אנרגיה מתחדשת של רוח ושמש לא יחליפו את הנפט

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

אנו מציעים לקוראי ASh תרגום של מאמר מאת גייל "הזקנות" טברברג (OurFiniteWorld), הידועה בגישתה המערכתית, הרקע הפיננסי והכבוד לכלכלה פיזית. סופר טוב, בקיצור:-)

מדוע RES יכולה להשתמש במודלים לשקר?

נראה כי צורכי האנרגיה של הכלכלה העולמית קלים למודל. בואו לחשב את הצריכה: אפילו בקילו-ואט-שעה, אפילו בחביות שוות נפט, אפילו ביחידות תרמיות בריטיות, קילו-קלוריות או ג'אול. שני סוגי אנרגיה שווים אם הם מייצרים את אותה כמות עבודה שימושית, לא?

לדוגמה, הכלכלן רנדל מונרו מסביר את היתרונות של אנרגיה מתחדשת בשער הווידאו שלו. לפי הדגם שלו, פאנלים סולאריים (אם נבנים לפי טעמכם) יכולים לספק מספיק חשמל לעצמכם ולחצי תריסר מהשכנים שלכם. גנרטורים רוח (גם בנויים ברמת האבסורד, אבל כמובן), יספקו אנרגיה לכם ולעוד תריסר שכנים.

עם זאת, יש חור הגיוני בניתוח זה. האנרגיה המופקת מפאנלים רוח וסולאריים היא לא בדיוק מה שהכלכלה צריכה (לפחות לא כרגע). רוח ושמש מייצרות חשמל לסירוגין, לעתים קרובות זמין בזמן הלא נכון ובמקום הלא נכון. כלכלת העולם זקוקה למגוון סוגי אנרגיה, סוגים אלו חייבים לעמוד במפרט ההנדסי של המערכות המגוונות ביותר בעולם המודרני. אנרגיה צריכה להיות מסופקת למקום הנכון ולהימסר למשתמשים בזמן הנכון של היום או בזמן הנכון של השנה. ייתכן אפילו שיהיה צורך לאגור את האנרגיה המתקבלת מהשמש והרוח למשך מספר שנים (למשל, משתמשים בתחנת כוח אגירה שאובה, ויש באזור בצורת).

אני חושב שהמצב דומה למדענים היפותטיים שהחליטו, כדי להגביר את יעילות המשק, להעביר בעוד 20 שנה 100% מהאוכלוסייה מהאוכל המסורתי לדשא ותחמיץ. פרות, עיזים, כבשים אוכלות, לא? למה אנשים לא יכולים? העשב, ללא ספק, מכיל המון אנרגיה שימושית. נראה שרוב סוגי הדשא אינם רעילים לבני אדם – לפחות בכמויות קטנות. נראה שהדשא צומח די טוב. ניתן לאחסן את הדשא לשימוש עתידי. המעבר לשימוש בדשא לייצור מזון נראה כדאי מבחינת פליטת CO2. למרבה הצער, דשא ותחמיץ הם לא סוג האנרגיה שבני אדם צורכים בדרך כלל. העובדה שקופי אדם איכשהו לא התפתחו כאוכלי עשב דומה לעובדה שייצור חומר ותחבורה בכלכלה המודרנית אינם מתאימים איכשהו לאנרגיה לסירוגין מרוח ושמש.

הכנסת דשא לתזונה האנושית עשויה בהחלט "לעבוד", אבל בשביל זה צריך אורגניזם אחר

אם תסתכלו מסביב, תוכלו למצוא בקלות מינים אוכלי עשב. בעלי חיים בעלי קיבה בת ארבעה חדרים משגשגים על דיאטת עשבים. לאורגניזמים אלה יש לרוב שיניים שצומחות ללא הרף מכיוון שהסיליקה בעשב נוטה להתבלות מהשיניים. אולי, באמצעות הנדסה גנטית, אנשים יכולים לגדל קיבה נוספת ולהוסיף שיניים מתחדשות כל הזמן. ייתכן שיידרשו התאמות שימושיות אחרות, אך לא מאוד אטרקטיביות, לגופנו, למשל, כדי להפוך את המוח לקטן יותר (ואת הלסת גדולה יותר). כדי לשמור על פעילות מוחית גבוהה צריך יותר מדי קלוריות, אתה לא יכול ללעוס כל כך הרבה תמצית.

הבעיה כמעט בכל דגמי ה-RES הנוכחיים היא שהמערכת נחשבת ב"מסגרת צרה". רק חלק קטן מהבעיה נחשב - לרוב רק ירידת תגי המחיר של פאנלים וטורבינות רוח (או "עלויות אנרגיה") - וההנחה היא שזו העלות היחידה הקשורה לשינוי בכל דפוס הצריכה.למעשה, כלכלנים חייבים להודות שהעברת הכלכלה ל-100% אנרגיה מתחדשת תצריך שינויים דרמטיים בחברה, בדומה לקיבה מרובת תאים ושיניים שצומחות ללא הרף כדי לעבור לתזונה של 100% צמחי מרפא. הניתוח שלך זקוק ל"היקף רחב יותר".

