Větrné a solární obnovitelné zdroje ropu nenahradí

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Čtenářům ASh nabízíme překlad článku od Gail „The Old Ladies“Tverberg (OurFiniteWorld), známé svým systémovým přístupem, finančním zázemím a respektem k fyzické ekonomii. Dobrý autor, zkrátka:-)

Proč mohou modely využití OZE lhát?

Energetické potřeby světové ekonomiky se zdají být snadno modelovatelné. Spočítejme si spotřebu: i v kilowatthodinách, dokonce i v barelech ropného ekvivalentu, dokonce i v britských tepelných jednotkách, kilokaloriích nebo joulech. Dva druhy energie jsou ekvivalentní, pokud produkují stejné množství užitečné práce, že?

Například ekonom Randall Munroe vysvětluje výhody obnovitelné energie ve svém videu. Podle jeho vzoru dokážou solární panely (pokud jsou postaveny podle vašich představ) poskytnout dostatek elektřiny pro vás a půl tuctu vašich sousedů. Větrné generátory (také postavené do úrovně absurdity, ale samozřejmě), poskytnou energii vám a dalším tuctu sousedů.

V této analýze je však logická díra. Energie vyrobená větrnými a solárními panely není přesně to, co ekonomika potřebuje (alespoň zatím ne). Vítr a slunce generují přerušovanou elektřinu, často dostupnou ve špatnou dobu a na nesprávném místě. Světová ekonomika potřebuje různé druhy energie, tyto typy musí splňovat technické specifikace nejrozmanitějších systémů v moderním světě. Energii je třeba dodávat na správné místo a dodávat uživatelům ve správnou denní dobu nebo ve správnou dobu v roce. Může být dokonce nutné energii získanou ze slunce a větru skladovat na několik let (například používáte přečerpávací elektrárnu a v regionu je sucho).

Myslím si, že situace je podobná jako u hypotetických vědců, kteří se v rámci zvýšení efektivity ekonomiky rozhodli za 20 let přesunout 100 % populace z tradičních potravin na trávu a siláž. Krávy, kozy, ovce jedí, ne? Proč by lidé nemohli? Bylina bezpochyby obsahuje spoustu užitečné energie. Většina druhů trávy se zdá být pro člověka netoxická – alespoň v malém množství. Zdá se, že tráva roste docela dobře. Trávu lze uložit pro budoucí použití. Zdá se, že přechod na využívání trávy k produkci potravin se z hlediska emisí CO2 vyplatí. Tráva a siláž bohužel nejsou druhem energie, který lidé obvykle spotřebovávají. Skutečnost, že se lidoopi nějak nevyvinuli jako býložravci, je podobná skutečnosti, že výroba a přeprava materiálu v moderní ekonomice se nějak nehodí pro přerušovanou energii větru a slunce.

Zařazení trávy do lidské stravy může dobře „fungovat“, ale k tomu potřebujete jiný organismus

Když se rozhlédnete kolem sebe, snadno najdete býložravé druhy. Zvířatům se čtyřkomorovým žaludkem se daří na bylinkové stravě. Tyto organismy mají často neustále rostoucí zuby, protože oxid křemičitý v trávě má tendenci zuby opotřebovávat. Možná si pomocí genetického inženýrství mohou lidé nechat narůst žaludky navíc a přidat neustále obnovované zuby. Další užitečné, ale nepříliš atraktivní úpravy našeho těla mohou vyžadovat například zmenšení mozku (a zvětšení čelisti). K udržení vysoké mozkové aktivity vyžaduje příliš mnoho kalorií, nemůžete žvýkat tolik siláže.

Problémem téměř všech současných modelů OZE je, že systém je uvažován v „úzkém rámci“. Zvažuje se jen malá část problému – obvykle jen klesající cenovky panelů a větrných turbín (neboli „náklady na energii“) – a předpokládá se, že jde o jediné náklady spojené se změnou celého vzorce spotřeby. Ekonomové musí ve skutečnosti připustit, že přechod ekonomiky na 100% obnovitelné zdroje energie bude vyžadovat dramatické změny ve společnosti, podobně jako mnohokomorové žaludky a stále rostoucí zuby přejít na 100% bylinnou stravu. Vaše analýza potřebuje „širší záběr“.

