Ραντεβού με το υδρογόνο του Αιγαίου – ως τότε ο λιγνίτης κέρδη φέρει

Περίληψη

Οι λιγνιτικές μονάδες της ΔΕΗ που λειτουργούν σήμερα είναι οικονομικότερες με διαφορά από τις μονάδες φυσικού αερίου και το πλεονέκτημα αυτό θα βελτιωθεί με την επικείμενη λειτουργία της νέας μονάδας Πτολεμαΐδα 5. Σε σχέση με τις παλιότερες, η υπερσύγχρονη αυτή μονάδα θα έχει σημαντικά μικρότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και αντίστοιχα μειωμένο «φόρο» εκπομπών, προβλέπεται να αποδίδει 4.300GWh το χρόνο, περισσότερες κατά 43% περίπου, με λιγότερο λιγνίτη κατά 7%. Ταυτόχρονα, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις  θα είναι σημαντικά ελαφρύτερες, ιδίως όσον αφορά την ιπτάμενη τέφρα. Η υπεροχή της μονάδας προβλέπεται να διατηρηθεί τα προσεχή χρόνια και επομένως δεν συντρέχει λόγος μετατροπής της, παρά μόνο όταν αρχίσει η παραγωγή υδρογόνου από ανεμογεννήτριες του Αιγαίου, μέσα στη προσεχή δεκαετία.

Εισαγωγή

Το άρθρο αναφέρεται στο  λιγνιτικό σταθμό Πτολεμαϊδα 5 και εξετάζει την επένδυση ύψους ενάμισι δισεκατομμυρίου ευρώ, που βρίσκεται σε δοκιμαστική λειτουργία, με όρους περιβαλλοντικούς και οικονομικούς. Το ιστορικό είναι μακρύ και ακανθώδες και σας παραπέμπω για ενημέρωση σε άρθρο με τίτλο «Πτολεμαΐδα V: Το ακάνθινο στεφάνι της ΔΕΗ», στο οποίο περιγράφονται τα γεγονότα αντικειμενικά από την ερευνητική δημοσιογραφική ομάδα Manifold, χωρίς να συμφωνώ απαραίτητα με τυχόν συμπεράσματα ή χαρακτηρισμούς.

Περιβαλλοντική προσέγγιση

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις συνδέονται με την πρώτη ύλη, το λιγνίτη, εξ ίσου όμως και με τον θερμοηλεκτρικό σταθμό, στον οποίο ελέγχεται η απόδοση και η ποιότητα της καύσης και των καυσαερίων με εγκαταστάσεις αποθείωσης, απονίτρωσης και κατακράτησης της τέφρας. Ο σχεδιασμός της μονάδος έγινε με τις καλλίτερες προδιαγραφές (σελ. 20) και οι ενεργειακές και περιβαλλοντικές παράμετροι λειτουργίας είναι συντριπτικά καλλίτερες σε σχέση με τις παλιότερες μονάδες. Η οικονομική βιωσιμότητα είναι ευνοϊκότερη χάρις στην υψηλότερη ενεργειακή απόδοση (41,5%), οπότε η νέα μονάδα αποδίδει 43% περισσότερες γιγαβατώρες (4300/3000= 1,43), με 7% λιγότερο λιγνίτη (6500000/7000000 = 0,93). Το εντυπωσιακό περιβαλλοντικό όφελος είναι ο περιορισμός των εκπομπών από 1,5tCO2/GWh σε 1,05, μειωμένες κατά 43% και αντίστοιχη αναλογική μείωση του «φόρου άνθρακα», των δικαιωμάτων δηλαδή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.

