Dober dan!

Hitre povezave
Moje naročnineNaročila
Sobotna priloga

Iluzija o zelenem prehodu do leta 2050

Načrtovalci zelenega prehoda morajo upoštevati tudi zakone fizike, zlasti zakone termodinamike.
Dve tretjini slovenskih vetrnih elektrarn pri Razdrtem. FOTO: Dejan Javornik
Dve tretjini slovenskih vetrnih elektrarn pri Razdrtem. FOTO: Dejan Javornik
Andrej Senegačnik, Mihael Sekavčnik
2. 11. 2024 | 05:01
4. 11. 2024 | 11:41
28:08

Podnebna konferenca COP28 je prinesla več dogovorov, med njimi tudi zavezo o opuščanju fosilnih goriv. Mediji, politika, zeleni aktivisti in številni mednarodni forumi so polni načrtov, strategij in zavez o zmanjševanju izpustov toplogrednih plinov. Rezultat so številni načrti, kako mora človeštvo v bližnji prihodnosti, do leta 2050, spremeniti navade, da ne bomo več vplivali na podnebje. Zelo zahteven okoljski načrt Evropske unije »Green Deal«, zeleni dogovor, predvideva, da bodo države EU do leta 2050 dosegle podnebno nevtralnost z ničelno emisijo toplogrednih plinov, brez fosilnih (in jedrskih) goriv, s popolnim prehodom na obnovljive vire energije (OVE).

Dolgoročne podnebne strategije Slovenije sledijo evropskim usmeritvam in so podane v posodobljenem nacionalnem energetskem in podnebnem načrtu (NEPN). Okoliščine se lahko do leta 2050 še bistveno spremenijo, ker je še vedno veliko neznank, tudi o bodočih tehnologijah – uporaba vodika, hranilniki energije, novi tipi jedrskih elektrarn itd. Vse omenjene strategije in scenariji so pisani zelo populistično, politično všečno. Toda: ali so praktično izvedljivi v realnosti – zlasti če se upošteva naravne fizikalne in termodinamske zakone ter tehnološko zrele tehnologije? Zelena politika je obljubljala, da se bosta z naraščanjem deleža OVE cena energije in poraba fosilnih goriv zmanjševali. Realni rezultati dvajsetletnega poskusa prehoda proti OVE so ravno nasprotni.

V študiji hipotetičnega popolnega prehoda Švice na OVE je prikazano, da ko bo proizvodnja energije s fotonapetostnimi sistemi (PV) presegla 60 odstotkov, se bodo izjemno povečale potrebe po skladiščenju viškov energije, meddržavnih pretokih energijskih tokov in nekajkratnem povečanju zmogljivosti prenosnega omrežja – avtorji so glede ojačitve omrežja uporabili hudomušno predpostavko, da je Švica kar bakrena plošča (Dujardin, J., et al.: Interplay between photovoltaic, wind energy and storage hydropower in a fully renewable Switzerland. Energy 2017, 135). Rezultat študije, v kateri je izvedena ocena stroškov nadomeščanja (samo) jedrske energije z OVE za Švedsko, je, da to ni niti ekonomsko niti okoljsko prijazno (Honga, S., et al. Economic and environmental costs of replacing nuclear fission with solar and wind energy in Sweden. Energy Policy 2018, 112).

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Kljub velikim vložkom v OVE fosilna in jedrska energija še vedno predstavljata glavni vir primarne energije, globalno več kot 84 odstotkov. Glede na leto 2003 se je delež OVE v Sloveniji povečal z 8,9 na 19,8 odstotka leta 2019 (tabela 1). Skupna poraba primarne energije se je v obdobju 2003–2019 povečala za 4,5 odstotka, skupni izpusti CO2 pa so se zmanjšali za 16 odstotkov (intenzivnejša uporaba lesa, zmanjšanje uporabe premoga, večji uvoz električne energije).

Približno tretjina potrebne primarne energije se zagotavlja iz domačih virov, dve tretjini (65,4 odstotka) energije pa se uvaža (državna statistika sicer upošteva jedrsko toploto kot domači vir, čeprav se jedrsko gorivo uvaža).

