Γράφει ο Μάριος Λεονάρδος
ΒΑΣΙΚΕΣ ΙΔΕΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, και πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ του μέσου φορτίου και της ζήτησης αιχμής. Μερικές φορές η ζήτηση αιχμής παρουσιάζεται τις βραδινές ώρες του χειμώνα (φορτία θέρμανσης) και τα μεσημέρια του καλοκαιριού (κλιματιστικά φορτία). Ο συντελεστής φόρτισης χρησιμοποιείται για να συγκρίνουμε τα σχετικά πλεονεκτήματα των διαφόρων τύπων ρεύματος. Είναι ο λόγος του μέσου φορτίου δια του φορτίου αιχμής της ζήτησης.
Συμβατική ηλεκτροπαραγωγή
Υπάρχουν τρεις τύποι εργοστάσιων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας:
α) Φορτίου βάσης που λειτουργεί ~ 90% του χρόνου παράγοντας αποδοτικά χαμηλού κόστους ηλεκτρική ενέργεια. Τέτοιες είναι οι μονάδες λιγνίτη, λιθάνθρακα και οι πυρηνικοί σταθμοί.
β) Ενδιαμέσου φορτίου. Είναι μονάδες που κλείνουν τις πρώτες πρωινές ώρες και παράγουν μέγιστη ισχύ κατά τη διάρκεια της ημέρας και κατά τις περιόδους αιχμής της ζήτησης. Οι σταθμοί φυσικού αερίου και κάποιοι υδροηλεκτρικοί αποτελούν τα συνήθη παραδείγματα.
γ) Αιχμής φορτίου. Είναι σταθμοί που λειτουργούν μεταξύ 1% και 20% του χρόνου και μόνον κατά τις περιόδους αιχμής της ζήτησης. Οι αεριοστρόβιλοι, τα υδροηλεκτρικά και τα υδροηλεκτρικά με άντληση αποτελούν τα σχετικά παραδείγματα.
Όλες αυτές οι μονάδες να μπορεί να χρησιμοποιηθούν όταν χρειάζεται, εκτός εάν είναι εκτός λειτουργίας ή πάθουν κάποια ζημιά, πράγμα που μπορεί να συμβεί και στην παραγωγή ενέργειας. Τα περισσότερα συμβατικά συστήματα ισχύος έχουν συντελεστής φόρτισης μεταξύ 50% και 70%.
Ηλεκτροπαραγωγή από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Οι δημοφιλείς σήμερα τεχνολογίες των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας προσθέτουν προβλήματα στη λειτουργία ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, επειδή είναι απρόβλεπτες και η παραγωγή τους αλλάζει με ταχείς ρυθμούς.
Η αιολική ενέργεια. Δεν είναι ασυνήθιστη μιά αλλαγή 50% στην παραγωγή μέσα σε λίγα λεπτά. Οι προσπάθειες για την πρόβλεψη της παραγωγής των αιολικών πάρκων για περισσότερο από μιά ώρα δεν ήταν επιτυχείς. Ο συντελεστής φόρτισης κυμαίνεται από 18% έως 37%.
Η ηλιακή ενέργεια. Η παραγωγή ποικίλλει προβλέψιμα και απρόβλεπτα κάθε μέρα, κάθε φορά που περνάει ένα σύννεφο πάνω από τον ήλιο. Ένα σύννεφο μπορεί να προκαλέσει πτώση της παραγωγής έως και κατά 60%. Ο συντελεστής φόρτισης είναι περίπου 20%.
Ενέργεια από τη θάλασσα. Έχουν υπάρξει πολλές προτάσεις για σχετικά έργα, αλλά όλα είναι πολύ ακριβά στην κατασκευή, η οποία μπορεί να αποδειχθεί περισσότερο ή λιγότερο απρόβλεπτη, και στις περισσότερες η αξιοπιστία είναι πιθανό να είναι χαμηλή. Τα έξοδα λειτουργίας και συντήρησης είναι άγνωστα, αλλά πιθανόν να είναι πολύ υψηλά.
Ολες αυτές οι τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δεν θα υφίσταντο χωρίς μαζικές επιχορηγήσεις κατά την κατασκευή και τις υψηλές επιδοτήσεις κατά τη λειτουργία. Τον λογαριασμό θα τον πληρώσει βέβαια ο φορολογούμενος και ο καταναλωτής.
