Get Adobe Flash player
Budimir Lončar i Tvrtko Jakovina lažu

Budimir Lončar i Tvrtko Jakovina lažu

Budo prešućuje poslijeratne likvidacije u Zadru i...

Ni Plenković ne će uspjeti promijeniti hrvatski narod

Ni Plenković ne će uspjeti promijeniti hrvatski narod

»Premijerova« bruxelleska protunarodna lobistička politika...

Premijer se zaigrao…

Premijer se zaigrao…

Ljudima je dosta prepucavanja, svađa,...

Crvena buržoazija vlada Hrvatskom

Crvena buržoazija vlada Hrvatskom

Hrvatska kinematografija, kao i do 1990., ruši i razara...

Rudiment Udbine metodologije obračuna

Rudiment Udbine metodologije obračuna

Plenković nikako nije smio prekinuti zasjedanje Sabora. To je očajnički...

  • Budimir Lončar i Tvrtko Jakovina lažu

    Budimir Lončar i Tvrtko Jakovina lažu

    srijeda, 28. listopada 2020. 16:16
  • Ni Plenković ne će uspjeti promijeniti hrvatski narod

    Ni Plenković ne će uspjeti promijeniti hrvatski narod

    utorak, 27. listopada 2020. 12:12
  • Premijer se zaigrao…

    Premijer se zaigrao…

    srijeda, 28. listopada 2020. 16:10
  • Crvena buržoazija vlada Hrvatskom

    Crvena buržoazija vlada Hrvatskom

    četvrtak, 29. listopada 2020. 16:43
  • Rudiment Udbine metodologije obračuna

    Rudiment Udbine metodologije obračuna

    četvrtak, 29. listopada 2020. 16:38

Ima li proizvodnja električne energije iz plina budućnost?

 
 
Slijedi li prirodni plin, kao fosilno gorivo za proizvodnju električne energije, ubrzano istu sudbinu kao i ugljen? Hoće li danas izgrađene plinske elektrane možda biti napuštene za 30 godina?
https://www.canadianfuels.ca/website/media/Images/Blog/Sept%202015/Natural-Gas.jpg?ext=.jpg
Vodeće energetske i druge tvrtke, baš kao i vlade brojnih zemalja, danas postavljaju ambiciozne ciljeve o nultim emisijama stakleničkih plinova, tako da sudbina plina u elektroenergetici ostaje teško pitanje za mnoge. I u samoj se energetici pogledi na budućnost proizvodnje električne energije iz plina uvelike razlikuju jer, dok su jedni optimistični, drugi plinu predviđaju skori pad. Naime, cijena energije iz obnovljivih izvora i troškovi sustava za pohranu energije nastavljaju padati, dok istovremeno društveni pritisak za uklanjanje izvora ugljičnog dioksida, pa i plina kao fosilnog goriva, raste iz dana u dan.
 
Ipak, dok se razmišlja o budućnosti prirodnog plina, korisno je podsjetiti se na njegove različite uloge kao energenta i kako se njegovo korištenje razlikuje ovisno o dijelovima svijeta. Plin je najsvestranije gorivo. Na primjer, gotovo 60% svjetske potražnje za naftom potječe iz prometa pa je o nafti lako razmišljati kao o gorivu za promet, iako je ona i mnogo više od toga. Slično tome, više od 60% upotrebe ugljena odnosi se na proizvodnju električne energije pa se na ugljen često gleda samo kao na njezin izvor, unatoč njegovoj velikoj upotrebi u industriji. Ostali izvori energije uglavnom se koriste za proizvodnju električne energije.
Suprotno tome, oko 40% svjetske potrošnje plina odlazi za proizvodnju električne energije. Ostatak se uglavnom odnosi na zgradarstvo, za sustave grijanja i pripreme potrošne tople vode, kao i za kuhanje, ali i na industriju, gdje služi kao sirovina ili za zagrijavanje u tehnološkim procesima. Međutim, ti se brojevi uvelike razlikuju ovisno o dijelu svijeta. Izvan kruga Organizacije za gospodarsku suradnju i razvoj (OECD) 80% plina troši se u industriji ili za proizvodnju električne energije. U nekim zemljama plin ima veliku ulogu u zgradarstvu, uglavnom u Kini, zemljama bivšeg Sovjetskog Saveza i ponegdje u Latinskoj Americi i Južnoj Aziji. U zemljama OECD-a, na zgradarstvo otpada 28% potražnje za plinom.
S emisijom CO2 koja je upola manja od one iz termoelektrana na ugljen, električna energija proizvedena od prirodnog plina često se kao energent smatra ‘mostom’ ili ‘odskočnom daskom’ za snižavanje ukupnih razina stakleničkih plinova u elektroenergetici. Štoviše, značajan pad emisije CO2 u Sjedinjenim Američkim Državama za 43% u razdoblju 2005. - 2017. godine u velikoj se mjeri pripisuje upravo povećanom izgaranju plina umjesto ugljena.
 
