Η εξεύρεση του καλύτερου τρόπου επαναχρησιμοποίησης μιας μονάδας άνθρακα είναι μια σύνθετη και δύσκολη διαδικασία, καθώς πολλές από τις τεχνολογικές επιλογές συνεπάγονται συμβιβασμούς όσον αφορά τον μακροπρόθεσμο αντίκτυπο στο κλίμα
Οι πιέσεις για την επιτάχυνση της κατάργησης της χρήσης άνθρακα αυξάνονται παγκοσμίως, προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι του net zero και να περιοριστεί η κλιματική αλλαγή.
Παράλληλα με την απόσυρση, η «επαναχρησιμοποίηση» των σταθμών άνθρακα εμφανίζεται ως βασική στρατηγική για τις ρυθμιστικές αρχές, τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και τους ιδιοκτήτες μονάδων στις αναδυόμενες αγορές για την επίτευξη αυτών των στόχων, ιδίως όταν η πρόσβαση σε καθαρή τεχνολογία χαμηλού κόστους και χρηματοδότηση είναι περιορισμένη.
Σύμφωνα με την RMI, πρόσφατες εκθέσεις του ΙΕΑ υπογραμμίζουν τις δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης των μονάδων άνθρακα, ώστε να βοηθήσουν στην επίτευξη των στόχων της ενεργειακής μετάβασης.
Η προσέγγιση αυτή είναι κεντρική σε πρωτοβουλίες όπως η "Σύμπραξη για τη δίκαιη ενεργειακή μετάβαση" της Ινδονησίας, όπου η επαναχρησιμοποίηση των μονάδων άνθρακα αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της στρατηγικής της σταδιακής κατάργησης. Επιπλέον, διάφοροι οργανισμοί, όπως το Carbon Trust, η CIF και το WEF, έχουν δημοσιεύσει εργαλεία και οδηγούς σχετικά με την επαναχρησιμοποίηση μονάδων άνθρακα.
Η εξεύρεση του καλύτερου τρόπου επαναχρησιμοποίησης μιας μονάδας άνθρακα είναι μια σύνθετη και δύσκολη διαδικασία, καθώς πολλές από τις τεχνολογικές επιλογές συνεπάγονται συμβιβασμούς όσον αφορά τον μακροπρόθεσμο αντίκτυπο στο κλίμα, τις επενδυτικές ανάγκες, τη δημιουργία θέσεων εργασίας, τη δυνατότητα χρηματοδότησης και την αξιοπιστία του συστήματος.
Οι τεχνικές και οικονομικές λεπτομέρειες με βάση το πλαίσιο είναι ουσιώδεις για την εξισορρόπηση αυτών των συμβιβασμών και την κατανόηση του πώς και πότε ένα έργο επαναχρησιμοποίησης άνθρακα μπορεί να προχωρήσει. Η αποσαφήνιση των λεπτομερειών μιας προσέγγισης επαναχρησιμοποίησης άνθρακα θα ενισχύσει τελικά την αξιοπιστία της ως εργαλείο μείωσης των εκπομπών- αλλά αυτό είναι ευκολότερο να το λες παρά να το κάνεις.
Γιατί, λοιπόν, επιδιώκεται η επαναχρησιμοποίηση των ανθρακωρυχείων;
Η επαναχρησιμοποίηση των σταθμών άνθρακα μπορεί να προσφέρει πολύτιμες υπηρεσίες για την υποστήριξη της αξιοπιστίας και των λειτουργιών του δικτύου. Όταν εφαρμόζεται στρατηγικά, μπορεί να συμβάλει στην αντιμετώπιση των βραχυπρόθεσμων προκλήσεων που συνοδεύουν την καθαρή ενέργεια, όπως οι οικονομικοί και τεχνικοί περιορισμοί, μειώνοντας παράλληλα τις ενδιάμεσες.
