Жел және күн энергиясының жаңартылатын көздері мұнайды алмастыра алмайды

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Біз ASH оқырмандарына жүйелік көзқарасымен, қаржылық жағдайымен және физикалық экономиканы құрметтеуімен танымал Гэйлдің «Кәрі ханымдар» Тверберг (OurFiniteWorld) мақаласының аудармасын ұсынамыз. Жақсы автор, қысқасы:-)

Неліктен RES пайдаланатын модельдер өтірік айта алады?

Әлемдік экономиканың энергетикалық қажеттіліктерін модельдеу оңай сияқты. Тұтынуды есептеп көрейік: тіпті киловатт-сағатта, тіпті мұнай эквивалентінің баррельінде де, тіпті британдық термиялық бірліктерде, килокалорияларда немесе джоульде. Энергияның екі түрі бірдей пайдалы жұмысты өндірсе, тең болады, солай емес пе?

Мысалы, экономист Рэндалл Мунро өзінің бейне мұқабасында жаңартылатын энергияның пайдасын түсіндіреді. Оның үлгісіне сәйкес, күн батареялары (егер сіздің қалауыңыз бойынша салынған болса) өзіңізге және жарты ондаған көршілеріңізге жеткілікті электр қуатын бере алады. Жел генераторлары (сонымен қатар абсурд деңгейіне дейін салынған, бірақ, әрине), сізді және тағы ондаған көршілерді энергиямен қамтамасыз етеді.

Дегенмен, бұл талдауда логикалық тесік бар. Жел және күн панельдері өндіретін энергия экономикаға қажет емес (кем дегенде қазір емес). Жел мен күн үзіліссіз электр қуатын тудырады, көбінесе дұрыс емес уақытта және дұрыс емес жерде қол жетімді. Әлемдік экономика әртүрлі энергия түрлерін қажет етеді, бұл түрлер қазіргі әлемдегі ең алуан түрлі жүйелердің инженерлік сипаттамаларына сәйкес болуы керек. Энергия дұрыс жерге жеткізіліп, пайдаланушыларға тәуліктің дұрыс уақытында немесе жылдың дұрыс уақытында жеткізілуі керек. Тіпті күн мен желден алынған энергияны бірнеше жыл бойы жинақтау қажет болуы мүмкін (мысалы, сіз сорғылық электр станциясын пайдаланасыз, ал аймақта құрғақшылық бар).

Жағдай экономиканың тиімділігін арттыру үшін 20 жылдан кейін халықты 100 пайыз дәстүрлі азық-түліктен шөп пен сүрлемге көшіруді шешкен гипотетикалық ғалымдарға ұқсайды деп ойлаймын. Сиыр, ешкі, қой жейді емес пе? Адамдар неге алмайды? Шөптің құрамында көптеген пайдалы энергия бар. Шөптің көптеген түрлері адамдар үшін улы емес болып көрінеді - кем дегенде аз мөлшерде. Шөп жақсы өсіп жатқан сияқты. Шөпті болашақта пайдалану үшін сақтауға болады. Азық-түлік өндірісі үшін шөпті пайдалануға көшу СО2 шығарындылары тұрғысынан тиімді болып көрінеді. Өкінішке орай, шөп пен сүрлем әдетте адамдар тұтынатын энергия түрі емес. Ұлы маймылдардың қандай да бір жолмен шөпқоректілер ретінде дамымағаны қазіргі экономикадағы материалдық өндіріс пен тасымалдау жел мен күннен үзік-үзік энергияға қандай да бір түрде сәйкес келмейтініне ұқсайды.

Шөпті адам рационына қосу жақсы «жұмыс істеуі» мүмкін, бірақ ол үшін басқа ағза қажет

Айналаға қарасаңыз, шөпқоректілерді оңай табуға болады. Төрт камералы асқазаны бар жануарлар шөп диетасында жақсы өседі. Бұл организмдерде жиі үздіксіз өсіп келе жатқан тістер болады, өйткені шөптегі кремний диоксиді тістерді тоздырады. Мүмкін, гендік инженерия арқылы адамдар қосымша асқазандарды өсіре алады және үнемі жаңаратын тістерді қоса алады. Басқа пайдалы, бірақ өте тартымды емес, біздің денемізге түзетулер қажет болуы мүмкін, мысалы, миды кішірейту (және жақтың үлкенірек болуы). Мидың жоғары белсенділігін сақтау үшін тым көп калория қажет, сондықтан көп сүрлемді шайнауға болмайды.

Қазіргі барлық дерлік RES модельдеріндегі мәселе жүйенің «тар шеңберде» қарастырылуы болып табылады. Мәселенің кішкене бөлігі ғана қарастырылады - әдетте панельдер мен жел турбиналарының (немесе «энергия шығындары») құлдырауы ғана - және бұл бүкіл тұтыну үлгісінің өзгеруіне байланысты жалғыз шығын деп болжанады. Шын мәнінде, экономистер экономиканы 100% жаңартылатын энергияға көшіру 100% шөп диетасына көшу үшін көп камералы асқазан мен үнемі өсіп келе жатқан тістер сияқты қоғамда күрт өзгерістерді қажет ететінін мойындауы керек. Сіздің талдауыңыз «кеңірек ауқымды» қажет етеді.

