През 1992 г. в Рио де Жанейро бе подписана Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата, а през 1997 г. – Протоколът от Киото, с който развитите страни са самозадължиха да ограничават въглеродните си емисии, тоест изгарянето на фосилни горива. Останалата част от света се присъедини към политическия процес с подписването на Парижкото споразумение през 2015 г. Така богати и бедни се обединиха като междувременно избраха и възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) като основен заместител на фосилните. Резултатите до момента: Пълен провал!
Да, ВЕИ излетяха в небесата – от 1997 г. до днес светът инвестира 2.5 трилиона долара в инсталирането над 1.1 терават фотоволтаични панели и вятърни генератори. Други трилиони заминаха за субсидиране на тарифите за изкупуване, свързване и надграждане на преносната мрежа. Почти 500 гигавата слънчеви колектори вече топлят водата на милиони потребители, а около 100 гигавата нови централи на биомаса, отпадъци и геотермална енергия разнообразяват ВЕИ пейзажа. Това прилича на революция, нали?
Не съвсем, защото царят е още на власт. От 1997 до 2018 г. делът на нисковъглеродните източници на енергия в глобалното потребление се е увеличил от 13.1% до 15.3%, като само 2.7% са от слънце и вятър. В това време изгарянето на фосилни горива и съответните емисии на СО2 са се увеличили с около 50%. Глобалното енергийно потребление през 2018 г. е нараснало с 390 mtoe (millions of tonnes of oil equivalent) спрямо 2017 г. като 276 от тях са осигурени от ръст на фосилните горива. Тоест, резултат практически няма – светът всъщност става все по-зависим от тях!
Множество причини водят до този провал, но основната се корени в самата природа на енергията от слънце и вятър – в отсъствието на евтини технологии за мащабно складиране, тя е практически неконтролируема. Централизираната електроенергийна система е много просто устроена. Тя има нужда от два типа мощности: а) базови – работят непрекъснато и осигуряват цялата енергия за минималното потребление и б) върхови – включват се само, за да покрият пиковете. Първите обикновено са ядрени и въглищни централи, а вторите – газови или ВЕЦ. Балансът между производство и потребление е ежесекунден – ако те се разминат, настъпва срив. Слънцето и вятърът нямат място в тази структура, защото няма гаранция кога и колко точно енергия ще вкарат в системата. Затова основният механизъм за тяхното промотиране е използването на енергията им в мрежата с предимство пред всички други източници без значение дали в конкретния момент има нужда от нея или не.
Крайните въздействия от това изкривяване за енергийната система са ужасяващи – огромна неефективност, гигантска нужда от нов преносен капацитет и студен резерв, непрекъсната игра на котка и мишка в мрежата и накрая – ръст на цените, който възпрепятства проникването на електричеството в индустрията, отоплението и транспорта. Защото хората естествено избират по-евтините фосилни горива или дърва.
ВЕИ всъщност са най-добрият приятел на фосилните горива, защото колкото повече навлизат в една енергийна система, толкова по-жизненоважна е нуждата от подсигуряваща мощност на газ или въглища. Примерът Германия най-ярко изобразява този ефект. В периода 2002-2018 г. инсталираната мощност на слънце и вятър бурно расте – от 12 на 104 GW. Въпреки, че енергийното потребление не се изменя особено, инсталираната мощност от фосилни горива не намалява – даже расте от 74 на 79 GW. Централите на биомаса, които се водят ВЕИ и „въглеродно-неутрални“, но всъщност изгарят огромни количества дървесина и отделят повече СО2 + замърсители на единица произведена енергия от въглищата, растат от 1 до 8 GW. Да, ВЕИ вече произвеждат почти 50% от тока в страната, но цената му отдавна надхвърля 30 цента на киловатчас и няма луд, който да желае да го използва – делът на електричеството в крайното енергийно потребление стагнира около 21%, колкото е и на глобално ниво. Всичко останало си остава фосилни горива и дървесина.
Нетният ефект за фосилните горива и въглеродните емисии е изключително любопитен. В периода 2014-2017 г. в ЕС наблюдаваме перфектната корелация – всеки 10% ръст на производството на ВЕИ енергия е случват успоредно с 1% ръст на СО2 емисиите от изгаряне на горива. Това се промени през 2018 и 2019 г. заради ниския икономически ръст и съответно спад в енергийното потребление.
Ако се върнем назад в историята, ще видим, че периодът на най-бърза декарбонизация на енергийното потребление е отпреди климатичните политики – от 1973 до 1995 г. Благодарение над 90% на ядрените централи, делът на нисковъглеродните енергийни източници в глобалното потребление тогава нараства повече от два пъти – от 6.1% до 13.1%. Те буквално унищожават старата въглищна и нефтена енергетика в много страни, а в някои – Франция, Белгия, Швеция – за десетилетие достигат до над 50% дял в електропроизводството. И всичко това при най-добрите показатели за чистота и безопасност на единица произведена енергия.
За съжаление няколко фатални инцидента, особено катастрофата в Чернобил, дават достатъчно емоционални аргументи на противниците й и ядрената енергетика буквално спира. Дори появата на климатичните политики след 1997 г. и нововъзникналата нужда от още по-масово и спешно внедряване на нисковъглеродна енергия не я спасяват. За нов спасител на света са обявени ВЕИ, докато ядрената стагнира около 300 GW въпреки доказания си ефект върху ограничаването на фосилните горива.
Много ВЕИ приложения имат смисъл и биват използвани на пазарна основа и без никакви субсидии още днес – затопляне на вода, захранване на острови, отдалечени селища, мини, нефтени кладенци и други. Слънцето и вятърът обаче няма как бързо и напълно да изместят надеждните и контролируеми източници с висока енергийна плътност в централизирана енергийна система. Неизбежното разрастване на електропреносните мрежи, които захранват регионите с висок стандарт на живот, е възможно само при растящо потребление на конвенционална енергия. Няма известна магия, която може да промени това, докато не открием начин за складиране на електричество, който е много пъти по-евтин и изискващ по-малко материален ресурс от наличните батерии.
ВЕИ всъщност бетонират нуждата от фосилни горива – само с тях мечтаната декарбонизация е невъзможна!
