Budućnost koja se temelji na energiji iz obnovljivih izvora

Ove su godine vijestima diljem svijeta dominirali rat u Ukrajini i njegove posljedice na globalnu opskrbu energijom, a osobito na opskrbu energijom u EU-u, te sve veći učinci klimatskih promjena. Čitali smo o nestabilnosti globalnih cijena energije, zabrinutosti zbog nestašice energije tijekom zime i rekordnih suša koje utječu na poljoprivrednu proizvodnju u vrijeme kada su cijene hrane već bile u porastu.

Ta su pitanja međusobno povezana. Kad bismo fosilna goriva mogli zamijeniti obilnom energijom iz obnovljivih izvora, snizili bismo cijene energije, smanjili emisije i buduće rizike od klimatskih promjena, uključujući učinak na proizvodnju hrane.

Odmak od fosilne prošlosti

Fosilna goriva, kao što su nafta, plin i ugljen, proizvode se od ostataka biljaka i životinja koji su se tijekom više milijuna godina u Zemljinoj kori i njezinim slojevima pretvorili u svoje trenutačne oblike. Fosilna goriva sadržavaju kemijsku energiju koja se pri izgaranju ispušta zajedno s različitim onečišćujućim tvarima.

U usporedbi s električnom energijom koja se može proizvoditi iz obnovljivih izvora, kao što su solarna energija i energija vjetra, ali koju je prilično teško skladištiti, fosilna goriva lakše se skladište i prevoze krajnjim korisnicima. Energetska infrastruktura i tehnologija razvijene od industrijske revolucije nadalje uglavnom se temelje na upotrebi fosilnih goriva.

Posljednjih su godina u politikama EU-a postavljeni ambiciozni ciljevi za ubrzanje prelaska na održivu energiju. Te su politike počele donositi rezultate: sve veći dio europskih energetskih potreba zadovoljava se iz obnovljivih izvora energije.

U 2021. više od 22 % konačne bruto energije potrošene u EU-u dobiveno je iz obnovljivih izvora. Međutim, udio obnovljivih izvora energije u kombinaciji izvora energije znatno se razlikuje na razini EU-a: u Švedskoj on iznosi oko 60 %, u Danskoj, Estoniji, Finskoj i Latviji više od 40 %, a u Belgiji, Mađarskoj, Irskoj, Luksemburgu, Malti i Nizozemskoj između 10 % i 15 %.

Infografika: Električna energija iz obnovljivih izvora

Prema podatcima Eurostata energija vjetra i hidroenergija u 2020. zajedno su činile više od dvije trećine ukupne električne energije proizvedene iz obnovljivih izvora u EU-u (36 %, odnosno 33 %). Preostalu trećinu činili su solarna energija (14 %), kruta biogoriva (8 %) i drugi obnovljivi izvori (8 %).

Izvor: Eurostat.

Beskrajni potencijal za obnovljivu energiju, ali...

Prirodni izvori, kao što su sunčeva svjetlost, vjetar, plima i oseka te geotermalni izvori, imaju potencijal za stvaranje mnogo više energije nego što je trenutačno potrebno u svijetu. Međutim, taj potencijal ne odgovara onome što trenutačno možemo postići. Jedan od izazova jest uspostaviti dovoljan kapacitet za hvatanje energije, na primjer, sunčeve svjetlosti ili energije vjetra, i pretvoriti tu energiju u upotrebljiv oblik, kao što je električna energija. Drugi je izazov omogućiti prijenos energije tamo gdje je potrebna ili omogućiti njezino skladištenje za kasniju uporabu.

Budući energetski sustav mora biti otporan i prilagodljiv neizbježnim učincima klimatskih promjena, kao što su suše, toplinski valovi i oluje. Budući da se povećava udio energije vjetra i sunca, sustav također mora biti dovoljno fleksibilan da dobro funkcionira čak i ako vjetar ne puše ili sunce ne sja.

Fleksibilnim energetskim sustavom može se osigurati stabilna opskrba energijom i smanjiti vršna potražnja. Osim osiguravanja raznolikosti izvora energije, sustav se može poboljšati, primjerice, poboljšanjem skladištenja energije, pametnom integracijom sektora grijanja, prometa i industrije ili rješavanjem problema vrhunaca potražnje dinamičnim određivanjem cijena ili pametnim mrežama i uređajima.

Infografika: Koliko energije EU-a potječe iz obnovljivih izvora?

Izvor: Klima i energija EEA-a na portalu EU-a.

Projekti energije vjetra i solarne energije diljem Europe

Brojni projekti pokrenuti diljem Europe tijekom posljednjih godina počinju pokazivati golem potencijal energije iz obnovljivih izvora. U kolovozu 2022. Španjolska je uključila Iberdrolu — najveću solarnu elektranu u Europi s oko 1,5 milijuna solarnih ploča i kapacitetom od 590 megavata, u kojoj će se proizvoditi dovoljno električne energije za opskrbu više od 330 000 kućanstava.

