Ενεργειακή φτώχεια και ανθεκτικότητα

Την προηγούμενη εβδομάδα ήμασταν στο EGU26 στην Βιέννη. Μεταξύ άλλων, παρουσιάσαμε τρεις εργασίες, οι οποίες θεωρώ ότι έχουν ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον , γιατί μεγάλη κουβέντα γίνεται για το ενεργειακό μίγμα και τις ενεργειακές δυνατότητες της Ελλάδας.

Πριν ξεκινήσω, να σημειώσω ότι όσο παλεύατε να σώσετε τον κόσμο από την κλιματική κρίση με ανεμογεννήτριες και φωτοβολταϊκά, είχα κριτική στάση απέναντι στις ΑΠΕ γιατί, όπως έλεγα τότε, το ρεύμα που παρήγαγαν ήταν όταν θέλανε αυτά και όχι όποτε θέλαμε εμείς (το προφίλ της παραγωγής, δεν κάλυπτε το προφίλ κατανάλωσης). Την επιρροή του ρόλου των ΑΠΕ στο ενεργειακό μίγμα και τον ρόλο τους στην αύξηση της τιμής του ρεύματος την έχουμε δείξει στο: A Review of the Energy Policy in Greece in the Last 50 Years and Its Implications for Prosperity https://doi.org/10.70322/ces.2024.10021

Σήμερα φαίνεται ότι αυτό που έλεγα χρόνια τώρα, γίνεται κατανοητό, αλλά λένε ότι, με τις δυνατότητες που έχουμε για αποθήκευση, αυτό διορθώνεται.

Είναι όμως πράγματι έτσι?

Μαζί με τους αγαπητούς φίλους Αντρέα Ευστρατιάδη και Άνυ Ηλιοπούλου, επιβλέψαμε τρεις εργασίες στο EGU26 οι οποίες δίνουν απαντήσεις σε αυτό το ερώτημα σε κλίμακα χώρας, σε κλίμακα κοινότητας και σε κλίμακα κατοικίας, εξετάζοντας μόνο τους πόρους (όχι την διανομή και τα δίκτυα) προσπαθώντας να διατυπώσουμε, όσο πιο κατανοητά γίνεται, αυτό το πρόβλημα.

1. Σε κλίμακα χώρας

Η πρώτη εργασία εξέτασε την ενεργειακή αυτάρκεια σε κλίμακα χώρας: Pagoulatou, P., Mandilaki, E., Iliopoulou, T., Sargentis, G.-F., and Ioannidis, R.: Stochastic Investigation of Solar and Wind Processes for Renewable Energy Storage in Greece, EGU General Assembly 2026, Vienna, Austria, 3–8 May 2026, EGU26-9942, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu26-9942, 2026, βρήκε τα παρακάτω.

Τα διαθέσιμα δεδομένα του ENTSOE δείχνουν πως η παραγωγή από ΑΠΕ άρχισε να φτάνει το προφίλ κατανάλωσης μετά το 2021 όπως φαίνεται από το παρακάτω γράφημα.

Η ενέργεια που εμφανίζεται να περισσεύει, αν θεωρήσουμε ότι μπορούμε να καταναλώσουμε όλη την ενέργεια που μας προσφέρουν οι ΑΠΕ (χωρίς να έχουμε καμία μπαταρία και καμία άλλη πηγή ενέργειας) εμφανίζεται τα τέλη του 2021 και διακριτά το 2022. Αν είχαμε μόνο ΑΠΕ, η ενέργεια που θα μπορούσε να μας φορτίσει μια μπαταρία φαίνεται στο παρακάτω γράφημα και προφανώς είναι αμελητέα.

1.1. Πως λειτούργησε το σύστημα 2015-2025

Με το ενεργειακό μίγμα που χρησιμοποιήσαμε (λιγνίτη, φυσικό αέριο, υδροηλεκτρικά και ΑΠΕ) δηλαδή όπως έχει δουλέψει το σύστημα μετά το 2015 φαίνεται ότι μετά το 2022, το γενικότερο προφίλ της παραγωγής, έφτασε πράγματι την κατανάλωση.

Μπορεί όμως να έφτασε το προφίλ κατανάλωσης, αλλά δεν σημαίνει ότι σε μικρότερη κλίμακα είχε καλύψει τις ανάγκες. Ενδεικτικά, στην παρακάτω εικόνα είναι το προφίλ της κατανάλωσης τον Ιούλιο του 2025 όπου το προφίλ παραγωγής, δεν καλύπτει (όπως θα έπρεπε) το προφίλ κατανάλωσης.

