Παραγωγή Ενέργειας - Μία λίγο πιο πολύπλοκη Ιστορία από αυτή που φανταζόμαστε.

Εισαγωγή

Στη δημοσίευση αυτή παρουσιάζεται η παραγωγή ενέργειας στη χώρα μας ανά τύπο μονάδας για την περίοδο από την 5η Ιανουαρίου 2017 ως και την 11η Ιανουαρίου 2017. Μία δύσκολη εβδομάδα για το σύστημα που βρέθηκε αντιμέτωπο με ένα αξιόλογο βαρομετρικό χαμηλό (το όνομα αυτού Αριάδνη) το οποίο προκάλεσε έντονες χιονοπτώσεις και πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Σκοπός της Δημοσίευσης δεν είναι η υποστήριξη της μίας ή της άλλης άποψης ήτοι υπέρ ή κατά των ΑΠΕ, αλλά η περιγραφή της κατάστασης που θα πρέπει να αντιμετωπίσει ο διαχειριστής του συστήματος (ΛΑΓΗΕ) σε παρόμοιες συνθήκες. 

Θεωρούμε δεδομένο ότι η Ελληνική Κοινωνία απαιτεί ακόμα και υπό αυτές τις συνθήκες την αδιάλειπτη τροφοδοσία με ρεύμα ή στην χειρότερη των περιπτώσεων με μεμονωμένες διακοπές ρεύματος μικρής χρονικής διάρκειας.

Άντληση Στοιχείων

Τα στοιχεία που παρουσιάζονται έχουν αντληθεί από την ENTSOE έναν Ευρωπαϊκό Φορέα που συγκεντρώνει σε Ευρωπαϊκό Επίπεδο και Δημοσιεύει στοιχεία που αφορούν την παραγωγή ηλεκτρικής Ενέργειας, τη μεταφορά αυτής και τη κατανάλωση της καθώς και τις διασυνοριακές συναλλαγές ηλεκτρικής ενέργειας εντός της Ευρωπαϊκής Ηπείρου.

Να σημειωθεί ότι ως Υδροηλεκτρικά η ENTSOE (μέσω του ΑΔΜΗΕ) διαχωρίζει τα Υδροηλεκτρικά στα κλασικά Υδροηλεκτρικά (με απλό Ταμιευτήρα), στα Υδροηλεκτρικά ροής ποταμού (τα οποία δεν υπάρχουν στη χώρα μας) και σε Αντλησιοταμιευτικά που για την Ελλάδα αφορούν μόνο τον ΥΗΣ Θησαυρού και ΥΗΣ Σφηκιάς συνολικής ισχύος 699MW.

Τα γεγονότα

Ξεκινούμε χρονολογικά από την 5η Ιανουαρίου 2017. Μία ημέρα πριν την άφιξη του βαρομετρικού χαμηλού Αριάδνης. Η εικόνα την ημέρα εκείνη ήταν η τυπική απεικόνιση μίας οιαδήποτε χειμωνιάτικης ημέρας. Η παραγωγή από θερμικά δηλαδή λιγνίτης (γκρι χρώμα) και Φυσικό Αέριο (πράσινο χρώμα) ήταν σχεδόν σταθερή από τις 08:00-09:00 (CET) ως τις 19:00-20:00 με τιμή λίγο κάτω από τα 6000MW. Τα υδροηλεκτρικά λειτούργησαν επικουρικά από τις 06:00 (CET) ως τις 21:00 με τη μέγιστη ισχύ να μην υπερβαίνει τα 1038MW για τα κλασσικά Υδροηλεκτρικά και τα 232MW για τα αντλησιοταμιευτικά. Η τιμή αιχμής για τα Φ/Β (μωβ χρώμα) ήταν 1024ΜW κατά την περίοδο 11:00-12:00 ενώ η αντίστοιχη τιμή αιχμής για τα Αιολικά (πορτοκαλί χρώμα) ήταν 1179MW κατά την περίοδο 22:00-23:00. Η ημέρα αυτή ήταν μία καλή ημέρα παραγωγής από Αιολικά καθώς η ελάχιστη ισχύς που εισήλθε στο σύστημα ήταν 600MW (στην περίοδο 01:00-02:00) ενώ η μέση ισχύς ήταν την ημέρα αυτή ίση με 873.5MW ή το 42.74% της εγκατεστημένης ισχύος σύμφωνα με τα στοιχεία του ΛΑΓΗΕ για τον Νοέμβριο του 2016.

