Ali lahko v Sloveniji obnovljivi viri energije nadomestijo fosilna goriva?

Drago Babič

Zaradi segrevanja planeta, ki jih povzročajo emisije toplogrednih plinov (TP), bomo morali tudi v Sloveniji pospešeno opuščati fosilna goriva in jih nadomeščati z brezogljičnimi viri energije. Posebno odmevna je zahteva, da moramo čim prej zaustaviti proizvodnjo elektrike iz premoga v Termoelektrarni Šoštanj (TEŠ), ki je pri nas največji posamični proizvajalec TP. Poleg TEŠ, ki z dvema blokoma letno proizvede 4 teravatne ure (1 TWh je milijarda kilovatnih ur) elektrike, imamo v Sloveniji še nekaj manjših termoelektrarn na fosilna goriva, ki so v letu 2017 predale v omrežje še 1 TWh elektrike.

V tem prispevku najprej odgovarjam, kako nadomestiti teh 5 TWh elektrike letno iz premoga z obnovljivimi viri energije (OVE), to je z hidro, sončno in vetrno energijo. V nadaljevanju pa podajam nekaj misli, ali lahko podobno nadomestimo še ostala fosilna goriva, predvsem naftne derivate v prometu, koliko bi nas vse to stalo in kakšen širši pomen bi imel tak zeleni prehod v energetiki.

  1. Hidroenergija (HE)

V Sloveniji so energetsko še delno neizkoriščene reke Sava, Mura in Soča.

Na Savi bi lahko zgradili še 11 hidro elektrarn, eno pred mejo s Hrvaško, HE Mokrice, za katero je bilo gradbeno dovoljenje že izdano (vendar je zaradi pritožb okoljevarstvenikov še neveljavno), in 10 na srednji Savi, od Medvod do Zidanega mosta. Za tri elektrarne v soteski med Litijo in Zidanim mostom (Suhadol, Trbovlje in Renke) je v pripravi postopek umeščanja v prostor, za preostale se postopki še niso pričeli. Če bo zgrajenih vseh enajst, bodo proizvedle letno približno 1,2 TWh elektrike.

Za nove elektrarne na Soči in Muri zaenkrat ni soglasja javnosti, zato jih v preračunih ne bom upošteval. Bi pa HE na Muri lahko proizvedle letno 0,7 TWh elektrike, ki se jim tako odpovedujemo.

V zvezi z Muro je treba povedati, da je ta reka z okoljevarstvenega vidika že hudo okvarjena. Namreč, njen tok je v zgornjem delu, v Avstriji, prekinjen z vrsto elektrarn, ki preprečujejo naravno nasipavanje proda po dnu reke. Ker novega proda ni več, obstoječega pa hitro tekoča reka odnaša, se Mura pri nas poglablja. To bo na daljši rok povzročilo izsuševanje mokric, ki jih naravovarstveniki tako branijo, predvsem pa zniževanje nivoja podtalnice ob reki, kar bo imelo v kombinaciji z vedno bolj vročimi poletji zaradi suš katastrofalne posledice za kmetijstvo v Pomurju. Najmanj, kar bi morali storiti, je,  pripraviti strokovni posvet vodarjev, kmetijcev, energetikov in okoljevarstvenikov, ki naj s strokovnega vidika povedo, kaj je najprimerneje storiti z Muro.

V prihodnosti bodo vedno bolj pomembne črpalne hidroelektrarne (ČHE), ki shranjujejo začasne viške energije iz omrežja. Delujejo tako, da uporabijo viške elektrike za črpanje vode v višje ležeče jezero, ko pa elektriko rabimo, to vodo preko turbin in generatorjev spustijo v dolino in tako vrnejo v omrežje shranjeno energijo. Nihanje količine energije v omrežju se bo pojavljalo vedno bolj pogosto pri večji uporabi energije vetra in sonca, pri katerih proizvodnja ni usklajena s porabo, kar je podrobneje pojasnjeno pri delovanju fotovoltaičnih elektrarn (FVE). Tako bi lahko ob Dravi (za HE Kozjak že obstajajo načrti) in ob Savi zgradili še dve črpalni elektrarni, ki bi skupaj že zgrajeno ČHE Avče ob Soči, prispevale letno vsaj 1,5 TWh elektrike. Seveda, ko bo viškov elektrike dovolj.