Το 2025, το σύστημα καλύπτει τις ανάγκες του το 63% του χρόνου και μετά αστοχεί. Τις ελλείψεις (που είναι πολλές) τις καλύπτουμε από εισαγόμενο ρεύμα μέσω της διασύνδεσης που έχουμε με την υπόλοιπη Ευρώπη για να σταθεροποιήσουμε το σύστημα.

Το 2025 το σύστημα δεν μπορεί να αποθηκεύσει όλη την ενέργεια που παράγεται και το μοντέλο δείχνει ότι πετιόνται 3.62 TWh αλλά εκτιμάται ότι πετάξαμε μόνο 1.82 TWh. Αυτή η διαφορά πρέπει να οφείλεται σε εξαγωγές που καταφέραμε να κάνουμε. Με απλά λόγια, θα πετάγαμε την διπλάσια ενέργεια αλλά καταφέραμε να πουλήσουμε τη μισή.

1.2. Σταθεροποίηση του συστήματος με εγχώριους φυσικούς πόρους στην κλίμακα της Ελλάδας

Με στόχο τη σταθεροποίηση του συστήματος με εγχώριους φυσικούς μας πόρους, κάνουμε το εξής toy model: Θεωρούμε ότι το σύστημα λειτουργεί μόνο με εγχώριους φυσικούς πόρους (εγκατεστημένες λιγνιτικές μονάδες που υπάρχουν σήμερα, 2200 MW με το ίδιο προφίλ παραγωγής των Υ/Η που αγωνίζονται να σταθεροποιήσουν το σύστημα όπως αυτό λειτούργησε από το 2015 μέχρι σήμερα). 

Τα προφίλ παραγωγής και κατανάλωσης είναι τα παρακάτω:

Σε περισσότερη λεπτομέρεια τον Ιούνιο του 2025 που θεωρητικά έχουμε τις περισσότερες εγκατεστημένες ΑΠΕ βλέπουμε ότι έχουμε πολλές αστοχίες και μικρή περίσσια ενέργειας (γκρι γραμμή). Ενδεικτικά, το 2025 το σύστημα θα κάλυπτε τις ανάγκες μόνο του 33% του συνολικού χρόνου. Επίσης δεν περισσεύει κάποιο σημαντικό ποσό ενέργειας μετά την κατανάλωση, άρα δεν έχει λόγο ύπαρξης ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας.

Για να πετύχουμε κάποια ουσιαστική αξιοπιστία στο σύστημα από εγχώριους πόρους, έχουμε δύο δυνατότητες:

1. Η πρώτη είναι να γίνουν μεγάλες επενδύσεις και αποκατάσταση των λιγνιτικών εργοστασίων που θα απαιτήσει μεγάλο βάθος χρόνου.
2. Η δεύτερη να εγκατασταθούν επιπλέον ΑΠΕ που θα δώσουν το απαιτούμενο πλεόνασμα για να λειτουργήσουν αποτελεσματικά τα έργα αποθήκευσης.

Η γεωπολιτική πραγματικότητα δείχνει ότι η ενεργειακή φτώχεια, θα έρθει πολύ σύντομα. Άρα δεν υπάρχει η πολυτέλεια του χρόνου για να αποκατασταθούν τα λιγνιτικά εργοστάσια.

Στο toy model που παρουσιάζεται, το προφίλ της παραγωγής του 2025 με τις διπλάσιες ΑΠΕ θα ήταν το παρακάτω:

Προσπαθώντας να σταθεροποιήσουμε το σύστημα με διαδοχικές δοκιμές, βλέπουμε ότι χωρίς αποθήκευση, το σύστημα θα είχε αξιοπιστία 65% ενώ με αποθήκευση 35 GWh θα μπορούσε να φτάσει το 97%. Οι πιθανές αστοχίες προβλέπεται να είναι σε περιόδους ενεργειακής ξηρασίας οι οποίες έχουν εντοπιστεί τους χειμερινούς μήνες Νοέμβριο-Ιανουάριο.

Η μεγάλη εικόνα της λειτουργίας με τις διπλάσιες ΑΠΕ για το προφίλ του 2025 και με μπαταρία 35 GWh θα έδινε αξιοπιστία 97% φαίνεται στις παρακάτω εικόνες.

