Επισκόπηση της Οικονομικής Ιστορίας του Ενεργειακού Τομέα. Παντελής ΚΑΠΡΟΣ, Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ. Και Μηχ.

Transcript

1 Επισκόπηση της Οικονομικής Ιστορίας του Ενεργειακού Τομέα Παντελής ΚΑΠΡΟΣ, Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ. Και Μηχ. Υπολογιστών 2014

2 Μορφές ενέργειας 1. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της ενέργειας στο πλαίσιο της οικονομίας από τα οποία πηγάζει η γεωπολιτική, περιβαλλοντική και οικονομική σημασία της. 2

3 Χαρακτηριστικά της Ενέργειας 1. Απαραίτητη για τη διαβίωση του ανθρώπου, τη μετακίνηση και την παραγωγή αγαθών/υπηρεσιών 2. Η ενέργεια μόνο εν μέρει μπορεί να υποκατασταθεί από άλλα αγαθά ή συντελεστές παραγωγής 3. Χρειάζεται τεχνολογικός εξοπλισμός τόσο για την παραγωγή όσο και για την κατανάλωση ενέργειας 4. Η παραγωγή και η μεταφορά της ενέργειας είναι μεγάλης εντάσεως κεφαλαίου και μακρόχρονης διάρκειας ζωής 5. Οι μορφές ενέργειας που κυριαρχούν σήμερα (ορυκτά καύσιμα) είναι εξαντλήσιμες και οι πόροι είναι άνισα κατανεμημένοι μεταξύ χωρών 6. Η καύση ορυκτών καυσίμων έχει μεγάλο εξωτερικό κόστος για το περιβάλλον 3

4 Ενέργεια και Τεχνολογία 10 7 KW 10 6 Ατμοστρόβιλος Μέγιστη ισχύς/μηχανή Υδροστρόβιλος Αεροστρόβιλος 10 3 Υδατοτροχός 10 2 Ανεμόμυλος Ατμομηχανή Ίππος Βόδι Άνθρωπος Μηχανή εσ. καύσης Χρόνια 4

5 Ενέργεια ως Κοινή Ωφέλεια Διπλή φύση της ενέργειας Αντικείμενο ανταγωνισμού επιχειρήσεων και κερδοσκοπίας Υπηρεσία ζωτικής σημασίας για τη διαβίωση και την οικονομία, άρα η αδιάλειπτη παροχή σε ανταγωνιστικές τιμές είναι προς όφελος του δημοσίου συμφέροντος Κοινή υποδομή φυσικό μονοπώλιο Όταν δεν συμφέρει η ανάπτυξη παράλληλων και ανταγωνιστικών υποδομών Παράδειγμα κοινά δίκτυα ηλεκτρισμού, αγωγοί φυσικού αερίου Εξωτερικά κόστη σχετικά με την ενέργεια Περιβάλλον (τοπικό και πλανητικό) Τεχνολογική πρόοδος Δημόσιο αγαθό από τη σκοπιά της ασφάλειας 5

6 Οι τρεις πυλώνες της Ενεργειακής Πολιτικής Οικονομική ανταγωνιστικότητα Ασφάλεια εφοδιασμού Προστασία περιβάλλοντος 6

7 Ιστορία του πετρελαίου = Ιστορία της Ενέργειας ; 2. Ο ρόλος του πετρελαίου: η 1η (1973-4) και η 2η ( ) πετρελαϊκή κρίση και η σημασία τους. Η ιστορία της ενέργειας από την οπτική των τιμών πετρελαίου 7

8 Διεθνής Τιμή Πετρελαίου σε σταθερά $ $ of 2012/ barrel ; ; ; ; ; ; ;

9 Διεθνής Τιμή Πετρελαίου σε σταθερά $ $/bbl 2011; ; ; ; ; Gulf War 1990; 42 OPEC Quota system 2000; 38 OPEC Crisis Saudi abandons swing role 1996; 30 Sept ; ;

10 Ο ρόλος του OPEC Demand growth and reestablished OPEC s role sustain high prices OIL PRICE OPEC SHARE OPEC crisis drive low prices but demand surges Oil price OPEC share million barrels per day Other non-opec Former Soviet Union European Union OPEC World Crude Oil Production by region

11 Τιμές ορυκτών καυσίμων EUR'2010 / barrel of oil equivalent 100 Oil Gas (EU) Coal Gas USA 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 Gas/coal price ratio Gas/oil price ratio ,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,

