Χατζηαργυρίου/Δημέας: Η Ενεργειακή Ασφάλεια σε συνθήκες ενεργειακής κρίσης (ενέργεια)

«Ενώ η αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων από ΑΠΕ αποτελεί το βασικό μακροπρόθεσμο στόχο, η αντικατάσταση του φυσικού αερίου από εγχώριες ορυκτές πηγές ενέργειας βραχυπρόθεσμα, δεν είναι εύκολη», αναφέρει μεταξύ άλλων στο άρθρο του στο libre ο καθηγητής Νίκος Χατζηαργυρίου.

Όπως εξηγεί «η συνεχιζόμενη εξάρτηση της ηλεκτροπαραγωγής από φυσικό αέριο προκαλεί δικαιολογημένες ανησυχίες για την ασφάλεια λειτουργίας του συστήματος σε περίπτωση διακοπής ή σημαντικής έλλειψης φυσικού αερίου».

ΑΚΟΛΟΥΘΕΙ ΤΟ ΑΡΘΡΟ

Η Ενεργειακή Ασφάλεια σε συνθήκες ενεργειακής κρίσης

Τα τελευταία χρόνια η ηλεκτροπαραγωγή στην Ελλάδα βασίσθηκε υπέρμετρα στο Φυσικό Αέριο (ΦΑ), με αποτέλεσμα να μην ικανοποιείται η συνθήκη της ενεργειακής ασφάλειας υπό τις ειδικές συνθήκες που διαμορφώθηκαν διεθνώς κατά το 2022.

Για το σκοπό αυτό, αλλά και ως αποτέλεσμα της ανόδου των διεθνών τιμών του ΦΑ ήδη από το 2021, οι οποίες επηρεάζουν κύρια τις τιμές ηλεκτρισμού,  αποφασίστηκε η μείωση της λειτουργίας των μονάδων ΦΑ και η παράταση της λειτουργίας λιγνιτικών μονάδων, όχι μόνο στην Ελλάδα, αλλά και σε άλλες Ευρωπαϊκές χώρες.  Είναι προφανές ότι ενώ η αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων από ΑΠΕ αποτελεί το βασικό μακροπρόθεσμο στόχο, η αντικατάσταση του ΦΑ από εγχώριες ορυκτές πηγές ενέργειας βραχυπρόθεσμα, δεν είναι εύκολη.

Ας εξετάσουμε την εξέλιξη του μείγματος παραγωγής στην Ελλάδα από τον Ιανουάριο του 2022 μέχρι σήμερα, δηλαδή λίγο πριν και κατά τη διάρκεια της ενεργειακής κρίσης, με τη βοήθεια της ψηφιακής πλατφόρμας DIEM, η οποία έχει αναπτυχθεί στο Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας του ΕΜΠ προκειμένου να συλλέγει και να οργανώνει τα δεδομένα της Ευρωπαϊκής αγοράς ενέργειας, όπως δημοσιεύονται από δημόσιες πηγές.

• Στο Σχήμα 1 φαίνονται οι μέσες ημερήσιες τιμές του συνολικού φορτίου, της παραγωγής ηλεκτρισμού από ΦΑ, λιγνίτη και ΑΠΕ πριν και μετά το ξέσπασμα της ενεργειακής κρίσης. Παρατηρούμε ότι το ΦΑ είναι η κυρίαρχη μορφή ενέργειας σε όλους τους μήνες, εκτός των μηνών που υπάρχει μεγάλη παραγωγή από ΑΠΕ (Μάιος και Οκτώβριος 2022). Παρατηρούμε επίσης τη μείωση του φορτίου κατά το 3ο τετράμηνο (Ιούλιο, Αύγουστο, Σεπτέμβριο) και τον Οκτώβριο του 2022 σε σχέση με το 2021. Για τους μήνες αυτούς παρατηρούμε μια πολύ μικρή μείωση του ΦΑ και μια μικρή αύξηση της λιγνιτικής παραγωγής.

Παρά τη σχετική μείωση της παραγωγής ΦΑ, γίνεται φανερό ότι η εξάρτηση της ηλεκτροπαραγωγής από αυτό παραμένει σε υψηλά επίπεδα.

