IzpostavljenoZgodbice za lažje razumevanje

Akumulacija viškov elektrike iz OVE

Jedrski zagovorniki vedno znova kritizirajo, da sončna elektrarna ne dela v temi, vetrna pa ne v brezvetrju. Kot da zagovorniki obnovljivih virov tega nismo vedeli in da ne poznamo rešitev. Rešitev je znana, akumulacija viškov elektrike iz OVE.

Neusklajena dinamika

Aleksander Mervar je to slikovito povedal za MMC. »Pri sončnih elektrarnah je proizvodnja elektrike visoka v osončenem delu dneva, in vprašati se moramo, s čim bomo pokrili obdobja, ko sonca ni. Z baterijami? Lahko, a le poleti. S čim pa bomo napolnili baterije decembra, ko je dan najkrajši? Naj ob tem pojasnim eno od zablod glede baterij kot hranilnikov. Ja, lahko se uporabljajo predvsem v mesecih visoke proizvodnje elektrike iz sončnih elektrarn, vendar gre za dnevne, in ne sistemske baterije. Kaj pa od 15. novembra do 15. marca? Baterije so takrat bolj kot ne same sebi namen!«

Povedal pa je tudi, kako so sončne elektrarne (oziroma vsi obnovljivi viri energije), združljivi z jedrsko energijo. O združljivosti sicer govorijo vsi jedrski zagovorniki, le Mervar je upal povedati, kako so sončne elektrarne združljive z jedrsko elektrarno. Z izklapljanjem sončnih elektrarn!

»Sončno energijo lahko kombiniramo z jedrsko, ki ima konstantno proizvodnjo elektrike. Toda še vedno imamo dnevne in nočne konice, ki jih lahko rešujemo na dva načina: ali sončne elektrarne ugasnemo, ko je proizvodnje dovolj, ali pa elektriko pretvorimo v vodik … A ta tehnologija še ni na voljo in v kratkem ne pričakujem množičnega razmaha elektrolize in uporabo zelenega vodika za proizvodnjo elektrike, še manj pa njeno stroškovno sprejemljivost.Ob nadaljnjih investicijah v sončne elektrarne bomo tako imeli precejšnje presežke v mesecih maj–september med 7.00 in 21.00, takrat bodo cene nizke. V nočnem času in hladnejših mesecih pa precejšnje manke in posledično visoke cene. Naslednji problem bodo investitorji v sončne elektrarne, saj bo cena elektrike v najbolj osončenih obdobjih nič ali celo negativna. Tisti, ki imajo denar, se bodo začeli spraševati, zakaj bi v to investirali.«

Je samooskrba rešitev?

Elektrika v samooskrbi teoretično lahko napaja VN omrežje, a to ni ekonomično.

Trenutno, ko imamo priključne moči: 350 MW NEK, 600 MW TEŠ, 500 MW HE in 1.000 MW SE, ni nobene potrebe, da bi z elektriko iz samooskrbe napajali VN omrežje. Vendar ga razbremeni. Torej, namesto da bi se trudili, da sončno elektriko iz razpršene proizvodnje tlačimo v razvodna omrežja, je bolje, da elektrike iz velikih elektrarn ne vzamemo za male porabnike iz razvodnih omrežij. Razpršena proizvodnja naj se razpršeno porabi. Ampak, posredno vsa elektrika, proizvedena v samooskrbi, razbremeni VN omrežje. Enak učinek, kot če bi jo silili v VN omrežje in jo pošiljali k razpršenim uporabnikom, le izgubam pretvorbe smo se izognili.

Popolnoma drugače bo leta 2030, ko bodo SE imele 4.000 MW priključne moči in proizvedle 5 TWh elektrike letno. Že danes bi morali slovenski ektroenergetiki imeti rešitve, ampak slišim le tarnanje, da se ne da. Kaj pa bo leta 2050, ko se bo moč sončnih elektrarn (po NEPN) povečala na 10 GW? Velik del teh 12 TWh bo treba poleti akumulirati za zimo.

Vodikove tehnologije

Vodik je nosilec energije, ima nekaj dobrih in nekaj slabih lastnosti. Dobre so, da ob gorenju nastaneta zgolj vodna para in toplota, brez škodljivih emisij. Slaba pa je ta, da je to najmanjša molekula in uhaja skozi trdne materiale, recimo skozi stene jeklenih cevi, tudi skozi tesnila. Do 5 % ga je sicer možno primešati v plinovod brez predelav vseh trošil, ampak to je premalo. Vodik je najprimerneje  takoj predelati v sintetični metan in ga nato v plinovodu transportirati do porabnikov ali skladišč. Zdaj so že zožene možne lokacije za proizvodnjo sintetičnega metana: mora biti ob daljnovodu, plinovodu in ob viru ogljikovega dioksida. 

Metanol  je tekočina, alkohol. V rafineriji ga je možno narediti iz sintetičnega metana in ga s cisternami po cesti ali železnici razvaža do potrošnikov. Je kar nekaj tovarn, ki proizvajajo avtomobile na metanol, recimo VW v Braziliji, poleg tega je možno metanol dodati bencinu ali pa ga uporabiti kot surovino za kemijsko industrijo. 

Sezonski hranilnik

Dodajanje zelenega vodika iz presežkov proizvodnje sončnih elektrarn v proces metanacije sinteznega plina je ena izmed možnosti sezonskega shranjevanja poletnih presežkov energije iz obnovljivih virov. V poletnih mesecih bi s FV proizvajal zeleni vodik in sintezo metana, ki bi ga uporabljali v zimskih mesecih.
Prvi korak, proizvodnja sintetičnega plina iz organskih ostankov:

C9H18O3 + 3O2 =  9CO + 9H2

Drugi korak: proizvodnja metana (sintezni plin in vodik iz elektrolize)

 (9CO + 9H2) + 6H= 5CH4 + 5H2O + 4CO

Vodo in ogljikov monoksid se vrne v proces, odpadkov ni.

