Оптимални енергетски микс за будућност

Очекује нас један од најзанимљивијих периода у нашем развоју.

Овај чланак је настао на основу текста са блога Energy and Ecology [1].

Пети извештај IPCC садржи и занимљиву студију о поређењу изнивeлисaних трoшкoвa eнeргиje (LCOE – Levelized Cost of Energy) и интензитета емисије СО2 постојећих и комерцијално исплативих технологија за производњу енергије.

У LCOE  се урачунавају сви трoшкoви у вeзи сa набавком сирoвинaмa, прoизвoдњoм, трaнспoртoм, изгрaдњoм, људским рaдoм и oдржaвaњeм постројења за производњу енергије. Они се исказују у трошку по произведеном kWh, a нa oснoву oчeкивaних рeзултaтa тoкoм животног века постројења. [2]

Cost_Emissions
Извор: IPCC Working Group III – Mitigation of Climate Change. Annex III: Technology-specific cost and performance parameters (табеле A.III.1 и A.III.2)

На врху дијаграма је дат потребан интензитет емисије из производње енергије да би се концентрација гасова са ефектом стаклене баште у атмосфери задржала у опсегу 430-530 ppm (particles per million, делова на милион) СО2 eq. Да би се пораст температуре услед људски узрокованих промена климе заджао испод 2°С (глобално договорен „безбедан“ ниво загревања изнад температуре пре индустријске револуције) концентрација GHG не би смела да пређе 450 ppm СО2eq у 2100. години. Како би се овај циљ испунио интензитет емисије из енергетског сектора мора до 2030. године да опадне на око 240 gСО2/kWh, a до 2050. на скоро нула.

На левој страни дијаграма је дат интензитет емисије у грамима СО2 eq по произведеном kWh (зарад једноставности треба пратити само светлозелену траку – емисију током целог животног века постојења).

На десној страни дијаграма су приказани изнивелисани трошкови (LCOE) који су исказани у USD  по произведеном МWh. Када су у питању постројења на фосилна горива за потребе анализе додата је и такса од 100 USD / tСО2. Такође, у анализу су уврштени и трошкови у случају рада са пуним капацитетом и са ниском капацитетом. Овај параметра је морао да буде убачен јер обновљиви извори као соларна енергија или ветар не могу увек да раде пуним капацитетом (нема сунца или ветра), а и тада њихово одржавање кошта.

Дијаграм нам може помоћи при доношењу одлуке о томе која је оптимална технологија за производњу енергије у смислу минималних трошкова и минималне емисије.

Неколико закључака:

  1. Технологије са најмањом емисијом  по произведеном kWh су нуклеарне електране и ветрогенератори. У њихову емисију практично улази само емисија која је произведена током изградње електране. Релативна емисија је ниска јер ова постројења имају дуг животни век.
  2. Целокупна технологија која се ослања на фосилна горива (угаљ и гас) као и биомаса не испуњавају услове који су задати „безбедним“ сценаријима. Наиме, ове технологије имају емисију око 200  и више gСО2/kWh што је изнад безбедне границе. Другим речима, уколико желимо да ограничимо загревање на +2°С морамо да заборавимо на јефтину енергију из фосилних горива и да постепено затварамо постојеће термоцентрале.
  3.  Напуштање фосилних горива и прелазак на обновљиве изворе енергије неће бити јефтин процес. Цена струје из соларних електрана је за 2-2,5 виша од цене из термоцентрале на угаљ (110-150 USD/MWh у односу на 61 USD/MWh). У ниском режиму рада ова разлика иде чак и до 4 пута.
    Струја из вертогенератора на копну може да буде јефтинија од оне из угља, али ветрењаче на мору праве чак 2 пута скупљу струју.
    Цена струје из хидроцентрала је око 22 USD/MWh, тј. три пута јефтинија него из термоцентрала.
  4. Опремање термоцентрала са постојењем за прикупљање и складиштење угљеника (CCS, Carbon capture and storage) повећава цену струје за 60-70%. Ипак,  на овај начин је могуће смањити емисију за пет пута у случају термоцентрале на угаљ или три пута за термоцентралу на гас и на тај начин испунити ограничења која поставља безбедни сценарио.

Тренутна емисија из енергетског сектора је око 520 gСО2/kWh. Ако желимо да очувамо климатски систем и какве-такве шансе за опстанак живог света на планети укључујући и нашу цивилизацију до 2030. године морамо да смањимо емисију на 240 gСО2/kWh, а до 2050. године скоро на нулу.

Имајући у виду ограничења која поставља сценарио емисије како би се глобално загревање зауставило на +2°С електро-енергетски систем будућности ће се значајно разликовати од садашњег. Уместо високих димњака и дима из термоцентрала пејзаж ће красити фарме вертогенератора, соларне електране ће заузимати велике површине необрадивог земљишта и пустиња, а соларни панели на крововима кућа ће бити нормална појава. Сви ћемо бити произвођачи електричне енергије.

Свакако не треба очекивати лаку и брзу промену. Осим физичких ограничења (немогуће је одједном направити толико нових постројења која ће заменити стара) и економски параметри ће играти значајну улогу у дефинисању оптималне стратегије за смањење емисије из енергетског сектора. Ипак, оно што је сасвим сигурно јесте да што више будемо отезали овај неминован прелазак он ће бити скупљи и мораћемо брже да га спроведемо.

Како енергија има важно место у нашим животима ова промена ће умногоме обликовати и свет у коме живимо. Свако ће моћи да производи струју. Читави привредни сектори (саобраћај, индустрија, грејање,…) ће бити на струју. Неће бити издувних гасова који трују ваздух. Неће бити отпада (пепео) који трује земљиште и водотокове. Свет ће бити чистији. А самим тим и вода и храна.

Очекује нас једна од највећих промена у историји човечанства. Очекује нас један од најзанимљивијих периода у нашем развоју.

 

—————————————–

[1] http://energy-ecology.blogspot.com/2014/04/ipcc-wg3-ar5-levelized-cost-and_15.html

[2] http://www.buildmagazin.com/index2.aspx?fld=tekstovi&ime=bm2610.htm

[3] IPCC WGIII AR5 , Annex III – Technology‐specific cost and performance parameters, 2014

Advertisements

Једно мишљење на „Оптимални енергетски микс за будућност

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s