Κυριακή, 28 Ιανουαρίου 2018

6. Ηλεκτροπαραγωγή, ηλεκτροδότηση, δίκτυα


Μπορεί να μην το συνειδητοποιούμε, αλλά η ηλεκτροδότηση είναι μέτρο οικονομικής ανάπτυξης και ευημερίας.  Η ηλεκτροδότηση "ανακαλύφθηκε" στα μέσα του 19ου αιώνα και, σήμερα, με 7 δις παγκόσμιο πληθυσμό, περίπου 1 δις είναι χωρίς ρεύμα και οι περισσότεροι από αυτούς σε λεγόμενες υπανάπτυκτες χώρες.

Ακριβώς επειδή το ρεύμα είναι βασική προϋπόθεση για την οικονομική ανάπτυξη, το κόστος του είναι σημαντικό. Για τους καταναλωτές, το ακριβό ρεύμα συνεπάγεται να γίνεται η δαπάνη για το ρεύμα δυσβάστακτο ποσοστό των συνολικών δαπανών (που είναι, εν μέρει, και ο ορισμός της "ενεργειακής φτώχειας"). Για την βιομηχανία, το ακριβό ρεύμα και γενικά η ακριβή ενέργεια, οδηγούν σε μείωση της ανταγωνιστικότητας και κλείσιμο.

Η ηλεκτροδότηση βασίζεται α) στην ηλεκτροπαραγωγή (και στην εμπορία), β) στην μεταφορά και γ) στην διανομή του ρεύματος στους καταναλωτές, δηλαδή στην βιομηχανία, στις επιχειρήσεις, στους οικιακούς καταναλωτές και στις μεταφορές (όπου υπάρχουν).

Υπάρχουν τρεις πολύ βασικές λεπτομέρειες, που συνήθως αγνοούμε, αλλά που είναι πολύ σημαντικές για την κατανόηση του προβλήματος που έχουν οι ΑΠΕ με την ηλεκτροδότηση.  1) Η ζήτηση για ρεύμα είναι σχετικά προβλέψιμη, 2) η ηλεκτροπαραγωγή πρέπει να είναι ίση με την ζήτηση και 3) Το ρεύμα δεν αποθηκεύεται, πρακτικά και οικονομικά:

1. Η ζήτηση για ρεύμα αλλάζει, προβλέψιμα, στην διάρκεια του 24ώρου. Αυτή η ζήτηση απεικονίζεται στην λεγόμενη καμπύλη φορτίου. Αριστερά, καμπύλες φορτίου που δείχνουν την ζήτηση σε περιόδους καλύτερης οικονομικής κατάστασης και την διαφορά, πχ, καλοκαιριού και χειμώνα. (Από την Μελέτη Επάρκειας Ισχύος του ΑΔΜΗΕ και από εδώ). Τυπικά, η ζήτηση της καμπύλης φορτίου καλύπτεται από σχετικά σταθερές μεγάλες μονάδες λεγόμενης "ισχύος βάσης" και μικρότερες, μεταβλητές μονάδες "ισχύος αιχμής".  Τυπικά, όσο μεγαλύτερες οι μονάδες βάσης και όσο φθηνότερο το καύσιμό τους, τόσο φθηνότερο, συνολικά, το ρεύμα.

2.Η προσφορά (παραγωγή) ρεύματος σε ένα δίκτυο πρέπει να είναι ίση με την ζήτηση (δηλαδή με την κατανάλωση). Η λεγόμενη "στρεφόμενη αδράνεια" των συμβατικών μονάδων και οι εφεδρείες παρέχουν ένα μέσο "εξισορρόπησης".  Και οι διασυνδέσεις με γειτονικές χώρες:  Παρεκκλίσεις πέρα από ελάχιστες και πέρα από όσες αντέχουν οι διασυνδέσεις με γειτονικές χώρες (ή που επιτρέπουν οι γειτονικές χώρες, συνήθως με κόστος) δεν είναι ανεκτές. Επίσης, επειδή η ηλεκτροδότηση είναι με "εναλλασσόμενο" ρεύμα, η συχνότητα του ρεύματος (50Hz σε εμάς και στην Ευρασία)  πρέπει να είναι σταθερή. Οι εφεδρείες, ακόμα και αυτές που έχουν "ταχεία απόκριση με χαμηλά τεχνικά ελάχιστα" (δηλαδή που μπορούν να πάνε από "μηδέν" σε πχ 5 μεγαβάτ, πολύ γρήγορα), ακόμα κι αν "ανεβάσουν" ταχύτητα σε 20-30 δευτερόλεπτα, δεν παράγουν την πλήρη ισχύ τους για 4-5 λεπτά. Τα μπλακ άουτ συμβαίνουν με διαταραχές πολύ μικρότερες από 4-5 λεπτά.

3.  Το ρεύμα δεν αποθηκεύεται!  Δηλαδή, αποθηκεύεται, αλλά όχι πρακτικά, ή με ανεκτό κόστος. Δεν αποθηκεύεται σε μεγάλες ποσότητες, ή για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Ένα υδροηλεκτρικό που είναι ιδανικό για διαχείριση των διαφορετικών φορτίων θερμικών μονάδων μεταξύ μέρας και νύχτας (βλ. καμπύλες φορτίου, παραπάνω), εύκολα χάνει όλο το αποθηκευμένο νερό του, εάν προσπαθήσει να καλύψει μερικές μέρες άπνοιας (αν υποθέσουμε ότι η ηλεκτροδότηση της χώρας βασίζεται σε αιολικά, με τα υδροηλεκτρικά για εφεδρείες).