אם רנדל מונרו היה אחראי על עלויות האנרגיה העקיפות של המערכת, כולל האנרגיה הנדרשת לבנייה מחדש של מערכות חשמל קיימות, הניתוח שלו ישתנה כנראה. סביר להניח שהיכולת של אנרגיית הרוח והשמש להפעיל גם את הבית שלך וגם את אלה של תריסר שכנים, תיעלם. יותר מדי אנרגיה תשמש כדי שהמערכת תתפקד כמקבילה לקיבה מרובת חדרים ושיניים שצומחות ללא הרף. מגזר האנרגיה העולמי יעבוד על מקורות אנרגיה מתחדשים, אך לא באותו אופן כמו קודם. באופן גס, מוח קטן יותר יחשוב מחשבות שונות מאוד.

האם "האנרגיה המשמשת תריסר מהשכנים שלך" הוא מדד נכון?

לפני שאמשיך לגבי מה השתבש עם הדגם של מונרו, אני צריך להתעכב בקצרה על שיטת הספירה שלו. מונרו מדבר על "האנרגיה הנצרכת על ידי משק בית ותריסר שכנים". לעתים קרובות אנו שומעים חדשות על כמה משקי בית תחנת כוח חדשה יכולה לשרת או כמה משקי בית הושבתו זמנית עקב הסופה. המדד בו משתמש מונרו דומה מאוד. אבל האם הוא לקח הכל בחשבון?

בנוסף למשקי הבית, הכלכלה דורשת מגוון מקורות אנרגיה במקומות רבים נוספים, ביניהם: בממשלה לביטחון ואכיפת החוק, בסלילת כבישים או בתי ספר, בחוות לגידול אוכל טעים ובמפעלים להכנת דברים בריאים.. אין טעם להגביל את החישוב לצריכה בבתי האזרחים בלבד. (למעשה, מונרו כל כך יעיל בחישוביו, עד שלא ניתן להבין מה בדיוק כלול בניתוח שלו. נראה שהוא סופר רק את האנרגיה שיש בשקעי חשמל.) הניתוח העצמאי שלי מראה כי ישירות במשקי בית רק כשליש מהכמות הכוללת של כל סוגי האנרגיה בארצות הברית נצרכת. השאר נצרך על ידי עסקים פרטיים וגופים ממשלתיים …

הערה של ג' טברברג:

ההערכה שלי של "כשליש" מבוססת על נתונים מה-EIA ו-BP. במונחים של חשמל, נתוני EIA מראים כי משקי בית בארצות הברית משתמשים בכ-38% מסך ייצור החשמל. באשר לדלק שאינו משמש לתחבורה וייצור חשמל, מדובר בכ-19%. בשילוב שתי הקטגוריות הללו, אנו מוצאים כי משקי בית אמריקאים משתמשים בכ-31% מהדלקים שאינם לרכב. לגבי דלקים לתחבורה, הנתונים הזמינים הטובים ביותר הם סטטיסטיקת מוצרי הנפט של BP. לפי BP, 26% מהנפט בעולם נשרף בצורה של בנזין מנוע. בארצות הברית כ-46%. כמובן שחלק מהבנזין הזה לא משמש לצרכים ביתיים: למשל, ניידות משטרה הן בדרך כלל בנזין, כמו משאיות קטנות המשמשות עסקים. בנוסף, ארצות הברית היא יבואנית גדולה של מוצרים מיוצרים מסין וממדינות נוספות. אנרגיית הדלק המאובנים השימושית הגלומה ביבוא זה לעולם אינה מגיעה לסטטיסטיקות האנרגיה בארה"ב.

צריך רק להתאים את החישובים של מונרו כך שיכללו את האנרגיה הנצרכת על ידי עסקים ומוסדות, ונצטרך לחלק מיד את תריסר בנייני המגורים שצוינו לכשלושה. לפיכך, במקום "אנרגיה מספיקה לך ולתריסר שכניך", עליך לומר: "אנרגיה לך ושלושה או ארבעה שכנים". תריסר ("סדר גודל אחד" כמו שהמהנדסים היו אומרים) יתנדפו איפשהו. יתרה מכך, הכללת אנרגיה חברתית בחישובים היא רק תחילת הדרך. כפי שיוצג להלן, עבור התאמה מלאה, אתה צריך לחלק לא בשלוש, אלא בערך הרבה יותר גדול.

מהן העלויות העקיפות ממקורות רוח וסולאריים מתחדשים?