Za v tem prispevku opisan zeleni prehod do leta 2050 sta predvideni 100-odstotna energijska samozadostnost in popolna nadomestitev fosilne in jedrske energije z »neko« OVE (električno) energijo. Za določanje potrebne nadomestne električne energije je bila narejena podrobnejša analiza porabe (fosilnih) energentov po sektorjih (Senegačnik, A., et al.: Integration of renewable energy sources for sustainable energy development in Slovenia till 2050. Sustainable Cities and Society 2023, 96). Kjer uporaba električne energije tehnološko ni smiselna ali možna, so za nadomestitev fosilnih goriv predvidena sintetična goriva.

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Kot izhodiščno leto za energijsko bilanco Slovenije je upoštevano leto 2019, ker je bilo to zadnje leto, ko je bil vpliv globalnih kriz na porabo energije minimalen. Zeleni prehod predvideva, da se bo poraba končne energije v prihodnosti zmanjševala zaradi večanja energijske učinkovitosti. Ambiciozna napoved za leto 2050, povzeta iz Resolucije o dolgoročni podnebni strategiji Slovenije do leta 2050 (MOP, 2021) in posodobljene verzije NEPN, predvideva zmanjšanje porabe končne energije do leta 2030 za okrog 10 odstotkov, nato pa do leta 2050 še dodatno zmanjšanje na okrog 70 odstotkov porabe leta 2005. Ti cilji so skladni z direktivo EU 2023/1791 (23. september 2023), ki za leto 2030 določa prihranke končne energije okrog 25 odstotkov glede na konično porabo EU leta 2005 (slika 1). Predvideno zmanjšanje porabe končne energije je pretirano optimistično in ga bo pri enakem življenjskem standardu in stalni gospodarski rasti tehnično nemogoče doseči.

OVE v Sloveniji

Slovenija ima pri uporabi nekaterih OVE tehnologij precej omejene možnosti. Energija vetra v Sloveniji nima večjega potenciala. Trenutno so instalirane samo tri vetrnice s skupno močjo okrog 4 MW. Nekaj energijsko primernejših lokacij za izrabo vetra je na 355 zaščitenih območjih Natura 2000 (območja Natura 2000 obsegajo 37 odstotkov površine države), kjer so vsakršne gradnje in posegi v prostor prepovedani zaradi okoljevarstvenih omejitev.

Vodni potencial je v Sloveniji že dobro izkoriščen. Na voljo je še okrog 10 odstotkov (okrog 2 PJ). Ker je Slovenija precej gozdnata pokrajina, se kot energijski vir intenzivno uporablja tudi precej lesne biomase. Geotermalna energija v Sloveniji trenutno ni primerna za pridobivanje znatnih količin električne energije.

Kot dovolj velik obnovljivi primarni vir je najbolj primerna sončna energija. Za Slovenijo je trenutno najbolj ustrezna uporaba fotonapetostnih modulov (PV). Za obratovanje PV in vetrnic je značilna časovno nestanovitna proizvodnja električne energije. V strokovni literaturi se je za te vire uveljavil izraz spremenljiva obnovljiva energija (variable renewable energy, VRE). Ko se delež časovno naključne proizvodnje veča, se veča tudi potreba po vmesnem zalogovniku energije za nemoteno napajanje porabe. Velika sistemska skladišča električne energije so tudi ena izmed (mnogih) velikih tehnoloških ovir zelenega prehoda.

Električna energija spada med prehodne oblike energije. Za razliko od potencialne energije električne ni mogoče kopičiti. Omenjena težava se trenutno rešuje tako, da se električno energijo pretvori v neko drugo vrsto (nakopičene) energije, ki jo je mogoče shraniti. Kot tehnološko zrela tehnologija so za dolgoročno shranjevanje, tudi za Slovenijo, najprimernejše črpalno-akumulacijske hidroelektrarne (ČHE). Prednosti ČHE so zadovoljiv izkoristek (čeprav je ČHE neto porabnica energije!) moči na ravni GW in potencialno dosegljive kapacitete do ravni TWh. V Sloveniji od leta 2012 obratuje ČHE Avče na Soči z močjo 185 MW in skladiščno kapaciteto 2,4 GWh ter izkoristkom okrog 75 odstotkov.

