Enerģijas ražošanas tehnoloģijas, izmaksas, izmeši un cenu riski 2

Vērtējot enerģētikas sektora iespējamo attīstību gan Latvijā, gan Eiropā, sarunās ātri vien nonākam līdz aktīvai diskusijai par to, kādas tehnoloģijas valsts enerģijas ražošanas portfelī būtu piemērotākās. Vai ir tikai viens pareizais risinājums?

Iesaki citiem:

Visbiežāk nonākam pie dinamiskas viedokļu sadalīšanās tajos, kuri atbalsta tehnoloģijas, kas izmanto fosilos resursus (piem., dabasgāze, nafta, ogles, degslāneklis), un tajos, kuri atbalsta enerģijas ražošanu, izmantojot atjaunojamos (piem., visdažādākā biomasa, biogāze) un neizsīkstošos resursus (saule, vējš, ūdens, zemes siltums). Lai veicinātu konstruktīvāku diskusiju par šiem jautājumiem, piedāvāju nelielu kopsavilkumu par enerģijas ražošanas tehnoloģijām, enerģijas ražošanas izmaksām, resursu cenu jūtīgumu un tehnoloģijām raksturīgo siltumnīcas efektu izraisošo gāzu izmešu ietekmi.

Viens no visefektīvākajiem enerģijas ražošanas veidiem ir koģenerācija, jeb elektroenerģijas un siltuma ražošana vienlaikus. Savukārt efektīvākos koģenerācijas procesus nodrošina dabas gāzi patērējošas tehnoloģijas, it īpaši, izmantojot tā saukto kombinētā cikla gāzes turbīnu, kas efektīvi izmanto gan sadedzinātās gāzes enerģiju, gan procesā radušos karstumu, gan tvaiku. Koģenerācija var izmantot arī cieto kurināmo – biomasu, koksni, šķeldu, taču tehnoloģisko ierobežojumu dēļ šāda koģenerācija nevienā gadījumā vismaz pagaidām nav tikpat efektīva, cik enerģijas ražošana no dabas gāzes.

Citu populāru cieto kurināmo – ogles – pasaulē joprojām plaši izmanto elektroenerģijas ražošanai kondensācijas režīmā, kam nav augstas efektivitātes, jo netiek lietderīgi izmantots ražošanas procesā radies siltums. Pēc dabas gāzes izplatītākais koģenerācijā izmantotais resurss ir biomasa, galvenokārt šķelda, bet tiek izmantoti arī salmi, degoši lauksaimniecības un mežsaimniecības atlikumi. Ja salīdzina dabas gāzes un biomasas koģenerāciju, tad dabas gāzes tehnoloģijas patlaban ir vidēji trīsreiz efektīvākas par biomasas tehnoloģijām: dabas gāzes koģenerācijā modernākās iekārtas uz vienu saražoto elektroenerģijas vienību rada vienu siltuma vienību, kamēr biomasas koģenerācijā atkarībā no izmantotā tehnoloģiskā risinājuma šī attiecība ir viens pret trīs līdz viens pret pieci.

Cits svarīgs aspekts ir izmaksas, ražojot enerģiju no dažādiem resursu veidiem. Dabas gāzes tehnoloģijas maksā lētāk, nekā ogļu un biomasas tehnoloģijas, tomēr energoresursi dabas gāzes stacijās izmaksā krietni dārgāk: ogles un biomasa maksā ievērojami mazāk, nekā dabas gāze. Arī atomelektrostaciju tehnoloģijas maksā ļoti dārgi, tomēr urāns nav pārāk dārgs, un arī lielā jauda, kas parasti pieejama AES, nodrošina, ka AES saražotās elektroenerģijas pašizmaksa ir zema.

Lai pilnīgi objektīvi spriestu par elektroenerģijas un arī siltumenerģijas ražošanas izmaksām, jāņem vērā daudzi faktori: energoresursu cenas, tehnoloģiju un būvniecības izmaksas, projektu finansēšanas veidi, enerģijas sistēmu integritāte un spēja uzņemt mainīgas jaudas no atjaunīgajiem energoresursiem, CO2 izmešu un arī enerģijas tirgus nosacījumu ietekme. Tāpat, ja būtiska daļa primāro energoresursu enerģijas ražošanai tiek importēti, tad noteikti ir svarīgi, cik stabilas ir importējamo energoresursu cenas – šajā ziņā par augsta cenu augšupejošu svārstību riska resursiem jāuzskata dabas gāze un ogles, savukārt zemākie riski ir AES izmantotajiem energoresursiem. Vēja elektrostacijās, hidroelektrostacijās un fotovoltiskās tehnoloģijas saules elektrostacijās resursu izmaksas ir pielīdzināmas nullei. Biomasas spēkstaciju izejvielu cenu svārstību riski tiek uzskatīti par vidējiem. Jāatzīmē, ka augstu degvielas cenu scenārija (virs USD 100 par barelu naftas) gadījumā cenu svārstību risks tiek uzskatīts par augstu arī oglēm (ja netiek izmantotas oglekļa savākšanas un noglabāšanas tehnoloģijas).