ישנן מספר עלויות עקיפות:

(1) העלויות של אספקת אנרגיה ממקורות אנרגיה מתחדשים גבוהות בהרבה מאלו של סוגי חשמל אחרים, אך ברוב המחקרים הן נחשבות שוות או ממוצעות על פני המשק כולו.

מחקר משנת 2014 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) מראה כי עלות העברת החשמל מטורבינות רוח היא בערך פי שלושה מעלות החשמל מפחם או גרעיני. ככל שגדל חלקם של כושר ייצור הרוח והשמש בסך ההספק המותקן, העלויות העודפות מציגות מגמת עלייה. הנה רק כמה מהסיבות:

(א) הצורך לבנות יותר קווי תמסורת, פשוט בגלל שהקווים צריכים להיות מתוכננים להתמודד עם עומסי שיא גבוהים משמעותית. כוח מהרוח זמין בדרך כלל (ראה קישור על משחקים עם CFR) מ-25% עד 35% מהמקרים; השמש זמינה 10% עד 25% מהזמן. {מ.יא.: לפי BP, בשנת 2018 נוצל קיבולת הרוח המותקנת המוצהרת ב-25.7%, סולארית - ב-13.7%. ניסים לא קורים.}. כתוצאה מכך, כאשר מקורות אנרגיה מתחדשים אלה פועלים בעומס מלא - למשל, הם אוגרים אנרגיה בתחנת כוח אגירה שאובה ביום שמשי וסוער - נדרשת פי 3-4 יותר קיבולת הולכה של קווי תמסורת בהשוואה ליכולות ייצור רציפות.

(ב) ל-RES יש, בממוצע, מרחק גדול יותר בין נקודת ייצור האנרגיה לצרכן. כדוגמה, השווה טורבינות רוח ימיות הממוקמות 20-30 מייל מהקהילה הקרובה ביותר עם תחנת כוח תרמית עירונית טיפוסית.

(ג) בהשוואה לקיבולת דלק מאובנים, ייצור החשמל של תחנות כוח רוח וסולריות קשה הרבה יותר לניבוי - זכור את הפתגמים על הדיוק המדהים של תחזיות מזג אוויר מודרניות. כתוצאה מכך, עלות שיגור האנרגיה עולה.

(2) עקב הגידול באורך הכולל של קווי הולכת החשמל, עולות עלויות העבודה לאחזקת קווים אלו במצב מתאים ובטוח. הדבר מצער במיוחד באזורים צחיחים וסוערים, שבהם עיכובים בתחזוקה של קווים כאלה עלולים להוביל לשריפה.

בקליפורניה, תחזוקה לא מספקת של קווי חשמל הובילה לפשיטת רגל של מערכת החשמל PG&E. חשבו כיצד PG&E יזמה שתי הפסקות "מניעתיות", שאחת מהן השפיעה על כשני מיליון אנשים. פקידי כוח בטקסס מדווחים, "קווי החשמל של המדינה שלנו גרמו ליותר מ-4,000 שריפות בשלוש וחצי השנים האחרונות". העסק אינו מוגבל לטורבינות רוח. בוונצואלה, שריפות בר לאורך קו הולכה באורך 600 קילומטרים בין תחנת הכוח הידרומית גורי לקראקס גרמו להפסקה מאסיבית אחת.

כמובן שיש אפשרויות טכניות. הדרך האמינה ביותר היא קווי חשמל תת קרקעיים. אפילו שימוש בחוט מבודד (הידרוליין) במקום חוט חשוף יכול לשפר את הבטיחות. עם זאת, לכל פתרון טכני יש תג מחיר משלו. יש לקחת בחשבון עלויות אלו בעת מודלים של פיתוח מקורות אנרגיה מתחדשים לרמה של "הנחשק ביותר".

(3) המרת תחבורה יבשתית לאנרגיה מתחדשת תצריך השקעות אדירות בתשתיות. כמובן שאם רק השכבה העליונה של "מעמד הביניים העליון" תשתמש בכלי רכב חשמליים, אז אין בעיה. מובן, העשירים יכולים להרשות לעצמם גם מכוניות חשמליות וגם מוסכים/חניונים (מחוממים) עם חיבורי חשמל ייעודיים. ברור שהעשירים תמיד ימצאו דרך להטעין את המכונית המונעת על ידי סוללות בלי הרבה טחורים, ורבים מהשירותים האלה כבר נמצאים במלאי.

הקאץ' הוא שלעשירים פחות אין את אותן הזדמנויות. אגב, האנשים ה"לא הכי עניים" האלה הם גם אנשים מאוד עסוקים, והם גם לא יכולים להרשות לעצמם לבלות שעות בהמתנה לטעינת הרכב. תת-קבוצה זו של צרכנים זקוקה נואשות לתחנות טעינה מהירה זולות במקומות רבים.עלות תשתיות הטעינה המהירה תצטרך ככל הנראה לכלול מיסי אחזקת כבישים, שכן זו אחת העלויות הכלולות במחירי דלק המנוע בארה"ב ובמדינות רבות אחרות כיום.

{אנחנו אפילו לא מדברים על העניים ועל השכבות העניות ביותר בחברה. הרכב החשמלי שלהם הוא, במקרה הטוב, קורקינט המונע על ידי סוללות. - M. Ya.}

(4) בתנאים של חוסר קיבולת מילואים, אספקת חשמל לסירוגין מגדילה את עלות ייצור החומר. הדעה הרווחת היא שניתן להתמודד בקלות יחסית עם ייצור לסירוגין באמצעים ארגוניים פשוטים, כגון תעריפים יומיים / שבועיים / עונתיים "צפים", "רשתות חכמות" עם כיבוי מקררים ביתיים ומחממי מים בזמן עומסי שיא וכו'. מודלים אלה מוצדקים פחות או יותר אם המערכת מורכבת בעיקר מתחנות כוח תרמיות ותחנות כוח גרעיניות, וחלקן של מקורות אנרגיה מתחדשים בייצור נמדד באחוזים הראשונים.

המצב משתנה באופן קיצוני אם חלקם של מקורות האנרגיה המתחדשים יתחיל לעלות על האחוזים הראשונים הללו. אנחנו צריכים סוללות כימיות שיכולות להחליק עומסי שיא יומיומיים, במיוחד בערב, כשאנשים חוזרים מהעבודה ורוצים לאכול ארוחת ערב, והשמש - אה-צרות - כבר שקעה. המצב עם טורבינות רוח גרוע אף יותר: שם ייצור האנרגיה יכול לשקוע בכל עת, ולא רק בגלל השקט, אלא גם בגלל הסערה.

סוללות יכולות לעזור עם זמני מחזור יומיים והפסקות קצרות טווח, אבל למתחדשים יש גם הפסקות ארוכות יותר. לדוגמה, סערה קשה עם משקעים יכולה לשבש בו-זמנית הן את אנרגיית השמש והן מהרוח למשך מספר ימים בכל עת של השנה. לכן, אם המערכת אמורה לפעול רק על מקורות אנרגיה מתחדשים, רצוי להחזיק במאגר אנרגיה לפחות לשלושה ימים. בסרטון הקצר למטה, ביל גייטס פסימי לגבי גודלה של "סוללה" כזו למטרופולין כמו טוקיו.

גם כעת, עם נתח נמוך יחסית של מקורות אנרגיה מתחדשים בייצור, אין לנו מכשירים המסוגלים לספק גיבוי מלא של שלושה ימים. אם כלכלת העולם תעבור אך ורק למקורות אנרגיה מתחדשים, וצריכת החשמל לנפש עדיין תגדל בהשוואה להווה (מכוניות חשמליות וכו'), מדוע לדעתך יהיה קל יותר ליצור אל-פסק לשלושה ימים?

אבל אגירת אנרגיה לשלושה ימים קטנה בהשוואה למחזוריות העונתית. איור 1 מציג את הדפוס העונתי של צריכת האנרגיה בארצות הברית.

איור 1. צריכת אנרגיה בארה"ב לפי חודש בשנה מבוססת על נתוני משרד האנרגיה האמריקאי. "מנוחה" היא אנרגיה כוללת, מינוס חשמל ואנרגיה הובלה. כולל: גז טבעי לחימום, מוצרי נפט לחקלאות וכל סוגי הדלקים המאובנים המשמשים בייצור תעשייתי (פטרוכימיקלים, פולימרים וכו')

ייצור החשמל הסולארי מגיע לשיא בארצות הברית ביוני, ושפל מדצמבר עד פברואר. תחנות כוח הידרואלקטריות מייצרות את הקיבולת הגדולה ביותר שלהן במהלך שיטפון האביב, אך התפוקה שלהן משתנה משנה לשנה. אנרגיית הרוח משתנה באופן בלתי צפוי.

הכלכלה המודרנית לא יכולה להתמודד עם הפסקות חשמל. לדוגמה, כדי להתיך מתכות, הטמפרטורה חייבת להישאר גבוהה כל הזמן. מעליות לא צריכות לעצור בין הקומות פשוט בגלל שסערה פגעה בחוות הרוח. המקררים נדרשים להתקרר כדי שבשר טרי לא ירקב.

ישנן שתי גישות שניתן להשתמש בהן כדי לטפל בבעיות אנרגיה עונתיות:

(א) בנה מחדש את התעשייה כך שבחורף נצרכת פחות אנרגיה לייצור תעשייתי, ונשארת יותר לצרכי הבית. ממיסים אלומיניום ושורפים מלט רק בקיץ!

(ב) לבנות כמויות עצומות של מתקני אחסון, למשל תחנת כוח אגירה שאובה, לאגור אנרגיה למספר חודשים ואפילו שנים.

