Енергийното бъдеще на България - ВЕИ, водород или АЕЦ?

Енергийното бъдеще на България - ВЕИ, водород или АЕЦ?

Прехода към нисковъглеродна икономика ще се отрази на всичко - от дома (как се отопляваме), през транспорта (с какво се придвижваме), до работното място (производство без емисии)

10593 прочитания

© David Parrott


Преходът към нисковъглеродна икономика е свързан със заместването на изкопаемите горива като ресурси за крайното енергийно и неенергийно потребление. Тази амбициозна цел обхваща всички сектори - индустрия, транспорт, енергопроизводство, услуги и домакинства и изисква радикални промени. За постигане на общата крайна цел се разчита на мащабното развитие и внедряване на редица нови технологии като:

  • Производство на електрическа енергия, на топлинна и енергия за охлаждане от възобновяеми източници - на първо място слънчева и вятърна енергия;
  • Електромобилност;
  • Производство и използване на водород.

Базовите знания за всички изброени технологични групи са налични отдавна, но внедряването им в рамките на съществуващия енергиен баланс е значително финансово и инфраструктурно предизвикателство. Още по-голямо предизвикателство представлява прилагането на тези технологии за изместване на традиционните първични енергийни източници - въглища, нефт, природен газ (а се настоява за изместване и на ядрената енергия?!).

Ако погледнем статистиката за енергийния баланс на България, ще видим, че такъв преход засяга изместването на близо 70% от източниците за брутно вътрешно потребление (без да се включва тук ядрената енергия). Въпреки че са налични знанията и промишлените образци за промяна на енергийните източници във всяка отделна точка на потребление, заместването на сега използваните 70% с онези 10% ВЕИ, които участват сега в енергийния баланс, ще засегне всеки и ще се отрази на всяко място - от дома (как се отопляваме), през транспорта (с какво се придвижваме), до работното място (производство без емисии).

Може да се обобщи, че усилията от последните години за подкрепа на ВЕИ технологиите доведоха до постигане на лесната цел - интегрирането им в рамките на работещата система на енергийно преобразуване, без последната да бъде променена радикално. Сега става дума вече за радикална промяна, но рядко обсъждаме с какво е свързана тя.

Без да навлизаме в обсъждане на крайните становища за бързо отказване от ядрената енергия и за ограничаване използването на съществуващите все още водни ресурси, ние предлагаме една по-умерена водородна стратегия, при която природният газ е допустим за приложение като преходно гориво (което според нас е неизбежно). Ефектът от намаляване на потребността от енергоносители също не се обсъжда, тъй като е необходимо да се съпоставят двете противоположни тенденции на повишена енергийна ефективност, но и на повишени нужди за производство и прилагане на новите технологии.

Задачата за превръщане на слънчевата и вятърна енергия във фаворити при производството на електрическа енергия, след като вече се постигнаха пазарните ценови нива в регионите с добър енергиен потенциал, сега е да се постигне нужната за електроенергийната система непрекъсваемост на доставките. Технически това е постижимо, но изисква широкото навлизане на индустриални образци на батерии за съхранение на енергия и евентуално за водородната енергетика.

За постигане на сегашното ниво на използване на слънчевите и вятърни технологии в Европа бяха необходими 15 години и сериозни законодателни промени и регламентиране на финансови преференции. Преодоляването на следващите предизвикателства на системно ниво е по-сложно и ще изисква допълнително време и нова финансова подкрепа.

Превръщането на електрическата мобилност във фаворит при транспорта предстои. Засега се разчита много повече на конверсията при горивната база чрез използване на повече втечнен природен газ и добавки на биогорива към класическите горива. При това се инвестира в оборудване и инфраструктура, която за жалост ще стане излишна в бъдеще при масовото навлизане на електромобилите. Електромобилността предполага значителни инвестиции в нова инфраструктура, умни мрежи и транспортни средства, но и значително увеличаване на производството на електрическа енергия, т.е. допълнителни ВЕИ или ядрена енергия. Темата за водорода също се поставя като опция в контекста на очевидните трудности за масово навлизане на електромобилността.

Задачата за трансформация на енергийното потребление за отопление и охлаждане е тема с най-висок приоритет, защото касае около 40% от енергийното потребление и голям брой домакинства, които ще се наложи да променят отоплителните си системи и уредите си.

Иначе досегашните алтернативи тук са много и разнообразни - термопомпи, геотермална енергия, централизирани и локални системи, слънчеви колектори и отново използване на водород - директно или чрез горивни клетки. Въпросът с цената на такива уреди и инсталации извежда на преден план отново нуждата от финансова подкрепа от държавата.

Докато при изброените по-горе задачи технологичните решения са ясни и е необходимо да се решат въпросите с финансирането им, по отношение на сега модерната тема - водородната енергетика, нещата са по-неясни. В същото време осъществяването на другите задачи на прехода се свързва повече или по-малко с водорода, защото той, както и електрическата енергия, е енергиен носител, който може да се произвежда по много начини и да се използва за много приложения. Предимството му в сравнение с електроенергията е, че може да се съхранява и да се използва пряко в химически производства.

Понастоящем водородът има основно приложение при рафиниране на петрол или за производство на амоняк, като се прилагат три типа електролизерни технологии за неговото получаване, а като изходна суровина се използва или вода, или природен газ.

За да се постигне "зелен" водород, обаче не трябва да се използват като изходна суровина изкопаеми ресурси, а електрическа енергия от ВЕИ.

Какви са реалистичните възможности за широко внедряване на водорода в България?

Предлагаме една предварителна оценка при следните допускания и предварителни условия:

  • Водородът може да замени природния газ изцяло само в случаите на индустриалното преобразуване, както и в голяма степен при използването му за отопление в бита и услугите
  • В транспорта и енергетиката водород засега може да се прилага само като смес с природен газ, и то максимум до 20%. Това означава, че най-много около 0.85 млрд. куб.м природен газ, който е използван у нас през 2018 г., може да се замени с около 220 000 тона водород.
  • Замяната на въглищата при производството на електрическа енергия изглежда, че на първо време ще бъде осъществена чрез ТЕЦ на природен газ. При това отново ще е необходимо смесване с до 20% водород за постигане на новите изисквания за въглеродни емисии под 300 g/kWh, при което ще са необходими допълнително около 150 000 т водород годишно.

Така определеното необходимо общо количество водород за потребление в страната се определя на около 370 000 тона. За неговото производство биха били необходими електролизери с общ електрически капацитет около 16 GW. А за да се квалифицира като "зелен", за производството на това количество водород ще е необходимо изграждането на около 23 GW фотоволтаични парка (разполагането на еквивалентните 15 GW вятърни мощности у нас е нереалистично).

Навлизането на новите технологии за новото водородно гориво е сложна и скъпоструваща задача, която не може да се осъществи бързо. При това проблемът с използване на преходното гориво природен газ остава и ще е необходима следваща стъпка на прехода през четиридесетте години на този век, свързана с изграждането на нови ВЕИ мощности и нови инвестиции в инфраструктура.

Такъв мащабен преход може би е по силите на страни с мощни икономики като Германия, но у нас следва да се търсят по-прагматични решения, които съответстват на възможностите ни. В тази връзка не бива да се изключват възможностите на ядрената енергетика. Същевременно следва да се насочим с приоритет към производства, свързани с новите технологии за водород и електромобилност, за да бъдем част от новите вериги на доставки в Европа.

* Заглавието е на редакцията. Авторите са част от Българския енергиен и минен форум - Иван Хиновски е негов председател, а Антон Иванов - член на УС.

Преходът към нисковъглеродна икономика е свързан със заместването на изкопаемите горива като ресурси за крайното енергийно и неенергийно потребление. Тази амбициозна цел обхваща всички сектори - индустрия, транспорт, енергопроизводство, услуги и домакинства и изисква радикални промени. За постигане на общата крайна цел се разчита на мащабното развитие и внедряване на редица нови технологии като:

  • Производство на електрическа енергия, на топлинна и енергия за охлаждане от възобновяеми източници - на първо място слънчева и вятърна енергия;
  • Електромобилност;
  • Производство и използване на водород.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.

Влезте в профила си

Всеки потребител може да чете до 5 статии месечно без да има абонамент за Капитал.

Вижте абонаментните планове
Close
Бюлетин
Бюлетин

Енергетика

Научавайте най-важното от сектор енергетика през изминалата седмица


6 коментара
  • 1
    ss avatar :-P
    SS

    Всеки покрив - фотоволтаик ! Всеки фотоволтаик - куршум за енергийната мафия !!!

  • 2
    silverman avatar :-|
    silverman

    Бъдещето е сероводорода е Черно море!!!

  • 3
    geordgeo avatar :-P
    geordgeo

    Моята малка покривна централка вече работи от 1.5 години, доволен съм от нея и продължавам инвестирането във фотоволтаици, там е бъдещето...

  • 4
    venelingeologia avatar :-|
    venelingeologia

    850 млн м3 природен газ се заменя от 220 000 тона водород? 1 м3 водород тежи 0.09 кг и има енергия за 10.9млн дж. Това е 3.4 пъти по-малко отколкото отдава ПГ. Този обем ПГ к ато енергия е еквивалентен на
    само 2 890 млн м3 водород. Сега остава да видим колко пъти ще бъде по-скъпа тази водородна енергия. Авторите да доразвият нещата. Много моля.

  • 5
    wawa avatar :-|
    wawa

    Ако забравим за финансовата страна, 23 GW соларни мощности ще изискват 230 кв. км земя (ако се смята, че 1KW заема 10 кв. м). Това изглежда като доста площ. Какви са идеите в тази посока - още ли се разчита да се разположат върху земите на Мини Марица Изток?

  • 6
    nikolay_uk avatar :-|
    Николов

    Елон Мъск не вижда бъдеще във водородното решение.

    Това, което е ясное, че ще имаме нужда от нови енергийни мощности защото до 10г повечето нови автомобили ще са електрически. У нас нови автомобили не се харчат много така, че този преход у нас ще се забави. Но дори и така след 15-20г в автомобилният парк у нас ще има голям дял от електроавтомобили. Трябва да се мисли как ще се отрази това на търсенето на електроенергия.


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход