Veterné a solárne obnoviteľné zdroje ropu nenahradia

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Čitateľom ASh ponúkame preklad článku od Gail „The Old Ladies“Tverberg (OurFiniteWorld), známej svojim systémovým prístupom, finančným zázemím a rešpektom k fyzickej ekonómii. Dobrý autor, skrátka:-)

Prečo môžu modely využívania OZE klamať?

Energetické potreby svetovej ekonomiky sa zdajú byť ľahko modelovateľné. Vypočítajme spotrebu: aj v kilowatthodinách, dokonca aj v sudoch ropného ekvivalentu, dokonca aj v britských tepelných jednotkách, kilokalóriách či jouloch. Dva druhy energie sú ekvivalentné, ak produkujú rovnaké množstvo užitočnej práce, nie?

Napríklad ekonóm Randall Munroe vo svojom videu vysvetľuje výhody obnoviteľnej energie. Podľa jeho vzoru môžu solárne panely (ak sú postavené podľa vašich predstáv) poskytnúť dostatok elektriny pre vás a pol tucta vašich susedov. Veterné generátory (tiež postavené na úroveň absurdity, ale samozrejme), dodajú energiu vám a tuctu ďalších susedov.

V tejto analýze je však logická diera. Energia vyrobená veternými a solárnymi panelmi nie je presne to, čo ekonomika potrebuje (aspoň zatiaľ nie). Vietor a slnko vytvárajú prerušovanú elektrinu, ktorá je často dostupná v nesprávny čas a na nesprávnom mieste. Svetová ekonomika potrebuje rôzne druhy energie, tieto typy musia spĺňať technické špecifikácie najrozmanitejších systémov v modernom svete. Energia musí byť dodávaná na správne miesto a dodávaná užívateľom v správnom čase dňa alebo v správnom čase v roku. Dokonca môže byť potrebné energiu získanú zo slnka a vetra skladovať aj niekoľko rokov (napríklad využívate prečerpávaciu elektráreň a v regióne je sucho).

Myslím si, že situácia je podobná ako u hypotetických vedcov, ktorí sa v záujme zvýšenia efektívnosti ekonomiky rozhodli o 20 rokov presunúť 100% populácie z tradičných potravín na trávu a siláž. Kravy, kozy, ovce jedia, nie? Prečo by ľudia nemohli? Bylina nepochybne obsahuje veľa užitočnej energie. Väčšina druhov tráv sa javí ako netoxická pre ľudí – aspoň v malých množstvách. Zdá sa, že tráva rastie celkom dobre. Trávu je možné skladovať pre budúce použitie. Zdá sa, že prechod na využívanie trávy na výrobu potravín sa z hľadiska emisií CO2 oplatí. Žiaľ, tráva a siláž nie sú typom energie, ktorý ľudia zvyčajne spotrebúvajú. Skutočnosť, že veľké ľudoopy sa akosi nevyvinuli ako bylinožravce, je podobná skutočnosti, že produkcia materiálu a preprava v modernej ekonomike sa akosi nehodí na prerušovanú energiu vetra a slnka.

Zaradenie trávy do ľudskej stravy môže dobre „fungovať“, ale na to potrebujete iný organizmus

Ak sa rozhliadnete okolo seba, ľahko nájdete bylinožravé druhy. Zvieratám so štvorkomorovým žalúdkom sa darí na bylinkovej strave. Tieto organizmy majú často neustále rastúce zuby, pretože oxid kremičitý v tráve má tendenciu opotrebovávať zuby. Možno, že pomocou genetického inžinierstva si ľudia môžu nechať narásť žalúdky navyše a pridať neustále obnovované zuby. Ďalšie užitočné, ale nie veľmi atraktívne úpravy nášho tela môžu byť potrebné, napríklad na zmenšenie mozgu (a zväčšenie čeľuste). Udržanie vysokej mozgovej aktivity vyžaduje príliš veľa kalórií, nemôžete žuť toľko siláže.

Problém takmer všetkých súčasných modelov OZE je v tom, že systém je posudzovaný v „úzkom rámci“. Zohľadňuje sa len malá časť problému – zvyčajne iba klesajúce cenovky panelov a veterných turbín (alebo „náklady na energiu“) – a predpokladá sa, že ide o jediné náklady spojené so zmenou celého modelu spotreby. V skutočnosti musia ekonómovia priznať, že prechod ekonomiky na 100 % obnoviteľnú energiu si bude vyžadovať dramatické zmeny v spoločnosti, podobne ako mnohokomorové žalúdky a neustále rastúce zuby na prechod na 100 % bylinkovú stravu. Vaša analýza potrebuje „širší záber“.

