Obnovljivi izvori energije od vjetra i sunca neće zamijeniti naftu

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Čitateljima ASh nudimo prijevod članka Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), poznate po svom sustavnom pristupu, financijskoj pozadini i poštovanju fizičke ekonomije. Dobar autor, ukratko:-)

Zašto OIE mogu koristiti modele lagati?

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

Na primjer, ekonomist Randall Munroe objašnjava prednosti obnovljive energije u svom video naslovu. Prema njegovom modelu, solarni paneli (ako su napravljeni po vašem ukusu) mogu osigurati dovoljno struje za sebe i pola tuceta vaših susjeda. Vjetrogeneratori (također izgrađeni do razine apsurda, ali naravno), dat će energiju vama i još desetak susjeda.

Međutim, u ovoj analizi postoji logična rupa. Energija koju proizvode vjetrovi i solarni paneli nije baš ono što je potrebno gospodarstvu (barem ne za sada). Vjetar i sunce stvaraju isprekidanu električnu energiju, često dostupna u krivo vrijeme i na krivom mjestu. Svjetskom gospodarstvu su potrebne različite vrste energije, te vrste moraju zadovoljiti inženjerske specifikacije najrazličitijih sustava u suvremenom svijetu. Energiju je potrebno dostaviti na pravo mjesto i isporučiti korisnicima u pravo doba dana ili u pravo doba godine. Energiju dobivenu od sunca i vjetra može biti potrebno pohraniti nekoliko godina (na primjer, koristite crpnu elektranu, a u regiji je suša).

Mislim da je situacija slična hipotetičkim znanstvenicima koji su odlučili, da bi povećali učinkovitost gospodarstva, za 20 godina prebaciti 100% stanovništva s tradicionalne hrane na travu i silažu. Krave, koze, ovce jedu, zar ne? Zašto ljudi ne mogu? Biljka, bez sumnje, sadrži tonu korisne energije. Čini se da većina vrsta trave nije otrovna za ljude – barem u malim količinama. Čini se da trava prilično dobro raste. Trava se može pohraniti 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 se veliki majmuni na neki način nisu razvili kao biljojedi slična je činjenici da materijalna proizvodnja i transport u modernom gospodarstvu nekako nisu prikladni za isprekidanu energiju vjetra i sunca.

Stavljanje trave u ljudsku prehranu moglo bi dobro "raditi", ali za to vam je potreban drugačiji organizam

Ako pogledate oko sebe, lako možete pronaći biljojede vrste. Životinje s četverokomornim želucem uspijevaju na biljnoj prehrani. Ovi organizmi često imaju kontinuirano rastuće zube jer silicij u travi ima tendenciju trošenja zuba. Možda, putem genetskog inženjeringa, ljudi mogu narasti ekstra želudac i dodati stalno obnavljane zube. Druge korisne, ali ne baš privlačne, prilagodbe našem tijelu mogu biti potrebne, na primjer, kako bi mozak bio manji (a čeljust veća). Za održavanje visoke moždane aktivnosti potrebno je previše kalorija, ne možete žvakati toliko silaže.

Problem s gotovo svim aktualnim modelima OIE je što se sustav razmatra u "uskim okvirima". Uzima se u obzir samo mali dio problema - obično samo pad cijena panela i vjetroagregata (ili "troškovi energije") - i pretpostavlja se da je to jedini trošak povezan s promjenom cjelokupnog obrasca potrošnje. Zapravo, ekonomisti moraju priznati da će premještanje gospodarstva na 100% obnovljivu energiju zahtijevati dramatične promjene u društvu, slično kao što su želuci s više komora i zubi koji stalno rastu za prelazak na 100% biljnu prehranu. Vaša analiza treba "širi opseg".

Kada bi Randall Munroe uzimao u obzir neizravne energetske troškove sustava, uključujući energiju potrebnu za obnovu postojećih energetskih sustava, njegova bi se analiza vjerojatno promijenila. Mogućnost vjetra i sunčeve energije da napajaju i vaš vlastiti dom i dom desetak susjeda vjerojatno će nestati. Potrošit će se previše energije da bi sustav funkcionirao kao ekvivalent želucu 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 mislit će vrlo različite misli.

Je li "energija koju koristi desetak vaših susjeda" ispravna metrika?

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

Osim u kućanstvima, gospodarstvo zahtijeva razne izvore energije na mnogo više mjesta, uključujući: u vladi za obranu i provođenje zakona, u izgradnji cesta ili škola, na farmama za uzgoj ukusne hrane i u tvornicama za pravljenje zdravih dobara. Nema smisla ograničavati izračun samo na potrošnju u domovima građana. (Zapravo, Munroe je toliko pojednostavljen u svojim izračunima da nije moguće dokučiti što je točno uključeno u njegovu analizu. Čini se da on broji samo energiju koja je u električnim utičnicama.) Moja neovisna analiza pokazuje da izravno u kućanstvima samo oko trećine ukupne količine svih vrsta energije u Sjedinjenim Državama se troši. Ostatak troše privatna poduzeća i državna tijela…

Bilješka G. Tverberga:

Moja procjena od "oko trećine" temelji se na podacima iz EIA i BP-a. Što se tiče električne energije, podaci EIA pokazuju da kućanstva 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 kućanstva koriste oko 31% goriva koja nisu vozila. Za goriva za prijevoz najbolji dostupni podaci su BP-ova statistika o naftnim derivatima. Prema BP-u, 26% nafte u svijetu se sagorijeva u obliku motornog benzina. U Sjedinjenim Državama, oko 46%. Naravno, dio tog benzina se ne koristi za domaće potrebe: na primjer, policijski automobili su obično benzinci, poput malih kamiona koje koriste tvrtke. Osim toga, Sjedinjene Američke Države su veliki uvoznik industrijskih proizvoda iz Kine i drugih zemalja. Korisna energija fosilnih goriva utjelovljena u tim uvozima nikada ne ulazi u energetsku statistiku SAD-a.

Potrebno je samo prilagoditi Munrove izračune kako bi uključili energiju koju troše poduzeća i institucije, a mi ćemo odmah navedenih desetak stambenih zgrada morati podijeliti na otprilike tri. Dakle, umjesto "energija dovoljna za vas i desetak vaših susjeda", morate reći: "energija za vas i tri-četiri susjeda". Desetak ("jedan red veličine" kako bi rekli inženjeri) će negdje ispariti. Štoviše, uključivanje društvene energije u izračune samo je početak puta. Kao što će biti prikazano u nastavku, za potpunu prilagodbu morate podijeliti ne s tri, već s mnogo većom vrijednošću.

Koliki su neizravni troškovi obnovljivih izvora energije od vjetra i sunca?

Postoji niz neizravnih troškova:

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

Studija Međunarodne energetske agencije (IEA) iz 2014. pokazuje da je trošak prijenosa energije iz vjetroturbina oko tri puta veći od cijene energije iz ugljena ili nuklearne energije. Kako se udio vjetrogeneracijskih i solarnih kapaciteta 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 projektirani da podnose znatno veća vršna opterećenja. Snaga iz vjetra obično je dostupna (pogledajte link o igrama s CFR-om) od 25% do 35% vremena; sunce je dostupno 10% do 25% vremena. {M. Ya.: Prema BP-u, u 2018. deklarirani instalirani kapacitet vjetra iskorišten je za 25,7%, solarni - za 13,7%. Čuda se ne događaju.}. Slijedom toga, kada ovi obnovljivi izvori energije rade pod punim opterećenjem - primjerice, pohranjuju energiju u crpnu elektranu po sunčanom i vjetrovitom danu - potreban je 3-4 puta veći prijenosni kapacitet dalekovoda u usporedbi s kapacitetima koji kontinuirano proizvode.

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

(c) U usporedbi s kapacitetom fosilnih goriva, proizvodnju energije vjetroelektrana i solarnih elektrana puno je teže predvidjeti – sjetite se poslovica o nevjerojatnoj točnosti suvremenih vremenskih prognoza. Posljedično se povećavaju troškovi dispečiranja energije.

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

U Kaliforniji je neadekvatno održavanje vodova dovelo do bankrota elektroenergetskog sustava PG&E. Zamislite kako je PG&E pokrenuo dva "preventivna" nestanka struje, od kojih je jedno zahvatilo oko dva milijuna ljudi. Službenici za struju u Teksasu izvještavaju: "Elektronski vodovi naše države izazvali su više od 4000 požara u posljednje tri i pol godine." Posao nije ograničen samo na vjetroturbine. U Venezueli su požari duž dalekovoda od 600 kilometara između hidroelektrane Guri i Caracasa izazvali jedan veliki 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 moraju se uzeti u obzir pri modeliranju razvoja obnovljivih izvora energije do razine „najpoželjnije“.

(3) Pretvaranje kopnenog prometa u obnovljive izvore energije zahtijevat će velika ulaganja u infrastrukturu. Naravno, ako će samo najviši sloj “više srednje klase” koristiti električna vozila, onda nema problema. Razumljivo, bogati si mogu priuštiti i električne automobile i (grijane) garaže/parkirališta s 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 već su na zalihama.

Kvaka je u tome što manje bogati nemaju iste mogućnosti. Inače, ovi "ne najsiromašniji" ljudi su također vrlo zaposleni ljudi, a također si ne mogu priuštiti sate čekajući da se auto napuni. Ovoj podskupini potrošača očajnički su potrebne jeftine stanice za brzo punjenje na mnogim mjestima. Trošak infrastrukture za brzo punjenje vjerojatno će morati uključivati poreze na održavanje cesta, jer je to jedan od troškova koji su danas uključeni u cijene motornog goriva u SAD-u i mnogim drugim zemljama.

{O siromašnima i najsiromašnijim slojevima društva čak i ne govorimo. Njihovo električno vozilo je, u najboljem slučaju, skuter na baterije. - M. Ya.}

(4) U uvjetima nedostatka rezervnog kapaciteta, isprekidano napajanje povećava cijenu materijalne proizvodnje. Uvriježeno je mišljenje da se s prekidima generiranja relativno lako može nositi s jednostavnim organizacijskim mjerama, kao što su "plutajuće" dnevne / tjedne / sezonske cijene, "pametne mreže" s isključivanjem kućanskih hladnjaka i bojlera tijekom vršnog opterećenja itd. Ovi modeli su manje-više opravdani ako se sustav uglavnom sastoji od termoelektrana i nuklearnih elektrana, 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 kemijske baterije koje mogu izgladiti svakodnevna vršna opterećenja, posebno navečer, kada se ljudi vrate s posla i žele večerati, a sunce je – ah-nevolja – već zašlo. Situacija s vjetroturbinama još je 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 dulje prekide. Na primjer, jaka oluja s oborinama može istovremeno poremetiti i solarnu i vjetroelektranu na nekoliko dana u bilo koje doba godine. Stoga, ako sustav radi samo na obnovljivim izvorima energije, poželjno je imati rezervu energije najmanje tri dana. U kratkom videu ispod, Bill Gates je pesimističan o veličini takve "baterije" za metropolu poput Tokija.

Čak i sada, s relativno niskim udjelom obnovljivih izvora energije u proizvodnji, nemamo uređaje koji bi mogli osigurati punu trodnevnu backup. Ako svjetsko gospodarstvo prelazi isključivo na obnovljive izvore energije, a potrošnja električne energije po stanovniku će i dalje rasti u usporedbi sa sadašnjom (električni automobili i sl.), zašto mislite da će biti lakše stvarati trodnevno besprekidno napajanje?

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

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

Proizvodnja solarne energije dostiže vrhunac u Sjedinjenim Državama u lipnju, a najnižu od prosinca do veljače. Hidroelektrane najveći kapacitet proizvode tijekom proljetnih poplava, ali njihova snaga varira iz godine u godinu. Energija vjetra se nepredvidivo mijenja.

Suvremeno gospodarstvo ne može se nositi s nestankom struje. Na primjer, za topljenje metala temperatura mora ostati konstantno visoka. Dizala ne bi trebala stati između katova samo zato što je oluja pogodila vjetroelektranu. Hladnjaci 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 kućanstva. Topite aluminij i spalite cement samo ljeti!

(b) Izgraditi ogromne količine skladišnih objekata, na primjer crpnu 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 želudac. Koliko ja znam, ti troškovi do danas nisu uključeni ni u jedan model {Gail je u krivu. David McKay napravio je takav model:

Slika 2 ilustrira visoke troškove energije koji mogu nastati kada se doda značajan udio redundancije snage. U ovom primjeru, "čista energija" koju sustav osigurava u biti se troši na održavanje rezerve u radnom stanju. Parametar ERoEI uspoređuje korisnu izlaznu energiju s potrošnjom energije.

Slika 2. Grahama Palmera ERoEI zaplet, kako je izvijestila 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 kemijskih baterija "hladnog čekanja" u obliku dizel generatora. Solarni paneli i kemijske baterije osiguravaju 95% električne energije u sustavu. Dizelska proizvodnja koristi se tijekom dugotrajnih prekida i nesreća i pokriva preostalih 5% potrošnje. Ako se dizelski 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 iznimno rijetko, ali kao rezultat toga ERoEI sustava će se još više smanjiti.

Danas je glavni razlog zašto elektroenergetski sustav ne uočava troškove povremene proizvodnje nizak udio proizvodnje vjetra i sunca. Prema BP-u, 2018. godine svijet je proizveo 26614,8 TWh električne energije (398 wata trenutne snage po stanovniku). Doprinos vjetra bio je 1270,0 TWh (4,8%), doprinos solarnih panela - 584,6 (2,2%). Ukupni energetski tok iznosio je 13.864,4 milijuna tona ekvivalentne nafte (1.816 kg ekvivalenta nafte po trupu godišnje), uključujući 611,3 milijuna toe iz nuklearnog goriva. Udio vjetra u ovom ogromnom volumenu je 287,4 milijuna toe (2,1%), udio solarne električne energije je 132,2 (1,0%). Vjetar i solarni paneli zajedno dali su za svakog zemljana ekvivalent od 1,5 spremnika plina u automobilu: nešto manje od 56 kg uvjetnog ulja.

Drugi razlog zašto elektroenergetski sustav još ne uočava troškove obnovljivih izvora energije je taj što su ti dodatni troškovi raspoređeni na trošak cjelokupnog paketa potrošnje energije, uključujući i usluge slojevitog rezerviranja s tradicionalnim izvorima proizvodnje (ugljen, prirodni plin i nuklearne elektrane). Potonji su prisiljeni osigurati rezervne kapacitete, uključujući i "vruću" pričuvu, bez odgovarajuće naknade troškova. Ovakva praksa stvara velike probleme proizvodnim tvrtkama, a rezervni kapaciteti ne dobivaju odgovarajuća sredstva. Tradicionalni elektroenergetici prisiljeni su besplatno spaljivati plin, ne prodajući niti jedan kilovat-sat, samo kako bi mutnozeleni kolege mogli prodavati vjetro- i solarne kilovatsate po razumnoj cijeni i uz prihvatljivu ukupnu pouzdanost elektroenergetskog sustava.

Ako, prema ambicioznim planovima Zelenih, naglo prestane korištenje fosilnih goriva, nestat će svi ti rezervni i osnovni kapaciteti, uključujući i nuklearne elektrane. (Izvlačenje nuklearnog goriva, začudo, također ovisi o fosilu.) OIE će odjednom morati smisliti kako rezervirati kapacitete za vlastiti novac. Tada problem diskontinuiteta postaje nepremostiv. Strateške rezerve nafte, naftnih derivata, ugljena, urana mogu se skladištiti godinama, štoviše, uz neznatne gubitke i relativno jeftino; podzemna skladišta plina nešto su skuplja za rad; troškovi skladištenja proizvedene električne energije - bilo u akumulacijskim elektranama ili u kemijskim baterijama - nevjerojatno su ogromni. Potonji uključuju ne samo trošak samog sustava, već i neizbježne gubitke električne energije tijekom pumpanja crpne elektrane i punjenja baterija.

Naime, nedostatak financiranja tradicionalnih kapaciteta povezanih s prerogativom OIE za ulaganja već na nekim mjestima postaje nepremostiv problem. Ohio je nedavno odlučio smanjiti financiranje obnovljivih izvora energije i dati subvencije nuklearnim elektranama i elektranama na ugljen.

(5) Trošak zbrinjavanja vjetroturbina, solarnih panela i kemijskih baterija gotovo se nikada ne odražava u procjenama troškova projekata.

Čini se da u energetskim modelima postoji uvjerenje 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 trošak demontaže biti niži od cijene starog metala. Već sada otkrivamo da je kompetentno zbrinjavanje iskorištenog otpada skupo zadovoljstvo, a potrošnja energije za reciklažu (osobito metala i poluvodiča) često je veća od cjelokupne energije prodane potrošačima tijekom rada postrojenja.

(6) OIE nisu izravna zamjena za mnoge uređaje i procese koje danas aktivno koristimo. Popis stvari potrebnih za iskorištavanje obnovljivih izvora energije je podugačak, a velik dio tog popisa nastaje, barem za sada, isključivo pomoću fosilnih goriva. Održavanje vjetroturbina helikoptera je dobar primjer. Samo nas nemojte pokušavati uvjeriti da helikopteri za teške uvjete rada mogu letjeti i na baterije! Mnogi od ovih procesa ili uređaja neće se mijenjati barem sljedećih 20 godina, što znači da će fosilna goriva biti potrebna da bi sustavi obnovljivih izvora energije ostali u funkciji.

Osim servisiranja obnovljivih izvora energije, postoje i brojni drugi procesi u kojima nema zamjene za fosilna goriva i nije vidljiva u budućnosti. Čelik, gnojivo, cement i plastika četiri su primjera koja Bill Gates spominje u svom videu. A spomenut ćemo i asfalt i najsuvremenije lijekove. Morat ćemo se puno toga promijeniti i naučiti kako bez mnogih uobičajenih dobrota. Nemoguće je izgraditi ni cestu, - pa, možda, kaldrmom - niti modernu višekatnicu koristeći samo obnovljive izvore energije. Vjerojatno se neki od materijala može zamijeniti drvom, ali hoće li drva biti dovoljno za sve i hoće li se svijet suočiti s problemom masovnog krčenja šuma?

(7) Vjerojatno će prijelaz na obnovljivu energiju potrajati ne 20 godina, kao u ružičastim prognozama Zelenih, već 50 ili više godina. Tijekom tog vremena energija vjetra i sunca djelovat će kao korisna pomoć ekonomiji fosilnih goriva, ali obnovljivi izvori neće moći zamijeniti fosilna goriva. To također povećava troškove.

Kako bi se proizvodnja fosilnih goriva nastavila u doglednoj budućnosti, resursi i novac morat će se trošiti otprilike istim tempom kao danas. Za isporuku fosilnih goriva i dalje je potrebna infrastruktura: cjevovodi, rafinerije - i obučeni stručnjaci. Rudari, naftni radnici, plinari, operateri termoelektrana i nuklearnih elektrana i mnogi drugi radnici "tradicionalno orijentiranog" energetskog sektora iz nekog razloga žele primati plaću tijekom cijele godine, a ne samo kada se iznenada dogodi snijega i solarnih panela privremeno … Rudarske tvrtke moraju otplatiti ranije primljene kredite za izgradnju postojećih objekata. Ako se prirodni plin koristi kao zimska rezerva, bit će potrebna nova podzemna skladišta. Čak i ako se korištenje prirodnog plina smanji, recimo, za kategoričkih 90%, onda će se troškovi osoblja i infrastrukture - uglavnom fiksni i malo ovise o obujmu crpljenja - smanjiti za mnogo manji postotak, recimo, za 30%.

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

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

Je li 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 s Munrom. Fosilna goriva su vrlo ograničena. To je zato što su nam dostupni samo prirodni izvori energije s relativno niskim troškovima ekstrakcije.

Cijene gotovih proizvoda proizvedenih s fosilnim gorivima moraju ostati dovoljno niske da si ih glavni potrošači mogu priuštiti. Kada pokušamo staviti u optjecaj resurse s povećanim troškovima vađenja, masovna potražnja se pomiče s diskrecijske robe (kao što su automobili ili pametni telefoni) na svakodnevnu robu (kao što su hrana, grijanje ili odjeća). Pad potražnje za diskrecijskom 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 tim dobrima dovodi do {MJ: skrivene} deflacije, uključujući smanjenu potražnju (i cijene) za energijom. Stoga se cijena resursa balansira na zakrpi koja je „već toliko skupa da si malo ljudi može priuštiti” i „već toliko jeftina da rudarite s gubitkom”, a sve je kontrolirano prisutnošću (ili bolje rečeno odsutnošću) novih energetskih depozita s prihvatljiv trošak ekstrakcije. Čini se da smo od 2008. godine većinu vremena u ovakvom stanju i bilježimo pad realnih cijena nafte i drugih resursa.

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

Slika 3. Prosječna tjedna neto cijena nafte, prilagođena za inflaciju, na temelju 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 dulje od fosilnih goriva. Ako je trošak OIE bez subvencija veći od cijene fosilnih goriva, OIE se neće razvijati. – Već je toliko skup da si ga malo tko može priuštiti. Ako subvencioniramo obnovljive izvore energije, odvajajući se od tradicionalne energije, tada će se tradicionalna energija prestati razvijati: "već je toliko jeftina da vadite s gubitkom." Kao što je gore prikazano, OIE se u doglednoj budućnosti ne mogu razvijati bez korištenja fosilnih goriva (primjerice, za proizvodnju rezervnih dijelova za vjetroturbine ili izgradnju/popravak dalekovoda). Otuda zaključak: razvoj obnovljivih izvora energije neminovno će se početi usporavati, kako uz subvencije, tako i bez njih.

Vjerujemo li previše u modele?

Ideja korištenja obnovljivih izvora energije zvuči privlačno, ali naziv vara. Većina obnovljivih izvora energije - s iznimkom drva za ogrjev, sekundarnih biogoriva (slama, kolač) i gnoja - sami po sebi nisu obnovljivi. Zapravo, obnovljivi izvori energije uvelike ovise o fosilnim gorivima.

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

Zanimljivo je da su IPCC-ovi klimatski modelari i druga strašila o klimatskim promjenama potpuno uvjereni da su izvori fosilnih goriva na Zemlji, ako ne i neiscrpni, vrlo veliki. Zapravo, jedan je od glavnih problema modeliranja koliko se fosilnih goriva zapravo može smatrati “izkoristivim” i taj problem treba pažljivo proučiti. Volumen buduće proizvodnje vjerojatno će snažno ovisiti o tome koliko je stabilan postojeći gospodarski sustav, uključujući i koliko je stabilan model globalizacije svjetskog gospodarstva. Kolaps globalnog sustava vjerojatno će dovesti do brzog pada proizvodnje fosilnih goriva.

Zaključno, želio bih naglasiti da društveni trošak obnovljive energije zahtijeva pažljivu analizu. Posebnost tradicionalne energije (osobito proizvodnje nafte) uvijek su bile ogromne profitne marže. Od ovih do neba visokih stopa, putem oporezivanja, vlade su dobile dovoljno sredstava za sponzoriranje vitalnih, ali neprofitabilnih sektora gospodarstva. Ovo je jedna od fizičkih manifestacija ERoEI.

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

Kad bi energija vjetra i sunca doista imala tako visok ERoEI, kako su neki zagovornici računali, onda ti OIE ne bi zahtijevali subvencije: ne samo novčane, već i organizacijske, u obliku državnih preferencija. U međuvremenu, koliko znamo, stvarni ERoEI OIE je takav da nema govora o oporezivanju OIE u korist planiranih nerentabilnih sektora gospodarstva. Možda istraživači previše vjeruju u svoje pojednostavljene modele.

Pomoć o KIUM-u:

U komentarima je promaknulo da je umjesto fraze "snaga je dostupna" (snaga dostupna), potrebno koristiti kraticu ICUF (Installed kapacitet iskorištenja faktora). Objasnimo da se kratica KIUM NE MOŽE koristiti. U svijetu postoje najmanje tri metode za izračunavanje parametra "nazivne instalirane snage" za solarne panele i vjetroturbine:

Uvjetno "kineski". Piše li na stražnjoj ploči "1kW" (maksimalna snaga)? Instalirano 1000 panela, što znači da je nominalna instalirana snaga 1 MW. Čak se ne možete spojiti na mrežu. Jesu li ploče (na stupovima)? Dakle, oni su "instalirani"! Istina, ako ne pričvrstite, tada će se ICUM pokazati kao 0, ali Kinezi ne mare za takve sitnice.

Uvjetno "Europska unija". 1000 panela od po 1 kW spojeno je prema projektu na pretvarač od 550 kW. To znači da je nazivna instalirana snaga 0,55 MW. Iznad glave – pardon, usko grlo sustava – ne možete skočiti. Ovo je najispravnija tehnika brojanja, ali se ne koristi svugdje. Pa, izlazni vod bi trebao biti 0,55 MW, unatoč činjenici da će u prosjeku dnevno pretvarač dati oko 0,22 MW po izvrsnom sunčanom vremenu, a nula po snijegu.

Uvjetno "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 nazivna instalirana snaga 0,24 MW. U vrlo uspješnoj godini, ako nema snježnih padalina, moguće je generirati 2,3 GWh, a ICUM = 108%!