Σάββατο, 27 Ιανουαρίου 2018

7. Πηγές ενέργειας και ηλεκτροδότησης παγκοσμίως [σε επεξεργασία]

Αυτή η ανάρτηση είναι για λίγη προοπτική στο θέμα της ενέργειας και της ηλεκτροδότησης. Πολλοί πέφτουν στην παγίδα να νομίζουν ότι με έναν ανεμιστήρα ή 3 πανελάκια, ή μια μικρή τουρμπίνα στο ρυάκι απέναντι, θα "απεξαρτηθούμε" και θα ζούμε ευτυχείς και αυτάρκεις, αενάως κλπ.  Αυτά είναι πλάνες. Ή ρομαντική και ουτοπική επιστροφή στο προ του 1900 παρελθόν. Μπορεί να ήταν καλύτερο το παρελθόν, αλλά μάλλον δεν γνωρίζουμε Ιστορία.

Η "ενέργεια" είναι μία από τις κινητήριες δυνάμεις της ανθρωπότητας και καλό είναι να έχουμε μία έστω και επιφανειακή άποψη για τις διάφορες πηγές και χρήσεις ενέργειας, τις διάφορες πηγές ηλεκτροδότησης και τις πραγματικές συνέπειες είτε των επιλογών μας είτε των απόψεών μας.   [1]

Όποιος έχει την υπομονή να προσέξει τα παρακάτω γραφήματα (μερικά δείχνουν περίπου το ίδιο πράγμα, σε διαφορετική εκδοχή) θα είναι σε καλύτερη θέση να καταλάβει ότι η συζήτηση για τις λεγόμενες ΑΠΕ είναι αντιστρόφως ανάλογη με την ενεργειακή σημαντικότητά τους.


Χ.1. ΠΗΓΕΣ ΣΥΝΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Το παρακάτω γράφημα, από εδώ, είναι λίγο παλιό αλλά είναι κατανοητό (και τα αναφερόμενα ποσοστά δεν έχουν αλλάξει και τόσο τα τελευταία 10 χρόνια). Αμέσως μετά, θα παραθέσουμε την σύγχρονη εκδοχή του, για τους ...τολμηρούς.


Το παραπάνω γράφημα δείχνει ότι α) ο κόσμος χρησιμοποιεί πολλή ενέργεια. β) Η περισσότερη είναι από πετρέλαιο για μεταφορές, και κάρβουνο (και αέριο, πυρηνικά και υδροηλεκτρικά) για ηλεκτροδότηση.  γ) Η ηλεκτροδότηση καταναλώνει περίπου το 1/3 της συνολικής ενέργειας. δ) Η βιομάζα είναι σημαντική και αφορά κυρίως σε οικιακή χρήση. ε) Τα υδροηλεκτρικά είναι επίσης σημαντικά και είναι όλα για ηλεκτροδότηση (όπως και τα πυρηνικά). στ) Το φυσικό αέριο είναι σημαντικό καύσιμο με πολλές εφαρμογές. Από την ημερομηνία αυτού του γραφήματος, η χρήση αερίου έχει αυξηθεί παντού.

Η σύγχρονη (2011)  (και πιο λεπτομερής και πολύπλοκη) εκδοχή του παραπάνω γραφήματος για όλον τον κόσμο (από εδώ) είναι παρακάτω (και μεγαλώνει με κλικ):



Το πετρέλαιο παραμένει η πιο σημαντική πηγή ενέργειας (παγκοσμίως) και πάντα κυρίως για μεταφορές (και πολύ λίγο σε ηλεκτροδότηση). Το κάρβουνο είναι η πιο σημαντική πηγή ενέργειας για ηλεκτροδότηση.  Η συνολική χρήση αερίου έχει αυξηθεί.  Φαίνονται, λίγο, τα αιολικά, η ηλιακή ενέργεια και η γεωθερμία. Η ηλιακή ενέργεια είναι κυρίως για οικιακή χρήση (παρά για ηλεκτροδότηση) και αφορά μάλλον σε ηλιακούς θερμοσίφωνες. Η βιομάζα είναι πολύ πιο σημαντική από όλα τα φωτοβολταϊκά και αιολικά, μαζί.

