Termoelektrane na ugalj, da ili ne

Energetika sa elektranama na fosilna goriva označena je kao glavni „krivac“ globalnog zagrevanja, zagađenja... Postavlja se pitanje: Da li je to stvarno tako, šta je alternativa… Iskustvo je pokazalo da je za održivu energetsku tranziciju, koja podrazumeva i održivost konkurentnosti ekonomije, potrebno platiti visoku cenu, ali i da traži vreme - obično pola veka od prvog ulaska na tržište do većinskog tržišnog udela, do postizanja zacrtanih ciljeva tranzicije.

Pred nas se postavlja zadatak ozbiljne tehno ekonomske, stručne analize i donošenja preporuka za dalje korake u energetskoj tranziciji. Stručnost imamo, probleme znamo – treba samo prionuti na zadatke.

Energetika sa elektranama na fosilna goriva označena je kao glavni „krivac“ globalnog zagrevanja, zagađenja… Postavlja se pitanje: Da li je to stvarno tako, šta je alternativa, koja je cena koja bi se platila gašenjem termoelektrana – ekonomska i ekološka cena?  Koji su najoptimalniji pravci diversifikovanja energetike – uz ostvarenje konkurentnosti ekonomije u tržišnim uslovima, ali i koja je ekonomska i ekološka cena, koja bi se platila zarad gašenja termoelektrana?

1.            Zašto se ne čuje glas struke

Postalo je pravilo da se svakodnevno i na svakom koraku govori o zelenoj ekonomiji, ekologiji, energetskoj tranziciji. Energetika sa elektranama na fosilna goriva označena je kao glavni „krivac“ globalnog zagrevanja, zagađenja… Postavlja se pitanje: Da li je to stvarno tako, šta je alternativa, koja je cena koja bi se platila gašenjem termoelektrana – ekonomska i ekološka cena?

Osnovno pitanje je: Ima li čiste energetike? Odgovor je jasan. NEMA!

Šta onda to znači? Koji su ciljevi? Koja je cena energetske tranzicije?

Šta smo naučili iz priče oduševljenja sa gradnjom malih hidroelektrana, do toga da ih sada proglašavamo štetnim?

Šta kaže struka, zašto ćuti?

Polazište je sledeće: Najvažniji zadatak Države je da obezbedi energetsku sigurnost, što znači da svim potrošačima obezbedi sigurnost snabdevanja, kvalitetnu električnu energiju po ceni koju mogu da plate, imajući u vidu da je u današnjim složenim geopolitičkim odnosima nivo diserfikacije resursa ujedno i mera te energetske sigurnosti.

Analiza ukazuje da su energetska efikasnost i tehnologije obnovljivih izvora energije ključni elementi te tranzicije, pri čemu veliki značaj ima njihova sinergija, kao i sinergija sa postojećim kapacitetima. Samo jaka ekonomija, sveprisutni resursi, stalabilna tehnologija i značajne socijalno-ekonomske koristi podržavaju takvu tranziciju.

Obnovljivi izvori energije mogu da obezbede dve trećine ukupne globalne potražnje za energijom i doprinesu, u najvećoj meri, smanjenju emisije gasova, kako bi se, od sada do 2050. godine, ograničilo prosečno globalno povećanje površinske temperature za manje od 2°C. Regulatorni okviri moraće da se prilagode, kako bi se omogućio ubrzani rast obnovljivih izvora energije. Pri tome, najveći rast se očekuje u segmentima primene tehnologija korišćenja vetra i sunca, uz visoki nivo energetske efikasnosti, ali i nekih inovativnih rešenja, poput podrške emobilitiju i zelenog vodonika.

Termoelektrane na fosilna goriva nisu dominatni i jedini „krivci“. To znači, da bi se obezbedilo smanjenje emisije ugljen-dioksida potrebne su nove tehnologije i inovacije, posebno za sektor transporta i proizvodnje, koji su u velikoj meri do sada ignorisani kod nas i u međunarodnoj debati.

