Vetrni in sončni obnovljivi viri energije ne bodo nadomestili nafte

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Bralcem ASh ponujamo prevod članka Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), znane po svojem sistemskem pristopu, finančnem ozadju in spoštovanju fizične ekonomije. Skratka dober avtor:-)

Zakaj lahko OVE uporabljajo modele?

Zdi se, da je energetske potrebe svetovnega gospodarstva enostavno modelirati. Izračunajmo porabo: tudi v kilovatnih urah, tudi v sodih ekvivalenta nafte, tudi v britanskih toplotnih enotah, kilokalorijah ali džulih. Dve vrsti energije sta enakovredni, če proizvedeta enako količino koristnega dela, kajne?

Ekonomist Randall Munroe na primer razlaga prednosti obnovljive energije v svoji video naslovnici. Po njegovem modelu lahko sončni kolektorji (če so zgrajeni po vaših željah) zagotovijo dovolj električne energije zase in za pol ducata vaših sosedov. Vetrni generatorji (tudi zgrajeni do stopnje absurda, a seveda) bodo zagotovili energijo vam in še ducatu sosedov.

Vendar pa je v tej analizi logična luknja. Energija, ki jo proizvajajo vetrni in sončni paneli, ni ravno tisto, kar potrebuje gospodarstvo (vsaj za zdaj ne). Veter in sonce ustvarjata občasno elektriko, ki je pogosto na voljo ob napačnem času in na napačnem mestu. Svetovno gospodarstvo potrebuje različne vrste energije, te vrste morajo izpolnjevati inženirske specifikacije najrazličnejših sistemov v sodobnem svetu. Energijo je treba dostaviti na pravo mesto in uporabnikom dostaviti ob pravem času dneva ali ob pravem času v letu. Energijo, pridobljeno iz sonca in vetra, bo morda treba celo več let hraniti (uporabite na primer črpalno elektrarno, v regiji pa je suša).

Mislim, da je situacija podobna hipotetičnim znanstvenikom, ki so se odločili, da bi povečali učinkovitost gospodarstva, v 20 letih 100 % prebivalstva prešli s tradicionalne hrane na travo in silažo. Krave, koze, ovce jedo, kajne? Zakaj ljudje ne morejo? Zelišče brez dvoma vsebuje veliko uporabne energije. Zdi se, da večina vrst trave ni strupena za ljudi - vsaj v majhnih količinah. Zdi se, da trava dobro raste. Travo lahko shranite za prihodnjo uporabo. Prehod na uporabo trave za pridelavo hrane se zdi vreden v smislu emisij CO2. Žal trava in silaža nista tista energija, ki jo ljudje običajno porabijo. Dejstvo, da se velike opice nekako niso razvile kot rastlinojede živali, je podobno dejstvu, da sta materialna proizvodnja in transport v sodobnem gospodarstvu nekako neprimerna za občasno energijo vetra in sonca.

Dajanje trave v človeško prehrano bi lahko "delovalo", vendar za to potrebujete drugačen organizem

Če pogledate naokoli, zlahka najdete rastlinojede vrste. Živali s štiriprekatnim želodcem uspevajo na zeliščni prehrani. Ti organizmi imajo pogosto nenehno rastoče zobe, ker se silicijev dioksid v travi nagiba k obrabi zob. Morda lahko z genskim inženiringom ljudje povečajo želodce in dodajo nenehno obnavljane zobe. Morda bodo potrebne druge uporabne, a ne zelo privlačne prilagoditve našega telesa, na primer, da bi se možgani zmanjšali (in čeljust večja). Za vzdrževanje visoke možganske aktivnosti je potrebno preveč kalorij, ne morete žvečiti toliko silaže.

Problem skoraj vseh trenutnih modelov OVE je v tem, da je sistem obravnavan v »ozkih okvirih«. Upošteva se le majhen del problema - običajno le padajoče cene panelov in vetrnih turbin (ali "stroški energije") - in domneva se, da je to edini strošek, povezan s spremembo celotnega vzorca porabe. Pravzaprav morajo ekonomisti priznati, da bo prehod gospodarstva na 100-odstotno obnovljivo energijo zahteval dramatične spremembe v družbi, podobno kot pri želodcu z več komorami in vedno rastočimi zobmi, da bi prešli na 100-odstotno zeliščno prehrano. Vaša analiza potrebuje »širši obseg«.