Ugljen, plin i obnovljivi izvori
 
No, takva uloga plina kao mosta prema čišćem gospodarstvu je upitna jer je prelazak s ugljena na plin u energetici zapravo rijetka pojava,barem u onom obliku kao u SAD-u, gdje se pad korištenja ugljena više ili manje poklopio s porastom proizvodnje jeftinog plina. Postoji možda tek 10 članica OECD-a u kojima je opadajući udio ugljena omogućen uglavnom porastom korištenja plina, ali čak i tada je plin često bio uparen s obnovljivim izvorima. U manje razvijenim zemljama izvan OECD-a vrlo je malo takvih primjera. Zapravo, češće se u svijetu može vidjeti kako ugljen zamjenjuje plin nego da plin mijenja ugljen!
 
Ako je prebacivanje ugljena na plin u elektroenergetici u prošlosti bilo rijetko, može se očekivati da će biti još rjeđe u budućnosti. U SAD-u je 2015. - 2018. godine porast proizvodnje električne energije iz plina bio sličan rastu proizvodnje iz vjetra i Sunca, odnosno iznosio je 134 TW h prema 126 TW h. U SAD-u se još dobiva više od 1/4 električne energije iz ugljena, a i plin i obnovljivi izvori borit će se za to tržište. Za razliku od toga, u Velikoj Britaniji pad korištenja ugljena nije doveo do porasta potrošnje plina u proizvodnji električne energije. Tamo su povećana energetska učinkovitost i primjena obnovljivih izvora smanjili potrošnju ugljena. I u brojnim drugim razvijenim zemljama obnovljivi izvori su vodeća konkurencija ugljenu u proizvodnji električne energije, a u nekim slučajevima oni već zamjenjuju i plin. Iako se mnogo govori o tome da je plin kao stabilan energent ‘idealan partner’ obnovljivim izvorima koje obilježava povremena nestabilnost proizvodnje pa se nadopunjavaju, stvarnost je da rast udjela korištenja obnovljivih izvora često jednako šteti plinu koliko mu i pomaže. Kako obnovljivi izvori postaju jeftiniji, ta će konkurencija u budućnosti biti samo još izraženija.
 