12 Ασφάλεια ενεργειακού εφοδιασμού = Απεξάρτηση από εισαγωγές πετρελαίου (και αερίου;) Chernobyl, 1986 Lignite mine Fukushima, 2011 Λιγνιτική Μονάδα ΔΕΗ 3. Η πυρηνική ενέργεια κατά τις δεκαετίες 1970 και 1980, ο στόχος της ασφάλειας εφοδιασμού και η ανάπτυξη των λιγνιτών στην Ελλάδα 12

13 Πυρηνική Ενέργεια : 1200 MW μόνο από πυρηνικές δυνάμεις (ΗΠΑ, ΕΣΣΔ, Γαλλία, Αγγλία) 1970: MW σε 15 χώρες 1980: MW σε 22 χώρες και επιπλέον MW υπό κατασκευή 1979: Three Mile Island accident 1986: Chernobyl accident 2012: MW σε 30 χώρες και MW υπό κατασκευή (μόνο σχεδόν σε Ασία και αναπτυσσόμενες οικονομίες) Three Mile Island Chernobyl NUCLEAR POWER IN TWH NUCLEAR SHARE IN TOTAL ENERGY (%) Fukushima ,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 13

14 Λιθάνθρακας - Λιγνίτης Ελλάδα Πολιτική ασφάλειας εφοδιασμού Λιγνίτης 1970: < 100 MW : 2000 MW : 2350 MW Υδροηλεκτρικά (μεγάλα) : 1410 MW : 1630 MW Lignite production in Greece (million metric tons) COAL IN MTOE COAL SHARE IN TOTAL ENERGY (%) Back to Coal driven by Security of Supply 2001-today China-India driving Coal surge 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10, Stagnation of Coal due to low Oil and Gas Prices ,0 0,0 14

15 Φυσικό Αέριο Combined-Cycle Gas Turbine Plant 4. Η ανάδυση του φυσικού αερίου στα ενεργειακά συστήματα κατά τη δεκαετία του 1990 και η σημασία της πτώσης των τιμών μετά το 1986 και μέχρι το

16 Φυσικό Αέριο Power Generation in the EU27 by source in GWh Worldwide Driven by supply and competitive prices Nat. Gas becomes a competitor to Oil and Coal 30,0 25, Renewables Gas Oil 20, Coal Nuclear GAS SHARE IN TOTAL ENERGY (%) - 15, Shares in Power Generation in the EU27 (%) 10, GAS IN MTOE 5, ,0 16

17 1987: Απόφαση 1996: Έναρξη κατανάλωσης 2000: ΥΦΑ Ρεβυθούσας 17

18 18

19 Απελευθέρωση αγορών ενέργειας 5. Η απελευθέρωση των αγορών ενέργειας από τα μέσα της δεκαετίας του

20 Νέο μοντέλο αγοράς Vertical Integration Power Generation Competition Producers Producers Producers Transmission Transmission Natural monopoly Distribution Sales - supply Distribution Natural monopoly Physical Flows Supply Supply Supply Supply Consumers Consumers 20

21 Νομοθεσία Αγοράς Ηλεκτρισμού και Φυσικού Αερίου Ευρωπαϊκή Ένωση Directive 1996/92/EC Directive 1998/38/EC Directive 2003/54-55/EC Directive 2009/72-73/EC ruling Internal Market of Electricity and Gas Third Party Access Unbundling Regulators ACER, ENTSOE, Ελλάδα 1994: Ν.2244 ιδιωτικές ΑΠΕ 1999: Ν απελευθέρωση αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας 2000: ίδρυση ΡΑΕ 2001: έναρξη απελευθέρωσης 2003: Ν μεταρρύθμιση μοντέλου αγοράς 2005: Ν. 3426, Ν3428 εναρμόνιση με Οδηγία 2011: Ν εναρμόνιση με Οδηγία και αρμοδιότητες ΡΑΕ 21

22 Η πορεία της εσωτερικής αγοράς ενέργειας Ελλάδα: Παραγωγή: 2500 MW ιδιωτικές μονάδες φυσικού αερίου, εισαγωγές και ΑΠΕ ανταγωνίζονται τη ΔΕΗ που παράγει περίπου το 80-85% της ενέργειας Προμήθεια: μετά τη χρεωκοπία ή την αποχώρηση των traders η ΔΕΗ κατέχει περίπου το 99% της λιανικής αγοράς Νησιά: 100% ΔΕΗ και ΑΠΕ Φυσικά μονοπώλια: ΑΔΜΗΕ (ΥΤ), ΔΕΔΗΕ (ΜΤ και ΧΤ) 22

23 Πολιτική για το Κλίμα 6. Η ανάδειξη, 1990-σήμερα, της κλιματικής αλλαγής ως μέγιστη πλανητική απειλή και οι επιπτώσεις για την ενεργειακή πολιτική και τις τεχνολογίες 23

24 Αερια Θερμοκηπιου CO2 από καύση ορυκτών καυσίμων CO2 από βιομηχανικές διεργασίες (επεξεργασία ασβεστόλιθου) CH4 μεθάνιο από γεωργία, κτηνοτροφία, απώλειες από διανομή ή παραγωγή ενέργειας N2O υποξείδιο αζώτου από λιπάσματα και νιτρικά οξέα στη βιομηχανία HFC flurocarbons από ψυκτικά, σπρεϋ, ημιαγωγούς και μοντωτικά PFC perfluorocarbons από βιομηχανία αλουμινίου SF6 μονωτικό 75 80% των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου οφείλεται στο CO2 από καύση ορυκτών καυσίμων 24

25 The Greenhouse Effect 25

26 Human influence on climate: concentration of greenhouse gases 26

27 20 Average Global Temperature 19 ( O C) This presents a rate-of-change problem IPCC for many (2001) natural estimates systems/processes a o C increase 18 High Central estimate = 2.5 o C (plus increased variability) Low Band of historical climatic variability Year 27

28 28

29 Οι Στόχοι με αναφορά στη συγκέντρωση CO2 29

30 History of Climate Policy 1978 Brandt Report, the greenhouse effect dealt with in the energy section[46] 1979: First World Climate Conference 1987: Montreal Protocol on restricting ozone layer-damaging CFCs demonstrates the possibility of coordinated international action on global environmental issues. 1988: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) set up to coordinate scientific research, by two United Nations organizations, the World Meteorological Organization and the United Nations Environment Programme (UNEP) to assess the "risk of human-induced climate change". 1992: United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) agreed at the Earth Summit in Rio de Janeiro, entering into force 21 March : The term preventing dangerous anthropogenic interference with the climate system (also called avoiding dangerous climate change) first appeared in a policy document of a governmental organization, the IPCC's Second Assessment Report: Climate Change : European Union adopts target of a maximum 2 C rise in average global temperature 25 June 1997: U.S. Senate passes Byrd Hagel Resolution rejecting Kyoto without more commitments from developing countries 1997: Kyoto Protocol agreed 2001: George W. Bush withdraws from the Kyoto negotiations 16 February 2005: Kyoto Protocol comes into force (not including the US or Australia) 2005: first carbon emissions trading scheme (EU ETS) implemented July 2005: 31st G8 summit has climate change on the agenda, but makes relatively little concrete progress November/December 2005: United Nations Climate Change Conference; the first meeting of the Parties of the Kyoto Protocol, alongside the 11th Conference of the Parties (COP11), to plan further measures for and beyond. July 19, 2006: In California, Gov. Schwarzenegger proposed forming the Climate Action Board October 30, 2006: The Stern Review is published. It compares Inaction, to Mitigation and to Adaptation. The Nobel Peace Prize 2007 was awarded jointly to Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) and Al Gore Jr. June 26, 2009: U.S. House of Representatives passes the American Clean Energy and Security Act, the "first time either house of Congress had approved a bill meant to curb the heat-trapping gases scientists have linked to climate change. The Copenhagen Agreement is a document that delegates at the 15th session of the Conference of Parties (COP 15) to the United Nations Framework Convention on Climate Change agreed to "take note of" at the final plenary on 18 December The agreement endorses the Kyoto protocol and to date, countries representing over 80% of global emissions have engaged with the Copenhagen Accord to reduce GHG emissions (pledges until 2020). Next COPs (e.g. Cancun 2010) continued this policy and next COP of 2015 in Paris is expected to work towards a universal climate agreement 30

31 Πολιτική για το Κλίμα Ευρωπαϊκή Ένωση Πρωτόκολλο Κιότο το 2005 για την περίοδο EU ETS εμπορία αδειών εκπομπής CO2 από μεγάλες εγκαταστάσεις καύσης ορυκτών καυσίμων (2005) Energy and Climate Policy Package (2008) 20/20/20 για το 2020 EU ETS Directive Effort Sharing Decision Renewables Directive 10% bio-fuels Energy Efficiency legislation Energy and Climate Roadmaps ( ) White Paper on Transport (2011) 2030 Policy Package ( ) Ελλάδα Δεσμεύεται από Πρωτόκολλο Κιότο να μην ξεπεράσει αύξηση 25% εκπομπών το 2010 σε σχέση με το 1990 (τελικά πέτυχε 10,7%) Έθεσε στόχο 20% ΑΠΕ το 2020 και επιδοτεί ΑΠΕ μέσω μηχανισμού εγγυημένων τιμών και υποχρεωτικής αγοράς που χρηματοδοτείται από το ειδικό τέλος ΑΠΕ (ΕΤΜΕΑΡ) Δεσμεύεται να μειώσει κατά 4% τις εκπομπές στους τομείς εκτός ETS το 2020 έναντι του 2005 Υποχρεούται να συμμετέχει στο EU ETS όπου η ηλεκτροπαραγωγή και η βαριά βιομηχανία αγοράζουν άδειες εκπομπής σε Ευρωπαϊκές δημοπρασίες από το

