Δημήτρης Ρακόπουλος: Η μετάβαση ως λύση των ζητημάτων ενεργειακής κρίσης

“Οδεύοντας βαθμιαία προς ύφεση της υγειονομικής κρίσης λόγω της Covid-19 βιώνουμε μια ενεργειακή κρίση, ως επακόλουθο της εκτίναξης της ζήτησης της αγοράς, που επηρεάζει ολόκληρο τον πλανήτη. Επειδή όλα τα αλληλοεξαρτώμενα φαινόμενα παρουσιάζουν συνήθως μια χρονική υστέρηση όσον αφορά την ομαλοποίηση του ενός μετά του άλλου, εκτιμώ ότι στο δεύτερο εξάμηνο του νέου έτους θα αρχίσει να σημειώνεται μια ύφεση και της ενεργειακής κρίσης. Όσο θα αυξάνεται η διείσδυση των ΑΠΕ και η εγκατάσταση υποστηρικτικών συστημάτων αποθήκευσης και ευελιξίας, όσο θα αναβαθμίζονται τα δίκτυα και θα επεκτείνονται οι υποδομές υποστήριξης της βιώσιμης κινητικότητας, όσο θα βελτιώνεται και διευρύνεται το χαρτοφυλάκιο των ενεργειακών πηγών, συστημάτων και προϊόντων, εν τη απουσία πολιτικών ή άλλων αντιξοοτήτων που μπορεί να υπονομεύσουν το όλο εγχείρημα, η ενεργειακή μετάβαση αναμένεται να οδηγήσει σε δραστικά οφέλη αναφορικά με την προμήθεια και το κόστος της ενέργειας”, υποστηρίζει ο Μηχανολόγος Μηχανικός, Ερευνητής Γ’ βαθμίδας στο Ινστιτούτο Χημικών Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ) του Εθνικού Κέντρου Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ), διδάκτωρ και ερευνητικός συνεργάτης του ΕΜΠ, Δρ. Δημήτρης Ρακόπουλος. Και όταν το λέει αυτό ο επιστήμονας που επί 6 συναπτά έτη συμπεριλαμβάνεται στο 1% των ερευνητών με τις περισσότερες αναφορές δημοσιεύσεων παγκοσμίως (Highly Cited Research), δηλ. στη λίστα του οργανισμού Thomson Reuters με τους επιστήμονες με τη μεγαλύτερη επιρροή παγκοσμίως με την έρευνά τους, δεν το αμφισβητεί κάποιος εύκολα.

Ο Δρ. Ρακόπουλος, ο οποίος θεωρείται εξπέρ σε θέματα ενεργειακής μετάβασης, όντας ένας αισιόδοξος άνθρωπος που βλέπει την εκάστοτε πρόκληση ως ευκαιρία, πιστεύει ότι η πανδημία θα επιταχύνει τις επενδύσεις σε ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα, οδηγώντας σε μια ομαλότερη, ευκολότερη και μονιμότερη επίλυση ζητημάτων ενεργειακής κρίσης όπως της παρούσης. Ωστόσο για να επιτευχθεί αυτό θα πρέπει να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα του ενεργειακού συστήματος σε όλα τα επίπεδα, δηλ. σε τεχνικό, περιβαλλοντικό, οικονομικό και κοινωνικό. “Το κλειδί για την επιτυχή, ασφαλή και όσο το δυνατό πιο γρήγορη ολοκλήρωση της ενεργειακής μετάβασης είναι ο κεντρικός σχεδιασμός της σε παγκόσμια κλίμακα λαμβάνοντας υπόψη τις ανάγκες όλων των εμπλεκόμενων φορέων και χρησιμοποιώντας την τεχνογνωσία που προσφέρει η επιστήμη. Η καθαρά τεχνική επίλυση των προβλημάτων αργά ή γρήγορα (συνήθως σχετικά γρήγορα χάρη στα συνεχώς συντελούμενα τεχνολογικά άλματα) μπορεί να επιτευχθεί, το δύσκολο είναι η ορθή και δίκαιη λήψη αποφάσεων, η οποία πρέπει να βασιστεί σε μια πολυπαραμετρική λογική, που διέπεται από τις αρχές της διεπιστημονικότητας”, επισημαίνει ο ίδιος, ο οποίος αυτή τη στιγμή είναι επιστημονικός υπεύθυνος εκ μέρους του ΕΚΕΤΑ, σε 2 ευρωπαϊκά ερευνητικά έργα στο αντικείμενο των Έξυπνων Δικτύων (Smart Grids), στο INTERPRETER (Interoperable tools for an efficient management and effective planning of the electricity grid, https://www.interpreter-h2020.eu/) και στο TIGON (Towards Intelligent DC-based hybrid Grids Optimizing the network performance, https://tigon-project.eu/), που χρηματοδοτούνται από το H2020.