Егер Рэндалл Мунро жүйенің жанама энергия шығындарын, соның ішінде қолданыстағы қуат жүйелерін қалпына келтіруге қажетті энергияны есепке алатын болса, оның талдауы өзгеруі мүмкін. Жел мен күн энергиясының өзіңіздің үйіңізді де, ондаған көршіңізді де қуаттандыру мүмкіндігі жойылуы мүмкін. Жүйе көп камералы асқазандар мен үнемі өсіп келе жатқан тістердің баламасы ретінде жұмыс істеуі үшін тым көп энергия жұмсалады. Әлемдік энергетика секторы жаңартылатын энергия көздерімен жұмыс істейтін болады, бірақ бұрынғыдай емес. Дөрекі сөзбен айтқанда, кішігірім ми мүлдем басқа ойлар ойлайтын болады.

«Ондаған көршілеріңіз пайдаланатын энергия» дұрыс көрсеткіш пе?

Мен Мунро үлгісінде не дұрыс болмады деп айтпас бұрын, оның санау әдісіне қысқаша тоқталуым керек. Мунро «үй шаруашылығы мен ондаған көршілері тұтынатын энергия» туралы айтады. Жаңа электр станциясы қанша үйге қызмет көрсете алады немесе боран салдарынан қанша үй уақытша тоқтап қалды деген жаңалықтарды жиі естиміз. Мунро қолданатын көрсеткіш өте ұқсас. Бірақ ол бәрін ескерді ме?

Үй шаруашылықтарынан басқа, экономика көптеген басқа жерлерде әртүрлі энергия көздерін қажет етеді, соның ішінде: үкіметте қорғаныс және құқық қорғау, жолдар немесе мектептер салу, дәмді тағам өсіру үшін фермаларда және пайдалы тәттілер жасайтын зауыттарда.. Есепті тек азаматтардың үйлерінде тұтынуға шектеудің мағынасы жоқ. (Шындығында, Мунро есептеулерінде оңтайлы болғаны сонша, оның талдауына нақты не кіретінін анықтау мүмкін емес. Ол тек электр розеткаларында болатын энергияны санайтын сияқты.) Менің тәуелсіз талдауым тікелей үй шаруашылығында екенін көрсетеді. Құрама Штаттардағы энергияның барлық түрлерінің жалпы көлемінің шамамен үштен бір бөлігі ғана тұтынылады. Қалғанын жеке бизнес пен мемлекеттік органдар тұтынады…

Г. Твербергтің жазбасы:

Менің «шамамен үштен біріне» деген бағам ҚОӘБ және ВР деректеріне негізделген. Электр қуатына келетін болсақ, ҚОӘБ деректері Құрама Штаттардағы үй шаруашылықтары жалпы электр энергиясын өндірудің шамамен 38% пайдаланатынын көрсетеді. Көлік пен электр энергиясын өндіруге пайдаланылмайтын отынға келетін болсақ, ол шамамен 19% құрайды. Осы екі санатты біріктіре отырып, біз американдық үй шаруашылықтары көліктік емес жанармайдың шамамен 31% пайдаланатынын көреміз. Көлік отындары үшін ең жақсы қолжетімді деректер BP мұнай өнімдерінің статистикасы болып табылады. BP мәліметтері бойынша, әлемде мұнайдың 26% мотор бензині түрінде жағылады. Құрама Штаттарда шамамен 46%. Әрине, бұл бензиннің бір бөлігі тұрмыстық қажеттіліктерге пайдаланылмайды: мысалы, полиция машиналары әдетте кәсіпорындар пайдаланатын шағын жүк көліктері сияқты бензин болып табылады. Сонымен қатар, Америка Құрама Штаттары Қытайдан және басқа елдерден өндірілген тауарлардың негізгі импортшысы болып табылады. Осы импортта қамтылған пайдалы қазбалы отын энергиясы ешқашан АҚШ-тың энергетикалық статистикасына кірмейді.

Кәсіпорындар мен мекемелер тұтынатын энергияны қосу үшін Мунроның есептеулерін түзету керек, ал біз көрсетілген ондаған тұрғын үйді бірден үшке бөлуге тура келеді. Осылайша, «өзіңе және ондаған көршіңе жететін қуат» дегеннің орнына: «өзіңе және үш-төрт көршіңе қуат» деп айту керек. Ондаған (инженерлер айтқандай, «бір реттік») бір жерде буланып кетеді. Оның үстіне әлеуметтік энергияны есептеулерге қосу жолдың басы ғана. Төменде көрсетілгендей, толық реттеу үшін үшке емес, әлдеқайда үлкен мәнге бөлу керек.

Жел және күн энергиясының жаңартылатын көздерінен түсетін жанама шығындар қандай?