Gledajući pojedinačno razne svrhe korištenja plina, u svijetu se danas potroši najviše plina za proizvodnju električne energije. Uz to,dobro je podsjetiti se i da je plin bio presudan u izmjeni svjetskog energetskog miksa u posljednjih pola stoljeća. U 1973. godini, tijekom prvog naftnog šoka, nafta je osiguravala proizvodnju gotovo 1/4 svjetske električne energije, da bi 2018. u tome sudjelovala sa samo 3%. Plin je u međuvremenu skočio s 12 na 23%, iako je u proizvodnju električne energije značajnije ušao tek devedesetih godina prošlog stoljeća.To je u mnogo slučajeva prelaska s nafte na plin u proizvodnji električne energije dovelo do manjih emisija CO2 i drugih onečišćivača. No, taj se prijelaz uglavnom već dogodio, tako da su ubuduće prilike za takav uspješan prijelaz vrlo ograničene. Iznimke su samo zemlje Bliskog istoka, gdje je nafta još 2017. godine činila 1/4 proizvodnje električne energije.
Osim te prednosti korištenja plina radi smanjenja emisija CO2 u odnosu na naftu i ugljen, postoji još jedna ključna tehnička prednost plinskih termoelektrana. To je njihova fleksibilnost jer se mogu iznimno brzo uključiti kada su potrebni dodatni kapaciteti za uravnoteženje elektroenergetskog sustava. Prema tehničkim specifikacijama, današnje napredne elektrane s plinskim turbinama u jednostavnom ciklusu mogu opskrbiti mrežu i s više od 400 MW u samo 10 min i izvedene su tako da mogu dosegnuti potpuno opterećenje kombiniranog ciklusa u roku 30 min - 1 h. Termoelektrane na plin sada mogu raditi i s iznimno malim opterećenjem - u nekim slučajevima s manje od 25% osnovnog opterećenja, ali i mogu u samo 1 min povećati proizvodnju za 10 - 15% punog radnog kapaciteta. Uz to, razvoj turbina omogućit će u drugom dijelu ovog desetljeća da plinske elektrane počnu ostvarivati učinkovitost veću od 65%. Upravo je ta prednost plina, da može vrlo brzo isporučiti veliku količinu električne energije u EES, aktivno pomogla da se u energetsku mrežu lakše integriraju veliki kapaciteti inače nestabilnih obnovljivih izvora.
Međutim, unatoč takvoj ulozi plina u daljnjoj dekarbonizaciji energetike, neke nove studije pokazuju da bi troškovi i ciljevi vezani za klimatske promjene mogli označiti skori kraj upotrebe plinskih termoelektrana.
 
Početak kraja za prirodni plin?
 
Izvještaj tvrtke Rethink Energy, objavljen u ožujku ove godine, navodi da bi padajući troškovi rješenja za iskorištavanje obnovljivih izvora i ciljevi nultog smanjenja emisija mogli rezultirati time da bi sadašnja ulaganja u plinske termoelektrane do 2050. godine akumulirala gubitke oko 1 bilijun dolara. U izvješću američke skupine za zagovaranje neprofitnih dioničara ‘As You Sow’ navodi se da potencijalnim ulagačima treba pružiti jasan odgovor oko toga postoji li konačni kraj za prirodni plin ili će daljnja ulaganja u plin doprinijeti raznim klimatskim rizicima koji će potom naknadno ugroziti vrijednost ulaganja.
Iako prirodni plin pomaže širenju primjene obnovljivih izvora, barem u početku, ‘As You Sow’ tvrdi da ulaganje u infrastrukturu za prirodni plin,posebice u SAD-u,nije u skladu s ciljevima dekarbonizacije koji su postavljeni Pariškim sporazumom iz 2015. godine. Investitori s milijardama dolara spremni su za ulaganje u izgradnju infrastrukture za prirodni plin diljem SAD-a, što uključuje
elektrane i plinovode s višedesetljetnim vijekom trajanja. Prema ‘As You Sowu’, to je nespojivo s održavanjem sigurne klime i često se izravno kosi s ambicioznim ciljem za postizanjem neto nulte emisije plinova.
Prema izvješću Bloomberga za 2019. godinu, deset vodećih energetskih tvrtki planira ulaganja u plinsku infrastrukturu koja će do 2030. dosegnuti 1 bil. dolara. Ali, ako zemlje zaista preuzmu ambiciozne ciljeve za golemo smanjenje emisija stakleničkih plinova i počnu ih realizirati, velik dio te infrastrukture mogao bi biti napušten i donijeti goleme gubitke, upozorava Bloomberg. Izvještaj Međuvladinog odbora za klimatske promjene (IPCC) za 2018., koji je proglasio da svijet ima samo 12 godina da prepolovi svoje emisije ili neće uspjeti ispuniti cilj zadržavanja globalnog zagrijavanja na razini od 1,5 °C, samo dodaje osjećaj žurnosti da se ti ciljevi realiziraju.To je potaknulo mnoge tvrtke,uključujući i velike emitere stakleničkih plinova, na postavljanje ambicioznih, dugoročnih ciljeva dekarbonizacije i da do 2050. smanje neto emisije plinova na nulu.
Ipak, još su na snazi ekonomske politike koje potiču energetske tvrtke na nastavak dosadašnje prakse i ostvarivanje velikih plinskih infrastrukturnih projekata. U sadašnjim okolnostima, one još mogu ostvarivati značajan prihod od prodaje plina ili električne energije iz plina. Ekološki aktivisti, zagovornici obnovljivih izvora i neki od Zapadnih političara navode da vlasti na to moraju djelovati i regulatornim sredstvima mijenjati te ekonomske okvire poslovanja.
 