Če bi Randall Munroe upošteval posredne stroške energije sistema, vključno z energijo, potrebno za obnovo obstoječih energetskih sistemov, bi se njegova analiza verjetno spremenila. Sposobnost vetrne in sončne energije za napajanje tako vašega doma kot ducata sosedov bo verjetno izginila. Preveč energije bo porabljeno, da bi sistem deloval kot enakovreden želodcu z več komorami in nenehno rastočim zobom. Svetovni energetski sektor bo delal na obnovljivih virih energije, vendar ne na enak način kot doslej. Grobo rečeno, manjši možgani bodo mislili zelo različne misli.

Ali je »energija, ki jo porabi ducat vaših sosedov« pravilna metrika?

Preden nadaljujem s tem, kaj je šlo narobe z Munroejevim modelom, se moram na kratko posvetiti njegovi metodi štetja. Munroe govori o "energiji, ki jo porabijo gospodinjstvo in ducat sosedov." Pogosto slišimo novice o tem, koliko gospodinjstev lahko oskrbi nova elektrarna ali koliko gospodinjstev je zaradi neurja začasno ugasnilo. Meritev, ki jo uporablja Munroe, je zelo podobna. Toda ali je vse upošteval?

Poleg gospodinjstev gospodarstvo potrebuje različne vire energije še marsikje, med drugim: v vladi za obrambo in kazenski pregon, pri gradnji cest ali šol, na kmetijah za pridelavo okusne hrane in v tovarnah za pripravo zdravih dobrot.. Malo smiselno je izračun omejiti samo na porabo v domovih občanov. (Pravzaprav je Munroe v svojih izračunih tako poenostavljen, da ni mogoče ugotoviti, kaj točno je vključeno v njegovo analizo. Zdi se, da šteje samo energijo, ki je v električnih vtičnicah.) Moja neodvisna analiza kaže, da neposredno v gospodinjstvih le približno tretjina celotne količine vseh vrst energije v Združenih državah se porabi. Ostalo porabijo zasebna podjetja in državni organi …

Opomba G. Tverberga:

Moja ocena "približno tretjina" temelji na podatkih EIA in BP. Glede električne energije podatki EIA kažejo, da gospodinjstva v Združenih državah porabijo približno 38 % celotne proizvodnje električne energije. Kar zadeva gorivo, ki se ne uporablja za promet in proizvodnjo električne energije, je približno 19 %. Če združimo ti dve kategoriji, ugotovimo, da ameriška gospodinjstva uporabljajo približno 31 % goriv, ki niso za vozila. Najboljši razpoložljivi podatki za goriva za prevoz so BP-jevi statistični podatki o naftnih derivatih. Po podatkih BP se 26 % nafte po vsem svetu sežge v obliki motornega bencina. V ZDA približno 46 %. Seveda se nekaj tega bencina ne uporablja za domače potrebe: na primer policijski avtomobili so običajno bencin, kot majhni tovornjaki, ki jih uporabljajo podjetja. Poleg tega so ZDA velik uvoznik industrijskih izdelkov iz Kitajske in drugih držav. Koristna energija iz fosilnih goriv, utelešena v tem uvozu, nikoli ne pride v energetsko statistiko ZDA.

Treba je le prilagoditi Munrove izračune tako, da bodo vključevali energijo, ki jo porabijo podjetja in ustanove, in navedeni ducat stanovanjskih stavb bomo morali takoj razdeliti na približno tri. Tako morate namesto "energije, ki zadostuje za vas in ducat vaših sosedov", reči: "energija za vas in tri ali štiri sosede." Ducat ("en red velikosti", kot bi rekli inženirji) bo nekje izhlapel. Poleg tega je vključitev družbene energije v izračune le začetek poti. Kot bo prikazano spodaj, morate za popolno prilagoditev deliti ne s tri, ampak z veliko večjo vrednostjo.

Kakšni so posredni stroški vetrnih in sončnih obnovljivih virov energije?

Obstajajo številni posredni stroški:

(1) Stroški dobave energije iz obnovljivih virov energije so precej višji kot pri drugih vrstah električne energije, vendar se v večini študij bodisi štejejo za enake ali povprečne za celotno gospodarstvo.