Бірнеше жанама шығындар бар:

(1) Жаңартылатын энергия көздерінен энергияны жеткізу шығындары электр энергиясының басқа түрлеріне қарағанда әлдеқайда жоғары, бірақ көптеген зерттеулерде олар жалпы экономика бойынша тең немесе орташа болып саналады.

2014 жылы Халықаралық энергетикалық агенттіктің (ХЭА) зерттеуі жел турбиналарынан энергияны тасымалдау құны көмір немесе ядролық энергияның құнынан шамамен үш есе көп екенін көрсетті. Жалпы орнатылған қуаттағы жел және күн генерациясының үлесі артқан сайын артық шығындар өсу тенденциясын көрсетеді. Міне, себептердің бірнешеуі ғана:

(а) электр беру желілерін көбірек салу қажеттілігі, өйткені желілер айтарлықтай жоғары ең жоғары жүктемелерді өңдеу үшін жобалануы керек. Желден қуат әдетте қол жетімді (CFR бар ойындар туралы сілтемені қараңыз) уақыттың 25%-дан 35%-ға дейін; күн 10%-дан 25%-ға дейін қол жетімді. {М. Я.: BP мәліметінше, 2018 жылы жарияланған жел қуаты 25,7%-ға, күн қуаты 13,7%-ға пайдаланылған. Ғажайыптар болмайды.}. Демек, бұл жаңартылатын энергия көздері толық жүктемеде жұмыс істегенде - мысалы, олар күн және желді күнде сорғылық электр станциясында энергияны сақтайды - үздіксіз өндірілетін қуаттармен салыстырғанда электр беру желілерінің өткізу қабілеті 3-4 есе көп қажет.

(b) ЖЭК орташа алғанда энергияны өндіру нүктесі мен тұтынушы арасында үлкен қашықтыққа ие. Мысал ретінде, ең жақын елді мекеннен 20-30 миль қашықтықта орналасқан теңіз жел қондырғыларын әдеттегі қалалық жылу электр станциясымен салыстырыңыз.

(c) Қазба отын қуатымен салыстырғанда, жел және күн электр станцияларының электр энергиясын өндіруді болжау әлдеқайда қиын - қазіргі ауа-райы болжамдарының керемет дәлдігі туралы мақал-мәтелдерді есте сақтаңыз. Демек, энергияны тасымалдау құны артады.

(2) Электр беру желілерінің жалпы ұзындығының ұлғаюына байланысты осы желілерді қолайлы және қауіпсіз жағдайда ұстауға кететін еңбек шығындары артады. Бұл әсіресе құрғақ және желді аймақтарда өте өкінішті, мұндай желілерге техникалық қызмет көрсетуді кешіктіру өртке әкелуі мүмкін.

Калифорнияда электр желілеріне жеткіліксіз техникалық қызмет көрсету PG&E қуат жүйесінің банкротқа ұшырауына әкелді. PG&E екі «алдын алу» өшіруді қалай бастағанын қарастырыңыз, олардың біреуі екі миллионға жуық адамға әсер етті. Техастың энергетикалық шенеуніктері: «Біздің штаттағы электр желілері соңғы үш жарым жылда 4000-нан астам өртке себеп болды» деп хабарлайды. Бизнес жел турбиналарымен шектелмейді. Венесуэлада Гури су электр станциясы мен Каракас арасындағы 600 шақырымдық электр беру желісінің бойындағы орман өрті бір рет жаппай сөндірілді.

Әрине, техникалық мүмкіндіктер бар. Ең сенімді жол - жер асты электр желілері. Тіпті жалаңаш сымның орнына оқшауланған сымды (гидролинді) пайдалану қауіпсіздікті жақсартады. Дегенмен, кез келген техникалық шешімнің өзіндік бағасы бар. Бұл шығындар жаңартылатын энергия көздерін «ең қажет» деңгейіне дейін дамытуды модельдеу кезінде ескерілуі керек.

(3) Құрлықтағы көлікті жаңартылатын энергияға айналдыру инфрақұрылымға үлкен инвестицияларды қажет етеді. Әрине, егер «жоғарғы орта таптың» ең жоғарғы қабаты ғана электромобильдерді пайдаланатын болса, онда ешқандай проблема жоқ. Түсінікті, ауқатты адамдар электромобильдерді де, арнайы электр қосылымдары бар (жылытылатын) гараждарды/тұрақтарды да ала алады. Байлар аккумулятормен жұмыс істейтін көлігін геморройсыз зарядтаудың қандай да бір жолын табатыны анық, және мұндай ыңғайлылықтардың көпшілігі қазірдің өзінде қоймада.

Бір қызығы, ауқатты адамдардың бірдей мүмкіндіктері болмайды. Айтпақшы, бұл «ең кедей емес» адамдар да өте жұмысбасты адамдар, олар да көліктің зарядталуын күту үшін сағаттарды өткізе алмайды. Тұтынушылардың бұл тобына көптеген жерлерде қымбат емес жылдам зарядтау станциялары қажет. Жылдам зарядтау инфрақұрылымының құнына жол жөндеу салықтарын қосу қажет болуы мүмкін, өйткені бұл АҚШ-та және қазіргі таңда көптеген басқа елдерде мотор отынының бағасына кіретін шығындардың бірі.

