Zeleni prehod za krepitev evropske odpornosti

Za stabilizacijo energetskih trgov in omejitev vpliva nihanja cen bosta EU in Norveška razvili orodja, s čimer nameravata precej znižati cene energentov. Stabilizacija mora zagotoviti varnost dobav ter izboljšanje tehnologij za energetsko učinkovitost in njihovo uvajanje na trg.

K stabilizaciji trgov bo, kot sta v četrtkovi izjavi zapisala predsednica evropske komisije Ursula von der Leyen in norveški premier Jonas Gahr Store, pripomoglo tudi spodbujanje infrastrukturnih naložb za razogljičenje industrije. To bo omogočilo tudi zeleni prehod, da bi dosegli skupne podnebne cilje in hkrati okrepili evropsko odpornost.

Milijarde naložb, da bi bila tudi pot v službo bolj zelena

Energetske mešanice v Evropi

In na kakšno energetsko mešanico bi v prihodnosti lahko računali v Evropi? Na Energetski zbornici Slovenije ocenjujejo, da bi to lahko bila mešanica obnovljivih virov energije, hranilnikov in jedrske energije. V podjetju Inea pa dodajajo, da je energetska mešanica v Evropi odvisna od posamezne države in tako bo tudi v prihodnje. »Če pogledamo samo jedrsko energijo, je v največjem deležu prisotna v Franciji, kar nekaj evropskih držav pa je nima oziroma je ne želi v svojem energetskem portfelju, nekatere, kot je, recimo Nemčija, pa jo celo ukinjajo. Uporaba jedrske energije je po vsem svetu močno politično pogojena. Fosilnim gorivom se ne bomo mogli odpovedati še lep čas, bo pa dobava teh goriv morala postati bolj diverzificirana, z večjim številom alternativnih možnosti uvoza. Evropa ima namreč le 42 odstotkov lastnih energetskih virov, ostalo uvozi večinoma kot fosilna goriva (op. po podatkih Eurostata za leto 2020).«

In kot še pojasnjujejo v Ineii, se bosta delež obnovljivih virov in elektrifikacija različnih sektorjev v prihodnjih letih po napovedih okrepila. Obnovljivi viri so najcenejši in najčistejši vir energije in zmanjšujejo našo odvisnost od uvoza. V programu REPowerEU si je evropska komisija postavila še višje cilje pri obnovljivih virih, in sicer 45 odstotkov proizvodnje energije do leta 2030, poseben poudarek se namenja sončni energiji, ki naj bi se do leta 2025 podvojila glede na trenutne vrednosti oziroma skoraj početverila do leta 2030.

Energetski hranilniki kot del rešitev

So pa obnovljivi viri nestalen izvor energije, ki zahteva veliko več podpore pri zagotavljanju stabilnosti omrežja. »Energetski hranilniki so del rešitve, vendar ne smemo pozabiti na nadzorovan aktivni odjem energije pri porabi. Z uvedbo obnovljivih virov energije se bomo morali uporabniki bolj prilagajati razmeram na omrežju, torej uporabljati energijo takrat, ko je na voljo ter zmanjšati porabo pri vršni porabi, ko se proizvodnja pokriva pretežno iz fosilnih virov. Vršna poraba se bo še kar nekaj let pokrivala iz vse dražjih fosilnih virov. Dinamični tarifni sistemi in trgovanje z energetsko prožnostjo bodo vključevali tudi omenjene izzive,« pojasnjuje mag. Igor Steiner, vodja oddelka Energetika in ekologija v podjetju Inea.

Slovenija bo morala pri prehodu na obnovljive vire energije slediti smernicam in direktivam evropske komisije. »Slovenija bi morala s finančnimi spodbudami in poenostavljenimi administrativnimi postopki pospešiti gradnjo predvsem sončnih elektrarn, še posebno na mestih, kjer omrežje to že zdaj dopušča. Zagotoviti je treba, da z gradnjo novih nestalnih virov ne bomo negativno vplivali na stabilnost omrežja, kar pomeni spodbujati kombinacijo sončnih elektrarn s hranilniki energije, ki jih vodi upravljavec omrežja. Z aktivnim odjemom bo treba poskrbeti, tudi prek tarifnih sistemov, da se poraba energije čim bolj prilagaja razpoložljivosti, ki jo določajo čisti proizvodni viri.«

