Привърженикът на бързото преобразуване на днешната енергия във възобновяеми източници се върна към собствената си работа години по-късно, за да види как протича преобразуването. И със сигурност не беше много доволен от резултата.

имаме

Преди 15 години научното списание Science публикува модел за възможен преход на световната енергия към „безвъглеродна“. Работата стана широко цитирана и четена сред привържениците на бързото и радикално намаляване на емисиите на CO2. В него се посочва, че за да не се повиши температурата с повече от 2 ° C, енергията в света трябва да се промени напълно през следващите 30 години. И за да се случи това, светът сега ще трябва да работи с „безвъглеродни“ източници с мощност от около 1100 мегавата (MW) всеки ден.

Водещият автор, Кен Калдейра от института Карнеги, се върна към работата си години по-късно, за да види как всъщност изглежда. И той не беше много доволен от резултата - всъщност днес светът добавя около 150 MW нови източници с ниски емисии всеки ден. Разликата в реда означава, че „реконструкцията“ на енергията във формата, която биха предпочели привържениците на значително намаляване на емисиите на CO2, няма да отнеме 30 години, а около три и половина века, посочва Technet.cz.

Изчислението на Caldeir, разбира се, е само приблизително, но съвпада с други подобни оценки. Например, тазгодишната перспектива за Международната агенция за възобновяема енергия (IRENA) казва нещо много подобно: той каза, че степента на изграждане на нови възобновяеми енергийни източници трябва да се увеличи около шест пъти, така че възобновяемите енергийни източници да представляват две трети от общото крайно потребление на енергия и 85 процента на производството на електроенергия до 2050г. Оценките на Калдейр бяха само малко по-амбициозни, така че перспективите му са още по-песимистични.

Нека оставим настрана голямата несигурност, свързана със зависимостта на глобалната температура от нивата на CO2, неточността на климатичните модели и законния въпрос за степента, в която се плаща за борба с изменението на климата. Просто нямаме верните отговори на много от тях и може би никога нямаме. Нека се обърнем към много по-практичен и по-важен въпрос за решаването на нашето бъдеще: защо промяната не върви по-бързо, когато мнението на мнозинството (вероятно както професионално, така и обществено) изглежда е на страната на поддръжниците днес относно необходимостта от ограничаване на емисиите и рисковете от глобалното затопляне. Защо след около 20 години, когато въпросът за изменението на климата е начело на обществения интерес, особено в развитите страни, наистина нищо не се е променило.

И вероятно няма да се промени в близко бъдеще. Към средата на този век се очаква световното потребление на енергия да се увеличи с около една трета. Само през следващите десетилетия само Китай вероятно ще се нуждае от ресурси, способни да произвеждат приблизително същото количество енергия годишно като днешното общо потребление на енергия в САЩ (т.е. производството на всички първични енергийни източници), т.е. около 25 петаватчаса (PWH).

Това е много работа
Читателят може да ни прости, но ще се спре за момент, за да илюстрира гигантските измерения на такава задача: преходът към нова енергия ще изисква изграждането на десетки хиляди големи атомни електроцентрали или инсталирането на слънчеви панели в район много приблизително отговаря на Германия.

Пред подобни числа е изненадващо, че някой си е представил по-бърза промяна. Миналото ни показва съвсем ясно, че подобно нещо отнема време дори при много подходящи обстоятелства. Според широко цитираните данни, произходът на Чехословакия, но днес основно натурализираният канадец Вацлав Смил, миналите "енергийни преходи" са продължили много дълго. Делът на въглищата в световното потребление на енергия се е увеличил от 5 на 25 процента за около 35 години. Отне 40 години за нефт и 55 години за природен газ.

Може би сте забелязали, че тенденцията е да се удължават енергийните преходи. Не само Смил вярва, че основната причина е нарастващата техническа сложност на тези постепенни трансформации. Въглищата са заменили дървото, което по същество е много подобно гориво. Петролните деривати вече са изисквали нови технологии, природният газ нови - и по-взискателни в много отношения (модерните газови турбини са технологични „чудеса“, които никога не съответстват на сложността и нивото на обработка с космическите технологии).