{Біз тіпті қоғамның кедей және ең кедей топтары туралы айтып отырған жоқпыз. Олардың электр көлігі, ең жақсы жағдайда, батареямен жұмыс істейтін скутер. - М. Я.}

(4) Резервтік қуаттың жетіспеушілігі жағдайында үзіліссіз электрмен жабдықтау материалды өндіру құнын арттырады. Үздіксіз генерацияны қарапайым ұйымдастыру шараларымен оңай шешуге болады, мысалы, күнделікті/апта сайынғы/маусымдық мөлшерлемелер, ең жоғары жүктеме кезінде тұрмыстық тоңазытқыштар мен су жылытқыштарды өшіретін «ақылды желілер» және т.б. Бұл үлгілер азды-көпті негізделеді, егер жүйе негізінен жылу электр станциялары мен атом электр станцияларынан тұрса және генерациядағы жаңартылатын энергия көздерінің үлесі бірінші пайызбен өлшенеді.

Жаңартылатын энергия көздерінің үлесі осы алғашқы пайыздардан аса бастаса, жағдай түбегейлі өзгереді. Бізге күнделікті ең жоғары жүктемені тегістейтін химиялық батареялар қажет, әсіресе кешкі уақытта, адамдар жұмыстан үйге келіп, кешкі ас ішуді қалайтын кезде, ал күн - ah-trouble - әлдеқашан батты. Жел турбиналарының жағдайы бұдан да сорақы: онда энергия өндірісі тыныштықтан ғана емес, дауылдан да кез келген уақытта батып кетуі мүмкін.

Батареялар күнделікті цикл уақыттары мен қысқа мерзімді үзілістерге көмектесе алады, бірақ жаңартылатын қуат көздерінде де ұзағырақ үзілістер болады. Мысалы, жауын-шашынмен бірге қатты дауыл жылдың кез келген уақытында бірнеше күн бойы күн және жел қуатын бір мезгілде бұзуы мүмкін. Сондықтан, егер жүйе тек жаңартылатын энергия көздерінде жұмыс істейтін болса, кем дегенде үш күндік энергия қоры болғаны жөн. Төмендегі қысқаша бейнеде Билл Гейтс Токио сияқты мегаполис үшін мұндай «батареяның» көлеміне пессимистік көзқараспен қарайды.

Қазірдің өзінде, генерацияда жаңартылатын энергия көздерінің салыстырмалы түрде төмен үлесіне қарамастан, бізде толық үш күндік резервті қамтамасыз етуге қабілетті құрылғылар жоқ. Егер әлемдік экономика тек қана жаңартылатын энергия көздеріне көшетін болса және жан басына шаққандағы электр энергиясын тұтыну қазіргімен салыстырғанда (электромобильдер және т.б.) әлі де өсетін болса, неліктен үш күндік үздіксіз қуат көздерін құру оңайырақ болады деп ойлайсыз?

Бірақ энергияны үш күн бойы сақтау маусымдық циклмен салыстырғанда аз. 1-суретте АҚШ-тағы энергия тұтынудың маусымдық үлгісі көрсетілген.

Сурет 1. АҚШ Энергетика министрлігінің деректеріне негізделген жыл айы бойынша АҚШ-тың энергия тұтынуы. «Демалыс» - жалпы энергия, минус электр және көлік энергиясы. Мыналар кіреді: жылытуға арналған табиғи газ, ауыл шаруашылығына арналған мұнай өнімдері және өнеркәсіптік өндірісте қолданылатын қазбалы отынның барлық түрлері (мұнай-химия, полимерлер және т.б.)

Америка Құрама Штаттарында күн энергиясын өндіру маусымда шыңына жетеді, ал желтоқсаннан ақпанға дейін ең төменгі деңгейге жетеді. Су электр стансалары көктемгі су тасқыны кезінде ең үлкен қуаттылығын шығарады, бірақ олардың өнімділігі жылдан жылға өзгеріп отырады. Жел энергиясы күтпеген жерден өзгереді.

Қазіргі экономика электр қуатының үзілуіне төтеп бере алмайды. Мысалы, металдарды балқыту үшін температура үнемі жоғары болуы керек. Жел электр станциясына дауыл соқты деп лифттер қабаттар арасында тоқтамауы керек. Тоңазытқыштар жаңа піскен ет шіріп кетпеуі үшін салқындатылуы керек.

Маусымдық энергия проблемаларын шешу үшін екі әдісті қолдануға болады:

(а) Қыста өнеркәсіптік өндіріске аз энергия жұмсалатындай етіп, ал үй шаруашылығының қажеттіліктеріне көбірек қалдыратындай өнеркәсіпті қайта құру. Алюминийді балқытып, цементті тек жазда жағыңыз!

