Ενεργειακό καταφύγιο για την Ελλάδα η νέα λιγνιτική μονάδα Πτολεμαΐδα 5.
Εισαγωγή
Το άρθρο αφορά τις προοπτικές της νέας λιγνιτικής μονάδας ηλεκτροπαραγωγής Πτολεμαΐδα 5, κόστους ενάμιση δις ευρώ, που μπήκε σε δοκιμαστική λειτουργεία το Φεβρουάριο 2023. Ευκαιρία ήταν σχετικό άρθρο που αξιολογεί ως μέγιστο λάθος την επένδυση, υποστηρίζει ότι θα πρέπει να διακοπεί η λειτουργία της με λιγνίτη το 2028 και τοποθετείται γενικότερα αρνητικά για το λιγνίτη.
Στη συνέχεια γίνεται ανασκόπηση της θετικής συμβολής του λιγνίτη κατά την πρόσφατη ενεργειακή κρίση και κατά τον καύσωνα του Ιούλη 2023. Λαμβάνεται επίσης υπόψη η μεταστροφή της ενεργειακής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τον άνθρακα, αλλά και για τις εκπομπές μεθανίου. Διαφαίνεται πλέον ότι η αναμενόμενη από καιρό παύση της ανοχής εκπομπών μεθανίου ανατρέπει το ενεργειακό σκηνικό υπέρ της διείσδυσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση και επιπλέον στην Ελλάδα υπέρ της ηλεκτρικής διασύνδεσης με την Αίγυπτο. Τα μέτρα περιορισμού των εκπομπών μεθανίου θα λειτουργήσουν στην Ελλάδα επίσης υπέρ του λιγνίτη έναντι του φυσικού αερίου.
Με τον προφητικό και συνάμα αφοριστικό τίτλο «ο λιγνίτης δεν έχει θέση στο ενεργειακό μέλλον της χώρας» δημοσιεύτηκε στην «ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ» στις 6 Αυγούστου, ανήμερα του Σωτήρος, άρθρο του κυρίου Νίκου Μάντζαρη, αναλυτή πολιτικής για την ενέργεια και το κλίμα, που επανειλημμένα έχει επιχειρήσει, ευτυχώς χωρίς επιτυχία, να μας «σώσει» από το λιγνίτη.
Η πολεμική του άρθρου στρέφεται κατά της νέας υπερσύγχρονης λιγνιτικής μονάδας Πτολεμαΐδα 5 που λειτουργεί από τον Φεβρουάριο 2023. Τη θεωρεί ως «το μεγαλύτερο διακομματικό λάθος στη σύγχρονη ιστορία της ελληνικής ενεργειακής πολιτικής ζωής, καθώς η επένδυση προωθήθηκε σε μια περίοδο που η Ευρωπαϊκή Ένωση απομακρυνόταν ολοταχώς από τον λιγνίτη και δεν υπήρχε κανένα περιθώριο για την οικονομική της βιωσιμότητα».
Αντίθετα, εκ του αποτελέσματος πιστεύω ότι η νέα λιγνιτική μονάδα εξυπηρετεί εθνική ενεργειακή πολιτική, σε σύμπλευση πλέον και με την αναθεωρημένη ευρωπαϊκή, γιατί σύμφωνα με τις δηλώσεις του τότε Αντιπροέδρου της Κομισιόν Frans Timmermans ο άνθρακας δεν είναι ταμπού (“Coal not ‘taboo’ as EU seeks Russian gas exit”, POLITICO, 3 Μαρτίου 2022) και πρώτη η Γερμανία το έκανε πράξη με ενίσχυση του ρόλου του λιγνίτη στην ηλεκτρική ενέργεια.
