Седем приложения на ВЕИ, които не бива да подценяваме

Автор: Боян Рашев, Sustainability.bg

Възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) заемат все по-значимо място в световното производство и потребление на енергия. Много хора наричат възхода им „ВЕИ революция“ и смятат, че те могат, трябва и ще заместят всички останали в кратки срокове. Тъй като имам навика преди всичко да коментирам тази утопична теза, вероятно изглежда, че съм негативно настроен към ВЕИ, особено слънцето и вятъра. Това е погрешно заключение.

Всички знаем, че слънчевите панели много отдавна осигуряват автономното захранване на космическата станция и сателитите. Все по-често ги виждаме по светофари, улично осветление, базови станции на мобилни оператори и всякакви други инфраструктурни обекти, та даже и цели къщи на отдалечени места по поля, гори, планини и езера. Технологиите за използване на ВЕИ, както и за складиране на електричество с батерии се развиха много, а цените паднаха драстично, което създава отлични възможности за приложения в доста по-голям мащаб. Ето седем примера за работещи и смислени приложения на слънчева и вятърна енергия, които имат голям принос за ограничаване на потреблението на фосилни горива в световен мащаб:

Затопляне на вода: Малко хора знаят, че до 2018 г. година инсталираните по света слънчеви термални колектори надминаваха по мощност фотоволтаичните панели, с които асоциираме ВЕИ революцията. Изграждането им се случва основно по естествен път – това е просто най-ефективният начин за използване на слънчевата енергия. И може би точно, защото няма политики, субсидии и гигантски проекти, никой не ги забелязва. Те обаче са тук – гледката на покриви с колектори става все по-честа дори и в България, включително на моята къща. За съжаление, огромната публична подкрепа за слънчев ток изцежда ресурса и пазарът за термални колектори спада вече пет години поред в световен мащаб.

Острови: ВЕИ вече осигуряват потреблението на цели острови, където няма значими индустриални потребители, а до вчера токът е бил произвеждан почти само от дизелови генератори. Един от известните примери е от Хавайските острови.

Отдалечени селища: ВЕИ осигуряват някои базови енергийни нужди в отдалечени селища, които скоро няма да бъдат присъединени към централизирана електроенергийна система. Това е жизненоважно, особено в страни от Третия свят, където огромен брой хора получават възможност за съхранение на храна и лекарства, светлина и достъп до Интернет, благодарение най-често на комбинация от слънчеви панели и батерии. Този скок в качеството им живот не бива да се подценява. Поради липсата на инфрструктура и огромните разстояния, Африка е центърът на този тип приложения.

Обезсоляване на вода: ВЕИ са на път да станат най-евтиният източник на енергия за големи инсталации за обезсоляване на вода. Енергийното потребление на подобни инсталации е огромно – през 2018 г. ползват 200 милиона квтч на ден, като енергията представлява средно около 55% от общите им оперативни разходи. Работата им може да бъде напасната към флуктуациите на слънчевата енергия, а растящите нужди от прясна вода в пустинните региони и крайбрежия отлично съвпадат с големия и постоянен слънчев ресурс. Мащабът на някои проекти е наистина впечатляващ.

Земеделие: Използването на биомаса и биогаз отдавна покрива значима част от енергийните нужди в земеделието. Напоследък там навлизат и слънцето и вятъра. Те са отлично решение за изпомпване на вода, захранване на поливни системи на големи територии и отопление на парници. Отново се замества преди всичко използването на дизелови генератори. Powering Agriculture е мащабна инициатива на донорски организации, която се опитва да ускори внедряването на такива приложения.

Добив на метали: ВЕИ се използват все по-масово от минните компании – особено в добива на метали като злато, мед, литий и други. Находищата често са в много отдалечени райони, а процеси като непрекъснат транспорт на руда, осигуряване на вода и флотация изискват големи количества енергия, която до вчера се осигуряваше от дизелови генератори. Проектите за автономно захранване чрез ВЕИ никнат като гъби – в страни като Австралия и Чили това се превръща в стандарт.

Добив на нефт и газ: Почти 10% от нефта се използва в процеса на добив, транспортиране и рафиниране. ВЕИ все повече спестяват значими количества във всяка стъпка. Отличен пример са системите за захранване на кладенци за неконвенционален нефт и газ. Тези находища са многобройни, но с малки запаси, което прави изграждането на електропреносна мрежа до тях безсмислено. Друг пример са безкрайно дългите нефто- и газопроводи, които имат нужда от помпени станции на определено разстояние. Говорим за проекти в огромен мащаб като този в Оман.

Невероятният успех на българската IPS по света – в Индонезия, Парагвай, Арабските страни и скорошната новина за огромната сделка със Saudi Aramco – се дължи преди всичко на горните шест приложения, но най-вече на последното. Благодарение на слънце, вятър и батерии до нас достигат повече и по-евтини нефт и газ, така че въглеродните емисии пак растат.

Какво е общото между всички изброени приложения?

Липса на електропреносна мрежа: Най-често и голяма полза има, когато става въпрос за обекти или проекти, които не са свързани с местната електропреносна мрежа.

Голям слънчев или вятърен ресурс: Почти всички проекти се реализират на места с голям ВЕИ ресурс – много високо ниво на слънчева радиация (Латинска Америка, Австралия, Африка, Азия), постоянен и предсказуем вятър (острови, крайбрежия).

Комбинация със системи за съхранение на електричество: Мащабното навлизане на ВЕИ в гореизброените приложения е възможно само в комбинация с батерии, дизелови генератори или производство на газ или водород. Някои особено големи проекти даже се свързват с нови помпено-акумулационни станции, които засега си остават най-ефективната технология за съхранение на големи количества енергия.

Заместване на дизелово гориво: Почти винаги се спестява голямо количество дизелово гориво, което има висока пазарна стойност.

Търсене на автономност и енергийна независимост: Често това се явява основен стимул за използването на ВЕИ, тъй като доставките на гориво са затруднени или много оскъпяват поддръжката.

Изключения от горните условия правят страни или региони с перфектни условия за добив на електроенергия от слънце и/или вятър като Австралия, Германия, Дания, Испания, Калифорния, където цената на тока в последните години нараства изключително много – основно заради огромния дял на ВЕИ в централизирания енергиен микс.

Парадоксално, но факт: повече ВЕИ в мрежата принуждават хора и компании да инвестират в собствени ВЕИ, за да не плащат гигантски сметки. Накрая, енергията става толкова скъпа за всички, че се възражда феномен, който тези региони уж трябваше отдавна да са забравили – енергийната бедност.

Фигура 1. Страни и региони с най-високи цени на електричеството в света

Последният пример ясно показва защо засега не виждам терен за мащабно приложение на слънцето и вятъра в централизирана енергийна система. В повече подробности съм описал тук още преди две години.

ВЕИ революцията всъщност е еволюция – слънцето и вятърът няма как бързо и напълно да изместят надеждните и контролируеми източници с висока енергийна плътност. Неизбежното разрастване на централизираните електропреносни мрежи, които захранват регионите с висок стандарт на живот, е възможно само при растящо потребление на конвенционална енергия. Няма известна магия, която може да промени това, докато не открием начин за складиране на електричество, който е много пъти по-евтин и изискващ по-малко материален ресурс от наличните батерии. Много ВЕИ приложения обаче имат смисъл и биват използвани на пазарна основа и без никакви субсидии още днес.