Може би още по-важна роля е и увеличаването на действителното потребление. През 1965 г. световното потребление на енергия се оценява на около 51 PWH. Днес тя е около три пъти, някъде над 150 PWH, а през 1900 г., когато дървесината бавно започва да изпреварва въглищата като основен източник на енергия на човечеството, общото потребление е може би около 10 PWH. В по-малка система промените влизат в сила по-бързо.

Днес енергетиката е най-голямата индустрия досега и ситуацията може логично да се промени само бавно (и се влошава от добре известния факт, че инвестиционните решения в енергетиката се взимат от десетилетия). Например, в развития свят в началото на 70-те години петролът е доставял половината от общата консумирана енергия (т.е. включително транспорт), днес той е около 35 процента.

Те намаляват само незначителна част от дела на „новите“ възобновяеми източници, които днес имат дял от малко над 2 процента. Природният газ (от 19 до 27 процента), ядрената енергия (от 1 процента до 10) и биогоривата и изгарянето на отпадъци също имат много по-голяма роля от ВЕИ (техният дял нараства от 2 процента до по-малко от 6). Делът на въглищата е спаднал от около 22% на 17 за същия период, а в страните от ОИСР днес природният газ надмина значението на въглищата и е "две" сред всички горива.

Миналото също ни учи, че „старата енергия“ не е склонна да изчезне. Новите източници така или иначе не замениха старите, досега винаги са ги допълвали. Въпреки че имаме въглища, свързани с индустриалната революция, още от ученическите години, той все още е ключов ресурс през 21 век. Въпреки това, като цяло потреблението на енергия е вторият по големина източник изобщо (след петрола и неговите производни), а в производството на електроенергия е ясна единица.

"Слабо" Слънце и вятър
Сегашната ситуация обаче се различава от миналото в някои отношения - и това не е в смисъла, който е удобен за нея. В исторически план преходите към нови източници на енергия са преминали (с малки местни изключения) от по-малко щедри източници към по-богати. Под това имаме предвид не само наличността, но и енергийната плътност на отделните източници. Изсушената дървесина съдържа около 15 до 20 мегаджаула на килограм (MJ/kg), въглища от 10 до 30 MJ/kg, нефт малко над 40 MJ/kg и метан, който е основният компонент на природния газ, след това около 55 MJ/килограма. (Нека добавим, че газът има известен недостатък при по-голям обем.)

Възобновяеми източници, които според някои трябва да се превърнат поне в доминиращ източник на енергия, но с техните предшественици те фундаментално губят в това отношение. Не е съвсем лесно да се направи сравнение, тъй като ВЕИ не използват гориво и следователно имат по-ниски разходи в това отношение, но от друга страна изискват голямо количество свободно пространство. Напълно несравним с това, от което се нуждаят класическите ресурси.

За да може една фотоволтаична електроцентрала, оборудвана с днешната технология, да има максимална мощност, сравнима приблизително с мощността на два блока Temelín, т.е. приблизително 2000 MW, тя трябва да има площ над 50 km². И това е производителност при идеални условия, които се случват рядко.

Следователно планираният преход към възобновяеми енергийни източници противоречи на козината на потребителите на електричество; това е исторически изключителен случай на преход от по-удобен източник към по-малко удобен.

По този начин новите източници не носят нищо ново за потребителите. Въглищата са позволили на човечеството да извърши индустриална революция, за която биомасата е изчислена, за да не може да захранва. Отдавна е така, че човечеството изгаря значително повече изкопаеми горива годишно, отколкото всъщност може да излезе от биосферата за същото количество време.

Електричеството, предоставяно от фотоволтаични или вятърни електроцентрали, вече се произвежда в същото качество от по-стари източници (нека оставим настрана непредсказуемостта на ВЕИ). Могат да бъдат намерени някои незначителни предимства - например батерийните системи се оказват наистина интересна система за предоставяне на мрежови услуги и поддържане на тяхната стабилност - но по принцип те не предоставят на потребителите опции, които не са имали преди. Целта е да пушите, да блестите, да карате или да летите точно както днес, не по-добре. Това елиминира една от основните мотивации, движещи минали енергийни "революции".