Od energetske zablode do zgodbe o bodočem uspehu

Drago Babič & Jože Damijan

Ključna energetska dilema v Sloveniji glede prihodnjega razvoja je ujeta med stališči »tradicionalcev« in »ekologov«. Prvi opozarjajo, da rešitve na področju obnovljivih virov energije (OVE) niso dovolj zrele za množično uporabo in da so tako drugačne od obstoječih sistemov, da bo njihovo uvajanje prineslo radikalno povečanje energetskih stroškov. Drugi pa opozarjajo na segrevanje planeta, ki s spremembami podnebja povzroča človeštvu ogromne stroške, k čemur naj bi bistveno prispevalo povečanje emisij toplogrednih plinov, ki jih v veliki meri prispeva energetika (in promet) s kurjenjem fosilnih goriv. Dolgo časa je, zaradi nemškega vpliva, zmagovala ekološka struja, dokler se ni pokazalo, da stava na obnovljive vire ni vzdržna niti iz sistemskega niti iz stroškovnega vidika.

Pred tremi tedni je bil v tem mediju (Sobotni prilogi Dela) objavljen odličen intervju z Aleksandrom Mervarjem, direktorjem Elesa. Odličen zato, ker je Mervar, kot eden najbrž najboljših poznavalcev energetskega sistema pri nas in globalnih energetskih trendov, v tem inervjuju zrušil nekaj mitov, ki so nam jih neopazno  vcepili največje evropske države, evropske energetske politike pod njihovim vplivom in domači vplivneži. Namreč mitov o tem, da je univerzalna rešitev naših energetskih potreb v trendu instalacije razpršenih obnovljivih virov energije vetra in sonca, da bo električna energija zastonj in da lahko zanemarimo izzive v zvezi z uravnavanjem elektroenergetskega sistema.

Jasno, ti miti temeljijo na tem, da njihovi verniki ne vedo, ali pa ne povedo, da danes še niso znane tehnološke rešitve za učinkovito regulacijo elektroenergetskega sistema, ki bi pretežno temeljil na razpršenih obnovljivih virih energije ter da zamolčijo, da nizke cene elektične energije v zadnjem desetletju niso vzdržne, saj so temeljile na izdatnih subvencijah države ter znižanem povpraševanju zaradi dolgotrajne krize. Samo v Sloveniji nas je proračunsko spodbujanje prehoda na obnovljive energije stalo približno toliko kot kontroverzna naložba v TEŠ 6, pri čemer pa slednji za razliko od prvih zagotavlja učinkovito regulacijo sistema. Brez državnih subvencij se zgodba o pomenu razpršenih obnovljivih virov energije vetra in sonca sesuje, z njo pa tudi vsa industrija, ki temelji na tem.

Zato smo danes pred ključno dilemo, ki jo moramo razrešiti, če hočemo stabilno in stroškovno vzdržno ponudbo električne energije ter stabilen elektroenergetski sistem. To dilemo lahko brutalno poenostavimo na naslednje vprašanje: bomo še naprej subvencionirali vlaganja v razpršene obnovljive vire vetra in sonca ter čakali na razvoj tehnološko učinkovitega regulacijskega sistema ali pa bomo fokus naložb prenesli na vodne obnovljive vire energije in drugi blok jedrske elektrarne (NEK2)?

Slovenska uradna razmišljanja o tej dilemi so povzeta v »Energetskem konceptu Slovenije«, ki ga je pred kratkim pripravila vlada. V tem gradivu je prisotna osnovna dilema, kako zagotoviti izdatno zmanjšane emisij toplogrednih prlinov in obenem zadovoljiti potrebe po zadostnih količinah energije. Rešitev naj bi bila opuščanje fosilnih goriv in njihovo nadomeščanje z električno energijo, katere potrošnja naj bi se v tridesetih letih skoraj podvojila. Tako povečanje potrebe po elektriki naj bi reševali ali samo z obnovljivimi viri ali tudi z jedrsko energijo, za kar bi morali zgraditi nov blok nuklearne elektrarne v Krškem z jakostjo 1.660 MW.