Sintetična goriva in potrebe po obnovljivem ogljiku

Ker nadomeščanje fosilnih goriv z električno energijo ni vedno mogoče ali smiselno, je predvidena tudi minimalna uporaba sintetičnih goriv, kot npr. vodik, sintetični metan, sintetično dizelsko gorivo itd. Sinteza goriv s Fischer-Tropschevim (FT) postopkom je energijsko intenziven (potraten) proces. Na primer – če namesto baterijskega električnega vozila (BEV) uporabljamo vozilo, ki uporablja sintetični dizel, se poraba primarne energije poveča kar za faktor 7,2 (Hänggi, S., et al.: A review of synthetic fuels for passenger vehicles. Energy Reports 2019, 5). Smiselno je torej, da bi se sintetična FT goriva uporabljala samo za najpomembnejše in nujne storitve, npr. za policijo, reševalce, kmetijstvo, gasilce itd. Večina nenujnega prometa pa naj se izvaja z BEV.

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Za FT sintezo goriv potrebujemo tudi ogljik. Načeloma bi se lahko CO2 zajemal iz emisij industrijskih procesov, npr. pri proizvodnji apna in cementa. Možnosti pridobivanja CO2 je veliko. Toda ali bodo smiselne? Poraba energije za pridobivanje kilograma ogljika (ali 3,7 kg CO2) za FT sintezo je: iz zraka okrog 8 kWh, iz morske vode okrog 6 kWh (Hänggi, S., et al.). Tovrstno pridobivanje CO2 se namreč predvideva v raznih strategijah zelenega prehoda (IEA, Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector, 2021). Seveda so vsa sintetična goriva in vodik dokajšni porabniki energije in ne energenti. Njihov EROI (Energy Received Over Invested), tj. razmerje med vloženo in razpoložljivo končno energijo – ali z drugimi besedami – energijo, ki jo lahko »koristno« izrabimo, je manjši od ena. Slika 2 prikazuje potrebno vloženo energijo v procesu predelave ali sinteze glede na razpoložljivo (končno) energijo. Že pri biodizlu, ki ima EROI 2, je vidno, da je potrebni vložek pridobivanja enak razpoložljivi energiji po predelavi. Pri EROI 1 se za predelavo porabi celotna vložena energija in zato ne ostane nič razpoložljive energije.

Pri ČHE, baterijskih sistemih, vodiku in sintetičnih gorivih je vložek energije večji, kot je potem razpoložljiva končna energija. Npr. pri vodiku je vložek energije 166 odstotkov, pri sintetičnem zemeljskem plinu je zadeva še bistveno slabša, potrebni vložek je kar 260 odstotkov (CO2 iz zraka), še slabše je pri sintetičnem dizlu ali bencinu, ko je vložek kar 340 odstotkov.

Slovenske potrebe po energentih leta 2050

Kljub predpostavljeni ničelni rasti porabe primarne energije do leta 2050 se bo poraba električne energije močno povečala, ker bo treba nadomestiti vso fosilno in jedrsko energijo. Npr. če predvidimo, da se bo samooskrba s hrano povečala na vsaj 80 odstotkov, se bo tudi poraba tekočih goriv v kmetijstvu podvojila – s sedanjih 70.000 ton na 140.000 ton tekočih sintetičnih goriv.

Tekoča goriva v prometu se delno nadomestijo s sintetičnimi gorivi (za nujne službe in tretjino mednarodnega tovornega prometa), dve tretjini tovornega prometa se preseli na železnico, ostalo (osebni promet) se elektrificira. Tako se 80 PJ tekočih goriv nadomesti s 360.000 tonami sintetičnih goriv in 26,6 PJ električne energije.

Na podoben način se modelira nadomeščanje tudi v drugih sektorjih. Npr. v industriji je predvideno, da se dve tretjini energije zemeljskega plina nadomestita z električno energijo, tretjina pa z vodikom. Za daljinsko ogrevanje in nizkotemperaturno toploto se predvideva uporaba toplotnih črpalk itd.

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Rezultat izračuna nadomestnih količin električne energije za fosilna goriva in oskrba Slovenije leta 2050 z električno energijo sta podana v tabeli 2.

