του Ευστάθιου Χιώτη
Η μεγάλη συμμετοχή ΑΠΕ, που είναι βεβαίως καλοδεχούμενη, έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη ζήτηση συμβατικής ηλεκτρικής ενέργειας και την προσφορά τους ενίοτε σε τιμές κάτω του κόστους και αυτό ακριβώς είναι που οδηγεί σε χαμηλή μέση ημερήσια τιμή. Ταυτόχρονα είναι ένα πρόβλημα που έχει έγκαιρα επισημανθεί από το 2021 από τον Καθηγητή Παντελή Κάπρο.
Συγκριτικά, για συμμετοχή 90% ΑΠΕ και 10% Υδροϋλεκτρικών η μέση τιμή θα ήταν 96,2€/MWh που δεν είναι και χαμηλή με τα ευρωπαϊκά δεδομένα. Αυτές οι υψηλές τιμές προσελκύουν ασφαλώς ξένες επενδύσεις στις ΑΠΕ, αλλά το διαφορικό κόστος μεταφέρεται στους καταναλωτές και στην εθνική οικονομία.
Στις παρούσες συνθήκες ύφεσης το μεταβλητό κόστος φυσικού αερίου είναι χαμηλό κατ’ εξαίρεση, όπως ήταν και το 2020 πριν από την ενεργειακή κρίση που ξεκίνησε πριν από τη Ρωσική εισβολή στην Ουκρανία. Δεν παύει όμως η συγκυρία αυτή να είναι προσωρινή. Το ίδιο ισχύει και για το δικαίωμα εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα.
Ο λιγνίτης καλύπτει τα ενεργειακά κενά και «είναι το υποζύγιο της φθηνής κιλοβατώρας», αλλά ανεπιθύμητος σε μια ΔΕΗ που προκρίνει την εταιρική κερδοφορία, κριτήριο αναμενόμενο για μια πολυεθνική εταιρία. Δεν παύει όμως η πολιτική αυτή να είναι εις βάρος της εθνικής οικονομίας, ενώ θα μπορούσε η σημαντική μετοχική συμμετοχή του Δημοσίου στη ΔΕΗ να αξιοποιηθεί, ώστε το Δημόσιο να μην είναι ο ουραγός.
Συμπερασματικά, ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς, άλλοτε είναι οικονομικότερο το φυσικό αέριο και άλλοτε ο λιγνίτης και αλληλοσυμπληρώνονται. Δεν πρέπει να παραβλέπεται όμως ότι ο λιγνίτης είναι το μόνο ενεργειακό καύσιμο στη χώρα μας που προσφέρει ενεργειακή ασφάλεια, ουσιαστική συμβολή στη τοπική οικονομία και σταθερό κόστος.
Εισαγωγή
Τα πλεονεκτήματα που αναγνωρίζονται στο φυσικό αέριο στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, σε σύγκριση με το λιγνίτη, είναι ότι το φυσικό αέριο θεωρείται φθηνότερο και καθαρότερο καύσιμο. Σήμερα, που επιτέλους μετά από δεκαετίες λειτουργεί η σύγχρονη λιγνιτική μονάδα Πτολεμαΐδα 5, η σύγκριση αυτή έχει παύσει να είναι μονοσήμαντη και εξαρτάται από τις συνθήκες της αγοράς και τους περιβαλλοντικούς κανόνες μετριασμού ρύπων. Η οικονομική σχέση μάλιστα εξαρτάται συγκεκριμένα από δύο μεταβλητές, την τιμή του φυσικού αερίου και την τιμή δικαιώματος εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα.
Περιβαλλοντικά το φυσικό αέριο θεωρείται καθαρότερο γιατί είναι αλήθεια ότι εκπέμπει περί τα 400 κιλά διοξειδίου του άνθρακα ανά μεγαβατώρα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ η νέα λιγνιτική μονάδα εκπέμπει χίλια περίπου. Αυτή όμως είναι η μισή αλήθεια γιατί το φυσικό αέριο από την παραγωγή μέχρι την καύση εκπέμπει μεθάνιο που, επιστημονικά δεν υπάρχει αμφιβολία, είναι επιβλαβέστερο, τόσο στο περιβάλλον, όσο και στην υγεία. Και ενώ το διοξείδιο του άνθρακα τιμωρείται με το «φόρο» δικαιώματος εκπομπής, το μεθάνιο περιέργως για λόγους ενεργειακής πολιτικής έχει ασυλία στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η διαφοροποίηση περιβαλλοντικής και ενεργειακής πολιτικής στην Ευρωπαϊκή Ένωση είναι σαφής και σταθερά έχει το προβάδισμα η δεύτερη. Για να είναι αντικειμενική, αλλά και περιβαλλοντικά συνεπής, η σύγκριση θα πρέπει να συνυπολογίζει και το μεθάνιο στην ηλεκτροπαραγωγή, οπότε ο λιγνίτης θα είναι πρακτικά ισοδύναμος με το φυσικό αέριο. Είναι όμως ζήτημα χρόνου και πολιτικής πιστεύω, να συνυπολογισθεί «φόρος» και για το μεθάνιο στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η αρχή γίνεται στη ναυτιλία από το 2026, οπότε προβλέπεται «ποινή» για την διαρροή μεθανίου, όταν χρησιμοποιείται LNG ως καύσιμο.
Οικονομική σύγκριση λιγνίτη-φυσικού αερίου
Στο άρθρο αυτό θα παραμείνω στη σύγκριση κόστους κατά προσέγγιση και επειδή το κόστος λειτουργίας σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι συγκρίσιμο για το λιγνίτη και το φυσικό αέριο, θα περιοριστώ στο μεταβλητό κόστος που περιλαμβάνει το κόστος καυσίμου και την επιβάρυνση για το διοξείδιο του άνθρακα.
Οι κύριες παράμετροι κόστους είναι :
Δ, το κόστος δικαιώματος εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα σε ευρώ ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα και
Α, το κόστος φυσικού αερίου σε ευρώ ανά μεγαβατώρα ενεργειακού περιεχομένου του αερίου.
Επομένως, το μεταβλητό κόστος ανά μεγαβατώρα της λιγνιτικής μονάδας Πτολεμαΐδα 5 σε ευρώ είναι:
ΚΛ =Δ+35
όπου 35€ είναι το κόστος λιγνίτη ανά μεγαβατώρα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και για το φυσικό αέριο:
ΚΑ = 0,4Δ+2Α.
Ο συντελεστής 2 αντανακλά την απόδοση του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής που λαμβάνεται εδώ ίσος με 50%. Στους νεότερους σταθμούς είναι ~60% για σταθερό φορτίο ίσο με την παραγωγική ικανότητα, αλλά στην πράξη η απόδοση είναι σημαντικά μειωμένη όταν η παραγωγή αυξομειώνεται.
Με τις τρέχουσες τιμές της αγοράς, Δ= 60€/MWh και A=25€/MWh, το μεταβλητό κόστος για το λιγνίτη είναι ΚΛ = 95€/MWh και για το φυσικό αέριο
ΚΑ = 74€/MWh. Η εξίσωση μεταβλητού κόστους, δηλαδή ΚΛ = ΚΑ, θα ίσχυε για τιμή φυσικού αερίου 35,5€/MWh, που είναι σημαντικά χαμηλότερη από την τιμή της αγοράς από τον Σεπτέμβριο μέχρι τα μέσα Δεκεμβρίου 2023.
Για την ενεργειακή σύγκριση θα πρέπει να συναξιολογηθούν μια σειρά από άλλους σημαντικούς παράγοντες.
- Η τιμή φυσικού αερίου υπόκειται σε έντονες διακυμάνσεις και σε σταθερές τιμές είναι σήμερα σε χαμηλό επίπεδο της τελευταίας τριακονταετίας. Αυτό συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με το φαινόμενο El Niño, που προϋπήρχε της πρόσφατης κλιματικής αλλαγής, και συνεπάγεται ηπιότερο χειμώνα. Το φαινόμενο El Niño επαναλήφθηκε το 1957/58, 1965/66, 1982/83, 1991/92, 1997/98 και το 2015/16. Δεδομένου μάλιστα ότι οι τιμές αερίου είναι σήμερα ακραία χαμηλές και το φαινόμενο El Niño διαρκεί συνήθως περί το ένα έτος, αναμένεται ότι τον προσεχή χειμώνα η ζήτηση αερίου θα αυξηθεί.
- Η τρέχουσα χαμηλή τιμή οφείλεται επίσης στη μειωμένη ζήτηση λόγω ύφεσης και διείσδυσης ΑΠΕ, στην αυξημένη προσφορά και στην αυξημένη αποθήκευση.
- Η τιμή του φυσικού αερίου και η ασφάλεια προμήθειας επηρεάζονται από λόγους πολιτικούς, αμυντικούς, κλιματικούς και τις συνθήκες της ολιγοπωλιακής αγοράς. Ο λιγνίτης είναι το μόνο ενεργειακό καύσιμο στη χώρα μας που προσφέρει ενεργειακή ασφάλεια και σταθερό κόστος.
Συμπερασματικά, ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς, άλλοτε είναι οικονομικότερο το φυσικό αέριο και άλλοτε ο λιγνίτης. Στις παρούσες συνθήκες ύφεσης το μεταβλητό κόστος φυσικού αερίου είναι χαμηλό κατ’ εξαίρεση, όπως ήταν και το 2020, πριν από την ενεργειακή κρίση που ξεκίνησε πριν από τη Ρωσική εισβολή στην Ουκρανία. Το ίδιο ισχύει και για το δικαίωμα εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα.
Συνθήκες εξίσωσης μεταβλητού κόστους
Επειδή οι συνθήκες αγοράς είναι ευμετάβλητες, ας εξετάσουμε τα ζεύγη αντίστοιχων τιμών (δικαιωμάτων – φυσικού αερίου) για τα οποία εξισώνεται το μεταβλητό κόστος για τα δύο καύσιμα, όταν δηλαδή είναι ΚΛ = ΚΑ (Εικόνα 1). Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, για την υψηλή τιμή δικαιωμάτων Δ= 110€/MWh τα μεταβλητά κόστη αερίου και λιγνίτη εξισώνονται, όταν η τιμή του φυσικού αερίου είναι 50€/MWh που δεν είναι καθόλου σπάνια στην πρόσφατη ιστορία τιμών του φυσικού αερίου. Επομένως, στο συγκεκριμένο παράδειγμα, για τιμές αερίου άνω των 50€/MWh, σε πρώτη προσέγγιση ο λιγνίτης είναι φθηνότερος. Από το διάγραμμα φαίνεται επίσης ότι ακόμη και για, ακραίες τιμές δικαιωμάτων, σε εύρος διακύμανσης 100€, οι τιμές φυσικού αερίου είναι μέσα στα συνήθη όρια, σε πολύ στενότερο εύρος διακύμανσης 30€. Με άλλα λόγια, οι επιπτώσεις από τις μεταβολές στις τιμές δικαιωμάτων αμβλύνονται, όταν συγκρίνονται με τις πολύ μεγαλύτερες διακυμάνσεις τιμών φυσικού αερίου.
Εικόνα 1. Διάγραμμα εξισορρόπησης μεταβλητού κόστους λιγνίτη και φυσικού αερίου, συναρτήσει της τιμής δικαιώματος εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα και της τιμής φυσικού αερίου.
Ιδιαιτερότητες της προημερήσιας αγοράς
Η διαμόρφωση τιμών στην προημερήσια χρηματιστηριακή αγορά είναι συνθετότερη και εξαρτάται από το ποσοστό και τη χρονική κατανομή στο 24ωρο της συμμετοχής των ΑΠΕ, τη καμπύλη ζήτησης, το διαθέσιμο μείγμα προσφοράς και το λογισμικό του μοντέλου (target model) της Ευρωπαϊκής Ένωσης.
Στην Εικόνα 2 φαίνονται οι ωριαίες τιμές σε ευρώ, όπως διαμορφώθηκαν στο χρηματιστήριο στις 14/2/2024 για παράδοση στις 15/2/2024 και οι αντίστοιχες ποσότητες που συμφωνήθηκαν. Η μέση ημερήσια τιμή διαμορφώθηκε στα 54,2€/MWh, αρκετά χαμηλότερη από τις σταθερές τιμές των ΑΠΕ (85€/MWh) και της υδροηλεκτρικής ενέργειας (112€/MWh).
Εικόνα 2. Ωριαίες τιμές σε ευρώ, όπως διαμορφώθηκαν στο Χρηματιστήριο Ενέργειας στις 14/2/2024 για παράδοση στις 15/2/2024 και οι αντίστοιχες ποσότητες που συμφωνήθηκαν.
Ιδιαίτερα σημαντική για τις συναλλαγές ενέργειας παραδοτέες στις 15/2/2024 είναι η μεγάλη συμμετοχή ΑΠΕ σε ποσοστό 55,02% που οφείλεται κυρίως στην αιολική ενέργεια διαθέσιμη καθ’ όλο το 24ωρο. Η ενέργεια από φωτοβολταϊκά ήταν διαθέσιμη από τον 8η μέχρι την 17η ώρα και σ’ αυτήν οφείλεται η αναθόλωση όγκου παραγωγής στην Εικόνα 3.
Εικόνα 3. Όγκος συναλλαγής ΑΠΕ στην προημερήσια αγορά για διάθεση στις 15/2/2024. Διαφοροποιείται η σχετικά σταθερή συμβολή αιολικής ενέργειας καθ’ όλο το 24ωρο, περί τις 3000 MWh, από την κοδωνόσχημη συμβολή φωτοβολταϊκών.
Επίλογος
Η μεγάλη συμμετοχή ΑΠΕ έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη ζήτηση συμβατικής ηλεκτρικής ενέργειας και την προσφορά τους ενίοτε σε τιμές κάτω του κόστους. Για παράδειγμα, στις 15/2/2024 η μέση ημερήσια τιμή για το λιγνίτη υπολογίστηκε σε 55,30 και για το φυσικό αέριο σε 68,69 €/MWh, σημαντικά κάτω του κόστους παραγωγής, και έτσι εξηγείται η χαμηλή μέση ημερήσια τιμή. Θα πρέπει να τονιστεί ότι αυτό οφείλεται στις συμβατικές μορφές ενέργειας που θα έπρεπε ή να σταματήσουν την παραγωγή ή να λειτουργήσουν με ζημία. Είναι ένα πρόβλημα που έχει έγκαιρα επισημανθεί από το 2021 από τον Καθηγητή Παντελή Κάπρο σε άρθρο του με θέμα «Γιατί ένας μηχανισμός ισχύος (CRM) είναι μόνιμα απαραίτητος όσο πληθαίνουν οι ΑΠΕ και γιατί βραχυπρόθεσμα χρειάζεται το strategic reserve».
Η αγορά ενέργειας ΑΠΕ και υδροηλεκτρικών γίνεται σε σταθερές τιμές (85€/MWh για τις ΑΠΕ και 112€/MWh για τα Μεγάλα Υδροηλεκτρικά) και επομένως η χαμηλή μέση ημερήσια τιμή οφείλεται ακριβώς στη μειωμένη ζήτηση συμβατικής ενέργειας που γίνεται σε τιμές κάτω του κόστους. Συγκριτικά, για συμμετοχή 90% ΑΠΕ και 10% Υδροϋλεκτρικών η μέση τιμή θα ήταν 96,2€/MWh που δεν είναι και χαμηλή με τα ευρωπαϊκά δεδομένα. Αυτές οι υψηλές τιμές προσελκύουν ασφαλώς ξένες επενδύσεις στις ΑΠΕ, αλλά το διαφορικό κόστος μεταφέρεται στους καταναλωτές και στην εθνική οικονομία.
Η ζημία για το λιγνίτη είναι μεγαλύτερη σε σχέση με το φυσικό αέριο και αυτό οφείλεται μάλλον στον τρόπο λειτουργίας του Χρηματιστηρίου Ενέργειας και στο λογισμικό του ευρωπαϊκού μοντέλου (target model). Στο παράδειγμα που αναφέρθηκε (Εικόνα 2), η προσφορά ενέργειας από φυσικό αέριο, πολύ λογικά, είναι μεγαλύτερη τις ώρες μειωμένης φωτοβολταϊκής ενέργειας, ενώ για το λιγνίτη συμβαίνει το αντίστροφο, τις ώρες δηλαδή υψηλότερων τιμών η προσφορά λιγνιτικής ενέργειας είναι περιέργως χαμηλότερη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση «ο λιγνίτης είναι το υποζύγιο της φθηνής κιλοβατώρας», με τη συμμετοχή του καλύπτει τα ενεργειακά κενά σε χαμηλές τιμές, αλλά είναι ανεπιθύμητος σε μια ΔΕΗ που προκρίνει την εταιρική κερδοφορία, κριτήριο αναμενόμενο για μια πολυεθνική εταιρία. Δεν παύει όμως η πολιτική αυτή να είναι εις βάρος της εθνικής οικονομίας, ενώ η σημαντική μετοχική συμμετοχή του Δημοσίου στη ΔΕΗ θα μπορούσε να αξιοποιηθεί, ώστε το Δημόσιο να μην είναι ο ουραγός.
Στις παρούσες συνθήκες ύφεσης το μεταβλητό κόστος φυσικού αερίου είναι χαμηλό κατ’ εξαίρεση, όπως ήταν και το 2020, πριν από την ενεργειακή κρίση που ξεκίνησε πριν από τη Ρωσική εισβολή στην Ουκρανία. Δεν παύει όμως η συγκυρία αυτή να είναι προσωρινή και το ίδιο ισχύει για το δικαίωμα εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα.
Συμπερασματικά, ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς, άλλοτε είναι οικονομικότερο το φυσικό αέριο και άλλοτε ο λιγνίτης και αλληλοσυμπληρώνονται. Δεν πρέπει να παραβλέπεται όμως ότι ο λιγνίτης είναι το μόνο ενεργειακό καύσιμο στη χώρα μας που προσφέρει ενεργειακή ασφάλεια, ουσιαστική συμβολή στη τοπική οικονομία και σταθερό κόστος.
Ο Ευστάθιος Χιώτης είναι Δρ. Μεταλλειολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Μηχανικός Πετρελαίων Imperial College, πρώην διευθυντής στη Δημόσια Επιχείρηση Πετρελαίων και στο Ινστιτούτο Γεωλογίας και Ερευνών Υπεδάφους.
https://independent.academia.edu/Chiotis
https://www.researchgate.net/profile/Eustathios_Chiotis
https://energypress.gr/search-content?keys=%CE%A7%CE%B9%CF%8E%CF%84%CE%B7%CF%82