Τα αποθηκευτικά έργα 35 GWh αντιστοιχούν σε ~ 3 kWh αποθήκευση ανά κάτοικο. Με τις τιμές αποθήκευσης της kWh αυτή την περίοδο (~ 500 €/kWh) αυτό θα ήταν μια εφικτή λύση που θα μπορούσε να δώσει απάντηση σε μια περίοδο ενεργειακής φτώχειας. Ένα ζήτημα είναι ότι ενώ η μπαταρία θα δώσει αξιοπιστία στο σύστημα, δεν θα μπορέσει να αποθηκεύσει όλη την ενέργεια που παράγεται και θα πεταχτούν τεράστιες ποσότητες (στην περίπτωση που εξετάζεται ως παράδειγμα 17 TWh), που δεν θα μπορούν να αποθηκευτούν.

Ενδεικτικά, το σύστημα αποθήκευσης θα ήταν περισσότερο αποδοτικό και θα αύξανε την συνολική αξιοπιστία του 25-30% αν είχαμε 1.5 φορές περισσότερες ΑΠΕ περισσότερες από αυτές που έχουμε σήμερα. Η συνολική αξιοπιστία του θα έφτανε τα 75-80%.

Χαρακτηριστικές τιμές:

• Με τις ΑΠΕ, τον λιγνίτη και τα Υ/Η που έχουμε σήμερα, θα είχαμε ρεύμα περίπου το 40% του χρόνου.
• Μόνο με τις ΑΠΕ που έχουμε σήμερα θα είχαμε ρεύμα το 5% του χρόνου.
• Μόνο με τον λιγνίτη και τα Υ/Η, (τα Υ/Η με το προφίλ που λειτούργησαν το 2025) δεν θα είχαμε καθόλου ρεύμα (δεν επαρκούν για να καλύψουν τις ανάγκες).
• Αν είχαμε 1.5 φορές περισσότερες  ΑΠΕ από τις ΑΠΕ που έχουμε σήμερα, με το ενεργειακό μίγμα με τα Υ/Η αλλά χωρίς τον λιγνίτη και με ένα εύλογο σύστημα αποθήκευσης 20 GWh θα είχαμε ρεύμα το 43% του χρόνου
• Αν είχαμε 1.5 φορές περισσότερες  ΑΠΕ από τις ΑΠΕ που έχουμε σήμερα, με το ενεργειακό μίγμα που θα συμμετείχε ο λιγνίτης και τα Υ/Η και χωρίς σύστημα αποθήκευσης θα είχαμε ρεύμα το 58% του χρόνου.
• Αν είχαμε 1.5 φορές περισσότερες  ΑΠΕ από τις ΑΠΕ που έχουμε σήμερα, με το ενεργειακό μίγμα που θα συμμετείχε ο λιγνίτης και τα Υ/Η και με ένα εύλογο σύστημα αποθήκευσης 20 GWh θα είχαμε ρεύμα το 85% του χρόνου.

2. Σε τοπική κλίμακα (Δήμος)

Η δεύτερη εργασία εξέτασε την ενεργειακή αυτάρκεια σε τοπική κλίμακα: Saperopoulou, D., Kouzelis, V., Sargentis, G.-F., Efstratiadis, A., and Tepetidis, N.: Social prosperity and natural resource management: Stochastic evaluation of two operational paradigms of pumped-storage hydropower in North Euboea under renewable energy integration and energy market dynamics, EGU General Assembly 2026, Vienna, Austria, 3–8 May 2026, EGU26-8099, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu26-8099, 2026.

Στην εργασία αυτή μελετήθηκε ο δήμος Μαντουδίου-Λίμνης-Αγίας Άννας στην Βόρειο Εύβοια με ένα ενεργειακό μίγμα που θα καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες των περίπου 12,000 κατοίκων και της ανάγκες άρδευσης, επειδή είναι αγροτική περιοχή και το αρδευτικό νερό έρχεται με άντληση από τον υπόγειο υδροφορέα.

Με διάφορες δοκιμές βρήκαμε ότι, αν είχαμε 450 στρέμματα φωτοβολταϊκά το σύστημα θα κάλυπτε τις ανάγκες του το 41% του χρόνου. Για να γίνει πιο κατανοητό αυτό, σκεφτείτε πως, χωρίς μπαταρία, το βράδυ δεν ανάβει ούτε λάμπα.