Pokud by Randall Munroe zohlednil nepřímé energetické náklady systému, včetně energie potřebné k přestavbě stávajících energetických systémů, jeho analýza by se pravděpodobně změnila. Schopnost větrné a solární energie pohánět váš vlastní domov i dům asi tuctu sousedů pravděpodobně zmizí. Aby systém fungoval jako ekvivalent vícekomorových žaludků a stále rostoucích zubů, spotřebuje se příliš mnoho energie. Světový energetický sektor bude pracovat na obnovitelných zdrojích energie, ale ne stejným způsobem jako doposud. Zhruba řečeno, menší mozek si bude myslet velmi odlišné myšlenky.

Je „energie spotřebovaná tuctem vašich sousedů“správnou metrikou?

Než budu pokračovat o tom, co se pokazilo na Munroeově modelu, musím se krátce zastavit u jeho metody počítání. Munroe mluví o „energii spotřebované domácnostmi a tuctem sousedů“. Často slýcháme zprávy o tom, kolika domácnostem poslouží nová elektrárna nebo kolik domácností bylo dočasně odstaveno kvůli bouřce. Metrika použitá Munroem je velmi podobná. Počítal ale se vším?

Kromě domácností potřebuje ekonomika různé zdroje energie na mnoha dalších místech, včetně: ve vládě pro obranu a vymáhání práva, při stavbě silnic nebo škol, na farmách pro pěstování chutných potravin a v továrnách na výrobu zdravých dobrot.. Omezovat výpočet pouze na spotřebu v domácnostech občanů nemá smysl. (Ve skutečnosti je Munroe ve svých výpočtech tak efektivní, že není možné zjistit, co přesně je zahrnuto v jeho analýze. Zdá se, že počítá pouze energii, která je v elektrických zásuvkách.) Moje nezávislá analýza ukazuje, že přímo v domácnostech ve Spojených státech se spotřebuje jen asi třetina celkového množství všech druhů energie. Zbytek spotřebují soukromé podniky a vládní orgány…

Poznámka G. Tverberga:

Můj odhad „asi třetina“vychází z údajů EIA a BP. Pokud jde o elektřinu, údaje EIA ukazují, že domácnosti ve Spojených státech spotřebují asi 38 % celkové výroby elektřiny. Pokud jde o palivo, které se nepoužívá pro dopravu a výrobu elektřiny, je to asi 19 %. Spojením těchto dvou kategorií zjistíme, že americké domácnosti spotřebovávají asi 31 % jiných než automobilových paliv. U paliv pro dopravu jsou nejlepší dostupné údaje statistiky ropných produktů společnosti BP. Podle BP se 26 % ropy celosvětově spaluje ve formě automobilového benzinu. Ve Spojených státech asi 46 %. Část tohoto benzinu se samozřejmě nepoužívá pro domácí potřeby: například policejní auta jsou obvykle benzinová, jako jsou malé náklaďáky používané podniky. Spojené státy jsou navíc významným dovozcem průmyslového zboží z Číny a dalších zemí. Užitečná energie z fosilních paliv obsažená v těchto dovozech se nikdy nedostane do amerických energetických statistik.

Stačí upravit Munroovy výpočty tak, aby zahrnovaly energii spotřebovanou podniky a institucemi, a budeme muset okamžitě rozdělit určený tucet obytných budov asi na tři. Místo „energie dostačující pro vás a tucet vašich sousedů“tedy musíte říci: „energie pro vás a tři nebo čtyři sousedy“. Tucet („jeden řád“, jak by řekli inženýři) se někam vypaří. Zahrnutí sociální energie do výpočtů je navíc pouze začátkem cesty. Jak bude ukázáno níže, pro kompletní úpravu je potřeba dělit nikoli třemi, ale mnohem větší hodnotou.

Jaké jsou nepřímé náklady z obnovitelných zdrojů větru a slunce?

Existuje řada nepřímých nákladů:

(1) Náklady na dodávku energie z obnovitelných zdrojů energie jsou mnohem vyšší než náklady na jiné druhy elektřiny, ale ve většině studií jsou buď považovány za stejné, nebo jsou zprůměrovány v rámci hospodářství jako celku.