Pitanje troškova
 
Obnovljivi izvori i pohrana energije ekonomski postaju sve privlačniji. Stručnjaci očekuju da bi se već 2025. godine trošak obnovljivih izvora mogao prvi puta spustiti ispod troškova za plin, za početak u Kini. Tako bi do 2030. godine instalirati i pokrenuti novi portfelj obnovljivih izvora i sustava za pohranu energije trebalo biti jeftinije nego investirati u sadašnje plinske turbine. Životni vijek te tehnike je 20 - 30 godina, što bi trebalo biti dovoljno da se dosegne 2050., kada Europa očekuje da će postati neutralna s obzirom na emisije ugljika. To će tada za energetske tvrtke značiti da bi u tim uvjetima portfelj plina u njihovim bilancama bio opterećen financijskim troškovima i obavezama pa bi već i sami ekonomski razlozi govorili protiv korištenja plina kao nekakvog mosta prema niskougljičnom ili čak neugljičnom gospodarstvu.
Analiza konzultantske kuće Lazard pokazuje da je čak i nesubvencionirana baterijska pohrana električne energije proizvedene iz Sunčeve energije već u nekim slučajevima jeftinija od prirodnog plina. Navodi se primjer američke tvrtke NV Energy koja je 2019. godine platila 1200 MW iz sunčanih elektrana za 20 USD/(MW h) i još 580 MW iz baterijske pohrane za 13 USD/(MW h). Za usporedbu, Lazard procjenjuje da najniža prosječna cijena energije proizvedene u termoelektranama na plin s kombiniranim ciklusom (CCGT) iznosi 44 USD/(MW h). Iako je trenutačno u tijeku pandemija koronavirusa, koja je dovela do pada cijena plina pa su one niža, treba uskoro očekivati i oporavak tih cijena pa i ta računica ostaje do daljnjega.
 
Je li realno napuštanje plina?
 
Konzultantska kuća Deloitte uočava zemljopisnu podjelu u svijetu u vezi s načinom na koji se promatra i ulaže u prirodni plin. Prema njezinim stručnjacima, Zapadna Europa je veliki pobornik energije iz obnovljivih izvora i želi vrlo brzo ostvariti cilj nulte emisije ugljika. Istovremeno u SAD-u se trenutačno termoelektrane na ugljen zamjenjuju onima na plin zbog velike dostupnosti jeftinog plina, iako savezne države o tome imaju različite politike. Azijske zemlje, iako grade brojna postrojenja za iskorištavanje obnovljivih izvora, također značajno investiraju u plin, ali i u ugljen.
Izvješće Međunarodne agencije za energiju (IEA) za 2019. pokazuje da je od 2010. godine 80% porasta potrošnje plina koncentrirano u tri ključna dijela svijeta. To su SAD gdje je revolucija plina iz škriljca bila u punom zamahu, Kina gdje su gospodarska ekspanzija i zabrinutost za kvalitetu zraka poduprli brz porast primjene plina i Bliski istok gdje plin služi za zamjenu nafte u elektroenergetici.
Međutim, unatoč padu troškova za obnovljive izvore i hitnosti dekarbonizacije energetskih sustava, fosilna goriva, uključujući plin, i dalje osiguravaju 85% svjetskih energetskih potreba. Kako će se to promijeniti u razmjerno kratkom vremenu?
Čini se da će dobrim dijelom politika odrediti put za daljnja ulaganja u plin. Porez ili naknade na ugljik mogle bi ubrzati kraj takvih ulaganja, ali glavni čimbenici, uključujući i vlasti u Europi, bili su do sada vrlo spori u osmišljavanju nekog takvog sustava. Prema energetskim stručnjacima, u SAD-u je smjer energetske tranzicije trasiran, no pitanje je samo kojom će se brzinom odvijati promjene i u kojem opsegu. S druge strane, očekuje se da će se u Europi naknade na ugljik vjerojatno povećati u skoroj budućnosti kako bi se ubrzalo postizanje nulte emisije stakleničkih plinova.
 
