Πως η Ελλάδα μπορεί να αναδειχθεί πρωταθλήτρια παραγωγής ενέργειας στα Βαλκάνια

Στο παρόν άρθρο, παρουσιάζονται οι πυλώνες ενός εθνικού σχεδιασμού πόρων, τεχνογνωσίας και υποδομών ενέργειας για την περίοδο 2030-2050, όπου αναμένονται πρωτοφανείς τεχνολογικές εξελίξεις και σταδιακή μετάβαση στο πυρηνικό ενεργειακό παράδειγμα. Σύμφωνα με στοιχεία του ΑΔΜΗΕ και επικαιροποιημένα στοιχεία της αγοράς, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς της Ελλάδας για το Διασυνδεδεμένο και Μη Διασυνδεδεμένο δίκτυο φθάνει στα 24.667MW.

Στο διασυνδεδεμένο σύστημα, η εγκατεστημένη ισχύς των θερμικών μονάδων υπολογίζεται σε 12.490MW (50,6% της συνολικής) από 30 μονάδες παραγωγής συνολικής ισχύος 9.319,3MW (37,8% της συνολικής). Εξ αυτών οι 14 μονάδες είναι Άνθρακα (λιγνίτη) εγκατεστημένης ισχύος 4.337MW (17,6% της συνολικής) και 13 μονάδες Φυσικού Αερίου (ΦΑ) συνδυασμένου (10 μονάδες) κι ανοικτού (3 μονάδες) κύκλου εγκαταστημένης ισχύος 4.647,5MW (18,8% της συνολικής).

Τέλος, υφίστανται 3 μονάδες Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού-Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ) εγκατεστημένης ισχύος 334MW (1,4% της συνολικής). Αντίστοιχα, για την Υδροηλεκτρική (Y/H) ενέργεια υφίστανται 40 μονάδες εγκατεστημένης ισχύος 3.170,7MW (12,9% της συνολικής). Εξ αυτών, οι 6 μονάδες είναι Άντλησης-Ταμίευσης (Α/Τ) με εγκατεστημένη ισχύ 699MW (2,8% της συνολικής) και ισόποση δυναμικότητα άντλησης.

Υπάρχει προοπτική η Α/Τ ικανότητα να υπερδιπλασιαστεί (συνολικά ~1.500MW) μέχρι το 2030, με 3 νέα φράγματα ιδιωτικής κατασκευής, καθιστώντας την Ελλάδα την χώρα με την υψηλότερη ικανότητα ταμίευσης στα Βαλκάνια (~38,6% της συνολικής) ακολουθούμενη από την Βουλγαρία (36,1%). Η εγκατεστημένη ισχύς των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) ισούται με 7.333 MW (29,7% της συνολικής), απαρτιζόμενη από μονάδες αιολικών (Α/Γ) ισχύος 3.861MW (15,6% της συνολικής), βιομηχανικών φωτοβολταϊκών (Φ/Β) ισχύος 2.779MW (11,2% της συνολικής), οικιακών Φ/Β ισχύος 352MW (1,4% της συνολικής), μικρών Υ/Η (<=15MW δίχως ταμιευτήρα) ισχύος 245MW (0,9% της συνολικής) και βιοαερίου-βιομάζας (Β/Β) ισχύος 97MW (0,4% της συνολικής).

Στο μη διασυνδεδεμένο σύστημα η εγκατεστημένη ισχύς των θερμικών μονάδων ισούται με 1.673MW (6,7% της συνολικής), απαρτιζόμενη από 31 μονάδες πετρελαίου ισχύος 593MW (2,4% της συνολικής) στα νησιά του Βορείου, Ανατολικού Αιγαίου και Κυκλάδων και 3 μονάδες σε ψυχρή εφεδρεία. Περαιτέρω, υφίστανται 2 μονάδες πετρελαίου ισχύος 350MW (1,4% της συνολικής) στην Ρόδο και 3 μονάδες πετρελαίου ισχύος 730MW (2,9% της συνολικής) στην Κρήτη. Τέλος, καταγράφονται 43 μονάδες ΑΠΕ -20 εναλλακτικών μορφών και 23 πάρκα Α/Γ.