Studie Mezinárodní energetické agentury (IEA) z roku 2014 ukazuje, že náklady na přenos energie z větrných turbín jsou asi třikrát vyšší než náklady na energii z uhlí nebo jádra. S rostoucím podílem větrné a solární výrobní kapacity na celkovém instalovaném výkonu vykazují nadměrné náklady rostoucí trend. Zde je jen několik důvodů:

(a) Potřeba vybudovat více přenosových vedení jednoduše proto, že vedení musí být navrženo tak, aby zvládlo výrazně vyšší špičkové zatížení. Síla větru je obvykle dostupná (viz odkaz o hrách s CFR) od 25 % do 35 % času; Slunce je dostupné 10 % až 25 % času. {M. Ya.: Podle BP byla v roce 2018 deklarovaná instalovaná větrná kapacita využita na 25,7 %, solární - na 13,7 %. Zázraky se nedějí.}. Při plném zatížení těchto obnovitelných zdrojů energie – např. uchovávání energie v přečerpávací elektrárně za slunečného a větrného dne – je tedy potřeba 3-4krát větší přenosová kapacita přenosových vedení ve srovnání s kapacitami kontinuálně vyráběnými.

b) OZE mají v průměru větší vzdálenost mezi místem výroby energie a spotřebitelem. Jako příklad porovnejte pobřežní větrné turbíny umístěné 20–30 mil od nejbližší obce s typickou městskou tepelnou elektrárnou.

(c) Ve srovnání s kapacitou fosilních paliv je výroba energie ve větrných a solárních elektrárnách mnohem obtížnější předvídat – vzpomeňte si na přísloví o neuvěřitelné přesnosti moderních předpovědí počasí. V důsledku toho rostou náklady na energetický dispečink.

(2) V důsledku nárůstu celkové délky elektrických přenosových vedení rostou mzdové náklady na údržbu těchto vedení ve vhodném a bezpečném stavu. To je obzvláště nešťastné v suchých a větrných oblastech, kde zpoždění v údržbě takových vedení může vést k požáru.

V Kalifornii vedla nedostatečná údržba elektrického vedení k bankrotu energetického systému PG&E. Zvažte, jak společnost PG&E iniciovala dva „preventivní“výpadky proudu, z nichž jeden zasáhl asi dva miliony lidí. Představitelé Texasu hlásí: "Elektrické vedení našeho státu způsobilo za posledních tři a půl roku více než 4000 požárů." Podnikání se neomezuje pouze na větrné turbíny. Ve Venezuele vyvolaly požáry podél 600 kilometrů dlouhého přenosového vedení mezi vodní elektrárnou Guri a Caracasem jeden masivní výpadek proudu.

Technické možnosti samozřejmě jsou. Nejspolehlivějším způsobem je podzemní elektrické vedení. I použití izolovaného drátu (hydroline) místo holého drátu může zlepšit bezpečnost. Každé technické řešení má však svou cenovku. Tyto náklady je nutné zohlednit při modelování rozvoje obnovitelných zdrojů energie na úroveň „nejžádanějších“.

(3) Přeměna pozemní dopravy na energii z obnovitelných zdrojů bude vyžadovat obrovské investice do infrastruktury. Samozřejmě, pokud bude elektromobily využívat pouze nejvyšší vrstva „vyšší střední třídy“, pak není problém. Je pochopitelné, že bohatí si mohou dovolit jak elektromobily, tak (vytápěné) garáže / parkoviště s vyhrazenými elektrickými přípojkami. Je jasné, že bohatí si vždy najdou nějaký způsob, jak nabít své auto na baterie bez spousty hemoroidů, a mnoho z těchto vymožeností je již skladem.

Háček je v tom, že méně bohatí nemají stejné příležitosti. Mimochodem, tito „ne nejchudší“lidé jsou také velmi vytížení a také si nemohou dovolit trávit hodiny čekáním na nabití auta. Tato podskupina spotřebitelů zoufale potřebuje levné rychlonabíjecí stanice na mnoha místech. Náklady na infrastrukturu rychlého nabíjení budou pravděpodobně muset zahrnovat daně za údržbu silnic, protože to je jeden z nákladů, které jsou dnes zahrnuty v cenách motorových paliv v USA a mnoha dalších zemích.

