Energiile regenerabile eoliene și solare nu vor înlocui petrolul

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Oferim cititorilor ASh o traducere a unui articol al lui Gail „The Old Ladies” Tverberg (OurFiniteWorld), cunoscută pentru abordarea sistemică, fundalul financiar și respectul pentru economia fizică. Bun autor, pe scurt:-)

De ce poate folosi RES modele de minciuna?

Nevoile energetice ale economiei mondiale par a fi ușor de modelat. Să calculăm consumul: chiar și în kilowați-oră, chiar și în barili de echivalent petrol, chiar și în unități termice britanice, kilocalorii sau jouli. Două tipuri de energie sunt echivalente dacă produc aceeași cantitate de muncă utilă, nu-i așa?

De exemplu, economistul Randall Munroe explică beneficiile energiei regenerabile în coperta sa video. Conform modelului său, panourile solare (dacă sunt construite după bunul plac) pot furniza suficientă energie electrică pentru tine și pentru o jumătate de duzină de vecini tăi. Generatoarele eoliene (construite și ele la nivel de absurd, dar bineînțeles), vă vor oferi energie ție și încă o duzină de vecini.

Cu toate acestea, există o gaură logică în această analiză. Energia produsă de panourile eoliene și solare nu este tocmai ceea ce are nevoie economia (cel puțin nu deocamdată). Vântul și soarele generează electricitate intermitentă, adesea disponibilă la momentul nepotrivit și în locul nepotrivit. Economia mondială are nevoie de o varietate de tipuri de energie, aceste tipuri trebuie să îndeplinească specificațiile inginerești ale celor mai diverse sisteme din lumea modernă. Energia trebuie livrată la locul potrivit și livrată utilizatorilor la momentul potrivit al zilei sau la momentul potrivit al anului. Poate fi chiar necesar să stocați energia obținută de la soare și vânt timp de câțiva ani (de exemplu, utilizați o centrală de acumulare cu pompare, iar în regiune este secetă).

Cred că situația este asemănătoare cu oamenii de știință ipotetici care au decis, pentru a crește eficiența economiei, să transfere 100% din populație de la hrana tradițională la iarbă și siloz în 20 de ani. Vacile, caprele, oile mănâncă, nu-i așa? De ce nu pot oamenii? Planta, fără îndoială, conține o tonă de energie utilă. Majoritatea tipurilor de iarbă par a fi netoxice pentru oameni - cel puțin în cantități mici. Iarba pare să crească destul de bine. Iarba poate fi depozitată pentru utilizare ulterioară. Trecerea la utilizarea ierbii pentru producția de alimente pare să merite din punct de vedere al emisiilor de CO2. Din păcate, iarba și silozul nu sunt genul de energie pe care oamenii o consumă de obicei. Faptul că marile maimuțe nu au evoluat cumva ca ierbivore este similar cu faptul că producția de materiale și transportul în economia modernă sunt oarecum nepotrivite pentru energia intermitentă a vântului și a soarelui.

Punerea de iarbă în dieta umană poate „funcționează”, dar aveți nevoie de un alt organism pentru asta

Dacă te uiți în jur, poți găsi cu ușurință specii erbivore. Animalele cu stomac cu patru camere prosperă cu o dietă cu plante medicinale. Aceste organisme au adesea dinți în creștere continuă, deoarece siliciul din iarbă tinde să uzeze dinții. Poate că, prin inginerie genetică, oamenii pot crește stomac în plus și pot adăuga dinți reînnoiți în mod constant. Alte ajustări utile, dar nu foarte atractive, ale corpului nostru pot fi necesare, de exemplu, pentru a face creierul mai mic (și maxilarul mai mare). Pentru a menține o activitate crescută a creierului necesită prea multe calorii, nu poți mesteca atât de mult siloz.

Problema cu aproape toate modelele SRE actuale este că sistemul este considerat într-un „cadru îngust”. Doar o mică parte a problemei este luată în considerare - de obicei doar scăderea prețurilor panourilor și turbinelor eoliene (sau „costurile energiei”) - și se presupune că acesta este singurul cost asociat cu o schimbare a întregului model de consum. De fapt, economiștii trebuie să admită că trecerea economiei la energie 100% regenerabilă va necesita schimbări dramatice în societate, similare cu stomacurile cu mai multe camere și dinții în continuă creștere pentru a trece la o dietă 100% pe bază de plante. Analiza dvs. are nevoie de un „domeniu mai larg”.