Ukupni kapacitet 49 vjetroturbina u danskoj odobalnoj vjetrolektrani Horns Reef 3 iznosi 407 megavata i procjenjuje se da će se njome pokriti godišnja potrošnja električne energije u približno 425 000 danskih kućanstava.

Portugal postavlja najveći europski plutajući solarni park na rezervoaru Alqueva; solarni park sastoji se od 12 000 ploča. Grčka je u travnju otvorila solarnu elektranu s dvostranim pločama, koje mogu prikupljati sunčevu svjetlost s obje strane, kapaciteta od 204 megavata.

Planom REPowerEU, čija je svrha ubrzati prijelaz na energiju iz obnovljivih izvora i smanjiti ovisnost o ruskim fosilnim gorivima, nastoji se potaknuti takve projekte. Strategija EU-a za solarnu energiju trebala bi udvostručiti kapacitet solarne energije do 2025., a europskom inicijativom za solarne krovove uvela bi se obveza ugradnje solarnih ploča na veće javne i komercijalne zgrade, a postupno i na nove stambene zgrade. Postupak ishođenja dozvola za velike projekte u području obnovljivih izvora energije također bi trebao postati brži.

Što je s mrežom? I skladištenjem?

Izazov u smislu prijelaza na obnovljive izvore energije ne predstavlja samo proizvodni kapacitet. Elektrane moraju biti priključene na mrežu koja se može prilagoditi sve većem proizvodnom kapacitetu i dovesti energiju do krajnjih korisnika.

Kako bi se osigurala pouzdana opskrba električnom energijom, promicala uporaba obnovljivih izvora energije i smanjili troškovi prijenosa električne energije, neke regije potiču, primjerice, vlasnike nekretnina ili poduzeća da postanu proizvođači-potrošači, tj. da proizvode električnu energiju putem solarnih ploča, troše dio te energije i unose višak energije u mrežu.

U nedavno objavljenom izvješću Europske agencije za okoliš utvrđeno je da europski proizvođači-potrošači već imaju brojne mogućnosti koje mogu donijeti koristi vlastitim kućanstvima, kao i društvu. Ulaganjem u proizvodnju ili skladištenje energije proizvođači-potrošači mogu ostvariti uštede u vlastitim troškovima energije, ubrzati energetsku tranziciju Europe i smanjiti emisije stakleničkih plinova. Osim toga, može se očekivati da će se te mogućnosti u nadolazećim godinama povećati zahvaljujući boljoj i jeftinijoj tehnologiji i novim politikama. 

Mnogi dobavljači električne energije počeli su poticati kućanstva da svoju potrošnju energije prilagode razinama proizvodnje. To je omogućeno dinamičnim određivanjem cijena koje ovisi o dobu dana i varira od sata do sata. U vrijeme prekomjerne proizvodnje potrošači mogu dobiti gotovo besplatnu električnu energiju koja se, primjerice, može upotrijebiti za punjenje električnih automobila.

Čista energija u kružnom gospodarstvu

Proizvodnja više solarnih ploča ili vjetroturbina također dovodi do nastanka teških pitanja: možemo li dobiti dovoljno minerala koji se upotrebljavaju u solarnim pločama ili vjetroturbinama? Gdje možemo postaviti vjetroelektrane? Kako te elektrane utječu na divlju floru i faunu? Kako osigurati da resursi koji se upotrebljavaju u njihovoj proizvodnji, kao što su rijetki zemni minerali, ostanu dostupni?

Analiza Europske agencije za okoliš pokazala je da su porastom obnovljivih izvora energije smanjeni brojni globalni pritisci na okoliš i klimu te da se ciljanim mjerama mogu smanjiti određeni negativni učinci, kao što su ekotoksičnost slatke vode i zaposjedanje zemljišta. Budući da je sve veći broj projekata u području obnovljivih izvora energije u pripremi, procjena koristi i gubitaka u smislu staništa i ekosustava bit će od ključne važnosti.

Baza za geoprostorne podatke o energiji i industriji (engl.Energy and Industry Geography Lab), koju je razvio Zajednički istraživački centar Europske komisije, predstavlja novi alat za rješavanje nekih od tih pitanja. Alat se može upotrebljavati za utvrđivanje najprikladnijih „odredišta” za projekte povezane s energijom vjetra i solarnom energijom, primjerice lokacija na kojima se izbjegavaju zaštićena područja ili poznati migracijski putovi ptica.

Poticanje opskrbe čistom električnom energijom zahtijeva sve veće proizvodne kapacitete i prilagodbe infrastrukture. To podrazumijeva više solarnih ploča i više vjetroturbina na strani ponude, kao i bolje povezanu pametnu mrežu te pametne korisnike koji pridaju pozornost energetskoj učinkovitosti, što je od ključne važnosti. Sve odluke koje donosimo trebaju uzeti u obzir te aspekte dugoročne održivosti.