Δεδομένου ότι η επαναχρησιμοποίηση του άνθρακα θα πρέπει να αξιοποιηθεί ως στρατηγική μετάβασης για την υποστήριξη των λειτουργιών του δικτύου καθώς τα δίκτυα απεξαρτώνται από τον άνθρακα, η RMI κατηγοριοποιεί τις προσεγγίσεις επαναχρησιμοποίησης με βάση τον ρόλο και τη λειτουργία τους στη διατήρηση της σταθερότητας του δικτύου: η πρώτη είναι η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση, και η δεύτερη η λειτουργική ευελιξία και συνεχής παραγωγή με χαμηλότερες εκπομπές (LECO). Στο πλαίσιο αυτών των προσεγγίσεων έχουν ήδη υλοποιηθεί αρκετά έργα παγκοσμίως.
Προσέγγιση 1
Η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση είναι δυνατή εάν η παραγωγή ενός σταθμού άνθρακα μπορεί να αφαιρεθεί ή να αντικατασταθεί χωρίς να επηρεαστεί η αξιοπιστία του δικτύου.
Ο χώρος και ο εξοπλισμός μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για ένα έργο καθαρής ενέργειας που διατηρεί μερική ικανότητα παραγωγής ενέργειας ή για άλλες υποδομές που υποστηρίζουν τη σταθερότητα του δικτύου. Η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση έχει συμβεί κυρίως με δύο τρόπους: επαναχρησιμοποίηση υποδομών διασύνδεσης για εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως έργα καθαρής επανατροφοδότησης στις Ηνωμένες Πολιτείες, και μετατροπή σε σύγχρονους συμπυκνωτές, όπως στην Αυστραλία, για να βοηθήσουν στον έλεγχο της συχνότητας και της τάσης.
Προσέγγιση 2
Σε αυτή την κατηγορία, οι επαναχρησιμοποιούμενες μονάδες άνθρακα παρέχουν ευέλικτες υπηρεσίες ή υπηρεσίες παρακολούθησης του φορτίου για να επιτρέπουν τη μετατόπιση των αιχμών και να υποστηρίζουν την ενσωμάτωση αυξανόμενων μεριδίων μεταβλητών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Χωρίς επαναχρησιμοποίηση, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα λειτουργούν συνήθως σε σταθερό επίπεδο παραγωγής, γεγονός που καθιστά δύσκολη την προσαρμογή της παραγωγής τους για να καλύψουν τις διακυμάνσεις στη διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή στη ζήτηση του δικτύου.
Η υιοθέτηση αυτής της προσέγγισης μπορεί συνήθως να προτιμηθεί όταν η μείωση ή η παύση της παραγωγής του σταθμού άνθρακα δεν θα επηρεάσει την αξιοπιστία του δικτύου κατά τις ώρες χαμηλού και ενδιάμεσου καθαρού φορτίου. Υπάρχουν δύο κύριες τεχνολογικές λύσεις που εφαρμόζονται για λειτουργική ευελιξία: ευέλικτη παραγωγή άνθρακα και αποθήκευση ενέργειας.
Η ευέλικτη ηλεκτροπαραγωγή με άνθρακα είναι μια τεχνολογική λύση όπου, μέσω μετασκευών και αναβαθμίσεων του εξοπλισμού, οι σταθμοί άνθρακα μπορούν να εκκινήσουν γρήγορα, να λειτουργήσουν σε χαμηλότερα ελάχιστα σταθερά φορτία και να βελτιώσουν τους ρυθμούς ανόδου. Δεδομένου ότι συνεπάγεται συνεχή εξάρτηση από τον άνθρακα, η τεχνολογία αυτή θεωρείται μόνο ως μεταβατικό μέσο για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας του δικτύου καθώς η καθαρή ενέργεια παίρνει όλο και μεγαλύτερο μερίδιο στο ενεργειακό μείγμα.
Μια καθαρότερη και εμπορικά διαθέσιμη εναλλακτική λύση για την παροχή αυτής της ευελιξίας ή/και επικουρικών υπηρεσιών είναι η αυτόνομη αποθήκευση ενέργειας. Αυτά τα συστήματα αποθήκευσης μπορούν να έχουν τη μορφή συμβατικών μπαταριών (π.χ. ιόντων λιθίου ή σιδήρου-αέρα) ή θερμικής αποθήκευσης, όπου η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση υλικών θερμικής μάζας (όπως λιωμένα άλατα), όπως το έργο Alba στη Χιλή.