Dacă Randall Munroe ar ține seama de costurile indirecte ale energiei sistemului, inclusiv de energia necesară pentru a reconstrui sistemele de energie existente, analiza lui s-ar schimba probabil. Capacitatea energiei eoliene și solare de a alimenta atât propria casă, cât și pe cea a vreo duzină de vecini este probabil să dispară. Va fi folosită prea multă energie pentru ca sistemul să funcționeze ca echivalentul stomacului cu mai multe camere și al dinților în continuă creștere. Sectorul energetic mondial va lucra pe surse regenerabile de energie, dar nu în același mod ca înainte. În linii mari, un creier mai mic va gândi gânduri foarte diferite.

Este „energia folosită de o duzină de vecini tăi” o măsură corectă?

Înainte de a continua despre ce a mers prost cu modelul lui Munroe, trebuie să mă opresc pe scurt asupra metodei lui de numărare. Munroe vorbește despre „energia consumată de o gospodărie și de o duzină de vecini”. Auzim adesea știri despre câte gospodării poate deservi o nouă centrală electrică sau câte gospodării au fost închise temporar din cauza furtunii. Metrica folosită de Munroe este foarte asemănătoare. Dar a ținut cont de totul?

Pe lângă gospodării, economia necesită o varietate de surse de energie în mai multe locuri, inclusiv: în guvern pentru apărare și aplicarea legii, în construcția de drumuri sau școli, în ferme pentru cultivarea de alimente delicioase și în fabrici pentru a face bunătăți sănătoase.. Nu are sens să restrângem calculul doar la consumul în casele cetățenilor. (De fapt, Munroe este atât de raționalizat în calculele sale încât nu este posibil să ne dăm seama ce anume este inclus în analiza sa. Se pare că el numără doar energia care se află în prizele electrice.) Analiza mea independentă arată că direct în gospodării doar aproximativ o treime din cantitatea totală de toate tipurile de energie din Statele Unite este consumată. Restul este consumat de întreprinderile private și organismele guvernamentale…

Nota lui G. Tverberg:

Estimarea mea de „aproximativ o treime” se bazează pe datele din EIA și BP. În ceea ce privește energia electrică, datele EIA arată că gospodăriile din Statele Unite folosesc aproximativ 38% din producția totală de energie electrică. În ceea ce privește combustibilul care nu este utilizat pentru transport și producerea de energie electrică, acesta este de aproximativ 19%. Combinând aceste două categorii, constatăm că gospodăriile americane folosesc aproximativ 31% din combustibilii non-vehicule. Pentru combustibilii de transport, cele mai bune date disponibile sunt statisticile BP privind produsele petroliere. Potrivit BP, 26% din petrol la nivel global este ars sub formă de benzină. În Statele Unite, aproximativ 46%. Desigur, o parte din această benzină nu este folosită pentru nevoile casnice: de exemplu, mașinile de poliție sunt de obicei pe benzină, precum camioanele mici folosite de întreprinderi. În plus, Statele Unite sunt un importator major de produse manufacturate din China și din alte țări. Energia utilă din combustibili fosili încorporată în aceste importuri nu ajunge niciodată la statisticile energetice din SUA.

Trebuie doar să ajustam calculele lui Munro pentru a include energia consumată de întreprinderi și instituții și va trebui să împărțim imediat duzina specificată de clădiri rezidențiale în aproximativ trei. Astfel, în loc de „energie suficientă pentru tine și o duzină de vecini”, trebuie să spui: „energie pentru tine și trei-patru vecini”. O duzină („un ordin de mărime”, așa cum ar spune inginerii) se vor evapora undeva. Mai mult, includerea energiei sociale în calcule este doar începutul drumului. După cum se va arăta mai jos, pentru o ajustare completă, trebuie să împărțiți nu la trei, ci la o valoare mult mai mare.

Care sunt costurile indirecte ale energiei eoliene și solare regenerabile?

Există o serie de costuri indirecte:

(1) Costurile livrării de energie din surse regenerabile de energie sunt mult mai mari decât cele ale altor tipuri de energie electrică, dar în majoritatea studiilor ele sunt fie considerate egale, fie mediate pe întreaga economie.

