Nestalan kao vetar, gori kao sunce. Tamna strana obnovljive energije

Obnovljivi izvori energije nisu samo snovi, nade i optimistične prognoze. Istina je takođe da obnovljivi izvori energije izazivaju veliku zabunu u energetskom svijetu i uzrokuju probleme s kojima se tradicionalne mreže i sistemi ne mogu uvijek nositi. Njihov razvoj donosi mnoga neugodna iznenađenja i pitanja na koja još ne možemo odgovoriti.

Energija proizvedena u obnovljivim izvorima energije - vjetroelektranama i fotonaponskim instalacijama - pravi je izazov za nacionalne energetske sisteme.

Potrošnja energije mreže nije konstantna. Podložan je dnevnim fluktuacijama u prilično velikom rasponu vrijednosti. Njena regulacija elektroenergetskim sistemom ostaje teška, jer je povezana sa potrebom da se osiguraju odgovarajući parametri struje mreže (napon, frekvencija). U slučaju konvencionalnih elektrana, kao što je parna turbina, smanjenje snage je moguće smanjenjem pritiska pare ili brzine turbine. Takva regulacija nije moguća u vjetroturbini. Brze promjene jačine vjetra (kao što su oluje) mogu doduše generirati značajnu snagu u kratkom vremenu, ali ih je elektroenergetska mreža teško apsorbirati. Prenaponi u mreži ili njeno privremeno odsustvo, zauzvrat, predstavljaju prijetnju krajnjim korisnicima, mašinama, računarima itd. pametne mreže, tzv opremljen odgovarajućim alatima, uključujući sisteme za skladištenje energije, efikasne i sveobuhvatne sisteme distribucije. Međutim, još uvijek je malo takvih sistema u svijetu.

Umjetnički rad Australian Greens koji slavi nultu emisiju stakleničkih plinova

Izuzeci i neiskorištena ovlaštenja

Nestanci struje koji su pogodili Južnu Australiju prošlog septembra bili su uzrokovani problemima u devet od trinaest vjetroelektrana koje opskrbljuju strujom regiju. Kao rezultat toga, iz mreže je izgubljeno 445 megavata električne energije. Iako su operateri vjetroelektrana uvjeravali da prekidi nisu uzrokovani fluktuacijama tipičnim za vjetroelektrane – odnosno povećanjem ili smanjenjem snage vjetra – već softverskim problemima, teško je uništiti utisak o ne sasvim pouzdanoj obnovljivoj energiji.

Dr Alan Finkel, koji je kasnije u ime australijskih vlasti istraživao tržište energije, došao je do zaključka da razvoj obnovljivih izvora energije diskriminiše siromašnije slojeve društva. po njegovom mišljenju, budući da industrija ulaže velika sredstva u obnovljive izvore energije, cijene energije bi trebale rasti, što bi najteže pogodilo najniže prihode.. To vrijedi za Australiju, koja gasi svoje jeftine elektrane na ugalj i pokušava ih zamijeniti obnovljivim izvorima energije.

Srećom, posljednja elektrana na ugalj u prethodno spomenutoj Južnoj Australiji pogođenoj nestankom struje zatvorena je neposredno prije opisanih problema, u maju 2016. Promjenjivost ponude je dobro poznat, ali još uvijek nedovoljno poznat problem s obnovljivim izvorima energije. Znamo ga i iz Poljske. Ako kombinujete kapacitet vjetroturbina od 4,9 GW ostvarenog 26. decembra 2016. godine, kada je udario uragan Barbara, sa generacijom domaćih turbina sedmicu ranije, ispada da je tada bio sedamdeset puta manji!

Njemačka i Kina su već shvatile da nije dovoljno izgraditi vjetrenjače i solarne panele da bi nova energija radila efikasno. Njemačka vlada je nedavno bila prisiljena platiti vlasnicima vjetroturbina koje uzgajaju pečurke da isključe struju jer prijenosne mreže nisu mogle podnijeti opterećenje koje se isporučuje. I u Kini ima problema. Tamo elektrane na ugalj, koje se ne mogu brzo uključiti i isključiti, uzrokuju da vjetroturbine miruju 15% vremena, jer mreža ne može primati energiju iz elektrana i turbina. To nije sve. Solarne elektrane se tamo grade takvim tempom da prijenosna mreža ne može primiti ni 50% energije koju proizvedu.

Vjetroturbine gube snagu

Prošle godine, istraživači sa njemačkog Max Planck instituta u Jeni objavili su rad u prestižnom naučnom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) u kojem pokazuju da je efikasnost velikih vjetroelektrana mnogo niža od onoga što bi jednostavno moglo biti rezultat njihovih skala. Zašto količina primljene energije ne zavisi linearno od veličine postrojenja? Naučnici sugeriraju da su vjetrenjače same te koje usporavaju vjetar koristeći njegovu energiju, što znači da ako ga ima mnogo instalirano na određenom području, onda ga neke od njih neće primiti u dovoljnim količinama da rade s maksimalnom efikasnošću.

Istraživači su koristili podatke iz brojnih velikih vjetroelektrana i upoređivali ih s podacima pojedinačnih vjetroturbina kako bi stvorili model zasnovan na već poznatim modelima mehanike vjetra. To je omogućilo sagledavanje klime u regionu vetrenjača. Kako je primetio dr. Lee Miller, jedan od autora publikacije, izračunata energetska efikasnost izolovanih vetroturbina je znatno viša nego što je uočeno za njihove čitave instalacije.

Naučnici su utvrdili da bi, u ekstremnom slučaju, vjetroturbina smještena u području velike gustine takvih instalacija mogla proizvesti samo 20% potencijalno dostupne električne energije ako bi se nalazila sama.

Naučnici su koristili razvijeni model udara vjetroturbina da procijene njihov globalni uticaj. To je omogućilo da se izračuna koliko energije

Električna energija se može proizvesti na globalnoj razini pomoću vjetroturbina. Ispostavilo se da samo oko 4% zemljine površine potencijalno može proizvesti više od 1 W/m.²i u prosjeku oko 0,5 W/m² – Ove vrijednosti su slične prethodnim procjenama zasnovanim na naprednim klimatskim modelima, ali oko deset puta niže od procjena zasnovanih isključivo na lokalnim srednjim brzinama vjetra. To znači da će, uz održavanje optimalne distribucije vjetroturbina, planeta moći primiti ne više od oko 75 TW energije vjetra. Međutim, to je još uvijek mnogo više od trenutno instaliranih električnih kapaciteta u svijetu (oko 20 TW), pa nema razloga za brigu s obzirom da danas na Zemlji radi samo oko 450 MW vjetroelektrane.

Masakr letećih stvorenja

Posljednjih godina bilo je izvještaja i informacija o ubijanju ptica i slepih miševa vjetroturbinama. Poznati su strahovi da mašine, koje se rotiraju na pašnjacima, plaše krave, osim toga treba da proizvode štetan infrazvuk itd. Ne postoje ubedljive naučne studije o ovoj temi, iako su izveštaji o hekatombama letećih stvorenja relativno pouzdani podaci.

Slika sa termalne kamere koja prikazuje šišmiša koji noću leti u blizini vjetroturbine.

Svake godine stotine hiljada slepih miševa napadaju vjetroelektrane. Sisavci koji se gnezde na krošnjama brkaju vazdušne struje oko vetrenjača sa strujama oko svojih domova, objavio je sajt 2014. Elektrane bi slepe miševe trebale podsjećati i na visoka stabla u čijim krošnjama očekuju oblake insekata ili vlastito gnijezdo. Čini se da to potkrepljuju snimci termalne kamere, koji pokazuju da se slepi miševi ponašaju na isti način sa vjetroelektranama kao i sa drvećem. Naučnici tvrde da bi stotine hiljada slepih miševa moglo preživjeti ako bi se promijenio dizajn lopatica rotora. Rješenje je i povećanje praga na kojem počinje da se okreće. Istraživači također razmišljaju o opremanju turbina ultrazvučnim alarmima za upozoravanje slepih miševa.

Registar sudara ovih životinja s vjetroagregatima, na primjer za Njemačku, koji je vodila Brandenburška državna agencija za zaštitu okoliša, potvrđuje masovnost uginuća. I Amerikanci su istraživali ovaj fenomen, potvrđujući visok mortalitet među slepim miševima, a uočeno je da je učestalost sudara u velikoj meri zavisila od vremenskih uslova. Pri velikim brzinama vjetra omjer udara je bio manji, a pri manjim brzinama vjetra se povećao broj žrtava udara. Utvrđena je granična brzina vjetra pri kojoj je stopa sudara značajno smanjena na 6 m/s.

Izgorjela ptica iznad kompleksa Ivanpa

Kako se ispostavilo, nažalost, ubija i velika američka solarna elektrana Ivanpah. Ubrzo nakon lansiranja, The Wall Street Journal je objavio da bi kalifornijski projekat mogao biti posljednji te vrste u SAD-u, upravo zbog ptičjih hekatomba.

Kompleks zauzima 1300 hektara u jednoj od kalifornijskih pustinja, jugozapadno od Las Vegasa. Ima tri kule sa visinom od 40 spratova i 350 hiljada ogledala. Ogledala odbijaju sunčevu svjetlost prema kotlarnicama koje se nalaze na vrhovima kula. Proizvodi se para, koja pokreće generatore da proizvode električnu energiju. Dovoljno za 140 hiljada. Kuće. kako god sistem ogledala zagreva vazduh oko tornjeva do 540°C i ptice koje lete u blizini jednostavno izgore žive. Prema izvještaju Harvey & Associatesa, više od 3,5 ljudi je umrlo u fabrici tokom godine.

Previše medijske pompe

Na kraju, vrijedi spomenuti još jednu nepovoljnu pojavu. Imidž obnovljive energije često pati od preuveličavanja i pretjerane medijske pompe, što može dovesti u zabludu ljude o stvarnom stanju razvoja ove tehnologije.

Na primjer, naslovi su jednom objavili da će grad Las Vegas biti potpuno obnovljiv. Zvučalo je senzacionalno. Tek nakon što smo pažljivije i dublje pročitali dostavljene informacije, saznali smo da da - u Las Vegasu prelaze na 100% obnovljivu energiju, ali samo ... općinske zgrade, koje čine djelić procenta zgrada u ovom aglomeracija.

pozivamo vas da pročitate BROJ TEME u najnovijem izdanju.