Energija vjetra i sunca dramatično su pojeftinile, a njihov udio u proizvodnji električne energije porastao, pa skeptici prema ovim tehnologijama navode nekoliko mitova o obnovljivoj energiji i električnoj mreži.
Mitovi se svode na sljedeće: obnovljivi izvori energije učiniće snabdijevanje električnom energijom nepouzdanim.
Nestanci struje i OIE
Prošlog ljeta, pojedinci su tvrdili da su nestanci struje u Kaliforniji nastali zbog „isprekidanosti“ obnovljivih izvora energije, dok su u stvari glavni uzroci bili kombinacija ekstremnog toplotnog talasa, vjerovatno izazvanog klimatskim promjenama.
Tokom velikog zahlađenja u Teksasu prošle zime, guverner Greg Abot, pogrešno je okrivio vjetar i solarnu energiju za veliki kvar državne mreže, koja je bila mnogo veća od one u Kaliforniji.
U stvari, obnovljivi izvori energije su nadmašili prognozu operatera mreže tokom 90 procenata nestanka struje, a u ostatku su zaostali za najviše jednu petnaestinu koliko i gasna postrojenja. Umjesto toga, drugi uzroci, kao što su neadekvatno oštećene termoelektrane i gašenje prirodnog gasa zbog zamrznute opreme, doveli su do većine nestašica električne energije u državi.
Što se tiče Evrope, uobičajena meta je Njemačka, dijelom zbog njene politike Energievende (transformacije energije) za prelazak fosilnih goriva i nuklearne energije na efikasno korišćenje i obnovljive izvore energije.
U stvarnosti, potpuno je moguće održati pouzdan sistem električne energije zasnovan na obnovljivim izvorima energije uz kombinaciju drugih sredstava, uključujući poboljšane metode upravljanja i skladištenja energije. Jasnije razumijevanje kako pouzdano upravljati snabdijevanjem električnom energijom je od vitalnog značaja jer klimatske prijetnje zahtijevaju brz prelazak na obnovljive izvore, kao što su solarna energija i energija vjetra. Ova tranzicija je ubrzana padovima troškova — Bloomberg New Energy Finance i procjenjuje da su solarna energija i vjetar najjeftiniji izvori za 91 odsto električne energije u svijetu — ali su sputane dezinformacijama i mitovima.
Mit broj 1: Mreža koja se sve više oslanja na obnovljivu energiju je nepouzdana mreža
Indikator koji se najčešće koristi za opisivanje pouzdanosti mreže je prosječno trajanje nestanka struje koje doživi svaki potrošač u toku jedne godine, metrika poznata po nazivu „Indeks prosječnog trajanja prekida sistema“ ili SAIDI (System Average Interruption Duration Index). Na osnovu ove metrike, Njemačka – gdje obnovljivi izvori energije snabdijevaju skoro polovinu električne energije u zemlji – ima mrežu koja je jedna od najpouzdanijih u Evropi i svijetu. U 2020. SAIDI je bio samo 0,25 sati u Njemačkoj. Samo Lihtenštajn (0,08 sati) i Finska i Švajcarska (0,2 sata) bolje su prošli u Evropi, gde je 2020. proizvodnja električne energije bila 38 odsto obnovljiva (ispred 29 odsto u svijetu). Zemlje poput Francuske (0,35 sati) i Švedske (0,61 sat) — obije daleko više zavisne od nuklearne energije — prošle su gore, iz različitih razloga.
Sjedinjene Američke Države, gdje obnovljivi izvori energije i nuklearna energija obezbjeđuju otprilike 20 odsto električne energije, imale su pet puta veću stopu nestanka u Nemačkoj — 1,28 sati u 2020. Od 2006. godine, njemački udio u proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora se skoro učetvorostručio, dok je stopa nestanka struje bila skoro prepolovljena. Slično tome, teksaška mreža je postala stabilnija kako se njen kapacitet vjetra povećao za šest puta od 2007. do 2020. Danas, Teksas proizvodi više energije vjetra, oko petine svoje ukupne električne energije, nego bilo koja druga država u SAD.