 Με μια μπαταρία 180MWh (το νούμερο δεν είναι τυχαίο, υπάρχει κατάλληλη θέση ενός ανλησιοταμιευτικού έργου στην περιοχή) το σύστημα θα κάλυπτε τις ανάγκες του το 95% του χρόνου.

Αναμενόμενες ενεργειακές ξηρασίες (και αστοχίες) αναμένονται γύρω στον Δεκέμβριο και φαίνονται στην παρακάτω εικόνα όπως υπολογίστηκαν στην προηγούμενη εργασία που αναφέρθηκε παραπάνω.

Για να αποσβεστεί το έργο σε μια περίοδο χρήσης 20 χρόνων η τιμή του ρεύματος στους κατοίκους θα ήταν 0.07€/kWh ενώ θα υπήρχαν και επιπλέον κέρδη από την πώληση του πλεονάσματος στο δίκτυο.

Ακόμα όμως και χωρίς την εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών, επειδή οι τιμές της ενέργειας κυμαίνονται μέσα στην ημέρα (χαμηλές τιμές το πρωί, ψηλές τιμές το βράδυ) όπως φαίνεται στις παρακάτω εικόνες, ένα αντλησιοταμιευτικό έργο αποθήκευσης ενέργειας, που θα αποθήκευε ενέργεια το πρωί και θα την έδινε πίσω το βράδυ, υπολογίστηκε ότι θα ήταν αποδοτικό και θα αποσβένονταν μέσα σε περίπου 10 χρόνια.

Απαραίτητη όμως προϋπόθεση είναι ότι τα επόμενα 10 χρόνια θα εξακολουθούσε να υπάρχει το χρηματιστήριο ενέργειας.

3. Σε οικιακή κλίμακα (κατοικία)

Η τρίτη εργασία εξέτασε την ενεργειακή αυτάρκεια σε οικιακή κλίμακα: Arvanitidis, I. and Sargentis, G.-F.: Spatial Indicators of Dynamic Self-Sufficiency and Resilience in the Water–Energy–Food Nexus. Case study: Small Rural Village in North Euboea, Greece, EGU General Assembly 2026, Vienna, Austria, 3–8 May 2026, EGU26-14761, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu26-14761, 2026.

Το συνολικό προφίλ της ενέργειας που χρειάζεται ένας κάτοικος στον ίδιο Δήμο που εξετάστηκε και πριν, φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

Με 15-20 m² φωτοβολταϊκά, ένας κάτοικος θα είχε ρεύμα το 35-40% του χρόνου. Αν έβαζε και μια μπαταρία 6-8 kWh θα είχε ρεύμα το 80% του χρόνου. Όμως όπως φαίνεται από την παραπάνω εικόνα, οι πολλές ενεργειακές ανάγκες που δημιουργούν αιχμές στο προφίλ του συνολικού ενεργειακού μίγματος είναι η θέρμανση (και η ψύξη). Άρα αν πούμε ότι βάλαμε 20 m² πάνω απ’ το κεφάλι μας, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι λύσαμε το ενεργειακό μας πρόβλημα?

Λύσαμε ένα σημαντικό μέρος του, αλλά όχι όλο.

Πριν από 4 χρόνια είχαμε γράψει το Threats in Water–Energy–Food–Land Nexus by the 2022 Military and Economic Conflict. https://doi.org/10.3390/land11091569. Εκεί, από παγκόσμιες βάσεις δεδομένων, είχαμε διαπιστώσει ότι το προσδόκιμο ζωής, συνδέεται με την ενεργειακή κατανάλωση. Στην περίοδο ενεργειακής φτώχιας που ακολούθησε, έναν χρόνο μετά ο Economist σε σχετικό άρθρο του διατύπωσε ότι η ενεργειακή φτώχια σκότωσε περισσότερο κόσμο από την πανδημία του COVID19  (αύξηση περίπου 8%) https://www.economist.com/graphic-detail/2023/05/10/expensive-energy-may-have-killed-more-europeans-than-covid-19-last-winter.

Άρα η ενεργειακή φτώχεια δεν αφορά μόνο το ρεύμα αλλά και όλους τους ενεργειακούς πόρους που διατηρούν το εσωτερικό περιβάλλον σε κατάλληλες θερμοκρασίες για να είμαστε υγιείς.

