Ο σημαντικός ρόλος του λιγνίτη κατά την ενεργειακή μετάβαση στην Ελλάδα

Η ενεργειακή κρίση που βιώνει η Ευρώπη άρχισε ήδη από το 2021 και επιδεινώθηκε με το πόλεμο στην Ουκρανία. Η ανάκαμψη της οικονομίας από την επιδημία κορωνοϊού ανέδειξε τις στρεβλώσεις της αγοράς  καυσίμων, αλλά και την αγωνία επιβίωσης πέραν του 2050, έτους μηδενικών εκπομπών, των πετρελαιοπαραγωγών που δεν ελέγχονται από τις κυβερνήσεις και αρνήθηκαν την αύξηση παραγωγής τους, για να διατηρήσουν υψηλές τιμές και κέρδη.

Στην Ευρωπαϊκή Ένωση η ενεργειακή πολιτική υπαγορεύτηκε από την υποκριτική στάση της διακυβέρνησης Μέρκελ και ενεργοποιήθηκε με τον πράσινο μανδύα Green Deal. Θεωρείται υποκριτική γιατί είχε ως αφετηρία την υποτιθέμενη εξασφάλιση  άφθονου και φθηνού φυσικού αερίου με τον Nord Stream 2. Αλλά επίσης γιατί ωθούσε τους ευρωπαϊκούς εταίρους στην εισαγωγή ως μεταβατικού καυσίμου του φυσικού αερίου. Ανεδαφική πολιτική γιατί σε αντίθεση με το πετρέλαιο με πλήθος παραγωγών, το φυσικό αέριο είναι ολιγοπώλιο με κύριους παραγωγούς τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Ρωσία και με μεγάλη απόσταση το Ιράν και το Κατάρ. Επιπλέον, ήταν αναμενόμενη η έκρηξη τιμών (Διάγραμμα 1), γιατί η ύφεση της πανδημίας είχε ρίξει τη ζήτηση και τις τιμές αερίου μέχρι και στα δέκα ευρώ ανά μεγαβατώρα. Η επαναφορά της οικονομίας στα προ της πανδημίας επίπεδα  οδήγησε σε εξωφρενικές τιμές ήδη από τα μέσα του 2021.

Στην Ελλάδα επισπεύσθηκε η απόσυρση του λιγνίτη, αλλά αναθεωρήθηκε πρόσφατα κατ’ ανάγκην μετά από παλινωδίες, κάτω από τη πίεση των απροσδόκητα υψηλών τιμών φυσικού αερίου. Δεν υπήρξε κάποια μελέτη σκοπιμότητας για το ρόλο του λιγνίτη στην Ελλάδα κατά την ενεργειακή μετάβαση και αντί επιχειρημάτων προβλήθηκαν από θέσεις ευθύνης ανεύθυνα συνθήματα, όπως ότι ο λιγνίτης είναι βαρίδι, είναι ακριβός, είναι ρυπογόνος, ας τελειώνουμε με το λιγνίτη. Αυτή η αναιτιολόγητη πολιτική σήμαινε εγκατάλειψη του ορυκτού πλούτου και των υπαρχουσών επενδύσεων, μείωση της ενεργειακής ασφάλειας, επιδείνωση της ήδη υψηλής εξάρτησης από το εισαγόμενο  φυσικό αέριο και παραχώρηση μέρους της ενεργειακής παραγωγής της ΔΕΗ στους υπό κατασκευή ιδιωτικούς σταθμούς αερίου. Και χάριν αυτού έφθασαν σε ανήκουστες προτάσεις μετατροπής της νέας λιγνιτικής μονάδας Πτολεμαΐδα 5. Οι μηχανικοί της ΔΕΗ και του μεταλλευτικού κλάδου γενικότερα περιμέναμε χρόνια αυτή την επένδυση για την αντικατάσταση των απαρχαιωμένων σταθμών, όπως φαίνεται από το έτος κατασκευής στον ακόλουθο πίνακα από μελέτη του Τσαλιάνη.

Δεν παραβλέπονται ούτε οι ευθύνες για την μη ανανέωση των λιγνιτικών σταθμών, ούτε για τη καθυστέρηση παράλληλης διείσδυσης  στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ο βετεράνος μηχανικός της ΔΕΗ σε υψηλόβαθμες θέσεις και καθηγητής Κωνσταντίνος Καβουρίδης και συνεργάτες του σε ιστορική μελέτη είχαν επισημάνει έγκαιρα τη δεσπόζουσα θέση που μπορεί να διαδραματίσει ο λιγνίτης με την ανανέωση των λιγνιτικών σταθμών. Η ενεργειακή απόδοση των παλαιών θερμοηλεκτρικών σταθμών από 30% στα τέλη της δεκαετίας 2010 θα ανέβαινε στο 45% που αναμένουμε σήμερα από τη σύγχρονη μονάδα Πτολεμαΐδα 5.  Η διαφορά είναι συντριπτική, οικονομικά και περιβαλλοντικά. Σήμερα, στους παλαιούς σταθμούς για τη παραγωγή μιας μεγαβατώρας χρειάζεται περίπου ενάμιση τόνος λιγνίτη, ενώ στη νέα μονάδα Πτολεμαΐδα 5 αρκεί ένας τόνος μόνο. Μειώνεται έτσι το κόστος παραγωγής και το κυριότερο μειώνεται το πολλαπλάσιο κόστος δικαιωμάτων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Εδώ υπεισέρχεται ο κρίσιμος  ειδικός συντελεστής εκπομπών, οι τόνοι δηλαδή διοξειδίου του άνθρακα που εκλύονται για την παραγωγή μιας μεγαβατώρας ηλεκτρικής ενέργειας. Ο συντελεστής εξαρτάται από την ποιότητα του λιγνίτη και ειδικότερα από τη θερμογόνο δύναμη και την αναλογία τέφρας. Από τον Πίνακα 3 της μελέτης Καβουρίδη ο ειδικός συντελεστής εκπομπών CO₂ στη διάρκεια οκτώ ετών 1998 έως 2005 αυξάνεται διαδοχικά από 1,19 σε 1,26 τόνους διοξειδίου του άνθρακα ανά μεγαβατώρα καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας. Η αύξηση αυτή  συνδέεται με την πτώση της θερμογόνου δύναμης του λιγνίτη τροφοδοσίας από 1.358 σε 1.192 kcal/kg.

