Γιατί θα γίνει πολύ ακριβή η ηλεκτρική ενέργεια

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το πετρέλαιο κόστιζε το βαρέλι περίπου 120 δολάρια το 2012, ενώ η τιμή του φυσικού αερίου σε ισοδύναμο ήταν περίπου 8,5 δολ. Δηλαδή, όποιος χρησιμοποιούσε φυσικό αέριο είχε 14 φορές λιγότερο ενεργειακό κόστος παραγωγής.

Η ηλεκτρική ενέργεια αποτελεί μόνο ένα μέρος της συνολικής χρήσης ενέργειας. Τα ορυκτά καύσιμα παρέχουν πάνω από το 80% της παγκόσμιας ενέργειας, ενώ η ηλεκτρική ενέργεια είναι μόνο περίπου το 20% της παγκόσμιας ισχύος σήμερα.

Με τη στρατηγική «εξηλεκτρισμός των πάντων», η ζήτησή της αυξάνεται στα ύψη σε όλο τον κόσμο, τάση που αναμένεται να συνεχιστεί εξαιτίας των αποφάσεων πολλών κυβερνήσεων να εξηλεκτριστούν οι μεταφορές, η θέρμανση, καθώς και ενεργοβόρες βιομηχανικές διεργασίες, όπως η παραγωγή σιδήρου, χάλυβα, σκυροδέματος, χημικών κ.λπ.

Σύμφωνα με τους ειδικούς θα χρειαστεί πενταπλάσια ποσότητα ενέργειας να φορτίζονται τα ηλεκτρικά οχήματα, να θερμαίνονται τα σπίτια και για διάφορες βιομηχανικές διεργασίες.

Όταν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα χρησιμοποιούνται ευρέως θα φορτίζονται κυρίως τη νύχτα στο σπίτι, όταν υπάρχει λιγότερη ζήτηση στο δίκτυο. Σε πολλές όμως γειτονιές οι υπάρχουσες εγκαταστάσεις (μετασχηματιστές, καλώδια κλπ.) δεν μπορούν να αντεπεξέλθουν στην ολονύχτια ζήτηση. Για να μπορέσει ένας κοινόχρηστος φορτιστής να πλησιάσει την ευκολία πλήρωσης ενός αυτοκινήτου με βενζίνη (ας πούμε ότι χρειάζονται 20-40 λεπτά για να φορτιστεί) πρέπει να λειτουργεί σε επίπεδα ισχύος 250 – 300 kW. Έτσι, κάθε μεμονωμένος γρήγορος φορτιστής πρέπει να λειτουργεί με περίπου 100 φορές το επίπεδο ισχύος ενός τυπικού σπιτιού.

Οι γρήγοροι φορτιστές αυτοκινήτων κοστίζουν περίπου 200.000 δολ. ο καθένας για την εγκατάσταση και παρόλη τη δυνατότητα ταχείας φόρτισης, είναι ακόμα πιο αργοί από το γέμισμα του ρεζερβουάρ ενός αυτοκινήτου. Για να αποφευχθούν μεγάλες ουρές αναμονής – ένας σταθμός φόρτισης αυτοκινήτων θα χρειαζόταν 3-4 υπερσυμπιεστές για να αντικαταστήσει κάθε καταργούμενη αντλία βενζίνης. Μια τέτοια εγκατάσταση υπερσυμπιεστών σε μια τοποθεσία δημιουργεί ζήτηση ενέργειας στο δίκτυο συγκρίσιμη με μια μικρή πόλη ή μια χαλυβουργία.

Τα σύγχρονα δίκτυα ενέργειας, λόγω της διακοπτόμενης παραγωγής των ΑΠΕ, απαιτούν μεγάλες μονάδες αποθήκευσης μπαταριών συνδεδεμένες στο δίκτυο για εξομάλυνση της τροφοδοσίας. Απαιτείται όμως τεράστια ποσότητα εξόρυξης για την παραγωγή των ορυκτών που πηγαίνουν στις μπαταρίες, με όλα τα κόστη που αυτό συνεπάγεται.

Ο τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι τοποθεσίες των σταθμών παραγωγής και ο τρόπος μεταφοράς της ενέργειας στα σπίτια αναμένεται να αλλάξουν άμεσα. Οι ανεμογεννήτριες και τα ηλιακά πάνελ δεν θα τοποθετηθούν εκεί που βρίσκεται ο συμβατικός σταθμός παραγωγής ενέργειας που αντικαθιστούν, αλλά εκεί που ο άνεμος είναι πιο δυνατός (οι ανεμογεννήτριες) και εκεί που λάμπει περισσότερο ο ήλιος (τα πάνελ). Η πράσινη ενέργεια στη συνέχεια θα πρέπει να μεταφερθεί στις περιοχές όπου ζουν οι πληθυσμοί.

