Doseganje evropskega zelenega dogovora je EU, podnebno nevtralnost do leta 2050, je možno doseči le z učinkovito rabo energije in trajnimi viri energije. Preprosto: zmanjšanje rabe energije, namesto umazane fosilne in tvegane jedrske energije pa energija iz obnovljivih virov.
Obstoječo, zgrajeno in delujočo infrastrukturo je treba ohraniti in prilagoditi. Prioritete naj imajo tehnologije, ki ob najmanjših stroških najhitreje povrnejo naložbe.
Raba energije v Sloveniji
Ko energetiki govorijo o energiji, mislijo na elektriko. Niste vedeli?
Podatki o proizvodnji elektrike so nepregledni, saj je vsa elektrika iz NEK obravnavana kot slovenska, tudi hrvaška polovica. Uradnim podatkom je treba verjeti, vendar jih moramo najprej razumeti. Statistično vsi jemo segedin.
Uvoz (8,3 TWh) in izvoz (10,3 TWh) elektrike sta skoraj izenačena, z upoštevanjem samo slovenske polovice NEK pa uvoz za 1 MWh presega izvoz. V letu 2020[1] je celotna proizvodnja iz NE Krško znašala 6,04 TWh (slovenska polovica 3,02 TWh), proizvodnja iz hidroelektrarn 4,75 TWh, termoelektrarne so v letu 2020 proizvedle 3,87 TWh.
Struktura rabe energije, ki zdaj vsebuje četrtino elektrike, se bo čez dvajset ali trideset let krepko spremenila. Skupna raba energije se bo znižala, elektrika iz obnovljivih virov pa bo prevzela vodilno mesto.
Jedrska elektrika iz slovenske polovice NEK predstavlja približno 1/5 celotne elektrike, ki jo porabimo v Sloveniji. Največ elektrike proizvedejo HE, druge so TE in tretja JE. Bodimo previdni, saj nam dela nuklearka največje stroške in skrbi, omogoča tudi največje finančne zlorabe.
Struktura energije
Elektrika ni edina energija, ki jo v Sloveniji uporabljamo. V letu 2020 je bila v Sloveniji končna raba energije 57 TWh, od tega elektrika zgolj 23 %.
Najbolj glasni, kadar govorimo o preskrbi z energijo, so zagovorniki jedrske energije, čeprav je delež jedrske energije v celotni slovenski energetski pogači le 5 % (3 TWh od 57 TWh).
Za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov ne moremo obravnavati zgolj električnega sektorja, temveč celoten spekter rabe energije..
Elektrika iz sonca je po krivem zapostavljena energija. Je neizkoriščen potencial. Nikakor ne trdimo, da bi lahko samo sončne elektrarne nadomestile obstoječo fosilno in jedrsko proizvodnjo elektrike. V povezavi z drugimi OVE, shrambo in pretvorbo v biogoriva, pa lahko zagotavlja sončna elektrika zanesljivo, razpršeno in cenovno ugodno izbiro.
Potencial SE na stavbah
Potencial sončnih elektrarn v Sloveniji do leta 2050[1] prikazuje možnost vgradnje elektrarn na stavbe, parkirišča in degradirana območja. Tehnični potencial teh površin je ocenjen na dobrih 27 TWh letno, kar je več kot dvakratnik sedanje rabe električne energije v Sloveniji (13 TWh) in devetkratnik letne proizvodnje slovenske polovice NEK. V tem odličnem pregledu niti nista obravnavani dve možnosti vgradnje sončnih elektrarn, na vodnih površinah in v kmetijstvu.
[1] Potencial sončnih elektrarn na strehah objektov v Sloveniji do leta 2050; dr. Kovač, M.; Urbančič, A; Staničić, D; IJS
Plavajoče sončne elektrarne (P-SE)
V svetu so plavajoče sončne elektrarne že uveljavljene. Idealna je kombinacija vgradnje sončnih elektrarn na akumulacijska jezera hidroelektrarn. Dnevna dinamika proizvodnje elektrike iz sonca in iz vode se uskladi. Naložbe v električno infrastrukturo P-SE na akumulacijskih jezerih bi bile minimalne, saj je tam zgrajena že vsa bistvena energetska infrastruktura.
Predstavljena je bila projektna naloga »Postavitev FNE na slovenskih jezerih in ribnikih[2]«. V nalogi so analizirali 322 jezer in ribnikov ter zajezitve večjih HE. Iz analize so izpustili presihajoča in visokogorska jezera ter jezera, manjša in plitvejša jezera, pa tudi omejitve iz Natura 2000, naravne rezervate, spomenike, turistična področja in težko dostopne lokacije.