Torej lahko pričakujemo, da bomo iz vode lahko pridobili letno poleg obstoječih 4 TWh še dodatnih 2,7 TWh elektrike.

  1. Fotovoltaična energija (FVE)

V Sloveniji imamo trenutno kar nekaj FVE s skupno močjo 247 MW, ki so v letu 2017 proizvedle skupno 0,284 TWh elektrike, kar predstavlja le 2% v Sloveniji proizvedene elektrike. Poleg tega imajo FVE neugoden režim proizvodnje, ki ni usklajen s porabo. V dnevnem ciklusu je višek proizvodnje opoldne, zvečer, ko je poraba največja, pa proizvodnja usahne. Tudi čez vikend je porabe manj kot med tednom, proizvodnja pa ostaja ista. To neusklajenost lahko premoščamo s kratkotrajnim shranjevanjem elektrike v kemičnih hranilnikih (akumulatorjih), kar je relativno drago  (ELES je ravnokar pričel z izgradnjo hranilnikov z močjo 10 MW, ki bodo stali 20 mio eur), ali v ČHE, kar smo opisali v predhodnem poglavju.

Še bolj neugoden je ciklus letnih časov – pri nas FVE proizvedejo jeseni in pozimi, ko je potrošnja elektrike največja, le dobro četrtino (27%) letne količine, veliko večino se proizvede spomladi in poleti (73%). Za dolgoročnejše (za pol leta) shranjevanje takih viškov zaenkrat ni na razpolago ekonomične tehnologije, akumulatorji in ČHE bi jih lahko shranili le manjši del. Obstaja sicer vabljiva tehnična možnost, da bi poleti FVE pretvarjale viške elektrike z elektrolizo vode  v vodik, ki bi ga  uporabljali za pogon cestnih vozil z gorivnimi celicami, ali bi pri proizvodnji toplote z njim nadomeščali zemeljski plin, ali pretvarjali nazaj v elektriko pozimi. Vendar bo za kaj takega potreben dodatni razvoj vodikovih tehnologij, ki zaenkrat niso ekonomične.

Nekaj zimskega primanjkljaja bi lahko nadomestile vetrne elektrarne, saj je intenzivnost vetra pozimi večja kot poleti, vendar je kratkoročno nihanje jakosti vetra še bolj izrazito, kot to velja za sončno obsevanje. Ker bo pozimi elektrike iz domačih FVE premalo (vsaj dokler ne dobimo učinkovite tehnologije za daljše shranjevanje elektrike), jo bo treba takrat uvažati ali zagnati rezervne domače kapacitete v termoelektrarnah. Tako bi morali TEŠ6 in obstoječe plinske elektrarne uporabiti kot sistemsko rezervo in bi obratovale po potrebi, predvsem pozimi.

Da bi FVE prispevale neposredno v omrežje 2,3 TWh elektrike, poleg tega pa zagotovile za skladiščenje elektrike v ČHE in drugih hranilnikih energije ob upoštevanju izgub pri transformaciji in prenosu še 2,2 TWh, bi morali zgraditi nove FVE s skupno močjo 4.000 MW.

  1. Vetrna energija (VE)

Ta oblika energije je v svetu že zelo razširjena, predvsem tam, kjer je vetra dovolj in je bolj enakomeren. Pri nas je na žalost vetra precej manj, kot drugje po Evropi. V Sloveniji imamo trenutno le dve vetrni elektrarni s skupno močjo 5 MW, ki letno proizvedeta 6 MWh elektrike, kar je le tretjina proizvodnje enako velikih vetrnih elektrarn ob Atlantiku in Baltiku. Ker se po Evropi intenzivno gradijo nove kapacitete na vetrovno ugodnejših lokacijah, bi bilo primerneje vetrno energijo uvažati, predvsem pozimi, kot graditi VE po Sloveniji. Zato v nadaljevanju te oblike OVE pri izračunih ne bom upošteval. Ravno tako ne bom upošteval drugih OVE – geotermalne, ker je zanjo malo virov, in biomase. Ta je že sedaj dokaj dobro izkoriščena, poleg tega bomo morali zaradi potreb po povečanju površin gozdov, ki absorbirajo CO2 in so glavni naravni branik pred povečevanjem tega TP v ozračju (in ker so zaradi žleda in lubadarja že tako prizadeti), njeno porabo za energetske namene omejiti.