Unatoč tome, brojni stručnjaci ne vjeruju da se prirodni plin i njegova funkcija u energetskom sustavu mogu tako lako i brzo zamijeniti. Jednostavno rečeno, po njima je zaista golem zadatak zamijeniti sve ono što plin obavlja, bez obzira na to radi li se o plinskim toplanama ili o plinskim termoelektranama za uravnoteženje sustava. Naime, iako se može govoriti o tome da postoje druga rješenja, nije baš sigurno da su to u praksi i jednako vrijedna rješenja za poslove koje obavlja plin.
Međutim, bez obzira na to radi li se o ekonomskim razlozima ili volji politike, nemogućnost konkurentnosti u proizvodnji električne energije biti će problem za plin na dva načina. Prvo, gotovo 1/2 porasta svjetske potražnje za plinom od 1971. godine do danas dolazi od proizvodnje električne energije. Ako plin ne može više biti konkurentan u proizvodnji električne energije, riskira gubitak temeljnog stupa koji mu je omogućio rastuću važnost u energetskom sustavu. Tako IEA već primjećuje da je danas industrija, a ne elektroenergetika glavni pokretač potražnje za plinom. Drugi je problem širi. Energetski sustav postaje sve elektrificiraniji, zbog trenda elektromobilnosti i elektrifikacije zgradarstva. Kako se energetski sustav sve više oslanja na električnu energiju, nekonkurentnost u proizvodnji električne energije bit će velik problem za plin.
 
To ne znači da će plin biti uskoro ili postupno isključen iz proizvodnje električne energije. Na brojnim tržištima, poput Sjeverne Amerike, zemalja bivšeg Sovjetskog Saveza ili Bliskog istoka, razmjerno jeftin plin teško će se istisnuti, čak i ako bi postrojenja na obnovljive izvore bila konkurentnija od novih plinskih termoenergetskih postrojenja. Na drugim mjestima plin ima uravnotežujuću ulogu u EES-u ili djeluje kao potpora hidroelektranama ili drugim postrojenjima na obnovljive izvore pa bi se njegova upotreba u proizvodnji električne energije mogla nastaviti, iako u manjoj mjeri. Nadalje, zemlje koje postupno ukidaju korištenje ugljena ili nuklearne energije, mogu se neko vrijeme orijentirati na plin. No, iskustvo ukazuje na malu vjerojatnost da će biti velikog prelaska s ugljena na plin,već će prije obnovljivi izvori uzeti dio tržišnog udjela plina.
Jednostavno rečeno, plin će biti teško istisnuti tamo gdje je jeftin, što se odnosi na Sjevernu Ameriku, zemlje bivšeg Sovjetskog Saveza i Bliskog istoka. U Europi, gdje je plin skup i gdje su poticaji za dekarbonizaciju najveći, on se može istisnuti iz proizvodnje električne energije, a na kraju i iz zgradarstva, ali će ga biti teže zamijeniti u industriji. U Aziji je pak najvažnija uloga plina. On će se vjerojatno održati u industriji i zgradarstvu, ali malo je vjerojatno da će njegov doprinos u proizvodnji električne energije rasti, već se može očekivati njegovo smanjenje.Većina zemalja u Aziji spremna je subvencionirati obnovljive izvore, ali ne i plin. U subsaharskoj Africi plin će vjerojatno ostati tek nišni energent s rijetkim i malim prilikama za širenje. Iako bi mogao pružiti rješenje za energetsko siromaštvo u tim zemljama, malo je vjerojatno da će imati središnju ulogu u tim naporima.
 
Što može ponuditi razvoj plinske tehnike?
 