Αξιοποίηση λιγνίτη

Οι θερμικές μονάδες λιγνίτη στην Ελλάδα αποσύρονται βαθμιαία λόγω της απαρχαιωμένης τεχνολογίας τους και της χαμηλής θερμικής απόδοσής τους (~20% μεσοσταθμικά), με εξαίρεση την σύγχρονη μονάδα Πτολεμαΐδα IV (με ~43% θερμική απόδοση). Ωστόσο, παρατηρείται διεθνής τάση ένταξης υπερ-κρίσιμων θερμικών μονάδων άνθρακα (με 43%-46% θερμική απόδοση) στα δίκτυα πολλών χωρών, αναζωογονώντας το σχετικό επενδυτικό ενδιαφέρον.

Ένα πρόσθετο μειονέκτημα του ελληνικού λιγνίτη είναι η χαμηλή ενεργειακή πυκνότητά του, με θερμογόνο δύναμη μόλις 6,12 MJ/kg ή 1.200-1.461,1kcal/kg, εκτιμώμενη στο 50% του γερμανικού. Περαιτέρω, η ευθεία καύση του ελληνικού λιγνίτη εκτιμάται ότι παράγει 1,577 τόνους CO2/MWh ή αντίστοιχα 0,7 kg CO2/kg. Ωστόσο, με την κατάλληλη τεχνολογία τα παραπάνω μειονεκτήματα αντισταθμίζονται από την υψηλότερη δυνατότητα παραγωγής παραπροϊόντων.

Συγκεκριμένα, δυο επιλογές, που ουδέποτε εξετάστηκαν με αξιώσεις στην Ελλάδα, είναι:

• H τεχνολογία των κλειστών πεδίων, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι εκπομπές τοξικής αέριας τέφρας, που προκαλούν σοβαρά θέματα υγείας στον τοπικό πληθυσμό και
• της αεριοποίησης (gasification), δηλαδή της θερμικής συμπίεσης του λιγνίτη για παραγωγή φυσικού αεριού.

Η αξία της αεριοποίησης πολλαπλασιάζεται όταν συνδυάζεται με υποδομές βιομηχανικής συμβίωσης, δηλαδή αξιοποίησης των παραπροϊόντων, όπως ο οπτάνθρακας (βιομηχανικό κωκ) και η στερεά τέφρα ως δομικό υλικό στην κατασκευή φραγμάτων, όντας πλούσια και σε στοιχεία για γεωργικά λιπάσματα (π.χ. άζωτο), καθώς και ίχνη κρίσιμων ορυκτών (π.χ. Σπάνιων Γαιών).

Στα παραπάνω είναι εφικτή και η προσθήκη υποδομών δέσμευσης CO2, που συνιστά πολύτιμο υλικό για πλήθος δυνητικών παραπροϊόντων, όπως ο ενεργός άνθρακας για παραγωγή φίλτρων καθαρισμού υδάτων, υγρών λυμάτων κι αέρος (π.χ. στις νοσοκομειακές μονάδες), καθώς και πρωτεϊνούχων σκευασμάτων κατόπιν της διοχέτευσης και του μεταβολισμού του σε συστοιχίες καλλιεργειών φυκιών.

Υγροί και αέριοι υδρογονάνθρακες

Στην παραπάνω σύνθεση μπορούν να συνεισφέρουν οι επιλεγμένες εξορύξεις υγρών και αερίων υδρογονανθράκων με ορίζοντα ανάπτυξης εθνικής τεχνογνωσίας. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα οικοσυστήματα της Ελλάδας είναι ιδιαίτερα πλούσια σε όρους βιοποικιλότητας με υψηλή οικονομική αξία, θα χρειαστεί ιδιαίτερη προσοχή στην υιοθέτηση μεθόδων προστασίας του παράκτιου και θαλάσσιου περιβάλλοντος, που έχουν αναπτυχθεί από ελληνικά πανεπιστήμια, ώστε να αποφευχθεί η απώλεια αυτής της αξίας κι εν τέλει να συνδυαστεί με εκείνην των υδρογονανθράκων. Παράλληλα, χρειάζονται υποστηρικτικές υποδομές εφοδιαστικής αλυσίδας των παραπροϊόντων, όπως γεωργικά λιπάσματα, πλαστικές ρητίνες και πετροχημικά υλικά για βιομηχανίες.