(b) Сақтау қоймаларының үлкен көлемін салу, мысалы, айдалатын электр станциясы, энергияны бірнеше ай немесе тіпті жылдар бойы сақтайды.

Бұл тәсілдердің кез келгені өте қымбат. Адамды екінші асқазанға орналастыру үшін гендік инженерия әдістері сияқты нәрсе. Менің білуімше, бұл шығындар осы уақытқа дейін ешбір модельге қосылмаған {Gail қате. Дэвид МакКэй осындай модель жасады:

2-суретте қуат резервінің маңызды үлесін қосқанда туындауы мүмкін жоғары энергия шығындары көрсетілген. Бұл мысалда жүйе беретін «таза энергия» негізінен резервті жұмыс жағдайында ұстауға жұмсалады. ERoEI параметрі пайдалы энергия шығысын энергияны тұтынумен салыстырады.

Сурет 2. Australia Energy хабарлағандай, Грэм Палмердің ERoEI сюжеті.

2-суреттегі мысал климаты салыстырмалы түрде жұмсақ, қатты аяз немесе қатты ыстық жоқ Мельбурн үшін есептелген. Мысалда дизельдік генераторлар түріндегі күн батареялары мен «суық күту» химиялық батареяларының комбинациясы қолданылады. Күн батареялары мен химиялық батареялар жүйедегі электр энергиясының 95% қамтамасыз етеді. Дизельді өндіру ұзақ мерзімді үзілістер мен апаттар кезінде пайдаланылады және тұтынудың қалған 5% жабады. Төтенше жағдайдағы дизельдік генераторлар модельден мүлдем алынып тасталса, көбірек күн панельдері мен батареялар қажет болады. Бұл қосымша батареялар мен панельдер өте сирек пайдаланылады, бірақ нәтижесінде жүйенің ERoEI одан да төмендейді.

Бүгінгі таңда энергетикалық жүйенің үзіліссіз генерацияның шығындарын байқамауының басты себебі - жел мен күн энергиясын өндіру үлесінің төмендігі. BP мәліметінше, 2018 жылы әлемде 26614,8 ТВт/сағ электр энергиясы өндірілген (жан басына шаққанда 398 Вт лездік қуат). Желдің үлесі 1270,0 ТВтсағ (4,8%), күн батареяларының үлесі – 584,6 (2,2%) құрады. Жалпы энергия ағыны 13 864,4 млн. тонна мұнай эквивалентін (жылына ұшаға 1 816 кг мұнай эквиваленті), оның ішінде ядролық отыннан 611,3 млн. тоннаны құрады. Бұл орасан зор көлемде желдің үлесі 287,4 млн т.б (2,1%), күн электр энергиясының үлесі 132,2 (1,0%). Жел және күн панельдері бірге әр жерге қосулы үшін 1,5 вагонға арналған жанармай цистернасының баламасын берді: 56 кг-нан сәл аз шартты мұнай.

Электр энергетикасы жүйесінің жаңартылатын энергия көздерінің шығындарын әлі байқамауының екінші себебі, бұл қосымша шығындар энергияны тұтынудың бүкіл пакетінің құнына, оның ішінде дәстүрлі өндіру көздерімен (көмір, табиғи газ және атом электр станциялары). Соңғылары резервтік қуаттарды, соның ішінде «ыстық» резервті, барабар шығындарды өтеусіз қамтамасыз етуге мәжбүр. Бұл тәжірибе өндіруші компаниялар үшін үлкен проблемалар туғызады, ал резервтік қуаттар тиісті қаржыландыруды алмайды. Дәстүрлі энергетиктер газды бір киловатт-сағат сатпай-ақ тегін жағуға мәжбүр, тек күңгірт-жасыл әріптестер жел мен күн киловатт-сағаттарын қолайлы бағамен және жалпы қуат жүйесінің сенімділігімен сата алады.

Жасылдардың өршіл жоспарлары бойынша қазба отындарын пайдалану кенеттен тоқтатылатын болса, бұл барлық резервтік және негізгі қуаттар, соның ішінде атом электр станциялары жойылады. (Ядролық отынды өндіру, бір қызығы, қазбаға да байланысты.) ЖЭК кенеттен өз ақшасына қуаттылықты қалай сақтау керектігін анықтауға мәжбүр болады. Міне, сол кезде үзіліс мәселесі шешілмейтін болады. Мұнайдың, мұнай өнімдерінің, көмірдің, уранның стратегиялық қорлары жылдар бойы сақталуы мүмкін, оның үстіне шамалы ысыраппен және салыстырмалы түрде арзан; жерасты газ қоймаларын пайдалану біршама қымбатырақ; өндірілген электр энергиясын сақтау шығындары - сорғылық электр станцияларында немесе химиялық аккумуляторларда - керемет үлкен. Соңғысы тек жүйенің өзіндік құнын ғана емес, сонымен қатар сорғылық электр станциясын айдау және аккумуляторларды зарядтау кезіндегі электр энергиясының сөзсіз жоғалуын қамтиды.