Tranzicija u segmentu energetike je složen, dugotrajan i finansijski zahtevan proces, koji treba da obezbedi smanjenje zagađenja – kvalitet vazduha, pouzdano snabdevanje potrošača i energetsku sigurnost. Pokazuje se da je niz alternativnih kombinacija resursa, tehnologija i politika najoptimalniji put za postizanje ovih ciljeva. Iako se smatra da je uspešna transformacija tehnički moguća, zapostavljaju se zahtevi za brzo uvođenje politika i temeljne političke promene ka usklađenim i koordinisanim naporima da se globalni problemi, poput klimatskih promena, integrišu u lokalne i nacionalne prioritete (kao što su zagađenje, pristup energiji i energetska sigurnost). Stoga će biti potreban integrisani dizajn politike, kako bi se identifikovala isplativa „Win-Win“ rešenja, koja mogu istovremeno postići više ciljeva.

Prelazak na rešenja sa niskim sadržajem ugljenika igraće suštinsku ulogu, jer emisije ugljen-dioksida (CO2) povezane sa energijom predstavljaju dve trećine svih gasova sa efektom staklene bašte. Predviđanje vremena i obima energetske tranizicije nije jednostavno. Kao što je napred rečeno, obezbeđenje energetske sigurnosti nije moguće samo sa obnovljivim izvorima energije. Tome znatno doprinose nove i sve veće potrebe za električnom energijom na bazi niskih emisija. Pri tome, primene novih, nuklearnih (malih modularnih) i vodoničnih tehnologija su „najavljene“, u značajnoj meri razvijene, ali još uvek nisu masovno primenljive.

Iskustvo je pokazalo da je za održivu energetsku tranziciju, koja podrazumeva i održivost konkurentnosti ekonomije, potrebno platiti visoku cenu, ali i da traži vreme – obično pola veka od prvog ulaska na tržište do većinskog tržišnog udela do postizanja zacrtanih ciljeva tranzicije.

Prethodne energetske tranzicije bile su vođene tehnološkim promenama, ekonomičnošću, pristupom resursima ili vrhunskom energetskom uslugom za potrošače. Sada energetska tranzicija daje akcenat na smanjenje zagađenja i energetsku sigurnost. Za sprovođenje energetske tranzicije nema jedinstvenog modela – strategija, vreme sprovođenja i cena zavise od polazišne tačke svake zemlje posebno. Tranzicija zahteva definisanje kratkoročnih, srednjoročnih i dugoročnih ciljeva i obezbeđenje finasiranja sprovođenja iste, vreme za sprovođenje i stalne korektivne akcije.

Nacionalni narativi o energetskoj tranziciji uključuju učenje iz uspeha i neuspeha. Priče o uspehu pokazuju da se energetske tranzicije nadovezuju na stvaranje okvira energetske politike, koje definišu i koje treba da ubrzaju energetsku tranzicije i prate njihov smer. Dobro osmišljene tranzicione politike uzimaju u obzir karakteristike energetskih sistema i ekonomija i obuhvataju ponudu i potražnju energije. Na dugoročni uspeh kontinuirano utiču ekonomski ciklusi i promena vladinih prioriteta. U Nemačkoj je rezultat nacionalnog konsenzusa o napuštanju nuklearne energije i smanjenju emisija gasova za 80% do 2050. godine doveo do ubrzanog razvoja obnovljivih izvora. Međutim, tranzicija i dalje računa na proizvodnju uglja i električne energije iz termoelektrana, ali sa savremenim tehnologijama i velikom efiksnošću, i sa ubrzanom tranzicijom u sektorima grejanja i transporta, ali i razvoju sopstvene ekonomija, održavajući konkurentnost na globalnom nivou, ne izbegavajući i subvencije države.