Ob predpostavki, da se bo današnji delež hidroenergije še nekoliko povečal, na okrog 5,5 TWh, bo treba z novimi, brezogljičnimi viri dodatno proizvesti 52,4 TWh (proizvodnja okrog petih jedrskih elektrarn z močjo 1100 MW!). Na dnevno-letni ravni bo treba od 57,9 TWh skladiščiti vsaj 70 odstotkov te energije, za kar se predvideva ČHE. Če se upošteva izkoristek skladiščenja električne energije s ČHE sistemi (75 odstotkov), bo potrebna letna proizvodnja vseh virov okrog 68,0 TWh, pri čemer bodo izgube skladiščenja s ČHE kar 10,1 TWh. Predvidena poraba okrog 68 TWh pomeni, da se bo poraba električne energije več kot početverila glede na izhodiščno leto 2019. Dobljen rezultat je skladen z rezultatom primerljive študije na globalni ravni, kjer kot rezultat nadomeščanja navajajo šestkratno povečanje porabe elektrike (Holechek et. al.: A Global Assessment: Can Renewable Energy Replace Fossil Fuels by 2050? Sustainability 2022, 14).

Viri brezogljične električne energije

Letna poraba 68 TWh električne energije pomeni povprečno moč okrog 7,8 GW. Ker je proizvodnja z VRE časovno izredno nestanovitna, bodo potrebni velike instalirane moči in velika sistemska skladišča. Izračun potrebne površine PV modulov je narejen za območje Primorske, ki je v Sloveniji najbolj osončena regija. Povprečna letna osončenost Slovenskega primorja je 3,94 kWh/m2/dan, to je na letni ravni 1,44 MWh/m2 (ARSO). Ob upoštevanju povprečnega 15-odstotnega izkoristka PV elektrarn se na kvadratni meter letno proizvede 216 kWh električne energije. Za 62,5 TWh letne PV energije (upoštevana proizvodnja hidroelektrarn, 68,0 – 5,5 = 62,5 TWh) je potrebna površina PV modulov okrog 290 km2. Dejansko bi bila potrebna površina modulov še bistveno večja, ker moduli niso nameščeni idealno. Ocena konične moči PV modulov pri specifični moči 150 W/m2 je 43,4 GW (okrog 53 odstotkov moči instaliranih PV sistemov v Nemčiji, ki je trenutno 81,8 GW – https://app.electricitymaps.com).

Za Slovensko primorje je značilno, da je osončenost julija povprečno 5,6-krat večja kot decembra in bo zato treba sistemsko uskladiščiti vsaj 11 odstotkov, bolje pa vsaj 15 odstotkov letne porabe električne energije (Kuštrin, I., Senegačnik, A.: Hypothetical Replacement of Slovenian Coal-Fired Thermal Power Plants with Photo-Voltaic Pumped-Storage Hydroelectric Power Plant. 19th SIMTERM conference, Serbia, 2019), kar predstavlja okrog 10,2 TWh (gre za kapaciteto, okrog 4200-krat večjo od črpalno-akumulacijske hidroelektrarne Avče!). Količine vode, ki bi se dnevno prečrpavale, presegajo vodnatost slovenskih rek, zato je edina možnost izvedbe ČHE z uporabo morja in črpanjem morske vode na Kraški rob, ki je geodetsko kakšnih 400 metrov višje, okrog 10 kilometrov oddaljen od morja in kjer en kubični meter vode shrani okrog 1 kWh električne energije. Za 10,2 TWh je potrebna količina vode 10,2 × km3, npr. okrogli rezervoar premera 20,8 km z aktivno višino 30 m. Sorazmernost velikosti zgornjega rezervoarja glede na slovenski prostor je prikazana na sliki 3.

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Velikost zgornjega rezervoarja je torej izjemna (kar 1,7 odstotka površine države). PV moduli bi se lahko v idealnem primeru namestili kot plavajoči in rotirajoči moduli na gladini rezervoarja. Instalirana konična moč ČHE črpalk bi bila okrog 43,4 GW, to je kar okrog 31-kratna moč obstoječih slovenskih hidroelektrarn.

Diskusija

Glavni namen prispevka ni v čim bolj točni napovedi rabe energije v Sloveniji leta 2050, temveč v realni oceni, kako bi izgledali (samo) nekateri elementi energetskega sistema Slovenije leta 2050, če bi fosilna in jedrska goriva prenehali uporabljati in bi uporabili trenutno tehnološko zrele OVE tehnologije. Prikazani rezultati kažejo, da bi bila gradnja tovrstnih megalomanskih sistemov v realnosti neizvedljiva in nesmiselna. Razlogov za nasprotovanje je veliko, od osnovnega varnostnega tveganja (potresi, naravne nesreče, napake operaterjev itd.), izjemne tehnične zahtevnosti, nepredstavljivih investicij do (neskončnega) nasprotovanja javnosti doma in v sosednjih državah.

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Predpostavka o ničelni rasti porabe energije do leta 2050 je realno gledano zelo optimistična, glede na razne nacionalne napovedi v NEPN, kjer je predvideno intenzivno zmanjšanje porabe, pa pesimistična. Glede na preteklo porabo energije v obdobju 1850–2022 (https://ourworldindata.org/energy), slika 4, je razvidno, da ne moremo pričakovati, da se bo poraba energije zmanjševala zaradi večanja energijske učinkovitosti in želja politike. V poročilu IEA Renewables 2023 tudi že IEA priznava, da od vseh vrst obnovljivih virov ostajajo v bližnji prihodnosti smiselni le PV in veter, pri ostalih smo že bolj ali manj dosegli plafon. Na sliki 4 je vrisano predvideno trikratno povečanje PV in vetrnic do leta 2030, po zahtevi scenarija IEA Net Zero by 2050. Kot je razvidno, to ne bo zadoščalo niti za pokritje povečevanja porabe, kaj šele za zmanjševanje porabe fosilnih virov. Sporočilo slike 4 je tudi, da bomo do leta 2050 porabili skoraj polovico do zdaj porabljenih fosilnih goriv in da je doseganje globalne podnebne nevtralnosti do leta 2050 popolna iluzija. Tudi IEA priznava, da bodo vsi ti megalomanski projekti postavitve PV in vetrnic samo delno blažili večanje porabe fosilnih goriv, seveda ob dodatnem pogoju, da ne bo prevelikega kanibalističnega učinka zaradi fizične produkcije vseh teh OVE sistemov, ki se proizvajajo (izključno) iz fosilne energije in sveže izkopanih surovin oz. rudnin na končnem planetu Zemlja.

Do leta 2050 se tehnologije lahko še izboljšajo. Večjega preboja v povečanju izkoristka pri vetrnicah in PV ni videti, smo že blizu termodinamičnih omejitev (Betzev limit za veter in Schockler-Queisserjev limit za PV). Za tehnično smiselno rešitev opustitve fosilnih goriv je potrebna povsem nova tehnologija, z novo paradigmo na nekih povsem drugačnih principih. Trenutno od znanih in starih tehnologij pričakujemo nove rezultate, kar je velik nesmisel (Einstein).

Za industrijski sektor je predvideno, da bo del energije fosilnih goriv nadomestil vodik. O široki uporabi vodika so strokovna mnenja različna, za in proti. Mnenje nekaterih raziskovalcev, ki so se vso poklicno kariero ukvarjali z vodikom, je o široki in množični uporabi vodika zelo skeptično (Furfari, S.: The hydrogen illusion, 2020). Uporaba vodika je tehnološko zahtevna. Kot je navedeno, vodik ni gorivo, pač pa je porabnik energije. Lahko se vprašamo, zakaj se gorivna celica, ki je bila odkrita že leta 1838, do danes še ni uveljavila. Uporaba vodika bo izjemno povečala porabo električne energije. Npr. za dekarbonizacijo letne proizvodnje 6 Mt jekla z vodikom v jeklarni Voestalpine Stahl (Linz, Avstrija) bo potrebna električna energija na ravni 20,5 TWh, to je kar okrog 30 odstotkov porabe električne energije v Avstriji (Bürgler, T.: Developments in green hydrogen steelmaking. VGB Congress, 2021).