Gledajući isključivo razvoj plinske tehnike, može se reći da se budućnost proizvodnje električne energije iz plina nakon 2050. godine osniva jedino na sadašnjem projektiranju elektrana koje bi trebale ostati konkurentne u svijetu s nula emisija ugljika. To će se postići prelaskom na goriva s malim udjelom ugljika kao što je vodik i primjenom tehnika za zahvaćanje i pohranu ugljika (CCS). Stoga je nužna primjena tehnoloških rješenja za oba scenarija, uz istovremeno fleksibilno projektiranje budućih plinskih termoelektrana za raspon djelatnosti od osnovne usluge proizvodnje električne energije do pohrane energije.
Tehnička osnova za to dijelom već postoji. Najnovije napredne plinske turbine mogu izgarati gorivo s udjelom vodika 30 - 50%. Štoviše, glavni proizvođači plinskih turbina očekuju da bi one do kraja desetljeća mogle izgarati i 100%-tno vodikovo gorivo. Radi se i na tome da se i više starijih modela plinskih turbina nadogradi opremom koja će omogućiti izgaranje goriva s većim udjelima vodika, sve do 100%. Drugo područje u kojem je postignut značajan napredak je zahvaćanje i izdvajanje ugljika za što stručnjaci tvrde da može iskoristiti više od 90% emisija CO2 koje trenutačno proizvode elektrane i industrijski objekti. Trenutačno komercijalni sustavi za zahvaćanje ugljika na osnovi amina općenito nisu isplativi za dodavanje u postrojenja za prirodni plin. Ali, novija rješenja za zahvaćanje za sada obećavaju više pa se predviđa da bi rješenja za smanjivanje ugljika iz elektrana na prirodni plin mogla dosegnuti ekonomiju opsega do 2040. godine.
Iako ekonomski i operativni učinci čine vodik i zahvaćanje i izdvajanje ugljika atraktivnim rješenjima koja dugoročno mogu osigurati rad plinskih termoelektrana, za njihovu primjenu treba osigurati i druge elemente konstrukcije postrojenja nužne za njihovo usvajanje. Tako pri izgradnji budućih plinskih termoelektrana treba osigurati primjereni prostor za dodatnu opremu i postrojenja potrebna za preradu goriva ili pohranu ugljika i sl. Ključno je za cijeli vijek trajanja elektrane osigurati mogućnosti za kasnije nadogradnje, moderniziranje ili zamjene plinskih turbina u cilju poboljšanja radnih značajki, omogućavanje brzog starta turbina i brzo skokovito značajno povećanje proizvodnje u najkraćem vremenu, osiguranje prostora i tehničkih uvjeta za buduću integraciju rješenja za pohranu toplinske energije itd.
 
Neki stručnjaci, poput onih iz američke tvrtke Black & Veatch, snažno vjeruju u vrijednost obnovljivih izvora, u rješenje u nastajanju poput zahvaćanja i izdvajanja ugljika i u prirodni plin kao ključne doprinose za izgradnju održive energetske infrastrukture na globalnoj razini. Današnje visokoučinkovite plinske termoelektrane omogućuju znatna smanjenja emisija u usporedbi s postrojenjima koja su izgrađena prije samo 20 godina. Stoga ti stručnjaci smatraju da, kada se u obzir uzmu troškovi, prilagodljivost i sastav emisija plinova, proizvodnja električne energije u plinskim termoelektranama ima mjesto u energetici i u godinama koje dolaze. Čini se da plinske termoelektrane imaju jasan put kako postati još čišći izvor električne energije, čime mogu pomoći realizaciji ciljeva od nula emisija ugljika. Međutim, za njihov uspjeh i održanje u budućnosti bit će ključno da i danas sagrađene elektrane već budu spremne za buduću primjenu zelenih rješenja koja su tek u nastajanju.
 

Mr. sc. Ivo Tokić, MBA, http://www.energetika-net.com/u-fokusu/res-publica/ima-li-proizvodnja-elektricne-energije-iz-plina-buducnost-30822

Anketa

Tko će pobijediiti na američkim predsjedničkim izborima?

Petak, 30/10/2020

Tko je Online?

Trenutačno aktivnih gostiju: 1561 gostiju i nema članova online

 

AIPK Trgovine d.o.o.

 

Registar Branitelja

 

Udruga Zavjet

 

 

Grawe osiguranje

 

 

 

Veliko srce malom srcu

 

Facebook

 

 

Optika Kraljević