Rüzgar ve güneş enerjisi yenilenebilir petrolün yerini almayacak

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

ASh okuyucularına, sistem yaklaşımı, finansal geçmişi ve fiziksel ekonomiye saygısı ile tanınan Gail "The Old Ladies" Tverberg'in (OurFiniteWorld) bir makalesinin çevirisini sunuyoruz. İyi yazar, kısaca:-)

RES neden yalan modelleri kullanabilir?

Dünya ekonomisinin enerji ihtiyaçlarını modellemek kolay görünüyor. Tüketimi hesaplayalım: kilowatt-saat, hatta varil petrol eşdeğeri, hatta İngiliz ısı birimleri, kilokalori veya joule cinsinden bile. Aynı miktarda faydalı iş üretiyorlarsa, iki tür enerji eşdeğerdir, değil mi?

Örneğin ekonomist Randall Munroe, video kapağında yenilenebilir enerjinin faydalarını açıklıyor. Onun modeline göre, güneş panelleri (eğer beğeninize göre yapılmışsa) kendiniz ve yarım düzine komşunuz için yeterli elektrik sağlayabilir. Rüzgar jeneratörleri (aynı zamanda saçmalık düzeyinde inşa edilmiş, ama tabii ki), size ve bir düzine komşunuza enerji sağlayacak.

Ancak, bu analizde mantıksal bir boşluk var. Rüzgar ve güneş panellerinin ürettiği enerji tam olarak ekonominin ihtiyacı olan şey değil (en azından şimdilik). Rüzgar ve güneş, genellikle yanlış zamanda ve yanlış yerde bulunan kesintili elektrik üretir. Dünya ekonomisi çeşitli enerji türlerine ihtiyaç duyar, bu türler modern dünyadaki en çeşitli sistemlerin mühendislik özelliklerini karşılamalıdır. Enerjinin doğru yere ulaştırılması ve günün doğru saatinde veya yılın doğru zamanında kullanıcılara ulaştırılması gerekir. Hatta güneşten ve rüzgardan elde edilen enerjiyi birkaç yıl depolamak gerekebilir (örneğin pompaj depolamalı bir santral kullanıyorsunuz ve bölgede kuraklık var).

Durumun, ekonominin verimliliğini artırmak için 20 yıl içinde nüfusun %100'ünü geleneksel gıdalardan ot ve silaja aktarmaya karar veren varsayımsal bilim adamlarına benzediğini düşünüyorum. İnekler, keçiler, koyunlar yer, değil mi? İnsanlar neden yapamıyor? Bitki, şüphesiz, bir ton faydalı enerji içerir. Çoğu çim türü, insanlar için toksik değildir - en azından küçük miktarlarda. Çim oldukça iyi büyüyor gibi görünüyor. Çim ileride kullanılmak üzere saklanabilir. Gıda üretimi için çim kullanımına geçiş, CO2 emisyonları açısından faydalı görünüyor. Ne yazık ki, ot ve silaj, insanların genellikle tükettiği enerji türü değildir. Büyük maymunların bir şekilde otobur olarak evrimleşmemiş olmaları, modern ekonomideki maddi üretim ve ulaşımın bir şekilde rüzgar ve güneşten gelen kesintili enerjiye uygun olmadığı gerçeğine benzer.

İnsan diyetine çimen koymak iyi "işe yarayabilir", ancak bunun için farklı bir organizmaya ihtiyacınız var

Etrafınıza bakarsanız, otçul türleri kolayca bulabilirsiniz. Dört odacıklı mideleri olan hayvanlar, bitki diyeti ile gelişirler. Bu organizmalar genellikle sürekli büyüyen dişlere sahiptir, çünkü çimlerdeki silika dişleri yıpratma eğilimindedir. Belki de genetik mühendisliği sayesinde insanlar fazladan mide büyütebilir ve sürekli yenilenen dişler ekleyebilirler. Örneğin beyni küçültmek (ve çeneyi büyütmek) için vücudumuzda başka yararlı, ancak çok çekici olmayan ayarlamalar gerekebilir. Yüksek beyin aktivitesini sürdürmek için çok fazla kalori gerekir, bu kadar silajı çiğneyemezsiniz.

Hemen hemen tüm mevcut RES modellerindeki sorun, sistemin "dar bir çerçeve" içinde ele alınmasıdır. Sorunun sadece küçük bir kısmı dikkate alınır - genellikle sadece panellerin ve rüzgar türbinlerinin düşen fiyat etiketleri (veya "enerji maliyetleri") - ve bunun tüm tüketim modelindeki bir değişiklikle ilişkili tek maliyet olduğu varsayılır. Aslında ekonomistler, ekonomiyi %100 yenilenebilir enerjiye taşımanın, %100 bitkisel diyete geçmek için çok odacıklı mideler ve sürekli büyüyen dişlere benzer şekilde toplumda dramatik değişiklikler gerektireceğini kabul etmek zorunda. Analizinizin "daha geniş bir kapsama" ihtiyacı var.