4. Συμπερασματικά

Όσον αφορά την αποθήκευση και τα μεγάλα έργα αποθήκευσης, είναι ότι προφανώς είναι απαραίτητα για να ρυθμίσουν το σύστημα, αλλά με τις εγχώριες πηγές που έχουμε (όλο τον λιγνίτη που έχουμε σήμερα, υδροηλεκτρικά και ΑΠΕ) ακόμα δεν έχουμε το απαραίτητο πλεόνασμα που μπορεί να ρυθμιστεί για να σταθεροποιήσει το σύστημα έτσι ώστε να λειτουργεί αποτελεσματικά. Δηλαδή, αν θέλουμε να είμαστε αυτάρκεις, ή θα αναστήσουμε τα εργοστάσια λιγνίτη ή θα βάλουμε κι άλλα Υ/Η ή και άλλες ΑΠΕ. Όπως και να 'χει όμως, όπως φάνηκε στο παράδειγμα της ενότητας 2, στα πλαίσια του χρηματιστηρίου ενέργειας και της υπάρχουσας λειτουργίας του συστήματος, είναι έργα αποδοτικά.

Το 2023 είχαμε δημοσιεύσει το Stochastic Evaluation of the Investment Risk by the Scale of Water Infrastructures https://www.mdpi.com/2673-4060/4/1/1 Η εικόνα αριστερά είναι στοχαστικές προσομοιώσεις της διακινδύνευσης της επένδυσης ενός μεγάλου έργου στην Αγγλία του μεσοπολέμου 1907—1956 και δεξιά της ίδιας επένδυσης στην περίοδο ευημερίας 1961–2014. Αυτά τα διαγράμματα κάνουν εικόνα κάτι που μπορεί να καταλάβει κανείς και διαισθητικά: δεν γίνονται μεγάλες επενδύσεις έργων υποδομής σε περιόδους αναταραχής. 

Άρα τα μεγάλα έργα που πρέπει να γίνουν, μου φαίνεται δύσκολο να υλοποιηθούν γιατί δεν φαντάζομαι κάποιον παλαβό επενδυτή που θα ήθελε να ρίξει τα λεφτά του στο νέφος αβεβαιότητας που υπάρχει αυτή την περίοδο και μοιάζει ότι θα συνεχίσει να υπάρχει. Όμως όπως δείξαμε παραπάνω, οι οικονομίες κλίμακας και τα μεγάλα έργα είναι αυτά που τελικά καταφέρνουν να μειώσουν την τιμή μονάδας και να οδηγήσουν τις κοινωνίες σε συνθήκες ευημερίας.

Εν όψει της ενεργειακής φτώχειας που έρχεται, αν μπορούσαμε να σκορπίσουμε την επένδυση παραγωγής και αποθήκευσης σε επίπεδο κατοικίας, όπου καθένας θα έχει συναίσθηση του προφίλ παραγωγής και την ευθύνη της κατανάλωσης, θα είχαμε κάποια σανίδα σωτηρίας. 

Κάτι τέτοιο είναι αυτό περιέγραφα στο Fragility in human progress https://www.frontiersin.org/journals/complex-systems/articles/10.3389/fcpxs.2025.1609467/full όπου αντιλαμβανόμουν ότι το clustering (η συσωμάτωση που οδηγεί σε οικονομίες κλίμακας) είναι μέθοδος ανάπτυξης ενώ το declustering (η διασπορά, που είναι πιο ακριβή) είναι μέθοδος ανθεκτικότητας.

Εδώ βρισκόμαστε σήμερα αναμένοντας σκοτεινές μέρες, με την ανθεκτικότητα να είναι το ζητούμενο.

Υ.Γ.
Με εντυπωσιάζει που σήμερα η κριτική σκέψη για τις ΑΠΕ θεμελιώνεται στην επιρροή της αισθητικής του τοπίου (την οποία είχαμε μελετήσει κι εμείς σε πολλές εργασίες), αντί για την επιρροή τους στο κόστος του ρεύματος που είχαμε δείξει στο A Review of the Energy Policy in Greece in the Last 50 Years and Its Implications for Prosperity https://doi.org/10.70322/ces.2024.10021 ή την ανταγωνιστική τους χρήση με την αγροτική γη που είχαμε δείξει στο Agricultural Land or Photovoltaic Parks? The Water–Energy–Food Nexus and Land Development Perspectives in the Thessaly Plain, Greece. https://doi.org/10.3390/su13168935. 

Εκτιμώ ότι αυτής της μορφής η κριτική σκέψη, προκύπτει λόγω ευημερίας (έχουμε ρεύμα). Όταν δεν θα έχουμε, οι προτεραιότητες υποθέτω ότι θα είναι διαφορετικές.