Če sklenem  –  elektriko iz fosilnih termoelektrarn bi lahko nadomestili z izgradnjo 11 HE na Savi in dveh ČHE na Dravi in Savi ter z izgradnjo 4.000 MW FVE. Da si bolje predstavljamo ta zalogaj – kapacitete FVE bi se podvajseterile in bi prekrivale površino 24 km2 !

Koliko bi nas to stalo?

Nove HE na Savi 1,5 mrd, ČHE na Dravi in Savi še 0,7 mrd, skupaj HE 2,2 mrd

Nove FVE po (optimistično nizki) ceni 1 mio/MW skupaj 4 mrd

Drugi shranjevalniki energije in prilagoditve prenosnega omrežja 0,5 mrd

Razvoj in raziskave novih oblik hranjenja energije 0,3 mrd

Skupno bi nas nadomeščanje obstoječih termoelektrarn z OVE stalo 7 milijard oziroma 260 mio letno v 25 letih.

Kaj pa cena električne energije iz novih obratov?

Ob upoštevanju amortizacijske dobe vseh objektov v povprečju 30 let in 15-20 eur/MWh tekočih stroškov proizvodnje in vzdrževanja, bo znašala cena elektrike na pragu teh elektrarn ob letni obrestni meri za dolgoročne kredite v višini 2% 102 eur/MWh, ob obrestni meri 0% (kar je ob sedanjih razmerah na svetovnih finančnih trgih dosegljivo) pa 64 eur/MWh.   

Taka obsežna izgradnja elektrarn, tako glede površin FVE kot potrebnih sredstev, bi ob naši počasnosti pri pridobivanju dokumentacije, predvsem pri umeščanju v prostor, pa tudi pri sami izgradnji državnih kapitalskih projektov, trajala naslednjih 20 do 25 let.

Projekt nadomestitve termoelektrarn z OVE bi ob izdatni podpori EU podnebnim projektom, ki jih napoveduje nova predsednica Evropske komisije von der Leynova, nekako še zmogli. Vendar se bomo v tem času srečali s še večjimi problemi. V naslednjih 25 letih se bo iztekla življenjska doba NE Krško, ki sedaj preda v omrežje letno za 6 TWh elektrike. Od tega je sicer polovico izvozimo na Hrvaško, vendar obenem podobno količino za domače potrebe tudi uvozimo. Upoštevaje stopnjo rasti porabe elektrike po 2% letno (taka je bila v zadnjih štirih letih, kljub varčevalnim ukrepom), ki vključuje željeno pospešeno rast BDP, s katero bi dosegli povprečno razvitost EU nekje do leta 2030, kar je osrednji cilj Strategije razvoja Slovenije do leta 2030 in večjo uporabo toplotnih črpalk, s katerimi bi nadomeščali fosilna goriva pri proizvodnji toplote, bo treba zagotoviti v 25 letih dodatnih 8 TWh elektrike letno. Nadalje bo treba v prometu nadomestiti glavni izvor TP pri nas, to je naftne derivate, z elektriko in vodikom (nadomeščanje z bio gorivi v velikem deležu ni primerno, saj s tem krčimo možnost pridelave hrane na istih površinah, hrana pa naj bi imela prednost pred energenti), za kar bo treba zagotoviti še 6 TWh elektrike. Torej skupno dodatnih 20 TWh letno.