Το πολύ χρήσιμο στο παραπάνω γράφημα είναι ότι από όλη την ενέργεια, το 68% περίπου πάει χαμένο! Μόνο το 42% είναι χρήσιμο.  Αυτό δεν είναι επειδή είμαστε ...σπάταλοι, αλλά είναι συνέπεια ενός πράγματος που λέγεται "Δεύτερος Νόμος της Θερμοδυναμικής". Ο Δεύτερος Νόμος λέει , μεταξύ άλλων, ότι μια μηχανή, οποιαδήποτε μηχανή (και το σύνολο των μηχανών και άλλων μετατροπέων ενέργειας, παγκοσμίως) έχει μέσο όρο αποδοτικότητας 42%.. Μικρές βελτιώσεις στην αποδοτικότητα είναι κατά περίπτωση εφικτές, αλλά πάντα με κάποιο οικονομικό ή άλλο κόστος.  Για παράδειγμα, μια θερμική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής με κάρβουνο ή αέριο, μπορούν να αυξήσουν την αποδοτικότητά τους εάν δουλεύουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Αυτό αυξάνει το κόστος κατασκευής τους, μειώνει ίσως την ωφέλιμη ζωή τους και αυξάνει τους πραγματικά βλαβερούς ρύπους γνωστούς σαν NOx ή οξείδια του αζώτου.  Ο Δεύτερος Νόμος έχει μια λαϊκή περίληψη:  There is no free lunch (ή "δεν υπάρχει τσάμπα μεσημεριανό -- ή ο,τιδήποτε!").

Και για την Ελλάδα υπάρχουν οι "ενεργειακές ροές" του 2011:


Χρησιμοποιούμε πετρέλαιο, αν και από άλλα γραφήματα, από αλλού, προκύπτει ότι έχουμε ...δραματική σχετική μείωση μετά το 2008 και ειδικά μετά το 2010, γενικά, και σχετική αύξηση στην χρήση αερίου.   Όποιος φαντάζεται ότι οι λεγόμενες ΑΠΕ θα κάνουν διαφορά, ξεχνάει ότι η φτώχεια μας θα κάνει μεγαλύτερη (αλλά οι ΑΠΕ συμβάλλουν στην φτώχεια και επομένως είμαστε σε καλό δρόμο).

 Όλη η σειρά αυτών των "ενεργειακών ροών" είναι εδώ.

Η διαχρονική εξέλιξη των πηγών ενέργειας και η γεωγραφική κατανομή τους (από εδώ) είναι επίσης κατατοπιστική:

Το πετρέλαιο ήταν και είναι η πιο σημαντική πηγή.  Η χρήση του κάρβουνου ανέβηκε μετά το 2000, λόγω αυξημένης χρήσης στην Κίνα. Το φυσικό αέριο αυξάνει σταθερά την συμμετοχή του. Και η βιομάζα. Η κρίση του 2007-2008 μείωσε σημαντικά την χρήση ενέργειας. Οι λεγόμενες ΑΠΕ... Οι λεγόμενες ΑΠΕ;

Με βάση την συνολική ενέργεια, το 1990 (όταν ήρθε στο προσκήνιο το "Θερμοκήπιο") ο Δυτικός κόσμος (Ευρώπη και Αμερική) είχε διπλάσια κατανάλωση ενέργειας από την Ασία. Το 1990 όμως άρχισε να μεγαλώνει η Κίνα (με κάρβουνο) και το 2015 η Ασία είναι υπερδιπλάσια από τον Δυτικό κόσμο.

Μία κυνική θεώρηση μπορεί να πει ότι η εμμονή με το CO2 είναι εμμονή με την Κίνα  (και, λιγότερο, την Ινδία). Μια άλλη κυνική θεώρηση αφορά αυτούς που νομίζουν ότι οι λεγόμενες ΑΠΕ έχουν σχέση με ενέργεια.


Χ.2. Πηγές ενέργειας για ηλεκτροπαραγωγή


Όπως αναφέραμε παραπάνω, η ηλεκτροπαραγωγή χρησιμοποιεί το 1/3 περίπου της συνολικής ενέργειας (και όσο αυξάνει το μέσο βιοτικό επίπεδο, αυξάνει αυτό το ποσοστό).