Παρενθετικά θα ήθελα να σημειώσω ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον άρθρο γραμμένο από τη Θεοπίστη Κρυσταλλίδου, Δημοτική Σύμβουλο Εορδαίας το 2015 αλλά επίκαιρο, με τίτλο «Ο Λιγνίτης δεν είναι ταμπού- Ο Λιγνίτης είναι εθνικός μας πλούτος». Αντιγράφω το επίμετρο: «Αυτό που λείπει δυστυχώς από την Πατρίδα μας είναι το όραμα και όχι η οικολογική συνείδηση». Συμφωνώ και θεωρώ ότι το όραμα είναι εφικτό, να αξιοποιήσουμε δηλαδή τον εθνικό πλούτο, με σεβασμό στο περιβάλλον, επιστρατεύοντας τους καλλίτερους και την καλλίτερη τεχνολογία και στο θέμα της ενέργειας έχει σήμερα πολλά να μας διδάξει η κινέζικη σοφία.
Διεκδικεί ο αρθρογράφος την αυθεντία να αμφισβητεί τα πάντα και έμμεσα όσους συνέβαλαν στη νέα μονάδα. Ήταν ο διαπρεπής καθηγητής Αρθούρος Ζερβός, Διοικητής της ΔΕΗ την περίοδο 2009-2015, που συνέχισε τους αναπτυξιακούς σχεδιασμούς του προκατόχου του, σπάνιο φαινόμενο στον τόπο, και προκήρυξε τη Πτολεμαΐδα 5. Σήμερα τιμά την Ελλάδα με διεθνή ρόλο στην προώθηση των ΑΠΕ.
Διεκδικεί επίσης ο αρθρογράφος το αλάθητο εις βάρος διαδοχικών κυβερνήσεων της τελευταίας εικοσαετίας που κατάφεραν να υλοποιήσουν τη μεγάλη αυτή επένδυση, ενάμιση περίπου δις, σε περίοδο πολιτικού και οικονομικού διωγμού της Χώρας από φανατικούς ρεβανσιστές της Ευρώπης, που έβλαψαν και τη χώρα τους με αδιέξοδες πολιτικές στην ενέργεια και απλά ομολόγησαν ότι όλοι κάναμε λάθος. Βέλτιστες τεχνικές επιλογές που τεκμηριώθηκαν και στηρίχθηκαν από το άριστο ανθρώπινο δυναμικό της ΔΕΗ και έργο που υλοποιήθηκε από Ελληνικές εταιρίες συνδυάζουν αξιοποίηση του ορυκτού πλούτου της Χώρας με προηγμένη τεχνολογία.
«Ημέρα υπερηφάνειας», δήλωσε ο Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος του ομίλου ΓΕΚ ΤΕΡΝΑ στα εγκαίνια της Πτολεμαΐδας 5 στις 14 Φεβρουαρίου 2023. Την ιστορική αυτή ημέρα τόνισε ο κύριος Γιώργος Περιστέρης: η «Πτολεμαΐδα 5, ισχύος 660 MW, είναι η πιο σύγχρονη και αποδοτική λιγνιτική μονάδα που διαθέτει η Ελλάδα. Χάρη στην αξιοποίηση των βέλτιστων τεχνολογιών στον σχεδιασμό της, είναι ικανή να ανταγωνιστεί μονάδες που χρησιμοποιούν φυσικό αέριο, με τις ελάχιστες δυνατές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ενώ μπορεί να παράγει περισσότερη ενέργεια με λιγότερη κατανάλωση καυσίμου. Με τη λειτουργία της Πτολεμαΐδας 5 δημιουργούνται 800 νέες θέσεις εργασίας στην περιοχή, ενώ στην κατασκευή της απασχολήθηκαν 2.000 άτομα και συμμετείχαν περισσότερες από 100 ελληνικές επιχειρήσεις».
Τέλος, ο αρθρογράφος εστιάζει στον κύριο προβληματισμό του, συγκεκριμένη επιταγή: να τελειώνουμε με το λιγνίτη, όπως οραματιζόταν και ο Διοικητής της ΔΕΗ, το αργότερο μέχρι το 2028. Και καταλήγει: «η διαιώνιση της λειτουργίας της Πτολεμαΐδας 5 θα επιβαρύνει ποικιλοτρόπως το κόστος της ηλεκτροπαραγωγής και το περιβάλλον». Δεν τον απασχολεί το ενδεχόμενο ενεργειακής κρίσης, η ενεργειακή ασφάλεια, η πτητικότητα των τιμών φυσικού αερίου, τα υπερκέρδη ενέργειας ή οι εκπομπές μεθανίου, βλαπτικότερες του διοξειδίου του άνθρακα, που μπορεί να επισύρουν δικαιώματα εκπομπής μεθανίου μεσοπρόθεσμα.
