Yπάρχει μια μεγάλη συζήτηση για το αν θέλουμε φωτοβολταικά και ανεμογεννήτριες.
Θέλουμε όμως να ζούμε σε ένα περιβάλλον με ενεργειακή ευημερία.
Μπορεί μια περιοχή να έχει ενεργειακή ευημερία με ΑΠΕ χωρίς να εισάγει ηλεκτρικό ρεύμα, πετρέλαιο, φυσικό αέριο και λιπάσματα?
Σαν μελέτη περίπτωσης επέλεξα τον Δήμο Μαντουδίου-Λίμνης-Αγίας Άννας στην Βόρειο Εύβοια. Ο δήμος αυτός έχει ~12 000 κατοίκους και καλλιεργούνται περίπου 100 000 στρέμματα. Οι βασικές ενεργειακές του ανάγκες είναι οι ανάγκες των κατοίκων και οι ενεργειακές ανάγκες για την αγροτική παραγωγή που συνεπάγονται και την άντληση νερού από τον υπόγειο υδροφορέα. Σαν λύση για την διατήρηση του υδροφορέα, υπολογίζεται ως ενεργειακή ανάγκη και η αφαλάτωση.
Περισσότερο αναλυτικά:
- Στο δήμο υπάρχουν δύο ποτάμια ο Νηλέας και ο Κηρέας που δεν έχουν αξιοσημείωτες πτώσεις για να εγκατασταθούν σοβαρά Υ/Ε έργα. Το υδραυλικό δυναμικό τους μπορεί να παράγει την ηλεκτρική ενέργεια για ~500 κατοίκους.
Άλλη ενεργειακή πηγή είναι ο ήλιος και ο άνεμος. Από δεκάλεπτα δεδομένα του μετεωρολογικού σταθμού που διαχειρίζεται το πανεπιστήμιο Πατρών για όλο το 2023.
Από αυτά εξάγονται τα παρακάτω:
- Στο διάγραμμα φαίνεται η ηλιακή ενέργεια που παίρνουμε από ένα τ.μ. Φ/Β κοντά στην θερινό ηλιοστάσιο, με πορτοκαλί και την χειμερινό ηλιοστάσιο, με μπλε. Το ρεύμα που παίρνουμε είναι όταν έχει ήλιο. Χωρίς μπαταρία, το βράδυ δεν μπορούμε να ανάψουμε ούτε λάμπα. Επίσης, όπως φαίνεται στο διάγραμμα, υπάρχουν διάφορες τυχαίες αυξομειώσεις λόγο συννεφιάς.
Παραγωγή ρεύματος από Φ/Β στο θερινό και το χειμερινό ηλιοστάσιο
- Στο διάγραμμα φαίνεται η αιολική ενέργεια που θα παράγονταν από μια τυπική ανεμογεννήτρια 3MW τις ίδιες μέρες. Όπως φαίνεται, η ενέργεια από τον άνεμο έρχεται εντελώς στοχαστικά, όποτε φυσάει, ενώ έχει και πολύ μεγάλες διακυμάνσεις. Άρα, χωρίς αποθήκευση για να την χρησιμοποιήσουμε όταν την θέλουμε, είναι εντελώς άχρηστη.
Έχω εκτιμήσει ότι η ελάχιστη μπαταρία που θα μπορούσαμε να βάλουμε για ημερήσια ρύθμιση, με την σημερινή τεχνολογία και τις αντίστοιχες τιμές, θα απαιτούσε περίπου την διπλάσια επένδυση.
Αλλά είναι δόκιμο να βάζουμε μπαταρίες στα δάση ή στα χωράφια? Και αν γίνει, με τι προδιαγραφές μπορεί να γίνει? Τι θα συμβεί σε μια πυρκαγιά ή μια πλημμύρα?