{O chudých a nejchudších vrstvách společnosti ani nemluvíme. Jejich elektrické vozidlo je v nejlepším případě skútr na baterie. - M. Ya.}

(4) V podmínkách nedostatku rezervní kapacity zvyšuje přerušované napájení náklady na výrobu materiálu. Všeobecně se má za to, že přerušovanou výrobu lze relativně snadno zvládnout jednoduchými organizačními opatřeními, jako jsou „plovoucí“denní / týdenní / sezónní sazby, „inteligentní sítě“s vypínáním domácích ledniček a ohřívačů vody během špičkového zatížení atd. Tyto modely jsou víceméně opodstatněné, pokud systém tvoří převážně tepelné elektrárny a jaderné elektrárny a podíl obnovitelných zdrojů energie na výrobě je měřen prvním procentem.

Situace se radikálně změní, pokud podíl obnovitelných zdrojů energie začne překračovat tato první procenta. Potřebujeme chemické baterie, které dokážou vyhladit každodenní špičky, zejména večer, když se lidé vracejí z práce a chtějí se navečeřet, a slunce – ach – průšvih – již zapadlo. Situace s větrnými turbínami je ještě horší: výroba energie tam může kdykoli klesnout, a to nejen kvůli klidu, ale také kvůli bouři.

Baterie mohou pomoci s denními cykly a krátkodobými výpadky, ale obnovitelné zdroje mají také delší výpadky. Například prudká bouře se srážkami může současně na několik dní v kteroukoli roční dobu narušit jak sluneční, tak větrnou energii. Pokud má tedy systém fungovat pouze na obnovitelné zdroje energie, je žádoucí mít zásobu energie alespoň na tři dny. V krátkém videu níže je Bill Gates pesimistický ohledně velikosti takové „baterie“pro metropoli, jako je Tokio.

Ani nyní, při relativně nízkém podílu obnovitelných zdrojů energie na výrobě, nemáme zařízení schopná zajistit plnohodnotnou třídenní zálohu. Pokud světová ekonomika přejde výhradně na obnovitelné zdroje energie a spotřeba elektřiny na hlavu bude ve srovnání se současností stále růst (elektromobily apod.), proč si myslíte, že bude snazší vytvářet třídenní nepřerušitelné zdroje energie?

Ale skladování energie na tři dny je ve srovnání se sezónním cyklem málo. Obrázek 1 ukazuje sezónní vzorec spotřeby energie ve Spojených státech.

Obrázek 1. Spotřeba energie v USA podle měsíce roku na základě údajů Ministerstva energetiky USA. „Odpočinek“je celková energie minus elektřina a transportní energie. Zahrnuje: zemní plyn pro vytápění, ropné produkty pro zemědělství a všechny druhy fosilních paliv používaných v průmyslové výrobě (petrochemie, polymery atd.)

Výroba solární energie vrcholí ve Spojených státech v červnu a minima od prosince do února. Vodní elektrárny produkují svůj největší výkon během jarní povodně, ale jejich výkon se rok od roku mění. Větrná energie se nepředvídatelně mění.

Moderní ekonomika se nedokáže vyrovnat s výpadky elektřiny. Například pro tavení kovů musí teplota zůstat neustále vysoká. Výtahy by neměly zastavovat mezi patry jednoduše proto, že větrnou farmu zasáhla bouře. Chladničky jsou povinny chladit, aby čerstvé maso nehnilo.

Existují dva přístupy, které lze použít k řešení sezónních energetických problémů:

a) Obnovit průmysl tak, aby se v zimě spotřebovalo méně energie na průmyslovou výrobu a více zbylo pro potřeby domácností. Tavení hliníku a pálení cementu pouze v létě!

(b) Vybudovat obrovské objemy skladovacích zařízení, například přečerpávací elektrárnu, skladovat energii na několik měsíců nebo dokonce let.

