Hoće li termoelektrane biti potpuno zamijenjene?

ⅰPouke iz nestanaka struje

Jeste li ikada doživjeli nestanak struje? Odjednom sve utone u mrak, liftovi se zaustave, mobilni telefoni ostanu bez struje, a klima-uređaji se isključe. Taj osjećaj bespomoćnosti tjera čovjeka da shvati da je struja "zrak" modernog društva.

U stvari, veliki nestanci struje su se dešavali širom svijeta:

Nestanak struje u Sjevernoj Americi 2003. godine ostavio je desetine miliona korisnika u mraku preko noći.

Tokom hladnog talasa u Teksasu 2021. godine, vjetroelektrane i elektrane na prirodni plin su masovno zatvorene, a bez skladištenja energije kao rezervnog sistema, milioni ljudi su patili od niskih temperatura i nestanka struje.

Nestanci struje u nekim regijama Kine: nestašica uglja i fluktuacije u obnovljivim izvorima energije opteretile su mrežu, što je prisililo na ograničenja struje.

Ovi primjeri nam pokazuju da je oslanjanje isključivo na termoelektrane rizično, a oslanjanje isključivo na obnovljive izvore energije također je rizično. Elektroenergetskom sistemu je potrebna stabilnija „strategija kombinovanja“.

ⅱStrukture moći u različitim zemljama

Izvori energije se značajno razlikuju širom svijeta:

Kina: Termoelektrane na ugalj ostaju glavni izvor energije, ali posljednjih godina instalirani kapacitet fotonaponskih i vjetroelektrana je naglo porastao, a model „obnovljiva energija + skladištenje energije“ postepeno postaje trend.

Sjedinjene Američke Države: Uravnotežen pristup između prirodnog plina i obnovljivih izvora energije, uz istovremeno predvođenje svijeta u tehnologiji skladištenja energije u baterijama, pri čemu su Kalifornija i druge regije izgradile najveće elektrane za skladištenje energije na svijetu.

Evropa: Njemačka i Španija su pioniri u energiji vjetra i sunca, dok se Francuska oslanja na nuklearnu energiju za stabilnost mreže. Evropa u cjelini je posvećena energetskoj tranziciji, a razvoj sistema za skladištenje energije se ubrzava.

Japan i Južna Koreja: Ove zemlje, koje su u velikoj mjeri zavisne od uvoza energije, moraju uravnotežiti sigurnost snabdijevanja, a istovremeno aktivno razvijati kombinacije solarnih, vodoničnih i tehnologija skladištenja energije.

Sveukupno, sve regije se kreću prema modelu „obnovljiva energija + skladištenje“, iako različitim tempom.

ⅲKakva je trenutna situacija?

Razvoj novih energetskih sektora napreduje, ali se suočava i s izazovima.

„Hirovitost“ fotonaponske i energije vjetra: fotonaponska energija može se generirati samo tokom dana kada je sunce vani, a prestaje noću; energija vjetra ovisi o vremenskim prilikama i prestaje tokom „perioda bez vjetra“. Ova nestabilnost vrši pritisak na stabilan rad električne mreže.

Pojava baterija za skladištenje energije: Litijum-jonske baterije i protočne baterije djeluju poput ogromnih "power bankova", skladišteći višak električne energije tokom perioda viška i oslobađajući je tokom vršne potražnje kako bi pomogle uravnotežiti mrežu.

Politički pokretači: Kina je eksplicitno propisala da nove projekte fotonaponskih i vjetroelektrana moraju pratiti postrojenja za skladištenje energije. SAD i Evropa, u međuvremenu, koriste fiskalne subvencije i tržišne mehanizme kako bi podstakle kompanije da izgrade infrastrukturu za skladištenje energije.

Izazovi ostaju: Baterije za skladištenje energije su skupe, imaju ograničen vijek trajanja, a njihovo recikliranje i ponovna upotreba na kraju životnog vijeka ostaju neriješena pitanja.

Drugim riječima, skladištenje energije postepeno postaje široko rasprostranjeno, ali će trebati vremena prije nego što u potpunosti zamijeni tradicionalne izvore energije.

ⅣZašto zamijeniti energiju iz uglja?

Zaštita okoliša: Termoelektrane na ugalj značajno doprinose emisijama ugljika, zagađenju zraka i efektu staklene bašte.

Energetska sigurnost: Fluktuacije cijena uglja i prirodnog plina direktno utječu na cijene i opskrbu električnom energijom.

Ekonomska isplativost: Fotovoltaika i energija vjetra postaju sve pristupačnije, čak i isplativije od energije iz uglja.

Ciljevi ugljične neutralnosti: Da bi se smanjile emisije, energija iz uglja mora se postepeno ukinuti i na kraju eliminirati.

ⅤMože li u potpunosti zamijeniti energiju iz uglja?

Odgovor je: Na kraju, ali ne uskoro.

Tokom narednih 10 godina, termoelektrane na ugalj će ostati "kičma" mreže.

2030–2040: Kako skladištenje energije postaje jeftinije, a energija iz vodonika pouzdanija, energija iz uglja će postepeno prelaziti na "klupu".

Oko 2050. godine: Očekuje se da će obnovljivi izvori energije u kombinaciji sa skladištenjem energije preuzeti vodeću ulogu, dok će se energija iz uglja uglavnom postepeno ukidati.

Drugim riječima, budući elektroenergetski sistem će vjerovatno biti: obnovljivi izvori energije i skladištenje energije kao glavni izvori, energija iz uglja će pasti u drugi plan, dok će nuklearna energija, hidroenergija i energija vodonika pružiti dodatnu podršku.

Baterije za skladištenje energije će se sve više kombinovati sa solarnom i energijom vjetra, baš kao što pametni telefoni ne mogu funkcionisati bez baterija. Međutim, da bi obnovljiva energija u potpunosti zamijenila energiju iz uglja, i dalje su potrebni tehnološki prodori, politička podrška i nadogradnja mreže. U budućnosti možda neće doći do iznenadnog nestanka energije iz uglja, već do njenog postepenog povlačenja u drugi plan sve dok jednog dana ne shvatite da je elektroenergetski sektor već postao dominantno korišten u čistoj energiji.