Παρ όλα τα παραπάνω ερωτηματικά, με τις κατάλληλες μπαταρίες ημερήσιας ρύθμισης:
- Με το υπάρχον ενεργειακό μίγμα μια ανεμογεννήτρια στην περιοχή παράγει ρεύμα για περίπου ~900 κατοίκους και 10 στρέμματα Φ/Β για ~120 κατοίκους
- Αν ο ηλεκτρισμός ήταν η μόνη πηγή ενέργειας, είχαμε ηλεκτρικά αυτοκίνητα, A/C και δεν χρησιμοποιούσαμε καμία άλλη ενεργειακή πηγή, μία ανεμογεννήτρια θα έδινε ρεύμα σε ~150 κατοίκους και 10 στρέμματα Φ/Β σε ~20 κατοίκους.
Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε την συνολική εικόνα της δυναμικής των ενεργειακών πηγών της περιοχής. Ας προσέξουμε λίγο την δυναμική της βιόμαζας που παράγεται κάθε έτος από το δάσος και τις ελιές.
Αν χρησιμοποιούσαμε την βιόμαζα που παράγει το δάσος και οι ελιές κάθε έτος, πριν την πυρκαγιά του 2021, το δάσος θα μπορούσε, όχι μόνο να καλύψει` όλες τις ανάγκες των κατοίκων και των γεωργικών δραστηριοτήτων, αλλά μέχρι και να δώσει νερό από αφαλάτωση, ακόμα και για την άρδευση όλων των καλλιεργειών.
Σήμερα, αν το δάσος που έχει απομείνει αξιοποιούνταν ορθολογικά και υπήρχαν τα αντίστοιχα εργοστάσια που θα μετέτρεπαν την ενέργεια της βιόμαζας των ξύλων σε ηλεκτρισμό, θα μπορούσαν να καλυφθούν με αξιοπιστία, όλες τις ενεργειακές ανάγκες των κατοίκων.
Αν θεωρούσαμε ότι θέλουμε να παράξουμε βιοντίζελ από αντίστοιχες ενεργειακές καλλιέργειες (ελεοκράμβη ή ηλίανθο) αυτές θα ήταν ανταγωνιστικές με την παραγωγή τροφίμων. Ακόμα όμως και αν γίνονταν ενεργειακές καλλιέργειες σε όλες τις καλλιεργούμενες εκτάσεις της περιοχής, δεν θα καλύπτονταν ούτε το μισό των συνολικών ενεργειακών αναγκών των κατοίκων.
Με το υπάρχων ενεργειακό μίγμα και με ημερήσια ρύθμιση, οι ανάγκες των κατοίκων καλύπτονται με 1000 στρέμματα Φ/Β ή 15 ανεμογεννήτριες. Αν βάζαμε 6000 στρέμματα Φ/Β, ή 87 ανεμογεννήτριες, θα καλύπτονταν οι ενεργειακές ανάγκες των κατοίκων ακόμα και αν είχαμε ηλεκτρικά αυτοκίνητα και A/C για θέρμανση-ψύξη χειμώνα-καλοκαίρι.
Όσον αφορά τις ανεμογεννήτριες, αντίθετα με τις αντιδράσεις που ακούγονται για τους δρόμους που πρέπει να ανοίξουν στο δάσος για να πάνε στην τελική θέση εγκατάστασής τους, αυτό μου φαίνεται ως εξαιρετικά θετικό παρελκόμενο που θα προστάτευε το δάσος από μια ενδεχόμενη πυρκαγιά. Στα δικά μου μάτια, αυτούς τους δρόμους, τους βλέπω σαν αντιπυρικές ζώνες.
Βάζω όμως τα τρία παρακάτω ερωτηματικά για τις ΑΠΕ.
1ο ερωτηματικό για τις ΑΠΕ
Το πρώτο ερωτηματικό το βάζω γιατί, όπως έδειξα, δεν θεωρώ τις ΑΠΕ χρήσιμες αφού παράγουν τυχαία ενέργεια, όποτε θέλουν αυτές και όχι όποτε θέλουμε εμείς. Όσο δεν υπάρχει ρύθμιση και αποθήκευση της ενέργειας που παράγουν, εμένα μου φαίνονται άχρηστες. Τα ίδια ερωτήματα βάζουν πλέον οι Γερμανοί και οι Σουηδοί.
