Obnovljivi izvori energije iz vjetra i sunca neće zamijeniti naftu

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Čitaocima ASh nudimo prevod članka Gejl "Stare dame" Tverberg (OurFiniteWorld), poznate po svom sistemskom pristupu, finansijskoj pozadini i poštovanju fizičke ekonomije. Dobar autor, ukratko:-)

Zašto OIE mogu koristiti modele da lažu?

Čini se da je energetske potrebe svjetske ekonomije lako modelirati. Izračunajmo potrošnju: čak i u kilovat-satima, čak i u barelima ekvivalenta nafte, čak iu britanskim termalnim jedinicama, kilokalorijama ili džulima. Dvije vrste energije su ekvivalentne ako proizvode istu količinu korisnog rada, zar ne?

Na primjer, ekonomista Randall Munroe objašnjava prednosti obnovljive energije u svojoj video naslovnici. Prema njegovom modelu, solarni paneli (ako su napravljeni po vašoj želji) mogu da obezbede dovoljno struje za vas i pola tuceta vaših komšija. Vetrogeneratori (takođe napravljeni do apsurda, ali naravno), daće energiju vama i još desetak komšija.

Međutim, postoji logična rupa u ovoj analizi. Energija koju proizvode vjetro i solarni paneli nije baš ono što je potrebno privredi (barem ne za sada). Vjetar i sunce stvaraju isprekidanu električnu energiju, često dostupna u pogrešno vrijeme i na pogrešnom mjestu. Svjetskoj ekonomiji su potrebne različite vrste energije, te vrste moraju zadovoljiti inženjerske specifikacije najraznovrsnijih sistema u savremenom svijetu. Energiju treba isporučiti na pravo mjesto i isporučiti korisnicima u pravo doba dana ili u pravo doba godine. Možda će čak biti potrebno nekoliko godina skladištiti energiju dobijenu od sunca i vjetra (na primjer, koristite pumpnu elektranu, a u regiji je suša).

Mislim da je situacija slična hipotetičkim naučnicima koji su odlučili, da bi povećali efikasnost privrede, da za 20 godina 100% stanovništva prebace sa tradicionalne hrane na travu i silažu. Krave, koze, ovce jedu, zar ne? Zašto ljudi ne mogu? Ova biljka, bez sumnje, sadrži tonu korisne energije. Čini se da većina vrsta trave nije toksična za ljude - barem u malim količinama. Čini se da trava prilično dobro raste. Trava se može spremiti za buduću upotrebu. Čini se da je prelazak na korištenje trave za proizvodnju hrane isplativ u smislu emisije CO2. Nažalost, trava i silaža nisu vrsta energije koju ljudi obično troše. Činjenica da veliki majmuni nekako nisu evoluirali kao biljojedi slična je činjenici da materijalna proizvodnja i transport u modernoj ekonomiji na neki način nisu pogodni za isprekidanu energiju vjetra i sunca.

Stavljanje trave u ljudsku ishranu može dobro da "radi", ali za to vam je potreban drugačiji organizam

Ako pogledate okolo, lako možete pronaći biljojede vrste. Životinje sa stomakom sa četiri komore napreduju na ishrani biljaka. Ovi organizmi često imaju kontinuirano rastuće zube jer silicijum dioksid u travi ima tendenciju da istroši zube. Možda, putem genetskog inženjeringa, ljudi mogu povećati stomak i dodati stalno obnavljane zube. Druge korisne, ali ne baš privlačne, prilagodbe našem tijelu mogu biti potrebne, na primjer, da bi mozak bio manji (a vilica veća). Za održavanje visoke moždane aktivnosti potrebno je previše kalorija, ne možete žvakati toliko silaže.

Problem sa skoro svim aktuelnim modelima OIE je što se sistem posmatra u „uskim okvirima“. Razmatra se samo mali dio problema – obično samo pad cijena panela i vjetroturbina (ili „troškovi energije“) – i pretpostavlja se da je to jedini trošak povezan s promjenom cjelokupnog obrasca potrošnje. U stvari, ekonomisti moraju priznati da će prelazak ekonomije na 100% obnovljivu energiju zahtijevati dramatične promjene u društvu, slično kao što su želuci s više komora i zubi koji stalno rastu da bi se prešlo na 100% biljnu ishranu. Vašoj analizi je potreban „širi opseg“.