Skupni električni potencial za P2G je več kot 30 TWh/a.

To je prikaz sezonske hrambe energije preko kemijskih procesov, skupaj z energijskimi tokovi.

Prilagam še ovrednoteno proizvodnjo za pilotno postrojenje s 500 kW napravo za elektrolizo. Torej, s 500 kW napravo za elektrolizo se dobi 1.100 kW metana, vsako uro.

Ali imamo dovolj naravnih virov za pokrivanje energijskih potreb iz OVE? Imamo. Zgolj na razpoložljivih strehah je potencial za 27 TWh sončne elektrike letno, z združevanjem vseh znanih primernih razpoložljivih virov energije imamo potencial 90 TWh energije letno. 

Sedaj pa naj elektroenergetik pove, ali je preprostejše, cenejše in hitrejše zgraditi nuklearko ali postrojenje za proizvodnjo vodika/sintetičnega metana? Ob tem, da bi ob nuklearki tudi potrebovali postrojenje za proizvodnjo vodika/sintetičnega metana, pa nove plinske elektrarne tudi, saj viškov elektrike iz nuklearke ne bodo mogli prodajati kljub negativni ceni. 

Sledi shema oskrbe, fotovoltaika in elektrika iz termoelektrarn na sintetični metan, po mesecih, kako bi fotovoltaika velikosti manj kot polovice slovenskih streh zagotavljala elektriko v celem letu. V prikazu niso upoštevane HE, ki pa bodo imele pomembno vlogo v elektroenergetski oskrbi. 

Seveda pa ta sprememba proizvodnje terja tudi spremembo miselnosti elektroenergetike. Najprej, ne bo več elektroenergetika, ampak združena energetika, elektrika in plin. Skupaj bo lažje.

Shranjevanje elektrike

Pikre pripombe nasprotnikov obnovljivih virov, da potrebujemo namesto ene jedrske elektrarne vsaj 1400 vetrnic ali sončno elektrarno v velikosti občine Ankaran, so imele svoj namen, podobno, da bi za črpalno elektrarno potrebovali na Kredarici jezero velikosti devetih Bohinjskih jezer.

To seveda ni res. Samo bedak bi načrtoval elektriko iz le enega vira energije, recimo iz sonca ali vetra. »Obnovljivi viri energije« po EZ-1 so obnovljivi nefosilni viri energije (veter, sonce, aerotermalna, hidrotermalna in geotermalna energija, energija oceanov, vodna energija, biomasa, plin, pridobljen iz odpadkov, plin iz naprav za čiščenje odplak in bioplin); Vsi so primerni za rabo, vse je treba kombinirati, poleg osnovne zahteve, splošnega zmanjšanja rabe energije. Na kratko, manj zapravljanja.

Dinamika proizvodnje elektrike iz OVE ne sledi porabi potrošnikov. Zato je treba viške poceni elektrike iz OVE shraniti za slabe čase.

Diagram, ki ga je pred leti predstavil direktor Eberlinc iz Plinovodov, je zgovoren.

Začne se spodaj levo, za majhne kapacitete shranjevanja in majhno avtonomijo in konča desno zgoraj, pri velikih kapacitetah in veliki avtonomiji. Torej, sledijo si: vztrajnik, baterija, komprimiran zrak, črpalna hidroelektrarna, vodikova tehnologija in sintetični metan. Seveda prihajajo tudi nove tehnologije, ki so morda primernejše in konkurenčnejše. Mar so jedrski zagovorniki tako neuki, da tega ne poznajo ali imajo plašnice na očeh in tega nočejo videti?

Ali jedrska elektrarn lahko prilagaja proizvodnjo elektrike potrebam porabnikov?

Seveda trdijo jedrci, da je shranjevanje potrebno zgolj zaradi obnovljivih virov, pri jedrski elektrarni pa to naj ne bi bilo potrebno. To seveda ni res.  Jedrska elektrarna je popolnoma binarna. Dela ali ne dela. 1 ali 0. Pretežno dela, včasih pa se ustavi, napovedano ali nenapovedano. Ko dela, dela s polno obremenitvijo in je ni možno prilagajati potrebam omrežja. Modulirano delovanje jedrskih elektrarn je zgolj teoretično možno, hkrati pa izjemno drago. Zato jedrci načrtujejo, da bodo viške elektrike predelali v vodik. Torej, investicija v vodikove tehnologije je nujna, tako za OVE kot za JEK. Vsekakor pa bi bila jedrska elektrika občutno predraga za proizvodnjo vodika.

Kaj pa omrežja?

Jedrci pravijo, da je treba zaradi razpršenih virov energije (sončnih elektrarn v samooskrbi) pojačati distribucijska omrežja. To je res. Vendar je treba ojačati distribucijska omrežja tudi za jedrsko opcijo. Naložba v omrežja in nadgradnja v pametna omrežja je nujna, ne zaradi načina proizvodnje elektrike, temveč zaradi spremembe potrošniških navad. Minili so časi, ko je imela vsaka hiša le nekaj žarnic in radio.

Sorodni članki

Prezračevanje stanovanj

Matjaž Valenčič

Zgodbica o vinu, za izhodišče in pogovor s sosedi

Matjaž Valenčič

Mehansko prezračevanje

Matjaž Valenčič

Komentiraj