Το δεύτερο ερωτηματικό το βάζω γιατί η μετοχή της Siemens καταβαραθρώθηκε πέρυσι επειδή στον πραγματικό κόσμο, καταλάβαμε ότι ο χρόνος ζωής των ΑΠΕ είναι μικρότερος από τα 20 χρόνια που είχαν εκτιμηθεί αρχικά.
3o ερωτηματικό για τις ΑΠΕ
Το τρίτο ερωτηματικό είναι το κόστος της ενέργειας.
Η Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού, έχασε το «δημόσια» το 1999 όπου και ιδιωτικοποιήθηκε. Στην αρχή η ΔΕΗ είχε στόχο να πουλάει την ηλεκτρική ενέργεια όσο το δυνατόν φτηνότερα, όπως φαίνεται στον ιδρυτικό της νόμο. Αυτό όμως άλλαξε με τα κριτήρια της οικονομίας της αγοράς και το χρηματιστήριο ενέργειας.
Σε πρόσφατη εργασία δείξαμε τις τιμές του ρεύματος ενός μέσου νοικοκυριού στην Ελλάδα από το 1968 μέχρι σήμερα.
Αν εξετάσουμε τώρα το ενεργειακό μίγμα μετά το 2000 που εμφανίστηκαν οι ΑΠΕ, όσο περισσότερο ρεύμα είχαμε από ΑΠΕ (που είναι ο οριζόντιος άξονας) τόσο μεγαλύτερη ήταν η τιμή του ρεύματος (κατακόρυφος άξονας). Ο συσχετισμός αυτός φαίνεται από τις μπλε τελείες στο παρακάτω διάγραμμα. Η μπλε διακεκομμένη γραμμή είναι η τάση.
Αυτό δικαιολογείται απ’ το ότι την ενέργεια που παράγουν οι ΑΠΕ, την πληρώνουμε ακριβά στους παραγωγούς επειδή ακριβώς είναι ΑΠΕ.
Εκτός όμως ότι η ενέργεια από ΑΠΕ είναι ακριβή, όπως έδειξα παραπάνω χρειάζεται τύχη για να είναι χρήσιμη, με αποτέλεσμα πολύ συχνά να την πετάμε επειδή παράγεται όποτε θέλει αυτή και όχι όποτε την θέλουμε εμείς. Δηλαδή παράγουμε και χρησιμοποιούμε κάτι το οποίο είναι εν γένει άχρηστο και ακριβό.
Άρα αντί να έχουμε μια καμπύλη εκμάθησης της τεχνολογίας και όσο περισσότερο χρησιμοποιούμε ΑΠΕ το ρεύμα να γίνεται φτηνότερο, το ρεύμα γίνεται ακριβότερο.
Προϊόντος του χρόνου, όταν ωριμάσουν οι τεχνολογίες, τα παραπάνω ερωτήματα οφείλουν να απαντηθούν. Αν μείνουν αναπάντητα, οι ΑΠΕ θα εγκαταλειφθούν.
Μέχρι λοιπόν ωριμάσουν οι τεχνολογίες, η καλύτερη λύση για την ενεργειακή αυτάρκεια αυτής της περιοχής θα ήταν η διαχείριση των ξύλων, δηλαδή της βιόμαζας του δάσους και η αξιοποίηση της ετήσιας παραγόμενης βιόμαζας από τις ελιές.
Με κατάλληλες υποδομές, η εκμετάλλευση της ετήσιας παραγόμενης βιόμαζας θα μπορούσε να καλύψει με συνέπεια το σύνολο των ενεργειακών αναγκών των κατοίκων, κάτι που θα ωφελούσε και το δάσος και τους κατοίκους.
Υ.Γ.
Βλ. σχετικά: Sargentis, G.-F.; Ioannidis, R.; Mamassis, N.; Zoukos, V.; Koutsoyiannis D. A review of the energy policy in Greece in the last 50 years and its implications to prosperity (Under review) Preprint at Researchgate: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.13834.27846