Κατανεμημένες ΑΠΕ: Η αξιοποίηση της υπολειμματικής γεωργικής βιομάζας για ηλεκτροπαραγωγή και θέρμανση, καθώς και των ελαίων των επιχειρήσεων εστίασης για συνθετικό biodiesel στις μεταφορές, δύναται να καλύψει έως και 10% του πρωτογενούς μίγματος ενέργειας της Ελλάδας. Το σημείο προσοχής εδώ αφορά στην συνέργεια με την γεωργική αξιοποίηση, καθώς μεγάλο μέρος της υπολειμματικής βιομάζας είναι καταλληλότερο για χρήση ως οργανικό λίπασμα, ειδικά σε εφαρμογές Αναγεννητικής Γεωργίας.

Περαιτέρω, ενώ οι υποδομές Α/Τ αυξάνονται, η συνεισφορά τους στην ηλεκτροπαραγωγή υστερεί λόγω του σχεδιασμού της αγοράς ηλεκτρισμού. Οι μονάδες Α/Τ -ειδικά εκείνες με διπλό αγωγό προσαγωγής που σταθεροποιούν το φορτίο σε πραγματικό χρόνο- συνιστούν σημαντικό κόμβο δυνητικών εσόδων για την πολιτεία, εφόσον υπάρξει μια αγορά διαχείρισης του επικουρικού φορτίου των διαλειπουσών ΑΠΕ, επιτρέποντας στις αξιόπιστες κατανεμημένες μονάδες να εισέρχονται κατά προτεραιότητα για την κάλυψη του φορτίου βάσης.

Πυρηνική ενέργεια

Το βασικό πλεονέκτημα των πυρηνικών καυσίμων είναι η ενεργειακή πυκνότητά τους, όπου ενδεικτικά 1 γραμμάριο σχάσιμου Ουρανίου-235 ισοδυναμεί με 13-15 βαρέλια πετρελαίου. Η Ελλάδα επί της αρχής ενδιαφέρεται για την επανεξέταση του πυρηνικού προγράμματός της από την δεκαετία του 1950, δεδομένου ότι η προετοιμασία της συμμόρφωσης προς την ΙΑΕΑ απαιτεί 10-15 έτη προεργασίας πριν καν ξεκινήσει η διαδικασία εγκατάστασης ενός αντιδραστήρα.

Το ενδιαφέρον εστιάζει στους μικρο-αντιδραστήρες (micro-reactors, <25MW), στους Μικρούς Αρθρωτούς Αντιδραστήρες (Small Modular Reactors | SMRs, 25-300MW) και στους αντιδραστήρες Γενεάς 4 (Gen IV) με δυνατότητα κατανάλωσης πυρηνικών αποβλήτων ως καυσίμων, παράλληλα με την θερμική συμπαραγωγή υδρογόνου. Οι πυρηνικές τεχνολογίες συγκεντρώνουν το υψηλότερο δυναμικό εξέλιξης σε όρους θερμικής απόδοσης και μείωσης μεγέθους μέχρι το 2100, ενώ μετά το 2050 αναμένεται να εκτοπίσουν τα ορυκτά καύσιμα και να καταστούν σταδιακά το 4ο Ενεργειακό Παράδειγμα της ανθρωπότητας.

Χώρες της ευρύτερης περιοχής της Μεσογείου αναπτύσσουν (Σαουδική Αραβία, Τουρκία, Αίγυπτος), αναβαθμίζουν (Βουλγαρία) ή επανεξετάζουν το πυρηνικό τους πρόγραμμα (Ιταλία). Πρόσφατα το Καζακστάν ανακοίνωσε την επανεκκίνηση του πυρηνικού του προγράμματος, ενώ η Κένυα και η Ουγκάντα ανακοίνωσαν την κλιμάκωση των μέχρι τώρα περιορισμένων πυρηνικών προγραμμάτων τους.