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 5η Ιανουαρίου 2017.

Την 6η Ιανουαρίου η κατάσταση δεν διαφοροποιείται ιδιαίτερα από την προηγούμενη ημέρα με εξαίρεση τη μείωση της συνολικής ζήτησης. Η αιχμή των ΦΒ στην περίοδο 11:00-12:00 άγγιξε τα 1000MW. Η ημέρα αυτή σε σχέση με την προηγούμενη παρουσιάζει μία μείωση της ζήτησης για τις εγχώριες μονάδες κατά 1000MW περίπου, κάτι λογικό καθώς η 6η Ιανουαρίου ήταν αργία.

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 6η Ιανουαρίου 2017.

Η 7η Ιανουαρίου χαρακτηρίζεται από μία "απρόσμενη" αύξηση της ζήτησης για τα Θερμικά και τα Υδροηλεκτρικά το απόγευμα όταν και η ισχύς των ΦΒ έχει μηδενιστεί. Με την κακοκαιρία να βρίσκεται στη χώρα μας η παραγωγή από Αιολικά μειώνεται σημαντικά και από την 06:00 (CET) δεν υπερβαίνει τα 449MW καθώς οι πολύ χαμηλές θερμοκρασίες τις θέτουν εκτός λειτουργίας. Η μέγιστη παραγωγή από ΦΒ μειώνεται στα 808MW. Οι απαιτήσεις ισχύος από τα Θερμικά υπερβαίνουν τα 6000MW. Η παραγωγή των Υδροηλεκτρικών τύπου Ταμιευτήρα είναι συνεχής με μέγιστη τιμή στα 1229MW και με μέση ισχύ ημέρας 537.5MW. 

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 7η Ιανουαρίου 2017.

Την 8η Ιανουαρίου 2017 η κατάσταση παρουσιάζεται πιο δύσκολη. Το κύμα κακοκαιρίας που πλήττει την Βαλκανική, την Τουρκία και την Ιταλία αυξάνει τις απαιτήσεις ισχύος από τις εγχώριες μονάδες. Η Ιταλία έρχεται αντιμέτωπη με τον χειρότερο χειμώνα εδώ και μία εικοσαετία με χιονόπτωση που στα Κεντρικά και Νότια της φτάνει σε πολλές περιοχές τα 2 μέτρα. Οπότε παρόλο που είναι Κυριακή η μέγιστη απαίτηση ισχύος υπερβαίνει τα 8000MW. Οι καιρικές συνθήκες που επικρατούν στη χώρα, έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση ισχύος από Αιολικά που η μέγιστη τιμή ήταν ίση με 440MW (περίπου 20% της εγκατεστημένης ισχύος) ενώ η μέση ισχύς δεν θα υπερβεί τα 267MW δηλαδή θα είναι κάτω από το 15% της ισχύος που βρίσκεται εγκατεστημένη στο διασυνδεδεμένο σύστημα. Οι απαιτήσεις για τα Υδροηλεκτρικά και Θερμικά υπερβαίνουν τα 8000MW για 2 ώρες. Με την ισχύ από τα Θερμικά να βρίσκεται κάτω από τα 6000MW. Η ταχύτητα αυξομείωσης της ισχύος των Υδροηλεκτρικών (Ταμιευτήρα και Αντλησιοταμιευτικών) προσφέρει την απαραίτητη ευστάθεια στο σύστημα. Για τα Υδροηλεκτρικά Ταμιευτήρα η μέση ημερήσια ισχύς ήταν ίση με 937.25MW με την ισχύ στην αιχμή στα 1769MW. Για τα Αντλησιοταμιευτικά στις 16 ώρες λειτουργίας που κλήθηκαν για να συνεισφέρουν στο σύστημα η μέση ισχύς τους ήταν 234MW με την ισχύ αιχμής να φτάνει στα 625MW πολύ κοντά στη εγκατεστημένη ισχύ. Η μέση ημερήσια ισχύς για τις μονάδες Φυσικού Αερίου είναι 2717MW με την τιμή αιχμής στα 3759MW. Η τιμή αιχμής των ΦΒ ήταν στα 1220MW μία ιδιαίτερα καλή τιμή για την εποχή.