Περαιτέρω σκέψεις
Δύο ακόμη σκέψεις είναι απαραίτητες για την παροχή ρεύματος, παρόλο που σχεδόν πάντα αγνοούνται.
Σταθερότητα συχνότητας. Τα ηλεκτρικά συστήματα έχουν ανάγκη διατήρησης της συχνότητας και το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται πρέπει πάντα να ταιριάζει ακριβώς στη ζήτηση. Τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν την παραγωγή των πολύ γρήγορα για να αποφευχθεί η κατάρρευση του συστήματος. Αυτό είναι απαραίτητο εάν υπάρχει μια ξαφνική αλλαγή σε μεγάλο φορτίο. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι η έναρξη και η λήξη ενός δημοφιλούς τηλεοπτικού προγράμματος. Οι συμβατικοί σταθμοί έχουν σχεδιαστεί για να αντιμετωπίσουν τις διακυμάνσεις αυτές.
Αποθήκευση ενέργειας. Η ενέργεια από τις ανανεώσιμες πηγές, όπως η αιολική ή η ηλιακή, δεν παράγεται όταν χρειάζεται και έτσι η αποθήκευση είναι αναγκαία. Η αποθήκευση όμως είναι ακριβή. Όλοι οι φορείς προώθησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αγνοούν την ανάγκη για αποθήκευση. Αυτό που χρειάζεται είναι μια μεγάλης κλίμακας τεχνολογία που με αποτελεσματικότητα και χαμηλό κόστος να μπορεί να αποθηκεύει τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για εβδομάδες ή μήνες. Δεν υπάρχει κατάλληλη τεχνολογία ή το θέμα δεν έχει εξεταστεί ακόμη διεξοδικά. Τα φράγματα άντλησης - αποθήκευσης είναι το καλύτερο που έχουμε. Είναι ακριβά και απαιτούν δύο πολύ μεγάλες λίμνες αποθήκευσης που δεν απέχουν πολύ μεταξύ των ενώ παράλληλα πρέπει να έχουν μια ικανή υψομετρική διαφορά. Οι απώλειες του συστήματος είναι 25%. Το κόστος, οι απώλειες, καθώς και η δυσκολία εξεύρεσης κατάλληλης τοποθεσίας είναι αξεπέραστα εμπόδια για την ευρεία υιοθέτηση της υδραυλικής αποθήκευσης. Έτσι όσοι λένε ότι είναι δυνατόν να λειτουργούν σύγχρονα συστήματα ισχύος από αιολική, ηλιακή και τα θαλάσσια ενέργεια δεν λένε, τουλάχιστον, όλη την αλήθεια.
Αναγέννηση της βρετανικής βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας ;
Η αναγέννηση της βρετανικής βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας πλησιάζει[1]. H κυβέρνηση ανακοίνωσε τον κατάλογο των τόπων για τους νέους αντιδραστήρες. Κάθε μία από τις 11 προτεινόμενες θέσεις πυρηνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, από τη West Cumbria εως την ακτή Kent, θα κοστίσει περίπου £ 4,5 δισ. ευρώ και θα έχουν ισχύ έως και 1600 μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας, αρκετή για την προμήθεια σε δύο εκατομμύρια σπίτια και μέχρι 60 χρόνια.
