Ενεργειακή στρατηγική και εθνικός σχεδιασµός σε συστήµατα ΑΠΕ Κ. Τίγκας ΚΑΠΕ, ντής Τεκµηρίωσης και ιάδοσης Πληροφοριών
Στόχοι Ενεργειακής Πολιτικής Ασφάλεια εφοδιασµού ιαφοροποίηση ενεργειακών πηγών Προώθηση της παραγωγικότητας και της ανταγωνιστικότητας Ισοκατανεµηµένη περιφερειακή ανάπτυξη Προστασία του περιβάλλοντος και προώθηση καθαρών ενεργειακών τεχνολογιών.
Στόχοι Εν. Πολιτικής-Ειδικότερα εσµεύσεις Κυότο (+ 35 % γιά τον Τοµέα Ενέργειας) Οδηγία Ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ (. % ηλεκτροπαραγωγής) ΕΙΝΑΙ ΕΦΙΚΤΟΙ ΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΕΝ. ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ? ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΠΟΙΕΣ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ?
Ενεργειακός Σχεδιασµός Προγραµµατισµός Ενεργειακών Επενδύσεων µε κριτήρια: την κάλυψη της Ενεργειακής Ζήτησης την εκπλήρωση των στόχων ενεργειακής πολιτικής την ελαχιστοποίηση του κόστους ανάπτυξης και λειτουργίας του ενεργειακού συστήµατος
Μεθοδολογία. Προγραµµατισµός Συνολικού Ενεργειακού Συστήµατος. Προγραµµατισµός Συστήµατος Ηλεκτροπαραγωγής Βήµατα:. Προσδιορισµός της παρούσας κατάστασης (εγκαταστάσεις, εξοπλισµός κλπ). Πρόβλεψη µελλοντικών απαιτήσεων ζήτησης ενέργειας 3. Προσδιορισµός βέλτιστων οικονοµικών επιλογών ανάπτυξης ενεργειακού συστήµατος 4. ιαµόρφωση προτάσεων
Υπολογιστικά µοντέλα εγκατεστηµένα στο Εργαστήριο Ενεργειακής Ανάλυσης ΥΠΑΝ-ΚΑΠΕ Συνολικό Ενεργειακό Σύστηµα Ανάλυση Ενεργειακής Πολιτικής : MARKAL (IEA) Σύστηµα Ηλεκτροπαραγωγής ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ: WASP 4 (IAEA) ΚΟΣΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ : COST ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΖΗΤΗΣΗΣ : COMPASS Ροή Ισχύος σε Ηλεκτρικά ίκτυα PSS/E Επενδύσεις ΑΠΕ OptiRES Η λειτουργία όλων των µοντέλων υποστηρίζεται από το Εθνικό Πληροφορικό Σύστηµα Ενέργειαςτου ΥΠΑΝ (ΕΠΕ 3.4.9.)
ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΜΕ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ MARKAL
Τρία σενάρια εξέλιξης διεθνών τιµών πετρελαίου 9 Μέσο Σενάριο Υψηλό Σενάριο Χαµηλό Σενάριο 8 7 6 $/barel 5 4 3 5 5 5
Τελική κατανάλωση ενέργειας ανά τοµέα κατανάλωσης, σενάριο αναφοράς 4 ΓΕΩΡΓΙΑ ΤΡΙΤΟΓΕΝΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΟΙΚΙΑΚΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ 8 ktoe 6 4 5 5
Εγκατεστηµένη Ισχύς Συστήµατος Ηλεκτροπαραγωγής GW 4 3 9 8 7 6 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 Στερεά Καύσιµα Πετρέλαιο και προϊόντα Φ. Αέριο Υ/Η ΑΠΕ 5 5 5 5 5 5 Σενάριο Αναφοράς Σεν. Αναφοράς και Κυότο Σεν. Υψ. Τιµών Πετ. Και Κυότο
Καθαρή Κατανάλωση Ηλεκτρισµού Στερεά Καύσιµα Πετρέλαιο και προϊόντα Φ. Αέριο Υ/Η ΑΠΕ 9 8 7 6 GWh 5 4 3 5 5 5 5 5 5 Σενάριο Αναφοράς Σεν. Αναφοράς και Κυότο Σεν. Υψ. Τιµών Πετ. Και Κυότο
Συνολική ιάθεση Ενέργειας 45 Πετρέλαιο και προϊόντα Στερεά Καύσιµα Φ. Αέριο Ηλεκτρισµός Βιοµάζα Υ/Η Ηλιακά ΑΠΕ 4 35 3 ktoe 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Σενάριο Αναφοράς Σεν. Αναφοράς και Κυότο Σεν. Υψ. Τιµών Πετ. Και Κυότο
Τελική κατανάλωση ενέργειας ανά προϊόν Πετρέλαιο και προϊόντα Ηλεκτρισµός Φ. Αέριο Στερεά Καύσιµα Βιοµάζα Θερµότητα Υδρογόνο Ηλιακά 3 5 ktoe 5 5 5 5 5 5 5 5 Σενάριο Αναφοράς Σεν. Αναφοράς και Κυότο Σεν. Υψ. Τιµών Πετ. Και Κυότο
ιαφορά εγκατεστηµένης ισχύος ανάµεσα στο σενάριο αναφοράς και στα σενάρια περιορισµού εκποµπών (στην περίοδο -) ) (GW) Μέσες τιµές πετρελαίου Υψηλές τιµές πετρελαίου Στερεά Καύσιµα Φ. Αέριο ΑΠΕ -.89.5 3.88.4 -.94 4.88
Ποσοστά µείωσης κατανάλωσης Τελικής Ενέργειας (Εξοικονόµησης Ενέργειας) ανάµεσα στο σενάριο αναφοράς και στα σενάρια περιορισµού εκποµπών % Σεν. Αναφοράς και Κυότο 5 Σεν. Υψ. Τιµών Πετ. και Κυότο 5 Τελική Κατανάλωση Ενέργειας -.5% -.9% -.4% -.% -.3% -3.4% Βιοµηχανία -4.5% -4.5% -6.4% -6.9% -6.8% -9.% Μεταφορές.% -.3% -.4% -.% -.3% -.4% Τριτογενής -.% -.% -7.6% -.8% -.% -8.8%
Οριακό κόστος αποφυγής εκποµπών CO-Σύγκριση αποτελεσµάτων µεταξύ διείσδυσης των ΑΠΕ στο οικονοµικό δυναµικό και πραγµατικών δυνατοτήτων Μέση τιµή πετρελαίου, Αισιόδοξο σενάριο ΑΠΕ (MW το ) Μέση τιµή πετρελαίου, Απαισιόδοξο σενάριο ΑΠΕ (MW το ) Υψηλή τιµή πετρελαίου, Απαισιόδοξο σενάριο ΑΠΕ (MW το ) Υψηλή τιµή πετρελαίου, Αισιόδοξο σενάριο ΑΠΕ (MW το ) 8 7 6 5 4 Euro/ton 3 6% 55% 5% 45% 4% 35% 3% 5% % Αύξηση εκποµπών από τα επίπεδα του 99
ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ME TO ΜΟΝΤΕΛΟ WASP IV
Εξέλιξη ζήτησης αιχµής φορτίου στο Ελληνικό διασυνδεδεµένο σύστηµα ηλεκτροπαραγωγής 4 MW 8 6 Σενάριο ήπιας εξέλιξης Σενάριο ΕΣΜΗΕ (έως το ) 4 5 6 7 8 9 3 5 Έτος
Εξέλιξη ζήτησης ενέργειας στο Ελληνικό διασυνδεδεµένο σύστηµα ηλεκτροπαραγωγής 8 7 6 5 GWh 4 3 Από σενάριο ήπιας εξέλιξης Από σενάριο ΕΣΜΗΕ 5 6 7 8 9 3 5 Έτος
Εξέλιξη ζήτησης αιχµής φορτίου στο σύστηµα ηλεκτροπαραγωγής της Κρήτης 9 8 7 6 MW 5 4 3 5 6 7 8 9 3 5 Έτος
Εξέλιξη ζήτησης ενέργειας στο σύστηµα ηλεκτροπαραγωγής της Κρήτης 5 45 4 35 3 GWh 5 5 5 5 6 7 8 9 3 5 Έτος
Σενάριο ζήτησης ηλεκτρισµού ΕΣΜΗΕ. Βέλτιστη ένταξη νέων µονάδων στο διασυνδεδεµένο σύστηµα η/π Συνδυασµένου Κύκλου ( 4 MW) Αεριστρόβιλοι Φ.Α ( ΜW) Ανθρακικές (58MW) Νέες Λιγνιτικές (3 MW) Σύνολο (MW) 6 7 8 9 3 8 4 3 88 4 7 5 58 ΣΥΝΟΛΟ 7 468
Εντάξεις νέων µονάδων στο σύστηµα της Κρήτης Ώρες του έτους που πιθανόν το σύστηµα να µην µπορεί να καλύψει τη ζήτηση των φορτίων αιχµής Συνολική ισχύς νέων µονάδων (MW) DI35 (Καύσιµο: µαζούτ) 35 ΜW /µονάδα OIL (Καύσιµο: µαζούτ) MW / µονάδα Έτος % LOLP 6.49 4 7 7.3 8.37 3 9.5.37 3.43 4.7 9 3. 35 4.75 4 5.4 8 35 ΣΥΝΟΛΟ 44 4 3
Συµπεράσµατα Απαραίτητες Ενέργειες Σύστηµα Παραγωγής Ενέργειας Αύξηση της διείσδυσης σταθµών φυσικού αερίου Αύξηση της διείσδυσης σταθµών ΑΠΕ (συν. ισχύς περίπου 3 GW) Μείωση της παραγωγής των παλαιών λιγνιτικών σταθµών Προγραµµατισµός νέων λιγνιτικών και ανθρακικών µονάδων υψηλής απόδοσης µετά το
Συµπεράσµατα Απαραίτητες Ενέργειες Σύστηµα Κατανάλωσης Ενέργειας Εξασφάλιση διείσδυσης του φυσικού αερίου στα επίπεδα προβλέψεων της ΕΠΑ ιαχείριση ηλεκτρικού φορτίου (demand side management) Εξοικονόµηση ενέργειας ιείσδυση της ΣΗΘ στον τοµέα κατανάλωσης σε επίπεδα 7 MW το
Ανάλυση του τεχνικού και οικονοµικού δυναµικού Αιολικής Ενέργειας
. ΥΝΑΜΙΚΟ ΤΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Κλάσεις µέσης ετήσιας ταχύτητας ανέµου σε m/sec Από 5.5 7. Μεγαλύτερο από 7. Οι επιλεγµένες περιοχές έχουν επιλεγεί µεβάσητο δυναµικό τους (>5.5 m/sec), τα µορφολογικά τους χαρακτηριστικά (κλίση, µορφολογία) και την γειτνίαση µε κατοικηµένες περιοχές Με βάση την ανάλυση των απαραίτητων παραµέτρων του δυναµικού προκύπτει ότι το 4% περίπου της συνολικής επιφάνειας της χώρας µπορεί να φιλοξενήσει εγκαταστάσεις Α/Π
. ΕΝ- ΥΝΑΜΕΙ ΥΝΑΜΙΚΟ Εκτίµηση µέγιστης εγκατεστηµένης ισχύος σε Α/Π ανάδήµο παίρνοντας υπ όψιν τις περιοχές µε υψηλό εκµεταλλεύσιµο δυναµικό ( > 7m/sec) Κλάσεις 5 MW στο δήµο 5 MW στο δήµο MW στο δήµο Οι υπολογισµοί µε βάση το εκµεταλλεύσιµο δυναµικό καταλήγουν ότι περίπου GW στην Ηπειρωτική χώρα αποτελούν το εκµεταλλεύσιµο δυναµικό, χωρίς να ληφθούν υπόψη ζητήµατα δικτύου και τοπικών ιδιαιτεροτήτων (συνωστισµός χωροταξία).
3. ΙΑΘΕΣΙΜΟ ΥΝΑΜΙΚΟ Περιοχές µεέντονη συγκέντρωση δυναµικού Αιολικής Ενέργειας σύµφωνα µε τοποσοστό κάλυψης στο επίπεδο του δήµου. Περιοχές µε µ.ε.τ. > 5.5 m/sec καλύπτουν πάνω από % της συνολικής έκτασης είτε περιοχές µε µ.ε.τ. > 7m/sec καλύπτουν πάνω από 4%. Το Αιολικό δυναµικό (ειδικά το υψηλό > 7 m/sec) είναι συγκεντρωµένο σε περιοχές για της οποίες η φέρουσα ικανότητά τους δηµιουργεί πρόσθετους περιορισµούς. Από τα GW εκτιµώµενα για το Ηπειρωτικό σύστηµα, περίπου το % εκτιµάται να απορρίπτεται για τον παραπάνω λόγο.
4. ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΥΨΗΛΟΥ ΥΝΑΜΙΚΟΥ Θράκη : Από σε 55 MW ( 3 εκτιµώµενο εκµ. δυναµικό) ΝΑ Πελοπόννησος: Από 4 σε 3 MW ( εκτιµώµενο εκµ. δυναµικό) Ευβοια: Από σε 73 MW ( 3 εκτιµώµενο εκµ. δυναµικό). Συνολικά 6 νέα MW (*όροι σύνδεσης µέχρι τώρα για 6 MW σε όλη τη χώρα από τον ΕΣΜΗΕ) Το 4% του εκτιµώµενου δυναµικού βρίσκεται στις παραπάνω περιοχές. Ακόµα καιµε την επέκταση των έργων διασύνδεσης περίπου ΜW θα παραµείνει ανεκµετάλλευτο.
5. ΑΠΟ ΟΤΙΚΟΤΗΤΑ Εκτίµηση της αποδοτικότητας των επενδύσεων µεβάση τον συντελεστή φορτίου Κλάσεις < 7% 7-33% 33-37% >37% Ο ΣΦ εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέµου και την διαθεσιµότητα του εξοπλισµού (βλάβες, συντήρηση κλπ) η οποία είναι µικρότερη σε προβληµατικές περιοχές και νησιά. Με βάση το σύνολο των Α/Π πάνωαπό MW που λειτούργησαν το 4 ο µέσος ΣΦ ήταν 33%.Η επέκταση επενδύσεων σε λιγότερο «καλες» περιοχές θα τον µειώσει ενώ η βελτίωση της τεχνολογίας θα τον συγκρατήσει.
6. ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟ ΟΣΗ Εξοπλισµός: ~~ 95 k / ΜW Συνοδά έργα: ~~ (ενδ. k /km δρόµου) ίκτυο: Γραµµές (~~4 k /km) ΥΣ ( 5 k ) Σύνολο k / MW Σύµβουλοι: 5% κ.ε. Κόστος /MW 95 5 7.9.35 7.8 3.99.58 3 7. 5.35.6 9. 6.69 33.87 9.95 6.6 3.5. 37 7.7 5.68.9 9. 6.64 4 33.3 3. 9.94 6.54 4.4 Εκτιµώµενες τιµές του εσωτερικού βαθµού απόδοσης για διαφορετικά επίπεδα του κόστους εγκατάστασης και του ΣΦ. Με βάση το ισχύον πλαίσιο και τιµές πώλησης ενέργειας και σταθερές παραδοχές για το κόστος ΛΣ. Το κόστος εγκατάστασης εξαρτάται από την προµήθεια-εγκατάσταση του εξοπλισµού και το κόστος των συνοδών έργων το οποίο είναι σηµαντικό, στις δύσβατες περιοχές και στα νησιά (γιαέργαπμ) καθώς και για την διασύνδεση µε το δίκτυο σε όλες τις περιοχές.
Εκατεστηµένη Ισχύς Ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ Τεχνολογία ΑΠΕ 99 99 99 993 994 995 996 997 998 999 3 4 Σύνολο 4 55 54 55 55 55 55 757 896 368 399 3369 3388 3473 3593 Υδροηλεκτρική Ενέργεια 48 5 53 53 53 53 5 78 856 959 37 376 378 379 395 εκ των οποίων αντλητικά συστήµατα 35 35 35 35 35 35 35 5 65 65 699 699 699 699 699 Υ/Η - MW* 3 3 3 4 5 8 4 5 7 9 3 Υ/Η - MW* 8 8 39 39 39 39 39 39 4 4 4 45 45 5 56 Υ/Η +MW* 63 67 67 67 66 66 65 65 97 94 37 37 37 3 37 Γεωθερµία Φωτοβολταϊκά Αιολική Ενέργεια 6 7 7 7 7 7 38 9 6 7 87 37 47 Βιοαέριο 5 * δεν συµπεριλαµβάνεται η ισχύς των αντλητικών
Ηλεκτροπαραγωγή από ΑΠΕ Τεχνολογία ΑΠΕ 99 99 99 993 994 995 996 997 998 999 3 4 Υδροηλεκτρική Ενέργεια 7 73 6 9 45 35 388 353 333 46 354 35 98 459 448 εκ των οποίων αντλητικά συστήµατα 6 6 3 8 3 36 54 57 49 46 Υ/Η - MW* 3 5 7 8 Υ/Η - MW* 5 6 4 7 8 8 4 8 8 5 8 Υ/Η +MW* 47 6 85 89 5 95 363 3 37 38 34 69 8 389 376 Βιοµάζα 893 897 899 899 894 897 98 9 97 9 945 938 948 9 97 στον Οικιακό τοµέα 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 στη Βιοµηχανία κτλ 9 95 96 97 9 95 6 9 5 9 43 36 46 7 5 Αιολική Ενέργεια 4 3 3 3 3 6 4 39 65 56 88 96 Φωτοβολταϊκά Ηλιακή Ενέργεια 56 63 7 75 79 8 86 89 93 97 99 5 8 Βιοαέριο 33 48 36 36 Γεωθερµία** 3 3 3 3 4 3 3 3 Σύνολο 5 36 78 5 3 388 359 34 44 439 373 453 598 66 Σύνολο χωρίς αντλητικά 5 3 6 78 4 9 375 34 39 4 43 39 396 55 56 Σύνολο χωρίς µεγάλα Υ/Ηαντλητικά, και Βιοµάζα στον Οικιακό τοµέα 56 68 74 87 87 9 39 37 3 337 397 448 466 458 48 * δεν συµπεριλαµβάνεται η παραγωγή των αντλητικών, ** γίνεται επανεξέταση των στοιχείων
Ποσοστό Ποσοστό Ηλεκτροπαραγωγής Ηλεκτροπαραγωγής από από ΑΠΕ ΑΠΕ,5%,3%,6%,7%,%,7%,4%,4%,4%,3%,3%,3%,%,%,% Συµµετο χή ΑΠΕ εξαιρουµ ένων των αντλητικ ών και των µεγάλων Υ/Η στην Ακαθάρι στη Κατανάλ ωση Ηλεκτρι κής Ενέργεια ς 9,6% 9,7% 6,% 5,% 7,7% 9,5% 7,9% 8,6%,% 8,4% 6,4% 5,9% 5,8% 8,5% 5,% Συµµετο χή ΑΠΕ εξαιρουµ ένων των αντλητικ ών Υ/Η στην Ακαθάρι στη Κατανάλ ωση Ηλεκτρι κής Ενέργεια ς 645 6459 44 356 456 499 3936 43 454 386 879 588 397 373 999 Σύνολο ΑΠΕ 4 3 999 998 997 996 995 994 993 99 99 99