Ak by Randall Munroe zohľadnil nepriame náklady na energiu systému vrátane energie potrebnej na prestavbu existujúcich energetických systémov, jeho analýza by sa pravdepodobne zmenila. Schopnosť veternej a slnečnej energie napájať váš vlastný domov a domov asi tuctu susedov pravdepodobne zmizne. Na to, aby systém fungoval ako ekvivalent viackomorových žalúdkov a neustále rastúcich zubov, sa spotrebuje príliš veľa energie. Svetový energetický sektor bude pracovať na obnoviteľných zdrojoch energie, ale nie tak ako doteraz. Zhruba povedané, menší mozog si bude myslieť veľmi odlišné myšlienky.

Je „energia, ktorú používa tucet vašich susedov“správna metrika?

Predtým, ako budem pokračovať o tom, čo sa pokazilo na Munroeovom modeli, musím sa krátko zastaviť pri jeho metóde počítania. Munroe hovorí o „energii, ktorú spotrebuje domácnosť a tucet susedov“. Často počúvame správy o tom, koľkým domácnostiam môže poslúžiť nová elektráreň alebo koľko domácností bolo dočasne odstavených kvôli búrke. Metrika, ktorú používa Munroe, je veľmi podobná. Zohľadnil však všetko?

Okrem domácností si ekonomika vyžaduje rôzne zdroje energie na mnohých ďalších miestach, vrátane: vo vláde na obranu a presadzovanie práva, pri výstavbe ciest alebo škôl, na farmách na pestovanie chutných potravín a v továrňach na výrobu zdravých dobrôt.. Nedáva zmysel obmedziť výpočet len na spotrebu v domácnostiach občanov. (V skutočnosti je Munroe vo svojich výpočtoch taký efektívny, že nie je možné zistiť, čo presne je zahrnuté v jeho analýze. Zdá sa, že počíta iba energiu, ktorá je v elektrických zásuvkách.) Moja nezávislá analýza ukazuje, že priamo v domácnostiach v Spojených štátoch sa spotrebuje len asi tretina celkového množstva všetkých druhov energie. Zvyšok spotrebujú súkromné podniky a vládne orgány …

Poznámka G. Tverberga:

Môj odhad "asi tretina" vychádza z údajov EIA a BP. Pokiaľ ide o elektrickú energiu, údaje EIA ukazujú, že domácnosti v Spojených štátoch využívajú približne 38 % celkovej výroby elektriny. Čo sa týka paliva, ktoré sa nepoužíva na dopravu a výrobu elektriny, je to asi 19 %. Ak skombinujeme tieto dve kategórie, zistíme, že americké domácnosti spotrebujú asi 31 % iných ako automobilových palív. Pre dopravné palivá sú najlepšie dostupné údaje štatistiky ropných produktov spoločnosti BP. Podľa BP sa 26 % ropy celosvetovo spaľuje vo forme automobilového benzínu. V Spojených štátoch približne 46 %. Samozrejme, časť tohto benzínu sa nepoužíva na domáce potreby: napríklad policajné autá sú zvyčajne benzínové, ako sú malé nákladné autá používané v podnikoch. Okrem toho sú Spojené štáty americké hlavným dovozcom priemyselného tovaru z Číny a iných krajín. Užitočná energia z fosílnych palív obsiahnutá v týchto dovozoch sa nikdy nedostane do energetickej štatistiky USA.

Stačí upraviť Munrove výpočty tak, aby zahŕňali energiu spotrebovanú podnikmi a inštitúciami, a špecifikovaný tucet obytných budov budeme musieť okamžite rozdeliť asi na tri. Namiesto „energie dostatočná pre vás a tucet vašich susedov“teda musíte povedať: „energia pre vás a troch alebo štyroch susedov“. Tucet („jeden rád“, ako by povedali inžinieri) sa niekde vyparí. Navyše, zahrnutie sociálnej energie do výpočtov je len začiatok cesty. Ako bude uvedené nižšie, pre úplnú úpravu je potrebné deliť nie tromi, ale oveľa väčšou hodnotou.

Aké sú nepriame náklady z obnoviteľných zdrojov veternej a solárnej energie?