Predvidena skladiščna kapaciteta 10,2 TWh je izjemna. Trenutno imajo največje ČHE kapaciteto nekaj deset GWh. Seveda se lahko postavi kombinacija različnih manjših sistemov. Zanimive so ocene stroškov skladiščnih sistemov. Po podatkih iz leta 2023 (Dowling, J. A.: Long-Duration Energy Storage in Reliable Wind and Solar Electricity Systems. Dissertation. California Institute of Technology, 2023) je povprečni strošek ČHE sistema 47 evrov/kWh. Strošek baterijskega Li-ion sistema je 346 evrov/kWh. Kapaciteta 10,2 TWh pomeni specifično kapaciteto 5,1 MWh na prebivalca Slovenije. Strošek na prebivalca za postavitev ČHE sistema bi bil 268.000 evrov, za Li-ion sistem pa kar 1.980.000 evrov. Na svetu ni tako bogate države, da bi lahko financirala kaj takšnega. Baterijski sistem je ob okrog petkrat krajši življenjski dobi (50 let ČHE, 10 let Li-ion) kar 7,4-krat dražji. Schernikau za smiselno oceno dejanske cene VRE električne energije (in zelenega prehoda) upošteva kar deset tovrstnih stroškov: prenosno omrežje, vložek potrebnega materiala (slika 5), surovin, redkih zemelj, življenjsko dobo, izvedljivost recikliranja po koncu življenjske dobe, EROI, velikost zasedenega prostora, rezervni energetski sistem, zahtevnost obratovanja, balansiranje mreže itd. (Schernikau, L., et al.: Full Cost of Electricity »FCOE« and Energy Returns »eROI«. Journal of Management and Sustainability, let. 12, št. 1, 2022).

FOTO: Infografika
FOTO: Infografika

Kam gre energija

Pozornost inženirjev je bila vedno usmerjena v večanje proizvodnje, moči in izkoristka. Nikoli se ne sprašujemo, zakaj potrebujemo vedno več energije in kam vsa ta energija »gre« (Bejan, A.: Why we want power: Economics is physics. International Journal of Heat and Mass Transfer 2012, 55). Kaj bo končni efekt družbe s stalno naraščajočo porabo energije? Da bo imel vsakdo svoj helikopter in bo dopustoval v vesolju (Trainer, T.: Some inconvenient theses. Energy Policy 2014, 64)? V splošnem se tudi tehnično izobraženi ljudje ne zavedajo, kaj pomeni npr. 1 kWh energije (eno pomivanje posode s pomivalnim strojem) oziroma kakšen fizični napor je potreben, da bi to 1 kWh proizvedli z lastnim fizičnim delom. Celodnevno težaško delo npr. delavcev na gradbišču ali rudarjev predstavlja »samo« 0,5–0,6 kWh/d (0,5 kWh je energija, ki je potrebna za dvig 100 kg za 1800 metrov). Na splošno se cena električne energije zdi visoka. Toda če vemo, da ekvivalent (našega) celodnevnega OVE fizičnega dela (0,5 kWh) stane manj kot 0,2 evra, cena električne energije ni več (pre)visoka. Ker je torej (pre)poceni, jo trošimo v velikih količinah – izredno lep primer Jevonsovega paradoksa. V splošnem bi ljudje dobili občutek, kaj pomeni »trenutno ležerno trošenje« energije, če bi si morali na OVE način polniti baterije v mobilnih telefonih. Za običajno kapaciteto baterije telefona, ki je »samo« 15 Wh, bi morali z lastno močjo proizvesti 15/0,8 = 18,75 Wh. To pomeni dvig mase 100 kg kar za 67,5 metra. Se zavedamo, kako smo fizično šibki in kakšne količine energije stalno trošimo?

Možnosti za rabo energije vetra so v Sloveniji slabe. FOTO: Jože Suhadolnik
Možnosti za rabo energije vetra so v Sloveniji slabe. FOTO: Jože Suhadolnik

Ali lahko pričakujemo, da bomo v bodočnosti opustili fosilna goriva? Pri tej porabi energije vsekakor ne. Cena opuščanja fosilnih in jedrskih goriv z znanimi OVE tehnologijami je previsoka. Ko se bo zaradi prehoda proti OVE cena energije močno zvišala, se bo ustavila tudi gospodarska rast in viškov denarja za investicije v OVE ne bo več.