Un studiu din 2014 al Agenției Internaționale pentru Energie (IEA) arată că costul transferului de energie de la turbinele eoliene este de aproximativ trei ori mai mare decât costul energiei din cărbune sau nuclear. Pe măsură ce ponderea capacității de generare eoliană și solară în capacitatea totală instalată crește, costurile în exces arată o tendință ascendentă. Iată doar câteva dintre motive:

(a) Necesitatea de a construi mai multe linii de transport, pur și simplu pentru că liniile trebuie să fie proiectate pentru a face față sarcinilor de vârf semnificativ mai mari. Puterea de la vânt este de obicei disponibilă (vezi linkul despre jocurile cu CFR) de la 25% la 35% din timp; soarele este disponibil 10% până la 25% din timp. {M. Ya.: Potrivit BP, în 2018 capacitatea eoliană instalată declarată a fost utilizată cu 25,7%, solară - cu 13,7%. Miracolele nu se întâmplă.}. În consecință, atunci când aceste surse de energie regenerabilă funcționează la sarcină maximă - de exemplu, înmagazinează energie într-o centrală de stocare cu pompare într-o zi însorită și cu vânt - este nevoie de o capacitate de transmisie de 3-4 ori mai mare a liniilor de transport în comparație cu capacități de generare continuă.

(b) SRE au, în medie, o distanță mai mare între punctul de producere a energiei și consumator. De exemplu, comparați turbinele eoliene offshore situate la 20-30 de mile de cea mai apropiată comunitate cu o centrală termică urbană tipică.

(c) În comparație cu capacitatea de combustibili fosili, generarea de energie a centralelor eoliene și solare este mult mai dificil de prezis - amintiți-vă proverbele despre acuratețea incredibilă a prognozelor meteo moderne. În consecință, costul dispecerării energiei crește.

(2) Datorită creșterii lungimii totale a liniilor de transport electric, costurile cu forța de muncă pentru menținerea acestor linii într-o stare adecvată și sigură cresc. Acest lucru este regretabil în special în regiunile aride și cu vânt, unde întârzierile în întreținerea unor astfel de linii pot duce la un incendiu.

În California, întreținerea inadecvată a liniilor electrice a dus la falimentul sistemului electric PG&E. Luați în considerare modul în care PG&E a inițiat două întreruperi „preventive”, dintre care una a afectat aproximativ două milioane de oameni. Oficialii din Texas raportează: „Liniile electrice ale statului nostru au provocat peste 4.000 de incendii în ultimii trei ani și jumătate”. Afacerea nu se limitează la turbinele eoliene. În Venezuela, incendiile de-a lungul unei linii de transmisie de 600 de kilometri între hidrocentrala Guri și Caracas au declanșat o întrerupere masivă.

Desigur, există posibilități tehnice. Cea mai fiabilă cale sunt liniile electrice subterane. Chiar și utilizarea sârmei izolate (hidroline) în loc de sârmă goală poate îmbunătăți siguranța. Cu toate acestea, orice soluție tehnică are propriul preț. Aceste costuri trebuie luate în considerare la modelarea dezvoltării surselor regenerabile de energie la nivelul „cele mai dezirabile”.

(3) Transformarea transportului terestru în energie regenerabilă va necesita investiții uriașe în infrastructură. Desigur, dacă doar stratul superior al „clasei de mijloc superioare” va folosi vehicule electrice, atunci nu este nicio problemă. De înțeles, cei bogați își permit atât mașini electrice, cât și garaje/parcări (încălzite) cu conexiuni electrice dedicate. Este clar că cei bogați vor găsi întotdeauna o modalitate de a-și încărca mașina alimentată cu baterii fără mulți hemoroizi, iar multe dintre aceste facilități sunt deja în stoc.

Problema este că cei mai puțin bogați nu au aceleași oportunități. Apropo, acești oameni „nu cei mai săraci” sunt și oameni foarte ocupați și, de asemenea, nu își permit să petreacă ore întregi așteptând ca mașina să se încarce. Acest subset de consumatori are nevoie disperată de stații de încărcare rapidă ieftine în multe locații. Costul infrastructurii de încărcare rapidă va trebui probabil să includă taxele de întreținere a drumurilor, deoarece acesta este unul dintre costurile care sunt incluse în prețurile carburanților pentru motor în SUA și în multe alte țări astăzi.