• Αυτό φαίνεται καλύτερα στο Σχήμα 2, όπου παρουσιάζεται το ποσό της μέσης  ημερήσιας συμμετοχής του ΦΑ, του λιγνίτη και των ΑΠΕ στην κάλυψη του φορτίου ανηγμένο ως προς το φορτίο κάθε μήνα. Παρατηρούμε ότι η εξάρτηση από το ΦΑ ήταν σταθερά σε επίπεδα γύρω στο 50% την περσινή χρονιά μετά τον Ιούνιο,  ποσοστά που επαναλήφθηκαν φέτος το καλοκαίρι.

Η λιγνιτική παραγωγή αυξήθηκε σημαντικά τους καλοκαιρινούς μήνες σε σχέση με πέρυσι για να πέσει στη συνέχεια. Αντίθετα, παρατηρούμε τη σαφή μείωση της παραγωγής των θερμικών μονάδων στις περιόδους υψηλής παραγωγής ΑΠΕ, τον Απρίλιο, το Σεπτέμβριο και Οκτώβριο, γεγονός που αποδεικνύει ότι τα ποσοστά εξάρτησης επηρεάζονται σημαντικά από τη λειτουργία των ΑΠΕ.

Η συνεχιζόμενη εξάρτηση της ηλεκτροπαραγωγής από ΦΑ προκαλεί δικαιολογημένες ανησυχίες για την ασφάλεια λειτουργίας του συστήματος σε περίπτωση διακοπής ή σημαντικής έλλειψης ΦΑ. Αν και ενόψει της αναμενόμενης αύξησης της ζήτησης το χειμώνα, έχουν προταθεί διάφορα μέτρα ενίσχυσης της ασφάλειας, όπως η αντικατάσταση του ορυκτού ΦΑ με υγροποιημένο ΦΑ (LNG), και η αποθήκευση του στην Ελλάδα και εξωτερικό, η μετατροπή του καυσίμου μονάδων από ΦΑ σε diesel, η αύξηση της λιγνιτικής παραγωγής, και η εξοικονόμηση ενέργειας, δεν είναι βέβαιο ότι αυτά θα επαρκέσουν για την κάλυψη της ζήτησης για μεγάλο χρονικό διάστημα, ώστε να αποφευχθούν διακοπές φορτίου.

• Βασικό ρόλο θα παίξει η επάρκεια του LNG στις αγορές, τα αποθέματα λιγνίτη, καθώς και η διαθεσιμότητα των λιγνιτικών μονάδων και των διασυνδέσεων. Και κυρίως,  η ενεργειακή ασφάλεια θα εξαρτηθεί από τις καιρικές συνθήκες που θα επηρεάσουν το φορτίο και την παραγωγή των ΑΠΕ.

Στις 7 Οκτωβρίου 2022, ο ΑΔΜΗΕ ανακοίνωσε ρεκόρ παραγωγής ΑΠΕ, η οποία κάλυψε πλήρως την εγχώρια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας και ένα μέρος των εξαγωγών για 5 συνεχόμενες ώρες. Η εξαιρετικά αισιόδοξη αυτή κατάσταση, αν και συγκυριακή, αναδεικνύει τη μελλοντική λειτουργία του Συστήματος, και τις τεχνικές προκλήσεις που τη συνοδεύουν. 

Ακόμα και σε κατάσταση υπερπαραγωγής, ήταν αναγκαία η λειτουργία μικρού ποσοστού θερμικών μονάδων για λόγους ευστάθειας και ασφαλούς λειτουργίας του συστήματος. 

• Η λειτουργία του συστήματος με τόσο μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ αναδεικνύει τον πρωτεύοντα ρόλο της ευελιξίας, που θα πρέπει να διατίθεται για να καλύψει τη μεταβλητότητα των ΑΠΕ, των πηγών που θα την παρέχουν (π.χ. μπαταρίες, ευέλικτες μονάδες, διαχείριση ζήτησης) και τους μηχανισμούς της αγοράς που θα την εξασφαλίσουν.

Ένα άλλο κρίσιμο θέμα είναι η ανθεκτικότητα του Συστήματος, δηλαδή η αντιμετώπιση καταστάσεων πολύ χαμηλής παραγωγής ΑΠΕ, π.χ. σε περιόδους παρατεταμένης άπνοιας, όταν υπάρχει υψηλή ζήτηση.  Σε τέτοιες καταστάσεις, η αποθήκευση ενέργειας και μάλιστα  μέσω τεχνολογιών μακροχρόνιας αποθήκευσης, όπως οι αναστρέψιμοι υδροηλεκτρικοί σταθμοί και το υδρογόνο, θα παίξουν τον πρωτεύοντα ρόλο στην ενεργειακή ασφάλεια.