Pre samosprávy, ktoré vsadili na inteligentnú energetiku

Priority

 

Poradie priorít je dôležité
Potreba a spotreba
Energetická návratnosť a životný cyklus palív
Uhlíková stopa

 

Poradie priorít je dôležité 

Inteligentný energetický systém musí dôsledne rešpektovať tri základné priority, a to nie v ľubovoľnom poradí, ale nasledovne:

1. Znižovanie spotreby energie a palív
2. Zvyšovanie energetickej efektívnosti
3. Citlivé využívanie lokálnych obnoviteľných zdrojov pre lokálnu spotrebu

Vyplýva z toho, že absolútne najdôležitejšou prioritou vo fáze prechodu k perspektívnemu energetickému systému má znižovanie konečnej spotreby energie (teda redukcie dopytu po palivách a energii). Nie preto, aby sme ušetrenú energiu a palivá využili inak (t.j. spotrebovali na iný účel), ale preto, aby sme ušetrenú časť energie v budúcnosti vôbec nepotrebovali! Týmto smerom treba zamerať maximálnu pozornosť samospráv a na tento účel je potrebné vytvárať aj najviac finančných zdrojov.

Súčasná prax je výrazne iná. Oveľa viac pozornosti a peňazí sa venuje budovaniu nových energetických zdrojov na báze obnoviteľných zdrojov, ktoré potom udržujú plytvanie energiou a palivami (tepla, elektriny a pohonnými hmotami). Využívanie obnoviteľných zdrojov je preto potrebné navrhovať až na optimalizovanú (minimalizovanú a čo najefektívnejšiu) spotrebu.

Prvá a tretia priorita sú jasné. Otázna ale ostáva druhá priorita. Pri nej sa treba zastaviť a pozorne o nej premýšľať.


Potreba a spotreba

Pri príprave podmienok pre rozvoj inteligentnej energetiky je veľmi dôležité uvedomiť si zásadný rozdiel medzi úsporami energie, ku ktorým dôjde znižovaním konečného dopytu (t.j. znížením celkovej spotreby a potreby) a technickými alebo technologickými opatreniami zvyšujúcimi energetickú efektívnosť rôznych spotrebičov a procesov, ku ktorým dôjde znižovaním ich energetických strát. Tento rozdiel znázorňuje nasledujúci obrázok.



Je všeobecne známe, že v druhom prípade (t.j. zvyšovaním účinnosti spotrebičov a procesov) v konečnom dôsledku vzrastie celková spotreba energie. Tomuto javu sa hovorí Jevonsov paradox.

Anglický ekonóm William Jevons tento jav opísal pred 150 rokmi. Jevons sa obával rýchleho vyčerpania zásob uhlia v čase začínajúcej priemyselnej revolúcie. Mnohí technici vtedy predpovedali, že rýchly technologický pokrok zabezpečí zvýšenie efektivity parného stroja, a to zastaví alebo aspoň spomalí hrozivý rast spotreby uhlia. Stal sa ale presný opak – exponenciálny rast používania čoraz účinnejších (a lacnejších) parných strojov viedlo k ich čoraz masovejšej výrobe a tým aj k prudkému rastu celkovej spotreby uhlia v Anglicku. (Viac informácií je v článku Alexandra Ača Jevonsov paradox: zvyšovanie energetickej účinnosti nie je riešenie.)

Rast efektivity (t.j. zníženie prevádzkových strát spotrebičov - a automaticky aj zníženie ich nákladov - a tým aj rast dopytu po nich) teda obyčajne zvyšuje celkovú energetickú spotrebu.

 
 

Preto vôbec nie je jedno, akým spôsobom dosiahneme úspory energie! Prvoradou prioritou v systéme inteligentnej energetiky je znižovať konečnú spotrebu energie. Až na druhom mieste (t.j. menej podstatné) je zvyšovanie energetickej efektívnosti (účinnosti) spotrebičov a procesov a až na treťom mieste rast využívaniy nízkouhlíkových a obnoviteľných zdrojov. V bežnej praxi sa takmer vždy uplatňuje presne obrátené (a teda nesprávne) poradie priorít.

Dôvod, prečo sa v súčasnosti uprednostňujú investície do zvyšovania efektivity pred znižovaním konečnej spotreby, je jednoduchý: čím je spotrebič (výrobný alebo iný proces) energeticky efektívnejší, tým rýchlejšie je možné pomocou neho tvoriť zisk a tým je aj ekonomicky rentabilnejší. Zníženie konečnej spotreby energie okrem toho ovplyvňuje aj výslednú ekonomickú produkciu, teda vývoj HDP. Rast ekonomickej produkcie (a spotreby) je základným cieľom dominujúceho globálneho ekonomického modelu.


Energetická návratnosť a životný cyklus palív

Ekonomická rentabilita je síce dôležitý parameter a nesmie sa ignorovať, ale ani preceňovať. Ešte dôležitejším príbuzným parametrom v inteligentnej energetike je energetická návratnosť. Tento parameter (EROEI - Energy Return od Energy Invested, t.j. podiel energie investovanej k energii získanej) sa v systéme inteligentnej energetiky musí dôsledne priebežne sledovať, a to počas celého životného cyklu výrobku, spotrebiča či procesu.

Energia vyrobená z paliva musí dostatočne prevyšovať energiu vynaloženú počas celého životného cyklu paliva (od jeho získania z prírody až po bezpečné odstránenie jeho zvyškov po energetickom využití). Súčasný energetický systém tento faktor väčšinou ignoruje a do energetickej návratnosti ekologicky špinavých energetických zdrojov nezahŕňa ich celý životný cyklus.

To znamená, že:

  • čím viac vstupov surovín a energie do životného cyklu paliva vstupuje,
  • čím komplikovanejší je životný cyklus paliva,
  • čím dlhší je jeho „produkčný čas“ a
  • čím väčšia je vzdialenosť spotreby energie a palív od ich výroby a zdrojov, z ktorých pochádzajú,

---> tým väčšia je ich celková energetická (aj ekonomická) náročnosť, t.j. tým menšia je ich celková energetická a ekonomická návratnosť.

 

Uhlíková stopa

Analýza celého životného cyklu palív, výrobkov a procesov sa využíva aj na posúdenie ich celkovej emisnej záťaže a uhlíkovej stopy (t.j. ich vplyvu na destabilizáciu klímy).

Obrázok vyššie znázorňuje životný cyklus výroby energie z uhlia. Je z neho zrejmé, že ak do hodnotenia uhlíkovej náročnosti výroby energie z uhlia zahrnieme všetky fázy procesu (LCA - Life Cycle Analysis), spaľovanie uhlia sa ukáže ako uhlíkovo najzaťažujúcejší spôsob výroby energie a je treba ho čím skôr úplne opustiť.

Vytrhnutím jedného aspektu z kontextu iných vznikol aj mýtus o neutrálnej uhlíkovej bilancii energetického využívania tuhých biopalív (najmä dreva, ale aj slamy, sena, atď.), ktorý sa všeobecne udomácnil. Vychádza zo správneho predpokladu, podľa ktorého množstvo uhlíka emitovaného do atmosféry spálením konkrétneho množstva rastlinnej biomasy sa rovná množstvu uhlíka, ktoré to isté množstvo rastlinnej biomasy na seba z atmosféry odobrala počas svojho rastu. Ale ignorovaním emisií, ku ktorým dochádza v ostatných fázach životného cyklu tuhých biopalív, dochádza k veľkému skresleniu ich celkovej uhlíkovej bilancie.

Nasledovné schémy naznačujú uhlíkovú a energetickú bilanciu výroby energie z dreva a fytomasy:

 


Jeden z ukazovateľov, ktorým sa dá porovnávať uhlíková náročnosť rôznych palív a technológií počas ich životného cyklu, je uhlíková intenzita. Udáva pomer celkovej hmotnosti skleníkových plynov vyjadrenej ako ekvivalent CO2, ktoré sa emitujú počas životného cyklu konkrétneho paliva k jednotke vyprodukovanej energie (gCO2e/MJ). Tento ukazovateľ sa sleduje pri kvapalných a plynných biopalivách, ale nie v prípade dreva a iných tuhých biopalív.

Ďalší významný parameter na porovnávanie výhodnosti rôznych druhov energetických zdrojov počas ich životného cyklu je vyššie spomenutá energetická návratnosť (EROEI). Čím je jeho hodnota vyššia, tým výhodnejšie je dané palivo. Čím viac sa hodnota EROEI blíži k hodnote 1, tým menej sa daný spôsob výroby energie oplatí. Ak je hodnota EROEI menšia ako 1, výroba je energeticky stratová, lebo na jednotku získanej energie je potrebné vynaložiť počas životného cyklu paliva viac vstupnej energie. Tento ukazovateľ sa v prípade tuhých biopalív na Slovensku nesleduje.

Deformovaný prístup k celkovej uhlíkovej a energetickej bilancii dreva viedol k prijatiu jednostranných stratégií a kvantitatívnych cieľov zvyšovania jeho spotreby na energetické využitie. Tie sú dôvodom preferovania veľkých projektov na energetické využívanie dreva a vyčleňovania finančných balíkov z verejných fondov na ich dotovanie. Dotácie nie sú podmienené dodržiavaním vhodných súborov indikátorov, ktoré by selektovali podporu podľa skutočnej emisnej bilancie projektov počas celého ich životného cyklu. Naopak, indikátory sa sústreďujú najmä na množstvo vyrobenej konečnej energie, z ktorej sa zjednodušeným prevodom určuje množstvo ušetrených emisií.

Súčasná prax nepodporuje inovácie. Naopak, „klame“ emisné štatistiky a podporuje živelné energetické využívanie tuhých biopalív. Vytvára plošný tlak na zvyšovanie ťažby v lesoch, na tzv. bielych plochách aj v líniových porastoch, „čistenie“ lesov od drevných zvyškov po ťažbe, ale aj na zakladanie plantáží energetických plodín a diaľkový obchod s tuhými biopalivami a drevom.

Aj hodnotenie uhlíkovej bilancie kvapalných a plynných biopalív je zaťažené nedostatkami, napríklad nezohľadňovaním vplyvov nepriamych zmien vo využívaní pôdy.

Deformovaný výpočet emisnej bilancie umožňuje majiteľom zvýhodnených energetických zdrojov na báze biomasy zúčastňovať sa medzinárodného obchodovania s uhlíkovými emisiami a tak privatizovať ďalšie príjmy z energetického využívania biomasy, pričom riziká z takéhoto podnikania nesie spoločnosť.

Bližšie informácie nájdete v publikácii Účelné a efektívne využívanie biomasy.

 

 
 

energoplan3