Η ΙΕΑ (2017) παραθέτει το εξής γράφημα:

Το γράφημα αυτό έχει δύο μικρά προβλήματα: α) ανακατεύει όλα μαζί τα ορυκτά καύσιμα, και β) βάζει την βιομάζα μαζί με τις "άλλες ΑΠΕ"

Δύο γραφήματα που ξεχωρίζουν τις λεγόμενες ΑΠΕ είναι εδώ (σε αυτόν τον σύνδεσμο) και τα μετέφερα στην παρακάτω εικόνα:


 Δείχνουν ότι τα εντυπωσιακά και αρχικά "πράσινα" ποσοστά από ΑΠΕ, με λίγη παρατήρηση και με προσαρμογή στις κλίμακες των γραφημάτων είναι, βασικά, μεγάλα υδροηλεκτρικά.  Η βιομάζα και η γεωθερμία είναι το μισό περίπου από τις "άλλες ΑΠΕ". Τα αιολικά και οι άλλες ΑΠΕ, με κατάλληλη επιλογή στην κλίμακα, σε διαφημιστικές μπροσούρες φαίνονται εντυπωσιακά. Αλλά δεν είναι. Προσοχή στις κλίμακες και τις ερμηνείες των χρωμάτων.

'Ένα στατικό γράφημα με περισσότερη λεπτομέρεια (από εδώ) είναι αυτό (και μπορείτε, στην πηγή να δείτε λεπτομέρειες ή προηγούμενα έτη):


Η μεγαλύτερη πηγή ηλεκτροπαραγωγής είναι το κάρβουνο και ακολουθεί το αέριο και τα Υ/Η. Τα αιολικά είναι "3%" και τα φ/β και κυματικά "1%". Με βάση την αιολική εμπειρία της Γερμανίας και της Δανίας, δεν είναι φρόνιμο να πάρουμε πολύ σοβαρά έστω και το 3%. Η Γερμανία "απορρίπτει" το περισσότερο αιολικό της ρεύμα και το ίδιο κάνει (με άλλο τρόπο) η Δανία. Και πουθενά δεν προκύπτει ότι το 3% των αιολικών έχει εξοικονομήσει 3% των καυσίμων ή έχει μειώσει 3% τις εκπομπές CO2 (από τις ΑΠΕ -- η ύφεση ή η εξοικονόμηση δεν είναι ΑΠΕ).


Χ.3. Ηλεκτροπαραγωγή σε Ευρωπαϊκές και άλλες χώρες

Ένα από τα πολύ συχνά επιχειρήματα υπέρ των αιολικών (και άλλων ΑΠΕ) είναι:  "μα δες πόσα πολλά έχουν οι Ευρωπαίοι!  Χαζοί είναι αυτοί που έχουν τόσα πολλά;".  Ένα άλλο επιχείρημα που σερβίρεται επίσης σε τακτά διαστήματα είναι "Η Δανία (ή η Γερμανία) κάλυψαν (ή υπερκάλυψαν) τις ανάγκες τους σε ρεύμα μόνο από ΑΠΕ την τάδε μέρα, ή την τάδε ώρα, ή το τάδε Σαββατοκύριακο".

Θα παραθέσουμε πρώτα συνοπτικά στοιχεία για την ηλεκτροδότηση άλλων χωρών και στην συνέχεια θα αναλύσουμε τα κουτοπόνηρα επιχειρήματα υπέρ των πολλών αιολικών σε άλλες χώρες.

http://revue-arguments.com/articles/index.php?id=76&utm_source=akdart




Η Γερμανία είναι το πιο προσφιλές παράδειγμα αυτών που προωθούν ΑΠΕ και στην Ελλάδα.  Οι Γερμανία πράγματι, έχει εγκαταστήσει πολλές ΑΠΕ. Και αυτές οι ΑΠΕ παράγουν πολύ ρεύμα, ειδικά όταν φυσάει ή όταν έχει ήλιο. Ωστόσο, η Γερμανία δεν ηλεκτροδοτείται από ΑΠΕ. Ηλεκτροδοτείται από λιγνίτη, λιθάνθρακα και πυρηνικά -- και πολύ λιγότερο φυσικό αέριο, πχ από εμάς. Το φυσικό αέριο είναι ακριβό και δεν τους συμφέρει.