{Nici măcar nu vorbim despre cei săraci și cele mai sărace pături ale societății. Vehiculul lor electric este, în cel mai bun caz, un scuter alimentat de baterii. - M. Ya.}

(4) În condițiile lipsei capacității de rezervă, alimentarea intermitentă cu energie electrică crește costul de producție a materialului. Se crede că generarea intermitentă poate fi rezolvată relativ ușor cu măsuri organizatorice simple, cum ar fi tarife „plutitoare” zilnice/săptămânale/sezoniere, „rețele inteligente” cu oprirea frigiderelor și încălzitoarelor de apă de uz casnic în timpul sarcinilor de vârf etc. Aceste modele sunt mai mult sau mai puțin justificate dacă sistemul constă în principal din centrale termice și centrale nucleare, iar ponderea surselor regenerabile de energie în generare se măsoară cu primul procent.

Situația se schimbă radical dacă ponderea surselor de energie regenerabilă începe să depășească aceste prime procente. Avem nevoie de baterii chimice care pot netezi sarcinile zilnice de vârf, mai ales seara, când oamenii vin acasă de la serviciu și vor să ia cina, iar soarele - ah-probleme - a apus deja. Situația cu turbinele eoliene este și mai gravă: acolo producția de energie se poate scufunda în orice moment, și nu numai din cauza calmului, ci și din cauza furtunii.

Bateriile pot ajuta cu ciclurile zilnice și întreruperile pe termen scurt, dar sursele regenerabile au și întreruperi mai lungi. De exemplu, o furtună puternică cu precipitații poate perturba simultan atât energia solară, cât și cea eoliană timp de câteva zile în orice moment al anului. Prin urmare, dacă sistemul urmează să funcționeze numai pe surse regenerabile de energie, este de dorit să existe o rezervă de energie pentru cel puțin trei zile. În scurtul videoclip de mai jos, Bill Gates este pesimist cu privire la dimensiunea unei astfel de „baterie” pentru o metropolă precum Tokyo.

Chiar și acum, cu o pondere relativ scăzută a surselor de energie regenerabilă în generare, nu avem dispozitive capabile să ofere o rezervă completă de trei zile. Dacă economia mondială trece exclusiv la surse regenerabile de energie, iar consumul de energie electrică pe cap de locuitor va crește în continuare în comparație cu actualul (mașini electrice etc.), de ce credeți că va deveni mai ușor să se creeze surse neîntreruptibile de trei zile?

Dar stocarea energiei timp de trei zile este mică în comparație cu ciclul sezonier. Figura 1 prezintă modelul sezonier al consumului de energie în Statele Unite.

Figura 1. Consumul de energie din SUA în funcție de luna anului, pe baza datelor Departamentului de Energie al SUA. „Odihna” este energia totală, minus electricitatea și energia de transport. Include: gaze naturale pentru încălzire, produse petroliere pentru agricultură și toate tipurile de combustibili fosili utilizați în producția industrială (petrochimie, polimeri etc.)

Producția de energie solară atinge vârfuri în Statele Unite în iunie și scade din decembrie până în februarie. Centralele hidroelectrice își produc cea mai mare capacitate în timpul inundațiilor de primăvară, dar producția lor variază de la an la an. Energia eoliană se schimbă în mod imprevizibil.

Economia modernă nu poate face față întreruperilor de curent. De exemplu, pentru a topi metale, temperatura trebuie să rămână constant ridicată. Ascensoarele nu ar trebui să se oprească între etaje pur și simplu pentru că o furtună a lovit parcul eolian. Frigiderele trebuie să se răcească pentru ca carnea proaspătă să nu putrezească.

Există două abordări care pot fi utilizate pentru a aborda problemele energetice sezoniere:

(a) Refaceți industria, astfel încât iarna să fie consumată mai puțină energie pentru producția industrială și să rămână mai multă pentru nevoile casnice. Miroși aluminiu și arde ciment doar vara!

(b) Construiți volume uriașe de instalații de stocare, de exemplu o centrală electrică de stocare prin pompare, stocați energie pentru câteva luni sau chiar ani.