Velik izziv je hramba energije, saj je treba povezati diagram proizvodnje z diagramom odjema. Kako lahko to rešujemo? Hranilniki energije so zelo pomemben dejavnik pri uvajanju čistih virov energije, saj le izravnana proizvodnja in poraba energije omogočata stabilno energetsko preskrbo države. »Potrebujemo tako kratkoročne kot tudi dolgotrajne hranilnike energije. Danes kratkotrajno shranjevanje energije ne predstavlja večjih tehničnih izzivov, so pa te rešitve še vedno precej drage. Poseben izziv predstavlja medsezonska hramba energije, kot je poletna proizvodnja zalog za jesen in zimo,« še pojasnjuje Igor Steiner in dodaja, da tako kot zdaj shranjujemo zemeljski plin v plinskih skladiščih v poletnem času za potrebe pozimi, bomo v prihodnje shranjevali vodik, ki ga bomo pridobivali iz obnovljivih virov.

Celoten energetski sistem, vključno s hranilniki, mora primerno upravljati tehnologija pametnih omrežij, saj morata biti v vsakem trenutku poraba in proizvodnja popolnoma usklajeni. V nasprotnem primeru moramo razliko pokrivati s čezmejnimi izmenjavami energije, ki so dražje in manj trajnostne kot popolna samopreskrba.

Vodikova polnilnica na letališču Köln Bonn. FOTO: Wolfgang Rattay/Reuters

Kje bi bil najbolj zanimiv vodik

Slovenija bo težko »preživela« elektrifikacijo brez vsaj enega lastnega močnega vira, kot je jedrska elektrarna. Elektrifikacije prometa, ogrevanja in industrije v nekaj letih samo z obnovljivimi viri energije ne moremo izvesti. Jedrsko elektrarno bomo potrebovali za vmesno obdobje, saj potrebujemo vir, ki ni podvržen nestalnosti obnovljivih virov. Ali bodo obnovljivi viri tako daleč, da bomo po letu 2050 z njimi lahko pokrili vse potrebe je težko reči, stabilnost energetskega sistema, pa moramo načrtovati danes.

»Veliko se vlaga v hranilnike, od litija, natrija do vodika in črpalnih elektrarn, še veliko drugih tehnologij se razvija, kot so toplotni, zračni, gravitacijski energetski hranilniki in kemični hranilniki po principu pretočnih baterij. To gre z roko v roki z obnovljivimi viri, sistemi brez hranilnikov ne bodo delovali,« pravi Igor Steiner.

Vodik je primeren nosilec za dolgotrajno shranjevanje energije, glavni problem pa je učinkovitost. »Sistem vodika ima s trenutnimi tehnologijami 40-odstotno učinkovitost, litijeva baterija pa prek 90-odstotno. Poleg tega imamo sonca poleti veliko, pozimi pa premalo. Za sezonsko shranjevanje energije je vodikova tehnologija ena redkih, ki je uporabna. To pa spet pomeni, da bo treba imeti res velik presežek proizvodnje sončnih elektrarn poleti, da bodo lahko proizvedle dovolj vodika, ki bo ob nizki učinkovitosti pretvorbe zadoščal za vso zimsko porabo,« pojasnjuje Igor Steiner in dodaja, da bodo obnovljivi viri poleg tega morali imeti zelo nizko proizvodno ceno, da se bo to izplačalo. »Pri vodiku je še veliko težav, prihajajo novi elektrolizerji in nove gorivne celice, vemo, da pridejo boljše rešitve, a še nismo tam. To je tehnologija, ki prihaja.«

Na vprašanje, kaj pa če bi proizvajali metan in pri tem uporabili še ogljik iz ogljikovega dioksida, pa odgovarja, da so to že sintetična goriva, pri čemer je veliko govora o amoniaku, za katerega naj bi črpali ogljikov dioksid iz zraka ali drugega procesa, kjer ogljikov dioksid nastaja kot stranski produkt. »To so energetsko zelo intenzivni procesi, učinkovitost procesa pa je podobna kot pri vodiku, trenutno še slaba. Pri vodiku je bolje, če ni narejen celoten cikel, to je proizvodnja vodika z elektrolizo vode in nato uporaba vodika za proizvodnjo elektrike v gorivnih celicah. Pol cikla je to, da e proizvede vodik in je ta uporabljen za nekatere intenzivne termične procese v industriji.« Obstajajo tudi projekti vodikovodov – ideja je, da bi vodik primešavali v zemeljski plin. »Utekočinjenje vodika zahteva zelo nizke temperature, kar je energijsko zelo potratno. Vendar noben energent ni čisto brez posledic,« pojasnjuje Igor Steiner iz Inee.