Шындығында, инвестиция үшін ЖЭК прерогативімен байланысты дәстүрлі қуаттарды қаржыландырудың жоқтығы қазірдің өзінде кей жерлерде шешілмейтін мәселеге айналып отыр. Жақында Огайо жаңартылатын энергия көздерін қаржыландыруды қысқартып, атом электр станциялары мен көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларына субсидия беру туралы шешім қабылдады.

(5) Жел қондырғыларын, күн батареяларын және химиялық батареяларды кәдеге жарату құны жобалардың сметалық есептерінде ешқашан дерлік көрсетілмейді.

Энергетикалық модельдерде жел турбиналары, панельдер және көп тонналық батареялар қызмет ету мерзімі аяқталғаннан кейін табиғатта өздігінен ериді деген сенім бар сияқты. Кәдеге жарату шығындары сметаға енгізілгеннің өзінде демонтаждау құны металл сынықтары бағасынан төмен болады деп жиі болжанады. Қолданылған қалдықтарды сауатты түрде кәдеге жарату қымбат рахат екенін және қайта өңдеуге жұмсалатын энергия шығыны (әсіресе металдар мен жартылай өткізгіштер) көбінесе қондырғыны пайдалану кезінде тұтынушыларға сатылатын барлық энергиядан жоғары екенін анықтадық.

(6) RES қазіргі таңда біз белсенді түрде қолданатын көптеген құрылғылар мен процестерді тікелей алмастыра алмайды. Жаңартылатын энергия көздерін пайдалану үшін қажетті заттардың тізбесі ұзақ және бұл тізімнің көп бөлігі, кем дегенде, қазіргі уақытта тек қазба отындарын пайдалану арқылы жасалады. Тікұшақ жел турбинасына техникалық қызмет көрсету жақсы үлгі болып табылады. Бізді ауыр жүкті тікұшақтардың батареямен де ұша алатынына сендіруге тырыспаңыз! Бұл процестердің немесе құрылғылардың көпшілігі кем дегенде келесі 20 жыл ішінде өзгермейді, яғни жаңартылатын энергия жүйелерін жұмыс істеу үшін қазба отындары қажет болады.

Жаңартылатын энергия көздеріне қызмет көрсетуден басқа, қазба отынының орнын басатын және болашақта көрінбейтін басқа да көптеген процестер бар. Болат, тыңайтқыш, цемент және пластмасса - Билл Гейтс өз видеосында атап өткен төрт мысал. Сондай-ақ асфальт пен заманауи дәрі-дәрмектердің көпшілігін атап өтеміз. Біз көп нәрсені өзгертуіміз керек және көптеген әдеттегі тәттілерсіз қалай істеу керектігін үйренуіміз керек. Тек қана жаңартылатын энергия көздерін пайдаланатын жолды да, бәлкім, тас төселген де, заманауи көпқабатты үйді де салу мүмкін емес. Мүмкін, кейбір материалдарды ағашпен ауыстыруға болады, бірақ барлығына ағаш жеткілікті ме және әлем орманды жаппай кесу мәселесіне тап бола ма?

(7) Жаңартылатын энергияға көшу Жасылдардың қызғылт болжамдарындағыдай 20 жыл емес, 50 немесе одан да көп жыл болуы мүмкін. Осы уақыт ішінде жел мен күн энергиясы қазбалы отын экономикасына пайдалы көмек ретінде әрекет етеді, бірақ жаңартылатын энергия қазбалы отынды алмастыра алмайды. Бұл да шығындарды арттырады.

Таяу болашақта қазба отындарын өндіруді жалғастыру үшін ресурстар мен ақшаны шамамен бүгінгідей мөлшерде жұмсау керек. Қазба отындарын жеткізу әлі де инфрақұрылымды қажет етеді: құбырлар, мұнай өңдеу зауыттары және оқытылған мамандар. Кеншілер, мұнайшылар, газшылар, ЖЭС және АЭС операторлары және «дәстүрлі бағдарланған» энергетика саласының басқа да көптеген қызметкерлері қандай да бір себептермен кенеттен ғана емес, жыл бойы жалақы алғысы келеді. қар жауып, күн батареялары уақытша … Тау-кен компаниялары бұрыннан бар нысандарды салу үшін алған несиелерін өтеуі керек. Көгілдір отын қысқы қор ретінде пайдаланылса, жаңа жерасты қоймалары қажет болады. Табиғи газды пайдалану, айталық, категориялық 90%-ға азайса да, персонал мен инфрақұрылымның шығындары – негізінен тұрақты және сору көлеміне аз ғана тәуелді – әлдеқайда аз пайызға, айталық, 30%-ға азаяды..