Oricare dintre aceste abordări este extrem de costisitoare. Ceva de genul metodelor de inginerie genetică pentru a aranja o persoană pe un al doilea stomac. Din câte știu, aceste costuri nu au fost incluse în niciun model până în prezent {Gail is wrong. David McKay a realizat un astfel de model:

Figura 2 ilustrează costurile ridicate ale energiei care pot apărea la adăugarea unei proporții semnificative de redundanță a puterii. În acest exemplu, „energia curată” pe care o oferă sistemul este cheltuită în esență pentru menținerea rezervei în stare de funcționare. Parametrul ERoEI compară producția de energie utilă cu consumul de energie.

Figura 2. Graficul ERoEI al lui Graham Palmer, raportat de Australia Energy.

Exemplul din figura 2 este calculat pentru Melbourne, unde clima este relativ blândă și nu există îngheț puternic sau căldură extremă. Exemplul folosește o combinație de panouri solare și baterii chimice „în așteptare la rece” sub formă de generatoare diesel. Panourile solare și bateriile chimice furnizează 95% din electricitatea din sistem. Generarea diesel este utilizată în timpul întreruperilor și accidentelor de lungă durată și acoperă restul de 5% din consum. Dacă generatoarele diesel de urgență sunt îndepărtate cu totul din model, atunci vor fi necesare mai multe panouri solare și mai multe baterii. Aceste baterii și panouri suplimentare vor fi utilizate extrem de rar, dar ca urmare ERoEI al sistemului va scădea și mai mult.

Astăzi, principalul motiv pentru care sistemul electric nu observă costurile producției intermitente este ponderea redusă a producției eoliene și solare. Potrivit BP, în 2018 lumea a generat 26614,8 TWh de energie electrică (398 wați putere instantanee pe cap de locuitor). Contribuția vântului a fost de 1270,0 TWh (4,8%), contribuția panourilor solare - 584,6 (2,2%). Fluxul total de energie a fost de 13.864,4 milioane de tone echivalent petrol (1.816 kg echivalent petrol pe carcasă pe an), inclusiv 611,3 milioane tep din combustibil nuclear. Ponderea vântului în acest volum uriaș este de 287,4 milioane tep (2,1%), ponderea energiei electrice solare este de 132,2 (1,0%). Panourile eoliene și solare împreună au dat pentru fiecare pământean echivalentul a 1,5 rezervoare de benzină auto: puțin mai puțin de 56 kg de ulei condiționat.

Al doilea motiv pentru care sistemul electric nu sesizează încă costurile surselor regenerabile de energie este că aceste costuri suplimentare sunt repartizate pe costul întregului pachet de consum de energie, inclusiv pentru serviciile de rezervare stratificată cu surse tradiționale de generare (cărbune, gaze naturale și centrale nucleare). Aceștia din urmă sunt nevoiți să furnizeze capacități de rezervă, inclusiv o rezervă „fierbinte”, fără compensare adecvată a costurilor. Această practică creează mari probleme companiilor generatoare, iar capacitățile de rezervă nu primesc finanțare adecvată. Inginerii electrici tradiționali sunt forțați să ardă gaz gratuit, fără să vândă un singur kilowatt-oră, doar pentru ca colegii cu un verde slab să poată vinde kilowați-oră eolian și solari la un preț rezonabil și cu o fiabilitate generală acceptabilă a sistemului de alimentare.

Dacă, conform planurilor ambițioase ale Verzilor, utilizarea combustibililor fosili se va opri brusc, toate aceste capacități de rezervă și de bază, inclusiv centralele nucleare, vor dispărea. (Extracția combustibilului nuclear, destul de ciudat, depinde și de fosilă.) SRE va trebui brusc să-și dea seama cum să-și rezerve capacitatea pentru banii lor. Atunci problema discontinuității devine de netrecut. Rezervele strategice de petrol, produse petroliere, cărbune, uraniu pot fi stocate ani de zile, de altfel, cu pierderi nesemnificative și relativ ieftine; instalațiile subterane de depozitare a gazelor sunt oarecum mai scumpe de exploatat; costurile de stocare a energiei electrice generate – fie în centralele de acumulare prin pompare, fie în bateriile chimice – sunt incredibil de mari. Acestea din urmă includ nu numai costul sistemului în sine, ci și pierderile inevitabile de energie electrică în timpul pompării centralei de acumulare prin pompare și încărcării bateriilor.