Χαμηλότερες εκπομπές συνεχούς παραγωγής (LECO)
Σε τμήματα του δικτύου που αντιμετωπίζουν προβλήματα αξιοπιστίας για παρατεταμένες χρονικές περιόδους, μπορεί να χρειαστούν «σταθεροί» πόροι παραγωγής. Ο στόχος του LECO είναι να επαναχρησιμοποιηθεί μια μονάδα άνθρακα ώστε να συνεχίσει να παρέχει συνεχή ή σταθερή παραγωγή, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές.
Σε αναδυόμενες οικονομίες με πολύ νέους στόλους ανθρακωρυχείων, η LECO μπορεί να είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση.
Η προσέγγιση αυτή είναι συνήθως η «τελευταία λύση», δεδομένου ότι κάνει το μικρότερο βήμα προς μια επιτυχή μετάβαση σε σύγκριση με άλλες και είναι συχνά δαπανηρή με βάση τις τεχνολογικές επιλογές για την LECO σήμερα.
Υπάρχουν διάφορες προτεινόμενες τεχνολογικές λύσεις για τη μείωση των επιπτώσεων των εκπομπών από τη συνεχή λειτουργία των ανθρακοφόρων σταθμών, όπως η εκ των υστέρων μετασκευή των ΑΗΣΚ για την παράλληλη καύση εναλλακτικών καυσίμων όπως η βιομάζα και η αμμωνία, ή η πλήρης μετατροπή τους ώστε να καίνε μόνο αυτά.
Οι μικροί αρθρωτοί πυρηνικοί αντιδραστήρες προσφέρουν μια πιο συμπαγή εναλλακτική λύση στους παραδοσιακούς πυρηνικούς σταθμούς- και η δέσμευση, αξιοποίηση και αποθήκευση του άνθρακα έχει προταθεί ως μελλοντική επιλογή για τον μετριασμό των εκπομπών από τις εναπομείνασες μονάδες που δεν έχουν τεθεί σε λειτουργία.
Άρθρο των Selena Kay Galeos, Diego Angel Hakim και Tyeler Matsuo
www.worldenergynews.gr
Παράλληλα με την απόσυρση, η «επαναχρησιμοποίηση» των σταθμών άνθρακα εμφανίζεται ως βασική στρατηγική για τις ρυθμιστικές αρχές, τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και τους ιδιοκτήτες μονάδων στις αναδυόμενες αγορές για την επίτευξη αυτών των στόχων, ιδίως όταν η πρόσβαση σε καθαρή τεχνολογία χαμηλού κόστους και χρηματοδότηση είναι περιορισμένη.
Σύμφωνα με την RMI, πρόσφατες εκθέσεις του ΙΕΑ υπογραμμίζουν τις δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης των μονάδων άνθρακα, ώστε να βοηθήσουν στην επίτευξη των στόχων της ενεργειακής μετάβασης.
Η προσέγγιση αυτή είναι κεντρική σε πρωτοβουλίες όπως η "Σύμπραξη για τη δίκαιη ενεργειακή μετάβαση" της Ινδονησίας, όπου η επαναχρησιμοποίηση των μονάδων άνθρακα αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της στρατηγικής της σταδιακής κατάργησης. Επιπλέον, διάφοροι οργανισμοί, όπως το Carbon Trust, η CIF και το WEF, έχουν δημοσιεύσει εργαλεία και οδηγούς σχετικά με την επαναχρησιμοποίηση μονάδων άνθρακα.
Η εξεύρεση του καλύτερου τρόπου επαναχρησιμοποίησης μιας μονάδας άνθρακα είναι μια σύνθετη και δύσκολη διαδικασία, καθώς πολλές από τις τεχνολογικές επιλογές συνεπάγονται συμβιβασμούς όσον αφορά τον μακροπρόθεσμο αντίκτυπο στο κλίμα, τις επενδυτικές ανάγκες, τη δημιουργία θέσεων εργασίας, τη δυνατότητα χρηματοδότησης και την αξιοπιστία του συστήματος.
