Η ελληνική οικονομία, η ελληνική βιομηχανία ηλιοθερμικών και οι τοπικές κοινωνίες έχουν μόνο να κερδίσουν. 

- Δημήτρης Παπαγεωργίου, Μηχανολόγος Μηχανικός, ΜSc, MBA Innovation Funding Manager, TVP Solar SA

Σημείωση: Το παραπάνω άρθρο εκφράζει αυστηρά προσωπικές απόψεις που δεν αντανακλούν απαραίτητα τις θέσεις της TVP Solar SA