De altfel, lipsa finanțării capacităților tradiționale asociate prerogativei SRE pentru investiții devine deja o problemă de netrecut pe alocuri. Ohio a decis recent să reducă finanțarea pentru sursele regenerabile și să ofere subvenții centralelor nucleare și centralelor pe cărbune.

(5) Costul de eliminare a turbinelor eoliene, panourilor solare și bateriilor chimice nu este aproape niciodată reflectat în estimările de cost ale proiectelor.

Se pare că în modelele energetice există credința că, la sfârșitul duratei de viață, turbinele eoliene, panourile și bateriile de mai multe tone se vor dizolva de la sine în natură. Chiar dacă costurile de eliminare sunt incluse în estimări, se presupune adesea că costul dezmembrării va fi mai mic decât prețul fierului vechi. Descoperim deja că eliminarea competentă a deșeurilor uzate este o plăcere costisitoare, iar consumul de energie pentru reciclare (în special metale și semiconductori) este adesea mai mare decât toată energia vândută consumatorilor în timpul funcționării instalației.

(6) SRE nu sunt un înlocuitor direct pentru multe dintre dispozitivele și procesele pe care le folosim în mod activ astăzi. Lista lucrurilor necesare exploatării surselor de energie regenerabilă este lungă, iar o mare parte din această listă este produsă, cel puțin deocamdată, exclusiv folosind combustibili fosili. Întreținerea turbinelor eoliene pentru elicopter este un bun exemplu. Doar nu încercați să ne convingeți că elicopterele grele pot zbura și pe baterii! Multe dintre aceste procese sau dispozitive nu se vor schimba cel puțin în următorii 20 de ani, ceea ce înseamnă că vor fi necesari combustibili fosili pentru a menține operaționale sistemele de energie regenerabilă.

Pe lângă deservirea surselor de energie regenerabilă, există multe alte procese în care nu există un substitut pentru combustibilul fosili și nu este vizibil în viitor. Oțelul, îngrășământul, cimentul și plasticul sunt patru exemple pe care Bill Gates le menționează în videoclipul său. Și vom aminti și asfaltul și cele mai moderne medicamente. Va trebui să ne schimbăm multe și să învățăm cum să ne descurcăm fără multe dintre bunătățile obișnuite. Este imposibil să construiești nici un drum, - ei bine, poate, cu pietruite - și nici o clădire modernă cu mai multe etaje folosind doar surse regenerabile de energie. Probabil că unele dintre materiale pot fi înlocuite cu lemn, dar va fi suficient lemn pentru toată lumea și se va confrunta lumea cu problema defrișărilor masive?

(7) Este probabil ca tranziția la energie regenerabilă să dureze nu 20 de ani, ca în previziunile roz ale Verzilor, ci 50 de ani sau mai mult. În acest timp, energia eoliană și solară vor acționa ca un ajutor util pentru economia combustibililor fosili, dar sursele regenerabile nu vor putea înlocui combustibilii fosili. Acest lucru crește și costurile.

Pentru ca producția de combustibili fosili să continue în viitorul previzibil, resursele și banii vor trebui cheltuite aproximativ la aceeași rată ca și în prezent. Livrarea combustibililor fosili necesită încă infrastructură: conducte, rafinării - și profesioniști calificați. Minerii, lucrătorii petrolului, lucrătorii din gaze, operatorii centralelor termice și centralelor nucleare și mulți alți lucrători ai sectorului energetic „orientat tradițional” din anumite motive doresc să primească un salariu pe tot parcursul anului, și nu numai atunci când apare brusc zăpadă și panouri solare temporar… Companiile miniere trebuie să plătească împrumuturile, primite anterior pentru construcția instalațiilor existente. Dacă gazele naturale sunt folosite ca rezervă de iarnă, vor fi necesare noi spații de depozitare subterane. Chiar dacă utilizarea gazelor naturale scade, să zicem, cu categoric 90%, atunci costurile cu personalul și infrastructura - în mare parte fixe și puțin dependente de volumul de pompare - vor fi reduse cu un procent mult mai mic, să zicem, cu 30%.

Unul dintre motivele pentru care tranziția la energia regenerabilă va fi lungă și dureroasă este că, în multe cazuri, nu există nici măcar un indiciu despre cum să scapi de „acul de ulei”. Este necesar să facem schimbări în tehnologie și pentru aceasta - să inventăm ceva nou. Odată inventate, inovațiile tehnice trebuie testate pe dispozitive reale. Când au încercat, dacă totul este în regulă, este necesar să se construiască și să se stabilească linii tehnologice pentru producția în masă de noi dispozitive. Este posibil ca în viitor să fie necesar să se compenseze cumva proprietarii de dispozitive și tehnologii existente pe bază de combustibili fosili pentru pierderea de venituri sau costul înlocuirii premature a echipamentelor. De exemplu, iertați fermierii pentru împrumuturile cheltuite pentru achiziționarea de tractoare și combine cu motoare cu ardere internă. Dacă nu se face acest lucru, economia se va prăbuși sub greutatea datoriilor neperformante. Abia după ce toți acești pași au fost implementați cu succes putem vorbi despre o tranziție reală la o nouă tehnologie. Și așa - pentru fiecare lanț tehnologic specific!

Aceste costuri indirecte fac să ne întrebăm dacă are vreun rost să încurajăm utilizarea pe scară largă a vântului și a soarelui în sectorul energetic. Energiile regenerabile pot reduce emisiile de CO2 doar atunci când înlocuiesc de fapt combustibilii fosili în generarea de electricitate. Și dacă energia regenerabilă este doar un supliment corect din punct de vedere politic pentru un sistem care continuă să devore combustibili fosili, merită efortul?

Este viitorul energiei eoliene și solare mai bun decât viitorul combustibililor fosili?

La sfârșitul videoclipului, Randall Munroe spune că energia eoliană și solară sunt disponibile la infinit, iar combustibilii fosili sunt foarte limitati.

În ultima afirmație, sunt destul de de acord cu Munro. Combustibilii fosili sunt foarte limitati. Acest lucru se datorează faptului că doar surse naturale de energie cu un cost de extracție relativ scăzut sunt disponibile pentru noi.

Prețurile produselor finite realizate cu combustibili fosili trebuie să rămână suficient de scăzute pentru ca consumatorul principal să și le permită. Când încercăm să punem în circulație resurse cu un cost de extracție crescut, cererea în masă trece de la bunuri discreționare (cum ar fi mașini sau smartphone-uri) la bunuri de zi cu zi (cum ar fi alimente, încălzire sau îmbrăcăminte). Scăderea cererii de mărfuri discreționare determină suprastocare și o scădere a producției acestora. Deoarece mașinile și smartphone-urile sunt fabricate folosind alte bunuri, inclusiv combustibili fosili, cererea redusă pentru aceste bunuri duce la deflație {MJ: ascunsă}, inclusiv reducerea cererii de energie (și prețurilor). Prin urmare, prețul resurselor se echilibrează pe un patch „deja atât de scump, încât puțini oameni și-l permit” și „deja atât de ieftin încât minați în pierdere”, și totul este controlat de prezența (sau mai degrabă absența) unor noi zăcăminte de energie cu un cost acceptabil de extracție. Se pare că din 2008 ne aflăm în această stare de cele mai multe ori, înregistrând o scădere a prețurilor reale la petrol și alte resurse.

{(M. Ya.: deflația latentă este mascată de emisia monetară, de genul „Economia încetinește, să aruncăm Kuytsov cât mai curând posibil!”)}

Figura 3. Prețul mediu săptămânal al petrolului, ajustat pentru inflație, pe baza prețurilor spot la petrol EIA și IPC urban din SUA.

Având în vedere această logică, este dificil de înțeles de ce sursele regenerabile ar trebui să aibă rezultate mai bune sau mai lungi decât combustibilii fosili. Dacă costul SRE fără subvenții este mai mare decât cel al combustibililor fosili, SRE nu se va dezvolta. „Este deja atât de scump, încât puțini oameni își pot permite”. Dacă subvenționăm sursele regenerabile de energie, detașându-ne de energia tradițională, atunci energia tradițională va înceta să se dezvolte: „este deja atât de ieftină încât extragi în pierdere”. După cum se arată mai sus, SRE în viitorul previzibil nu se poate dezvolta fără utilizarea combustibililor fosili (de exemplu, pentru fabricarea de piese de schimb pentru turbine eoliene sau construcția/repararea liniilor electrice). De aici concluzia: dezvoltarea surselor regenerabile de energie va începe inevitabil să încetinească, atât cu subvenții, cât și fără.

Credem prea mult în modele?