כל אחת מהגישות הללו היא יקרה מאוד. משהו כמו שיטות ההנדסה הגנטית לסדר אדם על בטן שנייה. עד כמה שידוע לי, העלויות הללו לא נכללו בשום מודל עד היום {גייל טועה.דיוויד מקיי יצר דגם כזה:

איור 2 ממחיש את עלויות האנרגיה הגבוהות שיכולות להיווצר בעת הוספת חלק ניכר מיותר כוח. בדוגמה זו, "האנרגיה הנקייה" שהמערכת מספקת מושקעת בעיקרה על שמירה על העתודה תקינה. הפרמטר ERoEI משווה את תפוקת האנרגיה השימושית עם צריכת האנרגיה.

איור 2. עלילת ה-ERoEI של גרהם פאלמר, כפי שדווח על ידי Australia Energy.

הדוגמה באיור 2 מחושבת עבור מלבורן, שבה האקלים מתון יחסית, ואין כפור קשה או חום קיצוני. הדוגמה משתמשת בשילוב של פאנלים סולאריים וסוללות כימיות "המתנה קרה" בצורה של גנרטורים של דיזל. פאנלים סולאריים וסוללות כימיות מספקים 95% מהחשמל במערכת. ייצור דיזל משמש במהלך הפסקות ותאונות ארוכות טווח ומכסה את 5% הנותרים מהצריכה. אם גנרטורים דיזל חירום יוסרו מהדגם לחלוטין, אזי יהיה צורך בעוד פאנלים סולאריים ויותר סוללות. הסוללות והפנלים הנוספים הללו ישמשו לעתים רחוקות ביותר, אך כתוצאה מכך ה-ERoEI של המערכת יקטן עוד יותר.

כיום, הסיבה העיקרית לכך שמערכת החשמל אינה מבחינה בעלויות של ייצור לסירוגין היא החלק הנמוך של ייצור הרוח והשמש. לפי BP, בשנת 2018 העולם ייצר 26614.8 TWh של חשמל (398 וואט של הספק מיידי לנפש). תרומת הרוח הייתה 1270.0 TWh (4.8%), תרומת הפאנלים הסולאריים - 584.6 (2.2%). זרימת האנרגיה הכוללת הסתכמה ב-13,864.4 מיליון טונות של שווי נפט (1,816 ק"ג שווה ערך לנפט לכל פגר בשנה), כולל 611.3 מיליון טו מדלק גרעיני. חלקה של הרוח בנפח עצום זה הוא 287.4 מיליון אצבע (2.1%), חלקו של חשמל סולארי הוא 132.2 (1.0%). קולטי הרוח והשמש יחד נתנו לכל בן אדמה שווה ערך ל-1.5 מיכלי גז לרכב: קצת פחות מ-56 ק"ג שמן מותנה.

הסיבה השנייה לכך שמערכת החשמל עדיין לא שמה לב לעלויות של מקורות אנרגיה מתחדשים היא שעלויות נוספות אלו מתפרסות על פני עלות כל חבילת צריכת האנרגיה, לרבות עבור שירותים של הזמנות שכבות עם מקורות ייצור מסורתיים (פחם, גז טבעי ותחנות כוח גרעיניות). האחרונים נאלצים לספק יכולות מילואים, לרבות מילואים "חמים", ללא פיצוי הולם עלויות. נוהג זה יוצר בעיות גדולות עבור חברות מייצרות, ויכולות מילואים אינן זוכות למימון הולם. מהנדסי חשמל מסורתיים נאלצים לשרוף גז בחינם, מבלי למכור אפילו קילוואט-שעה אחד, רק כדי שעמיתים עמומים-ירוקים יוכלו למכור קילוואט-שעה רוח וסולרית במחיר סביר ובאמינות כללית של מערכת החשמל.

אם, על פי התוכניות השאפתניות של הירוקים, ייפסק לפתע השימוש בדלקים מאובנים, כל המילואים והיכולות הבסיסיות הללו, כולל תחנות כוח גרעיניות, ייעלמו. (חילוץ של דלק גרעיני, באופן מוזר, תלוי גם במאובן.) RES יצטרכו פתאום להבין איך לשמור קיבולת עבור הכסף שלהם. זה הזמן שבו בעיית האי-רציפות הופכת לבלתי פתירה. ניתן לאחסן עתודות אסטרטגיות של נפט, מוצרי נפט, פחם, אורניום במשך שנים, יתר על כן, בהפסדים לא משמעותיים ובמחיר זול יחסית; מתקני אחסון גז תת-קרקעיים יקרים מעט יותר לתפעול; העלויות של אחסון החשמל המופק - בין אם בתחנות כוח אחסון שאובות ובין אם בסוללות כימיות - הן עצומות להפליא. האחרונים כוללים לא רק את עלות המערכת עצמה, אלא גם את הפסדי החשמל הבלתי נמנעים במהלך שאיבת תחנת הכוח השאובה וטעינת הסוללות.

למעשה, היעדר המימון של היכולות המסורתיות הקשורות לפררוגטיבה של RES להשקעה כבר הופך לבעיה בלתי פתירה במקומות מסוימים. אוהיו החליטה לאחרונה לקצץ במימון אנרגיה מתחדשת ולספק סובסידיות לתחנות כוח גרעיניות ותחנות כוח פחמיות.

(5) עלות סילוק טורבינות רוח, פאנלים סולאריים וסוללות כימיות כמעט ואינה באה לידי ביטוי בהערכות עלויות של פרויקטים.

נראה שבדגמי אנרגיה ישנה אמונה שבסוף חיי השירות שלהם, טורבינות רוח, פאנלים וסוללות רב-טון יתמוססו מעצמן בטבע. גם אם כלולות באומדנים עלויות סילוק, לרוב מניחים שעלות הפירוק תהיה נמוכה ממחיר גרוטאות מתכת. אנו כבר מגלים כי פינוי מוכשר של פסולת משומשת הוא תענוג יקר, וצריכת האנרגיה למחזור (בעיקר מתכות ומוליכים למחצה) גבוהה לרוב מכל האנרגיה הנמכרת לצרכנים במהלך הפעלת המתקן.

(6) RES אינם תחליף ישיר לרבים מהמכשירים והתהליכים שאנו משתמשים בהם באופן פעיל כיום. רשימת הדברים הנחוצים לניצול מקורות אנרגיה מתחדשים ארוכה, וחלק גדול מהרשימה הזו מיוצר, לפחות לעת עתה, אך ורק באמצעות דלקים מאובנים. תחזוקת טורבינות רוח במסוק היא דוגמה טובה. רק אל תנסו לשכנע אותנו שגם מסוקים כבדים יכולים לטוס על סוללות! רבים מהתהליכים או המכשירים הללו לא ישתנו לפחות ב-20 השנים הבאות, מה שאומר שיהיה צורך בדלקים מאובנים כדי לשמור על פעילות מערכות אנרגיה מתחדשת.

בנוסף למתן שירות למקורות אנרגיה מתחדשים, ישנם תהליכים רבים נוספים שבהם אין תחליף לדלק מאובנים ואינם נראים לעין בעתיד. פלדה, דשן, מלט ופלסטיק הם ארבע דוגמאות שביל גייטס מזכיר בסרטון שלו. ונזכיר גם אספלט ורוב התרופות המודרניות. נצטרך לשנות הרבה וללמוד איך להסתדר בלי הרבה מהטובים הרגילים. אי אפשר לבנות לא כביש, אולי, אולי עם אבנים מרוצפות, ולא בניין מודרני רב קומות תוך שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים בלבד. מן הסתם, ניתן להחליף חלק מהחומרים בעץ, אך האם יהיה מספיק עצים לכולם והאם העולם יתמודד עם בעיית כריתת היערות המסיבית?

(7) סביר להניח שהמעבר לאנרגיה מתחדשת ייקח לא 20 שנה, כמו בתחזיות הוורודות של הירוקים, אלא 50 שנה ויותר. במהלך תקופה זו, אנרגיית הרוח והשמש יפעלו כסיוע שימושי למשק הדלק המאובנים, אך אנרגיה מתחדשת לא תוכל להחליף את הדלקים המאובנים. זה גם מגדיל עלויות.

כדי שייצור דלקים מאובנים יימשך בעתיד הנראה לעין, יהיה צורך להוציא משאבים וכסף בערך באותו קצב כמו היום. אספקת דלקים מאובנים עדיין דורשת תשתית: צינורות, בתי זיקוק - ואנשי מקצוע מיומנים. כורים, עובדי נפט, עובדי גז, מפעילי תחנות כוח תרמיות ותחנות כוח גרעיניות ועוד הרבה עובדים מתחום האנרגיה ה"מסורתית" רוצים משום מה לקבל משכורת כל השנה, ולא רק כשיש פתאום שלג ופאנלים סולאריים זמנית … חברות כרייה חייבות לשלם הלוואות שהתקבלו מוקדם יותר עבור בניית מתקנים קיימים. אם גז טבעי ישמש כשמורת חורף, יהיה צורך במתקני אחסון תת קרקעיים חדשים. גם אם השימוש בגז טבעי יקטן, נניח, בשיעור של 90%, אזי עלויות כוח האדם והתשתיות - לרוב קבועות ותלויות מעט בנפח השאיבה - יופחתו באחוז קטן בהרבה, נניח ב-30%.

