Jak Niemcy rujnują środowisko alternatywną energią

Niemcy wytwarzają obecnie ponad 35% swojego rocznego zużycia energii elektrycznej ze źródeł wiatrowych i słonecznych. Zbudowano ponad 30 000 turbin wiatrowych o łącznej mocy zainstalowanej prawie 60 GW. Niemcy mają obecnie około 1.7 miliona instalacji energii słonecznej (fotowoltaicznej) o mocy zainstalowanej 46 GW. To wygląda bardzo imponująco.

Niestety przez większość czasu faktyczna ilość wyprodukowanej energii elektrycznej stanowi zaledwie ułamek zainstalowanej mocy. Co gorsza, w „złych dniach” może spaść prawie do zera. Na przykład w 2016 r. W kraju były 52 noce, przy czym praktycznie nie wiał wiatr. Bez słońca, bez wiatru. Nawet biorąc pod uwagę „lepsze dni”, średnia moc elektryczna elektrowni wiatrowych i słonecznych w Niemczech wynosi tylko około 17% mocy zainstalowanej.

Oczywista lekcja jest taka: jeśli chcesz stabilnych, bezpiecznych dostaw energii elektrycznej, będziesz potrzebować rezerwowych lub zapasowych źródeł energii elektrycznej, które można aktywować w mniej lub bardziej krótkim czasie, aby wypełnić luki między zapotrzebowaniem na energię elektryczną a wahaniami mocy wiatru i źródła słoneczne.

Im więcej energii wiatrowej i słonecznej zdecyduje się wytworzyć, tym więcej mocy będzie potrzebować. W „złe dni” źródła zapasowe muszą być w stanie zaspokoić nawet 100% zapotrzebowania kraju na energię elektryczną. W „dobrych dniach” (lub w „dobrych godzinach”) źródła zapasowe będą wykorzystywane rzadziej, a nawet wyłączone, tak że wykorzystanie ich pojemności również będzie słabe. Niezbyt dobra ekonomia.

Znacznie lepiej byłoby ograniczyć wiatr i energię słoneczną do względnego minimum i zamiast tego polegać na kontrolowanych, niestabilnych źródłach energii pracujących z wysokim współczynnikiem wydajności, aby zaspokoić krajowe zapotrzebowanie na energię elektryczną i dostosować całkowitą moc wyjściową zgodnie ze zmieniającym się zapotrzebowaniem . Jest to zgodne z ogólnoświatową praktyką sprzed niedawnego ogromnego nagromadzenia energii odnawialnej.

Teoretycznie idealnym wsparciem dla wiatru i energii słonecznej byłoby przechowywanie nadwyżki energii elektrycznej wytwarzanej, gdy świeci Słońce i wiejący silny wiatr, i w razie potrzeby wstrzykiwanie jej z powrotem do sieci. Niestety energia elektryczna jest trudnym i drogim towarem do przechowywania.

Zdecydowanie najbardziej wydajnym obecnie dostępnym rozwiązaniem do magazynowania nadmiaru energii elektrycznej jest użycie jej do pompowania wody wbrew grawitacji do zbiornika. Gdy energia elektryczna jest ponownie potrzebna, jest wytwarzana przez ponowne spuszczenie wody przez generator turbiny. W procesie tym traci się około 25% energii.

Oczywiście koszty budowy i eksploatacji takich pompowni zwiększą rzeczywiste koszty dostarczania energii elektrycznej. Ponadto instalacje te zajmują dużą powierzchnię.

Tutaj również Niemcy stanowią pouczający przykład. Badanie z 2014 r. Przeprowadzone przez bawarskie Ministerstwo Energii doszło do wniosku, że instalacje do magazynowania pomp nie były ekonomicznie opłacalnym rozwiązaniem. Znacznie lepszym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie już istniejących zasobów zbiorników wodnych w Norwegii i Szwecji, gdzie można znacznie zwiększyć pojemność pompowni i zbudować nowe po znacznie niższych kosztach.

To „rozwiązanie” wymagałoby jednak transportu dużych ilości energii elektrycznej na duże odległości tam iz powrotem między Niemcami a tymi krajami - co z kolei wymagałoby dodatkowych linii i kabli wysokiego napięcia, które nie zostały zbudowane i których nikt nie chce płacić dla.

Biorąc pod uwagę wysokie koszty i inne przeszkody w tworzeniu dużych systemów magazynowania energii elektrycznej, nie jest zaskakujące, że niemieckie zdolności magazynowania energii elektrycznej wynoszą obecnie mniej niż 2% całkowitej produkcji energii elektrycznej.

Wiele dyskusji i badań dotyczyło alternatywnych sposobów magazynowania energii elektrycznej. Teoretycznie można wykorzystać nadwyżkę energii do wytworzenia wodoru, jakoś go magazynować, a następnie użyć ogniw paliwowych do wytworzenia elektryczności z wodoru. Byłoby to jednak znacznie droższe niż magazynowanie pompy i przy znacznie większych stratach.

Przedawkowanie odnawialnych źródeł energii?

Dziś, aby zagwarantować stabilną moc wyjściową i wypełnić luki pozostawione przez zmienne generatory wiatrowe i słoneczne, Niemcy są zmuszone polegać na (1) emisji CO₂- elektrownie węglowe i gazowe; (2) pozostała garść elektrowni jądrowych, które planuje zamknąć do 2022 r .; a przede wszystkim (3) importowanie energia elektryczna z innych narodów europejskich.

Przeczytaj całą historię tutaj…