Οι τεχνικές και οικονομικές λεπτομέρειες με βάση το πλαίσιο είναι ουσιώδεις για την εξισορρόπηση αυτών των συμβιβασμών και την κατανόηση του πώς και πότε ένα έργο επαναχρησιμοποίησης άνθρακα μπορεί να προχωρήσει. Η αποσαφήνιση των λεπτομερειών μιας προσέγγισης επαναχρησιμοποίησης άνθρακα θα ενισχύσει τελικά την αξιοπιστία της ως εργαλείο μείωσης των εκπομπών- αλλά αυτό είναι ευκολότερο να το λες παρά να το κάνεις.
Γιατί, λοιπόν, επιδιώκεται η επαναχρησιμοποίηση των ανθρακωρυχείων;
Η επαναχρησιμοποίηση των σταθμών άνθρακα μπορεί να προσφέρει πολύτιμες υπηρεσίες για την υποστήριξη της αξιοπιστίας και των λειτουργιών του δικτύου. Όταν εφαρμόζεται στρατηγικά, μπορεί να συμβάλει στην αντιμετώπιση των βραχυπρόθεσμων προκλήσεων που συνοδεύουν την καθαρή ενέργεια, όπως οι οικονομικοί και τεχνικοί περιορισμοί, μειώνοντας παράλληλα τις ενδιάμεσες.
Δεδομένου ότι η επαναχρησιμοποίηση του άνθρακα θα πρέπει να αξιοποιηθεί ως στρατηγική μετάβασης για την υποστήριξη των λειτουργιών του δικτύου καθώς τα δίκτυα απεξαρτώνται από τον άνθρακα, η RMI κατηγοριοποιεί τις προσεγγίσεις επαναχρησιμοποίησης με βάση τον ρόλο και τη λειτουργία τους στη διατήρηση της σταθερότητας του δικτύου: η πρώτη είναι η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση, και η δεύτερη η λειτουργική ευελιξία και συνεχής παραγωγή με χαμηλότερες εκπομπές (LECO). Στο πλαίσιο αυτών των προσεγγίσεων έχουν ήδη υλοποιηθεί αρκετά έργα παγκοσμίως.
Προσέγγιση 1
Η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση είναι δυνατή εάν η παραγωγή ενός σταθμού άνθρακα μπορεί να αφαιρεθεί ή να αντικατασταθεί χωρίς να επηρεαστεί η αξιοπιστία του δικτύου.
Ο χώρος και ο εξοπλισμός μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για ένα έργο καθαρής ενέργειας που διατηρεί μερική ικανότητα παραγωγής ενέργειας ή για άλλες υποδομές που υποστηρίζουν τη σταθερότητα του δικτύου. Η επαναχρησιμοποίηση μετά την απόσυρση έχει συμβεί κυρίως με δύο τρόπους: επαναχρησιμοποίηση υποδομών διασύνδεσης για εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως έργα καθαρής επανατροφοδότησης στις Ηνωμένες Πολιτείες, και μετατροπή σε σύγχρονους συμπυκνωτές, όπως στην Αυστραλία, για να βοηθήσουν στον έλεγχο της συχνότητας και της τάσης.
Προσέγγιση 2
Σε αυτή την κατηγορία, οι επαναχρησιμοποιούμενες μονάδες άνθρακα παρέχουν ευέλικτες υπηρεσίες ή υπηρεσίες παρακολούθησης του φορτίου για να επιτρέπουν τη μετατόπιση των αιχμών και να υποστηρίζουν την ενσωμάτωση αυξανόμενων μεριδίων μεταβλητών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Χωρίς επαναχρησιμοποίηση, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα λειτουργούν συνήθως σε σταθερό επίπεδο παραγωγής, γεγονός που καθιστά δύσκολη την προσαρμογή της παραγωγής τους για να καλύψουν τις διακυμάνσεις στη διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή στη ζήτηση του δικτύου.