אחת הסיבות לכך שהמעבר לאנרגיה מתחדשת יהיה ארוך וכואב היא שבמקרים רבים אין אפילו רמז איך לרדת מ"מחט הנפט". יש צורך לעשות שינויים בטכנולוגיה, ולשם כך - להמציא משהו חדש. לאחר שהומצאו, חידושים טכניים צריכים להיבדק במכשירים אמיתיים. כשניסו, אם הכל תקין, יש צורך לבנות ולהקים קווים טכנולוגיים לייצור המוני של מכשירים חדשים. סביר להניח שבעתיד יהיה צורך לפצות איכשהו את הבעלים של מכשירים וטכנולוגיות דלק מאובנים קיימים על אובדן הכנסה או עלות החלפה מוקדמת של ציוד.לדוגמה, סלחו לחקלאים על הלוואות שהוצאו על רכישת טרקטורים ושילוב עם מנועי בעירה פנימית. אם זה לא ייעשה, המשק תקרוס תחת משקלם של חובות אבודים. רק לאחר שכל השלבים הללו יושמו בהצלחה, נוכל לדבר על מעבר אמיתי לטכנולוגיה חדשה. וכך – לכל שרשרת טכנולוגית ספציפית!

העלויות העקיפות הללו גורמות לתהות האם יש טעם לעודד את השימוש הנרחב ברוח ובשמש במגזר האנרגיה. מקורות מתחדשים יכולים להפחית את פליטת ה-CO2 רק כאשר הם מחליפים בפועל דלקים מאובנים בייצור חשמל. ואם אנרגיה מתחדשת היא רק תוספת פוליטיקלי קורקט למערכת שממשיכה לטרוף דלקים מאובנים, האם זה שווה את המאמץ?

האם עתיד אנרגיית הרוח והשמש טוב יותר מהעתיד של דלקים מאובנים?

בסוף הסרטון, רנדל מונרו אומר שאנרגיית הרוח והשמש זמינות עד אינסוף ודלקים מאובנים מוגבלים מאוד.

בהצהרה האחרונה, אני די מסכים עם מונרו. דלקים מאובנים מוגבלים מאוד. הסיבה לכך היא שרק מקורות אנרגיה טבעיים בעלי עלות מיצוי נמוכה יחסית עומדים לרשותנו.

המחירים של מוצרים מוגמרים המיוצרים עם דלקים מאובנים חייבים להישאר נמוכים מספיק כדי שהצרכן המיינסטרים יוכל להרשות זאת לעצמו. כאשר אנו מנסים להכניס למחזור משאבים עם עלות מיצוי מוגדלת, הביקוש ההמוני עובר ממוצרים לפי שיקול דעת (כגון מכוניות או סמארטפונים) למוצרים יומיומיים (כגון מזון, חימום או ביגוד). הירידה בביקוש למוצרים לפי שיקול דעת גורמת לעודף מלאי ולירידה בייצורם. מכיוון שמכוניות וסמארטפונים מיוצרים באמצעות סחורות אחרות, כולל דלקים מאובנים, ביקוש מופחת לסחורות אלו מוביל לדפלציה {MJ: hidden}, כולל ביקוש (ומחירים) לאנרגיה מופחתת. לכן, מחיר המשאב מתאזן על תיקון "כבר כל כך יקר שמעט אנשים יכולים להרשות לעצמם" ו"כבר כל כך זול שאתה מכרה בהפסד", והכל נשלט על ידי נוכחות (או יותר נכון היעדר) של מרבצי אנרגיה חדשים עם עלות קבילה של מיצוי. נראה שמאז 2008 אנחנו נמצאים במצב הזה רוב הזמן, חווים ירידת מחירים ריאליים של נפט ומשאבים אחרים.

{(M. Ya.: דפלציה סמויה מוסווה על ידי פליטה כספית, כמו "הכלכלה מאטה, בוא נזרוק את קויצוב בהקדם האפשרי!")}

איור 3. מחיר הנפט השבועי הממוצע, מותאם לאינפלציה, בהתבסס על מחירי הנפט הנקודתיים של EIA ומדד המחירים לצרכן עירוני בארה ב.

בהתחשב בהיגיון הזה, קשה להבין מדוע מתחדשים צריכים לתפקד טוב יותר או יותר מדלק מאובנים. אם העלות של RES ללא סובסידיות גבוהה מזו של דלקים מאובנים, RES לא יתפתח. "זה כבר כל כך יקר שמעט אנשים יכולים להרשות זאת לעצמם". אם נסבסד מקורות אנרגיה מתחדשים, בניתוק מהאנרגיה המסורתית, אזי האנרגיה המסורתית תחדל להתפתח: "זה כבר כל כך זול שמוציאים בהפסד". כפי שהוצג לעיל, RES בעתיד הנראה לעין לא יכול להתפתח ללא שימוש בדלקים מאובנים (למשל, לייצור חלקי חילוף לטורבינות רוח או בנייה/תיקון של קווי חשמל). מכאן המסקנה: פיתוח מקורות אנרגיה מתחדשים יתחיל להאט בהכרח, גם עם סובסידיות וגם בלי.

האם אנחנו מאמינים בדוגמניות יותר מדי?

