Η Yπεράκτια Aιολική Eνέργεια Δεν Θα Μειώσει τις Εκπομπές CO2
Μετάφραση: Απολλόδωρος
31 Μαΐου, 2023 | David Wojick | Διαβάστε το εδώ
Μπορείτε να κάνετε εφάπαξ ή επαναλαμβανόμενες δωρεές μέσω του Ko-Fi:
Υπάρχει μια κοινή παραδοχή ότι η υπεράκτια αιολική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μειώνει σημαντικά τις εκπομπές CO2. Στην πραγματικότητα αυτή είναι η κύρια δικαιολογία για το τρομακτικό κόστος και τις δυσμενείς επιπτώσεις αυτών των υπεράκτιων μεγαλεπήβολων έργων.
Όπως συμβαίνει με πολλές πράσινες υποθέσεις, αυτό μπορεί κάλλιστα να είναι ψευδές. Πρώτον, δεδομένου του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί στην πραγματικότητα η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η μείωση των εκπομπών ορυκτών καυσίμων μπορεί να μην είναι τόσο μεγάλη. Στην πραγματικότητα, η υπεράκτια αιολική ενέργεια θα μπορούσε να αυξήσει τις εκπομπές ορυκτών καυσίμων. Αυτό εξηγείται παρακάτω.
Ας πάρουμε ως παράδειγμα το New Jersey, επειδή φιλοδοξεί να είναι ο ηγέτης στην ανάπτυξη υπεράκτιων αιολικών εγκαταστάσεων. Ο δηλωμένος στόχος τους είναι η δημιουργία μιας τεράστιας υπεράκτιας παραγωγικής ικανότητας 11.000 MW, με κόστος περίπου 100 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Εάν η μείωση των εκπομπών CO2 είναι η δικαιολογία για αυτό το απίστευτο κόστος, καλύτερα να υπάρχει μεγάλη μείωση. Αποδεικνύεται ότι μπορεί να υπάρξει πολύ λίγη, γεγονός που καθιστά το έργο πολύ ακριβό, ή ακόμη και μια αύξηση που θα το καθιστούσε χειρότερο από άχρηστο.
Από την πλευρά της παραγωγής υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Κατ' αρχάς, το New Jersey έχει ήδη κλείσει τα 2.000 MW ισχύος με καύση άνθρακα, οπότε αυτές οι πιθανές μειώσεις εκπομπών έχουν χαθεί. Ακόμα χειρότερα, η μισή από την παρούσα παραγωγή τους είναι πυρηνική, η οποία δεν έχει εκπομπές CO2. Έτσι, αν η αιολική ενέργεια αντικαταστήσει κάποια πυρηνική παραγωγή, δεν υπάρχει καμία μείωση.
Η υπόλοιπη μισή παραγωγή είναι καύση φυσικού αερίου και εδώ τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα, καθώς και πολύπλοκα.
Λάβετε υπόψη σας ότι το σύστημα καύσης φυσικού αερίου έχει σχεδιαστεί για να παράγει όταν οι άνθρωποι χρειάζονται ηλεκτρική ενέργεια. Από την άλλη πλευρά, ο άνεμος παράγει όταν φυσάει. Παράγει τα περισσότερα όταν φυσάει δυνατός άνεμος, λιγότερα όταν φυσάει λιγότερο και καθόλου όταν φυσάει λίγος άνεμος. Κατά προσέγγιση, η παραγωγή αυξάνεται γραμμικά από καθόλου ισχύ στα 10 μίλια/ώρα έως πλήρη ισχύ στα 30 μίλια/ώρα.
Αυτές είναι σταθερές ταχύτητες ανέμου, όχι ριπές, οπότε τα 30 mph είναι σπάνια. Από την άλλη πλευρά, λιγότερο από 10 mph είναι σχετικά συνηθισμένο φαινόμενο, χωρίς να παράγεται καθόλου ενέργεια, μερικές φορές για μέρες. Ενδιάμεσα αυτό που συμβαίνει είναι ότι ο άνεμος και η παραγωγή ισχύος ανεβοκατεβαίνουν, ανεβοκατεβαίνουν και κατεβαίνουν. Μια μεταβολή της παραγωγής κατά 20% σε μια ώρα είναι συνηθισμένο φαινόμενο.
Αυτές οι ακανόνιστες ταλαντώσεις του ανέμου θα έχουν βαθύτατο αντίκτυπο στις εκπομπές ηλεκτρικής ενέργειας από αέριο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν δύο πολύ διαφορετικά είδη σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση φυσικού αερίου. Αυτά ονομάζονται, αντίστοιχα, μονάδα απλού κύκλου και μονάδα συνδυασμένου κύκλου.
Μια μονάδα απλού κύκλου είναι μια γεννήτρια που κινείται από μια τουρμπίνα καύσης. Αυτός ο στρόβιλος είναι σαν ένας κινητήρας τζετ που λειτουργεί με φυσικό αέριο. Οι μονάδες αυτές είναι σχετικά αναποτελεσματικές, με βαθμό απόδοσης 30 έως 38% ανάλογα με το πόσο παλιές είναι.
Ο συνδυασμένος κύκλος χρησιμοποιεί επίσης έναν στρόβιλο καύσης, αλλά στη συνέχεια χρησιμοποιεί τα εξαιρετικά καυτά καυσαέρια για να βράσει νερό που με τη σειρά του κινεί μια γεννήτρια ατμοστροβίλου, οπότε υπάρχουν δύο διαφορετικές γεννήτριες που λειτουργούν σε συνδυασμό, εξ ου και το όνομα. Οι μονάδες συνδυασμένου κύκλου είναι πολύ πιο αποδοτικές από τον απλό κύκλο, περίπου 60%.
Οι μονάδες απλού κύκλου διαθέτουν γρήγορη εκκίνηση, οπότε χρησιμοποιούνται κυρίως για την κάλυψη των αναγκών αιχμής όταν η χρήση ενέργειας αυξάνεται. Για το λόγο αυτό αποκαλούνται συχνά Peakers. Οι ανάγκες αιχμής είναι απίθανο να συμπίπτουν με ισχυρό άνεμο, ιδίως με καύσωνες και ψυχρά κύματα που συχνά χαρακτηρίζονται από πολύ χαμηλό έως καθόλου άνεμο. Και τα δύο ακραία καιρικά φαινόμενα προκαλούνται συχνά από στάσιμα συστήματα υψηλής πίεσης.
Συνεπώς, είναι απίθανο η υπεράκτια αιολική ενέργεια να συμβάλει σημαντικά στη μείωση των εκπομπών των αιχμής. Οι εκπομπές άνθρακα έχουν εξαφανιστεί, η πυρηνική ενέργεια δεν έχει εκπομπές και οι εκπομπές της αιχμής παραμένουν ως επί το πλείστον, οπότε μένουν μόνο οι εκπομπές του συνδυασμένου κύκλου για πιθανή μείωση.
Εδώ η συνεχής μεταβλητότητα του ανέμου δημιουργεί ένα τεράστιο εμπόδιο στη μείωση των εκπομπών. Το πρόβλημα είναι ότι η τεράστια ποσότητα νερού στον λέβητα συνδυασμένου κύκλου χρειάζεται πολύ χρόνο για να θερμανθεί, και μόλις θερμανθεί ο στρόβιλος καύσης πρέπει να λειτουργεί με πλήρη ισχύ για να συνεχίσει να βράζει.
Δεν πρόκειται για τεχνολογία ταχείας απόκρισης, στην πραγματικότητα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί λίγο πολύ σταθερά. Δεν μπορεί να ανεβοκατεβαίνει εγκαίρως ώστε να ταιριάζει με την ταχεία ανεβοκατέβασή της από τον άνεμο.
Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους το σύστημα συνδυασμένου κύκλου μπορεί να λειτουργήσει προκειμένου να καλύψει την ακανόνιστη ανάγκη που δημιουργείται από την ταλαντευόμενη παραγωγή των ανεμογεννητριών. Δυστυχώς και οι δύο είναι εξαιρετικά αναποτελεσματικοί, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να καίγεται πολύ περισσότερο αέριο ανά μονάδα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, γεγονός που δημιουργεί πολύ περισσότερες εκπομπές.
Ένας τρόπος είναι να διατηρείται η πίεση του ατμού σε υψηλά επίπεδα κατά τη διάρκεια του χρόνου που η αιολική παραγωγή είναι υψηλή, πράγμα που σημαίνει ότι καίγεται πολύ αέριο με μικρή ή καθόλου παραγωγή. Ο άλλος τρόπος είναι να κλείσει το σύστημα ατμού και να λειτουργήσει απλώς ως στρόβιλος καύσης απλού κύκλου. Αυτό καίει πολύ περισσότερο αέριο από ό,τι ήταν η περίπτωση πριν από τον άνεμο, όταν η μονάδα συνδυασμένου κύκλου λειτουργούσε σχετικά σταθερά.
Εν ολίγοις, η προσθήκη πολλών διακοπτόμενων υπεράκτιων αιολικών στο μείγμα παραγωγής υποβαθμίζει ριζικά την απόδοση της παραγωγής με καύση φυσικού αερίου. Το αποτέλεσμα είναι ότι οι εκπομπές CO2 δεν είναι πιθανό να μειωθούν σημαντικά και μπορεί ακόμη και να αυξηθούν.
Το τι πραγματικά συμβαίνει είναι ένα ερευνητικό ερώτημα που δεν έχω δει να μελετάται. Πολλά εξαρτώνται από τις ιδιαιτερότητες της διαλείψεως, οι οποίες πιθανότατα διαφέρουν από έτος σε έτος και από τόπο σε τόπο.
Το θέμα είναι ότι αν η πρωταρχική δικαιολογία για την κατασκευή εξαιρετικά ακριβών υπεράκτιων αιολικών μεγαλοέργων είναι η μείωση των εκπομπών CO2, τότε μπορεί να μην υπάρχει καμία δικαιολογία.
Αν σας άρεσε αυτό το άρθρο και θα θέλατε να βοηθήσετε να στηρίξετε το συνεχές έργο μου, ο παρακάτω σύνδεσμος είναι μια επιλογή.
Παρακαλώ βοηθήστε να στηρίξετε το έργο μου. 🙏
---Δικτυογραφία:
Offshore wind may not reduce CO2 emissions – CFACT
https://www.cfact.org/2023/05/31/offshore-wind-may-not-reduce-co2-emissions/