Fosilna goriva postupno se ukidaju tokom narednih decenija, Komisija za klimatske promene (CCC) sugeriše da će ih električna energija zameniti u najvećem delu, napajajući naš vozni park i zamenjujući ugalj i gas u industrijskim procesima.

Ali, može li sistem električne energije zaista obezbediti ovo povećano opterećenje i kada je to potrebno? Odgovor je „da“, uz neka upozorenja.

Naše istraživanje ispituje uticaje klimatskih promena na novozelandski energetski sistem. To pokazuje da ćemo morati da obratimo veliku pažnju na potražnju, kao i na ponudu. I, moraćemo da uzmemo u obzir uticaje klimatskih promena kada planiramo rast u energetskom sektoru.

Potražnja za rastom električne energije

Iako se upotreba električne energije na Novom Zelandu nije povećala u protekloj deceniji, mnoge agencije projektuju naglo rastuću potražnju u narednim godinama. To je delom posledica i povećanja broja stanovništva i bruto domaćeg proizvoda, ali najviše zbog očekivane elektrifikacije transporta i industrije, što bi moglo da dovede do udvostručenja potražnje do sredine veka.

Projekcije različitih agencija pokazuju da se potražnja može povećati za između 10TVh i 60TVh (teravat sati) do 2050. To je povrh 43TVh električne energije koja se trenutno proizvodi godišnje za napajanje cele zemlje.

Vetropark na Novom Zelandu / Shutterstock: JoshuaDaniel

Teško je steći osećaj razmera potreba nove generacije, ali da je vetar jedina tehnologija koja se koristila za zadovoljavanje potražnje do 2050. godine, širom zemlje bilo bi potrebno između 10 i 60 novih vetroparkova. Naravno, neće se graditi samo vetroparkove. Solarna mreža na mreži, krovna solarna energija, nova geotermalna energija, neka nova mala hidroelektrana i, verovatno, energija plima i oseka, talasa imaće, takođe, svoju ulogu.

Upravljanje potražnjom

Pored proizvodnje većih količina električne energije, upravljanje potražnjom i baterijama takođe će biti važni. Modeliranje pokazuje da bi najveća potražnja (koja se obično javlja kada svi uključe grejače i rerne u 18:00 zimi) mogla biti do 40% veća do 2050. godine nego što je sada.

Ali zadovoljavanje ovog dnevnog perioda velike potražnje moglo bi da dovede do toga da odrešeni skupi kapaciteti miruju većinu vremena (sa poslednjih 25% proizvodnih kapaciteta koji se koriste samo oko 10% vremena).

Ovo je posebno problem u obnovljivom sistemu električne energije, kada su hidro jezera suva, jer je hidro jedan od retkih obnovljivih izvora električne energije, koji se može skladištiti tokom dana (kao voda iza brane, koja je uskladištena energija) i koristiti tokom dnevnog vrha (pika) potrošnje.

Problem odgovora na potražnju moguće je, na primer, rešiti isključivanjem industrijskih postrojenja u vreme kada je električna mreža previše opterećena.

Ali do 2050. godine značajnom broju domaćinstava biće potrebni i pametni uređaji i brojila koja automatski koriste jeftiniju električnu energiju automatsku, daljinskim upravljanjem bez unapred određenog vremena. Na primer, mašine za pranje veša i punjači za električne automobile mogu automatski da rade u dva sata ujutro, umesto u 18:00 kada je potražnja velika.

Ovakvo modeliranje pokazuje da bi dobro postavljen sistem odgovora na potražnju mogao da ublaži rizik od „suve godine“ (kada je u akomulacionim jezerima malo vode) u narednim decenijama, umesto da se kao sada često koristi proizvodnja električne energije iz gasa i uglja.

Umesto (ili kao i) sistema za odgovor na potražnju i baterija za borbu protiv rizika od „suve godine“, mogao bi se izgraditi pumpni sistem za skladištenje. Ovde se voda pumpa uzbrdo, kada je priliv hidropotencijala u jezerima obilan i ta reverzibilna energija se koristi za proizvodnju električne energije tokom sušnih perioda.

Projekat Novi Zeland Batteri trenutno razmatra potencijal za ovo na Novom Zelandu.

Gotovo (ali ne sasvim) 100% obnovljivo

Rizik od „sušnih godina“ bio bi znatno smanjen i došlo bi do „veće uštede emisije gasova staklene bašte“ ako se usvoji preporuka Privremenog komiteta za klimatske promene (ICCC) iz 2019. da se teži 99% obnovljivoj električnoj energiji, a ne da se cilja 100%.

Stoga bi se zadržala mala količina postrojenja za korišćenje gasa. ICCC je rekao da bi prelazak sa 99% na 100% obnovljive električne energije prekomernom izgradnjom izbegla samo vrlo mala količina emisije ugljenika, uz vrlo visoke troškove.

Novozelandsko modeliranje podržava ovaj stav. Nacrt saveta CCC-a po ovom pitanju, takođe, ističe da je, iako je 100% obnovljiva električna energija „željena krajnja tačka“, vreme važno, kako bi se omogućio nesmetan prelaz.

Uprkos tim stavovima, ministarka energetike Megan Voods rekla je da će vlada zadržati cilj od 100% obnovljivog sektora električne energije do 2030. godine.

Ministarka energetike i resursa Megan Voods govori u topionici aluminijuma u Tivai Point, koja se zatvara 2024. Foto: GettiImages

Uticaji klimatskih promena

U budućnosti će sistem električne energije, takođe, morati da odgovori na promenljive klimatske obrasce. Nacionalni institut za istraživanje vode i atmosfere predviđa da će se vetrovi povećavati na Južnom ostrvu i smanjivati na krajnjem severu u narednim decenijama.

Pritoke u najveća akomulaciona jezera postaće bogatiji (zbog više kiše u njihovim izvorištima), a na periode njihovog bogatstva vodom uticaće sezonske promene količina snega u njihovim slivovima.

Modeliranje pokazuje da se sistem električne energije može prilagoditi tim promenljivim uslovima. Jedna dobra vest (osim ako niste skijaš) je da će toplije temperature značiti manje skladištenja snega na nižim nadmorskim visinama, a samim tim i veći dotok vode u jezera u velikima hidrozahvatima zimi, što dovodi do boljeg podudaranja između vremena velike potražnje za električnom energijom i većih priliva.

Cena je tačna

Modeliranje, takođe, pokazuje da troškovi proizvodnje električne energije verovatno neće rasti, jer cena izgradnje novih izvora obnovljive energije nastavlja da pada globalno.

Budući da su troškovi izgradnje novih obnovljivih izvora sada jeftiniji od neobnovljivih (poput postrojenja na ugalj), veća je verovatnoća da će obnovljivi izvori biti izgrađeni, kako bi se u kratkom roku zadovoljila nova potražnja.

Iako elektroenergetski sistem Novog Zelanda može da omogući brzu dekarbonizaciju (barem) našeg transportnog i industrijskog sektora grejanja, u nekim oblastima je potrebna sigurnost, kako bi elektroenergetska industrija mogla da počne da gradi svuda kako bi zadovoljila potražnju.

Dvostranačka saradnja na nivou vlade Novog Zelanda biće važna za podsticanje značajnih investicija u projekte proizvodnje i prenosa sa dugim rokovima i očekivanim životnim vekom.

Infrastruktura i tržišta su potrebni da podrže prihvatanje odgovora na potražnju. Elektroenergetski sistem može podržati brzu dekarbonizaciju koja je potrebna ako Novi Zeland želi da svoj pošten udeo na globalnom nivou u borbi protiv klimatskih promena.

Ali potrebno je zdravo planiranje, čvrste odluke i podržavajući i relativno stabilan regulatorni okvir da bi lopate mogle da padnu na zemlju.

Izvor: The Conversation

The Conversation je nezavisni izvor vesti i stavova, a izvor je akademske i istraživačke zajednice i isporučuje se direktno javnosti.

Dr Jen Purdie, Centrau za održivost Univerziteta u Otagu. Prima finansiranje istraživanja od Deep South Science Challenge i koristi model energetskog sistema NZ, LPCon, u vlasništvu Meridian Energi Ltd.