Existuje niekoľko nepriamych nákladov:

(1) Náklady na dodávku energie z obnoviteľných zdrojov energie sú oveľa vyššie ako náklady na iné druhy elektriny, ale vo väčšine štúdií sa považujú za rovnaké alebo sú priemerné za celé hospodárstvo ako celok.

Štúdia Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) z roku 2014 ukazuje, že náklady na prenos energie z veterných turbín sú približne trikrát vyššie ako náklady na energiu z uhlia alebo jadra. So zvyšujúcim sa podielom kapacity výroby veternej a solárnej energie na celkovej inštalovanej kapacite majú nadmerné náklady stúpajúci trend. Tu je len niekoľko dôvodov:

a) Potreba vybudovať viac prenosových vedení jednoducho preto, že vedenia musia byť navrhnuté tak, aby zvládli výrazne vyššie špičkové zaťaženie. Sila vetra je zvyčajne dostupná (pozri odkaz o hrách s CFR) od 25 % do 35 % času; slnko je dostupné 10 % až 25 % času. {M. Ya.: Podľa BP bola v roku 2018 deklarovaná inštalovaná kapacita vetra využitá na 25,7 %, solárna na 13,7 %. Zázraky sa nedejú.}. V dôsledku toho, keď tieto obnoviteľné zdroje energie pracujú pri plnom zaťažení - napríklad počas slnečného a veterného dňa akumulujú energiu v prečerpávacej elektrárni - je potrebná 3-4x väčšia prenosová kapacita prenosových vedení v porovnaní s kapacitami kontinuálne vyrábajúcimi.

b) OZE majú v priemere väčšiu vzdialenosť medzi miestom výroby energie a spotrebiteľom. Ako príklad porovnajte pobrežné veterné turbíny umiestnené 20-30 míľ od najbližšej obce s typickou mestskou tepelnou elektrárňou.

(c) V porovnaní s kapacitou fosílnych palív je výroba energie vo veterných a solárnych elektrárňach oveľa ťažšie predvídateľná – spomeňte si na príslovia o neuveriteľnej presnosti moderných predpovedí počasia. V dôsledku toho sa zvyšujú náklady na energetický dispečing.

(2) Zväčšovaním celkovej dĺžky elektrických prenosových vedení sa zvyšujú mzdové náklady na udržiavanie týchto vedení vo vhodnom a bezpečnom stave. To je obzvlášť nešťastné v suchých a veterných oblastiach, kde oneskorenie pri údržbe takýchto vedení môže viesť k požiaru.

V Kalifornii viedla nedostatočná údržba elektrického vedenia k bankrotu energetického systému PG&E. Zvážte, ako spoločnosť PG&E iniciovala dva „preventívne“výpadky prúdu, z ktorých jeden postihol približne dva milióny ľudí. Predstavitelia texaskej energetiky hlásia: "Elektrické vedenie nášho štátu spôsobilo za posledných tri a pol roka viac ako 4000 požiarov." Podnikanie sa neobmedzuje len na veterné turbíny. Vo Venezuele spôsobili požiare pozdĺž 600-kilometrového prenosového vedenia medzi vodnou elektrárňou Guri a Caracasom jeden masívny výpadok prúdu.

Samozrejme, existujú technické možnosti. Najspoľahlivejším spôsobom sú podzemné elektrické vedenia. Dokonca aj použitie izolovaného drôtu (hydroline) namiesto holého drôtu môže zlepšiť bezpečnosť. Každé technické riešenie má však svoju cenovku. Tieto náklady je potrebné zohľadniť pri modelovaní rozvoja obnoviteľných zdrojov energie na úroveň „najžiadanejších“.

(3) Premena pozemnej dopravy na energiu z obnoviteľných zdrojov si vyžiada obrovské investície do infraštruktúry. Samozrejme, ak bude elektromobily využívať len najvyššia vrstva „vyššej strednej triedy“, tak nie je problém. Je pochopiteľné, že bohatí si môžu dovoliť elektrické autá aj (vykurované) garáže / parkoviská s vyhradenými elektrickými prípojkami. Je jasné, že bohatí si vždy nájdu nejaký spôsob, ako nabiť svoje auto poháňané batériou bez veľkého množstva hemoroidov a mnohé z týchto vymožeností sú už na sklade.

Háčik je v tom, že tí menej bohatí nemajú rovnaké príležitosti. Mimochodom, títo „nie najchudobnejší“ľudia sú aj veľmi vyťažení ľudia a tiež si nemôžu dovoliť tráviť hodiny čakaním na nabitie auta. Táto podskupina spotrebiteľov zúfalo potrebuje lacné rýchlonabíjacie stanice na mnohých miestach. Náklady na infraštruktúru rýchleho nabíjania budú pravdepodobne musieť zahŕňať dane za údržbu ciest, pretože ide o jeden z nákladov, ktoré sú dnes zahrnuté v cenách motorových palív v USA a mnohých ďalších krajinách.

{O chudobných a najchudobnejších vrstvách spoločnosti ani nehovoríme. Ich elektrické vozidlo je v najlepšom prípade skúter na batérie. - M. Ya.}

(4) V podmienkach nedostatku rezervnej kapacity prerušované napájanie zvyšuje náklady na výrobu materiálu. Prevláda názor, že prerušovanú výrobu je možné relatívne ľahko zvládnuť jednoduchými organizačnými opatreniami, ako sú „plávajúce“denné / týždenné / sezónne sadzby, „inteligentné siete“s vypínaním domácich chladničiek a ohrievačov vody počas špičky atď. Tieto modely sú viac-menej opodstatnené, ak systém pozostáva najmä z tepelných elektrární a jadrových elektrární a podiel obnoviteľných zdrojov energie na výrobe sa meria prvým percentom.

Situácia sa radikálne zmení, ak podiel obnoviteľných zdrojov energie začne prevyšovať tieto prvé percentá. Potrebujeme chemické batérie, ktoré dokážu vyrovnať denné špičky, najmä večer, keď sa ľudia vrátia z práce a chcú sa navečerať, a slnko už zapadlo. Situácia s veternými turbínami je ešte horšia: tam môže výroba energie kedykoľvek klesnúť, a to nielen kvôli pokoju, ale aj kvôli búrke.

Batérie môžu pomôcť pri denných cykloch a krátkodobých výpadkoch, no obnoviteľné zdroje majú aj dlhšie výpadky. Napríklad silná búrka so zrážkami môže súčasne na niekoľko dní kedykoľvek počas roka narušiť slnečnú aj veternú energiu. Ak má teda systém fungovať len na obnoviteľné zdroje energie, je žiaduce mať zásobu energie aspoň na tri dni. V krátkom videu nižšie je Bill Gates pesimistický ohľadom veľkosti takejto „batérie“pre metropolu ako Tokio.

Ani v súčasnosti, pri relatívne nízkom podiele obnoviteľných zdrojov energie na výrobe, nemáme zariadenia schopné zabezpečiť plnohodnotnú trojdňovú zálohu. Ak svetová ekonomika prejde výlučne na obnoviteľné zdroje energie a spotreba elektriny na obyvateľa bude v porovnaní so súčasnosťou stále rásť (elektromobily a pod.), prečo si myslíte, že bude jednoduchšie vytvárať trojdňové neprerušiteľné zdroje energie?

Ale skladovanie energie na tri dni je v porovnaní so sezónnym cyklom málo. Obrázok 1 ukazuje sezónny model spotreby energie v Spojených štátoch.

Obrázok 1. Spotreba energie v USA podľa mesiaca v roku na základe údajov Ministerstva energetiky USA. „Odpočinok“je celková energia mínus elektrina a energia dopravy. Zahŕňa: zemný plyn na vykurovanie, ropné produkty pre poľnohospodárstvo a všetky druhy fosílnych palív používaných v priemyselnej výrobe (petrochemické látky, polyméry atď.)

Výroba solárnej energie vrcholí v Spojených štátoch v júni a minimá od decembra do februára. Vodné elektrárne vyrábajú svoj najväčší výkon počas jarnej povodne, no ich výkon sa z roka na rok mení. Veterná energia sa nepredvídateľne mení.

Moderná ekonomika si nevie poradiť s výpadkami elektriny. Napríklad na tavenie kovov musí byť teplota neustále vysoká. Výťahy by sa medzi poschodiami nemali zastaviť len preto, že veternú farmu zasiahla búrka. Chladničky sú povinné chladiť, aby čerstvé mäso nezhnilo.

Existujú dva prístupy, ktoré možno použiť na riešenie sezónnych energetických problémov:

a) Obnoviť priemysel tak, aby sa v zime spotrebovalo menej energie na priemyselnú výrobu a viac jej zostalo na potreby domácností. Tavte hliník a pálite cement len v lete!

b) Vybudovať obrovské objemy zásobníkov, napríklad prečerpávaciu elektráreň, uskladniť energiu na niekoľko mesiacov alebo dokonca rokov.

Každý z týchto prístupov je extrémne drahý. Niečo ako metódy genetického inžinierstva na usporiadanie človeka na druhý žalúdok. Pokiaľ viem, tieto náklady neboli doteraz zahrnuté v žiadnom modeli {Gail sa mýli. David McKay vytvoril takýto model:

Obrázok 2 ilustruje vysoké náklady na energiu, ktoré môžu vzniknúť pri pridaní významného podielu redundancie napájania. V tomto príklade sa „čistá energia“, ktorú systém poskytuje, v podstate vynakladá na udržiavanie rezervy v prevádzkyschopnom stave. Parameter ERoEI porovnáva užitočný energetický výstup so spotrebou energie.

Obrázok 2. Graf ERoEI Grahama Palmera, ako uvádza Australia Energy.

Príklad na obrázku 2 je vypočítaný pre Melbourne, kde je relatívne mierne podnebie a nie sú tu žiadne tuhé mrazy ani extrémne horúčavy. Príklad využíva kombináciu solárnych panelov a „studených pohotovostných“chemických batérií v podobe dieselových generátorov. Solárne panely a chemické batérie poskytujú 95 % elektriny v systéme. Výroba nafty sa využíva pri dlhodobých prerušeniach a haváriách a pokrýva zvyšných 5 % spotreby. Ak sa z modelu úplne odstránia núdzové dieselové generátory, bude potrebných viac solárnych panelov a viac batérií. Tieto prídavné batérie a panely sa budú používať extrémne zriedkavo, ale v dôsledku toho sa ERoEI systému ešte viac zníži.

Dnes je hlavným dôvodom, prečo elektrizačná sústava nevníma náklady na prerušovanú výrobu, nízky podiel veternej a solárnej výroby. Podľa BP v roku 2018 svet vyrobil 26614,8 TWh elektriny (398 wattov okamžitého výkonu na obyvateľa). Príspevok vetra bol 1270,0 TWh (4,8 %), príspevok solárnych panelov - 584,6 (2,2 %). Celkový energetický tok predstavoval 13 864,4 milióna ton ropného ekvivalentu (1 816 kg ropného ekvivalentu na jatočné telo za rok), vrátane 611,3 milióna ton z jadrového paliva. Podiel vetra na tomto obrovskom objeme je 287,4 milióna toe (2,1 %), podiel solárnej elektriny je 132,2 (1,0 %). Veterné a solárne panely spolu poskytli na každého pozemšťana ekvivalent 1,5 automobilovej plynovej nádrže: o niečo menej ako 56 kg podmieneného oleja.

Druhým dôvodom, prečo elektrizačná sústava ešte nevníma náklady na obnoviteľné zdroje energie je, že tieto dodatočné náklady sú rozložené do nákladov na celý balík spotreby energie, vrátane služieb vrstvenej rezervácie s tradičnými zdrojmi výroby (uhlie, zemný plyn a jadrové elektrárne). Títo sú nútení poskytovať rezervné kapacity vrátane „horúcich“rezerv bez primeranej kompenzácie nákladov. Táto prax vytvára veľké problémy pre výrobné spoločnosti a rezervné kapacity nedostávajú adekvátne financovanie. Tradiční energetici sú nútení spaľovať plyn zadarmo, bez toho, aby predali jedinú kilowatthodinu, len aby mohli šero-zelení kolegovia predávať veterné a solárne kilowatthodiny za rozumnú cenu a s prijateľnou celkovou spoľahlivosťou energetického systému.

Ak sa podľa ambicióznych plánov Zelených náhle zastaví využívanie fosílnych palív, všetky tieto rezervné a základné kapacity vrátane jadrových elektrární zaniknú. (Ťažba jadrového paliva, napodiv, závisí aj od fosílie.) OZE zrazu budú musieť prísť na to, ako si rezervovať kapacitu za vlastné peniaze. Vtedy sa problém diskontinuity stáva neprekonateľným. Strategické zásoby ropy, ropných produktov, uhlia, uránu je možné skladovať roky, navyše s nevýznamnými stratami a relatívne lacno; prevádzka podzemných zásobníkov plynu je o niečo drahšia; náklady na skladovanie vyrobenej elektriny – či už v prečerpávacích elektrárňach alebo v chemických batériách – sú neskutočne obrovské. Tie zahŕňajú nielen náklady na samotný systém, ale aj nevyhnutné straty elektriny pri prečerpávaní prečerpávacej elektrárne a nabíjaní batérií.

Nedostatok financovania tradičných kapacít spojených s výsadou OZE pre investície sa totiž už stáva miestami neprekonateľným problémom. Ohio sa nedávno rozhodlo obmedziť financovanie obnoviteľných zdrojov a poskytnúť dotácie jadrovým elektrárňam a uhoľným elektrárňam.

(5) Náklady na likvidáciu veterných turbín, solárnych panelov a chemických batérií sa takmer nikdy neodrážajú v odhadoch nákladov na projekty.

Zdá sa, že v energetických modeloch panuje presvedčenie, že veterné turbíny, panely a mnohotonové batérie sa po skončení životnosti v prírode samé rozpustia. Aj keď sú náklady na likvidáciu zahrnuté v odhadoch, často sa predpokladá, že náklady na demontáž budú nižšie ako cena kovového šrotu. Už teraz zisťujeme, že kompetentná likvidácia použitého odpadu je nákladná radosť a spotreba energie na recykláciu (najmä kovov a polovodičov) je často vyššia ako všetka energia predaná spotrebiteľom počas prevádzky zariadenia.

(6) OZE nie sú priamou náhradou mnohých zariadení a procesov, ktoré dnes aktívne využívame. Zoznam vecí potrebných na využívanie obnoviteľných zdrojov energie je dlhý a veľká časť tohto zoznamu sa vyrába, aspoň zatiaľ, výlučne pomocou fosílnych palív. Dobrým príkladom je údržba veterných turbín vrtuľníkov. Len sa nás nesnažte presvedčiť, že ťažké vrtuľníky môžu lietať aj na batérie! Mnohé z týchto procesov alebo zariadení sa nezmenia najmenej nasledujúcich 20 rokov, čo znamená, že na udržanie prevádzky systémov obnoviteľnej energie budú potrebné fosílne palivá.

Okrem obsluhy obnoviteľných zdrojov energie existuje mnoho ďalších procesov, pri ktorých neexistuje náhrada fosílnych palív a v budúcnosti nie sú viditeľné. Oceľ, hnojivo, cement a plast sú štyri príklady, ktoré Bill Gates spomína vo svojom videu. A spomenieme aj asfalt a najmodernejšie lieky. Budeme musieť veľa zmeniť a naučiť sa, ako sa zaobísť bez mnohých bežných dobrôt. Nie je možné postaviť ani cestu, možno s dláždenými kockami, ani modernú viacposchodovú budovu, ktorá by využívala iba obnoviteľné zdroje energie. Pravdepodobne sa niektoré materiály dajú nahradiť drevom, ale bude dostatok dreva pre všetkých a bude svet čeliť problému masívneho odlesňovania?

(7) Je pravdepodobné, že prechod na obnoviteľnú energiu nebude trvať 20 rokov, ako v ružových prognózach Zelených, ale 50 a viac rokov. Počas tejto doby bude veterná a solárna energia pôsobiť ako užitočná pomôcka pre hospodárstvo s fosílnymi palivami, ale obnoviteľné zdroje energie nebudú schopné nahradiť fosílne palivá. To zvyšuje aj náklady.

Aby výroba fosílnych palív pokračovala aj v dohľadnej budúcnosti, zdroje a peniaze sa budú musieť míňať približne rovnakým tempom ako dnes. Dodávka fosílnych palív si stále vyžaduje infraštruktúru: potrubia, rafinérie – a vyškolených odborníkov. Baníci, naftári, plynári, prevádzkovatelia tepelných elektrární a jadrových elektrární a mnohí ďalší pracovníci „tradične orientovanej“energetiky chcú z nejakého dôvodu dostávať plat po celý rok, a nielen vtedy, keď príde sneženie a solárne panely dočasne … Ťažobné spoločnosti musia splácať pôžičky, ktoré dostali skôr na výstavbu existujúcich zariadení. V prípade využitia zemného plynu ako zimnej zásoby budú potrebné nové podzemné zásobníky. Aj keby sa spotreba zemného plynu znížila povedzme o kategorických 90 %, potom náklady na personál a infraštruktúru – väčšinou fixné a málo závislé od objemu čerpania – sa znížia o oveľa menšie percento, povedzme o 30 %..

Jedným z dôvodov, prečo bude prechod na obnoviteľnú energiu zdĺhavý a bolestivý, je, že v mnohých prípadoch neexistuje ani len náznak toho, ako sa dostať z „olejovej ihly“. Je potrebné urobiť zmeny v technológii, a preto - vymyslieť niečo nové. Po vynájdení je potrebné technické inovácie testovať na skutočných zariadeniach. Keď to skúšali, ak je všetko v poriadku, treba postaviť a zaviesť technologické linky na sériovú výrobu nových zariadení. Je pravdepodobné, že v budúcnosti bude potrebné majiteľom existujúcich zariadení a technológií na fosílne palivá nejakým spôsobom kompenzovať výpadok príjmu alebo náklady na predčasnú výmenu zariadení. Odpustite farmárom napríklad pôžičky vynaložené na nákup traktorov a kombajnov so spaľovacími motormi. Ak sa tak nestane, ekonomika sa pod ťarchou nedobytných pohľadávok zrúti. Až po úspešnej realizácii všetkých týchto krokov môžeme hovoriť o skutočnom prechode na novú technológiu. A tak - pre každý konkrétny technologický reťazec!

Tieto nepriame náklady vyvolávajú otázku, či má zmysel podporovať rozšírené využívanie vetra a slnka v energetickom sektore. Obnoviteľné zdroje môžu znížiť emisie CO2 len vtedy, keď skutočne nahradia fosílne palivá pri výrobe elektriny. A ak je obnoviteľná energia len politicky korektným doplnkom pre systém, ktorý naďalej požiera fosílne palivá, stojí to za námahu?

Je budúcnosť veternej a solárnej energie lepšia ako budúcnosť fosílnych palív?

Na konci videa Randall Munroe hovorí, že veterná a slnečná energia je nekonečne dostupná a fosílne palivá sú veľmi obmedzené.

V poslednom vyjadrení celkom súhlasím s Munrom. Fosílne palivá sú veľmi obmedzené. Máme totiž k dispozícii iba prírodné zdroje energie s relatívne nízkymi nákladmi na ťažbu.

Ceny hotových výrobkov vyrobených z fosílnych palív musia zostať dostatočne nízke, aby si ich bežný spotrebiteľ mohol dovoliť. Keď sa pokúšame uviesť do obehu zdroje so zvýšenými nákladmi na ťažbu, masový dopyt sa presúva z voľne dostupného tovaru (ako sú autá alebo smartfóny) na tovar bežnej spotreby (ako jedlo, kúrenie alebo oblečenie). Pokles dopytu po voľnom tovare spôsobuje prezásobenie a pokles ich produkcie. Keďže autá a smartfóny sa vyrábajú s použitím iného tovaru vrátane fosílnych palív, znížený dopyt po týchto tovaroch vedie k {MJ: skrytej} deflácii vrátane zníženia dopytu po energii (a cien). Preto cena zdrojov balansuje na náplasti „už tak drahé, že si to môže dovoliť len málo ľudí“a „už tak lacné, že ťažíte so stratou“a všetko riadi prítomnosť (alebo skôr neprítomnosť) nových ložísk energie s prijateľné náklady na extrakciu. Zdá sa, že od roku 2008 sme väčšinu času v tomto stave a zažívame pokles reálnych cien ropy a iných zdrojov.

{(M. Ya.: latentná deflácia je maskovaná monetárnymi emisiami, ako napríklad "Ekonomika sa spomaľuje, vyhoďme Kuycova čo najskôr!")}

Obrázok 3. Priemerná týždenná cena ropy upravená o infláciu na základe spotových cien ropy podľa EIA a CPI v mestách v USA.

Vzhľadom na túto logiku je ťažké pochopiť, prečo by obnoviteľné zdroje mali fungovať lepšie alebo dlhšie ako fosílne palivá. Ak budú náklady na OZE bez dotácií vyššie ako na fosílne palivá, OZE sa nebudú rozvíjať. "Už je to také drahé, že si to môže dovoliť len málokto." Ak budeme dotovať obnoviteľné zdroje energie, odtrhnúc sa od tradičnej energie, tradičná energetika sa prestane rozvíjať: „už je taká lacná, že ťažíš so stratou“. Ako je uvedené vyššie, OZE sa v dohľadnej dobe nemôžu rozvíjať bez využívania fosílnych palív (napríklad na výrobu náhradných dielov pre veterné turbíny alebo výstavbu/opravu elektrických vedení). Z toho vyplýva záver: rozvoj obnoviteľných zdrojov energie sa nevyhnutne začne spomaľovať, či už s dotáciami alebo bez nich.

Veríme príliš modelom?

Myšlienka využívania obnoviteľných zdrojov energie znie lákavo, no názov klame. Väčšina obnoviteľných zdrojov energie – s výnimkou palivového dreva, sekundárnych biopalív (slama, koláč) a hnoja – sa sama osebe neobnovuje. V skutočnosti sú obnoviteľné zdroje veľmi závislé od fosílnych palív.

{M. Ya.: slnko a vietor, tie sú, samozrejme, prakticky večné, ale panely, batérie, gramofóny a dokonca ani vodné elektrárne / prečerpávacie elektrárne nie sú večné. Dvadsať, tridsať, dobre, sto rokov - LAMANIE! Čítame od Kapitsa st.:.}

Zaujímavé je, že klimatickí modelári IPCC a ďalší strašáci klimatických zmien sú podľa všetkého úplne presvedčení, že obnoviteľné zdroje fosílnych palív na Zemi sú, ak nie nevyčerpateľné, veľmi veľké. V skutočnosti, koľko fosílnych palív možno skutočne považovať za „obnoviteľné“, je jedným z hlavných problémov modelovania a tento problém je potrebné dôkladne preštudovať. Objem budúcej produkcie bude pravdepodobne silne závisieť od toho, ako stabilný je existujúci ekonomický systém, vrátane toho, ako stabilný je model globalizácie svetovej ekonomiky. Kolaps globálneho systému pravdepodobne povedie k rýchlemu poklesu produkcie fosílnych palív.

Na záver by som rád zdôraznil, že sociálne náklady obnoviteľnej energie si vyžadujú dôkladnú analýzu. Charakteristickým znakom tradičnej energetiky (najmä produkcie ropy) boli vždy obrovské ziskové marže. Z týchto závratne vysokých sadzieb získali vlády prostredníctvom daní dostatok prostriedkov na sponzorovanie životne dôležitých, ale nerentabilných sektorov ekonomiky. Toto je jeden z fyzických prejavov ERoEI.

{M. Áno. Sociálny ERoEI verzus štandardný ERoEI, prečítajte si tu:}

Ak by veterná a slnečná energia mala naozaj taký vysoký ERoEI, ako niektorí zástancovia rátali, tak by tieto OZE nevyžadovali dotácie: nielen peňažné, ale aj organizačné vo forme štátnych preferencií. Zatiaľ, pokiaľ vieme, skutočný ERoEI OZE je taký, že o zdaňovaní OZE v prospech plánovaných nerentabilných odvetví hospodárstva sa nehovorí. Možno výskumníci príliš veria svojim zjednodušeným modelom.

Pomocník o KIUM:

V komentároch sa skĺzlo, že namiesto slovného spojenia „power is available“(príkon dostupný) je potrebné použiť skratku ICUF (Installed capacity utilization factor). Vysvetlíme, že skratka KIUM sa NEDÁ. Vo svete existujú najmenej tri metódy na výpočet parametra „menovitý inštalovaný výkon“pre solárne panely a veterné turbíny:

Podmienečne „čínsky“. Je na zadnom paneli napísané "1kW" (maximálny výkon)? Inštalovaných 1000 panelov, čo znamená nominálny inštalovaný výkon 1 MW. Dokonca sa nemôžete pripojiť k sieti. Sú panely (na stĺpikoch)? Takže sú "nainštalované"! Je pravda, že ak sa nepripojíte, ICUM sa ukáže ako 0, ale Číňania sa o takéto maličkosti nestarajú.

Podmienečne „Európska únia“. 1000 panelov po 1 kW bolo pripojených podľa projektu k 550 kW meniču. To znamená, že menovitý inštalovaný výkon je 0,55 MW. Nad hlavou – pardon, úzke hrdlo systému – sa nedá skákať. Toto je najsprávnejšia technika počítania, ale nie všade sa používa. Výstupné elektrické vedenie by malo byť 0,55 MW, napriek tomu, že v priemere za deň vydá menič pri vynikajúcom slnečnom počasí asi 0,22 MW a pri snehu nulu.

Podmienečne „USA“. 1000 1kW panelov v severnej Kalifornii bolo pripojených k 950kW meniču. Priemerný ročný koeficient slnečného žiarenia pre túto konkrétnu lokalitu je 0,24. To znamená, že menovitý inštalovaný výkon je 0,24 MW. Vo veľmi úspešnom roku, ak nenapadne sneh, je možné vygenerovať 2,3 GWh a ICUM = 108 %!