Στην εποχή μας, υπάρχει έντονο ενδιαφέρον στη βιώσιμη “πράσινη” ανάπτυξη των εμπορικών λιμανιών. Τα μεγάλα λιμάνια παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στις διεθνείς μεταφορές ενώ οι ευρύτερες περιοχές τους αντιμετωπίζουν πολύ μεγάλα προβλήματα ρύπανσης. Στα λιμάνια της Ευρώπης, παράγεται και καταναλώνεται περίπου το 10-15% της ηλεκτρικής ενέργειας,. Για τους διαχειριστές των μεγάλων εμπορικών λιμανιών είναι μεγάλη πρόκληση να ανταποκριθούν έγκαιρα στην ατζέντα των περιορισμών 20-20-20 που θέσπισε η Ευρωπαϊκή Ένωση για να πετύχει μέχρι το 2020.
Οι αυξημένες ανάγκες σε ενέργεια των λιμανιών και των ευρύτερων περιοχών τους, αλλά και τα απαιτούμενα νέα έργα σε ενέργεια και σε μεταφορές επιβάλλουν τόσο την ανάγκη βελτιωμένων τεχνικών στη διαχείριση της ενέργειας όσο και την ανάγκη περαιτέρω διείσδυσης των ΑΠΕ, στην κατεύθυνση των βιώσιμων, «πράσινων» λιμανιών. Στο πλαίσιο αυτό, αξιοποιούνται καινοτομίες στη λειτουργία των δικτύων ηλεκτρισμού, από την εισαγωγή των τεχνολογιών των «έξυπνων» δικτύων, των Μικροδικτύων, της Διεσπαρμένης Παραγωγής, των εξελίξεων στις τηλεπικοινωνίες και στις σύγχρονες τεχνολογίες ελέγχου των ΑΠΕ. Τα συστήματα διαχείρισης ενέργειας, παρακολουθούν και ελέγχουν το συνολικό σύστημα ισχύος σε πραγματικό χρόνο, ώστε να ταιριάζει η παραγωγή ενέργειας με τη ζήτηση. Νέες ευκαιρίες και δυνατότητες έχουν δημιουργηθεί στη διαχείριση του ηλεκτρικού φορτίου με την χρονική ολίσθηση της λειτουργίας των συσκευών και διαδικασιών που καταναλώνουν ενέργεια. Μια άλλη λύση είναι η αποθήκευση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας όταν δεν υπάρχει ζήτηση.
Τα δίκτυα διανομής γίνονται ενεργά με τη παρουσία μονάδων ΑΠΕ και μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής που επηρεάζουν τις ροές ενέργειας. Καινοτόμες τάσεις, στην “ενεργή” διαχείριση της ζήτησης της ενέργειας, είναι η χρήση των πολυπρακτορικών συστημάτων, που μπορούν να λύσουν το πρόβλημα της διαχείρισης φορτίου σε πραγματικό χρόνο, με τη χρήση πρακτόρων. Το βασικό στοιχείο των πολυπρακτορικών συστημάτων, που υλοποιούνται με λογισμικό, είναι ο πράκτορας, που μπορεί να αλλάξει το περιβάλλον του, με τις ενέργειες του. Στα συνεργατικά πολυπρακτορικά συστήματα επιτυγχάνουμε στόχους που δεν είναι εύκολο να πετύχουμε με ένα πράκτορα μόνο, ή με ένα κεντρικό ελεγκτή. Η κατανεμημένη, αποκεντρωμένη, τεχνολογία των πολυπρακτορικών συστημάτων υπερτερεί των παραδοσιακών λύσεων γιατί ενσωματώνει πολύ περισσότερη πληροφορία.
Στο ερευνητικό έργο, e-harbour, μελετήθηκε η εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών διαχείρισης ενέργειας σε μεγάλα λιμάνια στη Βόρεια Θάλασσα. Συναφή ερευνητικά προγράμματα στην Ευρώπη, είναι, τα “Green Efforts, Eficont και Climeport. Επιπλέον, στην Ευρώπη, το δίκτυο των ευρωπαϊκών διαχειριστών συστημάτων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, ENTSO-E, σχεδιάζει την ανάπτυξη νέων και την επέκταση των υπαρχόντων ηλεκτρικών δικτύων κοντά στα μεγάλα λιμάνια, διαβλέποντας ότι τα μεγάλα διαμετακομιστικά θα γίνουν άμεσα και μεγάλα ενεργειακά κέντρα. Συναφείς εξελίξεις υπάρχουν σε επίπεδο διεθνών οργανισμών (PIANC και WPCI), στον υπόλοιπο κόσμο, με έμφαση τις Η.Π.Α, αλλά και σε πολύ μεγάλα διεθνή λιμάνια του κόσμου.
Tα ενεργειακά φορτία μπορεί να υπάρχουν τόσο στις διεργασίες ενός λιμανιού, όπως είναι, ηλεκτροκίνητοι γερανοί, ψυγεία, πλοία μεταφοράς εμποροκιβωτιων, ψυκτικοί θάλαμοι, όσο και στις βιομηχανικές δραστηριότης που εμπεριέχει ένα λιμάνι. Επίσης, ένα πολύ σημαντικό ηλεκτρικό φορτίο, προκύπτει με τη χρήση της τεχνολογίας cold ironing, που μηδενίζει την ανάγκη των ελλιμενισμένων πλοίων να χρησιμοποιούν τις βοηθητικές τους μηχανές, παρέχοντας σε αυτά απευθείας ενέργεια από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας του λιμανιού.
Παράλληλα, στα λιμάνια μπορούν να χρησιμοποιηθούν δοκιμαστικά τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας, όπως με την εκτεταμένη χρήση των ηλεκτρικών αυτοκίνητων. Επίσης, προκρίνεται η αξιοποίηση και άλλων τεχνολογιών, όπως η μετατροπή του φωτισμού των λιμανιών σε LED .
Συστηματικές ερευνητικές προσπάθειες, που αναζητούν ένα συστηματικό τρόπο – μέθοδο υλοποίησης της ιδέας του «πράσινου» λιμανιού, σε θέματα διαχείρισης ενέργειας, έχουν υλοποιηθεί, σε αρκετά λιμάνια, όπως το λιμάνι του Koper, το λιμάνι του Αμβούργου και το λιμάνι της Τζένοβα.
Στην Ευρωπαϊκή ‘Ένωση υπάρχει η βούληση για προώθηση & οικονομική στήριξη τέτοιων πρωτοβουλιών στα πλαίσια της πιλοτικής εφαρμογής σε μεγάλη κλίμακα των νέων τεχνολογιών στη ηλεκτρική ενέργεια. Ως πιο κατάλληλες πρώτες εφαρμογές προκρίνονται απομονωμένα, ουσιαστικά, ενεργειακά συστήματα, όπως τα λιμάνια ή τα μη διασυνδεμένα νησιά. Τέτοιες επιλογές έχουν ήδη υλοποιηθεί σε νησιά στην Ευρώπη, είχαν προταθεί άλλα εγκαταλείφτηκαν πρόωρα με την αποχώρηση του εμπνευστή τους από τη διοίκηση της τότε ΔΕΗ, με το πρόγραμμα “Δάφνη” για τα νησιά του Βόρειου Αιγαίου, και υλοποιούνται στη Τήλο. Μήπως άραγε αφορούν και άλλα νησιά, όπως την Κρήτη;
Μανόλης Ντουντουνάκης
ΜΔΕ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Υποψήφιος Διδάκτορας Πολυτεχνείου Κρήτης