Cum Germania face față mediului cu energie alternativă

Germania acum generează peste 35% din consumul său anual de energie electrică din surse eoliene și solare. Au fost construite peste 30 000 de turbine eoliene, cu o capacitate totală instalată de aproape 60 GW. Germania are acum aproximativ 1.7 milioane de instalații solare (fotovoltaice), cu o capacitate instalată de 46 GW. Acest lucru arată foarte impresionant.

Din păcate, de cele mai multe ori, cantitatea reală de energie electrică este doar o fracțiune din capacitatea instalată. Mai rău, în „zilele rele” poate scădea la aproape zero. În 2016, de exemplu, au fost 52 de nopți, în esență, nu a suflat vântul în țară. Fără Soare, fără vânt. Chiar ținând cont de „zile mai bune”, producția medie de energie electrică a instalațiilor eoliene și solare din Germania se ridică la aproximativ 17% din capacitatea instalată.

Lecția evidentă este: dacă doriți o sursă de energie electrică stabilă și sigură, atunci veți avea nevoie de surse de rezervă sau de rezervă de energie electrică, care pot fi activate cu o notificare mai mult sau mai puțin scurtă pentru a umple golurile dintre cererea de energie electrică și producția fluctuantă din vânt și surse solare.

Cu cât mai multă energie eoliană și solară o națiune decide să genereze, cu atât va avea nevoie de capacitate de rezervă. În „zilele proaste”, aceste surse de rezervă trebuie să poată furniza până la 100% din cererea de energie electrică a națiunii. În „zile bune” (sau în „ore bune”) sursele de rezervă vor fi folosite mai puțin sau chiar oprite, astfel încât utilizarea capacității lor va fi de asemenea slabă. Nu foarte bună economie.

Mult mai bine ar fi să limitezi eolianul și solarul la un nivel relativ relativ și să te bazezi pe surse de energie controlabile, fără fluctuație, care operează cu un factor de capacitate ridicat, să îndeplinească cerințele de energie electrică de bază ale națiunii și să ajusteze producția totală în conformitate cu cererea diferită . Aceasta corespunde practicilor la nivel mondial anterioare acumulării uriașe recente cu energie regenerabilă.

În teorie, backup-ul ideal pentru energie eoliană și solară ar fi stocarea excesului de energie electrică produsă atunci când Soarele strălucește și vânturile puternice suflă și o injectăm în rețea când este nevoie. Din păcate, energia electrică este o marfă dificilă și scumpă de depozitat.

De departe, cea mai eficientă soluție disponibilă în prezent pentru stocarea excesului de energie electrică este utilizarea ei pentru a pompa apa împotriva gravitației într-un rezervor. Când este nevoie din nou de energie electrică, aceasta este produsă prin lăsarea apei să curgă din nou prin intermediul unui generator de turbină. În acest proces, se pierde aproximativ 25% din energie.

Desigur, costurile de construcție și funcționare a acestor instalații de depozitare a pompelor se vor adăuga la costurile reale de furnizare a energiei electrice. În plus, aceste instalații folosesc o cantitate mare de suprafață.

Tot aici, Germania oferă un exemplu instructiv. Un studiu din 2014 al Ministerului Bavariei pentru Energie a ajuns la concluzia că instalațiile de depozitare a pompelor nu erau o soluție viabilă din punct de vedere economic. Mult mai bine ar fi să exploatezi resursele de acumulare de apă deja existente în Norvegia și Suedia, unde capacitatea instalațiilor de stocare a pompelor poate fi extinsă mult și altele noi, la costuri mult mai mici.

Totuși, această „soluție” ar necesita transportarea de cantități mari de energie electrică pe distanțe lungi înainte și înapoi între Germania și acele țări - ceea ce la rândul său ar necesita linii și cabluri de înaltă tensiune care nu au fost construite și pe care nimeni nu dorește să le plătească pentru.

Având în vedere costurile ridicate și alte obstacole în calea creării unor sisteme mari de stocare a energiei electrice, nu este surprinzător faptul că capacitatea germană de stocare a energiei electrice se ridică astăzi la mai puțin de 2% din producția totală de electricitate.

Au fost multe discuții și cercetări cu privire la modalitățile alternative de stocare a energiei electrice. Teoretic, s-ar putea folosi consumul de energie în exces pentru a produce hidrogen, să-l păstreze cumva și apoi să folosească celule de combustibil pentru a genera energie electrică din hidrogen. Totuși, acest lucru ar fi mult mai scump decât stocarea pompelor și cu pierderi mult mai mari.

Supradozaj de surse regenerabile?

Astăzi, pentru a garanta o putere de bază stabilă și pentru a umple golurile lăsate de generatoarele sale eoliene și solare fluctuante, Germania este obligată să se bazeze pe (1) CO₂-spândirea centralelor electrice de cărbune și gaze naturale; (2) mâna sa rămasă de centrale nucleare, pe care intenționează să o închidă până în 2022; și în special (3) importatoare electricitate din alte țări europene.

Citește povestea completă aici ...