Uvažavajući centralnu ulogu energetske tranzicije u ublažavanju klimatskih promena, koja se nadovezuje na dva stuba:

  1. energetsku efikasnost i
  2. obnovljive energije,

postavljaju se sledeći ciljevi:

  • Odrediti tehničke karakteristike tekuće globalne energetske tranzicije, sa polazištem trenutnog stanja i energetskim potencijalom i sa fokusom na komponentu obnovljive energije;
  • Odrediti scenario energetske tranzicije za održivi razvoj od sada do 2030. godine, sa sagledavanjem do 2050. godine, kao i ulogu koju obnovljiva energija može igrati u takvoj globalnoj energetskoj tranziciji, koristeći najnovije skupove podataka o obnovljivoj energiji i upoređujući scenarije tranzicije iz različitih izvora;
  • Proceniti troškove, posebno vodeći računa o procesima uspostavljanja tržišta električne energijei i finansijskim izazovima koji to prate, a mogu biti ograničavajući – kada su u pitanju investicione mogućnosti kompanija;
  • Odrediti sinergije između ubrzane energetske efikasnosti i uvođenja obnovljivih izvora energije kao i sinergiju sa postojećim stanjem;
  • Odrediti glavne izazove i istraživačke prioritete, koji se pojavljuju (nove tehnologije sagorevanja uglja, povećanje efikasnosti, rešavanje problema ugljen-dioksida, rekultivacija solarnoh panela – nakon isteka životnog veka, uz smanjenje rizika zagađenja, rekultivacija elisa vetrogeneraora, uz smanjenje zagađenja, primena vodonika u transportu i proizvodnji energije…).

Rezultati treba da daju doprinos globalnoj energetskoj ali i ekonomskoj tranziciji identifikovanjem područja delovanja i inovativnih praznina na tehnološkom i sektorskom nivou.

2.            Srbija i energetska tranzicija – Termoelektrane – DA ili NE

Najmlađi agregat u elektroenergetskom sistemu EPS-a je TENT B. Elektrane se grade za životni vek od 35 godina. TENT B je star 39 godina. U periodu gradnje termoelektrana, koje sada rade u sistemu EPS-a, osnovni cilj je bio izgraditi elektranu i početi proizvodnju. O efikasnosti elektrana i ekologiji se tada nije vodilo računa. Jednostavno, za razvoj društva bila je potrebna energija, tako da je sve ostalo bilo van interesa. Treba napomenuti da taj pristup nije karakterističan samo za razvoj našeg elektroenergetskog sistema, to je bio generalni pristup razvoja energetike.

I pored ulaganja u remonte, kapitalne remonte, revitalizacije sve termoelektrane iz tog perioda nemaju budućnost. Za razliku od Srbije neki sistemi – zemlje, započeli su energetsku tranziciju znatno ranije, i stvorili su uslove za gašenje tih elektrana, dok su neki sistemi, koji raspolažu sa velikim rezervama uglja, pristupili gradnji novih kapaciteta – sa savremenom tehnologijom sagorevanja i velikom efikasnošću.

Bilansne rezerve uglja u Srbiji su na nivou od 3,3 milijarde tona, što je dovoljno za 50 do 70 godina proizvodnje električne energije. Može se reći da ugalj predstavlja 99% energetskih rezervi Republike Srbije. Strategija razvoja energetike Srbije predvidela je gradnju još tri bloka na ugalj. Istovremeno, planirano je i gašenje termo blokova do 2023. godine (kapacitet od oko 400 MW), zbog niske efikasnosti blokova i problema sa zagađenjem.

Elektroenergetski sistem Srbije je u najvećoj meri miks termo i hidro proizvodnje. Osnovu proizvodnje električne energije čine termoelektrane na ugalj. Srbija, kao što je navedeno, ima energetski potencijal u uglju. Problem je da su kapaciteti za proizvodnju električne energije veoma stari, bazirani na zastarelim tehnologijama, niske energetske efikasnosti (velika potrošnja uglja) i tehnologija koje narušavaju životnu sredinu. Osnovni problem je da se dugo nije ulagalo u nove proizvodne kapacitete bazirane na savremenoj tehnologiji sagorevanja uglja, uz veliku efikasnost i sa smanjenim uticajem na zagađenje životne sredine i da je TE Kostolac B3 prvi takav posle niza godina.

 U Evropskoj uniji nije zabranjena izgradnja termoelektrana na ugalj, tako da je pitanje njihove izgradnje u stvari pitanje isplativosti, imajući u vidu da je cena električne energije koja se proizvodi iz termoelektrana opterećena taksama za emisiju CO2. To znači da cena električne energije iz termoelektrana zavisi isključivo od tehnologije sagorevanja uglja. Zbog toga se već duži period ulaže u savremene tehnologije sagorevanja uglja, što podrazumeva niske emisije i veću efikasnost termoelektrana.

Prema dostupnim informacijama, trenutno se u EU gradi čak 27 elektrana na ugalj. (http://www.politika.rs/scc/clanak/471036/Energetska-nezavisnost-Srbije-pociva-na-uglju-i-vodi).

Pri razmatranju energetske tranzicije Srbije ne sme se pratiti dinamika tranzicije razvijenih EU zemalja. One su proces tranzicije započele pre mnogo godina, i u potpuno drugačijim finansiskim i geopolitičkim uslovima, mi tek treba da definišemo strategiju, pravce, cenu. Srbija nije u EU pa, prema tome, nema obavezu da učestvuje u sistemu trgovine emisijama. Ali, pošto smo na putu priključenja u EU, u trenutku primanja u punopravno članstvo moraćemo da učestvujemo i u ovom sistemu, što bi u sadašnjem trenutku podiglo cenu proizvedene električne energije iz uglja za tri evrocenta po kilovat-času. Srbija kao ugovorna strana u Energetskoj zajednici ima obavezu da u pogledu termoelektrana ispuni određene uslove, koji se tiču dozvoljenih emisija štetnih gasova iz termoelektrana. Uvažavajući starost naših termoelektrana, kao i trenutno stanje istih, pred Srbijom su značajni i složeni zadaci tranzicije. Greške koje bi sada napravili plaćaće potrošači dugi niz godina, bez mogućnosti da te greške ispravimo. Zato je bitno uključiti ZNANJE, sagledati moguće scenarije i odabrati onaj koji postiže traženu sinergiju uz obezbeđenje energetske sigurnosti.

Uredba, koja propisuje koji su kapaciteti prihvatljivi, navodi da su samo kapaciteti čije su emisije niže od 550 grama ugljen-dioksida po kilovat-času, a od jula 2025. godine postojaće i dodatni uslov – da su prosečne godišnje emisije manje i od 350 kilograma ugljen-dioksida po kilovatu instalisane snage. Imajući u vidu da je trenutna emisija termoelektrana u Srbiji 1.200 grama ugljen-dioksida po kilovat-času, vidimo da su zahtevi za prihvatljive kapacitete izuzetno strogi. Ovo, kao i starost i stanje naših termoelektrana navodi i na svrsishodnost izgradnje kapaciteta novih elektrana na ugalj, koje će biti bazirane na novim tehnologijama, koje idu u susret zahtevima EU. Samim tim obezbeđuje se smanjenje emisija štetnih gasova i povećava efikasnost, što dovodi do smanjenih emisija, manjih količina uglja, koji se sagoreva, a za istu instalisanu snagu elektrane.

Istovremeno ovaj pristup stvara vremenski prostor za primenu obnovljivih izvora energije. Znači, smanjenje zagađenja izgradnjom i korišćenjem novih kapaciteta na bazi savremenih tehnologija i ubrzani razvoj obnovljivih izvora i uvođenje većeg stepena efikasnosti stvaraju traženu sinergiju – uslove za sprovođenje uspešne tranzicije. Taj put nas ne dovodi do energetske zavisnosti, niti do skuplje električne energije zbog uvoza iste, a obezbeđuje energetsku sigurnost. Samim tim, obezbeđuje se standard stanovništva, atraktivnost investitora za izgradnjom proizvodnih kapaciteta, stabilnost i jasni pravci razvoja društva.

Uvažavajući sve gore navedeno i trenutno stanje elektroenergetskog sistema Srbije može se reći da osnovu strategije energetske tranzicije Srbije predstavlja:

  1. Brza izgradnja do 1.000 MW savremenih i efikasnih termo blokova;
  2. Gašenje starih neefikasnih zagađivača;
  3. Izgradnja pumpno akomulacionih elektrana (Bistrica 2, Đerdap 3);
  4. Izgradnja elektrana na bazi obnovljivih izvora, vetra, sunca, biomase, termalnih voda;
  5. Intezivan razvoj u segmentu energetske efikasnosti.