Problem pri teh presojah je, da je slovenska energetika tako tržno kot tehnološko del širšega evropskega energetskega in je ne moremo obravnavati samo iz nacionalnega vidika. To pomeni, da se ne moremo izogniti čezmejnim vplivom, tako dobrim kot slabim. Umetnost energetske strategije pa je, da izkoristimo dobre učinke in se izognemo slabim. V tem smislu je tako napačno staviti zgolj na samooskrbo in varnost oskrbe za vsako ceno, premalo pa na ekonomičnost poslovanja sektorja, kot je napačno staviti zgolj na izpolnjevanje okoljevarstvenih ciljev, predvsem pa na koristi končnih uporabnikov. Najti moramo pravo ravnotežje med varnostjo oskrbe, ekonomičnostjo poslovanja celotnega področja in izpolnjevanjem okoljevarstvenih ciljev. To je še posebej zahtevna naloga v času, ko ogromne subvencije, namenjene izgradnji obnovljivih virov energije tako izkrivljajo realno sliko ekonomičnosti energetike, da pravih odločitev glede lastnega razvoja z dolgoročnimi posledicami ni možno sprejemati. Toda prav slednje je lahko tudi priložnost, saj lahko v času cenene električne energije iz uvoza prihranke iz tega naslova usmerimo v naložbe, ki bodo tudi dolgoročno zagotavljale stabilno in stroškovno učinkovito oskrbo.

Poglejmo na kratko, kakšne so tehnološke in stroškovne opcije.

Jedrska energija

Glede jedrske energije so dileme dokaj podobne kot glede razpršenih obnovljivih virov energije. Če zanemarimo opcijo jedrske fuzije, ki bo kljub izjemni privlačnosti še dolgo tehnično neizvedljiva, se je »tradicionalna« proizvodnja jedrske energije po nesreči v Fukušimi leta 2011 znašla v krizi zaradi povečanih stroškov izgradnje, ki so nastali zaradi povečanih varnostnih zahtev in drugih tehničnih težav. Najbolj ekstremen primer je francoska Areva, ki je razvila nov reaktor, ki bi naj zagotavljal najvišje varnostne standarde v industriji po Fukušimi, imenovan EPR (European Pressurized Reactor) z močjo 1660 MW, ki trenutno gradi več reaktorjev na različnih lokacijah, skupno pri vseh pa so zamude in podražitve. Areva je zaradi tega bankrotirala in se ob finančni pomoči državne EDF preimenovala v Orano. Prvi reaktor, ki ga postavljajo v francoskem kraju Flamanville, kjer so začeli z gradnjo leta 2007, bi moral delovati že leta 2012 in naj bi stal 3.3 milijarde evrov, zamuja, zagnali naj bi ga letos konec leta ali drugo leto, stroški pa so narasli na 10.5 milijard evrov.

Največ o ceni te šlamastike pove projekt Hinkley point C iz Velike Britanije, kjer se je izgradnja komaj začela, predvidena cena elektrike iz tega obrata pa bo okoli 100 evrov za MWh (trenutna veleprodajna cena na evropskem trgu je okoli 40 eur, ekonomska cena iz TEŠ6 pa je 65 evrov za MWh).

Podobna je situacija v ZDA, (še) vodilne države pri uporabi jedrske tehnologije, kjer obratuje 100 reaktorjev. Nekdaj v svetu vodilna družba na tem področju, Westinghouse (njen je tudi naš reaktor v Krškem) je lani bankrotirala, preostanek dejavnosti je prevzela japonska Toshiba. Američani pravijo, da so nove jedrske elektrarne enostavno predrage in da je ceneje proizvajati elektriko iz drugih virov, predvsem iz zemeljskega plina, ki je v ZDA izrazito poceni. Tako bodo v naslednjih osmih letih ustavili več jedrskih obratov skupne moči 7.2 GW, kar bodo nadomestili predvsem s proizvodnjo elektrike iz zemeljskega plina. Ponekod pa je tudi elektrika iz vetrnic in fotovoltaičnih panelov že brez subvencij cenejša od elektrike iz klasičnih virov (o tem več v nadaljevanju).

Na razvitem zahodu, ZDA in Evropi, je cela industrija jedrskih elektrarn očitno v krizi. Težišče se je preselilo v Azijo, kjer se gradi večina od 56 novih obratov, od tega največ na Kitajskem in Indiji ter Rusiji. Na teh trgih so vodilni ponudniki tehnologij kitajski CNNC na osnovi ameriške tehnologije Westinghouse, japonski Mitsubishi, Hitachi z GE in Toshiba ter ruski Rosatom, prisotna je tudi francoska Areva/Orana. Cene teh reaktorjev so bistveno nižje od tistih v Evropi in ZDA – od 1.8 do 2.5 mio evrov za MW za kitajsko tehnologijo, do 3.5 mio evrov za MW za tehnologijo Areva, vendar s kitajskimi izvajalci. Take cene reaktorjev bi pri 3% diskontni stopnji prinesle ceno elektrike 25-35 eur/MWh, kar je ena tretjina od evropskih cen. Cene elektrike iz Rosatomovih elektrarn so nekaj višje, okoli 50  eur/MWh.

Take različne cene izgradnje novih reaktorjev, ki posledično pomenijo razpon cene elektrike za faktor 3, so problematične. Na vsak način je izgradnja jedrskih elektrarn kapitalsko zelo intenzivna in se gradi ob pomoči dolgoročnega financiranja. To pa pomeni, da samo sprememba v obrestni meri, na primer s 3 na 6%, investicijo in posledično ceno  elektrike v življenjski dobi elektrarne podraži za dvakrat. Zato se uveljavlja nov način gradnje, pri kateri dobavitelj opreme elektrarno tudi zgradi in upravlja, naročnik pa se samo obveže, da bo elektriko v določenem obdobju kupoval po zajamčeni ceni.

Obnovljivi viri energije

Kljub precejšnji diverzificiranosti vrst obnovljivih virov energije sta ključni predvsem dve. Prva je neodvisna od vremena in zajema predvsem hidroenergijo, ki je tudi sicer najpomembnejša predstavnica obnovljivih virov, najpomembnejša predstavnika druge skupine, imenovane tudi spremenljivi obnovljivi vire energije, pa sta vetrna in fotovoltaična (sončna) energija

Delež obnovljivih virov v skupni končni koriščeni energiji je znašal leta 2016 v svetu 19%, v EU 17% in pri nas 21%. Od vseh vrst energij proizvodnja OVE najhitreje raste, kar spodbujajo predvsem usklajena prizadevanja držav, ki so sklenile Pariški sporazum o podnebnih spremembah. Večina OVE se uporablja za proizvodnjo elektrike, ki naj bi zaradi svoje čistosti pospešeno nadomeščala fosilna goriva, tudi v prometu. V bodoče naj bi rasla uporaba predvsem vetrne energije v višjih zemljepisnih širinah in fotovoltaične blizu ekvatorja. V državah EU med obnovljivimi viri s 30% še vedno prevladuje hidro energija (v Avstriji celo 73%). Hidro energija je tudi (skoraj) idealni obnovljivi vir, vendar so najugodnejše lokacije že izkoriščene, tako da bo v bodoče cena elektrike iz novih hidro central porasla. To je še posebej izraženo v Evropi, kjer bodo novi hidro elektrarne predvsem črpalne ali akumulacijske, ki bodo služile skladiščenju električne energije.

Povprečne realne svetovne cene elektrike iz obnovljivih virov za novogradnje v letu 2016 so bile v razponu med 40 (vetrne kopenske elektrarne) in 80 eur/MWh (hidro centrale). Cene iz fotovoltaičnih obratov so bile na sredini med obema. Pričakovanja za leto 2020 (brez subvencij) kažejo, da naj bi se cene energije iz novih obratov gibale med 60 (vetrne kopenske elektrarne) in 120 eur/MWh (fotovoltaične in morske vetrne elektrarne), medtem ko naj bi cena energije iz hidro central znašala okrog 100 eur/MWh.