Με συντελεστή εκπομπών 1,3, όπως υπολογίστηκε για το πεδίο Αγίου Δημητρίου, και απόδοση 30% των ενεργών λιγνιτικών μονάδων της ΔΕΗ, ο συντελεστής εκπομπών για τη υπερσύγχρονη μονάδα Πτολεμαΐδα 5 με απόδοση 45% εκτιμάται σε 1,3*30/45 ≈ 0,9 t CO₂ /t λιγνίτη, χωρίς να ληφθεί υπόψη η ενέργεια τηλεθέρμανσης. Χάρις στη συμπαραγωγή θερμικής ενέργειας, εκτός από την καθαρή ηλεκτρική ισχύ των 610 MW θα ανακτηθεί επίσης ισοδύναμη θερμική ισχύς 140  MW, οπότε η συνολική ενεργειακή απόδοση θα είναι 45+ 45*140/610 = 55.3%, ιδιαίτερα ικανοποιητική σε σύγκριση με ~60% των σύγχρονων αεριοστροβίλων για συνεχή λειτουργία με πλήρες φορτίο, αλλά μικρότερη για διακοπτόμενη λειτουργία μειωμένου φορτίου. Δεδομένου ότι με τη τηλεθέρμανση αποφεύγεται η παραγωγή διοξειδίου από τη λειτουργία των οικιακών καυστήρων θα πρέπει να αφαιρεθεί αντίστοιχο ποσοστό λιγνιτικών καυσαερίων, οπότε ο συντελεστής εκπομπών μειώνεται σε 0,9*(1-140/610) ≈ 0,7 t CO₂/t λιγνίτη. Συμπερασματικά, στη Πτολεμαΐδα 5 η επιβάρυνση για τα δικαιώματα εκπομπών μειώνεται στο μισό και πλησιάζει στα δεδομένα του φυσικού αερίου, ενώ η ενεργειακή απόδοση αυξάνεται κατά πενήντα τοις εκατό.

Αντίθετα με το λιγνίτη που θεωρείται ακριβός, ενώ στη πραγματικότητα είναι αντιοικονομική η καύση του στις απαρχαιωμένες μονάδες, το φυσικό αέριο έχει ευνοϊκή αντιμετώπιση και θεωρείται καθαρό καύσιμο γιατί η τεχνολογία των αεριοστροβίλων πετυχαίνει μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση και επομένως ο συντελεστής εκπομπών είναι μικρότερος. Αυτό όμως είναι μια αποσπασματική προσέγγιση γιατί το πλεονέκτημα κατά την καύση φαίνεται να μετριάζεται, χωρίς να ανατρέπεται ευτυχώς,  από τις διαρροές μεθανίου στην ατμόσφαιρα στο κύκλωμα από την παραγωγή μέχρι τη κατανάλωση, τη στιγμή μάλιστα που το μεθάνιο είναι δραστικότερο από το διοξείδιο του άνθρακα ως αέριο θερμοκηπίου. Η θετική αυτή εικόνα που επικρατεί για τα παραδοσιακά κοιτάσματα φυσικού αερίου φαίνεται πως ανατρέπεται για το σχιστολιθικό αέριο που συνδέεται με πολύ υψηλότερες διαρροές μεθανίου. Αυτό όμως είναι ένα άλλο θέμα, επίκαιρο οπωσδήποτε, που αξίζει να σχολιαστεί ιδιαίτερα.

Θα επανέλθουμε στην οικονομική βιωσιμότητα της Πτολεμαΐδας 5 με βάση τα στοιχεία του Πίνακα «Παραγωγή Η.Ε. διασυνδεδεμένου συστήματος» που ανακοινώθηκαν με το ενημερωτικό σημείωμα της ΡΑΕ (σελ. 45-46). Στον παρακάτω Πίνακα φαίνονται στη δεύτερη στήλη τα πραγματικά δεδομένα και στη τρίτη τα αναμενόμενα από τη λειτουργία της Πτολεμαΐδας 5 με κέρδη προ φόρων 133.979€ στη τέταρτη στήλη σε σύγκριση με τις πραγματικές απώλειες 225.969€ .

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας διασυνδεδεμένου συστήματος

Συνεπώς, η νέα τεχνολογία στη Πτολεμαΐδα 5 με συμπαραγωγή θερμότητας αυξάνει την απόδοση σε ηλεκτρική ενέργεια κατά 50%, μειώνει τα δικαιώματα εκπομπών κατά 50%, βελτιώνει την ενεργειακή ασφάλεια και αξιοποιεί τον διαθέσιμο ορυκτό πλούτο. Πέρασαν δεκαπέντε χρόνια για την υλοποίηση της πρότασης του μακαρίτη πλέον Καβουρίδη που διακρίθηκε ως μηχανικός της ΔΕΗ επί δεκαετίες σε υψηλές θέσεις, αλλά και για το ήθος, την ακαδημαϊκή συμβολή και την προσφορά του στη Χώρα. Θα είναι οφειλόμενη τιμή η μονάδα Πτολεμαΐδας 5  να μετονομαστεί σε μονάδα Κωνσταντίνου Καβουρίδη.

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.