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 8η Ιανουαρίου 2017.

Η νέα εβδομάδα ξεκινά με πολύ χαμηλές θερμοκρασίες σε όλη τη χώρα και τα Αιολικά για 2η ημέρα να μην έχουν τη δυνατότητα να συνεισφέρουν στο σύστημα λόγω των καιρικών συνθηκών. Η μέγιστη ισχύς που παρήχθη από Αιολικά ήταν 453MW με τη μέση ημερήσια τιμή να βρίσκεται στα 318MW. Η ισχύς από τα Θερμικά και Υδροηλεκτρικά αγγίζει τα 9000MW. Τα δύο αντλητικά βρίσκονται σε λειτουργία παραγωγής για 18 ώρες συνεχόμενα συνεισφέροντας κατά μέσο όρο με 323MW ωριαία και το χρονικό διάστημα 08:00-09:00 με ισχύ 644MW (το 92.13% της μέγιστης εγκατεστημένης ισχύος). Αυτό παρόλο που η στάθμη για τους δύο ταμιευτήρες την ημέρα εκείνη δεν ήταν υψηλή με 44.00% για το ΥΗΣ Θησαυρού και 25.00% για το ΥΗΣ Σφηκιάς. Η παραγωγή από Φυσικό Αέριο αγγίζει τα 4394MW. Η κατάσταση θορυβεί τον Διαχειριστή του Συστήματος καθώς για τις επόμενες ημέρες δεν υπάρχουν δυνατότητες εισαγωγών και οι καιρικές συνθήκες θα παραμείνουν ιδιαίτερα δυσμενείς και την επόμενη ημέρα εκδίδει εντολή αναστολής εξαγωγών ηλεκτρικής ενέργειας την 11η και 12η του Ιανουαρίου για τη διατήρηση της αξιοπιστίας του συστήματος.

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 9η Ιανουαρίου 2017

Η 10η Ιανουαρίου 2017 βρίσκει τη χώρα για 3η ημέρα την χώρα χωρίς αρωγή από τα Αιολικά με την ισχύ από τα Αιολικά να μην υπερβαίνει τα 419MW κατά μέσο όρο και τα 564MW στην δική της αιχμή που ευτυχώς σημειώνεται κατά την χρονική περίοδο από 17:00 ως 19:00 (CET). Η ημέρα είναι νεφοσκεπής με αποτέλεσμα η ισχύ αιχμής από ΦΒ να είναι χαμηλή και να μην υπερβαίνει τα 781MW ή το 32% της εγκατεστημένης ισχύος. Τα Υδροηλεκτρικά και τα Θερμικά αναλαμβάνουν την κάλυψη των αναγκών σε ισχύ. Για τα Υδροηλεκτρικά η ελάχιστη ισχύς την ημέρα αυτή που εισήλθε στο σύστημα ήταν 903MW και η μέγιστη 1852MW με μέση τιμή 1530MW. Την ημέρα αυτή παρήχθησαν από τα Αιολικά και τα ΦΒ 14469MWh όταν μόνο τα Υδροηλεκτρικά παρήγαγαν 36726MWh. Η συνολική παραγωγή από Υδροηλεκτρικά (απλού ταμιευτήρα και αντλησιοταμιευτικά) έφτασε τις 41718MWh. Σε επίπεδα ρεκόρ τόσο ισχύος όσο και παραγωγής κινήθηκαν οι μονάδες Φυσικού Αερίου. Ακόμα και μονάδες που δεν έχουν επίσημα ενταχθεί στο σύστημα (οι Μονάδες 2 ως 4 της Μεγαλόπολης 5) επιστρατεύονται για την κάλυψη των αναγκών. Η μέση ισχύς αγγίζει τα 3000MW με την αιχμή στα 3953MW κατά την ώρα που σημειώθηκε και η μέγιστη απαίτηση ισχύος (19:00-20:00) ενώ συνολικά παρήχθησαν 71861MWh. Άλλες 54444MWh προσέφεραν οι μονάδες βάσης (Λιγνιτικά) που την ημέρα αυτή η ισχύς τους κυμάνθηκε από 2038MW ως 2428MW. 

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 10η Ιανουαρίου 2017

Η 11η Ιανουαρίου είναι η πρώτη ημέρα για την οποία ο Διαχειριστής έχει απαγορεύει την πώληση ενέργειας στο Εξωτερικό. Μετά από 3,5 ημέρες η άνοδος της θερμοκρασίας επιτρέπει τη σταδιακή επιστροφή των Αιολικών με την ισχύ τους να ξεπερνά τα 600MW από τις 06:00 (CET) με την αιχμή να φτάνει τα 912MW ή περίπου το 45% της μέγιστης θεωρητικής ισχύος τους λίγο πριν την αλλαγή της ημέρας. Η πυκνή νέφωση όμως σε όλη τη χώρα έχει σαν αποτέλεσμα η ισχύς από ΦΒ να μην υπερβεί τα 321MW. Η ισχύς από Υδροηλεκτρικά δεν έπεσε κάτω από τα 1000MW για 15 ώρες από τις 06:00 ως τις 21:00 με τη μέγιστη τιμή στα 1823MW την περίοδο από 11:00 ως 12:00. 

Παραγωγή Ενέργειας από Εγχώριες Πηγές την 11η Ιανουαρίου 2017`

Τα πράγματα άρχισαν να εξομαλύνονται από την 12η Ιανουαρίου όταν και οι καιρικές συνθήκες βελτιώθηκαν και η αύξηση της θερμοκρασίας μείωσε και τις απαιτήσεις σε ηλεκτρική ισχύ από το σύστημα. Παρόλα αυτά η γενικότερη κατάσταση δεν επιτρέπει τον εφησυχασμό καθώς και πάλι από τις 06:00 ως και τις 17:00 (CET) η ισχύς που εισέρχεται στο σύστημα από Αιολικά είναι κάτω των 450MW. 

Συμπεράσματα

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μία διαδικασία πολύπλοκη όπου κάθε "καύσιμο" έχει τα δικά του συγκριτικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. 

Ο Λιγνίτης είναι το Εθνικό καύσιμο της χώρας. Είναι διαθέσιμος κάθε στιγμή αλλά οι λιγνιτικές μονάδες δεν έχουν την ευελιξία στην αυξομείωση της ισχύος τους που έχουν οι άλλες Θερμικές μονάδες. Λόγω δε του τρόπου λειτουργίας τους απαιτούν πολύ χρόνο για την έναυση τους οπότε είναι απαραίτητες ως μονάδες βάσης. Τα μεγάλα τους μειονεκτήματα είναι οι εκπομπές ρύπων, οι εκπομπές αερίων του Θερμοκηπίου η κατάληψη μεγάλων εκτάσεων γης για την εξόρυξη του καυσίμου και το γεγονός ότι δεν είναι ανανεώσιμες.

