Kas soojusenergia asendatakse täielikult?

ⅰVoolukatkestustest saadud õppetunnid

Kas olete kunagi kogenud elektrikatkestust? Järsku läheb kõik pimedaks, liftid peatuvad, mobiiltelefonid saavad tühjaks ja konditsioneerid lülituvad välja. See abitustunne paneb mõistma, et elekter on tänapäeva ühiskonna „õhk“.

Tegelikult on kogu maailmas toimunud suuri elektrikatkestusi:

2003. aasta Põhja-Ameerika elektrikatkestus jättis kümned miljonid kasutajad üleöö pimedusse.

2021. aasta Texase külmalaine ajal sulgesid tuule- ja maagaasijaamad massiliselt töö ning ilma energia salvestamiseta varukoopiana kannatasid miljonid inimesed külmumistemperatuuride ja elektrikatkestuste käes.

Elektrikatkestused mõnes Hiina piirkonnas: söepuudus ja taastuvenergia kõikumised on elektrivõrku koormanud, sundides elektrienergia tarbimist piirama.

Need näited näitavad meile, et ainuüksi soojusenergiale lootmine on riskantne ja samuti on riskantne lootma jääda ainuüksi taastuvenergiale. Elektrisüsteem vajab stabiilsemat „kombineerimisstrateegiat“.

ⅱErinevate riikide võimustruktuurid

Toiteallikad on maailmas väga erinevad:

Hiina: Söeküttel töötav energia on endiselt peamine energiaallikas, kuid viimastel aastatel on fotogalvaanilise ja tuuleenergia paigaldatud võimsus hüppeliselt kasvanud ning taastuvenergia + energia salvestamise mudel on järk-järgult trendiks muutumas.

Ameerika Ühendriigid: tasakaalustatud lähenemisviis maagaasi ja taastuvenergia vahel, olles samal ajal maailmas juhtival kohal akutoitel energia salvestamise tehnoloogia alal, kusjuures California ja teised piirkonnad on ehitanud maailma suurimad energia salvestamise elektrijaamad.

Euroopa: Saksamaa ja Hispaania on tuule- ja päikeseenergia teerajajad, samas kui Prantsusmaa tugineb võrgu stabiilsuse tagamiseks tuumaenergiale. Euroopa tervikuna on pühendunud energiasiirdele ning salvestussüsteemide arendamine kiireneb.

Jaapan ja Lõuna-Korea: Need riigid, kes on imporditud energiast väga sõltuvad, peavad tasakaalustama varustuskindlust, arendades samal ajal aktiivselt päikese-, vesiniku- ja salvestustehnoloogiate kombinatsioone.

Üldiselt liiguvad kõik piirkonnad „taastuvenergia + salvestamise” mudeli poole, kuigi erinevas tempos.

ⅢMilline on praegune olukord?

Uute energiaallikate arendamine õitseb, kuid seisab silmitsi ka väljakutsetega.

Fotogalvaanika ja tuuleenergia „kapriissus“: fotogalvaanilist energiat saab toota ainult päeval, kui päike paistab, ja see peatub öösel; tuuleenergia sõltub ilmast ja see peatub „tuulevaiksel perioodil“. See volatiilsus avaldab survet elektrivõrgu stabiilsele toimimisele.

Energia salvestavate akude teke: liitiumioonakud ja vooluakud toimivad nagu hiiglaslikud „akupangad”, salvestades üleliigset elektrit ülejäägiperioodidel ja vabastades seda tippnõudluse ajal, et aidata võrku tasakaalustada.

Poliitilised tegurid: Hiina on selgesõnaliselt sätestanud, et uute fotogalvaaniliste ja tuuleenergiaprojektidega peavad kaasnema energia salvestamise rajatised. Samal ajal kasutavad USA ja Euroopa fiskaalseid toetusi ja turumehhanisme, et motiveerida ettevõtteid ehitama energia salvestamise infrastruktuuri.

Probleemid püsivad: energiasalvestusakud on kallid, neil on piiratud eluiga ning nende eluea lõpu ringlussevõtt ja taaskasutamine on endiselt lahendamata probleemid.

Teisisõnu, energia salvestamine on järk-järgult laialt levinud, kuid traditsiooniliste energiaallikate täielikuks asendamiseks kulub aega.

ⅳMiks asendada söeküttel töötav energia?

Keskkonnakaitse: Söeküttel töötav energia on peamine süsinikdioksiidi heitkoguste, õhusaaste ja kasvuhooneefekti tekitaja.

Energiajulgeolek: söe ja maagaasi hindade kõikumised mõjutavad otseselt elektrienergia hindu ja pakkumist.

Majanduslik tasuvus: fotogalvaaniline ja tuuleenergia muutuvad üha taskukohasemaks, isegi kulutõhusamaks kui söeküttel töötav energia.

Süsinikuneutraalsuse eesmärgid: Heitkoguste vähendamiseks tuleb söeküttel töötav energia järk-järgult kaotada ja lõpuks kaotada.

ⅤKas see suudab täielikult asendada söeküttel töötavat energiat?

Vastus on: Lõpuks küll, aga mitte niipea.

Järgmise kümne aasta jooksul jääb söeküttel töötav energia võrgu „selgroog“.

2030–2040: Kuna energia salvestamine muutub odavamaks ja vesinikenergia usaldusväärsemaks, nihkub söeküttel töötav energia järk-järgult „pingile“.

Umbes 2050. aastal: Eeldatakse, et taastuvenergia koos energia salvestamisega võtab juhtrolli, kusjuures söeküttel töötav energia kaotatakse suures osas.

Teisisõnu, tuleviku energiasüsteem on tõenäoliselt järgmine: peamised allikad on taastuvenergia ja energia salvestamine, söeküttel töötav energia jääb tagaplaanile ning tuumaenergia, hüdroenergia ja vesinikenergia pakuvad täiendavat tuge.

Energiat salvestavaid akusid hakatakse üha enam komplekteerima päikese- ja tuuleenergiaga, just nagu nutitelefonid ei saa ilma akudeta töötada. Selleks, et taastuvenergia saaks söeküttel töötava energia täielikult asendada, on aga vaja tehnoloogilisi läbimurdeid, poliitilist tuge ja võrgu täiustamist. Tulevikus ei pruugi söeküttel töötav energia järsku kaduda, vaid pigem taandub see järk-järgult tahaplaanile, kuni ühel päeval taipad, et energiasektoris on juba domineerima hakanud puhas energia.