"EROI ή EROEI" ή πόσο ενεργειακά χρήσιμα ή άχρηστα είναι τα αιολικά (και τα φωτοβολταϊκά)

https://energytransition.org/2014/09/renewables-ko-by-eroi/
http://festkoerper-kernphysik.de/Weissbach_EROI_preprint.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_returned_on_energy_invested

https://ourfiniteworld.com/tag/eroei/

https://ourfiniteworld.com/2017/07/22/researchers-have-been-underestimating-the-cost-of-wind-and-solar/

Έγινε πρόσφατα από τον διαχειριστή της παρουσίασης της Γερμανικής Ενεργειακή Μεταστροφής σε ΑΠΕ, μια αναφορά σε άρθρο που δείχνει ότι με βάση τον δείκτη EROI (ενεργειακή απόδοση στην ενεργειακή επένδυση) τα αιολικά και τα φωτοβολταϊκά είναι ενεργειακά μη αποδοτικά και κάτω από το όριο της βιωσιμότητας, ιδίως εάν συμπεριληφθεί το κόστος της ενσωμάτωσης της μεταβλητότητας ή διαλείπουσας λειτουργίας ή στοχαστικότητας. Χωρίς το κόστος ενσωμάτωσης, το EROI εκτιμήθηκε σε "16" δηλαδή παίρνουμε 16 φορές όση ενέργεια μπήκε για να φτιαχτεί το αιολικό. Χειρότερο από τις άλλες πηγές ρεύματος, αλλά "βιώσιμο", όπου ο συγγραφέας θεωρεί το "10" σαν όριο βιωσιμότητας. Αυτό που έχει σημασία είναι ότι οι (Γερμανοί) μελετητές υπολόγισαν ότι με το κόστος ενσωμάτωσης το "16" γίνεται "3,9", κάτω από το όριο της οικονομικής βιωσιμότητας.  Το κόστος ενσωμάτωσης αφορά στο κόστος αντλησιοταμίευσης, άλλης αποθήκευσης, πρόσθετων δικτύων για μεταφορά πλεονάζοντος και προβληματικού τυχαίου ρεύματος, κόστος"έξυπνων δικτύων" (δηλαδή επιβολής αλλαγών στην κατανάλωση) κλπ.

Ο συγγραφέας του άρθρου (ο κ. Enrgiewende) επισημαίνει ότι οι μελετητές είναι μάλλον προκατειλημμένοι υπέρ των πυρηνικών και ότι η Γερμανία δεν χρησιμοποιεί ακριβή αντλησιοταμίευση ή άλλη αποθήκευση, ή ακριβά "έξυπνα δίκτυα" και ότι βασίζεται, όπως είδαμε προχτές, σε μεταβλητή λειτουργία των συμβατικών μονάδων (άντε και λίγες αλλά κρίσιμες και ακριβές "εξαγωγές" και πολύ στενοχώρια για γραμμές μεταφοράς (βλ. προηγούμενη ανάρτηση) και ιστορίες για πανάκριβα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που μάλλον σχεδιάζονται για να απορροφούν τις απορρίψεις.  Το κόστος του εγχειρήματος και τα αποτελέσματα σε (μη) μείωση εκπομπών είναι γνωστά. Το ενδιαφέρον είναι ότι οι δικοί μας παπαγάλοι διαφημίζουν ότι έλυσαν το πρόβλημα της μεταβλητότητας με αντλησιοταμίευση, μπαταρίες, έξυπνα δίκτυα, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, μεταφορά του προβλήματος ...αλλού και ... με υδρογόνο. Το ασύμφορο "3,9" θα πέσει κι άλλο... Πόσο θα πέσει? Στο 2? Κάπου εκεί... Μη βιώσιμο αλλά θα σώσει τον Πλανήτη και εμείς έχουμε λεφτά.

Έχω πει συχνά ότι τα αιολικά (και άλλες τέτοιες "ανανεώσιμες" και "καθαρές" πηγές ενέργειας" υπάρχουν μόνο με επιδοτήσεις και μόνο για τις επιδοτήσεις και ότι ενεργειακά είναι κοροϊδία. Κοροϊδία επειδή:  1) Μετά τόσα χρόνια είναι ασήμαντο ποσοστό της συνολικής ηλεκτροδότησης και αόρατο ποσοστό της συνολικής ενέργειας.  2) Ακόμα και σε χώρες που με έξοδα δισεκατομμυρίων έχουν καταφέρει να δηλώνουν 5 ή 10% της ηλεκτροδότησης από αιολικά δεν είναι καθόλου σαφές ότι αυτά τα 5 και 10% αντιστοιχούν σε αντίστοιχη εξοικονόμηση κάποιου καυσίμου! 3) Η ενσωμάτωση αιολικών και άλλων μεταβλητών και μη κατανεμόμενων [1] πηγών ρεύματος χρειάζεται τόση προσπάθεια (μεταβλητή λειτουργία και της υπόλοιπης ηλεκτροπαραγωγής με μείωση της αποδοτικότητάς της, αναζήτηση απορρίψεων, ψευδαίσθηση αποθήκευσης) και κόστος που τελικά το εγχείρημα είναι (ενεργειακά και οικονομικά) παθητικό.


Ένα άλλο πράγμα που έχω πει συχνά είναι ότι εάν μας ενδιαφέρει η αειφορία θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε αιολικά (ή φ/β) από άλλα αιολικά και φ/β, δηλαδή δεν μπορεί να υπάρξει μελλοντική κοινωνία που να ηλεκτροδοτείται με ΑΠΕ. Δεν χρειάζεται σοφιστικέ ανάλυση για να το καταλάβει κάποιος αυτό:  Οι ΑΠΕ είναι σίδερο, χαλκός, αλουμίνιο, πλαστικά, γυαλί, μονωτικά, λιπαντικά, βίδες, μπετόν. Τα πράγματα αυτά δεν μπορούν να κατασκευαστούν από διαλείπον, κουτουρού, μεταβλητό, στοχαστικό -- πείτε το ό,τι θέλετε -- ρεύμα.

Αλλά στην αναζήτηση ενέργειας, έστω και συμβολής στο λεγόμενο ενεργειακό μείγμα, έστω και με παραδοχή ότι μεταφέρουμε ενέργεια από κάποια βιομηχανική χώρα που ηλεκτροδοτείται με κάρβουνο και πυρηνικά σε μια άλλη, "πράσινη" που ηλεκτροδοτείται από ΑΠΕ (που κατασκευάζονται με κάρβουνο και πυρηνικά), ελπίζουμε -- και οι πονηροί ΑΠΕτεώνες μάς καλλιεργούν την ελπίδα -- ότι ο κόσμος θα είναι ενεργειακά καλύτερος με περισσότερες ΑΠΕ.  Πάμε λοιπόν στο ερώτημα:  Πόση ενέργεια θα παράξουν οι ΑΠΕ σε σχέση με το πόση ενέργεια κατανάλωσαν για να φτιαχτούν;  Πόση ενέργεια θα παράξουν σε σχέση με την ενέργεια που κατάναλωσαν για φτιαχτούν και την ενέργεια που καταναλώνουν για να ενσωματωθεί το κουτουρού ρεύμα τους σε δίκτυο ηλεκτροδότησης;  Αυτό είναι το θέμα αυτής της ανάρτησης.

Υπάρχει ένας δείκτης που χρησιμοποιείται για την σύγκριση της ενεργειακής αποδοτικότητας μηχανημάτων σαν τις ΑΠΕ με άλλες μορφές ηλεκτροπαραγωγής και λέγεται EROI ή EROEI:  Energy Return on Energy Invested.  Ο δείκτης αυτός είναι προβληματικός γιατί υπάρχουν τόσες παραδοχές και μεταβλητές για το πόση, πραγματικά, ενέργεια χρειάζεται κάτι για να φτιαχτεί, ή για να διαχειριστούν τα υποπροϊόντα του, που οι διάφοροι δείκτες που αναφέρονται έχουν υποκειμενικότητα -- δεν είναι δηλαδή αυστηρά μετρήσιμοι όπως η θερμοδυναμική αποδοτικότητα, και διαφέρουν από χώρα σε χώρα.  Ωστόσο είναι ενδεικτικοί, ειδικά στο βαθμό που δείχνουν συγκριτικά EROI για διάφορες τεχνολογίες.

Η Wikipedia έχει ένα σχετικό λήμμα, χρήσιμη εισαγωγή στο θέμα και συμπεράσματα μιας μελέτης του 2010 (για τις ΗΠΑ):

Το γράφημα αυτό λέει ότι με κριτήριο "τι ενέργεια παίρνουμε από το πόση ενέργεια βάζουμε" τα υδροηλεκτρικά και το κάρβουνο είναι τα καλύτερα, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες χάλια [2] και τα αιολικά καλύτερα από τα φωτοβολταϊκά ή τα πυρηνικά.  Η ανάλυση αυτή μάλλον δεν περιέχει το ενεργειακό κόστος ενσωμάτωσης των διαφόρων διαλειπουσών πηγών ενέργειας γιατί στο ίδιο λήμμα εμφανίζεται και το ESOI ή δείκτης για το πόση ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί και να αποδοθεί από μπαταρίες και άλλα μέσα αποθήκευσης ρεύματος, σε σχέση με το ενεργειακό του κόστος. Το άρθρο αυτό επισημαίνει ότι υπάρχει πρόβλημα με τις τάξεις μεγέθους, δηλαδή η κάλυψη ενεργειακών αναγκών από καύσιμα είναι πολλές τάξεις μεγέθους από την ενέργεια που μπορεί να παραχθεί από άλλες πηγές, που αν παρ' όλα αυτά προσπαθούμε να τις αναπτύσσουμε, απλά θα κανιβαλίζουμε τις συμβατικές πηγές και τα ορυκτά.

Με όλες τις ατέλειες στον υπολογισμό του EROI, υπάρχει η περιρρέουσα παραδοχή ότι, μακροσκοπικά, το ελάχιστα αποδεκτό EROI για να είμαστε εμείς, και οι ενεργειακές επιλογές μας, βιώσιμοι είναι κάπου μεταξύ "3" και "10" (δηλαδή να παίρνουμε 3 έως 10 φορές την ενέργεια που βάζουμε σε ένα σύστημα παραγωγής ενέργειας).  Το "3" αναφέρεται στην μελέτη από όπου το παραπάνω γράφημα της Wikipedia.

Ο υπολογισμός το EROI γίνεται ειδικά δύσκολος εάν θέλουμε να συγκρίνουμε όμοια πράγματα στην ηλεκτροπαραγωγή.  Εάν θέλουμε να έχουμε πολλά αιολικά και φωτοβολταϊκά θα πρέπει το ρεύμα που παράγουν να γίνεται, με κάποιον τρόπο συμβατό με το δίκτυο και με τις ανάγκες του. Αυτό δεν θέλει φιλοσοφία: Γίνεται συμβατό είτε με αποθήκευση είτε με μεταβλητή λειτουργία των υπόλοιπων συμβατικών μονάδων, είτε με συνδυασμό, και πάντα με την ανάγκη απόρριψης της μη ενσωματώσιμης μεταβλητότητας.  Όπως είδαμε στην πρόσφατη ανάρτηση για την ηλεκτροδότηση στην Γερμανία, η Γερμανία έχει πολλές ΑΠΕ επειδή λειτουργεί μεταβλητά όλες τις υπόλοιπες συμβατικές μονάδες και ξεφορτώνεται σε γείτονες (αλλά χρειάζεται και άλλα ...δίκτυα) ή/και περιορίζει μεταβλητή λειτουργία που δεν ξέρει τι να κάνει.  Τα "έξυπνα δίκτυα" δεν είναι για τους ίδιους, αλλά για τους ...άλλους  [3].  Το παραμυθάκι με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα (εκτός από νέες εξαγωγές) δεν είναι παρά για να έχει κάτι να κάνει με το μόνιμα περισσευούμενο μεταβλητό ρεύμα.  Βέβαια, αν κάποιος δει το ESOI των μπαταριών, θα τρομάξει [4].  Αν και θα έπρεπε να έχει ήδη τρομάξει από το κόστος και την μη μείωση εκπομπών (δηλαδή μη εξοικονόμηση καυσίμων) από όλο το άθλημα μέχρι τώρα.

Η ατέλεια της μεθόδου του EROI είναι ότι εξετάζει την ηλεκτροπαραγωγή αλλά αγνοεί όλα τα καψόνια της ενωμάτωσης της διαλείπουσας λειτουργίας όπως εύγλωττα δείχνει αυτό το γράφημα που έχω μεταφράσει πρόχειρα στην εικόνα αριστερά.

Πουθενά δεν φάνηκε το πρόβλημα τόσο έντονα
όσο στην Νότια Αυστραλία το περασμένο καλοκαίρι. Πολλά αιολικά, μειωμένες συμβατικές μονάδες, όχι αρκετές διασυνδέσεις με γειτονικές Πολιτείες, όχι αρκετές εφεδρείες. Και τώρα πάνε να το μπαλώσουν με μπαταρίες και περισσότερο αέριο. Ο πάροχος είναι Γάλλος αεριάς!  Η GDF ή, όπως έχει βαφτιστεί (για να μην βλέπουμε το "de France") "ENGIE". Κυκλοφορούν και στην Ελλάδα οι τύποι (αν και έχουμε τους δικούς μας αεριτζήδες να φροντίζουν...)

Δεν μου αρέσουν καθόλου, μα καθόλου τα αιολικά [5] ...

________________________

[1] "Μη κατανεμόμενος" είναι μετάφραση του non-dispatchable:  Δεν έχεις ρεύμα από την μονάδα ηλεκτροπαραγωγής όταν το θες εσύ.  Δεν μπορείς να βάλεις μπρος ένα αιολικό επειδή χρειάζεσαι επειγόντως ρεύμα.

[2] Βέβαια, αν θες να πλένεσαι με ζεστό νερό, αυτό είναι φθηνότερο από ηλιακό σε σχέση με ηλεκτρικό θερμοσίφωνα, ιδίως αν θες να πλένεσαι συχνά και ζεις στην Μεσόγειο. Ενεργειακά είναι ...καλύτερα να μην πλένεσαι (κάτι τέτοια θα λέει η Greenpeace -- αλλά αν λέει να πλενόμαστε, ρωτήστε την "τι συμφέρει ενεργειακά")

[3] "Έξυπνο δίκτυο" είναι ευφημισμός για αναγκαστική ή εθελοντική, με κίνητρα, μετατόπιση ή περιορισμό των αναγκών για κατανάλωση ρεύματος. Στην Ελλάδα έχουμε εδώ και καιρό "έξυπνο δίκτυο":  α) το φθηνότερο νυκτερινό τιμολόγιο, β) τις εκκλήσεις για περιορισμό κατανάλωσης όταν κάνει πολλή ζέστη ή πολύ κρύο,  γ) την διακοψιμότητα (όπου παρακαλάμε την βιομηχανία να μην δουλεύει όταν δεν έχουμε επάρκεια ισχύος και δ) τα βουντού του Σταθάκη να φτιάξει ο καιρός και να έρθει το πλοίο με το LNG για αποφυγή blackout.  Έχω γίνει βαρετός, αλλά είναι πολύ φθηνότερο, ευκολότερο και αποδοτικότερο ενεργειακά αν φτιάχναμε περισσότερες αξιόπιστες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής.  Δεν θέλετε λιγνίτη? Λιθάνθρακα ή πυρηνικά. Δεν θέλετε ούτε αυτά? Σκοτάδι (και δυστυχώς, ακριβό σκοτάδι). Θέλετε αιολικά και φ/β? Για δοκιμάστε τα εκτός δικτύου να δείτε τι χρώμα έχει και πόσο ακριβό είναι το σκοτάδι.  Αλλά ας ξοδέψουμε λεφτά να βάλουμε έξυπνους μετρητές που κάποιος αγωνιά να μας πουλήσει -- θα μετράμε πότε θα έχουμε σκοτάδι, αλλά θα έχουμε δώσει και κάτι παραπάνω.

[4] Εξ ου και οι μελλοντολογίες για υδρογόνο σαν μέσο αποθήκευσης μεταβλητής ενέργειας. Το υδρογόνο από ηλεκτρόλυση είναι εξαιρετικά μη αποδοτικό ενεργειακά, και το ενεργειακό κόστος μετάβασης σε δίκτυα υδρογόνου ξεπερνάνε και αυτόν τον Ιούλιο Βερν

[5] Κάποτε, όταν έκανε κρύο και νομίζαμε ότι ήρθε το τέλος του κόσμου νόμιζα ότι τα αιολικά είναι θαυμάσια.  Μετά ανακάλυψα ότι κανείς δεν τα ήθελε για ηλεκτροδότηση επειδή στην ουσία ζούσες με ...μπαταρίες και οι μπαταρίες ήταν ακριβές και μπελάς. Μετά ανακαλύφθηκε ο Νόμος EEG (η καλύτερη εξαγωγή της Γερμανίας όσο υπάρχουν ορδές ηλιθίων που εκλέγουν διεφθαρμένους και πιο ηλίθιους) και γέμισε ο τόπος αιολικά.

Τώρα δεν μου αρέσουν επειδή 1) ακριβαίνουν το ρεύμα, 2) υπάρχουν με το ζόρι, 3) επιδοτούνται με το ζόρι, 4) δεν είμαι καθόλου σίγουρος ότι παίρνουμε κάτι σε αντάλλαγμα (δηλαδή μας κλέβουν με το ζόρι, 5) κάνουν την ηλεκτροπαραγωγή και τα δίκτυα άνω-κάτω και 6) δεν μ' αρέσει να τα βλέπω και να τα ακούω.  Ακριβή και υποχρεωτική ενόχληση χωρίς λόγο.

Αλλά στέκομαι πίσω και ρωτάω:  Αξίζουν τον κόπο ενεργειακά;  Δηλαδή άσχετα από το κόστος και την ενόχληση, μήπως δεν θα έπρεπε να είμαι τόσο αρνητικός, αφού στο κάτω κάτω είμαι υπέρ του να έχουμε ενέργεια; Η απάντηση είναι ΟΧΙ. Τα αιολικά είναι ακριβή και ενοχλητική ενεργειακή απάτη.