Το Φυσικό Αέριο συνδυάζει τα πλεονεκτήματα του Λιγνίτη (διαθέσιμος όταν τον χρειαστούμε) ενώ ταυτόχρονα οι μονάδες του είναι ιδιαίτερα ευέλικτες και μπορούν να τεθούν σε λειτουργία όταν και όποτε παραστεί ανάγκη. Οι εκπομπές ρύπων είναι χαμηλές και οι εκπομπές αερίων του Θερμοκηπίου το 1/4 αυτών των μονάδων Λιγνίτη της χώρας μας. Δεσμεύουν δε, ελάχιστο χώρο. Αλλά στηρίζονται σε εισαγόμενο καύσιμο που ως προμηθευτή έχει μία μόλις χώρα.

Τα Υδροηλεκτρικά είναι ευέλικτες μονάδες, που μπορούν να τεθούν σε λειτουργία ανά πάσα στιγμή. Οι εκπομπές ρύπων και αερίων του θερμοκηπίου είναι αμελητέες σε σχέση με τις συμβατικές μονάδες που χρησιμοποιούν καύσιμα που περιέχουν άνθρακα. Αλλά, δεσμεύουν μεγάλες εκτάσεις και αλλάζουν, όχι προς το χειρότερο, το κλίμα μίας περιοχής. Είναι πολλαπλού σκοπού (ύδρευση, άρδευση, ανάσχεση πλημμύρας, ρύθμιση ροής κατάντη κ.λπ.) αλλά η Ελλάδα δεν έχει τη δυνατότητα να στηριχθεί σε αυτές πέραν του ρόλου τους ως μονάδες διασφάλισης ευστάθειας. Αυτό καθώς οι δυνατότητες της χώρας μας δεν είναι τέτοιες ώστε να καλυφθούν οι ανάγκες και καθώς η κατασκευή νέων μονάδων αντιμετωπίζει πολλά προβλήματα λόγω της εμπλοκής πολλών υπηρεσιών και της αντίδρασης των τοπικών παραγόντων. Τέλος η καθαρή παραγωγή εξαρτάται από τα υδρολογικά δεδομένα του έτους.

Οι ΑΠΕ τα τελευταία χρόνια βρίσκονται στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος. Αποτελούν "εγχώριο καύσιμο", έχουν "μηδενικές" εκπομπές ρύπων και αερίων του θερμοκηπίου. Αλλά είναι διαθέσιμες μόνον όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές. Και καθώς η ηλεκτρική ενέργεια δεν είναι ένα προϊόν που αποθηκεύεται εύκολα και χωρίς απώλειες είναι πιθανό να μην είναι διαθέσιμες όταν θα πρέπει. Όπως και συνέβη τις προηγούμενες ημέρες. Τέλος η παραγωγή από ΑΠΕ δεν είναι ένα φθηνό σπορ. Γιατί μπορεί η παραγωγή per se να οδηγεί σε τιμές ανά MWh που δεν απέχουν από τις τιμές για τα συμβατικά καύσιμα αλλά κάθε MW από ΑΠΕ απαιτεί τουλάχιστον 0.5 ως 1.0MW από άλλες μονάδες μεγάλης ευελιξίας ως εφεδρεία. Κάτι που σημαίνει ότι οι κεφαλαιακές ανάγκες είναι υψηλότερες από αυτές που προκύπτουν από την εγκατάσταση ενός Αιολικού η Φωτοβολταϊκού πάρκου ενώ αν η μονάδα εφεδρείας δεν είναι κάποιο αντλησιοταμιευτικό απαιτείται και η αγορά του σχετικού καυσίμου.

Το μέλλον ανήκει, δικαιωματικά θα λέγαμε και στις ΑΠΕ καθώς το κόστος των χημικών συσσωρευτών και άλλων συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας μειώνεται. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι θα αποχωριστούμε σύντομα τα συμβατικά καύσιμα. Το κύριο πρόβλημα των μονάδων που καίνε ανθρακικά καύσιμα είναι οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Κάτι που αντιμετωπίζεται με συστήματα Carbon Capture and Sequestration. ΑΠΕ δεν είναι βέβαια μόνο τα Αιολικά και τα Φωτοβολταϊκά. Τα υδροηλεκτρικά στηρίζονται στον κύκλο του νερού. Τα ηλιοθερμικά είναι ακόμα μία αξιόλογη αν και ακριβή τεχνολογία. Η Γεωθερμία επίσης. Σύντομα η κυματική ενέργεια θα κάνει τα πρώτα της εμπορικά βήματα. Ενώ και εξετάζονται και άλλες τεχνολογικές λύσεις που εκμεταλλεύονται τη κίνηση των θαλασσίων ρευμάτων κ.λπ.