Το φυσικό αέριο πλεονεκτεί στον τόπο καύσης ως προς τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που περιορίζονται στα 47,7% αυτών του λιγνίτη, πρακτικά στο μισό, όπως προκύπτει από τη σύγκριση εκπομπών από τον πίνακα 3.13, σελ. 119,  μελέτης του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας (2021). Εντούτοις, τα κοιτάσματα φυσικού αερίου περιέχουν διοξείδιο του άνθρακα το οποίο απομακρύνεται εν μέρει πριν διοχετευθεί στον αγωγό και πάλι όμως παραμένει σε ποσοστό μέχρι 2%. Επιπλέον, υπάρχουν διαφυγές μεθανίου στην παραγωγή, τη μεταφορά και την αποθήκευση. Το φυσικό αέριο συνεπώς συμβάλλει με αέρια θερμοκηπίου περισσότερο από όσο πιστεύεται, αυτό όμως είναι ένα άλλο θέμα για επανεξέταση που έχει ήδη επισημάνει τεκμηριωμένα από το Δεκέμβριο 2019 η Διευθύντρια Κλάδου Η-Μ. Μελετών & Έργων ΔΕΗ.

Πίνακας 1. Συγκριτικά στοιχεία της ΔΕΗ (σελ. 20) για τα βασικά οφέλη της νέας μονάδας Πτολεμαΐδα 5 

Η απόδοση του νέου λιγνιτικού σταθμού μπορεί να αυξηθεί κατά μια ή δύο ποσοστιαίες μονάδες πέραν του 41,5% με εκλεκτική εξόρυξη και κοσκίνιση.  Η δυνατότητα αυτή συμβάλλει τόσο στην τροφοδοσία του σταθμού με σταθερή ποιότητα λιγνίτη, όσο και στη μείωση εκπομπής διοξειδίου και κυρίως της ιπτάμενης τέφρας. Ο Καβουρίδης είχε επισημάνει ότι η τέφρα των λιγνιτικών σταθμών προέρχεται κυρίως από  την συνεξόρυξη  των ενδιαμέσων στείρων υλικών κατά την εκλεκτική εκσκαφή των λιγνιτικών στρωμάτων και είχε σκιαγραφήσει τρόπους εμπλουτισμού. Η εκλεκτική εκσκαφή γινόταν συνήθως με γνώμονα τη μεγιστοποίηση απόληψης λιγνίτη, ενώ σήμερα μπορεί να δοθεί έμφαση στη βέλτιστη ποιότητα. Θα προκύψουν έτσι προϊόντα εξόρυξης χαμηλότερης ποιότητας στο χώρο απόθεσης που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τη βελτίωση γαιών, τόσο στην αποκατάσταση λιγνιτωρυχείων που κλείνουν, όσο και στην εμπορεία χουμικών. Η μεθοδολογία σχεδιασμού εκλεκτικής εξόρυξης έχει ήδη αναπτυχθεί και εφαρμοστεί από στελέχη της ΔΕΗ. 

Πρόσφατα, μετά από συστηματική έρευνα προτάθηκε, σε συνδυασμό με την εκλεκτική εξόρυξη, η βελτίωση της ποιότητας λιγνίτη με απόρριψη κοκκομετρικών κλασμάτων στα οποία συγκεντρώνονται επιλεκτικά τα αδρανή.  Ο συνδυασμός αυτός εξασφαλίζει μείωση της τέφρας, αλλά και της εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα, δεδομένου ότι τα αδρανή είναι κυρίως ανθρακικά ορυκτά, τα οποία κατά την καύση διασπώνται και παράγουν πρόσθετο διοξείδιο, πέραν αυτού της καύσης. Υπενθυμίζεται ότι η τροφοδοσία της μονάδας γίνεται με κονιοποιημένο λιγνίτης και επομένως το κύκλωμα θραύσης – λειοτρίβησης – ταξινόμησης προβλέπεται ούτως ή άλλως.

Η πολιτική απολιγνιτοποίησης

Τον Δεκέμβριο του 2019 ο Υπουργός Περιβάλλοντος και Ενέργειας δεσμεύτηκε στο Συμβούλιο Υπουργών Περιβάλλοντος στις Βρυξέλλες ότι «η χώρα μας θα πετύχει απολιγνιτοποίηση μέχρι το 2023, καθώς μέχρι τότε θα κλείσουν όλες οι υπάρχουσες λιγνιτικές μονάδες (μόνο μία νέα μονάδα της Πτολεμαΐδας θα μείνει ανοιχτή έως το 2028) και γι’ αυτόν τον λόγο η Ελλάδα πρέπει να ανταμειφθεί από το Ταμείο Δίκαιης Μετάβασης της Ε.Ε.».

Την επιλογή αυτή αιτιολόγησε ο Υπουργός το Φεβρουάριο 2020 λέγοντας ότι «εκτός από την περιβαλλοντική ευαισθησία της κυβέρνησης και του πρωθυπουργού την οποία δεν κρύβουμε, υπάρχει το θέμα των διεθνών τιμών του διοξειδίου του άνθρακα κάτι που ΔΕΗ δεν αντιμετώπιζε ως πρόβλημα πριν από μια δεκαετία και ότι ο λιγνίτης κατέληξε από διαμάντι και πετράδι να γίνει βαρίδι της επιχείρησης».

Την αναγγελθείσα απολιγνιτοποίηση εκ των πραγμάτων θα έπρεπε να εφαρμόσει η ΔΕΗ που οραματιζόταν δεκαπλασιασμό της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2024 και διαμήνυε (11 Μαΐου 2021) ότι ο λιγνίτης θα είναι παρελθόν από το 2025.  Έτσι άνοιξε η συζήτηση για εναλλακτικά σενάρια αξιοποίησης της μονάδας Πτολεμαΐδα 5.

Ποτέ δεν κατάλαβα γιατί, έσπευσε να συμπλεύσει με την κυβερνητική πολιτική απολιγνιτοποίησης τον Μάϊο 2020 η Επιτροπή Ενέργειας της Ακαδημίας Αθηνών με δελτίο τύπου, μέσω του οποίου δημοσιοποίησε μελέτη με τίτλο «Απολιγνιτοποίηση της Ελλάδας: Διαχείριση της μεταλιγνιτικής εποχής». Τις απόψεις και θέσεις της Επιτροπής σχολίασε μετά λόγου γνώσεως άξιος και παλαίμαχος μηχανικός της ΔΕΗ.

Εναλλακτικά σενάρια αξιοποίησης της νέας λιγνιτικής μονάδας

Η βιωσιμότητα της νέας μονάδας με καύσιμο λιγνίτη είχε αμφισβητηθεί από το 2020 σε περίοδο ύφεσης λόγω πανδημίας και σπάνιας συζυγίας ακριβών δικαιωμάτων διοξειδίου του άνθρακα και φθηνού φυσικού αερίου, οπότε η ηλεκτροπαραγωγή από το φυσικό αέριο ήταν οικονομικότερη. Ακόμη και έτσι όμως η επιλογή μείγματος καυσίμων δεν μπορεί να είναι ευκαιριακή, με πρόσκαιρα κερδοσκοπικά κριτήρια και μόνο. Η ιδιωτικοποιημένη πλέον ΔΕΗ θα πρέπει να συνεχίσει να συνυπολογίζει  στις επιλογές της την ενεργειακή ασφάλεια και επάρκεια της χώρας, αλλά και τη συμβολή της στη τοπική οικονομία. Και βέβαια δεν είναι εύκολο να κλείνει και ανοίγει λιγνιτικές μονάδες κατά το δοκούν. 

Πλήθος ήταν τα δημοσιεύματα της περιόδου φθηνού αερίου που προεξοφλούσαν το ζημιογόνο μέλλον της υπό κατασκευή μονάδας. Η κριτική ήταν ότι η επένδυση ήταν προβληματική και ότι «με τα μισά λεφτά, η εταιρεία θα μπορούσε να έχει κατασκευάσει μια μονάδα φυσικού αερίου με μεγαλύτερη ισχύ και χωρίς το κόστος των ρύπων που προκαλεί το διεθνές πάρτι των δικαιωμάτων CO2». 

Ήταν κοινός τόπος στη ΔΕΗ ότι η επένδυση σε λιγνιτικό σταθμό είναι υπερδιπλάσια αυτής με φυσικό αέριο, με πολλά όμως πλεονεκτήματα του λιγνίτη, τα οποία κάποιοι υποτίμησαν και επέλεξαν τη στρατηγική της  απολιγνιτοποίησης, ίσως χάριν των κοινοτικών επιδοτήσεων.  Σήμερα είναι οφθαλμοφανές  το όφελος της νέας μονάδας από τα χαμηλότερα δικαιώματα εκπομπών. Σημειώνεται ενδεικτικά ότι για ετήσια παραγωγή 4300 GWh, από 6.500.000 τόνους λιγνίτη, σύμφωνα με τον παραπάνω συγκριτικό Πίνακα 1, και για δικαιώματα εκπομπών 80€/tCO2 η εξοικονόμηση δικαιωμάτων ανέρχεται σε:

 (1,5Χ7.000.000-1,05Χ6.500.000)Χ80€ = 294 εκατομμύρια ευρώ το χρόνο, πράγμα που κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί πριν δέκα χρόνια. Γι’ αυτό το λόγο δεν απορώ για πρόχειρη κριτική που ασκήθηκε και εκτιμώ ότι στις τρέχουσες ρευστές πολιτικές συνθήκες στην Ευρώπη χρειάζεται μεγάλη τόλμη για απόφαση μεγάλης επένδυσης, αν δεν  υπάρχει προοπτική απόσβεσης σε τρία έως πέντε χρόνια. Και κάνω αυτή τη σκέψη έχοντας κατά  νου τον αγωγό EastMed.

 Το Μάϊο του 2020 η ΔΕΗ εξέταζε μια σειρά από σενάρια, μεταξύ των οποίων τροφοδοσία με βιομάζα. Οι άλλες εναλλακτικές που εξετάζονταν ήταν η «τροφοδοσία της μονάδας με φυσικό αέριο, με σκουπίδια ή με συνδυασμό των παραπάνω λύσεων, ενώ μπορεί ως ένα περιορισμένο βαθμό να παραμείνει στο μείγμα καυσίμου της μονάδας και ο λιγνίτης εφόσον ωριμάσει η τεχνολογία δέσμευσης και αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα που σημαίνει ότι οι εκπομπές ρύπων θα είναι μηδενικές».

Τον Ιανουάριο 2021 η Enervis Energy Advisors GmbH παρουσίασε μελέτη (Techno-economic assessment of replacement options for Ptolemaida V) που εκπόνησε για λογαριασμό των περιβαλλοντικών φορέων  Client Earth και The Green Tank. Είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσα οικονομοτεχνική  προμελέτη που εξετάζει τέσσερα εναλλακτικά σενάρια μετατροπής κατά τη μεταλιγνιτική φάση λειτουργίας: κατακράτηση και αποθήκευση του CO2, βιομάζα, φυσικό αέριο και θερμική αποθήκευση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές με τεχνολογία τήγματος άλατος. 

Σημειώνεται το πλεονέκτημα ότι εκ κατασκευής η μονάδα είναι έτοιμη για κατακράτηση CO2 και επίσης ότι επειδή τροφοδοτείται με κονιοποιημένο λιγνίτη, οι λέβητες μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς σημαντικές αλλαγές για βιομάζα σε πέλετς. Συμπερασματικά ως ευνοϊκότερες επιλογές θεωρούνται στη μελέτη η κατακράτηση και αποθήκευση του CO2 και η θερμική αποθήκευση.

Οικονομική βιωσιμότητα

Οι επανειλημμένες κριτικές για τη ζημιογόνο επένδυση ήταν κατά κανόνα λεκτικές, χωρίς τεκμηρίωση. Μόνο μία εξαίρεση έχω υπόψη μου, την πρωτοβουλία από την ερευνητική δημοσιογραφική ομάδα Manifold που θεμελίωσαν τα συμπεράσματά τους σε επιμελημένη ανάλυση χρηματορροών με επιστημονική μεθοδολογία που έδειχνε αρνητική παρούσα αξία. Διαπίστωσα έτσι ότι ο αυτοπροσδιορισμός «ερευνητική δημοσιογραφική ομάδα» είναι δικαιολογημένος.

Εντούτοις, κατά την περίοδο της ενεργειακής κρίσης 2021-2022 υπήρξαν υπερκέρδη από το λιγνίτη, τα οποία επισήμανε η ΡΑΕ αρμόδια και υπεύθυνα και σχολίασα σε προηγούμενο άρθρο μου. Σήμερα ο λιγνίτης είναι φθηνότερος από το φυσικό αέριο, ακόμη και στις παλιές μονάδες, πόσο μάλλον στην Πτολεμαΐδα 5. Παρόλο που το τοπίο των υδρογονανθράκων είναι κινούμενη άμμος, θα επιχειρήσουμε εκτίμηση της οριακής συνθήκης για την ανατροπή της ανταγωνιστικής σχέσης λιγνίτη – φυσικού αερίου. Μπορεί να γίνει με σχετική αξιοπιστία γιατί σήμερα και ο λιγνίτης και το φυσικό αέριο αντιμετωπίζουν προβλήματα στην αγορά, ο λιγνίτης με τα δικαιώματα εκπομπής (Δ: €t/CO2) και η ηλεκτροπαραγωγή από αέριο με την τιμή του αερίου (Τ: €/MWh), αλλά και το κόστος δικαιωμάτων ταυτόχρονα, δύο μεταβλητές που έχουν κάποια συνάφεια στην αγορά, όχι απαραίτητα στατιστική. 

Η συνιστώσα κυμαινόμενου κόστους λιγνιτικής ηλεκτροπαραγωγής ανά μεγαβατώρα λόγω μεταβολής δικαιωμάτων είναι 1,05*Δ, ενώ στην ηλεκτροπαραγωγή από αέριο, και πάλι ανά κιλοβατώρα, είναι 0,4*Δ+Τ/0,6. 

Οι τρέχουσες συνθήκες της αγοράς θα εξελιχθούν εις βάρος του λιγνίτη όταν:

           1,05*Δ> 0,4*Δ+ 1,67*Τ                ή Δ>2,57*Τ

Οι προβλέψεις σήμερα είναι παρακινδυνευμένες, αλλά κάποιες ακραίες καταστάσεις μπορούν να πιθανολογηθούν με μεγαλύτερη εμπιστοσύνη. Μπορούμε για παράδειγμα να δεχθούμε στις παρούσες συνθήκες με σχετική εμπιστοσύνη ότι η τιμή φυσικού αερίου δεν θα πέσει κάτω από  50€/MWh, αυτό σημαίνει ότι το πλεονέκτημα του λιγνίτη θα αρχίσει να διαβρώνεται όταν στη χαμηλή αυτή τιμή φυσικού αερίου, 50€/MWh συμπεριλαμβανομένων των ναύλων για LNG, η τιμή δικαιωμάτων αυξηθεί πάνω από 128,5€t/CO2. Είναι πιθανόν επομένως ότι ο λιγνίτης θα παραμείνει ανταγωνιστικός τα προσεχή χρόνια και ότι θα χάσει το πλεονέκτημα, όταν φθάσει στη κατανάλωση το πρώτο φορτίο υδρογόνου, οπότε θα είναι σκόπιμη για περιβαλλοντικούς λόγους τουλάχιστον, όχι  απαραίτητα και οικονομικούς, η μετατροπή της Πτολεμαΐδας 5 για λειτουργία με υδρογόνο. 

Θα ήθελα να επανέλθω και πάλι σε προηγούμενη πρότασή μου η μονάδα Πτολεμαΐδα 5 να μετονομαστεί σε Μονάδα Κωνσταντίνου Καβουρίδη, για την προσφορά του στη ΔΕΗ, στην ακαδημαϊκή κοινότητα ως Καθηγητής του Πολυτεχνείου Κρήτης και στο τόπο μας γενικότερα.

Ευστάθιος Χιώτης