Študija Mednarodne agencije za energijo (IEA) iz leta 2014 kaže, da so stroški prenosa energije iz vetrnih turbin približno trikrat višji od stroškov energije iz premoga ali jedrske energije. Z naraščanjem deleža vetrnih in sončnih proizvodnih zmogljivosti v skupni inštalirani zmogljivosti se presežni stroški povečujejo. Tukaj je le nekaj razlogov:

(a) Potreba po izgradnji več daljnovodov, preprosto zato, ker morajo biti vodovi zasnovani tako, da prenesejo bistveno višje konične obremenitve. Energija iz vetra je običajno na voljo (glej povezavo o igrah s CFR) od 25 % do 35 % časa; sonce je na voljo 10% do 25% časa. {M. Ya.: Po podatkih BP je bila leta 2018 deklarirana inštalirana moč vetra uporabljena za 25,7 %, sončna energija - za 13,7 %. Čudeži se ne dogajajo.}. Posledično, ko ti obnovljivi viri energije delujejo s polno obremenitvijo – na primer hranijo energijo v črpalni elektrarni na sončen in vetrovni dan – je potrebna 3-4 krat večja prenosna zmogljivost daljnovodov v primerjavi z zmogljivostmi, ki stalno proizvajajo.

(b) OVE imajo v povprečju večjo razdaljo med točko proizvodnje energije in porabnikom. Primerjajte na primer vetrne turbine na morju, ki se nahajajo 20-30 milj od najbližje skupnosti, s tipično mestno termoelektrarno.

(c) V primerjavi z zmogljivostjo fosilnih goriv je proizvodnjo energije vetrnih in sončnih elektrarn veliko težje napovedati – spomnite se pregovorov o neverjetni točnosti sodobnih vremenskih napovedi. Posledično se povečajo stroški dispečiranja energije.

(2) Zaradi povečanja skupne dolžine daljnovodov se povečajo stroški dela za vzdrževanje teh vodov v primernem in varnem stanju. To je še posebej žalostno v sušnih in vetrovnih regijah, kjer lahko zamude pri vzdrževanju takšnih vodov povzročijo požar.

V Kaliforniji je neustrezno vzdrževanje daljnovodov privedlo do bankrota elektroenergetskega sistema PG&E. Razmislite, kako je PG&E sprožil dve »preventivni« izpadi električne energije, od katerih je ena prizadela približno dva milijona ljudi. Teksaški energetski uradniki poročajo: "Elektrovodi naše države so v zadnjih treh letih in pol povzročili več kot 4000 požarov." Posel ni omejen na vetrne turbine. V Venezueli so požari vzdolž 600-kilometrskega daljnovoda med hidroelektrarno Guri in Caracasom sprožili eno veliko izpad električne energije.

Seveda obstajajo tehnične možnosti. Najbolj zanesljiv način so podzemni daljnovodi. Tudi uporaba izolirane žice (hidrolin) namesto gole žice lahko izboljša varnost. Vendar ima vsaka tehnična rešitev svojo ceno. Te stroške je treba upoštevati pri modeliranju razvoja obnovljivih virov energije na raven »najbolj zaželenega«.

(3) Pretvorba kopenskega prometa v obnovljivo energijo bo zahtevala velike naložbe v infrastrukturo. Seveda, če bo električna vozila uporabljala le najvišja plast »višjega srednjega razreda«, potem ni problema. Razumljivo je, da si bogataši lahko privoščijo tako električne avtomobile kot (ogrevane) garaže/parkirišča z namenskimi električnimi priključki. Jasno je, da bodo bogati vedno našli način, kako napolniti svoj avtomobil na baterije brez veliko hemoroidov, in veliko teh ugodnosti je že na zalogi.

Problem je v tem, da manj premožni nimajo enakih možnosti. Mimogrede, ti "ne najrevnejši" ljudje so tudi zelo zaposleni in si tudi ne morejo privoščiti ur čakanja, da se avto napolni. Ta podskupina potrošnikov obupno potrebuje poceni hitre polnilne postaje na številnih lokacijah. Stroški infrastrukture za hitro polnjenje bodo verjetno morali vključevati davke na vzdrževanje cest, saj je to eden od stroškov, ki so danes vključeni v cene motornih goriv v ZDA in mnogih drugih državah.

{Sploh ne govorimo o revnih in najrevnejših slojih družbe. Njihovo električno vozilo je v najboljšem primeru skuter na baterije. - M. Ya.}

(4) V pogojih pomanjkanja rezervne zmogljivosti prekinitvena oskrba z električno energijo poveča stroške materialne proizvodnje. Razširjeno je prepričanje, da se s prekinitvijo generiranja razmeroma zlahka spopademo s preprostimi organizacijskimi ukrepi, kot so "plavajoče" dnevne / tedenske / sezonske tarife, "pametna omrežja" z izklopom gospodinjskih hladilnikov in grelnikov vode ob največjih obremenitvah itd. Ti modeli so bolj ali manj upravičeni, če sistem večinoma sestavljajo termoelektrarne in jedrske elektrarne, delež obnovljivih virov energije v proizvodnji pa se meri s prvim odstotkom.

Stanje se korenito spremeni, če začne delež obnovljivih virov energije presegati te prve odstotke. Potrebujemo kemične baterije, ki lahko zgladijo dnevne največje obremenitve, še posebej zvečer, ko ljudje pridejo iz službe in želijo večerjati, sonce pa je – ah-težave – že zašlo. Situacija z vetrnimi turbinami je še hujša: tam lahko proizvodnja energije kadarkoli ponikne, in to ne le zaradi zatišja, ampak tudi zaradi neurja.

Baterije lahko pomagajo pri dnevnih časih cikla in kratkotrajnih izpadih, vendar imajo obnovljivi viri tudi daljše izpade. Na primer, huda neurja s padavinami lahko hkrati moti sončno in vetrno energijo za več dni kadar koli v letu. Če naj sistem torej deluje samo na obnovljive vire energije, je zaželeno imeti rezervo energije vsaj tri dni. Bill Gates je v spodnjem kratkem videu pesimističen glede velikosti takšne "baterije" za metropolo, kot je Tokio.

Tudi zdaj, ob razmeroma nizkem deležu obnovljivih virov energije v proizvodnji, nimamo naprav, ki bi lahko zagotavljale popolno tridnevno varnostno kopijo. Če se bo svetovno gospodarstvo preusmerilo izključno na obnovljive vire energije, poraba električne energije na prebivalca pa bo v primerjavi s sedanjostjo še vedno rasla (električni avtomobili ipd.), zakaj mislite, da bo postalo lažje ustvarjati tridnevno neprekinjeno napajanje?

Toda shranjevanje energije za tri dni je majhno v primerjavi s sezonskim ciklom. Slika 1 prikazuje sezonski vzorec porabe energije v Združenih državah.

Slika 1. Poraba energije ZDA po mesecih v letu na podlagi podatkov Ministrstva za energijo ZDA. "Počitek" je skupna energija, minus elektrika in transportna energija. Vključuje: zemeljski plin za ogrevanje, naftne derivate za kmetijstvo in vse vrste fosilnih goriv, ki se uporabljajo v industrijski proizvodnji (petrokemikalije, polimeri itd.)

Proizvodnja sončne energije v Združenih državah doseže vrh junija, najnižja pa od decembra do februarja. Hidroelektrarne največjo moč proizvedejo med spomladansko poplavo, vendar se njihova moč iz leta v leto spreminja. Energija vetra se spreminja nepredvidljivo.

Sodobno gospodarstvo se ne more spopasti z izpadi električne energije. Na primer, za taljenje kovin mora temperatura ostati nenehno visoka. Dvigala se ne smejo ustavljati med nadstropji samo zato, ker je vetrna elektrarna prizadela neurje. Hladilniki se morajo ohladiti, da sveže meso ne gnije.

Obstajata dva pristopa, ki se lahko uporabita za reševanje sezonskih energetskih težav:

(a) Obnoviti industrijo, tako da se pozimi manj energije porabi za industrijsko proizvodnjo, več pa ostane za potrebe gospodinjstev. Topite aluminij in žgajte cement samo poleti!

(b) Graditi ogromne količine skladišč, na primer črpalne elektrarne, hraniti energijo za več mesecev ali celo let.

Vsak od teh pristopov je izjemno drag. Nekaj podobnega metodam genskega inženiringa, da bi osebo uredili na drugi želodec. Kolikor vem, ti stroški do danes niso bili vključeni v noben model {Gail je narobe. David McKay je izdelal tak model:

Slika 2 prikazuje visoke stroške energije, ki lahko nastanejo pri dodajanju znatnega deleža redundance moči. V tem primeru se "čista energija", ki jo zagotavlja sistem, v bistvu porabi za vzdrževanje rezerve v delovnem stanju. Parameter ERoEI primerja uporabno izhodno energijo s porabo energije.

Slika 2. Graham ERoEI Grahama Palmerja, kot poroča Australia Energy.

Primer na sliki 2 je izračunan za Melbourne, kjer je podnebje razmeroma blago in ni močne zmrzali ali ekstremne vročine. Primer uporablja kombinacijo sončnih kolektorjev in kemičnih baterij "hladne pripravljenosti" v obliki dizelskih generatorjev. Sončne plošče in kemične baterije zagotavljajo 95 % električne energije v sistemu. Proizvodnja dizelskega goriva se uporablja ob dolgotrajnih prekinitvah in nesrečah ter pokriva preostalih 5 % porabe. Če se zasilni dizelski generatorji popolnoma odstranijo iz modela, bo potrebnih več sončnih kolektorjev in več baterij. Te dodatne baterije in plošče se bodo uporabljale izjemno redko, vendar se bo posledično ERoEI sistema še bolj zmanjšal.

Danes je glavni razlog, da elektroenergetski sistem ne opazi stroškov proizvodnje s prekinitvami, nizek delež vetrne in sončne proizvodnje. Po podatkih BP je leta 2018 svet proizvedel 26614,8 TWh električne energije (398 vatov trenutne moči na prebivalca). Prispevek vetra je bil 1270,0 TWh (4,8 %), prispevek sončnih kolektorjev - 584,6 (2,2 %). Skupni pretok energije je znašal 13.864,4 milijona ton ekvivalenta nafte (1.816 kg ekvivalenta olja na trup letno), od tega 611,3 milijona toe iz jedrskega goriva. Delež vetra v tej ogromni količini je 287,4 milijona toe (2,1 %), delež sončne električne energije je 132,2 (1,0 %). Vetrni in sončni paneli so skupaj dali za vsakega zemljana ekvivalent 1,5 avtomobilskih rezervoarjev za plin: nekaj manj kot 56 kg pogojnega olja.

Drugi razlog, zakaj elektroenergetski sistem še ne zaznava stroškov obnovljivih virov energije, je ta, da so ti dodatni stroški razporejeni na stroške celotnega paketa porabe energije, tudi za storitve plastične rezervacije s tradicionalnimi viri proizvodnje (premog, zemeljski plin in jedrske elektrarne). Slednji so prisiljeni zagotavljati rezervne zmogljivosti, vključno z "vročo" rezervo, brez ustreznega nadomestila stroškov. Ta praksa ustvarja velike težave proizvodnim podjetjem, rezervne zmogljivosti pa ne prejemajo ustreznih sredstev. Tradicionalni energetiki so prisiljeni kuriti plin brezplačno, ne da bi prodali niti ene kilovatne ure, samo zato, da lahko zatemnjeni kolegi prodajajo vetrne in sončne kilovatne ure po razumni ceni in s sprejemljivo splošno zanesljivostjo elektroenergetskega sistema.

Če se bo po ambicioznih načrtih Zelenih nenadoma ustavila uporaba fosilnih goriv, bodo vse te rezervne in osnovne zmogljivosti, vključno z jedrskimi elektrarnami, izginile. (Pridobivanje jedrskega goriva je, nenavadno, odvisno tudi od fosila.) OVE bodo morali nenadoma ugotoviti, kako rezervirati zmogljivosti za svoj denar. Takrat postane problem diskontinuitete nepremostljiv. Strateške zaloge nafte, naftnih derivatov, premoga, urana je mogoče hraniti leta, poleg tega z zanemarljivimi izgubami in relativno poceni; podzemna skladišča plina so nekoliko dražja za obratovanje; stroški skladiščenja proizvedene električne energije – bodisi v črpalnih elektrarnah ali v kemičnih baterijah – so neverjetno ogromni. Slednje ne vključujejo le stroškov samega sistema, temveč tudi neizogibne izgube električne energije med črpanjem črpalne elektrarne in polnjenjem baterij.

Dejstvo je, da pomanjkanje financiranja tradicionalnih zmogljivosti, povezanih s prerogativo OVE za investicije, ponekod že postaja nepremostljiv problem. Ohio se je pred kratkim odločil zmanjšati financiranje obnovljivih virov energije in zagotoviti subvencije za jedrske elektrarne in elektrarne na premog.

(5) Stroški odstranjevanja vetrnih turbin, sončnih kolektorjev in kemičnih baterij se skoraj nikoli ne odražajo v ocenah stroškov projektov.

Zdi se, da v energetskih modelih obstaja prepričanje, da se bodo vetrne turbine, paneli in večtonske baterije ob koncu življenjske dobe v naravi sami raztopili. Tudi če so stroški odstranjevanja vključeni v ocene, se pogosto domneva, da bodo stroški razgradnje nižji od cene odpadne kovine. Že ugotavljamo, da je kompetentno odlaganje odpadnih odpadkov drag užitek, poraba energije za reciklažo (predvsem kovin in polprevodnikov) pa je pogosto višja od vse energije, ki jo med delovanjem naprave prodamo potrošnikom.

(6) OVE niso neposredna zamenjava za številne naprave in procese, ki jih danes aktivno uporabljamo. Seznam stvari, ki so potrebne za izkoriščanje obnovljivih virov energije, je dolg in velik del tega seznama je, vsaj za zdaj, izdelan izključno iz fosilnih goriv. Vzdrževanje vetrnih turbin helikopterja je dober primer. Samo ne poskušajte nas prepričati, da lahko težki helikopterji letijo tudi na baterije! Mnogi od teh procesov ali naprav se ne bodo spremenili vsaj naslednjih 20 let, kar pomeni, da bodo fosilna goriva potrebna za ohranjanje delovanja sistemov obnovljive energije.

Poleg servisiranja obnovljivih virov energije obstaja še veliko drugih procesov, kjer ni nadomestila za fosilno gorivo in ni vidno v prihodnosti. Jeklo, gnojilo, cement in plastika so štirje primeri, ki jih Bill Gates omenja v svojem videu. Omenili bomo tudi asfalt in najsodobnejša zdravila. Veliko se bomo morali spremeniti in se naučiti, kako brez številnih običajnih dobrot. Nemogoče je zgraditi ne cesto, - no, morda, s tlakovci - niti moderno večnadstropno stavbo samo z obnovljivimi viri energije. Verjetno je mogoče nekatere materiale nadomestiti z lesom, a bo lesa dovolj za vse in se bo svet soočil s problemom množičnega krčenja gozdov?

(7) Verjetno je, da prehod na obnovljivo energijo ne bo trajal 20 let, kot v rožnatih napovedih Zelenih, ampak 50 let ali več. V tem času bosta vetrna in sončna energija delovala kot koristna pomoč pri varčevanju s fosilnimi gorivi, vendar obnovljivi viri ne bodo mogli nadomestiti fosilnih goriv. To povečuje tudi stroške.

Da bi se proizvodnja fosilnih goriv nadaljevala v bližnji prihodnosti, bo treba vire in denar porabiti približno enako kot danes. Za dobavo fosilnih goriv je še vedno potrebna infrastruktura: cevovodi, rafinerije – in usposobljeni strokovnjaki. Rudarji, naftni delavci, plinari, upravljavci termoelektrarn in jedrskih elektrarn ter številni drugi delavci "tradicionalno usmerjenega" energetskega sektorja iz nekega razloga želijo prejemati plačo vse leto in ne le, ko pride do nenadne sneženje in sončne celice začasno … Rudarska podjetja morajo odplačati prejeta posojila za gradnjo obstoječih objektov. Če se zemeljski plin uporablja kot zimska rezerva, bodo potrebna nova podzemna skladišča. Tudi če se poraba zemeljskega plina zmanjša, recimo, za kategoričnih 90 %, se bodo stroški osebja in infrastrukture – večinoma fiksni in malo odvisni od obsega črpanja – zmanjšali za precej manjši odstotek, recimo za 30 %..

Eden od razlogov, zakaj bo prehod na obnovljive vire energije dolgotrajen in boleč, je ta, da v mnogih primerih ni niti namigovanja, kako se znebiti “naftne igle”. Treba je narediti spremembe v tehnologiji in za to - izumiti nekaj novega. Ko so izumljene, je treba tehnične inovacije preizkusiti na resničnih napravah. Ko so poskusili, je treba, če je vse v redu, zgraditi in vzpostaviti tehnološke linije za množično proizvodnjo novih naprav. Verjetno bo v prihodnosti treba lastnikom obstoječih naprav in tehnologij na fosilna goriva nekako nadomestiti izgubo dohodka ali stroške prezgodnje zamenjave opreme. Na primer, odpustite kmetom za posojila, porabljena za nakup traktorjev in kombinacij z motorji z notranjim zgorevanjem. Če tega ne bo storjeno, bo gospodarstvo propalo pod težo slabih terjatev. Šele ko so vsi ti koraki uspešno izvedeni, lahko govorimo o resničnem prehodu na novo tehnologijo. In tako - za vsako posamezno tehnološko verigo!

Zaradi teh posrednih stroškov se človek vpraša, ali je smiselno spodbujati široko uporabo vetra in sonca v energetskem sektorju. Obnovljivi viri energije lahko zmanjšajo emisije CO2 le, če dejansko nadomestijo fosilna goriva pri proizvodnji električne energije. In če je obnovljiva energija le politično korekten dodatek za sistem, ki še naprej požira fosilna goriva, je vredno truda?

Je prihodnost vetrne in sončne energije boljša od prihodnosti fosilnih goriv?

Na koncu videa Randall Munroe pravi, da sta vetrna in sončna energija neskončno na voljo, fosilna goriva pa zelo omejena.

V zadnji izjavi se popolnoma strinjam z Munrom. Fosilna goriva so zelo omejena. To je zato, ker so nam na voljo le naravni viri energije z relativno nizkimi stroški pridobivanja.

Cene končnih izdelkov, izdelanih s fosilnimi gorivi, morajo ostati dovolj nizke, da si jih lahko privošči glavni potrošnik. Ko poskušamo dati v obtok vire s povečanimi stroški pridobivanja, se množično povpraševanje premakne z diskrecijskega blaga (kot so avtomobili ali pametni telefoni) na vsakodnevno blago (kot so hrana, ogrevanje ali oblačila). Zmanjšanje povpraševanja po diskrecijskem blagu povzroča prekomerne zaloge in zmanjšanje njihove proizvodnje. Ker se avtomobili in pametni telefoni proizvajajo z uporabo drugega blaga, vključno s fosilnimi gorivi, zmanjšano povpraševanje po tem blagu vodi v {MJ: skrito} deflacijo, vključno z zmanjšanim povpraševanjem po energiji (in cenah). Zato se cena virov uravnoveša na obližu, ki je "že tako drag, da si ga lahko privošči malo ljudi" in "že tako poceni, da kopaš z izgubo", vse pa nadzoruje prisotnost (ali bolje rečeno odsotnost) novih energetskih zalog z sprejemljivi stroški pridobivanja. Zdi se, da smo že od leta 2008 večino časa v tem stanju, doživljamo padec realnih cen nafte in drugih virov.

{(M. Ya.: latentna deflacija je prikrita z denarno emisijo, na primer "Gospodarstvo se upočasnjuje, vrzimo Kujcova čim prej!")}

Slika 3. Povprečna tedenska cena nafte, prilagojena inflaciji, na podlagi promptnih cen nafte EIA in CPI v mestih v ZDA.

Glede na to logiko je težko razumeti, zakaj bi morali obnovljivi viri delovati bolje ali dlje kot fosilna goriva. Če so stroški OVE brez subvencij višji od fosilnih goriv, se OVE ne bodo razvijali. "To je že tako drago, da si ga le malokdo lahko privošči." Če bomo subvencionirali obnovljive vire energije in se ločili od tradicionalne energije, se bo tradicionalna energija nehala razvijati: "je že tako poceni, da črpaš z izgubo." Kot je prikazano zgoraj, se OVE v bližnji prihodnosti ne morejo razvijati brez uporabe fosilnih goriv (na primer za izdelavo rezervnih delov za vetrne turbine ali gradnjo/popravilo daljnovodov). Od tod sklep: razvoj obnovljivih virov energije se bo neizogibno začel umirjati, tako s subvencijami kot brez njih.

Ali preveč verjamemo v modele?

Ideja o uporabi obnovljivih virov energije zveni privlačno, a ime vara. Večina obnovljivih virov energije – z izjemo drv, sekundarnih biogoriv (slama, pogača) in gnoja – ni obnovljivih samih. Pravzaprav so obnovljivi viri močno odvisni od fosilnih goriv.

{M. Ya.: sonce in veter sta seveda tako rekoč večna, a plošče, baterije, gramofoni in celo hidroelektrarne / črpalne elektrarne nikakor niso večne. Dvajset, trideset, no, sto let - ZLOMI! Beremo od Kapitsa Sr.:.}

Zanimivo je, da so oblikovalci podnebnih modelov IPCC in druga strašila zaradi podnebnih sprememb popolnoma prepričani, da so viri fosilnih goriv na Zemlji, ki jih je mogoče pridobiti, če ne neizčrpni, zelo veliki. Pravzaprav je eden od glavnih problemov modeliranja, koliko fosilnih goriv dejansko lahko štejemo za "izkoristljive", in ta problem je treba natančno preučiti. Obseg prihodnje proizvodnje bo verjetno močno odvisen od tega, kako stabilen je obstoječi gospodarski sistem, vključno s tem, kako stabilen je model globalizacije svetovnega gospodarstva. Propad svetovnega sistema bo verjetno povzročil hiter upad proizvodnje fosilnih goriv.

Na koncu bi rad poudaril, da družbeni stroški obnovljive energije zahtevajo natančno analizo. Posebnost tradicionalne energije (zlasti proizvodnje nafte) so bile vedno velike stopnje dobička. Od teh v nebo visokih stopenj so vlade prek obdavčitve prejele dovolj sredstev za sponzoriranje vitalnih, a nedonosnih sektorjev gospodarstva. To je ena od fizičnih manifestacij ERoEI.

{M. Ya. ERoEI social v primerjavi s standardnim ERoEI, preberite tukaj:}

Če bi vetrna in sončna energija res imela tako visok ERoEI, kot so šteli nekateri zagovorniki, potem ti OVE ne bi zahtevali subvencij: ne le denarnih, temveč tudi organizacijskih, v obliki državnih preferencialov. V vmesnem času je, kolikor nam je znano, realni ERoEI OVE takšen, da o obdavčitvi OVE v korist načrtovanih nedonosnih sektorjev gospodarstva ni govora. Morda raziskovalci preveč verjamejo v svoje poenostavljene modele.

Pomoč za KIUM:

V komentarjih je zdrsnilo, da je treba namesto besedne zveze "moč je na voljo" (na voljo vhodna moč) uporabiti okrajšavo ICUF (Installed capacity utilization factor). Naj pojasnimo, da kratice KIUM NI MOGOČE uporabiti. Na svetu obstajajo vsaj tri metode za izračun parametra "nazivne instalirane moči" za sončne kolektorje in vetrne turbine:

Pogojno "kitajski". Ali na plošči na zadnji strani piše "1kW" (maksimalna moč)? Vgrajenih 1000 panelov, kar pomeni, da je nazivna inštalirana moč 1 MW. Ne morete se celo povezati z omrežjem. Ali so plošče (na stebrih)? Torej so "nameščeni"! Res je, če ne pritrdite, se bo ICUM izkazal za 0, vendar Kitajcem ni mar za takšne malenkosti.

Pogojno "Evropska unija". 1000 panelov po 1 kW je bilo po projektu priključenih na 550 kW pretvornik. To pomeni, da je nazivna instalirana moč 0,55 MW. Nad glavo – pardon, ozko grlo sistema – ne moreš skočiti. To je najbolj pravilna tehnika štetja, vendar se ne uporablja povsod. No, izhodni daljnovod bi moral biti 0,55 MW, kljub dejstvu, da bo pretvornik v povprečju na dan oddal približno 0,22 MW v odličnem sončnem vremenu in nič v snegu.

Pogojno "ZDA". 1000 1kW plošč v severni Kaliforniji je bilo priključenih na 950kW pretvornik. Povprečni letni koeficient osončenosti za to lokacijo je 0,24. To pomeni, da je nazivna inštalirana moč 0,24 MW. V zelo uspešnem letu, če ni snežnih padavin, je mogoče proizvesti 2,3 GWh, ICUM = 108 %!