Rusija, Srednja Azija i SAD prema 100% električne iz obnovljivih: značaj supermreže

Rusija je danas najveća među zemljama koje forsiraju konzervativnu energetsku strategiju, oslonjenu na velike zalihe fosilnih goriva i najuspješniju svjetsku nuklearnu industriju. Nove obnovljive izvore razvijaju minimalno. To vrijedi i za većinu zemalja koje su nekada bile dio SSSR-a ili Istočnoga bloka. (vidi npr.: Nuklearna energija u Europi 2015.-2025.: komunistička prošlost → nuklarna budućnost?, 9. lipnja 2015.)

Rusija i devet susjednih država: 100% obnovljiva elektrika do 2030.!

Solarna elektrana Koš-Agaški u RusijiMogućnosti za suprotan pristup postoje, pokazuje upravo objavljena studija, načinjena na Tehnološkom Sveučilištu Lappeenranta u Finskoj. Analiza je obuhvatila Rusiju, pet srednjoazijskih država, tri kavkatske i Belarus.

Već do 2030. g, ta bi regija mogla 100% potreba za električnom energijom zadovoljavati iz obnovljivih izvora. Dapače, cijene bi pritom pale na polovicu u odnosu na proizvodnju iz novih nuklearnih elektrana te elektrana na ugljen i prirodni plin uz hvatanje i skladištenje ugljika.

Važan čimbenik bila bi uspostava elektroenergetske “supermreže”, koja bi povezala elektrane iz raznih područja i omogućila znatno lakše upravljanje isprekidanim izvorima (vjetar i sunce) te optimizaciju korištenja svih elektrana. Sama integracija sustava bi smanjila cijene električne energije za 20%.

Na ovom golemom području s uglavnom niskom gustoćom naseljenosti, vjetar bi mogao zadovoljiti 60% potreba, a ostalo sunce, biomasa, hidro i malo geotermalne energije.

Sustav bi uključivao oko 550 GW instalirane snage elektrana. Nešto više od pola bile bi vjetroelektrane, jedna petina solarne, te ostalo hidroelektrane i termoelektrane na biomasu. Uključivao bi proizvodnju plina pomoću električne energije (power-to-gas, proizvodnja vodika i metana), reverzibilne elektrane i baterije.

Sad je izgrađeno 388 GW, od čega su sunce i vjetar samo 1,5 GW.

Učinci globalnoga zatopljenja već su vidljivi u regiji i mogu biti vrlo neugodni. Smanjivanje površne ledenjaka za polovicu znatno bi smanjilo protoke rijeka. To bi dovelo, među ostalim posljedicama, do znatnog smanjenja proizvodnje hidroelektrana, o kojima naročito zavise Tadžikisatan i Kirgistan.

Mnoge zemlje te regije imaju autoriratne vlade, procedure su netransparentne a ekološki pokret, kao i civilno društvo općenito, slab. Iako su formalno usvojile politike poticaja obnovljivih, njihovo širenje blokiraju visoke subvencije za fosilna goriva, niske cijene elektrike i komparativno visoki troškovi tehnologija.

Kazahastan, bogat naftom, plinom i uranom, napravio je prve korake za koritšenje velikih vjetrenih potencijala; očekuje se da će postati najvažniji akter u razvoju obnovljivih u regiji. Uzbekistan gradi prvu veliku fotonaposnu elektranu u Srednjoj Aziji, uz potporu Azijske razvojne banke.

Sjedinjene Američke Države: nije 100%, ali u tom smjeru

Sunce i vjetar u SADU istom smjeru pokazuje slijedeća analiza stanja i mogućnosti u SAD, objavljena također ovih dana. Potencijali obnovljivih izvora i aktualnih tehnologija nisu više nova vijest; treba obratiti pažnju na zajednički čimbenik zvan “supermreža”.

SAD mogu smanjiti emisije stakleničkih plinova iz elektrana 2030. g. za čak 78% ispod nivoa iz 1990., zadovoljavajući rastuću potražnju za električnom energijom i uz niske troškove. To je nalaz studije Future cost-competitive electricity systems and their impact on US CO2 emissions, koju je grupa istraživača objavila je u časopisu Nature Climate Change. Studija koristi sofisticirani matematički model za vrednovanje scenarija budućih troškova, potražnje, proizvodnje i prijenosa.

Unapređenjima infrastrukture prijenosa, obnovljivi resursi koji ovise o vremenu (sunce i vjetar) mogu osigurati većinu nacionalnih potreba za elektrikom, uz troškove slične sadašnjima. Ulaganje u mrežu prijenosa bitno smanjuje potrebu za snagom elektrana podrške, koje proizvode onda kad VE i SE proizvode manje od potreba. Uvijek negdje sja sunce ili puše vjetar.

Primjer za matematičko modeliranje fizičkog povezivanja solarnih i vjetrenih elektrana je sustav meteoroloških uređaja.

Čak i u scenariju gdje se očekuje da će troškovi obnovljive energije rasti više nego što stručnjaci predviđaju, model dovodi do sustava koji 2030. g. smanjuje emisije ugljičnoga dioksida za 33% ispod razine iz 1990. i osigurava elektriku po cijeni od oko 8,6 centi po kilovatsatu. Za usporedbu, prosječna proizvodna cijena kilovatsata bila je 2012. g. 9,4 centa.

U modelu kojem cijena obnovljive energije opada a cijena prirodnoga plina raste, što se očekuje kao najvjerovatnija budućnost, modelirani sustav smanjuje emisije ugljičnoga dioksida za 78% i osigurava elektriku po cijeni od 10 USc/kWh. Scenario koji uključuje ugljen donosi niže troškove (8,5 USc/kWh), ali više emisije.

Na klimatskom samitu u Parizu prije mjesec i pol, SAD su se obavezale smanjiti emisije stakleničkih plinova iz svih sektora do 2025. za 28% ispod razine iz 2005.. Prema studiji, SAD mogu do 2030. smanjiti emisije ugljičnoga dioksida za 31% ispod razine iz 2005., provodeći promjene samo unutar elektroenergetike, iako ona daje samo 38% nacionalnih emisija CO2.

Za povezivanje mreže na cijelom području SAD ključna je gradnja novih visokonaponskih dalekovoda istosmjerne struje (HVDC), kao dodatak postojećoj električnoj mreži. Prema riječima glavnog autora studije Alexandera MacDonalda, mreža HVDC je analogna mreži međudržavnih autocesta koja je transformirala američko gospodarstvo 1950-ih.

Ovakve analize i vizije “supermreže” postoje i za Europu kao cjelinu, pa i šire, uz uključivanje Sjeverne Afrike i Srednjeg Istoka u “supermrežu” (EUMENA Supergrid). O tome vidi članak Nova elektroenergetika: od nanomreže do supermreže, 10. veljače 2015.. Paneli na vašem krovu, mala bioplinska elektrana na obližnjoj farmi, divovske pučinske vjetroelektrane u Sjevernom Moru i solarne u Sahari mogu biti dio istoga sustava.]

Oglasi

O autoru Zoran Oštrić

Osobni blog: http://zoranostric.blog.hr
Ovaj unos je objavljen u elektrika, obnovljivi izvori. Bookmarkirajte stalnu vezu.

Odgovori

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s