 Αν καταλάβουμε τα 1-3 παραπάνω, θα είναι πιο εύκολο να καταλάβουμε γιατί, τελικά, οι "μεταβλητές" ή "διαλείπουσες" ή "στοχαστικές" (δηλαδή "κουτουρού") πηγές ηλεκτροπαραγωγής είναι θεμελιωδώς ασύμβατες με την ηλεκτροδότηση. Επειδή:
  • παράγουν ρεύμα ανάλογα με τον καιρό και όχι ανάλογα με την ζήτηση
  • η συνολική ηλεκτροπαραγωγή πρέπει να είναι ίση με την ζήτηση και
  • το ρεύμα δεν αποθηκεύεται, πρακτικά, οικονομικά και σε ποσότητα
Βεβαίως και υπάρχουν τρόποι να ξεπεραστούν μερικά από τα προβλήματα με τις ΑΠΕ. Ωστόσο, αυτοί οι τρόποι ακριβαίνουν περαιτέρω το κόστος τους και όσο περισσότερες οι ΑΠΕ τόσο ανεβαίνει "εκθετικά" αυτό το κόστος. Εάν πχ έχουμε ρεύμα με €0,10/κιλοβατώρα, δεν θα αντέχουμε το €1,0/κιλοβατώρα. Και αν η τιμή πάει στα ...€10,0/κιλοβατώρα, οι περισσότεροι από εμάς δεν θα έχουμε ρεύμα και η βιομηχανία της χώρας, απλά θα εξαφανιστεί. Και όλα αυτά, επειδή ακολουθούμε ιδεοληπτικές δοξασίες, χωρίς την έννοια του "κόστους-οφέλους", ή τι παίρνουμε για αυτό που δίνουμε. Δίνουμε, δίνουμε, αλλά τι παίρνουμε; Αυτό παίρνουμε:


Η εικόνα της μονάδας αερίου είναι από εδώ.
Η αναφορά σε "έξυπνους" μετρητές είναι του 2009, από εδώ. Οι "έξυπνοι" μετρητές είναι ευφημισμός της κάποια νέας "διακοψιμότητας", όπου θα μας διακόπτεται το ρεύμα (ή το ρεύμα σε μερικές συσκευές) αυτόματα, όταν δεν υπάρχει επάρκεια ισχύος (που είναι στις ειδήσεις εδώ και 3-4 χρόνια).

Δύο χώρες έχουν "ενσωματώσει" πολλές ΑΠΕ στο δίκτυό τους:  Η Γερμανία και η Δανία. Και υπάρχει αναφορά και στις δύο σε παρουσίαση που υπάρχει εδώ. Επιλέχθηκε πχ ένα τετραήμερο και φαίνεται η συμμετοχή των αιολικών και των φ/β στο Γερμανικό δίκτυο, στην διάρκεια του οποίου φαίνεται και η Γερμανική καμπύλη φορτίου.  Η ηλεκτροδότηση από "ισχύ βάσης" (που στην Γερμανία είναι με λιγνίτη, πυρηνικά, βιομάζα και υδροηλεκτρικά). Η "συμπλήρωση" των αιολικών και φωτοβολταϊκών γίνεται με μεταβλητό λιθάνθρακα (και αέριο) για να καλυφθεί το μεταβλητό τμήμα της ηλεκτροπαραγωγής.

Η μεταβλητή λειτουργία μονάδων για συμπλήρωση των μεταβλητών ΑΠΕ είναι ένα μόνο σκέλος της "ενσωμάτωσης". Το δεύτερο σκέλος, δεν διαφημίζεται, αλλά είναι εξ ίσου σημαντικό (για την διατήρηση της ισορροπίας στα δίκτυα):  Οι "εξαγωγές" πλεονάζοντος κουτουρού ρεύματος, προς γειτονικές χώρες!  Στην περίπτωση της Γερμανίας, προς την Αυστρία, την Γαλλία και την Ελβετία.   Στην περίπτωση της Δανίας, προς τα πολύ περισσότερα υδροηλεκτρικά της Νορβηγίας. Η μεν Γερμανία είναι "τυχερή" που συνορεύει με τρεις χώρες που δέχονται να πληρώνονται για αυτή την "εξυπηρέτηση", η δε Δανία είναι "τυχερή" που αφ' ενός βρίσκεται πάνω στην διασύνδεση της υδροηλεκτρικής Νορβηγίας και πυρηνικής και υδροηλεκτρικής Σουηδίας με την Γερμανία και αφ' ετέρου είναι πολύ μικρή χώρα σε σχέση με τις γειτονικές της και η απόρριψη (ή "εξαγωγή επί πληρωμή") είναι εφικτή.  Στην Γερμανία "ενσωματώνουν" πολλές ΑΠΕ στα δίκτυά τους, αλλά μόνο με το "κόλπο"των εξαγωγών" και οι ΑΠΕ είναι ο λόγος που έχουν, και οι δύο, το ακριβότερο ρεύμα στην Ευρώπη. Και δεν έχουν μειώσει τις εκπομπές CO2 λόγω των ΑΠΕ τους. Η μεν Γερμανία εξακολουθεί και έχει τις εκπομπές που είχε (λόγω καλής οικονομικής ανάπτυξης), ή δε Δανία τις έχει μειώσει λόγω ύφεσης. Και οι δύο εξάγουν περίπου όλα τα Ευρωπαϊκά μηχανήματα ΑΠΕ.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

1. Η Διακήρυξη κατά των αιολικών και άλλων λεγόμενων «ΑΠΕ»

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΑ ΔΙΑΚΗΡΥΞΗ ΚΑΤΑ ΤΩΝ ΑΙΟΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΛΛΩΝ ΛΕΓΟΜΕΝΩΝ «ΑΠΕ» Ιανουάριος 2018 Τα τελευταία χρόνια,παράλληλα με την «απελευθέρωση»...