32 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας 7. Οι πολιτικές για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η θεαματική τους ανάπτυξη μετά το

33 33-100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600, TWH WIND - 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 TWH SOLAR - 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 TWH OTHER RES - 500,0 1000,0 1500,0 2000,0 2500,0 3000,0 3500,0 4000,0 TWH HYDRO - 5,0 10,0 15,0 20,0 25, TWH RES % - 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 TWH VARIABLE RES %

34 ΑΠΕ: Μέχρι 100% της ηλεκτροπαραγωγής; Εξαιρουμένων των μεγάλων υδροηλεκτρικών, οι ΑΠΕ αναπτύσσονται με βάση επενδύσεις μικρού-μεσαίου μεγέθους με μεγάλη διασπορά Βασίζονται σε αποταμιεύσεις και σε επενδυτές με επιχειρηματικό αντικείμενο μη ενεργειακό ή σε νέες ενεργειακές επιχειρήσεις Η τάση είναι προς ακόμα μεγαλύτερη αποκέντρωση στο μέλλον Όμως μέχρι σήμερα οι επενδύσεις έγιναν με βάση συμβόλαια αγοράς ενέργειας και εγγυημένης τιμής με το Κράτος Το κόστος είναι μέχρι σήμερα μεγαλύτερο από αυτό των συμβατικών πηγών, αλλά λόγω της τεχνολογικής προόδου (μαζική παραγωγή) η διαφορά κόστους σταδιακά εξαλείφεται Είναι όμως συμβατές τόσο με την ασφάλεια εφοδιασμού όσο και με την πολιτική για το κλίμα Εξαιρουμένων των μεγάλων υδροηλεκτρικών και της βιομάζας, οι ΑΠΕ δεν είναι κατανεμόμενες γιατί η πηγή τους έχει στοχαστικό χαρακτήρα Οι διακυμάνσεις της παραγωγής τους απαιτούν από το σύστημα κατανεμόμενες μονάδες σε αναμονή καθώς και εφεδρεία ισχύος Οι ΑΠΕ μειώνουν την έκταση των απελευθερωμένων αγορών και επιβάλλουν αμοιβή της ισχύος και της εφεδρείας προς συμβατικές μονάδες Η εξισορρόπηση των διακυμάνσεων των ΑΠΕ είναι πιο οικονομική σε διασυνδεδεμένα συστήματα χωρών Η ανάπτυξη των ΑΠΕ χρειάζεται μεγάλη επέκταση των ηλεκτρικών δικτύων Οι ΑΠΕ με μεγάλη αποκέντρωση μειώνουν τη ζήτηση ενέργειας που απευθύνεται στα κεντρικά συστήματα 34

35 Η οικονομική κρίση EUR'2010 / barrel of oil equivalent Oil Gas (EU) Coal Gas USA Η οικονομική κρίση και η εστίαση της πολιτικής στις τιμές της ενέργειας και στην ανταγωνιστικότητα της βιομηχανίας 35

36 Ενέργεια στην Ελλάδα της Κρίσης TWh GREECE: Demand for Electricity Ελλείματα Διαχειριστή Αγοράς (ΛΑΓΗΕ) Αδυναμία Είσπραξης Λογαριασμών ΔΕΗ Οφειλές προς Ιδιώτες Παραγωγούς και Παραγωγούς ΑΠΕ Οφειλές Παραγωγών προς ΔΕΠΑ Οφειλές Παραγωγών ΑΠΕ προς Τράπεζες Αυξητική Τάση των Ελλειμμάτων 40 Rank of Greece in the EU (higher is more expensive) Rank of Greece in the EU (higher is more expensive) Domestic sector Industrial sector 36

37 Το μέλλον 9. Το μέλλον: Επιστροφή του κρατικού παρεμβατισμού; Η πρόκληση της μετάβασης προς οικονομίες χαμηλών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου Η ωρίμανση τεχνολογικής μεταβολής σε μεγάλη κλίμακα σε όλους τους τομείς της ενέργειας 37