Mit broj 2: Zemlje poput Njemačke moraju nastaviti da se oslanjaju na fosilna goriva kako bi stabilizovale mrežu i podržale varijabilnu energiju vjetra i sunca.
Opet, zvanični podaci govore drugačije. Između 2010. godine prije nuklearne nesreće u Fukušimi u Japanu i 2020, njemačka proizvodnja energije iz fosilnih goriva opala je za 130,9 teravat-sati, a proizvodnja iz nuklearne energije za 76,3 teravat-sati. Ovo je više nego nadoknađeno povećanom proizvodnjom iz obnovljivih izvora (149,5 teravat sati) i uštedama energije koje su smanjile potrošnju za 38 teravat sati u 2019. godini, prije nego što je pandemija prekinula i privrednu aktivnost. Do 2020. godine, njemačke emisije gasova staklene bašte su se smanjile za 42,3 procenta ispod nivoa iz 1990. godine, nadmašivši cilj od 40 procenata postavljen u 2007. Emisije ugljen-dioksida samo iz energetskog sektora su smanjene sa 315 miliona tona u 2010. na 1802 miliona tona.
Dakle, kako je procenat električne energije proizvedene iz obnovljivih izvora u Njemačkoj stalno rastao, poboljšala se pouzdanost njene mreže, a njeno sagorijevanje uglja i emisije gasova staklene bašte su se značajno smanjile.
Ušteda električne energije
U Japanu, nakon višestrukih havarija reaktora u Fukušimi, više od 40 nuklearnih reaktora zatvoreno je trajno ili na neodređeno vrijeme bez materijalnog povećanja proizvodnje na fosilna goriva ili emisije gasova staklene bašte, ušteda električne energije i obnovljiva energija nadoknadili su skoro cijeli gubitak, uprkos politici koja je potiskivala obnovljive izvore energije.
Mit br. 3: Pošto solarna energija i energija vjetra mogu da se generišu samo kada sija sunce ili duva vjetar, oni ne mogu biti osnova mreže koja mora da obezbjeđuje struju 24/7 tokom cijele godine.
Iako je varijabilni učinak izazov, nije ni nov ni posebno težak za upravljanje. Nijedna elektrana ne radi 24/7, 365 dana u godini, a upravljanje mrežom uvijek uključuje upravljanje promjenljivošću potražnje u svakom trenutku. Čak i bez solarne energije i energije vjetra (koje imaju tendenciju da rade pouzdano u različitim vremenima i godišnjim dobima, čineći manjkavosti manje vjerovatnom), svako snabdijevanje električnom energijom varira.
Sezonske varijacije u dostupnosti vode smanjuju proizvodnju električne energije iz brana hidroelektrana. Nuklearne elektrane moraju biti zatvorene radi dopunjavanja goriva ili održavanja, a velike fosilne i nuklearne elektrane obično su van pogona u otprilike od 7 do 12 procenata vremena, ponekad i mnogo više. Snabdijevanje gorivom elektrane na ugalj može biti prekinuto zbog iskakanja voza iz šina ili kvara na mostu. Svaka francuska nuklearna elektrana je u prosjeku bila zatvorena 96,2 dana u 2019. zbog „planirane“ ili „prinudne nedostupnosti“. To je poraslo na 115,5 dana 2020. godine, kada su francuske nuklearne elektrane proizvele manje od 65 odsto električne energije koju su teoretski mogle proizvesti. Upoređujući očekivane performanse sa stvarnim rezultatima, moglo bi se čak reći da je nuklearna energija bila najveći izvor električne energije u Francuskoj u 2020.
Dakle, svi izvori energije će ponekad biti nedostupni. Upravljanje mrežom mora da se nosi sa tom realnošću isto koliko i sa fluktuirajućom potražnjom. Priliv većih količina obnovljive energije ne mijenja tu realnost, čak i ako se mijenjaju načini na koje se mreža suočava sa promjenljivošću i neizvjesnošću.
Svrha električne mreže nije samo da prenosi i distribuira električnu energiju kako potražnja oscilira, već i da podržava nefunkcionalna postrojenja sa radnim postrojenjima, odnosno da upravlja prekidima tradicionalnih fosilnih i nuklearnih postrojenja. Na isti način, ali lakše i često po nižoj cijeni, mreža može brzo da popravi predvidljive varijacije fotonaponske energije vjetra i solarne energije, sa drugim obnovljivim izvorima energije, drugih vrsta ili na drugim mjestima, ili oboje. Ovo je postalo lakše sa današnjim daleko preciznijim predviđanjem vremena i brzina vjetra, što omogućava bolje predviđanje proizvodnje varijabilnih obnovljivih izvora energije.
Moderna energetska elektronika pouzdano pokreće mrežu od milijardu vati Južne Australije na samo suncu i vjetru danima zaredom, bez uglja, bez hidro, bez nuklearne energije i najviše 4,4 odsto proizvodnje prirodnog gasa, koje trenutno zahtijeva regulator mreže.
Baterije i skladištenje energije
Većina diskusija o obnovljivim izvorima energije fokusira se na baterije i druge tehnologije skladištenja električne energije, kako bi se ublažila varijabilnost. Ovo nije iznenađujuće jer baterije brzo postaju jeftinije i široko rasprostranjene.
Zgradama koje su efikasnije potrebno je manje grijanja ili hlađenja i sporije mijenjaju temperaturu, tako da mogu duže da izdrže sopstveni toplotni kapacitet i na taj način održavaju udobnost sa manje energije, posebno tokom perioda vršnog opterećenja.
Druga opcija je fleksibilnost potražnje ili odgovor na potražnju, pri čemu komunalna preduzeća kompenzuju potrošače električne energije koji smanjuju njihovu upotrebu kada se to od njih zatraži – često automatski i neprimjetno – pomažući u balansiranju ponude i potražnje.
Jedna nedavna studija je otkrila da SAD imaju 200 gigavata isplativog potencijala fleksibilnosti opterećenja koji bi mogao biti ostvaren do 2030. ako se aktivno sprovodi odgovor na efektivnu potražnju. Zaista, najveća lekcija iz nedavnih nestašica u Kaliforniji mogla bi biti veće uvažavanje potrebe za odgovorom na potražnju. Nakon izazova protekla dva ljeta, Komisija za javna komunalna preduzeća Kalifornije je pokrenula Program za smanjenje opterećenja u hitnim slučajevima kako bi se nadovezala na ranije napore za odgovor na potražnju.
Treća opcija za stabilizaciju mreže kako se povećava proizvodnja obnovljive energije je raznovrsnost, kako geografske tako i tehnološke – vjetar na kopnu, vjetar na moru, solarni paneli, solarna toplotna energija, geotermalna energija, hidroelektrana, sagorijevanje komunalnog ili industrijskog ili poljoprivrednog otpada. Ideja je jednostavna: ako jedan od ovih izvora, na jednoj lokaciji, ne proizvodi električnu energiju u datom trenutku, velika je vjerovatnoća da će neki drugi proizvoditi.
Konačno, neki oblici skladištenja, kao što su baterije za električna vozila, već su danas ekonomični. Simulacije pokazuju da bi klimatizacija za skladištenje leda u zgradama, plus pametno punjenje električnih automobila, koji su parkirani 96 posto vremena, mogli omogućiti Teksasu 2050. da koristi 100 posto obnovljivu električnu energiju bez potrebe za ogromnim baterijama.
Da izaberemo mnogo teži slučaj, često se tvrdi da je za „mračne klonove“ evropskih zima potrebno mnogo meseci skladištenja baterija za potpuno obnovljivu električnu mrežu. Ipak, vrhunski njemački i belgijski mrežni operateri smatraju da bi Evropi trebale samo jednu do dvije nedelje rezervnog goriva dobijenog iz obnovljivih izvora, obezbjeđujući samo 6 procenata zimske proizvodnje – što nije veliki izazov.
Suština je jednostavna. Električne mreže mogu da se nose sa mnogo većim frakcijama obnovljive energije uz nultu ili skromnu cijenu, a to je poznato već duže vrijeme. Vrijeme je da se prevaziđu mitovi.
Prir. S.Đ.
Izvor: slate.com