Take količine elektrike samo iz domačih OVE na osnovi sedaj znanih tehnologij ne bomo mogli zagotoviti. Najprej zato, ker bomo medtem izkoristili ves razpoložljivi hidroenergetski potencial (razen Mure), zaradi prostorskih omejitev ne bomo mogli pozidati s FVE še 120 Km2 površin (taka je približno površina občine Koper), tudi neusklajenosti proizvodnje in porabe elektrike pri tako velikem deležu FVE ne bo možno premostiti, konec koncev bo vse skupaj predrago. Če se ne bo v kratkem zgodil tehnološki preboj na področju izkoristka FVE in dolgoročnega shranjevanja električne energije, s čimer bi se bistveno povečala učinkovitost in ekonomičnost OVE, bomo pri elektriki vedno bolj odvisni od uvoza, tako kot smo sedaj pri naftnih derivatih in zemeljskem plinu. Če pa bomo želeli  ohraniti energetsko neodvisnost, bomo morali zgraditi novo nuklearno elektrarno z močjo 2.000 MW, ki bi jo lahko gradili v dveh fazah po 1.000 MW, kar bi okvirno stalo še 10-15 mrd eur.

Sklep

V zaključku navajam še nekaj misli, kakšen širši pomen bi imela taka obsežna izgradnja energetskih objektov.

Najprej stroškovno finančni vidik. Ti objekti so kapitalsko intenzivni, vendar imajo nizke obratovalne stroške, 15 do 20 eur na proizvedeno MWh. Največji strošek poleg amortizacije bi predstavljale obresti na kredite, zato je pomembno, kako bi izgradnjo financirali. Najprej bi morali pridobiti čim več subvencij in cenenih kreditov iz virov, ki jih bo zagotovila EU (vsaj po zatrjevanju von der Leynove naj bi EU in ECB v njenem mandatu izdatno finančno vzpodbujala »zeleni prehod«), preostanek pa bi morala z izdajo infrastrukturnih obveznic zagotoviti država, ki se lahko zadolžuje po najnižji obrestni meri. Da bi tako zadolževanje omogočili, pa bi morala biti investicijska poraba države izzvzeta iz fiskalnih omejitev. Izogibati bi se morali bančnim in drugim komercialnim finančnim virom, ki so praviloma dražji.

Makroekonomski vidik – v izgradnji energetskih objektov bi lahko v veliki meri sodelovali domači dobavitelji, pri HE večinsko, pri FVE najmanj polovično, celo pri NE vsaj tretjinsko. Domača gradbena, kovinsko predelovalna, elektro in strojna industrija je dovolj kvalitetna, da bi izvedla vsa gradbena dela in izdelala velik delež  opreme, samo priložnost ji je treba ponuditi. Zato bi izgradnja novih energetskih objektov izdatno pospeševala domačo potrošnjo in posredno rast BDP.

Politični vidik – tako obsežen energetski program zahteva dolgoročno načrtovanje, za kar v politiki in vladah ni pravega razumevanja. Zadnjih deset let ni niti ena vlada končala redno svojega mandata, vsako vlado je vodil drug mandatar iz druge stranke, tako da je to do neke mere razumljivo. Sedaj, ko se je gospodarska situacija normalizirala, BDP solidno raste že šesto leto zapored, tudi obeti vsaj za naslednji dve leti so dobri, je napočil čas, da politiki nehajo razmišljali samo kako bodo preživeli do naslednjih volitev, ampak bolj dolgoročno. Prejšnja Cerarjeva vlada je sicer sestavila Vizijo 2050 in Strategijo razvoja Slovenije do leta 2030, vendar dalj od vizij in ciljev ni uspela priti. Aktualna Šarčeva vlada ima priložnost in obvezo, da najmanj na področju energetike in podnebnih sprememb bolj konkretno zastavi dolgoročno politiko. Do konca leta mora pripraviti Energetski koncept Slovenije in Nacionalni podnebni in energetski načrt, v katerih bo potrebno podrobno opredeliti in finančno kvantificirati, kaj bomo na tem področju naredili naslednjih 25 do 30 let.

Bomo videli, ali bo to sposobna narediti.

___________

Viri podatkov: SURS, Portal Energetika pri MzI, lastni preračuni in ocene

One response

  1. V Sloveniji imamo trenutno le dve vetrni elektrarni s skupno močjo 5 MW, ki letno proizvedeta 6 MWh elektrike.

    Te elektrarne delajo le eno uro na leto?

%d bloggers like this: