Μεγαλύτερες μειώσεις στην κατανάλωση ενέργειας θα επιτευχθούν με κέρδη αποδοτικότητας από τον εξηλεκτρισμό των μεταφορών και την αντικατάσταση της θέρμανσης με καύση από αντλίες θερμότητας
Φανταστείτε ότι είστε ένας δρομέας σε έναν αγώνα 400 μέτρων. Γυρίζετε με ταχύτητα στην τελευταία στροφή και βλέπετε τους επισήμους να τρέχουν προς την πίστα με την ταινία τερματισμού. Είστε δυνατός δρομέας και θα τους προλάβετε, τελικά, αλλά όχι σε γρήγορο χρόνο.
Σύμφωνα με το Clean Technica, αυτή η εικόνα αντανακλά στο ακέραιο την κατάσταση που επικρατεί στην ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, που προσπαθούν να ξεπεράσουν την ολοένα αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας προκειμένου να αφήσουν πίσω τα ορυκτά καύσιμα πριν η Γη περάσει το σημείο χωρίς επιστροφή.
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι το δυνατό χαρτί στην ενεργειακή κούρσα αναμφίβολα. Ο ρυθμός ανάπτυξής της αν και έχει ξεπεράσει κατά πολύ αυτόν της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας επειδή, ξεκίνησε από χαμηλή βάση, η απόλυτη αύξησή της, σε exajoules ανά έτος, ήταν μέχρι στιγμής μικρότερη από εκείνη της κατανάλωσης.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας στοιχεία από τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, το 2010, τα ορυκτά καύσιμα συνεισέφεραν το 80% της παγκόσμιας συνολικής τελικής κατανάλωσης ενέργειας (TFEC).
Τα επόμενα 12 χρόνια, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξήθηκε κατά 104%, που αντιστοιχεί σε 15,8 exajoules (EJ).
Παρόλα αυτά, το 2022 τα ορυκτά καύσιμα εξακολουθούν να συνεισφέρουν περίπου το 80% της παγκόσμιας TFEC, ενώ κατά την ίδια περίοδο, η TFEC είχε αυξηθεί κατά 15%, που αντιστοιχεί σε 27 EJ, διπλάσια από την απόλυτη αύξηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Μεταφορές και θέρμανση
Το μεγαλύτερο μέρος της αύξησης της TFEC αφορούσε τις μεταφορές και τη θέρμανση με καύση μαζί, και ήταν σχεδόν εξ ολοκλήρου ορυκτά καύσιμα. Τελικά, σχεδόν όλες οι μεταφορές και η θέρμανση με καύση θα αντικατασταθούν από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας απευθείας ως ηλεκτρική ενέργεια, ενώ οι υπόλοιπες (π.χ. τα αεροσκάφη) θα τροφοδοτούνται από πράσινο υδρογόνο ή αμμωνία.
Ωστόσο, κατά την περίοδο 2010-2022, ακόμη και η παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (αύξηση 15,8 EJ) δεν συμβαδίζει με τη συνολική παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (αύξηση 27 EJ) σε απόλυτους όρους.
Το πρόβλημα δεν οφείλεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η ανάπτυξη των οποίων ξεπέρασε και συνεχίζει να ξεπερνά όλες τις προσδοκίες. Επιπλέον, το πρόβλημα δεν μπορεί να επιλυθεί με την πυρηνική ενέργεια, η οποία χρειάζεται πολλαπλάσιο χρόνο για να κατασκευαστεί και να αποδώσει σε σχέση με την αιολική και την ηλιακή ενέργεια που υποστηρίζεται από την αποθήκευση με μπαταρίες.
Το πρόβλημα είναι η αύξηση της κατανάλωσης.
Τα τρία σενάρια
Μέρος της λύσης είναι η μείωση της ζήτησης ενέργειας μέσω της ενεργειακής απόδοσης, αλλά θα είναι αυτό αρκετό;
Για να κατανοήσουμε κάπως την πρόκληση του εγχειρήματος, ας εξετάσουμε τρία σενάρια για την αντικατάσταση της παγκόσμιας συνεισφοράς στην ΤFΕC από ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια έως το 2050.
Τα δύο πρώτα σενάρια προέρχονται από τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (ΙΕΑ): το σενάριο καθορισμένων πολιτικών (STEPS) στο οποίο η TFEC αυξάνεται σε 536 EJ το 2050 και το σενάριο καθαρών μηδενικών εκπομπών (NZE) στο οποίο η TFEC μειώνεται από την πραγματική της τιμή των 422 EJ το 2022 σε 343 EJ το 2050.
Έχω λάβει ως βασικό ρυθμό αύξησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας την εξαιρετικά υψηλή αύξηση από το 2021 έως το 2022, η οποία ήταν 2,286 EJ/έτος, δηλαδή 1,74 φορές το μέσο ρυθμό αύξησης από το 2010 έως το 2022.
Στη συνέχεια, εάν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί γραμμικά από 31 EJ το 2022 έως τον στόχο του STEPS για το TFEC των 536 EJ το 2050, η ανανεώσιμη ενέργεια θα πρέπει να αυξηθεί με ρυθμό περίπου οκτώ φορές μεγαλύτερο από τον βασικό ρυθμό αύξησης για να αντικαταστήσει όλη την ορυκτή ενέργεια έως το 2050. Για την επίτευξη του στόχου της ΝΖΕ, θα πρέπει να αυξηθεί με περίπου πενταπλάσιο ρυθμό από το βασικό ρυθμό.
Καθώς η γραμμική αύξηση της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές δεν φαίνεται πιθανό να επιτύχει τους στόχους STEPS ή NZE, εξετάζεται στη συνέχεια η εκθετική αύξηση.
Στην περίπτωση STEPS, για να αντικατασταθούν όλα τα ορυκτά καύσιμα έως το 2050, η παγκόσμια ανανεώσιμη ενέργεια θα πρέπει να διπλασιάζεται κάθε 6,8 χρόνια και να συνεχίζει να διπλασιάζεται, συνολικά τέσσερις φορές.
Για την NZE, ο χρόνος διπλασιασμού είναι 8 χρόνια με 3,5 διπλασιασμούς, κάτι που είναι καλύτερο, αλλά εξακολουθεί να είναι τρομακτικό.
Ακόμη και αν ήταν εφικτό η κατασκευή, η εγκατάσταση και η θέση σε λειτουργία των αιολικών και ηλιακών συστημάτων να επιτύχει τους παραπάνω εκθετικούς ρυθμούς ανάπτυξης, η ζήτηση θα περιοριζόταν από τους ρυθμούς με τους οποίους θα μπορούσαν να ηλεκτροδοτηθούν οι μεταφορές και η θέρμανση.
Δεν έχει νόημα να αυξηθεί η προσφορά ταχύτερα από τη ζήτηση. Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο εξηλεκτρισμός των μεταφορών βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο και ο εξηλεκτρισμός της θέρμανσης έχει μόλις αρχίσει.
Στο τρίτο σενάριο κατανάλωσης, το TFEC μειώνεται στο μισό του επιπέδου του 2022, δηλαδή σε 221 EJ, μέχρι το 2050.
Τότε, αν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί γραμμικά κατά την ίδια περίοδο, θα πρέπει να αυξηθεί με τριπλάσιο ρυθμό από τον αρχικό για να αντικαταστήσει όλη την ορυκτή ενέργεια μέχρι το 2050.
Εναλλακτικά, εάν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί εκθετικά, θα πρέπει να διπλασιάζεται κάθε δεκαετία, δηλαδή συνολικά τρεις φορές. Εάν οι κυβερνήσεις σοβαρευτούν όσον αφορά την ενεργειακή μετάβαση, η γραμμική όσο και η εκθετική ανάπτυξη μπορούν να είναι εφικτές.
Οι βελτιώσεις στην ενεργειακή απόδοση δεν περιορίζονται σε τεχνολογίες όπως η μόνωση των σπιτιών, οι αποδοτικές συσκευές και οι αποδοτικότερες βιομηχανικές διαδικασίες.
Μεγαλύτερες μειώσεις στην κατανάλωση ενέργειας θα επιτευχθούν με κέρδη αποδοτικότητας από τον εξηλεκτρισμό των μεταφορών και την αντικατάσταση της θέρμανσης με καύση από αντλίες θερμότητας.
www.worldenergynews.gr
Σύμφωνα με το Clean Technica, αυτή η εικόνα αντανακλά στο ακέραιο την κατάσταση που επικρατεί στην ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, που προσπαθούν να ξεπεράσουν την ολοένα αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας προκειμένου να αφήσουν πίσω τα ορυκτά καύσιμα πριν η Γη περάσει το σημείο χωρίς επιστροφή.
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι το δυνατό χαρτί στην ενεργειακή κούρσα αναμφίβολα. Ο ρυθμός ανάπτυξής της αν και έχει ξεπεράσει κατά πολύ αυτόν της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας επειδή, ξεκίνησε από χαμηλή βάση, η απόλυτη αύξησή της, σε exajoules ανά έτος, ήταν μέχρι στιγμής μικρότερη από εκείνη της κατανάλωσης.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας στοιχεία από τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, το 2010, τα ορυκτά καύσιμα συνεισέφεραν το 80% της παγκόσμιας συνολικής τελικής κατανάλωσης ενέργειας (TFEC).
Τα επόμενα 12 χρόνια, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξήθηκε κατά 104%, που αντιστοιχεί σε 15,8 exajoules (EJ).
Παρόλα αυτά, το 2022 τα ορυκτά καύσιμα εξακολουθούν να συνεισφέρουν περίπου το 80% της παγκόσμιας TFEC, ενώ κατά την ίδια περίοδο, η TFEC είχε αυξηθεί κατά 15%, που αντιστοιχεί σε 27 EJ, διπλάσια από την απόλυτη αύξηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Μεταφορές και θέρμανση
Το μεγαλύτερο μέρος της αύξησης της TFEC αφορούσε τις μεταφορές και τη θέρμανση με καύση μαζί, και ήταν σχεδόν εξ ολοκλήρου ορυκτά καύσιμα. Τελικά, σχεδόν όλες οι μεταφορές και η θέρμανση με καύση θα αντικατασταθούν από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας απευθείας ως ηλεκτρική ενέργεια, ενώ οι υπόλοιπες (π.χ. τα αεροσκάφη) θα τροφοδοτούνται από πράσινο υδρογόνο ή αμμωνία.
Ωστόσο, κατά την περίοδο 2010-2022, ακόμη και η παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (αύξηση 15,8 EJ) δεν συμβαδίζει με τη συνολική παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (αύξηση 27 EJ) σε απόλυτους όρους.
Το πρόβλημα δεν οφείλεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η ανάπτυξη των οποίων ξεπέρασε και συνεχίζει να ξεπερνά όλες τις προσδοκίες. Επιπλέον, το πρόβλημα δεν μπορεί να επιλυθεί με την πυρηνική ενέργεια, η οποία χρειάζεται πολλαπλάσιο χρόνο για να κατασκευαστεί και να αποδώσει σε σχέση με την αιολική και την ηλιακή ενέργεια που υποστηρίζεται από την αποθήκευση με μπαταρίες.
Το πρόβλημα είναι η αύξηση της κατανάλωσης.
Τα τρία σενάρια
Μέρος της λύσης είναι η μείωση της ζήτησης ενέργειας μέσω της ενεργειακής απόδοσης, αλλά θα είναι αυτό αρκετό;
Για να κατανοήσουμε κάπως την πρόκληση του εγχειρήματος, ας εξετάσουμε τρία σενάρια για την αντικατάσταση της παγκόσμιας συνεισφοράς στην ΤFΕC από ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια έως το 2050.
Τα δύο πρώτα σενάρια προέρχονται από τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (ΙΕΑ): το σενάριο καθορισμένων πολιτικών (STEPS) στο οποίο η TFEC αυξάνεται σε 536 EJ το 2050 και το σενάριο καθαρών μηδενικών εκπομπών (NZE) στο οποίο η TFEC μειώνεται από την πραγματική της τιμή των 422 EJ το 2022 σε 343 EJ το 2050.