Όπως περιγράφεται σε πρόσφατο άρθρο, η συμβολή της νέας μονάδας δικαιώθηκε κατά τον καύσωνα του Ιουλίου 2023, οπότε οι εγχώριες ενεργειακές πηγές, ο λιγνίτης από την Πτολεμαΐδα 5 και άλλες λιγνιτικές μονάδες, μαζί με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, εξασφάλισαν την ενεργειακή επάρκεια.
Και πριν από αυτό, στη διάρκεια της πρόσφατης ενεργειακής κρίσης 2022-23, οι παλιές λιγνιτικές μονάδες μέσα σε λίγους μήνες απέφεραν όφελος στους καταναλωτές επτακόσια εκατομμύρια ευρώ, το ήμισυ δηλαδή της επένδυσης για την Πτολεμαΐδα 5, όταν οι τιμές της ηλεκτρικής ενέργειας με καύσιμο το φυσικό αέριο είχαν ανέβει στα ύψη.
Το όραμα εκσυγχρονισμού της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας
Η ανάγκη εκσυγχρονισμού των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είχε απασχολήσει τη ΔΕΗ από τη δεκαετία 2000, όταν ακόμη η λιγνίτης ήταν το βασικό καύσιμο στην ηλεκτρική παραγωγή. Την αναγκαιότητα αυτή είχε αναδείξει σε όραμα ο μακαρίτης Κώστας Καβουρίδης, υψηλόβαθμο στέλεχος της ΔΕΗ και καθηγητής στο Πολυτεχνείο Κρήτης. Σε μελέτη του με συνεργάτες υπολογίστηκε με ακρίβεια η ενεργειακή απόδοση των σταθμών και ο συντελεστής εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, σε τόνους ανά μονάδα παραγόμενης ηλεκτρικής μεγαβατώρας και προτάθηκαν επενδύσεις εκσυγχρονισμού σε δύο στάδια. Στόχος της μελέτης ήταν η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης από 30% σε 45% και η μείωση του συντελεστή εκπομπών από 1,5 σε 0,9.
Από τους λιγνιτικούς σταθμούς που διαθέτουμε, τις επιδόσεις αυτές προσεγγίζει σήμερα μόνο η Πτολεμαΐδα 5, με όφελος διπλό, τη μείωση του απαιτούμενου λιγνίτη στα δύο τρίτα και τη μείωση των δικαιωμάτων εκπομπών κατά 40%. Αυτά βέβαια συνεπάγονται μείωση του κόστους λιγνιτικής μεγαβατώρας, οπότε ο λιγνίτης μπορεί πλέον να ανταγωνισθεί το φυσικό αέριο, ακόμη και με τις τρέχουσες χαμηλές τιμές φυσικού αερίου που όμως τις ημέρες αυτές βρίσκονται σε ανοδική πορεία, πράγμα που ενισχύει τη θέση του λιγνίτη.
Στη μελέτη Καβουρίδη τονίζεται ένας ακόμη παράγων που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του λιγνιτικού σταθμού και σχετίζεται με το σχεδιασμό της εξόρυξης στο λιγνιτωρυχείο. Αφορά συγκεκριμένα στην αποφυγή συνεξόρυξης ενδιάμεσων στείρων και λιγνίτη. Τέλος, μια ακόμη δυνατή βελτίωση που προτείνεται είναι η μείωση της ανόργανης φάσης με εμπλουτισμό. Αυτά βεβαίως δεν είναι εφικτά όταν ο λιγνίτης βρίσκεται υπό διωγμό, ως αναγκαίο κακό.