Ako bi Randall Munroe uzimao u obzir indirektne energetske troškove sistema, uključujući energiju potrebnu za obnovu postojećih energetskih sistema, njegova bi se analiza vjerovatno promijenila. Sposobnost energije vjetra i sunca da napajaju i vaš vlastiti dom i dom desetak susjeda vjerovatno će nestati. Previše energije će se koristiti da bi sistem funkcionirao kao ekvivalent želucima s više komora i zubima koji stalno rastu. Svjetski energetski sektor će raditi na obnovljivim izvorima energije, ali ne na isti način kao do sada. Grubo govoreći, manji mozak će misliti vrlo različite misli.

Da li je “energija koju koristi desetak vaših komšija” ispravna metrika?

Prije nego što nastavim s onim što je pošlo po zlu s Munroeovim modelom, moram se ukratko zadržati na njegovoj metodi brojanja. Munroe govori o "energiji koju troše domaćinstvo i desetak komšija". Često čujemo vijesti o tome koliko domaćinstava može opsluživati nova elektrana ili koliko je domaćinstava privremeno ugašeno zbog nevremena. metrika koju koristi Munroe je vrlo slična. Ali da li je sve uzeo u obzir?

Pored domaćinstava, privredi su potrebni različiti izvori energije na mnogo više mesta, uključujući: u vladi za odbranu i provođenje zakona, u izgradnji puteva ili škola, na farmama za uzgoj ukusne hrane i u fabrikama za pravljenje zdravih proizvoda. Nema smisla ograničavati obračun samo na potrošnju u domovima građana. (Zapravo, Munroe je toliko racionalan u svojim proračunima da nije moguće shvatiti šta je tačno uključeno u njegovu analizu. Čini se da on broji samo energiju koja se nalazi u električnim utičnicama.) Moja nezavisna analiza pokazuje da direktno u domaćinstvima samo oko trećine ukupne količine svih vrsta energije u Sjedinjenim Državama se troši. Ostatak troše privatni biznisi i državni organi…

Napomena G. Tverberga:

Moja procjena od "oko trećine" temelji se na podacima iz EIA i BP. Što se tiče električne energije, podaci EIA pokazuju da domaćinstva u Sjedinjenim Državama koriste oko 38% ukupne proizvodnje električne energije. Što se tiče goriva koje se ne koristi za transport i proizvodnju električne energije, to je oko 19%. Kombinirajući ove dvije kategorije, otkrivamo da američka domaćinstva koriste oko 31% goriva koja nisu za vozila. Za transportna goriva, najbolji dostupni podaci su BP-ova statistika o naftnim derivatima. Prema BP-u, 26% nafte u svijetu sagorijeva se u obliku motornog benzina. U Sjedinjenim Državama, oko 46%. Naravno, dio ovog benzina se ne koristi za domaće potrebe: na primjer, policijski automobili su obično na benzin, poput malih kamiona koje koriste preduzeća. Osim toga, Sjedinjene Države su glavni uvoznik industrijskih proizvoda iz Kine i drugih zemalja. Korisna energija fosilnih goriva sadržana u ovom uvozu nikada ne dospijeva u energetsku statistiku SAD-a.

Potrebno je samo prilagoditi Munroove proračune kako bi uključili energiju koju troše kompanije i institucije, a mi ćemo odmah morati podijeliti navedeno desetak stambenih zgrada na otprilike tri. Dakle, umjesto "energija dovoljna za vas i desetak vaših komšija", morate reći: "energija za vas i tri-četiri komšije". Desetak („jednog reda veličine“kako bi rekli inženjeri) će negdje ispariti. Štaviše, uključivanje društvene energije u proračune samo je početak puta. Kao što će biti prikazano u nastavku, za potpunu prilagodbu morate podijeliti ne s tri, već s mnogo većom vrijednošću.

Koji su indirektni troškovi obnovljivih izvora energije od vjetra i sunca?

Postoji niz indirektnih troškova:

(1) Troškovi isporuke energije iz obnovljivih izvora energije su mnogo veći od troškova drugih vrsta električne energije, ali se u većini studija ili smatraju jednakim ili prosječnima za privredu u cjelini.

Studija Međunarodne energetske agencije (IEA) iz 2014. pokazuje da je trošak prijenosa energije iz vjetroturbina oko tri puta veći od cijene energije iz uglja ili nuklearne energije. Kako se udio vjetroelektrane i solarne energije povećava u ukupnom instaliranom kapacitetu, višak troškova pokazuje trend rasta. Evo samo nekoliko razloga:

(a) Potreba za izgradnjom više dalekovoda, jednostavno zato što vodovi moraju biti dizajnirani da podnose znatno veća vršna opterećenja. Snaga iz vjetra je obično dostupna (pogledajte link o igrama sa CFR) od 25% do 35% vremena; sunce je dostupno 10% do 25% vremena. {M. Ya.: Prema BP-u, u 2018. godini deklarisani instalisani kapacitet vjetra iskorišten je za 25,7%, solarni - za 13,7%. Čuda se ne dešavaju.}. Shodno tome, kada ovi obnovljivi izvori energije rade pod punim opterećenjem – na primjer, skladište energiju u akumulacionoj elektrani po sunčanom i vjetrovitom danu – potreban je 3-4 puta veći prijenosni kapacitet dalekovoda u odnosu na kapacitete koji kontinuirano proizvode.

(b) OIE imaju u prosjeku veću udaljenost između mjesta proizvodnje energije i potrošača. Kao primjer, uporedite vjetroturbine na moru koje se nalaze 20-30 milja od najbliže zajednice sa tipičnom urbanom termoelektranom.

(c) U poređenju sa kapacitetom fosilnih goriva, proizvodnju energije vjetroelektrana i solarnih elektrana je mnogo teže predvidjeti - sjetite se poslovica o nevjerovatnoj tačnosti savremenih vremenskih prognoza. Posljedično, troškovi dispečiranja energije rastu.

(2) Zbog povećanja ukupne dužine dalekovoda povećavaju se troškovi rada za održavanje ovih vodova u prikladnom i sigurnom stanju. Ovo je posebno žalosno u sušnim i vjetrovitim regijama, gdje kašnjenja u održavanju takvih vodova mogu dovesti do požara.

U Kaliforniji je neadekvatno održavanje dalekovoda dovelo do bankrota PG&E elektroenergetskog sistema. Zamislite kako je PG&E pokrenuo dva „preventivna“nestanka struje, od kojih je jedno pogodilo oko dva miliona ljudi. Zvaničnici za struju Teksasa izvještavaju: "Elektronski vodovi naše države izazvali su više od 4.000 požara u posljednje tri i po godine." Posao nije ograničen samo na vjetroturbine. U Venecueli su šumski požari duž dalekovoda od 600 kilometara između hidroelektrane Guri i Karakasa izazvali jedno veliko nestanak struje.

Naravno, postoje tehničke mogućnosti. Najpouzdaniji način su podzemni dalekovodi. Čak i korištenje izolirane žice (hidrolin) umjesto gole žice može poboljšati sigurnost. Međutim, svako tehničko rješenje ima svoju cijenu. Ovi troškovi se moraju uzeti u obzir prilikom modeliranja razvoja obnovljivih izvora energije do nivoa „najpoželjnijeg“.

(3) Pretvaranje kopnenog transporta u obnovljive izvore energije zahtijevat će ogromna ulaganja u infrastrukturu. Naravno, ako samo najviši sloj „više srednje klase“koristi električna vozila, onda nema problema. Razumljivo, bogati si mogu priuštiti i električne automobile i (grijane) garaže/parkinge sa namjenskim električnim priključcima. Jasno je da će bogati uvijek pronaći način da napune svoj automobil na baterije bez puno hemoroida, a mnoge od ovih pogodnosti su već na zalihama.

Kvaka je u tome što manje bogati nemaju iste mogućnosti. Inače, ovi "ne najsiromašniji" ljudi su takođe veoma zauzeti ljudi, a takođe ne mogu sebi da priušte da provode sate čekajući da se auto napuni. Ovoj podskupini potrošača očajnički su potrebne jeftine stanice za brzo punjenje na mnogim lokacijama. Troškovi infrastrukture za brzo punjenje će vjerovatno morati uključivati poreze na održavanje cesta, jer je to jedan od troškova koji su uključeni u cijene motornog goriva u SAD-u i mnogim drugim zemljama danas.