Každý z těchto přístupů je extrémně drahý. Něco jako metody genetického inženýrství k uspořádání člověka na druhém žaludku. Pokud vím, tyto náklady nebyly doposud zahrnuty v žádném modelu {Gail se mýlí. David McKay vytvořil takový model:

Obrázek 2 znázorňuje vysoké náklady na energii, které mohou vzniknout při přidání významné části redundance napájení. V tomto příkladu je „čistá energie“, kterou systém poskytuje, v podstatě vynaložena na udržování rezervy v provozuschopném stavu. Parametr ERoEI porovnává užitečný energetický výstup se spotřebou energie.

Obrázek 2. Graf ERoEI Grahama Palmera, jak uvádí Australia Energy.

Příklad na obrázku 2 je vypočítán pro Melbourne, kde je podnebí relativně mírné a není zde žádný silný mráz ani extrémní horko. V příkladu je použita kombinace solárních panelů a „studených pohotovostních“chemických baterií v podobě dieselových generátorů. Solární panely a chemické baterie poskytují 95 % elektřiny v systému. Výroba nafty se využívá při dlouhodobých přerušeních a haváriích a pokrývá zbývajících 5 % spotřeby. Pokud budou nouzové dieselové generátory z modelu zcela odstraněny, bude potřeba více solárních panelů a více baterií. Tyto přídavné baterie a panely budou používány extrémně zřídka, ale v důsledku toho se ERoEI systému ještě sníží.

Dnes je hlavním důvodem, proč energetický systém nevnímá náklady na přerušovanou výrobu, nízký podíl větrné a solární výroby. Podle BP v roce 2018 svět vyrobil 26614,8 TWh elektřiny (398 wattů okamžitého výkonu na hlavu). Příspěvek větru byl 1270,0 TWh (4,8 %), příspěvek solárních panelů - 584,6 (2,2 %). Celkový energetický tok činil 13 864,4 milionů tun ropného ekvivalentu (1 816 kg ropného ekvivalentu na jatečně upravené tělo za rok), včetně 611,3 milionů toe z jaderného paliva. Podíl větru na tomto obrovském objemu je 287,4 milionů toe (2,1 %), podíl solární elektřiny je 132,2 (1,0 %). Větrné a solární panely dohromady dávaly na každého pozemšťana ekvivalent 1,5 automobilové plynové nádrže: o něco méně než 56 kg podmíněného oleje.

Druhým důvodem, proč elektrizační soustava zatím nezohledňuje náklady na obnovitelné zdroje energie, je, že tyto dodatečné náklady jsou rozloženy do nákladů na celý balíček spotřeby energie, včetně služeb vrstvené rezervace s tradičními zdroji výroby (uhlí, zemní plyn a jaderné elektrárny). Ti jsou nuceni poskytovat rezervní kapacity, včetně „horké“rezervy, bez adekvátní kompenzace nákladů. Tato praxe vytváří velké problémy pro výrobní společnosti a rezervní kapacity nedostávají adekvátní financování. Tradiční energetici jsou nuceni spalovat plyn zdarma, aniž by prodali jedinou kilowatthodinu, jen aby mohli šerozelení kolegové prodávat větrné a solární kilowatthodiny za rozumnou cenu a s přijatelnou celkovou spolehlivostí energetického systému.

Pokud se podle ambiciózních plánů Zelených náhle zastaví využívání fosilních paliv, všechny tyto rezervní a základní kapacity včetně jaderných elektráren zaniknou. (Těžba jaderného paliva kupodivu také závisí na fosilii.) OZE najednou budou muset vymyslet, jak si za vlastní peníze zarezervovat kapacitu. Tehdy se problém diskontinuity stává nepřekonatelným. Strategické zásoby ropy, ropných produktů, uhlí, uranu lze skladovat roky, navíc s nevýznamnými ztrátami a relativně levně; provoz podzemních zásobníků plynu je poněkud nákladnější; náklady na skladování vyrobené elektřiny – ať už v přečerpávacích elektrárnách nebo v chemických bateriích – jsou neuvěřitelně obrovské. Ty zahrnují nejen náklady na samotný systém, ale také nevyhnutelné ztráty elektřiny při čerpání přečerpávací elektrárny a nabíjení baterií.