Συντελεστής εκπομπών CO2 θερμοηλεκτρικών σταθμών
Στον Πίνακα που ακολουθεί συνοψίζονται τα αποτελέσματα υπολογισμού του συντελεστή εκπομπών με βάση τα πραγματικά δεδομένα για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα για τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς που λειτούργησαν κατά το πρώτο εξάμηνο 2023. Οι σταθμοί διαφοροποιούνται με βάση το τύπο του σταθμού, λιγνιτικό (ΛΓΝ), φυσικού αερίου συνδυασμένου κύκλου (ΦΑΣΚ) ή συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας υψηλής απόδοσης (ΣΗΘΥΑ).
Σημειώνεται ότι οι σταθμοί Πτολεμαΐδα 5 και Αγίου Νικολάου βρίσκονται σε δοκιμαστική λειτουργία και ίσως υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης. Επισημαίνονται στη συνέχεια στοιχεία από αδημοσίευτο κείμενό του που ευγενώς έθεσε υπόψη μου ο Χρήστος Παπαγεωργίου, Μεταλλειολόγος Μηχανικός της ΔΕΗ που ολοκλήρωσε τη σταδιοδρομία του από το μέτωπο παραγωγής ως Μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της ΔΕΗ. Ο νέος σταθμός πέραν της ηλεκτρικής παραγωγής με θεωρητική ισχύ 660 MW και καθαρή 616 MW, μπορεί να προσφέρει και θερμική ισχύ 140 MWth, που μπορεί να αξιοποιηθεί για τηλεθέρμανση. Η μονάδα προβλέφθηκε ως σταθμός βάσεως για συνεχή λειτουργία, 7500 ώρες το χρόνο. Για την παραγωγή της ενέργειας αυτής με ανεμογεννήτριες, παρατηρεί ο Χρήστος Παπαγεωργίου, θα απαιτηθεί τριπλάσια ισχύς, δεδομένου ότι η αιολική παραγωγή εκτιμάται σε 2500 ώρες το χρόνο και επιπλέον, επειδή δεν ρυθμίζεται ώστε να παρακολουθεί τη ζήτηση, θα χρειαστεί σύστημα αποθήκευσης πλεονάζουσας ενέργειας.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει η συμβολή της μονάδας Πτολεμαΐδα 5 στις 13/8/2023, τη χαρακτηριστική περίπτωση μηδενισμού της προημερήσιας τιμής μεγαβατώρας επί αρκετές ώρες, λόγω υπερπροσφοράς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η συμμετοχή του σταθμού ξεκίνησε με 308 MW, το μισό δηλαδή της ισχύος και, με απόλυτη ευελιξία, έκλεισε με 616 MW την πλήρη ισχύ, γεγονός που συνέβαλε στη συγκράτηση της τιμής σε χαμηλό επίπεδο.
Γράφημα του Ομίλου Χρηματιστηρίου Ενέργειας με τις ωριαίες προημερήσιες τιμές μεγαβατώρας στις 13 Αυγούστου 2023. Η πρώτη στήλη MTU (Market time Unit) αφορά την ώρα λειτουργίας στο 24ωρο και η δεύτερη (Lignite) τη λιγνιτική συμμετοχή σε μεγαβατώρες και στη συγκεκριμένη περίπτωση αφορά την Πτολεμαΐδα 5.
Αυτά αναφέρονται, χωρίς να υποβαθμίζεται η πολύτιμη συμβολή αιολικής ενέργειας, απλά για να εκτιμηθεί η αναγκαιότητα σταθμού βάσεως, λιγνιτικού ή φυσικού αερίου. Στην επιλογή μεταξύ λιγνίτη ή φυσικού αερίου, η Πτολεμαΐδα 5 υπερέχει από πλευράς ασφαλείας έναντι εξωτερικών διακυμάνσεων ή κρίσεων με την αξιοποίηση Ορυκτού Πλούτου της Χώρας, ενώ από πλευράς κόστους υπερτερεί στην μεγαλύτερη ανακύκλωση δαπανών στην ελληνική οικονομία.
Στην ετήσια έκθεση 2020 του ΑΗΣ Κομοτηνής δίδονται στοιχεία παραγωγής, (1,489,250 MWh) και κατανάλωσης φυσικού αερίου, (284,820 kΝm3) . Βάσει αυτών υπολογίζεται ενεργειακή απόδοση του σταθμού Κομοτηνής 50%, με βάση την εκτίμηση 1 Gm3 NG = 10,467 GWh. Η απόδοση αυτή (50%) είναι τυπική των εγκατεστημένων σταθμών φυσικού αερίου συνδυασμένου κύκλου, αεριοστροβίλου-ατμοστροβίλου, με εξαίρεση το νέο υπερσύγχρονο σταθμό Αγίου Νικολάου, όπου αναμένεται απόδοση ~62,5%. Η απόδοση του σταθμού Αλουμίνιο είναι χαμηλή, ~35%, διότι ο ατμός χρησιμοποιείται στη μονάδα αλουμινίου.
Συγκριτικά, στη μονάδα Πτολεμαΐδα 5 η απόδοση είναι ~42% για καθαρή ηλεκτρική ισχύ 610 MW . Υπάρχει όμως η δυνατότητα αξιοποίηση της μονάδας για τηλεθέρμανση της Πτολεμαΐδας, οπότε η ολική ενεργειακή απόδοση εκτιμάται σε 50%.Το πρόσθετο πλεονέκτημα αυτής της επιλογής είναι ότι δικαιολογεί μείωση του συντελεστή εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα κατά ~5 έως 10%, όταν γίνεται πλήρης αξιοποίηση θερμότητας, διότι αποφεύγεται η χρήση καυσίμου και η αντίστοιχη εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα. Εν τούτοις, αναφέρονται εκτιμήσεις μείωσης δικαιωμάτων διοξειδίου του άνθρακα για την τηλεθέρμανση κατά 50,000 τόνους CO2 μόνον, προφανώς γιατί οι ανάγκες τηλεθέρμανσης είναι περιορισμένες. Συνεπώς, πλεονάζει θερμική ενέργεια που θα μπορούσε να διατεθεί για άλλες χρήσεις, για παράδειγμα γεωργικές εφαρμογές (θερμοκήπια ή ξηραντήρια).
Το ξεχασμένο μεθάνιο και η διακριτική «ανοχή»
του φυσικού αερίου
Είναι γνωστό και απόλυτα τεκμηριωμένο ότι το μεθάνιο είναι δραστικότερο ως αέριο θερμοκηπίου από το διοξείδιο του άνθρακα. Σε αντίθεση μάλιστα με το λιγνίτη που εκπέμπει κυρίως διοξείδιο του άνθρακα κατά την καύση, οι εκπομπές μεθανίου συμβαίνουν σε όλο το κύκλο ζωής του φυσικού αερίου, από την γεώτρηση παραγωγής, τον καθαρισμό του αερίου πριν την φόρτωση, τη μεταφορά και την αποθήκευση μέχρι την καύση.
Σε κείμενα του ΟΗΕ επισημαίνεται ότι όταν οι συνολικές εκπομπές μεθανίου υπερβούν ένα μικρό ποσοστό, τότε ο άνθρακας είναι ηπιότερος περιβαλλοντικά. Και όμως, το φυσικό αέριο, με περισσότερο από 90% μεθάνιο έχει μέχρι τώρα ανεκτική μεταχείριση και προκρίνεται ως καύσιμο μετάβασης. Τυπικό παράδειγμα είναι το γεγονός ότι δεν περιλαμβάνεται στις συστηματικές μετρήσεις των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο, όχι από παράλειψη, αλλά γιατί δεν προβλέπεται από τους κανονισμούς. Και όμως θα έπρεπε και μόνο για το γεγονός ότι η καύση δεν είναι τέλεια και διαφεύγει ένα μικρό ποσοστό μεθανίου στην ατμόσφαιρα άκαυστο. Πόσο μάλλον στις μεταφορτώσεις και τους χώρους αποθήκευσης.
Υποβάλλονται ετήσιες εκθέσεις για την ποιότητα του περιβάλλοντος στους σταθμούς φυσικού αερίου, αλλά οι μετρήσεις περιορίζονται σε NO2, CO και O2, όπως ακριβώς προβλέπει η Απόφαση Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων. Αυτό ισχύει για παράδειγμα και στον ΑΗΣ Κομοτηνής, στη Μονάδα Συνδυασμένου Κύκλου (2 αεριοστρόβιλοι και 1 ατμοστρόβιλος).
Φαίνεται όμως ότι εξαντλείται πλέον η ανοχή για τις εκπομπές μεθανίου και η αρχή έγινε στις ΗΠΑ με την επιβολή υψηλού προστίμου με $900 ανά τόνο μεθανίου, πέραν ενός ορίου, μέχρι το 2024 που θα αυξηθεί σε $1,500 από το 2026 και μετά. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση προγραμματίζεται η επέκταση του συστήματος εμπορίας εκπομπών στη ναυτιλία, αρχικά στο διοξείδιο του άνθρακα από το 2024 και από το 2026 στο μεθάνιο και το διοξείδιο του αζώτου.
Η πίεση στην Ευρωβουλή για τον έλεγχο και τη μείωση των εκπομπών μεθανίου άρχισε πλέον να αποδίδει, με εμβληματική θέση ότι το μεθάνιο ευθύνεται περίπου για το ένα τρίτο της τρέχουσας υπερθέρμανσης του πλανήτη. Στις 9 Μαΐου 2023 ψηφίστηκε μια πρώτη νομοθεσία, που δεν δημοσιεύτηκε ακόμη, με στόχο τη μείωση των εκπομπών μεθανίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση, αλλά και τον έλεγχο της εισαγόμενης ενέργειας. Προβλέπεται ότι έως το 2025 θα πρέπει να προταθούν δεσμευτικοί στόχοι για τη μείωση των εκπομπών μεθανίου, πράγμα που αναμένεται να ευνοήσει τον άνθρακα.
Συμπερασματικά, ο διαφαινόμενος, με καθυστέρηση έστω, τερματισμός της ανοχής για τις εκπομπές μεθανίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση θα περιορίσει επιτέλους την επιβάρυνση του περιβάλλοντος από δύο σοβαρές πηγές μόλυνσης, τον «πυρσό» των διυλιστηρίων πετρελαίου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φυσικό αέριο. Αναμένεται συνεπώς να μετριαστούν έτσι οι νέες επενδύσεις σε φυσικό αέριο που μέχρι τώρα έχουν λειτουργήσει εις βάρος της διείσδυσης των ανανεώσιμων πηγών. Με τις προοπτικές αυτές συνεπώς το 2028 η ανάγκη παράτασης λειτουργίας της Πτολεμαΐδας 5 ως σταθμού βάσεως θα είναι προφανής, διότι το περιβαλλοντικό κριτήριο θα είναι πλέον το ισοδύναμο διοξείδιο του άνθρακα, στο οποίο θα συνυπολογίζεται το μεθάνιο στον πλήρη κύκλο ζωής, από τη γεώτρηση μέχρι την καύση. Μία ακόμη θετική προοπτική είναι ότι οι σταθμοί φυσικού αερίου δεν θα μπορούν να λειτουργούν πλέον ως αντικίνητρο για την ηλεκτρική διασύνδεση Αιγύπτου-Ελλάδος, πράγμα που θα δημιουργήσει μια νέα πραγματικότητα.
Ο Ευστάθιος Χιώτης είναι Δρ. Μεταλλειολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Μηχανικός Πετρελαίων Imperial College, πρώην διευθυντής στη Δημόσια Επιχείρηση Πετρελαίων και στο Ινστιτούτο Γεωλογίας και Ερευνών Υπεδάφους.
https://independent.academia.edu/Chiotis
https://www.researchgate.net/profile/Eustathios_Chiotis https://energypress.gr/search-content?keys=%CE%A7%CE%B9%CF%8E%CF%84%CE%B7%CF%82