‘Ομως, εμπειρογνώμονες ενέργειας προειδοποίησαν ότι το πρώτο εργοστάσιο δεν θα είναι σε λειτουργία πριν από 2017, πολύ αργά για να καλυφθεί το κενό του ενεργειακού εφοδιασμού της Βρετανίας, λόγω της γήρανσης και απόσυρσης των λιθανθρακικών και των πυρηνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαφορά είναι πιθανό να καλυφθεί από την ταχεία κατασκευή θερμικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας φυσικού αερίου , που είναι ισχυροί και η κατασκευή τους σχετικά γρήγορη και φθηνή. Ωστόσο, ο Craig Lowrey, επικεφαλής των αγορών ενέργειας σε μια ανεξάρτητη εταιρεία συμβούλων, είπε ότι τα νέα εργοστάσια δεν θα βοηθήσουν τη Βρετανία να αποφύγει μια επικίνδυνη διολίσθηση προς την κατεύθυνση μιας υπερβολικής εξάρτησης από την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από φυσικό αέριο, την ώρα που οι εγχώριες πηγές φυσικού αερίου στη Βόρεια Θάλασσα συρρικνούνται ενώ παράλληλα η Βρετανία προσπαθεί να περικόψει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. "Το Ηνωμένο Βασίλειο έχει δυνητικά πολύ σοβαρά προβλήματα", είπε. "Χάνουμε το ένα τέταρτο του σημερινού μας δυναμικού παραγωγής (σημ.:83.500 ΜW) πριν από την ολοκλήρωση το πρώτου πυρηνικού σταθμού και δεν είναι σαφές πώς θα πρέπει να καλυφθούν τα προκύπτοντα ελλείμματα. Ωστόσο, λόγω της εξάντλησης του φυσικού αερίου της Βόρειας Θάλασσας, η Βρετανία θα αναγκαστεί να εισάγει όλο και περισσότερα καύσιμα από χώρες όπως η Ρωσία, η Αλγερία και το Κατάρ, ενώ οι καταναλωτές θα εκτίθενται όλο και περισσότερο σε διακυμάνσεις στη χονδρική τιμή του φυσικού αερίου.
Η ανακοίνωση των πυρηνικών εγκαταστάσεων έφερε διαμαρτυρίες περιβαλλοντικών ομάδων, οι οποίες υποστήριξαν ότι το υψηλό κόστος και τα απόβλητα που παράγονται από πυρηνικούς σταθμούς δεν θα μπορούσαν να δικαιολογήσουν τη συμβολή των στη μείωση των εκπομπών CΟ2.
Μια έκθεση της Επιτροπής Οικονομικής Πολιτικής της Βουλής των Λόρδων[2], που δημοσιεύθηκε πρόσφατα, εκφράζει αμφιβολίες για τα πλεονεκτήματα των ανεμογεννητριών. Η επιτροπή, με επικεφαλής τον Λόρδο Vallance, δήλωσε ότι η κυβέρνηση στηρίζεται υπερβολικά στην αιολική ενέργεια για να ανταποκριθεί στους στόχους της ΕΕ για το Ηνωμένο Βασίλειο, που είναι η παραγωγή του 20% της ηλεκτρικής της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2020. Η έκθεση αναφέρει: "Η υπερβολική εξάρτηση από διαλείπουσα ηλεκτροπαραγωγή, μόνο για την επιδίωξη του στόχου, θα μπορούσαν να αποδειχθεί τόσο δαπανηρή όσο και επικίνδυνη." Αντίθετα, η έκθεση ευνοεί την επέκταση της χρήσης της της πυρηνικής ενέργειας και την ανάπτυξη της τεχνολογίας δέσμευσης του άνθρακα για να υπάρξουν "καθαροί" σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα.
Η θέση της Ελλάδας
Η Ελλάδα είναι σε παρόμοια, ίσως και πλέον δυσχερή, θέση:
$ Η λιγνιτική ηλεκτροπαραγωγή (50% της συνολικής κατανάλωσης) δε μπορεί να αυξηθεί λόγω εξάντλησης των κοιτασμάτων. Μάλιστα από το 2020 θα μειώνεται σταδιακά μέχρι το 2040 οπότε και θα σταματήσει.
$ Για περιβαλλοντικούς λόγους, είναι απίθανο να κατασκευασθεί πυρηνικός σταθμός.
$ Τα ΑΠΕ, ακόμα και για το 20% της ενέργειας το 2020, απαιτούν πολύ υψηλά κεφάλαια για την υλοποίησή τους ενώ παράλληλα θα πρέπει να υπάρχει και η συμβατική θερμική ισχύς για την υποκατάστασή τους τις περιόδους χαμηλής απόδοσης.
$ Το διαθέσιμο φυσικό αέριο είναι περιορισμένο και η τιμή του μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στους καταναλωτές.
$ Η κυβέρνηση ανεκοίνωσε ότι δεν θα επιτρέψει τις μονάδες λιθάνθρακα, οι οποίες αποτελούν την μόνη αξιόπιστη και φθηνή λύση. Με την απόφαση αυτή φαίνεται[3] ότι δεν συμφωνεί και η Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας.