Αυτό που έχει αποδείξει η Γερμανία είναι πῶς έχει καταφέρει να "ενσωματώσει" τόσες πολλές ΑΠΕ, καθώς και τι συνέπειες έχουν αυτές οι πολλές ΑΠΕ για την Γερμανία.











___________________________________
[1]  Διευκρινιστικά θα αναφέρω ότι η "Ενέργεια" είναι δόκιμος όρος.  Ενέργεια είναι αυτό που επιτρέπει να παραχθεί "έργο" (συνήθως μέσω μετατροπής σε άλλες μορφές ενέργειας). Η βενζίνη έχει ενέργεια που μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια που με την σειρά της παράγει "έργο" (την μετακίνηση από ένα σημείο στο άλλο).  Η ενέργεια του νερού που είναι αποθηκευμένο σε μία λίμνη σε κάποιο υψόμετρο επιτρέπει να παράξουμε μηχανική ενέργεια (σε μία τουρμπίνα), που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια, που μεταφέρεται στην κουζίνα μας και παράγει έργο (πχ ψύξη μέσω ενός μοτέρ, βάσει κάποιου θερμοδυναμικού κύκλου). Δεν είναι όλες οι μορφές ενέργειας "ίδιες" με την έννοια ότι δεν προσφέρονται όλες για παραγωγή έργου, ή του έργου που έχουμε κατά νου.  Πχ η "ενέργεια" που υπάρχει στο χλιαρό νερό δεν είναι ακριβώς ίδια (σε χρησιμότητα για παραγωγή έργου) με την ενέργεια που υπάρχει σε υπερθερμασμένο ατμό. Υπάρχουν θεμελιώδεις περιορισμοί στην μετατροπή ενέργειας και στις απώλειες της μετατροπής ενέργειας σε "έργο"

Μερικές μονάδες μέτρησης της "ενέργειας" είναι οι κιλοβατώρες, οι "θερμίδες", ή ...τα βαρέλια πετρελαίου και οι τόνοι λιγνίτη. Και το "έργο" έχει (μερικές από) τις ίδιες μονάδες, αφού η ενέργεια, ή, για την ακρίβεια, μερικές μορφές ενέργειας, μετατρέπονται σε έργο.

 Η "ισχύς" είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο (ή μετατρέπεται ενέργεια σε έργο).  Μία τοστιέρα έχει ισχύ πχ 1000 βατ. Και όταν ανάβουμε την τοστιέρα για μία ώρα, καταναλώνει 1 κιλοβατώρα. Μία τοστιέρα 1000 βατ (ενός κιλοβάτ) που είναι κρυμμένη, ή κλειδωμένη, ή χαλασμένη και που δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε, είναι λιγότερο χρήσιμη από μία τοστιέρα που είναι πάντα διαθέσιμη (αν πρέπει να φτιάχνουμε τοστ όποτε το επιθυμούμε). Τα αιολικά και τα φωτοβολταϊκά είναι σαν τις τοστιέρες που πότε δουλεύουν και πότε χαλάνε, από μόνες τους, ανάλογα με τον ...καιρό. Ή, με άλλα λόγια, αν πρέπει να χρησιμοποιείτε την τοστιέρα σας, κάθε πρωί και περιμένετε ρεύμα από αιολικά ή από φωτοβολταϊκά, μπορεί κάλλιστα να μην έχετε τοστ. Αυτό, είναι απλό παράδειγμα "ασφάλειας ηλεκτροδότησης". Οι "στοχαστικές" πηγές ενέργειας δεν παρέχουν "ασφάλεια ηλεκτροδότησης"

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Λιγνίτης και Υγεία

«Ο ΛΙΓΝΙΤΗΣ ΑΥΞΑΝΕΙ ΤΟΥΣ ΚΑΡΚΙΝΟΥΣ»… ΕΝΑ ΙΔΙΟΤΕΛΕΣ ΠΑΡΑΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑ ΥΠΕΡ ΤΩΝ ΑΠΕ! Το πιο συχνό επιχείρημα που χρησιμοποιείται...