Površina jezer, primernih za P-SE, meri 1.523 ha, zajezitev rek pa 3.172 ha, skupaj skoraj 5.000 ha. Zajezitve se bodo še povečale, saj je v planu gradnja verige HE na spodnji Savi in HE Mokrice.
Specifična moč P-SE je ocenjena na 1 MW/ha oz. 100 W/m2. Za oceno proizvodnje je bil uporabljen program[3] Evropske komisije, za vsako obravnavano lokacijo posebej, upoštevana dnevna in letna dinamika sončnega sevanja.
P-SE na zajezitvah
Zajezitvene HE imajo možnost dnevne ali večdnevne akumulacije vode za proizvodnjo elektrike, kar omogoča, da se delovanje HE prilagaja delovanju P-SE.
Zgolj na zajezitvah rek ob obstoječih HE, je pričakovana letna proizvodnja elektrike 3,7 TWh. S postavitvijo P-SE ob hidroelektrarne bo letna proizvodnja HE v višini 4,5 TWh povečana na skupno proizvodnjo 8,2 TWh.
Obratovalni stroški SE so minimalni, zato je proizvodnji SE smiselno prilagajati proizvodnjo iz drugih OVE.
Vrednost naložbe P-SE
Ocenjena vrednost naložbe je 600 do 900 €/kW. To znaša 1,9 do 2,8 milijarde € za priključno moč 3.172 MW, verjetnejša je nižja vrednost. Z upoštevanjem 10-letne amortizacije bi znašala cena sončne elektrike iz P-SE pod 0,051 €/kWh, po desetih letih pa praktično zastonj, še 20 let.
Navedene cene so največje možne. Leta 2020 so v Abu Dhabiju v pokrajini Al Dhafra začeli graditi 2 GW sončno elektrarno[4], ki bo od leta 2022 dalje proizvajala elektriko po 0,0135 $/kWh (13,5 $/MWh).
Pričakovana letna dinamika proizvodnje P-SE skupne moči 3.172 MW (3,172 GW) po mesecih lahko rahlo odstopa, glede na dejansko letno sončno obsevanje[5].
Glede na velikost P-SE, trend padanja cen fotonapetostnim elektrarnam in uporabo sodobnejših bifacialnih modulov, je možno pričakovati celo občutno nižje cene od upoštevanih, kar še poveča konkurenčnost elektrike iz sonca.
P-SE na jezerih
Popolnoma drugačna je tehnologija hrambe elektrike, proizvedene v jezerskih P-SE, saj pri teh ni možnosti kombinacije z drugim načinom proizvodnje, ko ni sonca.
Primer iz citirane projektne naloge: Možna je postavitev P-SE na 2/3 Velenjskega jezera. Sončna elektrarna na 100 ha jezerske površine in moči 100 MW bi bila 250 m oddaljena od Velenjske plaže in ne bi ovirala razvitega turizma.
Viške elektrike bodo uporabili za proizvodnjo vodika z elektrolizo in ga vtiskali kot vodik ali kot zeleni metan (bioplin ali sintetični naravni plin) v plinovod.
Prednost Velenjskega jezera za plavajočo elektrarno je obstoječa infrastruktura elektrike in zemeljskega plina. Viške elektrike lahko obstoječe elektroenergetsko omrežje prenese v oddaljeni obrat za proizvodnjo vodika ali sintetičnega naravnega plina, dokler ne bodo te proizvodnje uvedli v lokaciji TEŠ.
Prednosti P-SE proti JE
Elektrika iz plavajočih sončnih elektrarn ima veliko prednosti.
- To je elektrika iz obnovljivih virov, brezogljična, ne bremeni okolja. Po koncu obratovanja se gradniki P-SE preprosto reciklirajo in tudi ob reciklaži fotonapetostnih panelov, konstrukcije in plovcev, okolje ni obremenjeno.
- P-SE je možno postaviti hitro. Takoj, ko je prva postavljena, ta že deluje. Na vseh 3.700 ha je možno postaviti vse P-SE v nekaj letih. Prvo je možno priklopiti v omrežje že po dobrem letu od odločitve in pridobitve soglasij!
- Naložba je relativno poceni, možno jo je financirati postopoma, z dinamiko dokončanja del. Tudi proizvodna cena elektrike iz P-SE bo nizka, občutno nižja kot iz konkurenčnih »nizkoogljičnih« tehnologij.
- Morda najpomembnejše, P-SE ne predstavljajo nikakršnega okoljskega hazarda.
Cena elektrike iz OVE je lahko nizka. Proizvodna cena elektrike iz P-SE bo pod 51 €/MWh prvih deset let, nato pa praktično brezplačna. Drugače pa bo s ceno elektrike iz tradicionalnih elektrarn, podražitve so napovedane. V naslednjih letih [6] bo elektrika iz tradicionalnih virov (pasovna energija) občutno dražja, med 80 in 120 €/MWh. Seveda bo treba vlagati v elektroenergetsko omrežje, v pametno uravnavanje omrežij in v njihovo varovanje pred kibernetskimi napadi, ne glede na vir energije. Vendar bodo vlaganja v omrežje manj bremenila potrošnike ob nizki ceni elektrike kot ob visoki.
Prej, ko postavimo sončne elektrarne, prej bomo zajezili dvig cen elektrike. Ne pozabimo, P-SE v povezavi s HE (in drugimi načini shranjevanja elektrike) zagotavljajo pasovno energijo.
P-SE namesto sporne HE Mokrice
Nevladne organizacije nasprotujejo gradnji HE Mokrice, oporekajo verodostojnost projekta hidroelektrarne. Pred kratkim je upravno sodišče, v dalj časa trajajočem postopku, odpravilo odločitev vlade, da javna korist proizvodnje elektrike prevlada nad javno koristjo ohranjanja narave. Pred izdajo odločbe vlade, v decembru 2020, namreč niso bili izpeljani potrebni postopki, zlasti ne izvedene presoje vseh vplivov in posledično celostnega vpliva, ki ga bi načrtovani poseg imel na posebna varstvena območja Natura 2000. Nevladniki so zmagali[7]. V športnem žargonu bi rekli, da na tekmi vlade proti okolju vodi okolje. Vendar, tekmujemo, ali sodelujemo?
Taki dolgotrajni postopki so vsem v škodo.
Društvo Rova je podalo strokovno mnenje, da bi bilo namesto HE Mokrice primernejše namestiti sončne elektrarne na akumulacijska jezera, na nasipe in na zgradbe obstoječih HE. Torej P-SE ob HE Brežice 47 MW (35 ha vodne površine), ob HE Krško 39 MW (28 ha) in ob HE Arto-Blanca 39 MW (28 ha), skupaj 127 MW (91 ha), z letno proizvodnjo 148 GWh. Prostora na vodnih površinah je dovolj, saj zgolj akumulacijsko jezero HE Brežice presega 300 ha.
Podpora nevladnih organizacij za postavitev P-SE je dobrodošla. Hkrati pa so opozorila nevladnih organizacij na nepravilne postopke v primeru načrtovanja HE Mokrice na mestu. Nepravilnosti se slej kot prej maščujejo.
Društvo Rova je opozorilo, da lahko koncesionar že zdaj uporabi vodne površine akumulacijskih jezer elektrarn, za katere ima koncesijo, za P-SE. ZPKEPS 1D določa, da lahko koncesionar posega na vodna in priobalna zemljišča in te objekte uporablja za proizvodnjo električne energije ali drugo dejavnost, ki je neposredno namenjena proizvodnji električne energije. Torej ni birokratskih ovir. So samo ovire v miselnosti.
Izkušnje s P-SE v svetu
Plavajoče sončne elektrarne združujejo nove energetske rešitve in digitalne tehnologije. Oboje pomembno prispeva k oblikovanju trajnostnega, sonaravnega energetskega sistema in spodbuja tehnološko konkurenčnost države.
V svetu je že mnogo P-SE, na rekah, jezerih in morjih, na stotine. Izkušnje so dobre.
Leta 2018 so ob mestu Piolenc priklopili P-SE s skoraj 50.000 paneli, moč 17 MW[8].
Pionirski plavajoči projekt Zon-op-Zee je bil konec leta 2019 nameščen v nizozemskem Severnem morju. Brez težav je P-SE prestala orkan Ciara, ki je sunki vetra do 150 km/h ustavil letalski in pomorski promet. Načrtovano je, da bodo postavili modularna polja P-SE do moči 100 MW.
Največje P-SE so na Daljnem vzhodu[9]:
- Južna Koreja: Saemangeum, 2,1 GW
- Indija: Omkareshwar Dam, 600 MW
- Kitajska: Hangzhou Fengling Electricity Science Technology’s, 320 MW
- Kitajska: Three Gorges New Energy’s, 150 MW
- Indonezija: Cirata Reservoir, 145 MW
- Indija: NTPC Kayamkulam, 105 MW
- Indija: NTPC Ramagundam 100 MW
Je koncesionar naklonjen P-SE?
Pristojna ministrstva, zlasti MOP in MzI, podpirajo pobude za postavitev P-SE, v okviru okoljskih ciljev in zakonodaje, skladno s prostorskimi akti in prostorskimi načrti.