Έτσι, σε ορισμένες περιοχές παράγεται περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από ό,τι η δυνατότητα μεταφοράς του δικτύου. Οπότε κάποιες φορές πρέπει να σταματήσουν ή να αναβληθούν νέα έργα ΑΠΕ επειδή οι υποδομές δεν μπορούν να μεταφέρουν άλλο ηλεκτρισμό. Οι περισσότερες περιοχές με τον καλύτερο ήλιο και αέρα είναι μακριά από πόλεις και υπάρχοντα δίκτυα. Για να συνδεθούν χρειάζονται χιλιάδες χιλιόμετρα νέων γραμμών μεταφοράς υψηλής τάσης. Υπάρχει κόστος στην απόκτηση δικαιωμάτων διέλευσης και κρατικών αδειών για τη λειτουργία αυτών των καλωδίων. Οι ιδιοκτήτες γης και οι κοντινές κοινότητες συχνά δεν θέλουν τεράστιους πυλώνες να εγκατασταθούν στη γη τους ή κοντά στα σπίτια τους.

Ένα άλλο κόστος είναι η προμήθεια των απαιτούμενων υλικών. Γιατί εκτός από την κατασκευή νέων γραμμών μεταφοράς υψηλής τάσης, και οι υπάρχουσες θα πρέπει να αναβαθμιστούν για να μπορούν να μεταφέρουν πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Απαιτούνται εκατομμύρια χιλιόμετρα χάλκινου σύρματος για την κατασκευή των πιο περίπλοκων δικτύων για τη μεταφορά της νέας ενέργειας. Επίσης χαλκός χρειάζεται και για τις αναβαθμισμένες καλωδιώσεις στα σπίτια.

Εκτός από τις μπαταρίες, τα καλώδια μεταφοράς, τα ίδια τα ηλιακά και τα αιολικά πάρκα χρησιμοποιούν πολύ περισσότερο χαλκό ανά μονάδα παραγόμενης ισχύος από ό,τι οι κεντρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας με άνθρακα και φυσικό αέριο. Επίσης τα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν υπερδιπλάσιο χαλκό από τα βενζινοκίνητα. Ως αποτέλεσμα, η ετήσια ζήτηση χαλκού προβλέπεται να διπλασιαστεί σε 50 εκατομμύρια μετρικούς τόνους έως το 2035. Η έλλειψη κοιτασμάτων χαλκού αλλά και ο αυξημένος έλεγχος των κοινωνικών και περιβαλλοντικών επιπτώσεων της εξόρυξης θέτει εμπόδια στην επέκταση της παραγωγής και αυξάνει το κόστος παραγωγής.

Το συμπέρασμα που εξάγεται είναι ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να αυξηθεί για να χρηματοδοτηθούν οι νέες υποδομές και να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω προβλήματα.

Σύμφωνα με Αμερικανούς ερευνητές, εάν δεν κατασκευαστούν νέα δίκτυα διανομής με ταχύτερο ρυθμό, περίπου το 80% της μείωσης των εκπομπών ρύπων που προσδοκάται ενδέχεται να μη συμβεί καθόλου.

Οπωσδήποτε πρέπει να σώσουμε τον πλανήτη μας από τη ρύπανση και την κλιματική αλλαγή. Ίσως όμως νέες καινοτομίες που μειώνουν τις απαιτήσεις των μηχανών για ενέργεια να βοηθήσουν πιο άμεσα στο πρόβλημα. Η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας για κλιματισμό π.χ. αναμένεται να τριπλασιαστεί τις επόμενες δεκαετίες. Μήπως θα μπορούσε να διατεθεί ένα μέρος των κεφαλαίων για την πράσινη μετάβαση για την επινόηση νέων συστημάτων που χρησιμοποιούν υλικά που ονομάζονται ξηραντικά; Αυτά τα συστήματα θα μπορούσαν να ψύχονται πιο αποτελεσματικά, ακόμη και σε ακραίες θερμοκρασίες και υγρασία, μειώνοντας τη ζήτηση στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Ο ηλεκτρισμός είναι το σημαντικότερο αγαθό του πολιτισμού μας. Χωρίς όμως φθηνή ενέργεια, τα νοικοκυριά δεν μπορούν να επιβιώσουν, ούτε οι μικρές επιχειρήσεις, αλλά ούτε και η οικονομία μιας χώρας μπορεί να αναπτυχθεί.