Жаңартылатын энергияға көшудің ұзақ және азапты болатын себептерінің бірі - көп жағдайда «мұнай инелерінен» қалай құтылуға болатыны туралы түк те жоқ. Технологияға өзгерістер енгізу керек, ал ол үшін жаңа нәрсе ойлап табу керек. Техникалық жаңалықтар ойлап табылғаннан кейін нақты құрылғыларда сынақтан өту керек. Олар тырысқанда, егер бәрі тәртіппен болса, жаңа құрылғыларды жаппай өндіру үшін технологиялық желілерді салып, орнату керек. Болашақта қазба отынмен жұмыс істейтін құрылғылар мен технологиялардың иелеріне табыс жоғалту немесе жабдықты мерзімінен бұрын ауыстыру құнын қандай да бір жолмен өтеу қажет болуы мүмкін. Мысалы, шаруалардың іштен жанатын қозғалтқышы бар тракторлар мен комбайндарды сатып алуға жұмсаған несиелері үшін кешірім. Егер бұл жасалмаса, экономика үмітсіз қарыздардың ауыртпалығымен құлдырады. Осы қадамдардың барлығы сәтті жүзеге асырылғаннан кейін ғана жаңа технологияға нақты көшу туралы айтуға болады. Және де - әрбір нақты технологиялық тізбек үшін!

Бұл жанама шығындар энергетикалық секторда жел мен күнді кеңінен пайдалануды ынталандырудың қандай да бір мәні бар ма деген сұрақ тудырады. Жаңартылатын көздер СО2 шығарындыларын тек электр энергиясын өндіруде қазбалы отынды алмастырғанда ғана азайта алады. Ал егер жаңартылатын энергия қазба отындарын жалмауды жалғастыратын жүйе үшін саяси тұрғыдан дұрыс қосымша болса, бұл күш салуға тұрарлық па?

Жел мен күн энергиясының болашағы қазбалы отынның болашағынан жақсы ма?

Бейненің соңында Рэндалл Мунро жел мен күн энергиясының шексіз қолжетімді екенін және қазба отынның өте шектеулі екенін айтады.

Соңғы мәлімдемеде мен Мунромен толық келісемін. Қазба отындары өте шектеулі. Себебі бізде өндірудің салыстырмалы түрде төмен құны бар табиғи энергия көздері ғана қолжетімді.

Қазба отындарымен жасалған дайын өнімдердің бағасы негізгі тұтынушы сатып ала алатындай төмен болуы керек. Өндіру құны жоғары ресурстарды айналымға енгізуге тырысқанда, жаппай сұраныс дискрециялық тауарлардан (мысалы, автомобильдер немесе смартфондар) күнделікті тауарларға (тамақ, жылу немесе киім сияқты) ауысады. Дискрециялық тауарларға сұраныстың төмендеуі қордың артық болуына және олардың өндірісінің төмендеуіне әкеледі. Автокөліктер мен смартфондар басқа тауарларды, соның ішінде қазба отындарын пайдалана отырып жасалғандықтан, бұл тауарларға сұраныстың төмендеуі {MJ: жасырын} дефляцияға, соның ішінде энергияға сұраныстың (және бағаның) төмендеуіне әкеледі. Сондықтан, ресурс бағасы «қазірдің өзінде аз адамдар көтере алатындай қымбат» және «сен шығынға ұшырайтыны соншалықты арзан» патч бойынша теңдестіріледі және бәрі жаңа энергетикалық кен орындарының болуымен (дәлірек айтқанда, болмауымен) бақыланады. өндірудің қолайлы құны. 2008 жылдан бері біз мұнай мен басқа да ресурстардың нақты бағасының құлдырауын бастан кешіріп, көп жағдайда осындай күйде болған сияқтымыз.

{(М. Я.: жасырын дефляция ақша эмиссиясымен бүркемеленеді, «Экономика баяулап барады, Куйцовты тезірек тастаймыз!»)}

3-сурет. ҚОӘБ спот мұнай бағасы мен АҚШ қалалық ТБИ негізінде инфляцияға түзетілген орташа апталық пент мұнай бағасы.

Осы логиканы ескере отырып, неліктен жаңартылатын энергия қазбалы отынға қарағанда жақсы немесе ұзағырақ жұмыс істеуі керек екенін түсіну қиын. Егер субсидиясыз ЖЭК құны қазба отындарынан жоғары болса, ЖЭК дамымайды. «Ол қазірдің өзінде қымбат болғандықтан, оны аз адам көтере алмайды». Егер біз дәстүрлі энергиядан ажырап, жаңартылатын энергия көздерін субсидиялайтын болсақ, онда дәстүрлі энергетиканың дамуы тоқтайды: «оның өзінде арзан болғаны сонша, сіз шығынға аласыз». Жоғарыда көрсетілгендей, ЖЭК жақын болашақта қазбалы отынды қолданбай дами алмайды (мысалы, жел қондырғыларының қосалқы бөлшектерін жасау немесе электр желілерін салу/жөндеу үшін). Бұдан шығатын қорытынды: жаңартылатын энергия көздерін дамыту субсидияларсыз да, субсидиясыз да баяулай бастайды.

Біз модельдерге тым көп сенеміз бе?