Načelno P-SE niso opredeljene kot objekti in zato zanje ne veljajo niti določbe Zakona o urejanju prostora niti Gradbenega zakona. Ni nujno, da to pomeni manj težav pri pridobivanju soglasij.
Skladno z ZPKEPS 1D lahko koncesionar uporabi za P-SE vodne površine akumulacijskih jezer elektrarn, za katere ima koncesijo. Vendar ima koncesionar pomisleke. HE so pretočno-akumulacijskega režima, v zajetju je tok vode, gladina vode precej niha. Neverjetno, vidi težave, ne rešitev. Se spomnite projekta Zon-op-Zee? Bibavica, vodni tok, veter in valovi, orkan Ciara z vetrom 150 km/h in 5 m valovi? Nad katerim jezom HE so pričakovani taki ekstremni pogoji?
Res bi bile primernejše mirne vodne površine, kjer ni nihanja gladine vode. Toda za te vodne površine ni podanih vodnih dovoljenj (koncesij), to težavo je treba urediti. Postopki bi utegnili biti zamudni.
Za odpravo ovir pri prehodu na OVE je potrebna sprememba zakonodaje, ki bo omogočala preprostejšo rabo OVE, tudi postavitev P-SE na mirnih vodnih površinah.
MzI je letos poleti izdalo energetsko dovoljenje[10] za JEK2, brez pravne in strokovne podlage[11], v nasprotju s stališčem javnosti[12]. Ne le, da je pristojno ministrstvo pritisnilo zlati gumb za jedrsko energijo, otežilo je poti do zavezujočega cilja, doseganja podnebne nevtralnosti do leta 2050.
S favoriziranjem zastarele, drage in okoljsko sporne jedrske energije, je pristojno ministrstvo naredilo medvedjo uslugo obnovljivim virom energije. Kam z jedrskimi odpadki in kdo bo to plačal, očitno ne zanima jedrskih lobistov.
Prehod iz fosilne in jedrske energije na paleto OVE
Energetska neodvisnost bo dosežena z zmanjšanjem rabe energije in z rabo vseh primernih nizkoogljičnih tehnologij iz obnovljivih virov, brez fosilne in jedrske energije. Ukrepi za energijsko učinkovitost morajo imeti osrednjo vlogo pri doseganju ničelne stopnje neto emisij toplogrednih plinov do leta 2050, in sicer z zmanjšanjem porabe energije za polovico v primerjavi z letom 2005[13]. V Sloveniji moramo za doseganje ciljev[14] še bolj zmanjšati rabo energije, saj porabimo za polovico več energije (na enoto družbenega proizvoda), kot je povprečje v EU.
Pogrešamo državno strategijo zmanjšanja rabe energije! Ni treba iskati težav, kjer jih ni. Začnimo tam, kjer je prehod na OVE preprost. To so vsekakor P-SE v sožitju s HE.
Bo možno narediti ta energetski prehod do podnebne nevtralnosti v časovnem in finančno zdržnem okviru? Bo, če se tega lotimo. Dolga pot se začne s prvim korakom, cilj se doseže s slogo in vztrajnostjo.
[1] https://www.energetika-portal.si/nc/novica/n/elektroenergetska-bilanca-prevzema-in-oddaje-elektricne-energije-za-leto-2020-4539/
[2] Energetske tehnologije, Maša Mamić, dr. Peter Novak, Univerza v Novem mestu, Fakulteta za strojništvo, 20/21
[3] JRC Photovoltaic Geographical Information System
[4] https://list.solar/news/al-dhafra-solar/
[6] “Tako poceni elektrike, kot smo jo imeli, ne bo nikoli več”; Mervar, A.; Primorske novice, 12. 22. 2021
[7] Priznanje Andreji Slameršek – neutrudni borki za ohranitev prosto tekočih rek
[8] https://www.bouygues-es.com/energy/omega1-first-floating-solar-power-plant-france
[9] https://www.power-technology.com/features/worlds-biggest-floating-solar-farms/
[10] Izdano energetsko dovoljenje za projekt JEK2
[11] Sporočilo za javnost: Minister za infrastrukturo presegel pooblastila in izdal energetsko dovoljenje za JEK2 brez pravne in strokovne podlage; ZaEnSvet; 21. 7. 2021
[12] Poziv predsedniku Borutu Pahorju, da sprejme nasprotnike jedrske energije 2021; Zveza ekoloških gibanj Slovenije – ZEG
[14] Okolje med energijo in odpadki; Valenčič, M.; 23. strokovno posvetovanje 2020; Moravske Toplice; »Okoljska samozadostnost Slovenije – neizogibna nujnost«