Η υιοθέτηση αυτής της προσέγγισης μπορεί συνήθως να προτιμηθεί όταν η μείωση ή η παύση της παραγωγής του σταθμού άνθρακα δεν θα επηρεάσει την αξιοπιστία του δικτύου κατά τις ώρες χαμηλού και ενδιάμεσου καθαρού φορτίου. Υπάρχουν δύο κύριες τεχνολογικές λύσεις που εφαρμόζονται για λειτουργική ευελιξία: ευέλικτη παραγωγή άνθρακα και αποθήκευση ενέργειας.
Η ευέλικτη ηλεκτροπαραγωγή με άνθρακα είναι μια τεχνολογική λύση όπου, μέσω μετασκευών και αναβαθμίσεων του εξοπλισμού, οι σταθμοί άνθρακα μπορούν να εκκινήσουν γρήγορα, να λειτουργήσουν σε χαμηλότερα ελάχιστα σταθερά φορτία και να βελτιώσουν τους ρυθμούς ανόδου. Δεδομένου ότι συνεπάγεται συνεχή εξάρτηση από τον άνθρακα, η τεχνολογία αυτή θεωρείται μόνο ως μεταβατικό μέσο για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας του δικτύου καθώς η καθαρή ενέργεια παίρνει όλο και μεγαλύτερο μερίδιο στο ενεργειακό μείγμα.
Μια καθαρότερη και εμπορικά διαθέσιμη εναλλακτική λύση για την παροχή αυτής της ευελιξίας ή/και επικουρικών υπηρεσιών είναι η αυτόνομη αποθήκευση ενέργειας. Αυτά τα συστήματα αποθήκευσης μπορούν να έχουν τη μορφή συμβατικών μπαταριών (π.χ. ιόντων λιθίου ή σιδήρου-αέρα) ή θερμικής αποθήκευσης, όπου η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση υλικών θερμικής μάζας (όπως λιωμένα άλατα), όπως το έργο Alba στη Χιλή.
Χαμηλότερες εκπομπές συνεχούς παραγωγής (LECO)
Σε τμήματα του δικτύου που αντιμετωπίζουν προβλήματα αξιοπιστίας για παρατεταμένες χρονικές περιόδους, μπορεί να χρειαστούν «σταθεροί» πόροι παραγωγής. Ο στόχος του LECO είναι να επαναχρησιμοποιηθεί μια μονάδα άνθρακα ώστε να συνεχίσει να παρέχει συνεχή ή σταθερή παραγωγή, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές.
Σε αναδυόμενες οικονομίες με πολύ νέους στόλους ανθρακωρυχείων, η LECO μπορεί να είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση.
Η προσέγγιση αυτή είναι συνήθως η «τελευταία λύση», δεδομένου ότι κάνει το μικρότερο βήμα προς μια επιτυχή μετάβαση σε σύγκριση με άλλες και είναι συχνά δαπανηρή με βάση τις τεχνολογικές επιλογές για την LECO σήμερα.
Υπάρχουν διάφορες προτεινόμενες τεχνολογικές λύσεις για τη μείωση των επιπτώσεων των εκπομπών από τη συνεχή λειτουργία των ανθρακοφόρων σταθμών, όπως η εκ των υστέρων μετασκευή των ΑΗΣΚ για την παράλληλη καύση εναλλακτικών καυσίμων όπως η βιομάζα και η αμμωνία, ή η πλήρης μετατροπή τους ώστε να καίνε μόνο αυτά.
Οι μικροί αρθρωτοί πυρηνικοί αντιδραστήρες προσφέρουν μια πιο συμπαγή εναλλακτική λύση στους παραδοσιακούς πυρηνικούς σταθμούς- και η δέσμευση, αξιοποίηση και αποθήκευση του άνθρακα έχει προταθεί ως μελλοντική επιλογή για τον μετριασμό των εκπομπών από τις εναπομείνασες μονάδες που δεν έχουν τεθεί σε λειτουργία.
Άρθρο των Selena Kay Galeos, Diego Angel Hakim και Tyeler Matsuo
www.worldenergynews.gr
