Energia ze źródeł odnawialnych

Energia ze źródeł odnawialnych – prąd z natury

Małe przydomowe zakłady produkujące energia ze źródeł odnawialnych wytwarzają jej więcej niż elektrownie nuklearne.


Walka z globalnym ociepleniem

Pod koniec lat 90. władze niemieckiego Freiamt w Szwarcwaldzie zdecydowały, że wypowiedzą walkę globalnemu ociepleniu klimatu. 300 spośród 4,3 tys. mieszkańców miasta zrzuciło się na zakup czterech 80-metrowych turbin wiatrowych Enercon, które dziś wznoszą się nad wzgórzami otaczającymi miasteczko.

Ogrzewanie wody ze słońca

270 rodzin zainstalowało na dachach domów kolektory słoneczne, które ogrzewają wodę i zasilają urządzenia domowe. Dwa miejscowe tartaki i piekarnia, obok których przepływają malownicze strumienie, wykorzystały stare koła młyńskie do napędzania agregatów prądotwórczych.

Przydomowa biogazownia

Aby móc korzystać z prądu również wtedy, gdy jest pochmurno, a wiatr słabo wieje, jeden z rolników zainwestował w budowę biogazowni. W specjalnych fermentatorach bakterie rozkładają substancje organiczne: kukurydzę, zboże, obornik. Otrzymywany w ten sposób metan służy jako paliwo w lokalnej elektrowni. Powstające przy jego produkcji ciepło też nie ucieka do atmosfery jak w tradycyjnych elektrowniach, ale przesyłane systemem rur ogrzewa pobliskie domy.

Paliwo kopalne

Światowy rynek energetyczny zdominowany jest przez potężne zakłady działające w oparciu o paliwa kopalne. Wytwarzają one 67 proc. energii produkowanej na świecie. Ale według prognozy Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) ich udział zmaleje w 2030 r. do najwyżej 50 procent. Natomiast co najmniej do 20 proc. wzrośnie udział energii wytwarzanej lokalnie.

Molochy energetyczne

Szacuje się, że jedna trzecia uruchamianych co roku zakładów energetycznych powstaje z inicjatywy lokalnych społeczności. Do aktywności skłania ludzi wzrost cen paliw i obawy klimatologów, a władze zachęcają, przyznając dotacje i otwierając chroniony dotąd rynek, na którym uprzywilejowaną pozycję zajmowały molochy energetyczne.W styczniu Komisja Europejska przedstawiła tzw. pakiet energetyczny. Jednym z ważniejszych zapisów jest udostępnienie sieci przesyłowych lokalnym producentom. Ma to być jeden ze sposobów na zwiększenie o 20 proc. produkcji energetycznej państw UE do 2020 r.

Lokalne elektrownie

Pomysł lokalnych elektrowni jest tak stary, jak sama energetyka. Już pod koniec XIX wieku wynalazca żarówki Tomasz Edison przewidział, że będzie można wytwarzać jednocześnie energię cieplną i elektryczną w każdym domu i firmie. Nakreślił nawet plany stworzenia samowystarczalnego domu, który korzystałby z energii pozyskiwanej z generatorów wiatrowych.

Wydajność domowych generatorów

Wydajność to najmocniejszy argument przemawiający za domowymi generatorami. Przeciętna elektrownia wykorzystuje 30 proc. energii pozyskiwanej z paliw kopalnych. Reszta ucieka do atmosfery w postaci ciepła albo przepada podczas przesyłania prądu do odbiorców. Nawet w najnowocześniejszych elektrowniach straty ciepła udaje się zminimalizować najwyżej do 45 proc. A w systemie produkcji lokalnej można nie tylko ograniczyć straty związane z przesyłaniem prądu, ale też wykorzystać ciepło powstające podczas wytwarzania energii do ogrzewania domów.

Urządzenia trzeciej generacji instalowane w szkołach i szpitalach powtórnie przetwarzają ciepło powstające przy produkcji prądu. Odzyskują z niego energię i wykorzystują do ogrzewania bądź chłodzenia. Wydajność wzrasta dzięki temu mniej więcej do 90 procent.

Wzorcowy system małej energetyki działa w ubogiej w surowce naturalne Danii. Tam już w latach 80. zaczęto wytwarzać równocześnie energię elektryczną i cieplną. Dekadę później duński parlament jako pierwszy na świecie wprowadził przepisy dotyczące obowiązkowego skupowania jej od małych wytwórców. Dziś wielkie zakłady wytwarzają tam blisko jedną trzecią niezbędnej krajowi energii.

Dania a energia odnawialna

Wzorem Danii podobne systemy zaczyna wdrażać coraz więcej państw. Niemcy wprowadziły gwarantowane ceny energii alternatywnej w 2004 roku. W ciągu trzech lat 400 tys. niemieckich gospodarstw i małych firm kupiło instalacje, które wytwarzają 3 tys. megawatów energii. Wydajność ta odpowiada sześciu tradycyjnym elektrowniom. Niemcy są dziś największym na świecie rynkiem kolektorów słonecznych, a eksperci przewidują, że już w 2010 roku energia ze słońca będzie konkurencyjna wobec wytwarzanej w sposób konwencjonalny.

Przekonanie dysponentów tradycyjnych sieci dystrybucji prądu do źródeł niekonwencjonalnych nie było łatwe. Pracę konwencjonalnej elektrowni można w dowolnym momencie wstrzymać lub wznowić. W przypadku dużej liczby lokalnych generatorów to niemożliwe. Ponieważ nie są one połączone w sieć, nie mogą sprostać ciągłemu zapotrzebowaniu rynku. Ale inżynierowie i z tym problemem sobie radzą. Swoje sieci energetyczne połączyły już kraje skandynawskie. Gdy farmy wiatrowe w Danii zmagają się z gwałtownymi podmuchami wiatru, turbiny wodne w Norwegii wstrzymują pracę. Na podobnej zasadzie działają sieci w Irlandii i Szkocji.

W zeszłym roku w Niemczech testowano „wirtualne przedsiębiorstwo energetyczne”, które za pośrednictwem internetu monitoruje proces wytwarzania prądu w setkach lokalnych instalacji wykorzystujących energię słoneczną, wiatrową czy pozyskiwaną z substancji organicznych w biogazowniach. W zależności od potrzeb internetowy system kontroli uruchamia bądź wstrzymuje pracę poszczególnych bloków.

Sieci energetyczne w Danii

W Danii operator sieci energetycznych Energinet pracuje nad kolejnym etapem rozwoju branży – wykorzystaniem „inteligentnych liczników” i systemu zróżnicowanych taryf, których wysokość byłaby uzależniona od pory dnia, nasłonecznienia, szybkości wiatru. Powstałaby w ten sposób samoregulująca się sieć, niezależna od centralnego zakładu energetycznego. – Przestawienie się na zdecentralizowaną, inteligentną sieć. To odpowiednik przejścia od analogowego do cyfrowego zapisu dźwięku – mówi John Balbach z firmy Cleantech działającej w Dolinie Krzemowej. – Ten etap osiągniemy za dziesięć lat.

Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych na własne potrzeby pozwoli przeskoczyć etap wielomiliardowych inwestycji w elektrownie i linie przesyłowe. W lutym rząd Indii ogłosił nowy projekt finansowania budowy generatorów wiatrowych i biogazowych na wsiach. A w 2009 roku Chiny planują wyprzedzić Niemcy – obecnego lidera – w produkcji systemów wykorzystujących energię słoneczną.

Przeciwnicy ekotrendu narzekają na wysokie koszty dostępnych dziś technologii wytwarzania energii odnawialnej. Twierdzą, iż nagły wzrost ich popularności wynika głównie z tego, że są suto dotowane. Poza turbinami wiatrowymi zaledwie garstka nowych źródeł jest konkurencyjna wobec elektrowni. Rozwój tego rynku jest też nadal zależny od kredytów, subwencji i taryf preferencyjnych. Niemieccy podatnicy płacą co roku ponad 6,2 mld dol. na subsydiowanie energii lokalnej i odnawialnej.

Energia ze źródeł odnawialnych

Ale zwolennicy takich rozwiązań obstają przy swoim. Twierdzą, że system dotacji jest niezbędny, by ożywić rynek. Argumentują, że do rachunku ekonomicznego trzeba dopisać korzyści płynące ze zmniejszania importu i spadku emisji szkodliwych substancji. Nie zapominając o 300 mld dol. rocznych dotacji do globalnego przemysłu energetycznego, opartego na surowcach kopalnych. Dodajmy, że rozwój małej energetyki może przynieść oszczędność 22 bln dol., które trzeba będzie zainwestować do 2030 roku w unowocześnienie sieci przesyłowej wielkich koncernów. A po co inwestować w potężną sieć, jeśli ma się tyle lokalnych źródeł? – pyta jeden z szefów duńskiego Energinetu. Przykład mieszkańców Freiamt w Szwarcwaldzie może być zaraźliwy.