Η έρευνα του έλληνα μηχανολόγου μηχανικού εστιάζει στους κινητήρες Diesel, στους θερμικούς σταθμούς, στα καινοτόμα ενεργειακά συστήματα, στα “έξυπνα” κτίρια και δίκτυα, με στόχο τη βέλτιστη παραγωγή και διαχείριση ενέργειας, τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος και τη βιωσιμότητα ενεργειακών έργων. Σύμφωνα με τον ίδιο, τα Έξυπνα Δίκτυα αποτελούν βασικό συστατικό της ενεργειακής μετάβασης, δεδομένου ότι το παλιό ενεργειακό μοντέλο με λίγους, μεγάλους και συμβατικούς (κυρίως από ορυκτά καύσιμα) σταθμούς παραγωγής ενέργειας, με κεντρική, εθνική και απομονωμένη διαχείριση ενέργειας και με παθητικό ρόλο των καταναλωτών (δηλ. μόνο να καταναλώνουν και να πληρώνουν), παραχωρεί σταδιακά τη θέση του στο σύγχρονο ενεργειακό μοντέλο με πολλούς, διεσπαρμένους σταθμούς διαφόρων τεχνολογιών (συμπεριλαμβανομένων των ΑΠΕ), μεγεθών και επιπέδων τάσεων, με αποκεντρωμένη διαχείριση και ενωμένη ευρωπαϊκή (και όχι μόνο) αγορά και με ενεργητικό ρόλο των καταναλωτών (δηλ. να παράγουν, να καταναλώνουν και να πωλούν ενέργεια). «Για την επίτευξη της ενεργειακής μετάβασης χρειάζεται η αναβάθμιση των δικτύων, ο σχεδιασμός μικροδικτύων για μικρές, ανανεώσιμες παραγωγές ενέργειας, συχνά στη μορφή συνεχούς ρεύματος (DC – Direct Current) η οποία συναντάται και σε πολλές καταναλώσεις (πχ κινητά, υπολογιστές), η παροχή ακριβούς, λεπτομερούς και σχεδόν real time πληροφορίας για τη χρήση της ενέργειας σε όλους τους πιθανούς χρήστες και η ανάπτυξη αλγορίθμων βέλτιστης διαχείρισης ενέργειας με βάση τις προβλέψεις παραγωγής (λόγω στοχαστικότητας των ΑΠΕ) και κατανάλωσης ενέργειας. Τα 2 προαναφεθέντα ερευνητικά έργα φιλοδοξούν να συμβάλουν αποφασιστικά στα παραπάνω», εξηγεί ο κ. Ρακόπουλος, το όραμά του οποίου είναι να καταφέρει να συνεισφέρει στην επίτευξη της ενεργειακής μετάβασης, μέσω της υιοθέτησης κάποιων εκ των λύσεων, μεθοδολογιών και πορισμάτων της έρευνάς του, όπως πχ. της χρήσης βιοκαυσίμων στις μεταφορές ή της δίκαιης διαχείρισης της ενέργειας από Έξυπνα Δίκτυα.

Αλλαγή ενεργειακού μοντέλου και επιθετική επένδυση

“Όσο πιο επιθετικά επενδύσει η χώρα μας σε ΑΠΕ (πλούσιο ηλιακό και αιολικό δυναμικό) – δεδομένων πάντα των οικονομικών και κοινωνικών περιορισμών – τόσο πιο γρήγορα θα επιτύχει την απεξάρτηση από εγχώρια (λιγνίτης) και εισαγόμενα (φυσικό αέριο, πετρέλαιο), λιγότερο ή περισσότερο ρυπογόνα και ακριβά, καύσιμα, καθώς και τη μη ευαλωτότητά της από εξωγενείς παράγοντες που καθορίζουν την αγορά, όπως η παρούσα ακραία αύξηση τιμών των ενεργειακών προϊόντων” σημειώνει ο κ. Ρακόπουλος, προτείνοντας πως αυτό που μπορεί να κάνει άμεσα η χώρα μας είναι να μειώσει δραστικά την τελική κατανάλωση ενέργειας, πχ. με μαζική ενεργειακή αναβάθμιση του κτιριακού αποθέματος και με κίνητρα ανανέωσης του στόλου των οχημάτων. Ταυτόχρονα, να εξασφαλίσει την ασφαλή και οικονομική προμήθεια του καυσίμου γέφυρα (φυσικό αέριο) με συμβολαιοποίηση μαζικών, μακροπρόθεσμων ποσοτήτων, ιδανικά σε πανευρωπαϊκό επίπεδο και όχι σε εθνικό, και τη μεσο-μακροπρόθεσμη αποθήκευσή του (πχ αποθήκη φυσικού αερίου σε Καβάλα και LNG terminals), χωρίς παράλληλα να απεμπολήσει ολοκληρωτικά το δικαίωμα χρήσης του εγχώριου λιγνίτη όταν η ζήτηση το επιβάλλει, όπως συνέβη το καλοκαίρι με τους διαδοχικούς, έντονους και πολυήμερους καύσωνες.

Ο διακεκριμένος Έλληνας επιστήμονας που μετράει αρκετά χρόνια έρευνας στο ΕΜΠ για τη χρήση βιοκαυσίμων σε μηχανές εσωτερικής καύσης, αλλά και βιομηχανικής εμπειρίας σε διάφορους ιδιωτικούς και δημόσιους φορείς πάντα στον ευρύτερο τομέα της ενέργειας, θεωρεί ότι η ευελιξία και η εξισορρόπηση είναι «κλειδιά» για την ενεργειακή μετάβαση: “Η παραγωγή των ΑΠΕ είναι στοχαστική στην πλειονότητά τους (εξαίρεση η βιοενέργεια και η υδροηλεκτρική), καθώς εξαρτάται από την ηλιοφάνεια και την ταχύτητα του ανέμου. Για να εξισορροπηθεί η παραγωγή ενέργειας και η ζήτηση χρειάζονται επεμβάσεις σε όλα τα στάδια. Στην παραγωγή, μπορούν να επιστρατευτούν τεχνολογίες για να καλύψουν το κενό της ζήτησης, παράγοντας ενέργεια κατ’ απαίτηση (‘κατανεμόμενοι σταθμοί) και με ευελιξία, δηλ. αυξάνοντας ή μειώνοντας κατά βούληση το φορτίο τους. Οι σταθμοί φυσικού αερίου αναμένεται να παίξουν περισσότερο αυτόν το ρόλο κατά τη διάρκεια της μετάβασης. Ταυτόχρονα θα πρέπει να γίνουν γενναίες επενδύσεις και σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (πχ. μπαταρίες είτε σε επίπεδο δικτύου είτε σε σταθμού ΑΠΕ) για την κάλυψη του κενού μεταξύ παραγωγής -μόνο όταν έχει ήλιο ή φυσάει ο άνεμος- και ζήτησης, τα οποία αποθηκεύουν την παραγόμενη από τις ΑΠΕ ενέργεια όταν υπερτερεί της ζήτησης, για να την εκλύσουν αργότερα όταν υπάρξει ανάγκη. Μεγάλα βήματα προόδου σημειώνονται και στην κατανάλωση, καθώς στα πλαίσια του μετασχηματισμού των δικτύων σε ευφυή, οι καταναλωτές θα λαμβάνουν λεπτομερή, ει δυνατόν real time πληροφόρηση για τα δεδομένα της αγοράς και με γνώμονα τις ανάγκες τους ή προτάσεις για τη βέλτιστη χρήση της ενέργειας (πχ. πότε θα βάλουν πλυντήριο ή πότε θα φορτίσουν ή θα εκφορτίσουν, εάν παρέχει τέτοια  “επικουρική” υπηρεσία στο δίκτυο, το ηλεκτρικό τους αυτοκίνητο) με βάση κυρίως τη μέγιστη εξοικονόμηση ή το μέγιστο περιβαλλοντικό όφελος”, περιγράφει ο Δρ. Ρακόπουλος