Randall Munroe, mevcut güç sistemlerini yeniden inşa etmek için gereken enerji de dahil olmak üzere sistemin dolaylı enerji maliyetlerini hesaba katacak olsaydı, analizi muhtemelen değişecekti. Rüzgar ve güneş enerjisinin hem kendi evinize hem de bir düzine kadar komşunuzun evlerine güç sağlama yeteneği muhtemelen ortadan kalkacak. Sistemin çok odacıklı midelere ve sürekli büyüyen dişlere eşdeğer olarak işlev görmesi için çok fazla enerji kullanılacaktır. Dünya enerji sektörü yenilenebilir enerji kaynakları üzerinde çalışacak ama eskisi gibi olmayacak. Kabaca söylemek gerekirse, daha küçük bir beyin çok farklı düşünceler düşünecektir.

“Bir düzine komşunuzun kullandığı enerji” doğru bir ölçü müdür?

Munroe'nun modelinde neyin yanlış gittiğine geçmeden önce, onun sayma yöntemi üzerinde kısaca durmam gerekiyor. Munroe, "bir ev ve bir düzine komşu tarafından tüketilen enerjiden" bahseder. Yeni bir santralin kaç haneye hizmet verebileceği veya fırtına nedeniyle kaç hanenin geçici olarak kapatıldığı hakkında sık sık haberler duyuyoruz. Munroe tarafından kullanılan metrik çok benzer. Ama her şeyi hesaba kattı mı?

Hanelere ek olarak, ekonomi daha birçok yerde çeşitli enerji kaynaklarına ihtiyaç duyar: savunma ve kolluk kuvvetleri için hükümette, yolların veya okulların yapımında, lezzetli yiyecekler yetiştirmek için çiftliklerde ve sağlıklı yiyecekler yapmak için fabrikalarda. Hesaplamayı yalnızca yurttaşların evlerindeki tüketimle sınırlamak pek mantıklı değil. (Aslında, Munroe hesaplamalarında o kadar akıcı ki, analizine tam olarak neyin dahil olduğunu anlamak mümkün değil. Görünüşe göre sadece elektrik prizlerindeki enerjiyi sayıyor.) Bağımsız analizim, doğrudan evlerde olduğunu gösteriyor. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tüm enerji türlerinin toplam miktarının sadece yaklaşık üçte biri tüketilmektedir. Gerisi özel işletmeler ve devlet kurumları tarafından tüketiliyor…

G. Tverberg'in notu:

"Yaklaşık üçte biri" tahminim, EIA ve BP'den alınan verilere dayanmaktadır. Elektrik açısından, EIA verileri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hanelerin toplam elektrik üretiminin yaklaşık %38'ini kullandığını göstermektedir. Ulaşım ve elektrik üretimi için kullanılmayan yakıt ise %19 civarındadır. Bu iki kategoriyi birleştirdiğimizde, Amerikan hanelerinin araç dışı yakıtların yaklaşık %31'ini kullandığını görüyoruz. Ulaşım yakıtları için mevcut en iyi veriler BP'nin petrol ürünü istatistikleridir. BP'ye göre, küresel petrolün %26'sı motor benzini şeklinde yakılıyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde, yaklaşık %46. Elbette bu benzinin bir kısmı ev içi ihtiyaçlar için kullanılmaz: örneğin, polis arabaları, işletmeler tarafından kullanılan küçük kamyonlar gibi genellikle benzinlidir. Buna ek olarak, Amerika Birleşik Devletleri, Çin ve diğer ülkelerden mamul malların önemli bir ithalatçısıdır. Bu ithalatın içerdiği faydalı fosil yakıt enerjisi, ABD enerji istatistiklerine asla girmiyor.

Munro'nun hesaplamalarını işletmeler ve kurumlar tarafından tüketilen enerjiyi içerecek şekilde ayarlamak yeterlidir ve belirtilen düzine konut binasını hemen üçe bölmemiz gerekecektir. Bu nedenle, "size ve bir düzine komşunuza yetecek enerji" yerine, "size ve üç dört komşunuza enerji" demeniz gerekir. Bir düzine (mühendislerin dediği gibi "bir büyüklük sırası") bir yerde buharlaşacaktır. Ayrıca sosyal enerjinin hesaplamalara dahil edilmesi yolun sadece başlangıcıdır. Aşağıda gösterileceği gibi, tam bir ayar için üçe değil, çok daha büyük bir değere bölmeniz gerekir.

Rüzgar ve güneş enerjisinden kaynaklanan dolaylı maliyetler nelerdir?