Ekološki aspekti

U međuvremenu u EU se vrše istraživanja u segmentu zahvata i prerade karbon dioksida. Sistem zahvata i skladištenja razvijen je i instaliran u cementari u Švedskoj. Na institutu u Oksfordu razvijena je tehnologija zahvata i prerade karbon dioksida iz avio motora i prerade u avio gorivo. U Americi, u organizaciji kancelarije za fosilna goriva američkog ministarstva enertetike (The U.S. Department of Energy – Office of Fossil Energy), intenzivna su istraživanja rešavanja problema zahvata i prerade karbon dioksida. Jedna od njihovih ocena je i da je sistem zahvata karbon dioksida u termoelektranama postao sastavni i komercijani deo savremenih termoelektrana (primer termoelektrana Javožno, Poljska). Ostaje da se razvijena rešenja za uklanjanje karbon dioksida u narednom periodu komercijalizuju. To bi mogao biti jedan od glavnih boraca u ratu protiv klimatskih promena.

U Francuskoj je završena i studija o tome šta donose elektrane na vetar i solarne elektrane sa stanovišta zagađenja. Studija navodi i da dolazi do obaveze da se u cenu električne energije iz ovih elektrana mora uračunati i uništavanje elemenata tih elektrana nakon životnog veka. Uočava se da se sa ovim elektranama zagađenje migrira sa poznatih problema, karbon dioksid, u mračnu zonu nepoznatih ekoloških efekata i cene uništenja vetrogeneratora i solarnih elektrana nakon njihovog životnog veka. U studiji se postavlja pitanje u kom pravcu treba nastaviti razvoj proizvodnje električne energije:

  1. Sa poznatim mogućnostima smanjenja i neutralisanja emisije štetnih gasova i povećanja efikasnosti, ili
  2. sa daljim razvojem primene solarnih i vetro elektrana sa još neistraženim efektima zagađenja i neistraženim mogućnostima rešavanja tog problema, ili
  3. sa razvojem savremenih tehnologija sagorevanja uglja, uz smanjenje emisije i razvojem primene vetro i solarnih elektrana.

Treći pravac je upravo ugalj, ali uz primenu savremenih tehnologija sagorevanja, koje obezbeđuju smanjenje zagađenja i veliku efikasnost. I, upravo ugalj i termoelektrane treba u narednom periodu da budu nosilac energetske tranzicije, posebno u zemljama sa velikim rezervama uglja.

Primer Japana : Japan je objavio da planira izgradnju 22 termoelektrane na ugalj na 17 različitih lokacija, ukupne instalisane snage 16,7 gigavata, tokom sledećih pet godina, uprkos njihovoj saglasnosti sa planom smanjenja emisije karbon dioksida. U skladu sa Pariskim klimatskim sporazumom Japan je prihvatio da smanji emisiju za 26% do 2030. u odnosu na 2013. godinu. Japan se opredelio za ugalj nakon problema u nuklearnoj elektrani Fukušima.

 (https://www.instituteforenergyresearch.org/international-issues/japan-is-building-coal-fired-power-plants-despite-its-paris-accord-commitment/)

Japan smatra da primenom savremenih tehnologija sagorevanja uglja može da se obezbedi energetska sigurnost zemlje i smanji emisije zamenom starih elektrana novim postrojenjima sa savremenom tehnologijom. Japan iskazuje interes i da finansira projekte termoelektrana na ugalj, ali uz primenu savremenih tehnologija, koje smanjuju emisije štetnih gasova.

Odgovor Japana na probleme emisije karbon dioksida iz uglja je investiranje u sisteme za zahvat i skladištenje (carbon capture and storage (CCS) technology). Formiran je i konzorcijum kompanija iz Japana, koji je završio trogodišnji period ispitivanja i eksperimentalne instalacije, koja je u tom periodu odstranila 300.000 tona karbon dioksida. Dalje aktivnosti se odvijaju na smanjenju troškova otklanjanja karbon dioksida da bi tehnologije postale isplative.

Sa druge strane, kao rezultat povećanja instalisanih kapaciteta solarnih panela, na globalnom tržištu fotonaponske energije, obim modula koji završe svoj životni vek će, u bliskoj budućnosti, rasti istom brzinom. Na kraju 2016. kumulativni globalni fotonaponski otpad dostigao je 250.000 tona, dok se očekuje da će se do 2050. ta cifra povećati na 5,5 do šest miliona tona.

Mnogo fotonaponskog otpada trenutno završava na deponiji. S obzirom na teške metale prisutne u modulima, npr. olovo i kalaj, to može rezultirati značajnim problemima zagađenja životne sredine. Pored toga, prisutni su i vredni metali poput srebra i bakra, što predstavlja mogućnost valorizacija, naravno ako se razvije tehnologija njihovog odvajanja.

Stoga se širom sveta razvijaju metode za reciklažu solarnih modula, kako bi se smanjio njiho uticaj na životnu sredinu, čiji je životni vek istekao i kako bi se obezbedila mogućnost povratka vrednosti iz starih modula. Međutim, trenutne metode recikliranja uglavnom se zasnivaju na postupcima za smanjivanje obima recikliranja, obnavljajući samo deo materijala, tako da u ovoj oblasti ima još mnogo otvorenih pitanja ali i prostora za istraživanja. Trenutno samo Evropa ima uspostavljen snažan regulatorni okvir za podršku reciklaži, ali druge zemlje počinju da grade posebne okvire povezane sa ovom vrstom otpada. Jasno je da održivi razvoj fotonaponske industrije treba da bude podržan regulatornim okvirima i institucijama širom sveta, što trenutno nije slučaj. Moraju postojati odgovarajuće politike upravljanja fotonaponskim modulima kada dostignu svoj kraj životnog veka ili kada više ne mogu da proizvode električnu energiju.

Štaviše, procesi recikliranja za sve različite tehnologije još uvek nisu dobro razvijeni.

Zbog toga je recikliranje solarnih modula relativno složen zadatak, jer ove materijale treba razdvojiti. Jednom kada se materijali / slojevi solarnog modula mogu odvojiti, metali poput olova, bakra, galijuma, kadmijuma, aluminijuma i silicijuma mogu se izdvjiti i ponovo koristiti u novim proizvodima.

Pored toga, pre nego što se reciklirani silicijum iz solarnih ćelija ponovo može koristiti, neophodan je dalji hemijski tretman. Hemijski tretmani mogu imati uticaja na životnu sredinu. Važno je napomenuti i da nijedan postupak još ne može reciklirati 100% materijala iz solarnih modula.

3.            Umesto zaključka – Predlog daljih koraka

Sagledavajući trenutno stanje i obaveze Države pred nas se postavlja zadatak ozbiljne tehno ekonomske, stručne analize i donošenja preporuka za dalje korake u energetskoj tranziciji. Stručnost imamo, probleme znamo – treba samo prionuti na zadatke.

Uvažavajući sve gore navedeno, trenutno stanje, energetski potencijala Srbije može se reći da su pred nama sledeći zadaci i da isti predstavljaju osnovu strategije energetske tranzicije Srbije:

–              Izrada pravnog okvira (u završnoj fazi),

–              Brza izgradnja do 1.000 MW savremenih i efikasnih termo blokova,

–              Gašenje starih neefikasnih zagađivača,

–              Izgradnja pumpno akomulacionih elektrana (Bistrica, Đerdap 3),

–              Izgradnja elektrana na bazi obnovljivih izvora, vetar, sunce, biomasa, termalne vode,

–              Intezivan razvoj u segmentu energetske efikasnosti,

Šta na sve ovo kaže struka, na njoj je odgovornost za budućnost uspešne tranzicije.

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Odštampaj

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Logo

Newsletter

Možda će Vam se svideti:

Logo

Energija Balkana

Newsletter

Nedeljni pregled vesti

Najava Konferencije

21. decembar 2022.