Zaključek

V prispevku je prikazano povečevanje uporabe obnovljivih virov v Sloveniji do te mere, da bi se hipotetično lahko nadomestilo fosilne in jedrske vire do leta 2050. Dobljeni rezultati prikazujejo tehnično neizvedljivost in absurdnost tovrstnih namenov. Ko se delež VRE povečuje, je vsak dodatno (politično) forsirani instalirani kilovat VRE brez ustrezne sistemske podpore za elektroenergetski sistem vedno manj vreden – to priznava že IEA. Še vedno pa ostaja velika dilema, od kod črpati vedno nove surovine na končnem planetu Zemlja in energijo za izgradnjo ter proizvodnjo VRE sistemov, za izgradnjo povsem nove infrastrukture s skladiščnimi kapacitetami (Schernikau, L., et al.)

S prehodom na OVE poskušamo najti neki perpetuum mobile druge vrste. To je, da bi iz okolice pridobivali mehansko delo, pri čemer okolica naj ne bi utrpela nobene spremembe. Drugi zakon termodinamike nas uči, da vsakršna aktivnost, pretvorba energije ... povzroči povečanje entropije univerzuma in približevanje tako imenovani toplotni smrti. Trenutno se ukvarjamo s predpostavko, da ko bomo imeli neskončno PV in vetrne električne energije, si lahko privoščimo tudi neskončno nizke izkoristke pretvorb.

Kje iskati rešitev problema glede porabe energije? Relativno preprosta tehnična rešitev je v sloganu »nazaj k naravi«, zmanjšanju produktivnosti, povečanju obsega fizičnega dela ljudi, omejitvi industrijske proizvodnje na trajne in smiselno potrebne dobrine, ki jih je mogoče tudi relativno enostavno vzdrževati (in popravljati), ne pa po preteku garancijske dobe zavreči s pritlehno, prikrito idejo o krožnem gospodarstvu in recikliranju. Zakaj zmanjšanje produktivnosti? Večanje produktivnosti linearno veča dobiček, toda eksponentno veča porabo energije (Kunz, H., et al.: Low Carbon and Economic Growth – Key Challenges. Institute for Integrated Economic Research, 2011). Če jeseni npr. puhamo odpadlo listje z uporabo nahrbtnega bencinskega puhalnika (mehanska moč motorja okrog 2 kW), namesto da bi ga ročno pospravljali na OVE način z našo močjo 10–20 W, bo poraba primarne energije vsaj nekaj stokrat večja, toda delo bomo najbrž samo nekajkrat hitreje opravili. Zmanjšanje produktivnosti pomeni več zaposlenih za isti (ekonomski) učinek in posledično seveda manjši zaslužek. Uvedba in propagiranje »zelenih delovnih mest« je že točno to – zmanjševanje produktivnosti energetskih sistemov, zaradi česar bo OVE energija vedno dražja od fosilne energije. Trenutno razne subvencije in davek na CO2 še dodatno močno popačijo ekonomska razmerja in realnost cen energije. Čeprav se deleži VRE večajo, se je cena električne energije v EU v zadnjih dveh letih močno zvišala in poslabšala konkurenčnost (EU) gospodarstev. Kje je vzrok? V neupoštevanju fizikalnih dejstev! Politika in zeleni aktivisti žal ne morejo vplivati ali spremeniti fizikalnih zakonov, lahko se jih pa omejen čas preprosto ignorira – najbrž do prvega panevropskega razpada elektroenergetskega sistema, ki nas bo močno in hitro streznil …

Apliciranje zgornje tehnične rešitve v tržni ekonomiji, kjer je glavni imperativ gospodarska rast, nikakor ni možno. Filozofija ekologije in filozofija tržne ekonomije sta si vedno diametralno nasprotni. Rešitve bo treba iskati v korenitem premiku k drugačnim idejam, vrednotam in socialnim sistemom (Ted Trainer). 

***

Dr. Andrej Senegačnik in dr. Mihael Sekavčnik sta profesorja na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani.

Hvala, ker berete Delo že 65 let.

Vsebine, vredne vašega časa, za ceno ene kave na teden.

NAROČITE  

Obstoječi naročnik?Prijavite se

Komentarji

VEČ NOVIC
Predstavitvene vsebine