Жаңартылатын энергия көздерін пайдалану идеясы тартымды естіледі, бірақ атау алдамшы. Жаңғыртылатын энергия көздерінің көпшілігі – отыннан, қайталама биоотыннан (сабан, торт) және тезек көңінен басқа – өздігінен жаңартылмайды. Шын мәнінде, жаңартылатын көздер қазба отындарына өте тәуелді.

{М. Я.: күн мен жел, олар, әрине, іс жүзінде мәңгілік, бірақ панельдер, аккумуляторлар, айналмалы платформалар және тіпті су электр станциялары / сорғылық электр станциялары ешқашан мәңгілік емес. Жиырма, отыз, жақсы, жүз жыл - СЫЗДЫҚ! Біз Капица ағадан оқыдық:.}

Бір қызығы, IPCC климаттық модельдеушілер мен басқа да климаттың өзгеруіне қарсы қорқытушылар Жердегі қазба отынының қайтарылатын ресурстары сарқылмайтын болса да, өте үлкен екеніне толық сенімді сияқты. Шын мәнінде, қанша қазбалы отынның шын мәнінде «қалпына келтірілетін» деп санауға болатындығы модельдеудің негізгі мәселелерінің бірі болып табылады және бұл мәселені мұқият зерделеу қажет. Болашақта өндірілетін өнім көлемі қазіргі экономикалық жүйенің қаншалықты тұрақты екендігіне, соның ішінде әлемдік экономиканың жаһандану үлгісінің қаншалықты тұрақты екендігіне қатты тәуелді болуы мүмкін. Жаһандық жүйенің күйреуі қазбалы отын өндірісінің жылдам төмендеуіне әкелуі мүмкін.

Қорытындылай келе, жаңартылатын энергияның әлеуметтік құны мұқият талдауды қажет ететінін атап өткім келеді. Дәстүрлі энергетиканың (әсіресе мұнай өндіру) айрықша ерекшелігі әрқашан үлкен пайда маржасы болып табылады. Осы жоғары мөлшерлемелерден салық салу арқылы үкіметтер экономиканың өмірлік маңызды, бірақ тиімсіз секторларына демеушілік көрсету үшін жеткілікті қаражат алды. Бұл ERoEI физикалық көріністерінің бірі.

{М. Я. ERoEI әлеуметтік және стандартты ERoEI, мына жерден оқыңыз:}

Егер жел мен күн энергиясының кейбір жақтаушылар санағанындай, шынымен де осындай жоғары ERoEI болса, онда бұл ЖЭК субсидияларды қажет етпес еді: тек ақшалай ғана емес, сонымен қатар мемлекеттік преференциялар түріндегі ұйымдық. Бұл арада, бізге белгілі болғандай, ЖЭК-тің нақты ERoEI экономиканың жоспарланған рентабельсіз секторларының пайдасына ЖЭК-ке салық салу туралы әңгіме жоқ. Мүмкін, зерттеушілер өздерінің қарапайым модельдеріне тым көп сенеді.

KIUM туралы анықтама:

Түсініктемелерде «қуат бар» (қуат қолжетімді) деген сөздің орнына ICUF (Орнатылған қуатты пайдалану коэффициенті) аббревиатурасын пайдалану қажет екені жазылған. KIUM аббревиатурасын қолдануға болмайтынын түсіндірейік. Дүние жүзінде күн панельдері мен жел турбиналары үшін «номиналды орнатылған қуат» параметрін есептеудің кем дегенде үш әдісі бар:

Шартты түрде «қытай». Артқы жағындағы панельде «1кВт» (максималды қуат) деп жазылған ба? Орнатылған 1000 панель, яғни номиналды орнатылған қуат 1 МВт. Сіз тіпті желіге қосыла алмайсыз. Панельдер (посттарда) бар ма? Сондықтан олар «орнатылған»! Рас, егер сіз тіркемесеңіз, онда ICUM 0 болып шығады, бірақ қытайлықтар мұндай ұсақ-түйектерге мән бермейді.

Шартты түрде «Еуропалық Одақ». Жобаға сәйкес әрқайсысы 1 кВт болатын 1000 панель 550 кВт түрлендіргішке қосылды. Бұл номиналды орнатылған қуат 0,55 МВт дегенді білдіреді. Сіздің басыңыздың үстінде - кешіріңіз, жүйенің тар мойны - сіз секіре алмайсыз. Бұл санаудың ең дұрыс әдісі, бірақ ол барлық жерде қолданыла бермейді. Ал, розетканың электр желісі 0,55 МВт болуы керек, бірақ конвертер тәулігіне орта есеппен тамаша күн райында шамамен 0,22 МВт, ал қарда нөлге тең болады.

Шартты түрде «АҚШ». Солтүстік Калифорниядағы 1000 1кВт панельдер 950кВт түрлендіргішке қосылды. Осы нақты орын үшін орташа жылдық инсоляция коэффициенті 0,24 құрайды. Бұл номиналды орнатылған қуат 0,24 МВт дегенді білдіреді. Өте табысты жылы, егер қар жаумаса, 2,3 ГВт/сағ өндіруге болады, ал ICUM = 108%!