Nedostatek financování tradičních kapacit spojených s výsadou OZE pro investice se totiž již stává místy nepřekonatelným problémem. Ohio se nedávno rozhodlo omezit financování obnovitelných zdrojů a poskytnout dotace jaderným elektrárnám a uhelným elektrárnám.

(5) Náklady na likvidaci větrných turbín, solárních panelů a chemických baterií se téměř nikdy neodrážejí v odhadech nákladů projektů.

Zdá se, že v energetických modelech panuje přesvědčení, že větrné turbíny, panely a mnohatunové baterie se na konci své životnosti v přírodě samy rozpustí. I když jsou v odhadech zahrnuty náklady na likvidaci, často se předpokládá, že náklady na demontáž budou nižší než cena kovového odpadu. Již nyní zjišťujeme, že kompetentní nakládání s použitým odpadem je drahé potěšení a spotřeba energie na recyklaci (zejména kovů a polovodičů) je často vyšší než veškerá energie prodaná spotřebitelům během provozu zařízení.

(6) OZE nejsou přímou náhradou mnoha zařízení a procesů, které dnes aktivně využíváme. Seznam věcí nezbytných pro využívání obnovitelných zdrojů energie je dlouhý a velká část tohoto seznamu se vyrábí, alespoň prozatím, výhradně pomocí fosilních paliv. Dobrým příkladem je údržba větrných turbín helikoptér. Jen se nás nesnažte přesvědčit, že těžké vrtulníky mohou létat i na baterie! Mnoho z těchto procesů nebo zařízení se nezmění po dobu nejméně 20 let, což znamená, že k udržení provozu systémů obnovitelné energie budou zapotřebí fosilní paliva.

Kromě obsluhy obnovitelných zdrojů energie existuje mnoho dalších procesů, kde není náhrada za fosilní paliva a není do budoucna vidět. Ocel, hnojivo, cement a plast jsou čtyři příklady, které Bill Gates zmiňuje ve svém videu. A zmíníme i asfalt a nejmodernější léky. Budeme se muset hodně změnit a naučit se, jak se obejít bez mnoha obvyklých dobrot. Není možné postavit ani silnici, možná s dlažebními kostkami, ani moderní vícepodlažní budovu využívající pouze obnovitelné zdroje energie. Pravděpodobně lze některé materiály nahradit dřevem, ale bude dostatek dřeva pro všechny a bude svět čelit problému masivního odlesňování?

(7) Je pravděpodobné, že přechod na energii z obnovitelných zdrojů nebude trvat 20 let, jak tomu bylo v růžových prognózách Zelených, ale 50 a více let. Během této doby bude větrná a solární energie fungovat jako užitečný pomocník pro ekonomiku fosilních paliv, ale obnovitelné zdroje nebudou schopny fosilní paliva nahradit. To také zvyšuje náklady.

Aby výroba fosilních paliv mohla v dohledné době pokračovat, bude třeba zdroje a peníze vynakládat přibližně stejným tempem jako dnes. Dodávka fosilních paliv stále vyžaduje infrastrukturu: potrubí, rafinerie – a vyškolené odborníky. Horníci, ropní dělníci, plynaři, provozovatelé tepelných elektráren a jaderných elektráren a mnozí další pracovníci „tradičně orientované“energetiky chtějí z nějakého důvodu dostávat mzdu po celý rok, a to nejen při náhlém sněžení a solární panely dočasně … Těžební společnosti musí splatit půjčky, které obdrželi dříve na výstavbu stávajících zařízení. V případě využití zemního plynu jako zimní zásoby bude zapotřebí nových podzemních zásobníků. I kdyby se využití zemního plynu snížilo řekněme o kategorických 90 %, pak náklady na personál a infrastrukturu – většinou fixní a málo závislé na objemu čerpání – se sníží o mnohem menší procento, řekněme o 30 %..