הרעיון של שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים נשמע אטרקטיבי, אבל השם מטעה. רוב מקורות האנרגיה המתחדשים - למעט עצי הסקה, דלק ביולוגי משני (קש, עוגה) וזבל זבל - אינם ניתנים לחידוש בפני עצמם. למעשה, אנרגיה מתחדשת תלויה מאוד בדלקים מאובנים.

{מ.יא.: השמש והרוח, הם, כמובן, נצחיים למעשה, אבל פאנלים, סוללות, פטיפונים ואפילו תחנות כוח הידרואלקטריות / תחנות כוח אגירה שאובה אינם נצחיים בשום פנים ואופן. עשרים, שלושים, ובכן, מאה שנה - שובר! קראנו מקפיטסה האב:.}

באופן מעניין, נראה כי מעצבי האקלים של IPCC ודחלילי שינויי אקלים אחרים משוכנעים לחלוטין כי משאבי הדלק המאובנים הניתנים להשבתה על פני כדור הארץ הם, אם לא בלתי נדלים, גדולים מאוד. למעשה, כמה דלקים מאובנים באמת יכולים להיחשב כ"ניתנים לשחזור" היא אחת הבעיות העיקריות של מודלים, ויש לחקור בקפידה בעיה זו. היקף הייצור העתידי עשוי להיות תלוי מאוד במידת היציבות של המערכת הכלכלית הקיימת, כולל מידת היציבות של מודל הגלובליזציה של הכלכלה העולמית. קריסת המערכת העולמית עשויה להוביל לירידה מהירה בייצור דלקים מאובנים.

לסיכום, ברצוני להדגיש כי העלות החברתית של אנרגיה מתחדשת מחייבת ניתוח מדוקדק. מאפיין ייחודי של אנרגיה מסורתית (במיוחד הפקת נפט) היה מאז ומתמיד שולי רווח עצומים. מהשיעורים הגבוהים האלה, דרך מיסוי, ממשלות קיבלו מספיק כספים כדי לתת חסות למגזרים חיוניים אך לא רווחיים בכלכלה. זהו אחד הביטויים הפיזיים של ERoEI.

{מ. יא. ERoEI חברתי לעומת ERoEI סטנדרטי, קרא כאן:}

אם לאנרגיית הרוח והשמש באמת היה ERoEI כל כך גבוה, כפי שספרו כמה מהתומכים, אז RES אלה לא היו דורשים סובסידיות: לא רק כספית, אלא גם ארגונית, בצורה של העדפות מדינה. בינתיים, ככל הידוע לנו, ה-ERoEI האמיתי של RES הוא כזה שאין דיבור על מיסוי RES לטובת מגזרים לא רווחיים מתוכננים במשק. אולי החוקרים מאמינים יותר מדי במודלים הפשטניים שלהם.

עזרה לגבי KIUM:

בהערות החליק שבמקום הביטוי "כוח זמין" (הספק זמין), יש צורך להשתמש בקיצור ICUF (מקדם ניצול קיבולת מותקן). הבה נסביר שלא ניתן להשתמש בקיצור KIUM. קיימות לפחות שלוש שיטות לחישוב פרמטר "הספק מותקן מדורג" עבור פאנלים סולאריים וטורבינות רוח בעולם:

בתנאי "סינית". האם בפאנל מאחור כתוב "1kW" (הספק מרבי)? הותקן 1000 לוחות, כלומר ההספק הנומינלי המותקן הוא 1 MW. אתה אפילו לא יכול להתחבר לרשת. האם הפאנלים (על פוסטים)? אז הם "מותקנים"! נכון, אם לא תצרפו, אז ה-ICUM יתברר כ-0, אבל לסינים לא אכפת מזוטות כאלה.

על תנאי "האיחוד האירופי". 1000 לוחות של 1 קילוואט כל אחד חוברו לפי הפרויקט לממיר של 550 קילוואט. המשמעות היא שההספק הנומינלי המותקן הוא 0.55 MW. מעל הראש - סליחה, צוואר הבקבוק של המערכת - אתה לא יכול לקפוץ. זוהי טכניקת הספירה הנכונה ביותר, אך לא משתמשים בה בכל מקום. ובכן, קו החשמל לשקע צריך להיות 0.55 MW, למרות העובדה שבממוצע ליום הממיר ימסור כ-0.22 MW במזג אוויר שמשי מצוין, ואפס בשלג.

בתנאי "ארה"ב". 1000 לוחות 1kW בצפון קליפורניה חוברו לממיר של 950kW. מקדם הבידוד השנתי הממוצע עבור מיקום מסוים זה הוא 0.24. המשמעות היא שההספק הנומינלי המותקן הוא 0.24 MW. בשנה מוצלחת מאוד, אם לא יירד שלג, אפשר לייצר 2.3 GWh, ו-ICUM = 108%!