Bir dizi dolaylı maliyet vardır:

(1) Yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji sağlamanın maliyetleri, diğer elektrik türlerine göre çok daha yüksektir, ancak çoğu çalışmada, bir bütün olarak ekonomi üzerinde ya eşit ya da ortalama olarak kabul edilirler.

Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından 2014 yılında yapılan bir araştırma, rüzgar türbinlerinden enerji aktarmanın maliyetinin, kömür veya nükleer enerji maliyetinin yaklaşık üç katı olduğunu göstermektedir. Rüzgâr ve güneş enerjisi üretim kapasitesinin toplam kurulu güç içindeki payı arttıkça, fazla maliyetler de artış eğilimi göstermektedir. İşte sebeplerden sadece birkaçı:

(a) Daha fazla iletim hattı inşa etme ihtiyacı, çünkü hatların önemli ölçüde daha yüksek pik yükleri kaldıracak şekilde tasarlanması gerekiyor. Rüzgardan gelen güç genellikle zamanın %25'inden %35'ine kadar mevcuttur (CFR'li oyunlarla ilgili bağlantıya bakın); Güneş zamanın %10 ila %25'inde kullanılabilir. {M. Ya.: BP'ye göre, 2018'de beyan edilen kurulu rüzgar kapasitesi %25,7, güneş enerjisi - %13,7 kullanıldı. Mucizeler olmaz.}. Sonuç olarak, bu yenilenebilir enerji kaynakları tam yükte çalıştıklarında - örneğin güneşli ve rüzgarlı bir günde pompaj depolamalı bir santralde enerji depoladıklarında - sürekli üretim kapasitelerine kıyasla iletim hatlarının 3-4 kat daha fazla iletim kapasitesine ihtiyaç duyulmaktadır.

(b) RES, ortalama olarak, enerji üretim noktası ile tüketici arasında daha büyük bir mesafeye sahiptir. Örnek olarak, en yakın topluluktan 20-30 mil uzakta bulunan açık deniz rüzgar türbinlerini tipik bir kentsel termik santral ile karşılaştırın.

(c) Fosil yakıt kapasitesiyle karşılaştırıldığında, rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinin elektrik üretimini tahmin etmek çok daha zordur - modern hava tahminlerinin inanılmaz doğruluğu hakkındaki atasözlerini hatırlayın. Sonuç olarak, enerji dağıtım maliyeti artar.

(2) Enerji nakil hatlarının toplam uzunluğunun artması nedeniyle bu hatların uygun ve güvenli bir durumda tutulması için gereken işçilik maliyetleri artar. Bu, özellikle kurak ve rüzgarlı bölgelerde talihsiz bir durumdur ve bu tür hatların bakımındaki gecikmeler yangına neden olabilir.

Kaliforniya'da, elektrik hatlarının yetersiz bakımı, PG&E güç sisteminin iflasına yol açtı. PG&E'nin, biri yaklaşık iki milyon insanı etkileyen iki “önleyici” elektrik kesintisini nasıl başlattığını düşünün. Teksaslı elektrik yetkilileri, "Eyaletimizin elektrik hatları son üç buçuk yılda 4.000'den fazla yangına neden oldu." İş rüzgar türbinleri ile sınırlı değil. Venezuela'da, Guri hidroelektrik santrali ile Karakas arasındaki 600 kilometrelik bir iletim hattındaki orman yangınları büyük bir elektrik kesintisini tetikledi.

Elbette teknik imkanlar var. En güvenilir yol yeraltı elektrik hatlarıdır. Çıplak tel yerine yalıtılmış tel (hidroline) kullanmak bile güvenliği artırabilir. Ancak, herhangi bir teknik çözümün kendi fiyat etiketi vardır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının "en çok arzu edilen" düzeyde geliştirilmesi modellenirken bu maliyetler dikkate alınmalıdır.

(3) Kara taşımacılığını yenilenebilir enerjiye dönüştürmek, altyapıya büyük yatırımlar gerektirecektir. Tabii “üst orta sınıf”ın sadece en üst tabakası elektrikli araç kullanacaksa sorun yok. Anlaşılır bir şekilde, zenginler hem elektrikli arabaları hem de (ısıtmalı) garajları / özel elektrik bağlantılarına sahip otoparkları karşılayabilir. Zenginlerin her zaman pille çalışan arabalarını çok fazla hemoroid olmadan şarj etmenin bir yolunu bulacağı açık ve bu kolaylıkların çoğu zaten stokta.

Buradaki sorun, daha az zenginlerin aynı fırsatlara sahip olmamasıdır. Bu arada, bu "en fakir olmayan" insanlar da çok meşgul insanlar ve arabanın şarj olmasını beklemek için saatler harcamayı göze alamazlar. Bu tüketici alt kümesi, birçok yerde umutsuzca ucuz hızlı şarj istasyonlarına ihtiyaç duyuyor. Bugün ABD ve diğer birçok ülkede motor yakıt fiyatlarına dahil edilen maliyetlerden biri olduğu için, hızlı şarj altyapısının maliyetine muhtemelen yol bakım vergilerini de dahil etmesi gerekecektir.