Έχω λάβει ως βασικό ρυθμό αύξησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας την εξαιρετικά υψηλή αύξηση από το 2021 έως το 2022, η οποία ήταν 2,286 EJ/έτος, δηλαδή 1,74 φορές το μέσο ρυθμό αύξησης από το 2010 έως το 2022.
Στη συνέχεια, εάν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί γραμμικά από 31 EJ το 2022 έως τον στόχο του STEPS για το TFEC των 536 EJ το 2050, η ανανεώσιμη ενέργεια θα πρέπει να αυξηθεί με ρυθμό περίπου οκτώ φορές μεγαλύτερο από τον βασικό ρυθμό αύξησης για να αντικαταστήσει όλη την ορυκτή ενέργεια έως το 2050. Για την επίτευξη του στόχου της ΝΖΕ, θα πρέπει να αυξηθεί με περίπου πενταπλάσιο ρυθμό από το βασικό ρυθμό.
Καθώς η γραμμική αύξηση της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές δεν φαίνεται πιθανό να επιτύχει τους στόχους STEPS ή NZE, εξετάζεται στη συνέχεια η εκθετική αύξηση.
Στην περίπτωση STEPS, για να αντικατασταθούν όλα τα ορυκτά καύσιμα έως το 2050, η παγκόσμια ανανεώσιμη ενέργεια θα πρέπει να διπλασιάζεται κάθε 6,8 χρόνια και να συνεχίζει να διπλασιάζεται, συνολικά τέσσερις φορές.
Για την NZE, ο χρόνος διπλασιασμού είναι 8 χρόνια με 3,5 διπλασιασμούς, κάτι που είναι καλύτερο, αλλά εξακολουθεί να είναι τρομακτικό.
Ακόμη και αν ήταν εφικτό η κατασκευή, η εγκατάσταση και η θέση σε λειτουργία των αιολικών και ηλιακών συστημάτων να επιτύχει τους παραπάνω εκθετικούς ρυθμούς ανάπτυξης, η ζήτηση θα περιοριζόταν από τους ρυθμούς με τους οποίους θα μπορούσαν να ηλεκτροδοτηθούν οι μεταφορές και η θέρμανση.
Δεν έχει νόημα να αυξηθεί η προσφορά ταχύτερα από τη ζήτηση. Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο εξηλεκτρισμός των μεταφορών βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο και ο εξηλεκτρισμός της θέρμανσης έχει μόλις αρχίσει.
Στο τρίτο σενάριο κατανάλωσης, το TFEC μειώνεται στο μισό του επιπέδου του 2022, δηλαδή σε 221 EJ, μέχρι το 2050.
Τότε, αν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί γραμμικά κατά την ίδια περίοδο, θα πρέπει να αυξηθεί με τριπλάσιο ρυθμό από τον αρχικό για να αντικαταστήσει όλη την ορυκτή ενέργεια μέχρι το 2050.
Εναλλακτικά, εάν η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές αυξηθεί εκθετικά, θα πρέπει να διπλασιάζεται κάθε δεκαετία, δηλαδή συνολικά τρεις φορές. Εάν οι κυβερνήσεις σοβαρευτούν όσον αφορά την ενεργειακή μετάβαση, η γραμμική όσο και η εκθετική ανάπτυξη μπορούν να είναι εφικτές.
Οι βελτιώσεις στην ενεργειακή απόδοση δεν περιορίζονται σε τεχνολογίες όπως η μόνωση των σπιτιών, οι αποδοτικές συσκευές και οι αποδοτικότερες βιομηχανικές διαδικασίες.
Μεγαλύτερες μειώσεις στην κατανάλωση ενέργειας θα επιτευχθούν με κέρδη αποδοτικότητας από τον εξηλεκτρισμό των μεταφορών και την αντικατάσταση της θέρμανσης με καύση από αντλίες θερμότητας.
www.worldenergynews.gr