Φυσικά υπάρχει και η παραγωγή ενέργειας από τη σχάση και τη σύντηξη. Η σχάση αποτελεί αντικείμενο ταμπού στη χώρα μας καθώς το Chernobyl έβαλε ταφόπλακα στα σχέδια της ΔΕΗ για 2 μονάδες PWR τη δεκαετία του 80. Σήμερα υπάρχουν τεχνολογικές λύσεις που είναι "insanely safe" (αφύσικα ασφαλείς) αλλά είναι πανάκριβες. Υπάρχουν σχεδιασμοί για "Μικρούς Σπονδυλωτούς Αντιδραστήρες" (Small Modular Reactors) αλλά κανένας από αυτούς δεν έχει αποδειχθεί εμπορικά. Η σύντηξη αποτελεί την ελπίδα για φθηνή και άφθονη ενέργεια στο μέλλον όταν εμείς τη θέλουμε και όπου εμείς τη θέλουμε. Αλλά η εμπορική της εκμετάλλευση είναι δεκαετίες μακριά και το κεφαλαιακό κόστος θα είναι κατά πάσα βεβαιότητα απαγορευτικό για σχεδόν το σύνολο των χωρών της υφηλίου πλην των οικονομιών των G20.

Εν κατακλείδι

Δεν υπάρχει μονοσήμαντη απάντηση για το πως θα πρέπει μία χώρα να κινηθεί στο μέλλον στον τομέα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Παρόλο που στο παρελθόν οι ειδικοί ήταν σχετικά βέβαιοι για το που θα πάνε τα πράγματα τα νέα δεδομένα έχουν ανατρέψει τις προβλέψεις τους. Το πετρέλαιο πήγε να υποκαταστήσει τον άνθρακα. Λίγο μετά ήρθε η ενέργεια από τη σχάση του ατόμου. Το δυστύχημα του Chernobyl άλλαξε τα δεδομένα και ο ενεργειακά πεινασμένος κόσμος στράφηκε στον άνθρακα και πάλι και στο Φυσικό Αέριο. Στη συνέχεια η κλιματική αλλαγή έφερε στο προσκήνιο τις μεθόδους παραγωγής από μη ανθρακικά καύσιμα. Το τι θα γίνει στο μέλλον κανείς δεν το γνωρίζει. Οπότε η ανάπτυξη όλων των δυνατών τεχνολογιών σε ισορροπία είναι η μόνη ασφαλής στρατηγική μίας χώρας ώστε να μην βρεθεί κάποια στιγμή σε μειονεκτική θέση.

Η παραγωγή ενέργειας per se δεν δημιουργεί πλούτο. Η ενεργειακή ένδεια όμως εμποδίζει την ανάπτυξη. Η ενεργειακή στρατηγική μίας χώρας είναι αδύνατο να αγνοήσει τη νέα πραγματικότητα που διαμορφώνεται εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής και των αποφάσεων σε διεθνές επίπεδο για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στον τομέα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά είναι αδύνατο να λειτουργήσει και ως ένας πωρωμένος παίκτης του ιπποδρόμου ποντάροντας όλα της τα κεφάλαια σε μία μόνο τεχνολογία. Κάτι που δυστυχώς έχει συμβεί στην Ελλάδα όπου από τη "χρυσή" εποχή του Λιγνίτη περάσαμε στην "χρυσή" εποχή του Φυσικού Αερίου και σήμερα ζούμε τη "χρυσή" εποχή των Φ/Β και των Αιολικών.