{Toplumun en yoksul ve en yoksul katmanlarından bahsetmiyoruz bile. Elektrikli araçları en iyi ihtimalle pille çalışan bir scooter. - M. Ya.}

(4) Yedek kapasitenin olmadığı durumlarda, kesintili güç kaynağı malzeme üretim maliyetini artırır. Aralıklı üretimin, günlük/haftalık/mevsimsel oranlarda “değişken”, ev tipi buzdolaplarını ve şofbenleri kapatan “akıllı şebekeler” gibi basit organizasyonel önlemlerle nispeten kolayca halledilebileceğine inanılıyor. Bu modeller, sistem ağırlıklı olarak termik santraller ve nükleer santrallerden oluşuyorsa ve yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimdeki payı ilk yüzde ile ölçüldüğünde, aşağı yukarı haklıdır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının payı bu ilk yüzdeleri geçmeye başlarsa durum kökten değişir. Özellikle akşamları, insanlar işten eve geldiklerinde ve akşam yemeği yemek istediklerinde ve güneş -ah-sorun- çoktan battığında, günlük pik yükleri yumuşatabilecek kimyasal pillere ihtiyacımız var. Rüzgar türbinlerinde durum daha da kötü: orada enerji üretimi her an düşebilir ve bu sadece sakinlik nedeniyle değil, aynı zamanda fırtına nedeniyle de olabilir.

Piller günlük döngü süreleri ve kısa süreli kesintiler konusunda yardımcı olabilir, ancak yenilenebilir enerjilerin daha uzun kesintileri de vardır. Örneğin, yağışlı şiddetli bir fırtına, yılın herhangi bir zamanında birkaç gün boyunca hem güneş hem de rüzgar enerjisini aynı anda bozabilir. Bu nedenle, sistem sadece yenilenebilir enerji kaynakları ile çalışacaksa, en az üç günlük enerji rezervinin olması arzu edilir. Aşağıdaki kısa videoda Bill Gates, Tokyo gibi bir metropol için böyle bir "pilin" boyutu konusunda karamsar.

Şimdi bile, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimdeki payı nispeten düşük olmasına rağmen, üç günlük tam yedekleme sağlayabilecek cihazlarımız yok. Dünya ekonomisi sadece yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneliyorsa ve kişi başına elektrik tüketimi günümüze kıyasla (elektrikli arabalar vb.) artmaya devam edecekse, üç günlük kesintisiz güç kaynakları yaratmanın neden daha kolay hale geleceğini düşünüyorsunuz?

Ancak üç gün boyunca enerji depolamak mevsimsel döngüye kıyasla küçüktür. Şekil 1, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mevsimsel enerji tüketimini göstermektedir.

Şekil 1. ABD Enerji Bakanlığı verilerine göre Yılın Ayına Göre ABD Enerji Tüketimi. "Dinlenme" toplam enerji, eksi elektrik ve ulaşım enerjisidir. Kapsananlar: ısıtma için doğal gaz, tarım için petrol ürünleri ve endüstriyel üretimde kullanılan her türlü fosil yakıtlar (petrokimya, polimerler, vb.)

Amerika Birleşik Devletleri'nde güneş enerjisi üretimi Haziran ayında zirve yapıyor ve Aralık'tan Şubat'a kadar düşük. Hidroelektrik santraller en büyük kapasitelerini bahar selinde üretirler, ancak üretimleri yıldan yıla değişir. Rüzgar enerjisi tahmin edilemez bir şekilde değişir.

Modern ekonomi elektrik kesintileriyle baş edemez. Örneğin metalleri eritmek için sıcaklık sürekli yüksek kalmalıdır. Rüzgar çiftliğine bir fırtına çarptı diye asansörler katlar arasında durmamalıdır. Taze etin çürümemesi için buzdolaplarının soğuması gerekir.

Mevsimsel enerji sorunlarını ele almak için kullanılabilecek iki yaklaşım vardır:

(a) Endüstriyi yeniden inşa edin, böylece kışın endüstriyel üretim için daha az enerji tüketilir ve ev ihtiyaçları için daha fazla enerji kalır. Alüminyumu koklayın ve çimentoyu sadece yazın yakın!

(b) Büyük hacimli depolama tesisleri inşa edin, örneğin pompalı depolamalı bir elektrik santrali, enerjiyi birkaç ay hatta yıllarca depolayın.

