Πέτρος Αλεξανδρόπουλος
Ο κόσμος εισέρχεται σε μια νέα εποχή σε ό,τι αφορά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Μετά από χρόνια σχετικά περιορισμένης αύξησης της ζήτησης σε πολλές ανεπτυγμένες οικονομίες, η κατανάλωση ηλεκτρισμού επιταχύνεται, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη, τα data centers, ο εξηλεκτρισμός, η βιομηχανική ανάπτυξη και η αστικοποίηση αυξάνουν τις ανάγκες των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA) έχει περιγράψει αυτή τη μετατόπιση ως την αρχή μιας «Εποχής του Ηλεκτρισμού» — μιας περιόδου κατά την οποία η ηλεκτρική ενέργεια αποκτά ολοένα μεγαλύτερο ρόλο στις οικονομίες και στα ενεργειακά συστήματα. Ωστόσο, η ταχεία αύξηση της ζήτησης αποκαλύπτει μια θεμελιώδη αδυναμία: οι υποδομές που απαιτούνται για τη μεταφορά και διανομή όλης αυτής της ενέργειας δεν επεκτείνονται με την ίδια ταχύτητα.
Έτσι, αναδεικνύεται ένα παγκόσμιο σημείο συμφόρησης που θα μπορούσε να καθορίσει πόσο γρήγορα θα μπορούν να λειτουργήσουν νέα εργοστάσια, data centers, έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και άλλες ενεργοβόρες επενδύσεις.
Μια νέα εποχή ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας
Η παγκόσμια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να αυξάνεται κατά περισσότερο από 3,5% ετησίως έως το τέλος της δεκαετίας, σύμφωνα με τον IEA. Αυτό θα καθιστούσε τη σημερινή περίοδο τη μεγαλύτερη παρατεταμένη αύξηση της παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρισμού εδώ και περίπου 15 χρόνια.
Πίσω από αυτή την αύξηση συγκλίνουν πολλές διαφορετικές τάσεις.
Η τεχνητή νοημοσύνη οδηγεί σε έκρηξη της κατασκευής data centers, με τις μεγάλες υποδομές υπολογιστικής ισχύος να καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα, οι μεταφορές, η θέρμανση και βιομηχανικές διεργασίες εξηλεκτρίζονται ολοένα περισσότερο. Την ίδια στιγμή, οι αναδυόμενες οικονομίες αυξάνουν τη βιομηχανική τους παραγωγική δυναμικότητα και αναπτύσσουν αστικές υποδομές, δημιουργώντας μια ακόμη πηγή διαρθρωτικής αύξησης της ζήτησης.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες αποτελούν χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της αλλαγής. Μετά από περίπου μία δεκαετία περιορισμένης αύξησης της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, η ζήτηση στις ΗΠΑ έχει αρχίσει και πάλι να αυξάνεται και αναμένεται να καταγράψει νέα ρεκόρ.
Τα data centers βρίσκονται στο επίκεντρο αυτής της ανατροπής. Η αμερικανική Energy Information Administration (EIA) έχει χαρακτηρίσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τα data centers ως τον κυρίαρχο παράγοντα της μακροπρόθεσμης αύξησης της ζήτησης στις ΗΠΑ.
Οι αναλυτές της Wood Mackenzie εκτιμούν ότι οι πωλήσεις ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ θα αυξάνονται κατά περίπου 3,2% ετησίως έως το 2035, με περίπου τα δύο τρίτα αυτής της αύξησης να προέρχονται από τα data centers.
Και η γεωγραφική κατανομή της ανάπτυξης έχει ιδιαίτερη σημασία. Η EIA εκτιμά ότι η περιοχή West South Central -η οποία περιλαμβάνει το Τέξας και αρκετές γειτονικές πολιτείες - θα αντιπροσωπεύει ιδιαίτερα μεγάλο μέρος της πρόσθετης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας τα επόμενα χρόνια.
Ωστόσο, η προσθήκη νέας παραγωγικής δυναμικότητας αποτελεί μόνο ένα μέρος της πρόκλησης.
Η κούρσα για την προσθήκη νέας παραγωγής
Οι Ηνωμένες Πολιτείες στρέφονται ολοένα περισσότερο στο φυσικό αέριο για την κάλυψη των πρόσθετων αναγκών ηλεκτροπαραγωγής. Η Wood Mackenzie προβλέπει ότι το φυσικό αέριο θα αντιπροσωπεύει το 52% της αύξησης της ηλεκτροπαραγωγής στις ΗΠΑ έως το 2035.
Το φυσικό αέριο έχει ένα προφανές πλεονέκτημα για κυβερνήσεις και επενδυτές που αντιμετωπίζουν ταχύτατα αυξανόμενα φορτία: οι μονάδες φυσικού αερίου μπορούν να παρέχουν ελεγχόμενη ηλεκτροπαραγωγή και, κατ’ αρχήν, να κατασκευαστούν ταχύτερα από ορισμένα μεγάλα έργα υποδομών.
Ωστόσο, και αυτή η στρατηγική αντιμετωπίζει περιορισμούς. Το κόστος των επενδύσεων σε μονάδες φυσικού αερίου έχει αυξηθεί σημαντικά, ενώ οι καθυστερήσεις και οι περιορισμοί στην παραγωγή και παράδοση αεριοστροβίλων δυσκολεύουν την επέκταση της ηλεκτροπαραγωγής με τον ρυθμό που αυξάνεται η ζήτηση.
Αυτό δημιουργεί έναν δύσκολο υπολογισμό για επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και επενδυτές. Η ανεπαρκής παραγωγή μπορεί να αφήσει καταναλωτές και επιχειρήσεις να περιμένουν για ηλεκτρική ενέργεια. Από την άλλη, η υπερβολική κατασκευή μονάδων ή οι μεγάλες επενδύσεις σε τεχνολογίες που ενδέχεται αργότερα να καταστούν οικονομικά μη ανταγωνιστικές δημιουργούν τον κίνδυνο εγκλωβισμένων επενδύσεων.
Οι αναλυτές της Wood Mackenzie περιγράφουν την πρόκληση ως μια σύγκρουση μεταξύ της «ταχύτητας πρόσβασης στην ηλεκτρική ενέργεια» και της οικονομικής προσιτότητας. Σε ολόκληρη την αμερικανική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, αυτή η ένταση οδηγεί σε μεταρρυθμίσεις στις αγορές και στους κανονισμούς, αν και οι προσεγγίσεις διαφέρουν σημαντικά μεταξύ πολιτειών και περιφερειακών διαχειριστών δικτύων. Οι ΗΠΑ δεν είναι οι μόνες που αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα.
Η Ασία οδηγεί την παγκόσμια αύξηση
Η μεγαλύτερη πηγή αύξησης της παγκόσμιας ζήτησης αναμένεται να προέλθει από την περιοχή Ασίας-Ειρηνικού. Η Wood Mackenzie εκτιμά ότι η APAC θα αντιπροσωπεύει σχεδόν τα τρία τέταρτα της παγκόσμιας αύξησης της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2035. Η Κίνα, η Ινδία και η Νοτιοανατολική Ασία βιώνουν έναν συνδυασμό βιομηχανικής ανάπτυξης, αστικοποίησης και οικονομικής επέκτασης, που μεταφράζεται άμεσα σε υψηλότερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
Αυτό διαφοροποιεί την περιοχή από τις ώριμες αγορές, όπου η αύξηση της ζήτησης συνδέεται ολοένα περισσότερο με συγκεκριμένους τομείς, όπως τα data centers και ο εξηλεκτρισμός.
Στην Ασία, η αυξανόμενη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας συνδέεται επίσης με την ευρύτερη οικονομική ανάπτυξη. Νέα εργοστάσια, δίκτυα μεταφορών, κτίρια και αστικά κέντρα απαιτούν όλα περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.
Η Κίνα παραμένει ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας, ενώ η Ινδία και η Νοτιοανατολική Ασία αποκτούν ολοένα μεγαλύτερη σημασία ως πηγές πρόσθετης ζήτησης.
Η εικόνα στην Ευρώπη
Η Ευρώπη αντιμετωπίζει ένα κάπως διαφορετικό σύνολο πιέσεων. Η ευρωπαϊκή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται επίσης λόγω του εξηλεκτρισμού, των βιομηχανικών αναγκών και των ψηφιακών υποδομών. Ωστόσο, η ενεργειακή μετάβαση της περιοχής προσθέτει μια ακόμη διάσταση. Η Ευρωπαϊκή Ένωση επιδιώκει να αυξήσει την παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές και να εξηλεκτρίσει τμήματα της οικονομίας, μειώνοντας παράλληλα την έκθεση σε γεωπολιτικές αναταράξεις και στις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων.
Αυτό σημαίνει ότι η πρόκληση της Ευρώπης δεν είναι απλώς να παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Πρέπει να δημιουργήσει ένα σύστημα ικανό να μεταφέρει και να παραδίδει πολύ μεγαλύτερες ποσότητες ηλεκτρισμού, ενώ ταυτόχρονα αλλάζει τη σύνθεση της παραγωγής.
Τα σημεία συμφόρησης των δικτύων
Παρά τις διαφορετικές περιφερειακές στρατηγικές, ένα πρόβλημα είναι εντυπωσιακά κοινό: τα ηλεκτρικά δίκτυα δυσκολεύονται να συμβαδίσουν.
Ο IEA εκτιμά ότι οι παγκόσμιες επενδύσεις στα δίκτυα ανέρχονται σήμερα σε περίπου 400 δισ. δολάρια ετησίως. Για να μπορέσει ο κόσμος να ανταποκριθεί στην αναμενόμενη αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2030, οι ετήσιες επενδύσεις θα πρέπει να αυξηθούν κατά περίπου 50%.
Το πρόβλημα δεν αφορά μόνο την έλλειψη γραμμών μεταφοράς.
Νέα έργα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκονται ολοένα συχνότερα αντιμέτωπα με μεγάλες καθυστερήσεις στη σύνδεσή τους στο δίκτυο. Έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, μονάδες φυσικού αερίου, εγκαταστάσεις αποθήκευσης μπαταριών αλλά και μεγάλοι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να περιμένουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα μέχρι να αποκτήσουν πρόσβαση στο δίκτυο.
Ο IEA αναφέρει ότι οι ουρές αναμονής για συνδέσεις στο δίκτυο έχουν φτάσει σε επίπεδα-ρεκόρ παγκοσμίως, ενώ η ανεπαρκής δυναμικότητα του δικτύου προκαλεί συμφόρηση και επιβραδύνει την ανάπτυξη νέας παραγωγής, αποθήκευσης και ζήτησης.
Έτσι δημιουργείται ένα δυνητικά αυτοτροφοδοτούμενο πρόβλημα. Οι επενδυτές μπορούν να κατασκευάσουν μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, αλλά εάν το δίκτυο μεταφοράς δεν μπορεί να μεταφέρει την παραγόμενη ενέργεια στους καταναλωτές, η πρόσθετη παραγωγή δεν μεταφράζεται απαραίτητα σε διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια.
Το ίδιο ισχύει και για τη ζήτηση. Ένα νέο data center μπορεί να διαθέτει χρηματοδότηση, γη και τον απαραίτητο εξοπλισμό πληροφορικής, όμως χωρίς επαρκή δυναμικότητα μεταφοράς και αξιόπιστη σύνδεση στο τοπικό δίκτυο, η ολοκλήρωση της κατασκευής του δεν σημαίνει αυτομάτως ότι μπορεί να αρχίσει να καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια.
Ένας αγώνας δρόμου για υποδομές
Η νέα ενεργειακή πρόκληση είναι επομένως τόσο θέμα υποδομών όσο και θέμα ενέργειας. Η παραγωγική δυναμικότητα πρέπει να αυξηθεί. Τα δίκτυα μεταφοράς και διανομής πρέπει να αναβαθμιστούν. Η αποθήκευση και άλλες μορφές ευελιξίας θα αποκτήσουν μεγαλύτερη σημασία καθώς τα ηλεκτρικά συστήματα ενσωματώνουν μεγαλύτερες ποσότητες μεταβλητής παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές.
Παράλληλα, οι διαχειριστές των δικτύων πρέπει να διατηρήσουν την αξιοπιστία του συστήματος, καθώς οι ροές ηλεκτρικής ενέργειας γίνονται πιο σύνθετες και η ζήτηση συγκεντρώνεται ολοένα περισσότερο σε συγκεκριμένες περιοχές.
Η «ανάγκη για ηλεκτρόνια», επομένως, είναι μόνο ένα μέρος της εξίσωσης. Οι υποδομές που απαιτούνται για τη μεταφορά αυτών των ηλεκτρονίων μπορεί τελικά να καθορίσουν την ταχύτητα με την οποία θα αναπτυχθεί η νέα ηλεκτρική οικονομία.
Ο Keisuke Sadamori του IEA έχει επισημάνει ότι για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης οι ετήσιες επενδύσεις στα δίκτυα θα πρέπει να αυξηθούν κατά 50% έως το 2030, ενώ παράλληλα θα είναι απαραίτητη μεγαλύτερη ευελιξία, ασφάλεια και ανθεκτικότητα.
Οι επιπτώσεις ξεπερνούν τον τομέα των επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας. Η διαθεσιμότητα ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται ολοένα περισσότερο παράγοντας στις αποφάσεις των εταιρειών για το πού θα κατασκευάσουν data centers, εργοστάσια και άλλες ενεργοβόρες εγκαταστάσεις.
Για τις κυβερνήσεις, η πρόκληση είναι να ισορροπήσουν μεταξύ ταχύτητας, κόστους, αξιοπιστίας και περιβαλλοντικών στόχων. Για τους επενδυτές, δημιουργούνται νέα ερωτήματα σχετικά με το ποιες τεχνολογίες και υποδομές θα παραμείνουν ανταγωνιστικές καθώς τα ηλεκτρικά συστήματα εξελίσσονται.
Πηγή: https://energypress.gr/