Jedním z důvodů, proč bude přechod na obnovitelné zdroje energie dlouhý a bolestivý, je, že v mnoha případech neexistuje ani náznak toho, jak se dostat z „ropné jehly“. Je nutné provést změny v technologii, a proto - vymyslet něco nového. Jakmile jsou technické inovace vynalezeny, je třeba je testovat na skutečných zařízeních. Když to zkusili, jestli je vše v pořádku, je potřeba postavit a zavést technologické linky pro sériovou výrobu nových zařízení. Je pravděpodobné, že v budoucnu bude nutné majitelům stávajících zařízení a technologií na fosilní paliva nějak kompenzovat výpadek příjmů nebo náklady na předčasnou výměnu zařízení. Odpusťte zemědělcům například půjčky vynaložené na nákup traktorů a kombajnů se spalovacími motory. Pokud se tak nestane, ekonomika se pod tíhou nedobytných dluhů zhroutí. Teprve po úspěšném provedení všech těchto kroků můžeme mluvit o skutečném přechodu na novou technologii. A tak - pro každý konkrétní technologický řetězec!

Tyto nepřímé náklady vyvolávají otázku, zda má vůbec smysl podporovat široké využívání větru a slunce v energetickém sektoru. Obnovitelné zdroje mohou snížit emise CO2 pouze tehdy, když skutečně nahradí fosilní paliva při výrobě elektřiny. A pokud je obnovitelná energie jen politicky korektním doplňkem systému, který nadále požírá fosilní paliva, stojí to za námahu?

Je budoucnost větrné a solární energie lepší než budoucnost fosilních paliv?

Na konci videa Randall Munroe říká, že větrná a solární energie je nekonečně dostupná a fosilní paliva jsou velmi omezená.

V posledním prohlášení docela souhlasím s Munrem. Fosilní paliva jsou velmi omezená. Máme totiž k dispozici pouze přírodní zdroje energie s relativně nízkými náklady na těžbu.

Ceny hotových výrobků vyrobených z fosilních paliv musí zůstat dostatečně nízké, aby si je mohl dovolit běžný spotřebitel. Když se snažíme uvést do oběhu zdroje se zvýšenými náklady na těžbu, masová poptávka se přesouvá z volného zboží (jako jsou auta nebo chytré telefony) na zboží každodenní potřeby (jako je jídlo, topení nebo oblečení). Pokles poptávky po diskrečním zboží způsobuje přezásobení a pokles jeho produkce. Vzhledem k tomu, že automobily a chytré telefony jsou vyráběny s použitím jiného zboží, včetně fosilních paliv, vede snížená poptávka po tomto zboží k {MJ: skryté} deflaci, včetně snížené poptávky po energii (a cen). Cena zdroje proto balancuje na náplasti „již tak drahé, že si to může dovolit jen málokdo“a „již tak levné, že těžíte se ztrátou“a vše je řízeno přítomností (nebo spíše nepřítomností) nových ložisek energie s přijatelné náklady na těžbu. Zdá se, že od roku 2008 jsme většinu času v tomto stavu a zažíváme pokles reálných cen ropy a dalších zdrojů.

{(M. Ya.: latentní deflace je maskována monetárními emisemi, jako "Ekonomika se zpomaluje, vyhoďme Kuycova co nejdříve!")}

Obrázek 3. Průměrná týdenní cena ropy, upravená o inflaci, na základě spotových cen ropy EIA a indexu spotřebitelských cen ve městech v USA.

Vzhledem k této logice je obtížné pochopit, proč by obnovitelné zdroje měly fungovat lépe nebo déle než fosilní paliva. Pokud budou náklady na OZE bez dotací vyšší než na fosilní paliva, OZE se rozvíjet nebudou. "Je to už tak drahé, že si to může dovolit jen málokdo." Pokud budeme dotovat obnovitelné zdroje energie a odpoutat se od tradiční energie, pak se tradiční energetika přestane vyvíjet: „už je tak levná, že těžíte se ztrátou“. Jak je ukázáno výše, OZE se v dohledné době nemohou rozvíjet bez využívání fosilních paliv (např. pro výrobu náhradních dílů pro větrné turbíny nebo stavbu/opravu elektrického vedení). Z toho plyne závěr: rozvoj obnovitelných zdrojů energie se nevyhnutelně začne zpomalovat, a to jak s dotacemi, tak bez nich.

Věříme příliš na modely?