Bu yaklaşımlardan herhangi biri son derece pahalıdır. Bir insanı ikinci mideye yerleştirmek için genetik mühendisliği yöntemleri gibi bir şey. Bildiğim kadarıyla bu maliyetler bugüne kadar hiçbir modele dahil edilmedi {Gail yanlış. David McKay böyle bir model yaptı:

Şekil 2, önemli miktarda güç yedekliliği eklerken ortaya çıkabilecek yüksek enerji maliyetlerini göstermektedir. Bu örnekte, sistemin sağladığı "temiz enerji", esasen rezervin çalışır durumda tutulması için harcanmaktadır. ERoEI parametresi, faydalı enerji çıktısını enerji tüketimi ile karşılaştırır.

Şekil 2. Australia Energy tarafından bildirildiği üzere Graham Palmer'ın ERoEI planı.

Şekil 2'deki örnek, iklimin nispeten ılıman olduğu ve sert don veya aşırı sıcaklığın olmadığı Melbourne için hesaplanmıştır. Örnek, dizel jeneratörler şeklinde güneş panelleri ve "soğuk bekleme" kimyasal pillerinin bir kombinasyonunu kullanır. Güneş panelleri ve kimyasal piller sistemdeki elektriğin %95'ini sağlamaktadır. Dizel üretimi, uzun süreli kesintiler ve kazalarda kullanılmakta ve tüketimin kalan %5'lik kısmını karşılamaktadır. Acil durum dizel jeneratörleri modelden tamamen çıkarılırsa, daha fazla güneş paneline ve daha fazla pile ihtiyaç duyulacaktır. Bu ek piller ve paneller çok nadiren kullanılacaktır, ancak sonuç olarak sistemin ERoEI'si daha da azalacaktır.

Günümüzde elektrik sisteminin kesintili üretim maliyetlerinin farkına varmamasının temel nedeni rüzgar ve güneş enerjisi üretiminin payının düşük olmasıdır. BP'ye göre, 2018'de dünya 26614,8 TWh elektrik üretti (kişi başına 398 watt anlık güç). Rüzgarın katkısı 1270.0 TWh (%4.8), güneş panellerinin katkısı - 584.6 (%2.2). Toplam enerji akışı, 611.3 milyon tep nükleer yakıt dahil olmak üzere 13.864.4 milyon ton petrol eşdeğeri (yılda karkas başına 1.816 kg petrol eşdeğeri) olarak gerçekleşti. Bu devasa hacimde rüzgarın payı 287,4 milyon TEP (%2,1), güneş enerjisinin payı ise 132,2 (%1,0)'dir. Rüzgar ve güneş panelleri birlikte her topraklama için 1.5 araba benzin deposuna eşdeğer bir değer sağladı: 56 kg'dan biraz daha az şartlı yağ.

Elektrik güç sisteminin yenilenebilir enerji kaynaklarının maliyetlerini henüz fark etmemesinin ikinci nedeni, bu ek maliyetlerin, geleneksel üretim kaynaklarıyla (kömür, doğal gaz ve nükleer santraller). İkincisi, yeterli maliyet telafisi olmaksızın “sıcak” bir rezerv dahil olmak üzere rezerv kapasiteleri sağlamak zorunda kalır. Bu uygulama üretici firmalar için büyük problemler yaratmakta ve rezerv kapasitelerine yeterli finansman sağlanamamaktadır. Geleneksel güç mühendisleri, yalnızca loş iş arkadaşları rüzgar ve güneş kilovat-saatlerini makul bir fiyata ve kabul edilebilir genel güç sistemi güvenilirliği ile satabilsin diye, tek bir kilovat saat satmadan ücretsiz gaz yakmaya zorlanıyor.

Yeşillerin iddialı planlarına göre, fosil yakıtların kullanımı aniden durursa, nükleer santraller dahil tüm bu rezerv ve temel kapasiteler ortadan kalkacaktır. (Nükleer yakıtın çıkarılması, garip bir şekilde, fosile de bağlıdır.) RES aniden kendi parası için nasıl kapasite ayıracağını bulmak zorunda kalacaktır. İşte o zaman süreksizlik sorunu aşılmaz hale gelir. Stratejik petrol, petrol ürünleri, kömür, uranyum rezervleri yıllarca, ayrıca önemsiz kayıplarla ve nispeten ucuz olarak saklanabilir; yeraltı gaz depolama tesislerinin işletilmesi biraz daha pahalıdır; üretilen elektriği depolamanın maliyetleri -ister pompalanan enerji santrallerinde isterse kimyasal pillerde olsun- inanılmaz derecede büyüktür. İkincisi, yalnızca sistemin maliyetini değil, aynı zamanda pompalanan depolama santralinin pompalanması ve pillerin şarj edilmesi sırasında kaçınılmaz elektrik kayıplarını da içerir.

Aslında, YEK'in yatırım ayrıcalığıyla bağlantılı geleneksel kapasitelerin finansmanının olmaması, bazı yerlerde şimdiden aşılmaz bir sorun haline geliyor. Ohio kısa süre önce yenilenebilir kaynaklar için finansmanı kesmeye ve nükleer santrallere ve kömürle çalışan santrallere sübvansiyon sağlamaya karar verdi.

(5) Rüzgar türbinlerinin, güneş panellerinin ve kimyasal pillerin elden çıkarılmasının maliyeti, projelerin maliyet tahminlerine neredeyse hiç yansımamaktadır.

Görünen o ki, enerji modellerinde hizmet ömürlerinin sonunda rüzgar türbinleri, paneller ve çok tonlu pillerin doğada kendi kendine çözüleceği inancı var. Tahminlere elden çıkarma maliyetleri dahil edilse bile, genellikle sökme maliyetinin hurda metal fiyatından daha düşük olacağı varsayılır. Kullanılmış atıkların yetkin bir şekilde bertaraf edilmesinin pahalı bir zevk olduğunu ve geri dönüşüm için enerji tüketiminin (özellikle metaller ve yarı iletkenler) genellikle kurulumun çalışması sırasında tüketicilere satılan tüm enerjiden daha yüksek olduğunu keşfediyoruz.

(6) RES, bugün aktif olarak kullandığımız birçok cihaz ve işlemin doğrudan yerine geçmez. Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı için gerekli şeylerin listesi uzundur ve bu listenin çoğu, en azından şimdilik, yalnızca fosil yakıtlar kullanılarak üretilmektedir. Helikopter rüzgar türbini bakımı buna iyi bir örnektir. Bizi ağır hizmet helikopterlerinin de pille uçabileceğine ikna etmeye çalışmayın! Bu süreçlerin veya cihazların çoğu en azından önümüzdeki 20 yıl boyunca değişmeyecek, bu da yenilenebilir enerji sistemlerini çalışır durumda tutmak için fosil yakıtlara ihtiyaç duyulacağı anlamına geliyor.

Yenilenebilir enerji kaynaklarına hizmet etmenin yanı sıra, fosil yakıtın yerini tutacak hiçbir şeyin olmadığı ve gelecekte görünmeyeceği pek çok başka süreç de vardır. Çelik, gübre, çimento ve plastik, Bill Gates'in videosunda bahsettiği dört örnek. Ayrıca asfalttan ve en modern ilaçlardan da bahsedeceğiz. Çok fazla değişmemiz ve alışılmış güzelliklerin çoğu olmadan nasıl yapacağımızı öğrenmemiz gerekecek. Ne bir yol, belki de parke taşlı bir yol inşa etmek, ne de tek başına yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan çok katlı modern bir bina yapmak mümkün değildir. Muhtemelen, bazı malzemeler ahşapla değiştirilebilir, ancak herkes için yeterli ahşap olacak mı ve dünya büyük ormansızlaşma sorunuyla karşı karşıya kalacak mı?

(7) Yenilenebilir enerjiye geçişin Yeşillerin pembe tahminlerinde olduğu gibi 20 yıl değil, 50 yıl veya daha fazla sürmesi muhtemeldir. Bu süre zarfında rüzgar ve güneş enerjisi fosil yakıt ekonomisine faydalı bir yardımcı olacak, ancak yenilenebilir kaynaklar fosil yakıtların yerini alamayacak. Bu da maliyetleri artırır.

Fosil yakıtların üretiminin öngörülebilir gelecekte devam edebilmesi için, kaynakların ve paranın bugün olduğu gibi hemen hemen aynı oranda harcanması gerekecektir. Fosil yakıtların dağıtımı hala altyapı gerektiriyor: boru hatları, rafineriler ve eğitimli profesyoneller. Madenciler, petrol işçileri, gaz işçileri, termik santral ve nükleer santral işletmecileri ve "geleneksel yönelimli" enerji sektörünün diğer birçok işçisi, bir nedenden dolayı, sadece ani olduğunda değil, tüm yıl boyunca maaş almak istiyor. geçici olarak kar yağışı ve güneş panelleri… Maden şirketleri mevcut tesislerin inşası için daha önce aldıkları kredileri ödemek zorunda. Doğal gazın kış rezervi olarak kullanılması durumunda yeni yeraltı depolama tesislerine ihtiyaç duyulacaktır. Doğal gaz kullanımı kategorik olarak %90 oranında düşse bile, o zaman personel ve altyapı maliyetleri - çoğunlukla sabit ve pompalama hacmine çok az bağlı - çok daha küçük bir yüzde, diyelim ki %30 oranında azalacaktır..

Yenilenebilir enerjiye geçişin uzun ve sancılı olmasının sebeplerinden biri, çoğu durumda “petrol iğnesinden” nasıl kurtulacağına dair bir ipucunun bile olmamasıdır. Teknolojide değişiklikler yapmak ve bunun için - yeni bir şey icat etmek gerekiyor. Bir kez icat edildiğinde, teknik yeniliklerin gerçek cihazlarda test edilmesi gerekir. Denediklerinde, her şey yolundaysa, yeni cihazların seri üretimi için teknolojik hatlar inşa etmek ve kurmak gerekiyor. Gelecekte, mevcut fosil yakıtlı cihaz ve teknolojilerin sahiplerine gelir kaybı veya ekipmanın erken değiştirilmesi maliyeti için bir şekilde tazminat ödenmesi gerekecek gibi görünüyor. Örneğin, traktör satın almak için harcanan krediler için çiftçileri affedin ve içten yanmalı motorlarla birleştirin. Bu yapılmazsa, ekonomi kötü borçların ağırlığı altında çökecektir. Ancak tüm bu adımlar başarıyla uygulandıktan sonra yeni bir teknolojiye gerçek bir geçişten bahsedebiliriz. Ve böylece - her bir özel teknolojik zincir için!

Bu dolaylı maliyetler, enerji sektöründe rüzgar ve güneşin yaygın kullanımını teşvik etmenin bir anlamı olup olmadığını merak ediyor. Yenilenebilir kaynaklar, yalnızca elektrik üretiminde fosil yakıtların yerini aldıklarında CO2 emisyonlarını azaltabilir. Ve eğer yenilenebilir enerji, fosil yakıtları tüketmeye devam eden bir sistem için politik olarak doğru bir eklentiyse, bu çabaya değer mi?

Rüzgar ve güneş enerjisinin geleceği fosil yakıtların geleceğinden daha mı iyi?

Videonun sonunda Randall Munroe, rüzgar ve güneş enerjisinin sonsuz olduğunu ve fosil yakıtların çok sınırlı olduğunu söylüyor.

Son açıklamada, Munro'ya tamamen katılıyorum. Fosil yakıtlar çok sınırlıdır. Bunun nedeni, yalnızca nispeten düşük çıkarma maliyetine sahip doğal enerji kaynaklarının bizim için mevcut olmasıdır.

Fosil yakıtlarla yapılan bitmiş ürünlerin fiyatları, ana akım tüketicinin bunları karşılayabilmesi için yeterince düşük kalmalıdır. Artan ekstraksiyon maliyetiyle kaynakları dolaşıma sokmaya çalıştığımızda, kitlesel talep isteğe bağlı mallardan (arabalar veya akıllı telefonlar gibi) günlük mallara (gıda, ısınma veya giyim gibi) kayar. İsteğe bağlı mallara olan talebin azalması, fazla stoklanmaya ve üretimlerinde azalmaya neden olur. Arabalar ve akıllı telefonlar, fosil yakıtlar da dahil olmak üzere başka mallar kullanılarak üretildiğinden, bu mallara yönelik azalan talep, azalan enerji talebi (ve fiyatları) dahil olmak üzere {MJ: gizli} deflasyona yol açar. Bu nedenle, kaynak fiyatı "zaten çok az insanın karşılayabileceği kadar pahalı" ve "zaten madenciliğin zararına olacağı kadar ucuz" bir yama üzerinde dengelenir ve her şey yeni enerji yataklarının varlığı (veya daha doğrusu yokluğu) tarafından kontrol edilir. Kabul edilebilir bir ekstraksiyon maliyeti. Görünüşe göre 2008'den beri çoğu zaman bu durumdayız, petrol ve diğer kaynaklar için gerçek fiyatlarda bir düşüş yaşıyoruz.

{(M. Ya.: Gizli deflasyon, "Ekonomi yavaşlıyor, Kuytsov'u bir an önce atalım!" gibi parasal emisyonla maskeleniyor!)}

Şekil 3. EIA spot petrol fiyatlarına ve ABD kentsel TÜFE'sine dayalı, enflasyona göre ayarlanmış ortalama haftalık pent petrol fiyatı.

Bu mantık göz önüne alındığında, yenilenebilirlerin neden fosil yakıtlardan daha iyi veya daha uzun süre performans göstermesi gerektiğini anlamak zordur. Sübvansiyonsuz YEK'in maliyeti fosil yakıtlardan daha yüksekse, YEK gelişmeyecektir. "Zaten o kadar pahalı ki çok az insan bunu karşılayabilir." Yenilenebilir enerji kaynaklarını geleneksel enerjiden ayırarak sübvanse edersek, o zaman geleneksel enerjinin gelişimi duracaktır: "Zaten o kadar ucuz ki zararına çıkarsınız." Yukarıda gösterildiği gibi, yakın gelecekte RES, fosil yakıtlar kullanılmadan gelişemez (örneğin, rüzgar türbinleri için yedek parça üretimi veya elektrik hatlarının inşası / onarımı için). Buradan çıkan sonuç: hem sübvansiyonlu hem de sübvansiyonsuz yenilenebilir enerji kaynaklarının gelişimi kaçınılmaz olarak yavaşlamaya başlayacaktır.

Modellere çok mu inanıyoruz?

Yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanma fikri kulağa çekici gelse de adı aldatıcıdır. Çoğu yenilenebilir enerji kaynağı - yakacak odun, ikincil biyoyakıtlar (saman, kek) ve gübre gübresi dışında - kendi başlarına yenilenebilir değildir. Aslında, yenilenebilir kaynaklar büyük ölçüde fosil yakıtlara bağımlıdır.

{M. Ya.: güneş ve rüzgar, elbette, pratikte sonsuzdur, ancak paneller, piller, döner tablalar ve hatta hidroelektrik santraller / pompalı depolama santralleri hiçbir şekilde sonsuz değildir. Yirmi, otuz, yüz yıl - KIRILIYOR! Kapitsa Sr.'den okuduk:.}

İlginç bir şekilde, IPCC iklim modelleyicileri ve diğer iklim değişikliği korkulukları, Dünya'daki geri kazanılabilir fosil yakıt kaynaklarının tükenmez değilse bile çok büyük olduğuna tamamen ikna olmuş görünüyor. Aslında, ne kadar fosil yakıtın gerçekte “geri kazanılabilir” olarak kabul edilebileceği modellemenin temel sorunlarından biridir ve bu sorunun dikkatle incelenmesi gerekir. Gelecekteki üretim hacminin, dünya ekonomisinin küreselleşme modelinin ne kadar istikrarlı olduğu da dahil olmak üzere, mevcut ekonomik sistemin ne kadar istikrarlı olduğuna büyük ölçüde bağlı olması muhtemeldir. Küresel sistemin çöküşünün fosil yakıtların üretiminde hızlı bir düşüşe yol açması muhtemeldir.

Sonuç olarak, yenilenebilir enerjinin sosyal maliyetinin dikkatli bir analiz gerektirdiğini vurgulamak isterim. Geleneksel enerjinin (özellikle petrol üretiminin) ayırt edici bir özelliği, her zaman büyük kâr marjları olmuştur. Bu çok yüksek oranlardan vergilendirme yoluyla hükümetler, ekonominin hayati ama kârsız sektörlerine sponsor olmak için yeterli fon aldı. Bu, ERoEI'nin fiziksel tezahürlerinden biridir.

{M. Ya. ERoEI sosyal ve standart ERoEI karşılaştırması, buradan okuyun:}

Bazı savunucuların saydığı gibi, rüzgar ve güneş enerjisi gerçekten bu kadar yüksek bir ERoEI'ye sahip olsaydı, bu RES sübvansiyonları gerektirmezdi: devlet tercihleri şeklinde sadece parasal değil, aynı zamanda örgütsel. Bu arada, bildiğimiz kadarıyla, YEK'in gerçek ERoEI'si öyledir ki, ekonominin planlı kârsız sektörleri lehine YEK'i vergilendirmekten söz edilmez. Belki de araştırmacılar basit modellerine çok fazla inanıyorlar.

KIUM hakkında yardım:

Yorumlarda, "güç mevcut" (güç girişi mevcut) ifadesi yerine, ICUF (Kurulu kapasite kullanım faktörü) kısaltmasının kullanılması gerektiği kaydırıldı. KIUM kısaltmasının KULLANILAMADIĞINI açıklayalım. Dünyada güneş panelleri ve rüzgar türbinleri için "nominal kurulu güç" parametresini hesaplamak için en az üç yöntem vardır:

Şartlı olarak "Çince". Arkadaki panelde "1kW" (maksimum güç) yazıyor mu? 1000 panel kurulu, yani nominal kurulu güç 1 MW. Hatta ağa bağlanamıyorsunuz. Paneller (yazılarda) mı? Yani "kurulu"! Doğru, eklemezseniz, ICUM 0 olacak, ancak Çinliler bu tür önemsiz şeyleri umursamıyor.

Şartlı olarak "Avrupa Birliği". Projeye göre 550 kW'lık bir konvertöre her biri 1 kW'lık 1000 adet pano bağlanmıştır. Bu, nominal kurulu gücün 0,55 MW olduğu anlamına gelir. Başınızın üstünde - üzgünüm, sistemin darboğazı - zıplayamazsınız. Bu en doğru sayma tekniğidir ancak her yerde kullanılmaz. Çıkış güç hattı, günde ortalama olarak dönüştürücünün mükemmel güneşli havalarda yaklaşık 0,22 MW ve karda sıfır vermesine rağmen, 0,55 MW olmalıdır.

Şartlı olarak "ABD". Kuzey Kaliforniya'da 1000 1kW panel 950kW'lık bir dönüştürücüye bağlandı. Bu özel konum için ortalama yıllık güneşlenme katsayısı 0.24'tür. Bu, nominal kurulu gücün 0,24 MW olduğu anlamına gelir. Çok başarılı bir yılda, kar yağışı olmazsa 2,3 GWh üretmek mümkün ve ICUM = %108!