Tukaj velja pripomniti, da gre tukaj za proizvodne cene, od katerih pa so tržne cene elektrike precej drugačne. Precej nižje so v veleprodaji (trenutno okrog 40 eur/MWh), v maloprodaji za gospodinjstva in druge manjše uporabnike pa ponekod celo presegajo 300 eur/MWh.

Prenos in skladiščenje energije

Poleg tega pa bosta v bodoče zaradi neenakomernega delovanja spremenljivih obnovljivih virov vetra in sonca proizvodnja in pretok energije po omrežjih bistveno bolj nihala kot do sedaj. Zato bo treba vzporedno s proizvodnimi kapacitetami zgraditi tudi zmogljivejše prenosno omrežje. To bo prišlo v poštev pri večjih meddržavnih pretokih, ko se bodo zimski viški iz vetrnih central na severu Evrope pretakali na jug, poletni viški iz sončnih obratov pa na sever. Ti povečani pretoki prek našega omrežja bodo, kot je v intervjuju omenil tudi Mervar, omogočali tudi dober zaslužek, podobno kot druga transportna infrastruktura. Eles že sedaj ustvari s takim izvozom storitev tretjino prihodkov in dober dobiček, v prihodnje bo tega še več. Nadalje, pri ogrevanju stavb s toplotnimi črpalkami in v prometu s polnjenjem akumulatorjev električnih vozil bo bistveno porasla poraba elektrike pri razdrobljenih individualnih potrošnikih (predvsem pa potrebna moč), kar tudi zahteva okrepitev omrežja.

Zaradi nihanja proizvodnje, ki ne bo usklajeno s porabo, pa bo treba zagotoviti še skladiščenje energije. Kot najprimernejša skladišča bi pri nas služile črpalne hidro elektrane. Te bodo upravičile svojo vlogo že z izkoriščanjem razlik v ceni, ki nastajajo pri neusklajeni proizvodnji in porabi elektrike –  razlike med visoko dnevno ceno in nižjo ponoči in med vikendom že danes presegajo 20 eur/MWh. To pomeni, da bi se ČHE Kozjek samo ob tej razliki izplačala v 15 letih. Poleg tega bo potrebno imeti v omrežju precej rezervnih kapacitet za proizvodnjo elektrike ob neugodnih vremenskih pogojih, predvsem na zemeljski plin, pa tudi na premog. Bolj ko bo delež spremenljive energije naraščal, bolj izrazite bodo postale te potrebe. Tudi odvisnost od uvoza elektrike bo postala draga, saj v primeru večjih nihanj v proizvodnji vetrnih elektrarn na primer v Nemčiji, elektrike iz uvoza enostavno ne bo ali pa bo zelo draga – po ceni terciarne rezerve, ki je najmanj dvojna od običajne cene.

Zaradi povečanja moči omrežja in zagotavljanja rezerv moramo zato kot stroške sistema upoštevati še vsaj polovico povprečne cene elektrike iz spremenljivih obnovljivih virov. Če pogledamo prej navedene cene, bo v Evropi povprečna proizvodna cena elektrike iz obnovljivih virov po letu 2020 okoli 50 eur/MWh. Če k temu dodamo še stroške sistema, dobimo ceno okoli 75 eur/MWh. To je pa že višja cena od proizvodne cene obstoječih (in bodočih) termo in jedrskih elektrarn. Z lastno ceno 65 eur/MWh bo tako nenadoma tudi TEŠ6 postal dobrodošel in rentabilen obrat!

Optimalna kombinacija

Optimalen elektroenergetski sistem bodočnosti torej ne more temeljiti na ideoloških predsodkih ali drugih prepričanjih, pač pa zahteva »pametno« mešanico obnovljivih virov, jedrske, termo in črpalnih hidro elektrarn ter drugih rezervnih kapacitet (plinske elektrarne), pa tudi skladišč energije za uravnavanje nihanj v proizvodnji. Poleg tega bo potrebno rekonstruirati celotno prenosno omrežje, da bo sposobno prenašati večje količine energije v krajšem času. Vse to pa ne bo poceni.

V bodoče bodo potrebna precejšnja vlaganja v energetski sistem. Pri tem je kratkoročno smiselno, da dokler traja poplava poceni energije iz subvencioniranih tujih kapacitet iz obnovljivih virov, to s povečanim uvozom izkoristitimo in ekstra dobičke, ki se s tem ustvarjajo, usmerimo v tiste ukrepe, ki nam bodo dolgoročno koristili. In sicer, prvič, prvenstveno za ukrepe za znižanje neracionalne rabe energije oziroma za spodbujanje učinkovitega ravnanja z energijo, predvsem s spodbujanjem energetske sanacije javnih in zasebnih stavb ter spodbujanjem trajnostnega in javnega prometa. Tukaj je treba pripraviti dolgoročne načrte in ob davčnih olajšavah zagotoviti poceni financiranje (prek SID banke).

Drugič, potrebni bodo vlaganja v obnovo električnega omrežja s povečanjem kapacitet in pametnim vodenjem, tako da bo sposobno prenesti večje količine energije v krajšem času, tudi do manjših končnih uporabnikov. Tretjič, treba bo sistematično na nivoju države na podlagi meritev opredeliti lokacije, primerne za postavitev novih hidro, vetrnih in fotovoltaičnih elektrarn. Na izbranih lokacijah bo potrebno zagotoviti odjem elektrike, to je do tam zgraditi daljnovode. Same elektrarne pa bi gradili, ko bodo za to izpolnjeni ekonomski pogoji, predvsem ustrezna tržna cena elektrike.

Četrtič, za Slovenijo so od vseh obnovljivih virov najprimernejše hidro elektrarne, ki ob tem, da so dolgoročno daleč najbolj ekonomične, prinašajo tudi najvišje multiplikatorske učinke na celotno gospodarstvo zaradi velike vpetosti domače industrije. Treba je presekati vprašanje elektrarn na Muri in ali bomo reko izkoriščali v energetske namene. Za Srednjo Savo pa je treba pospešiti vse aktivnosti, da pridemo do vseh potrebnih dovoljenj za izgradnjo vseh 11 elektrarn.

Petič, ne glede na to, če in kdaj bomo gradili posamezne nove zmogljivosti, je potrebno vnaprej pripraviti pripravljalne študije za izgradnjo ključnih energetskih objektov, od vetrnih, črpalnih hidroelektrarn (kot skladišče za energijo) do drugega bloka NEK. Vse te študije je potrebno pripraviti v prihodnjih štirih do osmih letih in bodo služile kot osnova za investicijske odločitve v nove obrate.

Tabela: Potrebna vlaganja v elektroenergetski sistem Slovenije do leta 2050

Energetika

Vir: lastne ocene

Po najini oceni bo v prihodnjih 30 letih v slovenski elektroenergetski sistem treba investirati okrog 14 milijard evrov, ali 460 mio (dober 1% BDP) letno. V kolikor bi namesto nove NEK2 gradili samo kapacitete na osnovi obnovljivih virov, se skupne investicije povečajo na 16 milijard evrov. S temi enakomernimi letnimi vlaganji in ob multiplikatorskem učinku med 1.5 in 2 bi lahko na daljši rok tudi uravnavali našo gospodarsko rast, ki bi bila zaradi teh vlaganj za 1.5 do 2 odstotni točki višja kot sicer. Ni odveč omeniti, da se bodo te naložbe poplačale same že zaradi multiplikatorskih učinkov, kaj šele zaradi njihovega ekonomskega izkoriščanja.

____________

* Izvorno objavljeno v Sobotni prilogi Dela

One response

  1. Odličen članek. Razumljiv tudi za laike. Po dolgem času. Ampak vse to povprečno razgledan inženir tako ve oz. bi moral vedeti.
    A kaj ko so jih/nas preglasili populisti in ptičjeljubci. Kje sta bila, predvsem JPD, ko so se največje neumnosti dogajale?
    Lp Matjaž

%d bloggers like this: