26 октомври 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Икономика без емисии до 2050 година? Има едно нескъпо и ефективно решение

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 09 август 2021 в 00:01 144494
Кредит: CC0 Public Domain

Политическите решения по отношение на развититето на енергетиката в България трябва да се вземат информирано и на базата на много анализи, които да посочват различни варианти на развитие на българската енергетика.

Представяме ви анализа на тези варианти от инж. Румен Христов - главен технолог на 5-ти и 6-ти блок в АЕЦ "Козлодуй".

В момента експертизата, която се предоставя на политиците и широката ощественост, в повечето случаи не е пълна и обективна, описва само положителните страни на даден вид енергийна технология и отразява в основна степен предимно лобистки интереси.

Представеният по-долу от мен анализ далеч не е достатъчно детайлен и изчерпателен, но целта му е да представи ориентировъчна картина за първоначалните инвестиции, които са необходими за преминаване към беземисионна икономика до 2050 година. Отчитайки, че през последните 30 години не е направено почти нищо за българската енергетика, то оттук нататък всички решения за нейното спасяване и реформиране ще трябва да са бързи, със сигурност ще са много скъпи, но да се надяваме, че ще бъдат поне правилни.

Произведената първична енергия за една година по различни статистически данни е около 135-140 млн. М вт. ч.

Разпределение на първична енергия в България за една година:

- Зелена
15 млн. М вт. ч. от АЕЦ
Около 7 – 7,5 млн. М вт. ч. от ВЕЦ, фотоволтаични и вятърни електроцентрали.
Забележка ! Не всички ВЕИ произвеждат зелена енергия(беземисонна)

- Твърди горива
въглища 18 млн. М вт. ч.
други 2 млн. М вт. ч.
общо емисии СО2 28 млн. т.
- Газ
29.8 млн. М вт. ч.
емисии СО2 7 млн. т.

- Нефт
45 млн. М вт. ч.

- Домакинства на дърва и въглища
Около 20 млн. М вт. ч.
емисии СО2 25-30 млн. т.

След като извадим зелената енергия от общото количество произведена енергия на годишна база, получаваме около 115 млн. М вт. ч. енергия от източници излъчващи СО2, която до 2050 г. трябва да заменим със зелена при условие, че няма изменение в потреблението на годишна база.

Вариантите за преход към беземисионна икономика, може да са много чрез комбиниране на различни енергийни източници. Необходимо е значително проучване на база натрупаните до момента статистически данни и информация за новите технологии в енергетиката, за да се приемат няколко сценария за развитие на беземисионна икономика, в които да е заложено сигурност на доставките, ниска цена и екологичност.

Един чисто хипотетичен сценарий може да бъде използването на слънчевата енергия. Събрани са достатъчен обем от статистически данни за използването на фотоволтаични централи на територията на България, които позволяват да се разработи достоверен модел за използването на този вид енергия.

За България средногодишната сумарна слънчева радиация при оптимален наклон на панела от 32-33о е от 1366 kWh/m2 до 1660 kWh/m2 за година.

Нетното количество електроенергия произведено за една година от 1 kW инсталирана фотоволтаична инсталация в България е 1348 kWh, което прави 1348 часа ефективна работа. На годишна база фотоволтаичните инсталации произвеждат 6,5 пъти по- малко енергия от базова инсталация със същата мощност. За да се замени изцяло използването на енергия, свързана с емисии СО2, с енергия от фотоволтаични централи, е необходимо да се инсталират около 90 000 MW фотоволтаични централи или 15 000 MW базова мощност със зелена енергия.

На средногодишна база фотоволтаичните централи работят ефективно 4 часа в денонощието, което означава че 1/6 от инсталираната мощност ще работи за обезпечаване на моментното потребление, а 5/6 ще работят за обезпечаване на потреблението през останалите 20 часа от денонощието, което изисква допълнителни системи за акумулиране на произведената енергия с капацитет около 300 000 MWh.

По цени към днешна дата, (2021 г.) инсталирането на 90 000 MW фотоволтаични инсталации ще струва около 23 милиарда евро, но системите за акумулиране, ако са тип акумулаторни батерии ще струват около 150 милиарда евро, необходимо е да добавим и инверторните системи, които за нашите нужди ще струват около 7.5 милиарда евро.

Това е един почти идеален вариант, който не отчита периодите през годината, в които е възможно поради влошени метеорологични условия в продължение на 10 дни и повече да има занижено производство и увеличено потребление. Това налага системите за съхранение да са със значително по- голям капацитет.

По данни на различни производители на фотоволтаични панели техния живот е около 20 години. Животът на акумулаторните батерии е около 10 години, но дори да приемем, че е 20, се вижда, че този вариант за екологична енергетика е непоносимо скъп и доста краткосрочен.

Друг вариант е инсталирането на 15 000 MW фотоволтаични и вятърни централи (около 4 милиарда евро) и 15 000 MW бързоманеврени паро-газови централи (25-30 милиарда евро).

Паро-газовите електроцентрали имат по-висок КПД - около 60%. Предимствата на тези централи са голямата относителна мощност, бързата готовност за работа, относително малките габарити, относително ниските разходи за изграждане и обслужване.

Срокът за изграждане на паро-газовата централа е приблизително 48 месеца. Централата има и технически предимства като по-лесното и бързо изграждане в сравнение с класическите въглищни електроцентрали.

Друго предимство на паро-газовите централи е възможността към природния газ да се добавя до 20% водород.

Основен недостатък са доставките на природен газ и цената на произведената електроенергия, стойността на която 80% се формира от цената на природния газ.

Водородът като средство за съхранение или акумулиране на енергия на този етап от развитието на технологиите е все още значително скъп, използването му като гориво за транспортни средства може би е оправдано, но за тази оценка е необходим сериозен анализ на цената на цялата система от неговото производство, съхранение и транспортиране. На този етап Япония има едни от най-добрите разработки за използване на водорода като гориво за транспорта.

Пример за използване на водорода като средство за акумулиране на енергия при цена на електроенергията от 100 лева на мегават час:

Полученият водород от 1MWh чрез електролиза отговаря на 0,7-0,8MWh енергиен потенциал при неговото пряко изгаряне. При използването на водорода за производство на електроенергия в най-съвременните водородни централи ще получим 0,5-0,6 MWh или крайната цена ще е 200 лева за мегават час.

Ако се заложи първоначално условие, паро-газовите централи да може да се модернизират и да преминат постепенно на работа само с водород с течение на времето и поевтиняване на технологията за неговото получаване това би обезпечило един плавен и по-евтин преход към водородна енергетика.

По отношение на ядрената енергетика в България нещата стоят абсолютно антилогично и противоположно на действителността.

От една страна имаме АЕЦ „Козлодуй“, която работи повече от 45 години като базова мощност с евтина и стабилна цена на електроенергията, т.е. съществува достатъчно натрупан опит за оценка на ползите и недостатъците на атомната енергетика.

От друга страна, вече повече от 30 години не може да се реализира друг проект на ядрена мощност въпреки натрупания опит.

Ще се опитам да представя възможностите на атомната енергетика без негативите, с които е обременена у нас, а именно корупция, лобизъм и не на последно място политизиране. Именно корупцията и лъжливия лобизъм на „енергийни“ експерти, заблуждаващи анализи, обвързани с корупция и защита на определени интереси, в повечето от случаите са причина за неправилни политически решения.

В момента строителството на ядрена мощност от 1000 MW струва от 7-10 милиарда евро и се реализира за около 7-10 години. Тези параметри може да се каже, че вече са остарели, защото Китайската национална ядрена корпорация CNNC, вече рекламира проекти за изграждане на блок с мощност 1000 МW на цена от 5,5 милиарда евро и срок на изграждане 5 години.

Като пример за реализиране на проект „изчистен“ от всички зависимости, за които споменах по-горе е атомна електроцентрала "Барака", която пусна в действие първи блок в началото на август 2020г. в Обединените арабски емирства (ОАЕ). Втори блок получи лиценз за 60 години експлоатация през март тази година.

Централата се изгражда от консорциум, оглавяван от Emirates Nuclear Energy Corporation - ENEC и южнокорейската Korea Electric Power Corporation - KEPCO, за 24.4 млрд. долара. На площадката ще работят 4 блока с реактори от поколение 3+ тип APR1400 с обща мощност 5600 MW. Въпреки закъснението от няколко години това е изключително добре реализиран проект за страна без никакъв опит в ядрената енергетика.

За сравнение и за наш голям срам, само мога да спомена че, ОАЕ получават своята независимост 1971г., а строежа на АЕЦ „Козлодуй“ започва през 1969г. и първият реактор е докаран през 1972 г.

От посочените по-горе параметри се вижда, че за цена по-малка от 20 милиарда евро в ОАЕ е построена базова мощност (зелена енергия), която в момента може да покрие на 100% потреблението в България и да останат още 1000MW за износ или за производство на водород и т.н.

Ако чисто хипотетично България преодолее всички негативи, около строителството на нови ядрени мощности и реализира в следващите 25 години 2 блока в Козлодуй от тип APR1400, 4 блока в Белене, от които 2 с наличните в момента реактори и 2 с APR1400 и 4 блока на площадката на ТЕЦ „Марица изток“2 също от типа APR1400 ще имаме 13 200 MW базова мощност. Поетапното въвеждане на тези мощности ще струва около 3 милиарда евро на година в следващите 25 години и ще обезпечи базови мощности минимум до 2100 г.

Недостатък на ядрената енергетика е, че тя е базова мощност без възможност за бърза маневреност, което не позвлолява нейното комбиниране с фотоволтаични и вятърни централи. Но като предимство може да се изтъкне ниската цена на електроенергията, стабилността в дългосрочен план, големите възможности за производство на водород при работа в базов режим, независимо от измененията в енергийната система.

Румен Христов

21.06.2021 год.


+ 0
- 11
+ 0
- 2
За какви строежи и какви централи ми говорят. Не става дума само за една България говорим глобално!
Една шепа безродни алчни боклуци който вземат решения глобално се мислят за най хитрите или пък умните на тоя свят.Да произвеждат енергия от (АЕЦ,ТЕЦ,ВЕЦ)на гърба на цялата планета и всички които живят на нея. За тях не са важни нито хората нито самата ни планета за тях единствено е важно капитала им да нараства все повече и повече... Обаче не осъзнават думата АЛЧНОСТ! И докъде ще ги доведе рано или късно и пак няма да осъзнаят защото няма да са живи. Енергията съществува навсякъде в неизчерпаемо количество както в цялата вселена така и на нашата Земя. Н. Тесла е направил МНОГО и те го знаят има стотици да не казвам хиляди доказателства факти записки които човечеството не е виждало и не знае (повече няма да коментирам Тесла) Тези са БЕЗРОДНИ боклуци които унищожават планетата. Един от любимите ми писатели е А.Пушкин той пише „Дама Пика” тези които знаят ще ме разберат а за тези които не знаят горещо я препоръчвам. Скъпи мои можете да имате цялата власт на плантата със всичките пари вашата дума да значи всичко но ще дойде момента на вашето падение защото „алчността” единствено и само води до там!!!
nikolasio
Рейтинг : 1005
10.08 2021 в 00:55 2
+ 3
- 1
А ядрените отпадъци за стотици години напред кой ще ги плаща? (включително на АЕЦ Козлодуй, който сега се води на печалба, а нашите деца и внуци ще плащат милиарди за съхраняване на ядрени отпадъци 1000 години)
spiro
Рейтинг : 1010
09.08 2021 в 07:13 1
+ 5
- 12
Г-н Христов е направил много хубав анализ на енергетиката, но е изтървал една важна икономическа полза от атомната енергетика - без нея нямаше да има филми като например “Чернобил”, чийто приходи са милиони долари. Би могло да се помисли по въпроса, защото може да се направи цяла поредица от филми, като вселената на “Марвел” и по този начин косвените приходи от атомната енергетика биха достигнали милиарди долари.
 
Още от : Науки за Земята
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.