IEA - World Energy Outlook 2013: Αλλάζει ο χάρτης της ηλεκτροπαραγωγής

Αύξηση που ξεπερνάει το 65% προβλέπει για τη ζήτηση ηλεκτρισμού παγκοσμίως έως το 2035 η ΙΕΑ στο World Energy Outlook 2013, με την Ασία να ευθύνεται για το μεγαλύτερο ποσοστό της αύξησης.

Η βιομηχανία εκτιμάται ότι θα απορροφήσει σημαντικό μερίδιο της επιπλέον ζήτησης, παραμένοντας ο τομέας με τη μεγαλύτερη κατανάλωση ηλεκτρισμού. Και στον οικιακό τομέα όμως προβλέπεται ενίσχυση της ζήτησης και μάλιστα με ρυθμό σχεδόν διπλάσιο από το ρυθμό αύξησης του πληθυσμού.

Στο κομμάτι της ηλεκτροπαραγωγής, η ΙΕΑ προβλέπει διαφοροποιήσεις στο ενεργειακό μείγμα, οι οποίες θα εξαρτηθούν από τις πολιτικές που θα ακολουθηθούν στις περιφερειακές αγορές αναφορικά με τη μετάβαση σε τεχνολογίες καθαρών εκπομπών. Μεταξύ των χωρών εντός και εκτός ΟΟΣΑ πάντως, εκτιμάται ότι οι εξελίξεις θα βρίσκονται σε αντίθετη πορεία καθώς στις μεν χώρες εντός ΟΟΣΑ καθαρές τεχνολογίες όπως οι ανανεώσιμες πηγές αναμένεται να εκτοπίσουν καύσιμα όπως ο άνθρακας και το πετρέλαιο ενώ στην περίπτωση των χωρών εκτός ΟΟΣΑ, παρόλο που εκτιμάται ότι θα υπάρξει σημαντική ανάπτυξη των ΑΠΕ, η κατανάλωση άνθρακα προβλέπεται να αυξάνεται με σταθερό ρυθμό ετησίως.

Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο άνθρακας αναμένεται να συνεχίσει να αποτελεί το κορυφαίο καύσιμο ηλεκτροπαραγωγής (με μειωμένο ωστόσο μερίδιο), η συμμετοχή των ΑΠΕ καταγράφει αύξηση άνω του 10% ενώ φυσικό αέριο και πυρηνικά διατηρούν τα μερίδιά τους στα υφιστάμενα επίπεδα.

Όσον αφορά τις προσθήκες νέας ισχύος, η Κίνα βρίσκεται στην κορυφή τόσο στο κομμάτι του άνθρακα όσο και στις ΑΠΕ και τα πυρηνικά ενώ, στην περίπτωση των ανανεώσιμων, η Ευρώπη, κατακτά τη δεύτερη θέση.

Οι προβλέψεις για τη ζήτηση

Η ζήτηση για ηλεκτρισμό αυξάνεται περισσότερο από ό,τι για οποιαδήποτε άλλη τελική μορφή ενέργειας. Στο σενάριο “New Policies”, η αύξηση σε παγκόσμιο επίπεδο ξεπερνά το 65% την περίοδο 2011 – 2035, με ετήσιο ρυθμό αύξησης περίπου στα 2,2%. Βασικοί παράγοντες των εξελίξεων θα είναι ο αυξανόμενος εξηλεκτρισμός της βιομηχανίας, τομέας όπου το μερίδιο του ηλεκτρισμού αυξάνεται από 26% στο 32%, και η εκτεταμένη χρήση του σε οικιακό επίπεδο.

Η ζήτηση αυξάνεται γρηγορότερα στο σενάριο “Current Policies” (2,5% ετησίως) και πιο αργά στο “450” (1,7%) [δείτε εδώ σχετικά με τα σενάρια της έκθεσης].

Σημειώνεται ότι το μερίδιο του παγκόσμιου πληθυσμού χωρίς πρόσβαση σε βασικές υπηρεσίες ηλεκτρισμού πέφτει από το 18% που ήταν το 2011 (1,2 δις)  στο 12% (970 εκατ.) το 2030.

Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται η εξέλιξη της ζήτησης ανά περιοχή για κάθε ένα σενάριο (κλικ στην εικόνα για πλήρες μέγεθος):

Σε απόλυτα νούμερα, το 2035, βάσει του σεναρίου New Policies, η ζήτηση εκτιμάται ότι θα ανέλθει σε 32.150 TWh, με το μεγαλύτερος μέρος της αύξησης της ζήτησης να προέρχεται από χώρες εκτός ΟΟΣΑ.

Στην κορυφή βρίσκεται η Κίνα (36% της πρόσθετης ζήτησης), η Ινδία (13%), η Νοτιοανατολική Ασία (8%), η Λατινική Αμερική (6%) και η Μέση Ανατολή (6%). Όσον αφορά την κατά κεφαλή ζήτηση ηλεκτρισμού, το χάσμα μικραίνει μεταξύ των χωρών εντός και εκτός ΟΟΣΑ, ωστόσο, ακόμη και τότε, μεταξύ των αναπτυγμένων χωρών, μόνο η Ρωσία, η Κίνα και η Μέση Ανατολή καταφέρνουν να ξεπεράσουν έστω το 50% της κατά κεφαλήν ζήτησης των χωρών του ΟΟΣΑ. Αναλυτικά, η κατά κεφαλήν ζήτηση ηλεκτρισμού για διάφορες αγορές ως ποσοστό επί της αντίστοιχης ζήτησης εντός ΟΟΣΑ φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα (σημειώνεται ότι η κατά κεφαλήν ζήτηση στον ΟΟΣΑ ανέρχεται σε 8.500 kWh το 2035):

Η βιομηχανία παραμένει κορυφαίος καταναλωτής

Όσον αφορά τη ζήτηση ανά τομέα, στο σενάριο New Policies, η βιομηχανία διατηρεί τη θέση της ως το μεγαλύτερος καταναλωτής ηλεκτρισμού μέχρι το 2035, με το 41% της συνολικής ζήτησης ηλεκτρισμού το 2035 να προέρχεται από το συγκεκριμένο κλάδο. Η ζήτηση ηλεκτρισμού από τη βιομηχανία αυξάνεται κατά μέσο όρο κατά 2,3% ετησίως με τον ηλεκτρισμό να αυξάνει το μερίδιό του στην προμήθεια του κλάδου από 26% σε 32%.

Στον οικιακό τομέα, η ζήτηση αυξάνεται κατά 2,5% ετησίως, περισσότερο από 2,5 φορές ταχύτερα από ό,τι ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού, εξαιτίας της ενισχυμένης χρήσης ηλεκτρικών συσκευών αλλά και βελτιωμένης πρόσβασης στον ηλεκτρισμό. 

Η ζήτηση ανά τομέα φαίνεται αναλυτικά παρακάτω:

Προμήθεια ηλεκτρισμού

Σημαντικές διαφοροποιήσεις στο χάρτη της ηλεκτροπαραγωγής προβλέπει η ΙΕΑ για το διάστημα έως το 2035, με το μερίδιο που θα καταλάβει κάθε καύσιμο να καθορίζεται κυρίως από τις κυβερνητικές πολιτικές που θα ακολουθηθούν για τη μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα σε τεχνολογίες χαμηλότερων εκπομπών αλλά και από το πώς θα εξελιχθεί ο ανταγωνισμός μεταξύ των διαφόρων καυσίμων.

Στο σενάριο “New Policies”, η παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται από τις 22.113 TWh το 2011 σε σχεδόν 37.100 TWh το 2035, με ρυθμό αύξησης 2,2% ετησίως.

Τα ορυκτά καύσιμα συνεχίζουν να έχουν κυρίαρχο ρόλο, παρόλο που συνολικά το μερίδιό τους πέφτει από το 68% στο 57%, με την ηλεκτροπαραγωγή από άνθρακα να αυξάνεται σταθερά κατά 1,2% περίπου ετησίως. Η παραγωγή από άνθρακα αυξάνεται από τις 9.140 Twh το 2011 σε 12.310 TWh το 2035 (αύξηση 35%), με μερίδιο που μειώνεται, ωστόσο, από το 41% στο 33%. Όλη η αύξηση προέρχεται από χώρες εκτός ΟΟΣΑ οι οποίες συνεχίζουν να βασίζονται στον άνθρακα ως μία ασφαλή και φθηνή πηγή ηλεκτρισμού. 

Η ηλεκτροπαραγωγή από φυσικό αέριο αυξάνεται από 4.847 TWh το 2011 σε 8.310 TWh το 2035 (72%), με το μερίδιό της στη συνολική ηλεκτροπαραγωγή να παραμένει στο 22%. Το 80% περίπου της πρόσθετης παραγωγής προέρχεται από χώρες εκτός ΟΟΣΑ. 

Όσον αφορά τα πυρηνικά, η συνολική παγκόσμια παραγωγή τους αυξάνεται από τις 2.584 TWh το 2011 σε 4.300 TWh το 2035, ενώ το μερίδιό τους στη συνολική παραγωγή παραμένει στο 12%.

Το μερίδιο των ΑΠΕ στο συνολικό μείγμα αυξάνεται από το 20% στο 31%. Τα υδροηλεκτρικά συνεχίζουν να είναι ο τομέας με την μεγαλύτερη ηλεκτροπαραγωγή μεταξύ των ΑΠΕ, προμηθεύοντας το 16% της παγκόσμιας παραγωγής. Η παραγωγή από αιολικά πάρκα αυξάνεται κατά 2.340 TWh ενώ στην περίπτωση των φωτοβολταϊκών η παραγωγή φτάνει τις 950 TWh, αυξανόμενη με μεγαλύτερο ρυθμό από τον αντίστοιχο των αιολικών. 

Διαφοροποιήσεις εντός και εκτός ΟΟΣΑ

Ωστόσο, η εξέλιξη του ενεργειακού μείγματος στις χώρες εντός ΟΟΣΑ διαφέρει σημαντικά από την αντίστοιχη στις χώρες εκτός ΟΟΣΑ. Στην περίπτωση του ΟΟΣΑ, η ηλεκτροπαραγωγή από άνθρακα μειώνεται κατά σχεδόν 25% συγκριτικά με το 2011 ενώ η ηλεκτροπαραγωγή από πετρέλαιο καταγράφει μείωση κατά περίπου 75%. Αντιθέτως, η ηλεκτροπαραγωγή από φυσικό αέριο αυξάνεται, όπως και από πυρηνικές  μονάδες (σε μικρότερο βαθμό). Στην περίπτωση του ΟΟΣΑ, η μεγαλύτερη ανάπτυξη καταγράφεται από τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, και κυρίως την αιολική ενέργεια.

Από την άλλη πλευρά, στην περίπτωση των χωρών εκτός ΟΟΣΑ, ο άνθρακας παραμένει η μεγαλύτερη πηγή ηλεκτροπαραγωγής, καλύπτοντας το 30% της αύξησης στη ζήτηση. Στο σύνολό τους, ωστόσο, οι ΑΠΕ, σε απόλυτους όρους, καταγράφουν τη μεγαλύτερη αύξηση ενώ αναμένεται να καλύψουν το 40% της επιπλέον ζήτησης. Στην κορυφή των ΑΠΕ βρίσκονται τα αιολικά και τα υδροηλεκτρικά. Σε απόλυτους όρους, η δεύτερη μεγαλύτερη αύξηση καταγράφεται στο φυσικό αέριο και προέρχεται κυρίως από τη Μέση Ανατολή, την Κίνα και την Ινδία.

Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται η ηλεκτροπαραγωγή ανά πηγή ενέργειας και σενάριο:

Ειδικά για το New Policies Scenario, στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται η εξέλιξη της ηλεκτροπαραγωγής ανά καύσιμο για τις χώρες εντός και εκτός ΟΟΣΑ:

Προσθήκες και αποσύρσεις ισχύος

Στο σενάριο New Policies, η εγκατεστημένη παραγωγική ικανότητα αυξάνεται κατά σχεδόν 75%, από 5.649 GW το 2012 σε 9.760 GW το 2035.  Σε όλη αυτή την περίοδο, η συνολική νέα δυναμικότητα ανέρχεται σε 6.050 GW, εκ των οποίων το 1/3 περίπου αντικαθιστούν τις αποσυρόμενες μονάδες συνολικής ισχύος 1.940 GW (34% της τωρινής εγκατεστημένης δυναμικότητας). Η πλειονότητα της νέας ισχύος προέρχεται από μονάδες φυσικού αερίου (1.370 GW), αιολική ενέργεια (1.250 GW) και άνθρακα (1.180 GW).

Στο διάγραμμα που ακολουθεί φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς ανά καύσιμο, στο σενάριο New Policies:

Το 70% της ισχύος που αναμένεται να αποσυρθεί έως το 2035 θα προέλθει από χώρες εντός ΟΟΣΑ (όπου ειδικά στην περίπτωση του άνθρακα, περίπου τα 2/3 των μονάδων θα συμπληρώσουν την 30ετία) ενώ αναφορικά με την προσθήκη νέας ισχύος, οι μεγαλύτερες αυξήσεις σε μονάδες άνθρακα, ΑΠΕ και πυρηνικών θα πραγματοποιηθούν στην Κίνα. Στην περίπτωση των ΑΠΕ, τη δεύτερη θέση όσον αφορά την προσθήκη νέας ισχύος, καταλαμβάνει η Ευρώπη.

Στους παρακάτω πίνακες φαίνονται οι προσθήκες και οι αποσύρσεις ισχύος ανά καύσιμο και περιοχή έως το 2035:

Οι προσθήκες και οι αποσύρσεις ισχύος για 6 βασικές αγορές φαίνονται στα παρακάτω διαγράμματα:

Δίκτυα Ηλεκτρισμού

Το μήκος των γραμμών μεταφοράς και διανομής ηλεκτρισμού αυξάνεται από τα 69 εκατ. χλμ. το 2012 στα 94 εκατ. χλμ το 2035, κυρίως εξαιτίας της ταχέως αυξανόμενης ζήτησης στις αγορές εκτός ΟΟΣΑ.

Οι μεγαλύτερες αυξήσεις στο μήκος των δικτύων αναμένονται στην Κίνα (7 εκατ. χιλιόμετρα) και την Ινδία (3,5 εκατ. χιλιόμετρα) , προκειμένου να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση και η σύνδεση με τους τελικούς χρήστες.

Έως το 2035, περίπου το 50% των σημερινών υποδομών δικτύου θα έχουν φτάσει την ηλικία των 40 ετών, απαιτώντας σημαντικές επενδύσεις για ανακαίνιση μέσα στο διάστημα που μελετάται.

Όπως επισημαίνεται στην έκθεση, η ηλικία των δικτύων διαφέρει από περιοχή σε περιοχή: νεότερα δίκτυα μπορούν να εντοπιστούν σε περιοχές όπως η Κίνα, η Νοτιοανατολική Ασία και η Αφρική ενώ στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και τη Ρωσία οι υποδομές του δικτύου είναι παλαιότερες και το 60% ή και μεγαλύτερο ποσοστό αυτών θα πρέπει να ανακαινιστεί ή να αντικατασταθεί μέχρι το 2035.

Σύμφωνα με την ΙΕΑ, τα δίκτυα μεταφοράς και διανομής παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διασφάλιση της ευελιξίας του συστήματος αλλά και στην αυξημένη χρήση ΑΠΕ.

Τα καλύτερη μέρη για ορισμένες τεχνολογίες ΑΠΕ τοποθετούνται μακριά από κέντρα όπου υπάρχει ζήτηση και έτσι, επιπρόσθετα δίκτυα υψηλής τάσης απαιτούνται προκειμένου να γίνει η σύνδεση.

Η αυξανόμενη συνεισφορά των ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή απαιτεί αυξημένο συντονισμό μεταξύ των υποδομών του δικτύου και των έργων ΑΠΕ. Τα μελλοντικά δίκτυα αναμένεται να αναπτύσσουν τεχνολογίες έξυπνων δικτύων όπως ψηφική επικοινωνία και τεχνολογίες ελέγχου, έτσι ώστε να υπάρχει συντονισμός των αναγκών και των δυνατοτήτων των ηλεκτροπαραγωγών, των καταναλωτών και των διαχειριστών των δικτύων. Στα πρόσθετα οφέλη περιλαμβάνονται η υψηλότερη αξιοπιστία του συστήματος, μικρότερο κόστος προμήθειας ηλεκτρισμού αλλά και μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. 

Οι προσθήκες στα δίκτυα ηλεκτρισμού για κάποιες βασικές αγορές φαίνονται στο ακόλουθο διάγραμμα:

(ΑΠΟΔΟΣΗ-ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Έλενα Κοτσίφη)