Προς την ενεργειακή αυτονομία των μικρών Μεσογειακών νησιών: Προκλήσεις, προοπτικές και λύσεις

Η ενεργειακή αυτονομία των μικρών μη διασυνδεδεμένων νησιών στη Μεσόγειο, εκμεταλλευόμενη το υψηλό δυναμικό των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ήταν ένας μακροχρόνιος στόχος των τοπικών κοινωνιών και των ομάδων ενδιαφέροντος. Αυτό είναι επίσης ευθυγραμμισμένο με την πρόσφατα εφαρμοσμένη Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία, η οποία έχει θέσει ως στόχο την αύξηση της διείσδυσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας των ευρωπαϊκών χωρών. Ωστόσο, τα νησιά έχουν περισσότερες προκλήσεις από τη μεγάλη κλίμακα της ενδοχώρας. Από τη μια πλευρά, ο πληθυσμός τους παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις μεταξύ των εποχών, ως αποτέλεσμα του τουρισμού, που αποτελεί τη βασική οικονομική τους δραστηριότητα. Το αποτύπωμα του τουρισμού είναι μια σημαντική πίεση σε όλους τους σχετικούς πόρους και υποδομές κατά τη θερινή περίοδο. Από την άλλη πλευρά, οι περισσότερες από αυτές τις περιοχές υποφέρουν τόσο από λειψυδρία όσο και από έλλειψη χώρου. Αυτά τα χαρακτηριστικά εγείρουν πολλές προκλήσεις σχετικά με την ανάπτυξη πραγματικά αυτόνομων ενεργειακών συστημάτων, βασισμένων σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και σε βασικά έργα αποθήκευσης για τη ρύθμιση των ενεργειακών πλεονασμάτων και ελλειμμάτων, μακροπρόθεσμα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το κυκλαδίτικο νησί της Σίφνου, ερευνούμε τον σχεδιασμό ενός υβριδικού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, που συνδυάζει αιολική, ηλιακή και υδροηλεκτρική ενέργεια. Μια σημαντική συνιστώσα της προτεινόμενης διάταξης είναι το σύστημα αντλησιοταμίευσης. Λόγω των περιορισμένων επιφανειακών υδατικών πόρων του νησιού, διαμορφώνουμε μια άνω δεξαμενή σε υψόμετρο 320 m, ανακυκλώνοντας θαλασσινό νερό. Αυτή η ιδιαιτερότητα εισάγει ένα σημαντικό επίπεδο αβεβαιότητας στους υδραυλικούς υπολογισμούς, καθώς και διάφορες τεχνικές προκλήσεις, όπως η διάβρωση των σωλήνων και του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού και η στεγανοποίηση της δεξαμενής. Μια πρόσθετη πρόκληση εγείρεται από το ιδιόμορφο αιολικό καθεστώς του νησιού, που καθιστά απαραίτητη την επιλογή ενός ύψους πτερωτής των ανεμογεννητριών για την ελαχιστοποίηση της συχνότητας διακοπής της παραγωγής ισχύος. Η βάση μιας ορθολογικής διαδικασίας σχεδιασμού για τα κύρια στοιχεία του συστήματος είναι η οικονομική βελτιστοποίηση που εξασφαλίζει ένα επιθυμητό επίπεδο αξιοπιστίας. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας προσέγγισης στοχαστικής προσομοίωσης που λαμβάνει υπόψη τη στοχαστική φύση των υποκείμενων υδρομετεωρολογικών διεργασιών εισόδου (ταχύτητα ανέμου και ηλιακή ακτινοβολία) και τη ζήτηση ενέργειας.