Rēķinot naudas vienībās par kilovatstundu (kWh) elektrības, no tehnoloģiju un būvniecības viedokļa visdārgāk maksā fotovoltiskā (PV) elektroenerģija, otrajā vietā atstājot vēju jūrā. Ievērojami mazākas izmaksas par kWh ir elektrībai, kas ražota, izmantojot kodolenerģiju, ogles, dabas gāzi un hidroresursus. Vienlaikus, jāņem vērā, ka starp minētajām lētākajām tehnoloģijām vērojamas būtiskas atšķirības, ja salīdzina ražošanas izmaksas: šajā ziņā visdārgākā ir no dabas gāzes saražotā elektrība, otrā dārgākā – no oglēm un vēja ražotā. AES ražotā elektroenerģija ir salīdzinoši lēta, bet vislētākā tomēr ir no hidroresursiem ražotā elektrība.

Lai arī, runājot par enerģijas izmaksām (skat. tabulu ar Eiropas Komisijas datiem un prognozēm), ir redzamas tendences, tomēr par tām nevar runāt absolūtās kategorijās. Ja vērtē, piemēram, elektrības ražošanas izmaksas kombinētā cikla gāzes turbīnas gadījumā, tad izmaksu diapazona augstākā robeža (ap EUR 75 par MWh) gandrīz sasniedz cietās biomasas stacijā ražotas elektroenerģijas izmaksas cenu diapazona lētākajā galā (EUR 85 par MWh). Izmaksu apjomīguma ziņā ārpus konkurences ir fotovoltiskās saules enerģijas tehnoloģijas, kuru izmaksas pagaidām ir ļoti augstas, lai arī ar tendenci samazināties – tiek prognozēts, ka 2030. gadā saules enerģijas izmaksas izmaksu diapazona lētākajā galā (ap 170 par MWh) spēs konkurēt ar naftas produktiem, biomasu un biogāzi to izmaksu diapazona dārgākajā galā (attiecīgi EUR 160, 205 un 190 par MWh).

Latvijas kontekstā labi ir tas, ka ir pieejami ievērojami hidroresursi ar 1550,8 MW kopējām elektroenerģijas izstrādes jaudām. Otrs būtiskākais resurss ir dabas gāze, kas tiek izmantota elektroenerģijas un siltuma ražošanai galvenokārt Rīgas TEC-1 un TEC-2, kuru kopējā elektroenerģijas izstrādes jauda ir 806 MW. Faktiskā situācija ir tāda, ka HES jaudas iespējams efektīvi izmantot tikai dažus mēnešus gadā, parasti – pavasara palu laikā, kas nozīmē, ka HES saražotā elektroenerģija tiek pārsvarā eksportā, lai par gūto peļņu importētu elektroenerģiju vasarā, kad Daugavas baseinā hidroresursi ir nepietiekami, lai izmantotu pilnas HES jaudas, savukārt dabas gāzi kā kurināmo izmantojošos Rīgas TEC neatmaksājas darbināt kondensācijas režīmā, jo tas būtu ekonomiski neizdevīgi. TEC izmantošana ir visefektīvākā situācijā, kad ir pieprasījums pēc siltuma, kas faktiski nozīmē – apkures sezonas laikā.

Pētiet skaitļus un secinājumus izdariet paši!

Tabulā dzeltenā krāsā iekrāsotas tehnoloģijas, kuru izmaksas ir salīdzinoši augstas, ir augsti izmeši un enerģijas ražošanā izmantojamo resursu cenas ir visjūtīgākās. Zaļā krāsā iekrāsotas tehnoloģijas, kuru izmaksas ir salīdzinoši zemas, izmešu daudzums ir neliels un enerģijas ražošanā izmantojamo resursu cenas vismazāk jūtīgas.


Salasāma lieluma tabula twitpic.com

Atsauces tabulai:
(a) mērenu degvielas cenu scenārijs (63USD par barelu naftas 2030. gadā)
(b) darbojoties bāzes jaudu režīmā
(c) demonstrācijas projektos 2015. gadā prognozētā efektivitāte
(d) kā rezerves variantu siltuma ražošanai izmantojot dabas gāzi

Iesaki citiem:
Creative commons c6ae3e51884b139b45a669ce829ac99646bf0ceb328fc95963f1703a58a032d0 CREATIVE COMMONS LICENCE ĻAUJ RAKSTU PĀRPUBLICĒT BEZ MAKSAS, ATSAUCOTIES UZ AUTORU UN PORTĀLU PROVIDUS.LV, TAČU PUBLIKĀCIJU NEDRĪKST LABOT VAI PAPILDINĀT. AICINĀM ATBALSTĪT PROVIDUS.LV AR ZIEDOJUMU!

Komentāri (2) secība: augoša / dilstoša

Tmp author bdd174d29c18893f8040d1ca0cd30c40b76ac587432bcc3f16557adc2b366733
lielāka tabula

http://twitpic.com/b0m64x/full

Tmp author bdd174d29c18893f8040d1ca0cd30c40b76ac587432bcc3f16557adc2b366733
Widi

Šitais tak Dzhamals no Udar Lotosa filmām Tiešām labi staipīšanās vingrojumi, kas ir necpeiiešami prieks akrobātiskām darbībām.

Citi autora darbi