Ο ίδιος παραδέχεται ότι πάντα θα υπάρχουν τεχνικές δυσκολίες σε όλες αυτές τις τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας χαμηλού ή μηδενικού αποτυπώματος άνθρακα, αλλά οι περισσότερες επιλύονται όσο προοδεύει η επιστημονική γνώση εκμετάλλευσης των πρώτων υλών και αξιοποίησης των φυσικών νόμων: “Σημαντικό πρόβλημα αυτή τη στιγμή για την εγκατάσταση ΑΠΕ είναι η αύξηση των τιμών των πρώτων υλών που ανέκοψε τη συνεχή πτώση κόστους εγκατάστασής τους τα τελευταία έτη χάρη στη βελτίωση της τεχνολογίας. Αντίστοιχα, σημαντικές δυσχέρειες για βιώσιμη κινητικότητα σε όλους τους τομείς είναι η ανεπάρκεια υποδομών φόρτισης για την καθολική υιοθέτηση της ηλεκτροκίνησης, η απουσία ενιαίου πλαισίου και οι διαφωνίες για την ανάληψη του κόστους «πρασινίσματος» των θαλάσσιων και αεροπορικών μεταφορών. Στα παραπάνω μπορεί να προστεθεί και η κοστοβόρος ακόμα παραγωγή υδρογόνου από ηλεκτρόλυση με τη βοήθεια ΑΠΕ, η οποία καθιστά ακόμα μη συμφέρουσα την υιοθέτηση σε μεγάλη κλίμακα αυτής της πολλά υποσχόμενης λύσης”.

Είναι καθαρά πολιτική απόφαση η ενεργειακή μετάβαση;

Για τον Δρα. Δημήτρη Ρακόπουλο η ενεργειακή μετάβαση είναι, μεταξύ άλλων, και πολιτική απόφαση που έχει αντίκτυπο στην πραγματική ζωή και ευημερία των ανθρώπων και των λαών και που είναι πρακτικά αδύνατο να ικανοποιήσει απόλυτα όλες τις εμπλεκόμενες πλευρές. Μόνο με μέγιστη αξιοποίηση των δυνατοτήτων της επιστήμης με ορθολογισμό, ρεαλισμό και με ειλικρινείς συμβιβασμούς από όλες τις πλευρές θα καταστεί εφικτή η οραματιζόμενη μετάβαση. Ωστόσο, αρκεί η αυξημένη πίεση από πολιτικούς και πολίτες για να πείσει τις εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου να προχωρήσουν γρήγορα τη μετάβαση, καθώς εκείνες ενδιαφέρονται περισσότερο για το συμφέρον τους  και όχι για την κοινή γνώμη ή την υγεία του πλανήτη; “Καθένας από τη μεριά του είναι λογικό και απόλυτα θεμιτό να θέλει να εξυπηρετήσει τα συμφέροντά του. Για να καταστεί βιώσιμο το όλο ενεργειακό σύστημα, πρέπει όλες οι πλευρές να ικανοποιηθούν σε ένα βασικό βαθμό. Η αλήθεια είναι πάντως, ότι όλο και περισσότερες εταιρείες πετρελαίου και αερίου τελευταία ανακοινώνουν και υιοθετούν προγράμματα μείωσης του περιβαλλοντικού τους αποτυπώματος και «πρασινίσματος» του χαρτοφυλακίου τους, υπό τα παρόντα και προς αυστηροποίηση μέτρα και την προφανώς ευπρόσδεκτη και αξιέπαινη επιθυμία προβολής ενός κοινωνικά υπεύθυνου και περιβαλλοντικά ευαισθητοποιημένου προφίλ”, απαντά ο επιστήμονας.

Για την επίτευξη των στόχων του Παρισιού χρειάζονται 380 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως και συνολικά 1,6 τρισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030. Θα ανταπεξέλθουν οι χώρες συμπεριλαμβανομένης και της δικής μας; “Αυτό είναι μια πολιτική απόφαση που αφορά τον αποτελεσματικότερο και δικαιότερο τρόπο διαχείρισης των εσόδων, σε εθνικό ή συλλογικό επίπεδο, για την κατανομή του υψηλού κόστους της ενεργειακής μετάβασης με μια αρχή αναλογικότητας του στυλ “ο ρυπαίνων πληρώνει” εφόσον φυσικά μπορεί. Κλασικό παράδειγμα είναι το ευρωπαϊκό σύστημα εμπορίας ρύπων στην ΕΕ (EU ETS), του οποίου όμως οι τιμές έχουν εκτροχιαστεί τελευταία θέτοντας σε κίνδυνο την ενεργειακή επάρκεια κρατών που εξαρτώνται ακόμα από ρυπογόνα καύσιμα. Απαιτείται ενδεχομένως ένας ειλικρινής συγκερασμός μεταξύ των όρων λειτουργίας μιας υγιούς, ανεπηρέαστης, ελεύθερης αγοράς και ορισμένων πολιτικών περιορισμών/μέτρων προστασίας προς διαφύλαξη της ενεργειακής ασφάλειας των χωρών και της ευημερίας των πολιτών”, καταλήγει ο διαπρεπής ερευνητής.