Ideea de a folosi surse regenerabile de energie sună atractiv, dar numele este înșelător. Majoritatea surselor de energie regenerabilă - cu excepția lemnului de foc, a biocombustibililor secundari (paie, turtă) și a gunoiului de grajd - nu sunt regenerabile de la sine. De fapt, sursele regenerabile sunt foarte dependente de combustibilii fosili.

{M. Ya.: soarele și vântul, sunt, desigur, practic eterne, dar panourile, bateriile, plăcile rotative și chiar hidrocentrale/centralele cu acumulare prin pompare nu sunt în niciun caz eterne. Douăzeci, treizeci, ei bine, o sută de ani - RUPARĂ! Citim de la Kapitsa Sr.:.}

Interesant este că modelatorii climatici IPCC și alți sperietorii de schimbări climatice par să fie pe deplin convinși că resursele recuperabile de combustibili fosili de pe Pământ sunt, dacă nu inepuizabile, foarte mari. De fapt, cât de mult combustibili fosili pot fi de fapt considerați „recuperabil” este una dintre principalele probleme ale modelării, iar această problemă trebuie studiată cu atenție. Volumul producției viitoare este probabil să depindă puternic de cât de stabil este sistemul economic existent, inclusiv de cât de stabil este modelul de globalizare a economiei mondiale. Prăbușirea sistemului global va duce probabil la o scădere rapidă a producției de combustibili fosili.

În concluzie, aș dori să subliniez că costul social al energiei regenerabile necesită o analiză atentă. O caracteristică distinctivă a energiei tradiționale (în special producția de petrol) a fost întotdeauna marjele de profit uriașe. Din aceste rate vertiginoase, prin impozitare, guvernele au primit suficiente fonduri pentru a sponsoriza sectoare vitale, dar neprofitabile ale economiei. Aceasta este una dintre manifestările fizice ale ERoEI.

{M. Da. ERoEI social versus standard ERoEI, citiți aici:}

Dacă energia eoliană și solară ar avea într-adevăr un ERoEI atât de mare, așa cum au considerat unii susținători, atunci aceste SRE nu ar necesita subvenții: nu doar monetare, ci și organizaționale, sub formă de preferințe ale statului. Între timp, din câte știm, ERoEI real al SRE este de așa natură încât nu se vorbește despre impozitarea SRE în favoarea sectoarelor planificate neprofitabile ale economiei. Poate că cercetătorii cred prea mult în modelele lor simpliste.

Ajutor despre KIUM:

În comentariile au alunecat că în loc de expresia „puterea este disponibilă” (putere de intrare disponibilă), este necesar să se folosească abrevierea ICUF (Factor de utilizare a capacității instalate). Să explicăm că abrevierea KIUM NU POATE fi folosită. Există cel puțin trei metode pentru calcularea parametrului „puterii nominale instalate” pentru panourile solare și turbinele eoliene din lume:

Condițional „chinez”. Pe panoul din spate scrie „1kW” (putere maximă)? Au fost instalate 1000 de panouri, ceea ce înseamnă că puterea nominală instalată este de 1 MW. Nici măcar nu vă puteți conecta la rețea. Sunt panourile (pe stâlpi)? Deci sunt „instalate”! Adevărat, dacă nu atașați, atunci ICUM se va dovedi a fi 0, dar chinezilor nu le pasă de astfel de fleacuri.

Condițional „Uniunea Europeană”. 1000 de panouri de 1 kW fiecare au fost conectate conform proiectului la un convertor de 550 kW. Aceasta înseamnă că puterea nominală instalată este de 0,55 MW. Deasupra capului tău - scuze, blocajul sistemului - nu poți sări. Aceasta este cea mai corectă tehnică de numărare, dar nu este folosită peste tot. Ei bine, linia de alimentare ar trebui să fie de 0,55 MW, în ciuda faptului că, în medie pe zi, convertorul va da aproximativ 0,22 MW pe vreme însorită excelentă și zero pe zăpadă.

Condițional „SUA”. 1000 de panouri de 1 kW din California de Nord au fost conectate la un convertor de 950 kW. Coeficientul mediu anual de insolație pentru această locație particulară este de 0,24. Aceasta înseamnă că puterea nominală instalată este de 0,24 MW. Într-un an foarte reușit, dacă nu cade ninsoare, se pot genera 2,3 GWh, iar ICUM = 108%!