“Zaradi vetrnic ne bo niti ene klasične elektrarne manj”

Če bi uvedli dinamične tarife in bi se pametne naprave vključile denimo popoldne, ko je veliko elektrike iz sonca in bi bila ta poceni. Toda v praksi to še ne bo zaživelo, ker je elektrika prepoceni, pravi prof. dr. Rafael Mihalič, predstojnik Katedre za elektroenergetske sisteme in naprave in član Laboratorija za preskrbo z električno energijo na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani.

Ukvarjate se prav z elektroenergetskimi sistemi. Kolikšno je pri elektriki razmerje med pomenom proizvodnje in distribucije? V vodovodnem omrežju izgubimo do polovice vode.

“Pri elektriki takih izgub ni. Na prenosnem - visokonapetostnem omrežju - nad 110 kilovoltov, je izgub nekaj reda odstotka, močno odvisno od obremenjenosti omrežja, pri distribuciji še nekaj odstotkov. Če jih seštejemo, dobimo sicer velike številke za izgubljene kilovatne ure, odstotki pa so relativno majhni. Če bi želeli izgube še zmanjšati, bi morali vložiti v omrežje zelo veliko sredstev. Toda ekonomsko to nima smisla.”

Niste zagovornik obnovljivih virov energije, zlasti ne vetrne, čeprav naj bi ta prihranila precej megavatov energije iz klasičnih virov, ki onesnažujejo okolje.

“To je ena velika potegavščina. Namreč: elektroenergetski sistem (EES) v bistvu sploh ne dela po principu energije, temveč po principu moči. Mi rečemo, da je energija integral moči. Se pravi: moč je trenutna zadeva. Če pa vse to sešteješ - te stolpce po sekundah, recimo - dobimo ploščino in temu rečemo energija. Toda EES sploh ne dela po principu energije. Mi moramo tisti trenutek, ko slovenski EES rabi recimo 1500 megavatov, dobaviti to moč. In če ne moremo regulirati, koliko moči bomo dali v sistem - in z obnovljivimi viri tega ne moremo - imamo zelo velik problem.”

Kako se regulira te zelo kompleksne sisteme?

“V osnovnem principu sistem ni toliko kompleksen, kolikor je kompleksna in draga njegova realizacija. Na eni strani mora po zakonu sistem odjemati vso energijo iz obnovljivih virov. Na drugi strani imamo porabnike, ki lahko kadar koli vklopijo bojler. In med tema dvema poloma - kaj vetrne in sončne elektrarne dajo in kaj vi rabite, je razmik, neka razlika moči. Ta razmik pokrivajo klasične elektrarne. Te se prilagajajo temu razmiku po principu spremembe frekvence. To je odstopanje od teh naših 50 herzov, ki sme biti le zelo, zelo majhno. Zamislite si valj, ki ga zavirate z večjo silo, kot pogajate (no, moral bi reči navorom): jasno je, da se bo začelo njegovo vrtenje upočasnjevalo. Tako začne v elektroenergetskem sistemu frekvenca takrat, ko je moč obnovljivih virov manjša od moči porabe, počasi padati. To je znak za elektrarne, da morajo bolj povečati moč, po domače, z večjo silo poganjati generatorje.”

Te klasične?

“Seveda. Te, ki jih lahko prilagajamo. Če imamo zmogljivosti še pri vodnih elektrarnah (in dovolj vode, seveda), odpremo vodilnik, ki usmeri več vode na lopatke, pri termoelektrarnah odpremo ventile, da gre več pare v turbino in bolj zakurimo, pri plinskih pa dodajamo več plina ali kar pač uporabljamo. Če ta valj, s katerim smo ponazorili sistem in ga na eni strani poganjajo elektrarne in zavirajo porabniki, majhen, so pojavi hitri (sunkoviti) in je težko regulirati frekvenco. Če je valj ogromen in težek, gre zadeva bolj počasi. Evropa je povezana v en velik EES, zato so spremembe frekvence pri lokalnih nesorazmerjih proizvodnje in porabe počasne.”

Torej imajo elektrarne čas, da prilagajajo proiz vodnjo.

“Nekatere da, nekatere ne. Tipična elektrarna, ki se ne more prilagajati porabi, je jedrska, ki v normalnih razmerah ves čas obratuje blizu teoretičnega maksimuma. Sicer jo je možno zaustaviti, a kakega večjega prilagajanja trenutni porabi ni sposobna. Tudi poceni premogovne elektrarne tega ne morejo narediti. Drugi problem je, da ima vsaka elektrarna optimalni izkoristek samo v eni točki, in če niha s proizvodnjo gor in dol izven te točke, je njen izkoristek manjši, proizvedena energija dražja, izkoristek goriva slabši. Tretji problem je, da taka nihanja v obratovanju skrajšujejo življenjsko dobo elektrarne. In še četrti problem: vsake elektrarne ni moč hitro zagnati. Jedrska je tako ali tako problem zase, premogovne elektrarne pa se iz hladnega stanja zaganjajo kar lepo število ur in po točno določenem protokolu, zato ne more eno uro obratovati, eno uro ne, pa eno uro spet. Razmeroma zlahka se prilagajajo le vodne in plinske elektrarne. Toda pri vodi ne vemo, kdaj je bo dovolj, plin pa je kot gorivo še zelo drag.”

Kaj pa, če je kdaj obnovljivih virov preveč? Se to sploh lahko zgodi?

“V Nemčiji, kjer imajo dosti obnovljivih virov, je že prišlo do situacij, ko je bila proizvodnja iz obnovljivih virov večja od porabe. Kaj torej storiti? Obnovljivih virov po zakonu ne smejo izklopiti, od njih so dolžni odkupiti vso energijo. Ker so lastniki vetrnic večinoma večja podjetja, ki jih je možno poklicati po telefonu, se ponavadi zmenijo: plačamo vam polno ceno elektrike, samo za božjo voljo izklopite vetrnice. Pa gre nekaj megavatov stran. Pri več deset tisoč lastnikih majhnih sončnih elektrarn, ki imajo le po nekaj kilovatov na strehi, pa se to ne da. In zgodilo se je, da je bil praznik, sončen dan, za povrh pozimi, ko sončne elektrarne delajo še boljše, in so samo sončne elektrarne proizvajale več, kot je bila vsa poraba. Niso mogli ustaviti dotoka električne energije in so poskušali na drugem koncu - pri porabi. Ponudili so elektriko zelo poceni po Evropi. A je nihče ni rabil. Na koncu so morali, da so se je znebili, plačati 500 evrov za megavatno uro (10-kratnik “normalne cene”), da so jo oddali. Gre za t.i. negativno tržno ceno elektrike.”

Toda če imamo vetrnice na več lokacijah, nekje vedno piha in so ta nihanja manjša.

“To je res. Toda Američani so z obsežno raziskavo ugotovili, da vendarle obstajajo obdobja, ko praktično ni ničesar iz obnovljivih virov in se na to ne morejo zanesti. Dvakrat do trikrat na leto po nekaj ur ni ničesar. Bodo takrat Ameriko izklopili? A veste, koliko stane en izklop? Zato je treba imeti rezervne vire. Z drugimi besedami: tudi če naredimo za toliko in toliko megavatov obnovljivih virov, klasičnih ne bo zato nič manj. Samo za rezervo bodo. Bodo pa seveda lahko drugačni.”

Toda potrebujemo jih manj, kot bi jih brez obnovljivih virov. In v ozračje spuščamo manj ogljikovega dioksida.

“Ne nujno. Ena ameriška zvezna država je zgradila vrsto vetrnic in po nekaj letih rabe presenetljivo ugotovila, da se jim je emisija ogljikovega dioksida povečala. Seveda so se čudili. Ugotovili so, da so v obdobjih, ko vetra ni bilo, začele obratovati odpisane elektrarne in plinske elektrarne, ki potrebujejo veliko goriva samo za zagon. Tudi drugod se dogajajo podobni paradoksi: da je zaradi več obnovljivih virov več slabših klasičnih elektrarn, ki bolj onesnažujejo okolje, in več takih, ki obratujejo na dražje gorivo. Namreč: ker obnovljivi viri danes res že dobavljajo velik del energije, klasične elektrarne (kot je naš Šoštanj) obratujejo manj, poleg tega takrat, ko obratujejo, manj časa delujejo na optimalnem izkoristku, ker se morajo prilagajati obnovljivim virom in to pomeni tudi pogosto vklapljanje in izklapljanje. Skupni izkoristek klasičnih elektrarn se je zato zmanjšal, prav tako njihov dohodek. Zato so jih v Nemčiji nekaj let zapirali. Toda brez klasičnih elektrarn zaenkrat elektroenergetski sistem ne more obratovati.”

Bomo torej zaradi obnovljivih virov, za katere že plačujemo subvencije, dajali subvencije še za klasične elektrarne, da bodo na voljo takrat, ko jih bomo potrebovali?

“Ne vem, dejstvo pa je, da tam, kjer imajo dosti obnovljivih virov, za prilagajanje ne bodo delali premogovne elektrarne, temveč elektrarne, ki se jih zgradi poceni, uporabljajo pa drago gorivo. Denimo plinske.”

Tudi za Slovenijo?

“Da. Plinske elektrarne so pač primerne za obdobja, ko je treba hitro vskočiti in obratovati kratek čas. Sploh v tem obdobju, ko je pri nas denar zelo drag, je to mamljiva opcija zaradi nizke investicije. Jedrska elektrarna se gradi, če se, ko je denar poceni. In ti časi so za Slovenijo za nekaj časa mimo.”

Toda v Nacionalnem energetskem programu imamo tudi dograditev jedrske …

“Česa vsega nimamo v Nacionalnem programu! Sočustvujem s pripravljalci, saj so morali (predvidevam, da zaradi 'namigov') vanj vključiti nasprotujoče si zahteve. V njem med drugim piše, da bomo zmanjšali porabo elektrike za ne vem koliko oz. se ta ne bo dvignila, hkrati pa povečali število električnih avtomobilov in toplotnih črpalk. Toda toplotna črpalka energetsko ne naredi skoraj nič. Če kurimo doma na premog ali s toplotno črpalko, ki uporablja elektriko iz termoelektrarne, smo energetsko skoraj na istem, kot če bi kurili doma. S tem da imajo poceni toplotne črpalke deloma zelo slaba grelna števila, kar pomeni, da v nekaterih pogojih porabijo toliko elektrike, da je za njeno proizvodnjo potrebnega več premoga, kakor bi ga porabili v peči na premog. Seveda je izgorevanje v TEŠ čistejše in učinkovitejše kakor doma, a ne pozabimo na stroške izgradnje elektrarne, transformatorjev, daljnovodov itd. Navidezno varčevanje je pogosto le pretakanje denarja iz naših žepov v žepe maloštevilnih izbrancev.”

Kaj pa je po vašem mnenju energetska prihodnost?

“Nafta, ki je sicer blagor in prekletstvo današnjega časa, je še vedno donosna in še vedno je je kar precej. Plina pa sploh. Američani so razvili metodo za poceni komercialno črpanje plina iz revnih skrilavcev. Cele države ležijo na revnih skrilavcih. Eni pravijo, da je tega plina še za sto, dvesto ali celo več let. V Evropi pa se tega otepamo. Seveda pa je neumno zavreči obnovljive vire, ki jih že imamo. Ker jim imamo v Evropi že toliko, se verjetno ne splača več graditi nukleark, bolj pa plinske elektrarne na poceni plin. Dolgoročno pa stavim na hitre jedrske reaktorje, katerih tehnologijo imajo že precej razdelano Rusi in tudi nekateri drugi. Danes vse jedrske elektrarne delujejo na tako imenovane počasne nevtrone, kjer izkoristijo nekaj odstotkov goriva, v izrabljenem gorivu pa je relativno veliko t. im. težkih elementov, ki ne razpadejo in je zato izrabljeno gorivo izredno strupeno. Recimo plutonij: ni problem, da seva, temveč to, da je hud strup. Pri hitrih reaktorjih je izkoristek goriva dosti večji, ker izkoristijo drugi izotop urana - ne tistega, ki ga je zelo malo. Poleg tega se težki elementi razcepijo in je odpadka dosti manj.”

MARICA URŠIČ ZUPAN

PN; 23.8.2013