Μετά την πανδημία, τα σχέδια για επανεκκίνηση και απανθρακοποίηση των οικονομιών θα εστιάσουν στις ανανεώσιμες πηγές. Ως εκ τούτου, παράγοντες της πράσινης βιομηχανίας και δίκτυα διανομής στρέφονται με αυξανόμενο ενδιαφέρον στα κλιματικά δεδομένα για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας.
Το 2019 ήταν ιδιαίτερα ηλιόλουστο για τους Ευρωπαίους∙ η ήπειρος είχε να δει τόσες ώρες λιακάδας από τις αρχές της δεκαετίας του ‘80 τουλάχιστον. Ιδιαίτερα φωτεινό ήταν το έτος και για τη βιομηχανία ηλιακής ενέργειας, καθώς η δυνατότητα ηλιακής παραγωγής υπερδιπλασιάστηκε σε σύγκριση με το 2018· η μεγαλύτερη αύξηση μέσα σε μια δεκαετία. Οι ανανεώσιμες πηγές εξακολουθούν να κερδίζουν έδαφος. Το 2019, το μερίδιό τους στην ηλεκτροδότηση της ΕΕ έφτασε το πρωτοφανές ποσοστό του 34,6 τοις εκατό. Και μολονότι η πανδημία COVID-19 έβαλε φρένο στην ανάπτυξη νέων εγκαταστάσεων πράσινης ενέργειας, οι ανανεώσιμες πηγές προσφέρουν τη λύση στην Ευρώπη για να επανεκκινήσει την οικονομία της και να εκπληρώσει τις πρόσφατα επαναπροσδιορισμένες φιλοδοξίες της για μείωση των εκπομπών της κατά 50-55 τοις εκατό ως το 2030. Έτσι, η βιομηχανία έχει διπλή αποστολή: να σπεύσει για τη μερίδα του λέοντος στο ενεργειακό σύστημα και ταυτόχρονα να γίνει πιο αξιόπιστη και αποδοτική, και μάλιστα εν μέσω κλιματικής αλλαγής, κάτι που εξ ορισμού μεταβάλλει τους κινδύνους.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
«Η πράσινη μετάβαση είναι ένας από τους βασικούς πυλώνες του πακέτου ανάκαμψης που πρότεινε η Κομισιόν στα τέλη Μαΐου», είπε η Επίτροπος Ενέργειας της ΕΕ Κάντρι Σίμσον. «Η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία είναι η στρατηγική μας για να επιτευχθεί κλιματική ουδετερότητα ως το 2050, ενώ ταυτόχρονα θα γίνεται πιο ανταγωνιστική η οικονομία μας», προσθέτει η Επίτροπος. Η ΕΕ μπορεί να ενισχύσει σημαντικά το μερίδιο ανανεώσιμων πηγών στο ενεργειακό μίγμα της και να αποκομίσει κέρδος, σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA). Οι πτωτικής τάσης τεχνολογικές δαπάνες δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση, και ενώ οι προβλέψεις για εκτόξευση των ανανεώσιμων πηγών το 2020 αποδείχτηκαν υπερεκτιμημένες, η βιομηχανία ενέργειας χαμηλής εκπομπής άνθρακα αναμένεται να ανακάμψει, τονωμένη από τη μείωση στη ζήτηση πετρελαίου και βενζίνης, η οποία εκτιμάται πως θα συνεχιστεί μετά την πανδημία.
Όμως, ενώ οι ανανεώσιμες ενεργειακές πηγές μπορεί να αποδειχθούν ανθεκτικές στις οικονομικές αναταράξεις, καλούνται να αποδεικνύουν διαρκώς την ανθεκτικότητά τους έναντι του μεταβαλλόμενου κλίματος και της αυξημένης συχνότητας κάποιων ακραίων καιρικών φαινομένων. Οι μεταβολές της θερμοκρασίας, η βροχόπτωση, η ακτινοβολία, η στάθμη των θαλάσσιων υδάτων, η σωματιδιακή ύλη στην ατμόσφαιρα και τα ακραία φαινόμενα, όπως καύσωνες, πλημμύρες ή ξηρασίες, μπορεί να επηρεάζουν την απόδοση και τις υποδομές των ανανεώσιμων ενεργειακών πηγών, αλλά και να διαμορφώνουν τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια της Ευρώπης εξακολουθεί να παρουσιάζει πτωτική απόδοση, αφού οι μειωμένες βροχοπτώσεις και ο θερμότερος καιρός επέφεραν πτώση 6% στην ετήσια παραγωγή πέρυσι, σύμφωνα με το Agora Energiewende, καθώς καύσωνες που σχετίζονταν με τα κύματα ανομβρίας που έπληξαν Γαλλία, Ισπανία, Ιταλία και Πορτογαλία έριξαν τη στάθμη των υδάτων την άνοιξη και το καλοκαίρι∙ κάτι που αντηχούσε την ανάλυση απορροής ποταμών της έκθεσης του 2019 για την Ευρωπαϊκή Κατάσταση του Κλίματος. Ορισμένοι επιστήμονες εκτιμούν πως οι αλλαγές στον υετό και τις θερμοκρασίες ενδέχεται να δώσουν ώθηση στην παραγωγικότητα υδροηλεκτρικής ενέργειας στη Βόρεια Ευρώπη και να μειώσουν την απόδοση στον Νότο.
Οι προβλέψεις για τις ταχύτητες του αέρα παραμένουν επισφαλείς, αλλά οι μικρές μεταβολές μπορεί να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό την ενεργειακή απόδοση. Το 2018, οι χαμηλής ταχύτητας θερινοί άνεμοι μείωσαν την παραγωγή έως και κατά το 20 τοις εκατό της συνήθους. Τα ακραία καιρικά φαινόμενα και η άνοδος της στάθμης των θαλάσσιων υδάτων επηρεάζουν τις εγκαταστάσεις των αιολικών πάρκων τόσο στην ξηρά όσο και στη θάλασσα. Και η ηλιακή ενέργεια βρίσκεται αντιμέτωπη με ασταθείς κλιματικές μεταβλητές, με ορισμένες μελέτες να προβλέπουν υψηλότερες αποδόσεις λόγω εντονότερης ηλιακής ακτινοβολίας στην Ευρώπη (ως και 10%). Παρά ταύτα, ένα θερμότερο μέλλον ίσως αντισταθμίσει αυτό το φαινόμενο, εφόσον τα φωτοβολταϊκά συστήματα παρουσιάζουν μειωμένη απόδοση στις υψηλές θερμοκρασίες.
«Η έρευνα για το κλίμα δείχνει ότι τα ακραία καιρικά φαινόμενα θα γίνουν πιο συχνά. Με ποιον τρόπο, όμως; Αυτό είναι ένα καίριο ερώτημα για την παροχή αξιόπιστων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας», λέει ο Κόλιν ΜακΚίνον, διευθύνων σύμβουλος του Ινστιτούτου Περιβαλλοντικής Ανάλυσης (ΙΕΑ). «Τα κλιματικά δεδομένα είναι ουσιώδη για την αξιολόγηση των ενεργειακών αναγκών και των δυνατοτήτων παραγωγής, ιδίως στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών», λέει η Επίτροπος Σίμσον.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗΕφόσον οι παραγωγοί ανανεώσιμης ενέργειας πρέπει να διαχειρίζονται την κλιματική αστάθεια καθ’ όλη τη διάρκεια των έργων τους, η διαθεσιμότητα κλιματικών δεδομένων γίνεται ζωτική για να αυξηθεί η συμμετοχή των ανανεώσιμων πηγών στο ενεργειακό μίγμα. Οι πάροχοι ηλεκτροδότησης πρέπει να μπορούν, επίσης, να προβλέπουν τα ακραία καιρικά φαινόμενα που επηρεάζουν τις γραμμές μεταφοράς ενέργειας –π.χ. πλημμύρες, ανεμοθύελλες, καύσωνες, χιόνι– και να εξισορροπούν την προσφορά και τη ζήτηση ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες που επηρεάζουν την παραγωγή και την κατανάλωση ενέργειας.
«Η πληροφόρηση για το κλίμα είναι μείζονος σημασίας για τη λήψη αποφάσεων σε διάφορα στάδια έργων», σύμφωνα με την ομάδα για το κλίμα της ισπανικής εταιρείας Iberdrola, η οποία διαθέτει ένα πλήθος έργων ανανεώσιμων πηγών σε όλη την Ευρώπη. Η εταιρεία συνδυάζει τις επί τόπου μετρήσεις με βραχυπρόθεσμα ως και μακροπρόθεσμα κλιματικά στοιχεία σε κάθε εργοτάξιο. Στην περίπτωση της αιολικής ενέργειας, επί παραδείγματι, η Iberdrola χρησιμοποιεί κλιματικά δεδομένα και καιρικά μοντέλα για να καθορίσει τα πλέον κατάλληλα μέρη για την εγκατάσταση ανεμογεννητριών και για την εκτίμηση της παραγωγικής τους ικανότητας καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής τους.
«Τα κλιματικά δεδομένα χρησιμοποιούνται σε μοντέλα για να υπολογιστεί η κατανάλωση και η απόδοση ηλιακών, αιολικών, υδροηλεκτρικών και θερμικών μονάδων ενέργειας, τα οποία εν συνεχεία αξιοποιούνται σε μοντέλα συστημάτων ηλεκτροδότησης προκειμένου να μελετηθεί η επάρκεια του ενεργειακού μίγματος», λέει ο δρ Γκαμπριέλ Μπαρέ, αναπληρωτής διευθυντής πληροφορικών και επικοινωνιακών συστημάτων του RTE, που διαχειρίζεται το δίκτυο μεταφοράς της Γαλλίας. «Για τις υποδομές, δεδομένου ότι τα υλικά στοιχεία παραμένουν εγκατεστημένα μέχρι 80 χρόνια, υπάρχει επιτακτική ανάγκη να εκτιμηθούν οι ενδεχόμενοι μελλοντικοί κίνδυνοι για τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις. Ταυτόχρονα, πρέπει να αξιολογηθούν με ακρίβεια οι μελλοντικές εγκαταστάσεις, οι οποίες θα λειτουργούν σε ένα αλλαγμένο κλίμα», λέει ο δρ Μπαρέ.
«Φανταστείτε πως θέλετε να φτιάξετε μια νέα μονάδα φωτοβολταϊκών», λέει ο δρ Ετιέν Βεΐ, γενικός διευθυντής της Transvalor, η οποία παρέχει, μεταξύ άλλων, υπηρεσίες ηλιακής ακτινοβολίας και μετεωρολογικών στοιχείων. «Η τράπεζα σας χρηματοδοτεί, κατά κύριο λόγο, βάσει εκτιμήσεων της ποσότητας της ενέργειας που θα παραγάγετε μέσα στα επόμενα 20 χρόνια», εξηγεί ο δρ Βεΐ. «Πέντε χρόνια πριν, ο βαθμός αβεβαιότητας για την κατασκευή μιας νέας φωτοβολταϊκής μονάδας δεν είχε τόση σημασία, διότι η τιμή της κιλοβατώρας που οι κυβερνήσεις ή οι χειριστές δικτύων διανομής διατίθεντο να πληρώσουν ήταν πολύ υψηλή σε σχέση με την τρέχουσα. Σήμερα, η αγορά είναι λίαν ανταγωνιστική, οπότε τυχόν μεγάλες αβεβαιότητες εύκολα γέρνουν τη ζυγαριά από το κέρδος στη ζημία», λέει ο δρ Βεΐ.
«Η χρήση κλιματικών δεδομένων στον ενεργειακό τομέα έχει γίνει πιο συχνή τα τελευταία 5 χρόνια», λέει ο δρ Αλμπέρτο Τροκόλι, ιδρυτικός διευθυντής του Συμβουλίου Παγκόσμιας Ενέργειας και Μετεωρολογίας (WEMC). Το WEMC ηγείται, για λογαριασμό της Υπηρεσίας για την Κλιματική Αλλαγή Κοπέρνικος (C3S), της επιχειρησιακής υπηρεσίας για τον ενεργειακό τομέα, η οποία παρέχει χρηστικά, πραγματικού σχεδόν χρόνου κλιματικά δεδομένα για τους εμπλεκόμενους στον τομέα της ενέργειας φορείς.
Οι παλαιότερες κλιματικές παρατηρήσεις συνιστούν μία από τις πλέον κοινές πηγές δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε μοντέλα ενεργειακών συστημάτων∙ με την ανάλυση παρελθόντων φαινομένων, όπως το ψύχος ή οι καύσωνες, και του αντικτύπου τους στην αιολική και στην ηλιακή ενέργεια, λόγου χάρη, δείχνουν τι μπορεί να συμβεί σε ανάλογη κατάσταση στο μέλλον. «Είναι μια καλή προσέγγιση για τα αμέσως επόμενα χρόνια, αλλά με τα σημάδια της κλιματικής αλλαγής να αυξάνονται, η χρήση παλαιότερων δεδομένων για μελλοντικές προβλέψεις αποκλείει σαφώς σημαίνουσες πληροφορίες», λέει ο δρ Μπαρέ του RTE. «Για παράδειγμα, ο πρωτοφανής καύσωνας του 2003 ίσως γίνει η νέα νόρμα ως το 2050. Είναι ένα καθοριστικό στοιχείο που πρέπει να συνυπολογιστεί στις προσομοιώσεις του μελλοντικού ενεργειακού συστήματος», προσθέτει ο δρ Μπαρέ.
Η υπηρεσία C3S παρέχει ιστορικά αρχεία, εποχικές προγνώσεις, πολυετείς προβλέψεις αλλά και ενεργειακούς δείκτες. «Έχουμε στη διάθεσή μας μοντέλα που εξετάζουν πώς θα επηρεαστεί η ζήτηση από το κλίμα», λέει ο δρ Τροκόλι. «Στην Ευρώπη, η θερμοκρασία ανεβαίνει στις περισσότερες χώρες, και αυτό θα καθορίσει τη ζήτηση, παρότι τα πρότυπα χρήσης θα διαφοροποιούνται», λέει ο δρ Τροκόλι. «Αλλάζουν και τα επίπεδα κλιματικής μεταβλητότητας, και τα κλιματικά μοντέλα μπορούν να παρέχουν πληροφορίες για περιόδους κατά τις οποίες μία πηγή ενέργειας θα είναι πιο ευμετάβλητη από άλλες».
Η υπηρεσία χαρτογραφεί τη μεταβλητότητα τόσο του κλίματος όσο και της ενέργειας σε όλη την ήπειρο. Τα κλιματικά δεδομένα θα βοηθούν τους φορείς στον ενεργειακό τομέα να προλαμβάνουν τις οφειλόμενες στο κλίμα αλλαγές που θα επηρεάζουν τον κλάδο (π.χ. κύματα ψύχους, καύσωνες, ξηρασίες), καθώς και να εξετάζουν πώς η θερμοκρασία επιδρά στη ζήτηση ηλεκτρικού ρεύματος από άκρη σε άκρη της ηπείρου και, κατ’ επέκταση, πώς αυτό σχετίζεται με τη μεταβλητότητα της παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας.
Οι πληροφορίες για το κλίμα μπορούν να βοηθήσουν κυβερνήσεις και παραγωγούς ενέργειας να προσδιορίσουν το κατάλληλο μίγμα ανανεώσιμων πηγών στα ηλεκτροπαραγωγικά συστήματά τους. Εν είδει προπομπού της υπηρεσίας, η C3S λάνσαρε το 2017 το έργο European Climatic Energy Mixes demonstrator. «Μέσω αυτού, εκτιμάται πόσο καλά θα ανταποκρίνονται στη ζήτηση διάφορα μίγματα παροχής ενέργειας στην Ευρώπη, με επίκεντρο τον ρόλο του κλίματος στον συνδυασμό ενεργειακών πηγών», λέει ο κος ΜακΚίνον του ΙΕΑ, που εκτέλεσε το έργο για λογαριασμό της C3S. Το πιο πρόσφατο έργο του ΙΕΑ με τη C3S καταπιάνεται με την ανάπτυξη ανθεκτικών στο κλίμα προδιαγραφών για τις υποδομές∙ αυτό θα βοηθήσει μηχανικούς, αρχιτέκτονες και οργανισμούς θέσπισης προτύπων να διασφαλίσουν ότι τα έργα τους, μεταξύ αυτών και τα ενεργειακά, θα αντεπεξέρχονται στις διακυμάνσεις του κλίματος και στα επικίνδυνα ακραία καιρικά φαινόμενα.
«Καθώς το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών μεγαλώνει και ο εξηλεκτρισμός εκτείνεται και σε άλλους τελικούς χρήστες (συγκοινωνία, θέρμανση, ψύξη, κ.λπ.), υπάρχουν νέες εφαρμογές για τα κλιματικά δεδομένα που θα παίξουν σημαντικό ρόλο», λέει η ομάδα της Iberdrola. Παραδείγματος χάρη, τα δεδομένα θα μπορούσαν να συνεισφέρουν στη διερεύνηση συνδυασμού διαφορετικών τεχνολογιών αποθήκευσης ηλεκτρικού ρεύματος εν μέσω καύσωνα, ώστε να μεγιστοποιηθεί η παραγωγή και να αντεπεξέρθει στην αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗΕίναι η επόμενη πρόκληση η ανεύρεση ενός τρόπου ώστε να πληρούνται οι απαιτήσεις των παραγωγών και των δικτύων ανανεώσιμης ενέργειας για βεβαιότητα σε σχέση με το κλίμα; «Η παροχή κλιματικών δεδομένων σε ωριαία βάση είναι καθοριστική για το ενεργειακό σύστημα», λέει ο δρ Μπαρέ του RTE, «τα μοντέλα ενεργειακών συστημάτων βασίζονται σε ωριαίες μετρήσεις». Εφόσον οι προσομοιώσεις κλίματος είναι διαθέσιμες σε ημερήσια βάση ή και ανά διάφορες ώρες της ημέρας, εξηγεί ο δρ Μπαρέ, οι χρήστες ερμηνεύουν μόνοι τους τα κλιματικά δεδομένα, αλλά ίσως δεν έχουν τις απαραίτητες γνώσεις για να το κάνουν. Ίσως μια τυποποιημένη διαδικασία για όλους τους χρήστες μπορεί να δώσει τη λύση.
