O dinosaurech, globálním trhu s energiemi a budoucnosti OZE
Předseda poradního výboru Bloomberg New Energy Finance, Michael Liebreich, předložil v krátkém rozhovoru pro web CleanTechnica desítku bodů, predikcí budoucího vývoje globálního trhu s energiemi, včetně obnovitelných zdrojů energie.
Liebreichovi, který v Bloombergově institutu pracuje jako jeden z hlavních analytiků, však nechybí smysl pro humor a láska k dinosaurům. Stávající situaci proto popisuje na příkladu obrovských praještěrů z jurské éry.
Když se podíváte na stádo ohromných uhlosaurů (v orig. Diplodocoals), vidíte jen pomalou valící se masu svalů, s velmi malým mozkem, která se při cestě za potravou ale protlačí jakýmkoliv životním prostředím. Když narazí na protivníka, v podobě dravých plynosaurů (v orig. Gasontosaurus), nemají proti nim v agresivním střetnutí šanci a prohrávají.
Zdálo by se, že budoucnost není uhlosaurům nakloněna, ale oni tu navzdory tomu budou, ještě dlouhá léta. A co vidíme támhle? Strašlivý a silný Tyranosaurus Saudi je napaden smečkou rychlých velocifrakerů (v orig. Velocifrackers).
100% obnovitelných zdrojů – sen nebo realita ?
Austrálie chce vytvořit prostor pro alternativní zdroje energie
Saudská Arábie chce vybudovat 41 GW solárních elektráren během 20 let
„Analogie s různě evolučně disponovanými praještěry je možná humorná, ale plně se opírá o aktuální situaci,“ podotýká Liebriech. „Ta působí stejně nezměnitelně jako před 63 miliony lety, ale ta změna prostě přijde.“
Podle Liebriecha všichni investoři a makléři koukají na dějinný souboj mezi složkami konvenčního a nekonvenčního ropného průmyslu, zápas mezi OPEN a OPEC, zápolení mezi Saudskou Arábií a podporovateli hydraulického štěpení (frakování) ropy.
„Vůbec si ale neuvědomují, že stejně jako v dávné historii běžel pod „hlavním dinosauřím příběhem“ ještě jeden příběh, příběh malých savců. A vy už asi tušíte, kdo je tou živočišnou skupinou, která nakonec opanovala povrch planety Země.“
Dějová linka se „savci“ zahrnuje za rok 2014 kapitoly o tom, jak celkové investice do čisté energie globálně přesáhly 310 miliard dolarů, jak se EON začal soustředit na obnovitelné zdroje a podporu zákazníků nebo jak sám Google investoval do OZE 3,2 miliardy dolarů.
„Spousta těchto věcí se děje jakoby mimochodem, na samotném okrají zájmu těch, co sledují velké dinosaury,“ říká Lieberiech. „Jenže třeba jen větrná energetika za loňský rok už pokořila hranici 50 GW, a letos to bude ještě víc. A to všechno přidává malým „savcům“ na síle.“ S jakým scénáři se tedy podle Liebriecha v následujících letech dá počítat?
Investice do obnovitelných zdrojů energie i instalovaný výkon překonají součty z roku 2014. Pořád bude zásadním řídícím prvkem cena – ať už instalace, provozu, nebo odkupní tarify. Konference o klimatických změnách, která v roce 2015 proběhne v Paříži, nepřinese žádnou zásadní změnu.
Elektromobily se budou ve stále větší míře stávat atraktivnější alternativou. Instalovaný výkon solární energetiky překoná s jistotou 55 GW, větrné elektrárny „trumfnou“ šedesát. Ceny fosilních paliv zůstanou pod setrvalým tlakem.
Přibude malých střešních (domácích) elektráren, a pravděpodobně to způsobí zmatky na národní úrovni. Dá se očekávat pokrok na poli skladování energie.
„Jinak nic nového,“ říká Lieberiech. „Uhlí bude pořád hořet, a bankéři z oddělení fúzí a akvizic se brzy zblázní.“
Ještě k tomu chybí triceraktoři.
Dokud nebude natažena opravdu globální elektrická síť, nebo alespoň transervopská elektrická síť, nebude možné ralizovat takovou energetiku. Druhá možnost je že by musely být postaveny nějaké transformační závody, ve kterých by byla elektrická energie přeměněna na jiné formy, v podstatě jen chemickou. Vodík, baterie, či recyklace kovů z baterií (třeba vzducho-kovové), což by byla také jedna z forem akumulace přebytků energie, jejich měrná energie na hmotnost je násobně větší než u většina akumulátorů.
Dost potrhlá možnost by byla vozit po evropě, nebo rovnou po světě akumulátory a na místě spotřeby je připojit k síti. Ale to je dost šílená představa. (na druhou stranu by to zvedlo využití železnice :)) Jestli na vagon lze naložit 60t, pak pokud necháme 3t na kabeláž etc., tak by jeden vagon mohl převést 11,4MWh v Li-ion, nebo 2,28MWh v olověných a podobně. Jestliže jsem provedl výpočet správně pak je to i v nejlepším případě energie jen pro asi 3000 lidí na den, v jednom vagonu.
Jenže ani v království železnice – ČR se takový vagon nedostane všude, protože vyvozuje tlak asi 22,5t/náprava a to není zdaleka na všech tratích. Jen na těch hlavních, na mnohých pak může mít jen asi 20t/náprava a v nějhorším případě je to asi 16t/náprava, do toho pak ještě vstupují poloměry oblouků a rychlosti.
Proti tomu má i železo-vzduchová baterie teoreticky přes 1kWh/kg, příčemž uhlíkový válec a separační membrána s elektrolytem mohou být na místě, tedy přeprava by byla ještě efektivnější. a bylo by tak možno přepravit až 60MWh v jednom voze. asi 5X více než s Li-ion bateriemi
Pokud máme mít světový obchod s energií z oze, což by bylo velmi vhodné, protože by to v konečném důsledku i omezilo světový terorismus, jednak protože by nebyly ropné peníze a jednak protože by výrazně klesl zájem o perský záliv, musíme vytvořit vhodnou infrastrukturu přepravy energie, byť by to měl být takový systém jaký jsem popsal výše.
Když vezmu do úvahy že na 1kWh je zapotřebí asi 1kg uhlí a vozilo se ze Sokolova do Hodonína, protože to bylo efektivnější než posílat elektřinu, pak potřebujeme aby baterie měly alespoň 1,5kWh/kg. Což mimochodem asi 8x překračují primární hliníko vzduchové baterie (teoreticky) asi 5x, nebo hořčíko-vzduchové asi 4x. Musel by se jen vytvořit efektivní systém výroby a recyklace metalických elektrod a elektrolitu. Čím míň mezikroků a čím méně energeticky náročných, tím by se „nabíjení“ stávalo efektivnějším, pokud by nebyl proces vůbec závislý na taveninách, pak by navíc byl i velmi pružným a mohl reagovat na silně proměnnou výrobu proudu z OZE.
Navíc by to umožnilo i levnější elektrifikaci odlehlých regionů v rozvojovém světě, kde však již vede nějaká železnice, ale nevede elektrické vedení.
Sice tenhle nápad je možná na první pohled bláznovstí, ale to bylo před x lety když byste někomu řekl, že si bude kupovat pitnou vodu ve flašce, taky.
Mě se to naopak docela zamlouvá, třeba to bude efektivnější než stavět elektrické vedení. Asi by to nebylo vhodné pro velké spotřeby, ale umím si představit např. speciální akumulátorové vagony, ze kterých by se dali stavět vetší baterie. Tyto vlaky by se pouze převezli na místo spotřeby tam se vlak s akumulatory napojil do sítě a mohlo by se vesele čerpat.
Nebo a to už asi americká armáda něco takového vymýšlí. Unifikovaný akumulátor pro potřeby vojáků.
Já ji piji z vodovodu :)
Jestli by to bylo efektivnější nevím, muselo by se to spočíst, rozhodně by to bylo rychlejší, železnici již máme a je nevytížená.
Ptákovina by byla tak asi napájet Prahu, nebo Ostravsko, ale menší obce proč ne. Navíc zde by mohlo být zaručeno že tak bude dodána energie s garantovaným původem. Takové řešení by mohlo také být vhodné, byť by potřebovalo železnici, nebo alespoň cestu schopnou unést naložené nákladní auto, k elektrifikování odlehlých oblastí, ale v dnešní době už se to tak trochu stírá a mohly by i tam být instalovány OZE.
Pokud by se baterie zmenšily a upravila jejich konstrukce, mohly by být dodávány i jednotlivým domácnostem, nebo malým podnikům. Velikost by mohla být podobná jako vysoké kontejnery na suť. Kdyby měly vážit 2t, pak je to něco mezi 80 a 400kWh, podle technologie, energie. To bez možnosti drubného dobíjení z lokálního OZE.
Také by mohly být dělány velké bateriové tankery, které by zajistily třeba dopravu energie z USA do Evropy, nebo odkudkoliv kamkoliv, jistě se bude dát spočítat kdy začne být efektivnější energii přepravovat takto a ne kabely.
Bude třeba vymyslet způsoby jak nestabilní OZE změnit na stabilní zdroj, toto je jedna z možností, navíc, pokud by se to uělalo tak jak jsem poznamenal, by byl silně omezen monopol firem vlastnících kabely.
Nemůžeme ale zahodit některé zdroje z ideologických důvodů, stejně tak jako nelze i deologických důvodů sázet jen na jeden typ zdroje.
Rozhodně to ale není důvod k tomu abychom se vzdávali i vývoje jaderných technologií, pokud budeme chtít někdy osídlit vesmír, Titan, například, bez jaderných technologií se neobejdeme. Nemáme problém rozštěpit uran, ale jak naložit s odpadem. Možná bude Thorium o něco bezpečnější, ale lze nejspíš udělat i takové zařízení které nebezpečné izotopy zničí během dní. Rozhodně ale už to nemohou být reaktory s tísícem MG elektrických, maximálně několik stovek. MNohem lepší by byla samozřejmě fúze.
Navíc minimálně ty likvidační technologie budou třeba pro úklid toho co se nadělalo.
Akumulátor pro potřeby vojáků bude nejspíš spočívat ve standardizovaném napětí, nejspíš 12V, nebo 24V a jednotném konektoru.