{Ne govorimo ni o siromašnima i najsiromašnijim slojevima društva. Njihovo električno vozilo je, u najboljem slučaju, skuter na baterije. - M. Ya.}

(4) U uslovima nedostatka rezervnog kapaciteta, prekidno napajanje povećava cenu materijalne proizvodnje. Uvriježeno je mišljenje da se s prekidima proizvodnje može relativno lako nositi jednostavnim organizacionim mjerama, kao što su „plutajuće“dnevne / sedmične / sezonske stope, „pametne mreže“sa isključivanjem kućnih frižidera i bojlera tokom vršnog opterećenja itd. Ovi modeli su manje-više opravdani ako sistem uglavnom čine termoelektrane i nuklearne elektrane, a udio obnovljivih izvora energije u proizvodnji mjeri se prvim postotkom.

Situacija se radikalno mijenja ako udio obnovljivih izvora energije počne prelaziti ove prve postotke. Potrebne su nam hemijske baterije koje mogu izgladiti svakodnevna vršna opterećenja, posebno uveče, kada ljudi dođu s posla i žele da večeraju, a sunce - ah-nevolja - je već zašlo. Situacija s vjetroturbinama je još gora: tamo proizvodnja energije može potonuti u bilo kojem trenutku, i to ne samo zbog zatišja, već i zbog nevremena.

Baterije mogu pomoći u dnevnim ciklusima i kratkotrajnim prekidima, ali obnovljivi izvori energije također imaju duže prekide. Na primjer, jaka oluja sa padavinama može istovremeno poremetiti solarnu i energiju vjetra na nekoliko dana u bilo koje doba godine. Stoga, ako sistem radi samo na obnovljivim izvorima energije, poželjno je imati rezervu energije najmanje tri dana. U kratkom videu ispod, Bill Gates je pesimističan po pitanju veličine takve "baterije" za metropolu poput Tokija.

Čak i sada, sa relativno niskim udjelom obnovljivih izvora energije u proizvodnji, nemamo uređaje koji bi mogli pružiti punu trodnevnu rezervnu kopiju. Ako se svjetska ekonomija prebacuje isključivo na obnovljive izvore energije, a potrošnja električne energije po stanovniku će i dalje rasti u odnosu na sadašnju (električni automobili i sl.), zašto mislite da će biti lakše stvarati trodnevno besprekidno napajanje?

Ali skladištenje energije za tri dana je malo u poređenju sa sezonskim ciklusom. Slika 1 prikazuje sezonski obrazac potrošnje energije u Sjedinjenim Državama.

Slika 1. Potrošnja energije SAD-a po mjesecima u godini na osnovu podataka američkog Ministarstva energetike. "Odmor" je ukupna energija, minus struja i transportna energija. Uključuje: prirodni plin za grijanje, naftne derivate za poljoprivredu i sve vrste fosilnih goriva koja se koriste u industrijskoj proizvodnji (petrohemije, polimeri, itd.)

Proizvodnja solarne energije dostiže vrhunac u Sjedinjenim Državama u junu, a najniži je od decembra do februara. Hidroelektrane najveći kapacitet proizvode tokom proljetnih poplava, ali njihova snaga varira iz godine u godinu. Energija vjetra se mijenja nepredvidivo.

Moderna ekonomija ne može da se nosi sa nestankom struje. Na primjer, da bi se topili metali, temperatura mora ostati konstantno visoka. Liftovi ne bi trebalo da se zaustavljaju između spratova samo zato što je oluja pogodila vetropark. Frižideri su obavezni da se ohlade kako svježe meso ne bi istrunulo.

Postoje dva pristupa koja se mogu koristiti za rješavanje sezonskih energetskih problema:

(a) Obnoviti industriju tako da se zimi manje energije troši za industrijsku proizvodnju, a više ostane za potrebe domaćinstva. Topite aluminijum i palite cement samo ljeti!

(b) Izgraditi ogromne količine skladišnih objekata, na primjer pumpnu elektranu, skladištiti energiju nekoliko mjeseci ili čak godina.

Svaki od ovih pristupa je izuzetno skup. Nešto poput metoda genetskog inženjeringa za postavljanje osobe na drugi stomak. Koliko ja znam, ovi troškovi do danas nisu bili uključeni ni u jedan model {Gail je u krivu. David McKay napravio je takav model:

Slika 2 ilustruje visoke troškove energije koji mogu nastati pri dodavanju značajnog udjela redundancije energije. U ovom primeru, "čista energija" koju sistem obezbeđuje se u suštini troši na održavanje rezerve u radnom stanju. Parametar ERoEI uspoređuje korisnu izlaznu energiju sa potrošnjom energije.

Slika 2. ERoEI dijagram Grahama Palmera, prema izvještaju Australia Energy.

Primjer na slici 2 izračunat je za Melbourne, gdje je klima relativno blaga i nema jakog mraza ili ekstremne vrućine. U primjeru se koristi kombinacija solarnih panela i hemijskih baterija "hladnog pripravnosti" u obliku dizel generatora. Solarni paneli i hemijske baterije daju 95% električne energije u sistemu. Proizvodnja dizela se koristi tokom dugotrajnih prekida i nesreća i pokriva preostalih 5% potrošnje. Ako se dizel generatori za hitne slučajeve uklone iz modela u potpunosti, tada će biti potrebno više solarnih panela i više baterija. Ove dodatne baterije i paneli će se koristiti izuzetno rijetko, ali će se kao rezultat toga ERoEI sistema još više smanjiti.

Danas je glavni razlog zašto elektroenergetski sistem ne primjećuje troškove povremene proizvodnje nizak udio proizvodnje vjetra i sunca. Prema BP-u, 2018. godine svijet je proizveo 26614,8 TWh električne energije (398 vati trenutne snage po glavi stanovnika). Doprinos vjetra iznosio je 1270,0 TWh (4,8%), doprinos solarnih panela - 584,6 (2,2%). Ukupan energetski tok iznosio je 13.864,4 miliona tona ekvivalentne nafte (1.816 kg ekvivalenta nafte po trupu godišnje), uključujući 611,3 miliona toe iz nuklearnog goriva. Udio vjetra u ovom ogromnom obimu je 287,4 miliona toe (2,1%), udio solarne električne energije je 132,2 (1,0%). Vjetar i solarni paneli zajedno su dali za svakog zemljana ekvivalent od 1,5 rezervoara za gas u automobilu: nešto manje od 56 kg uslovne nafte.

Drugi razlog zašto elektroenergetski sistem još uvijek ne uočava troškove obnovljivih izvora energije je taj što se ovi dodatni troškovi raspoređuju na cijenu cjelokupnog paketa potrošnje energije, uključujući i usluge slojevitog rezervacija sa tradicionalnim izvorima proizvodnje (ugalj, prirodni gas i nuklearne elektrane). Ovi drugi su primorani da obezbede rezervne kapacitete, uključujući „vruću“rezervu, bez adekvatne naknade troškova. Ovakva praksa stvara velike probleme proizvodnim kompanijama, a rezervni kapaciteti ne dobijaju adekvatna sredstva. Tradicionalni elektroenergetici su primorani da besplatno sagorevaju gas, ne prodaju niti jedan kilovat-sat, samo da bi mutnozeleni kolege mogli da prodaju vetro- i solarne kilovat-sate po razumnoj ceni i uz prihvatljivu ukupnu pouzdanost elektroenergetskog sistema.

Ako, prema ambicioznim planovima Zelenih, upotreba fosilnih goriva naglo prestane, svi ti rezervni i osnovni kapaciteti, uključujući i nuklearne elektrane, će nestati. (Izvlačenje nuklearnog goriva, začudo, zavisi i od fosila.) OIE će odjednom morati da smisle kako da rezervišu kapacitete za sopstveni novac. Tada problem diskontinuiteta postaje nepremostiv. Strateške rezerve nafte, naftnih derivata, uglja, uranijuma mogu se skladištiti godinama, osim toga, uz neznatne gubitke i relativno jeftino; podzemna skladišta gasa su nešto skuplja za rad; troškovi skladištenja proizvedene električne energije - bilo u akumulacijskim elektranama ili u hemijskim baterijama - su nevjerovatno ogromni. Ovo posljednje uključuje ne samo troškove samog sistema, već i neizbježne gubitke električne energije tokom pumpanja akumulacijske elektrane i punjenja baterija.

Naime, nedostatak finansiranja tradicionalnih kapaciteta povezanih sa prerogativom OIE za ulaganja već na nekim mjestima postaje nepremostiv problem. Ohajo je nedavno odlučio smanjiti financiranje obnovljivih izvora energije i dati subvencije za nuklearne elektrane i elektrane na ugalj.

(5) Troškovi zbrinjavanja vjetroturbina, solarnih panela i hemijskih baterija gotovo se nikada ne odražavaju u procjenama troškova projekata.

Čini se da u energetskim modelima postoji vjerovanje da će se vjetroturbine, paneli i višetonske baterije na kraju svog radnog vijeka sami rastopiti u prirodi. Čak i ako su troškovi zbrinjavanja uključeni u procjene, često se pretpostavlja da će troškovi demontaže biti niži od cijene starog metala. Već sada otkrivamo da je kompetentno odlaganje iskorištenog otpada skupo zadovoljstvo, a potrošnja energije za reciklažu (posebno metala i poluvodiča) često je veća od sve energije koja se proda potrošačima tokom rada postrojenja.

(6) OIE nisu direktna zamjena za mnoge uređaje i procese koje danas aktivno koristimo. Spisak stvari koje su neophodne za eksploataciju obnovljivih izvora energije je dugačak, a veliki deo ove liste se proizvodi, barem za sada, isključivo korišćenjem fosilnih goriva. Održavanje vjetroturbina helikoptera je dobar primjer. Samo ne pokušavajte da nas uvjerite da helikopteri za teške uslove rada mogu letjeti i na baterije! Mnogi od ovih procesa ili uređaja neće se promijeniti najmanje sljedećih 20 godina, što znači da će fosilna goriva biti potrebna da bi sistemi obnovljivih izvora energije ostali u funkciji.

Osim servisiranja obnovljivih izvora energije, postoje mnogi drugi procesi u kojima nema zamjene za fosilna goriva i nije vidljiva u budućnosti. Čelik, đubrivo, cement i plastika četiri su primjera koje Bill Gates spominje u svom videu. Pomenućemo i asfalt i najsavremenije lekove. Morat ćemo mnogo toga promijeniti i naučiti kako da radimo bez mnogih uobičajenih dobrota. Nemoguće je izgraditi ni put, - pa, možda, kaldrmom - ni modernu višespratnicu koristeći samo obnovljive izvore energije. Vjerovatno se neki materijali mogu zamijeniti drvom, ali hoće li drva biti dovoljno za sve i hoće li se svijet suočiti s problemom masovne seče šuma?

(7) Vjerovatno će prelazak na obnovljivu energiju trajati ne 20 godina, kao u ružičastim prognozama Zelenih, već 50 ili više godina. Za to vrijeme energija vjetra i sunca će djelovati kao korisna pomoć ekonomiji fosilnih goriva, ali obnovljivi izvori neće moći zamijeniti fosilna goriva. Ovo takođe povećava troškove.

Da bi se proizvodnja fosilnih goriva nastavila u doglednoj budućnosti, resursi i novac će se morati trošiti otprilike istim tempom kao danas. Za isporuku fosilnih goriva i dalje je potrebna infrastruktura: cjevovodi, rafinerije - i obučeni profesionalci. Rudari, naftni radnici, plinari, operateri termoelektrana i nuklearnih elektrana i mnogi drugi radnici "tradicionalno orijentisanog" energetskog sektora iz nekog razloga žele da primaju platu tokom cijele godine, a ne samo kada dođe do iznenadne snježne padavine i solarni paneli privremeno… Rudarske kompanije moraju otplatiti ranije primljene kredite za izgradnju postojećih objekata. Ako se prirodni gas koristi kao zimska rezerva, biće potrebna nova podzemna skladišta. Čak i ako se upotreba prirodnog plina smanji, recimo, za kategoričkih 90%, onda će se troškovi osoblja i infrastrukture - uglavnom fiksni i malo zavise od količine pumpanja - smanjiti za mnogo manji postotak, recimo, za 30%.

Jedan od razloga zašto će prelazak na obnovljive izvore energije biti dug i bolan je taj što u mnogim slučajevima nema ni nagovještaja kako sići s “naftne igle”. Potrebno je napraviti promjene u tehnologiji, a za to - izmisliti nešto novo. Jednom izumljene, tehničke inovacije moraju biti testirane na stvarnim uređajima. Kada su pokušali, ako je sve u redu, potrebno je izgraditi i uspostaviti tehnološke linije za masovnu proizvodnju novih uređaja. Vjerovatno će u budućnosti biti potrebno na neki način nadoknaditi vlasnicima postojećih uređaja i tehnologija na fosilna goriva gubitak prihoda ili troškove prijevremene zamjene opreme. Na primjer, oprostiti poljoprivrednicima kredite potrošene na kupovinu traktora i kombajna sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Ako se to ne učini, privreda će propasti pod teretom loših dugova. Tek nakon što se svi ovi koraci uspješno provedu, možemo govoriti o pravom prelasku na novu tehnologiju. I tako - za svaki konkretan tehnološki lanac!

Ovi indirektni troškovi navode da se zapitamo ima li smisla podsticati široku upotrebu vjetra i sunca u energetskom sektoru. Obnovljivi izvori energije mogu smanjiti emisiju CO2 samo kada zapravo zamjenjuju fosilna goriva u proizvodnji električne energije. A ako je obnovljiva energija samo politički korektan dodatak za sistem koji nastavlja da proždire fosilna goriva, da li je vrijedan truda?

Da li je budućnost energije vjetra i sunca bolja od budućnosti fosilnih goriva?

Na kraju videa, Randall Munroe kaže da su energija vjetra i sunca beskonačno dostupne, a fosilna goriva vrlo ograničena.

U posljednjoj izjavi, sasvim se slažem sa Munrom. Fosilna goriva su veoma ograničena. To je zato što su nam dostupni samo prirodni izvori energije sa relativno niskim troškovima ekstrakcije.

Cijene gotovih proizvoda napravljenih od fosilnih goriva moraju ostati dovoljno niske da ih glavni potrošači mogu priuštiti. Kada pokušamo da stavimo u promet resurse sa povećanim troškovima ekstrakcije, masovna potražnja se pomjera sa diskrecionih dobara (kao što su automobili ili pametni telefoni) na svakodnevnu robu (kao što su hrana, grijanje ili odjeća). Pad potražnje za diskrecionom robom uzrokuje prekomjerne zalihe i smanjenje njihove proizvodnje. Budući da se automobili i pametni telefoni proizvode korištenjem druge robe, uključujući fosilna goriva, smanjena potražnja za ovim dobrima dovodi do {MJ: skrivene} deflacije, uključujući smanjenu potražnju za energijom (i cijene). Stoga se cijena resursa balansira na zakrpi koja je „već toliko skupa da malo ljudi može priuštiti” i „već toliko jeftina da rudarite s gubitkom”, a sve je kontrolirano prisustvom (ili bolje rečeno odsutnošću) novih energetskih depozita sa prihvatljiv trošak ekstrakcije. Čini se da smo od 2008. godine većinu vremena u ovakvom stanju, doživljavajući pad realnih cijena nafte i drugih resursa.

{(M. Ya.: latentna deflacija je maskirana monetarnom emisijom, poput "Ekonomija usporava, bacimo Kujcova što je prije moguće!")}

Slika 3. Prosječna sedmična pent cijena nafte, prilagođena za inflaciju, na osnovu EIA spot cijena nafte i američkih gradskih CPI.

S obzirom na ovu logiku, teško je razumjeti zašto bi obnovljivi izvori energije trebali raditi bolje ili duže od fosilnih goriva. Ako je cijena OIE bez subvencija veća od cijene fosilnih goriva, OIE se neće razvijati. "Već je toliko skup da malo ljudi to može priuštiti." Ako subvencionišemo obnovljive izvore energije, odvajajući se od tradicionalne energije, tada će tradicionalna energija prestati da se razvija: „ona je već toliko jeftina da vadite s gubitkom“. Kao što je gore prikazano, OIE se u doglednoj budućnosti ne mogu razvijati bez upotrebe fosilnih goriva (na primjer, za proizvodnju rezervnih dijelova za vjetroturbine ili izgradnju/popravku dalekovoda). Otuda zaključak: razvoj obnovljivih izvora energije će neminovno početi da usporava, kako sa subvencijama, tako i bez njih.

Vjerujemo li previše u modele?

Ideja korištenja obnovljivih izvora energije zvuči privlačno, ali naziv vara. Većina obnovljivih izvora energije - sa izuzetkom drva za ogrjev, sekundarnih biogoriva (slama, kolač) i gnoja - nisu obnovljivi sami po sebi. U stvari, obnovljivi izvori energije u velikoj mjeri zavise od fosilnih goriva.

{M. Ya.: sunce i vjetar, oni su, naravno, praktički vječni, ali paneli, baterije, gramofoni, pa čak i hidroelektrane/crpne elektrane nikako nisu vječne. Dvadeset, trideset, pa, sto godina - LOMA! Čitamo od Kapitsa Sr.:.}

Zanimljivo je da su IPCC klimatski modelari i druga strašila o klimatskim promjenama potpuno uvjereni da su izvori fosilnih goriva na Zemlji, ako ne i neiscrpni, veoma veliki. U stvari, koliko se fosilnih goriva zapravo može smatrati “izkoristivim” jedan je od glavnih problema modeliranja i ovaj problem treba pažljivo proučiti. Obim buduće proizvodnje će vjerovatno snažno zavisiti od toga koliko je stabilan postojeći ekonomski sistem, uključujući i koliko je stabilan model globalizacije svjetske ekonomije. Kolaps globalnog sistema vjerovatno će dovesti do brzog pada proizvodnje fosilnih goriva.

U zaključku, želio bih naglasiti da društveni trošak obnovljive energije zahtijeva pažljivu analizu. Karakteristična karakteristika tradicionalne energije (posebno proizvodnje nafte) oduvijek su bile ogromne profitne marže. Od ovih visokih stopa, kroz oporezivanje, vlade su dobile dovoljno sredstava da sponzorišu vitalne, ali neprofitabilne sektore privrede. Ovo je jedna od fizičkih manifestacija ERoEI.

{M. Ya. ERoEI društveni u odnosu na standardni ERoEI, pročitajte ovdje:}

Kada bi energija vjetra i sunca zaista imala tako visok ERoEI, kako su neki zagovornici računali, onda za ove OIE ne bi bile potrebne subvencije: ne samo monetarne, već i organizacione, u obliku državnih preferencijala. U međuvremenu, koliko znamo, stvarni ERoEI OIE je takav da nema govora o oporezivanju OIE u korist planiranih neprofitabilnih sektora privrede. Možda istraživači previše vjeruju u svoje pojednostavljene modele.

Pomoć o KIUM-u:

U komentarima je promaknuto da je umjesto fraze "snaga je dostupna" (snaga dostupna), potrebno koristiti skraćenicu ICUF (Installed capacity utilization factor). Objasnimo da se skraćenica KIUM NE MOŽE koristiti. U svijetu postoje najmanje tri metode za izračunavanje parametra "nazivne instalirane snage" za solarne panele i vjetroturbine:

Uslovno "kineski". Da li na poleđini piše "1kW" (maksimalna snaga)? Instalirano 1000 panela, što znači da je nominalna instalirana snaga 1 MW. Ne možete se čak ni povezati na mrežu. Jesu li paneli (na stubovima)? Dakle, oni su "instalirani"! Istina, ako ne pričvrstite, tada će se ICUM pokazati kao 0, ali Kinezi ne mare za takve sitnice.

Uslovno "Evropska unija". 1000 panela od po 1 kW spojeno je prema projektu na pretvarač snage 550 kW. To znači da je nominalna instalirana snaga 0,55 MW. Iznad glave - pardon, usko grlo sistema - ne možete skočiti. Ovo je najispravnija tehnika brojanja, ali se ne koristi svugdje. Pa, izlazni vod bi trebao biti 0,55 MW, uprkos činjenici da će u prosjeku dnevno konvertor dati oko 0,22 MW po odličnom sunčanom vremenu, a nula po snijegu.

Uslovno "SAD". 1000 panela od 1 kW u sjevernoj Kaliforniji spojeno je na pretvarač od 950 kW. Prosječni godišnji koeficijent insolacije za ovu lokaciju je 0,24. To znači da je nominalna instalirana snaga 0,24 MW. U vrlo uspješnoj godini, ako nema snježnih padavina, moguće je proizvesti 2,3 GWh, a ICUM = 108%!