Myšlenka využití obnovitelných zdrojů energie zní lákavě, ale název klame. Většina obnovitelných zdrojů energie – s výjimkou palivového dřeva, sekundárních biopaliv (sláma, koláč) a hnůj – není obnovitelná sama o sobě. Ve skutečnosti jsou obnovitelné zdroje vysoce závislé na fosilních palivech.

{M. Ya.: slunce a vítr, ty jsou samozřejmě prakticky věčné, ale panely, baterie, točny a dokonce ani vodní elektrárny / přečerpávací elektrárny v žádném případě věčné nejsou. Dvacet, třicet, no, sto let – ZLOMENÍ! Četli jsme od Kapitsy starší:.}

Zajímavé je, že modeláři klimatu IPCC a další strašáci klimatických změn se zdají být plně přesvědčeni, že obnovitelné zdroje fosilních paliv na Zemi jsou, ne-li nevyčerpatelné, velmi velké. Ve skutečnosti, kolik fosilních paliv lze skutečně považovat za „obnovitelné“, je jedním z hlavních problémů modelování a tento problém je třeba pečlivě prostudovat. Objem budoucí produkce bude pravděpodobně silně záviset na tom, jak stabilní je stávající ekonomický systém, včetně toho, jak stabilní je model globalizace světové ekonomiky. Kolaps globálního systému pravděpodobně povede k rychlému poklesu produkce fosilních paliv.

Na závěr bych rád zdůraznil, že společenské náklady obnovitelné energie vyžadují pečlivou analýzu. Charakteristickým rysem tradiční energetiky (zejména produkce ropy) byly vždy obrovské ziskové marže. Z těchto nebetyčně vysokých sazeb, prostřednictvím daní, vlády získaly dostatek finančních prostředků na sponzorování životně důležitých, ale nerentabilních sektorů ekonomiky. Toto je jeden z fyzických projevů ERoEI.

{M. Ano. Sociální ERoEI versus standardní ERoEI, čtěte zde:}

Pokud by větrná a solární energie skutečně měla tak vysoký ERoEI, jak někteří zastánci počítali, pak by tyto OZE nevyžadovaly dotace: nejen peněžní, ale i organizační, v podobě státních preferencí. Mezitím, pokud víme, je skutečný ERoEI OZE takový, že se o zdanění OZE ve prospěch plánovaných neziskových sektorů ekonomiky nemluví. Možná výzkumníci příliš věří svým zjednodušujícím modelům.

Nápověda ke KIUM:

V komentářích vyklouzlo, že místo fráze „power is available“(příkon k dispozici) je nutné použít zkratku ICUF (Installed capacity utilization factor). Vysvětlíme, že NELZE použít zkratku KIUM. Na světě existují nejméně tři metody pro výpočet parametru „jmenovitý instalovaný výkon“pro solární panely a větrné turbíny:

Podmíněně „čínský“. Je na zadním panelu napsáno "1kW" (maximální výkon)? Instalováno 1000 panelů, což znamená nominální instalovaný výkon 1 MW. Dokonce se nemůžete připojit k síti. Jsou panely (na sloupcích)? Takže jsou "nainstalované"! Je pravda, že pokud nepřipojíte, ICUM se ukáže jako 0, ale Číňané se o takové maličkosti nestarají.

Podmíněně „Evropská unie“. 1000 panelů po 1 kW bylo podle projektu připojeno k měniči 550 kW. To znamená, že jmenovitý instalovaný výkon je 0,55 MW. Nad hlavou - pardon, úzké hrdlo systému - nemůžete skákat. Toto je nejsprávnější technika počítání, ale nepoužívá se všude. No, výstupní elektrické vedení by mělo být 0,55 MW, nehledě na to, že v průměru za den vydá konvertor za vynikajícího slunečného počasí asi 0,22 MW a na sněhu nulu.

Podmíněně "USA". 1000 1kW panelů v severní Kalifornii bylo připojeno k 950kW měniči. Průměrný roční koeficient slunečního záření pro tuto konkrétní lokalitu je 0,24. To znamená, že jmenovitý instalovaný výkon je 0,24 MW. Ve velmi úspěšném roce, pokud nenapadne sníh, je možné vygenerovat 2,3 GWh a ICUM = 108 %!