Energetika

V zadnjih letih so se razprave o oskrbi z energijo v Sloveniji, podobno kot drugje po svetu, uvrstile v dnevni nabor perečih tem, ki jih tako radi javno (pre)debatiramo. Naraščajoče zavedanje o okoljskih problemih, povezanih z našim hlastanjem po energiji, je privedlo do širokega spektra mnenj o tem, kako ustrezno nasloviti bodočo oskrbo z energijo. Vseprisotni želji po zanesljivi in cenovno dostopni oskrbi z energijo je pereča okoljska kriza, ki je posledica antropogenih podnebnih sprememb, dodala še novo zahtevno sestavino. Razmah uporabe energije in razvoj energetike je tesno povezan z industrijskimi revolucijami, saj je obilje energije ključno vplivalo tudi na tehnološki, gospodarski in nenazadnje družbeni razvoj.

Potrebe po elektrifikaciji industrije, prometa in tudi naših domov dajejo električni energiji posebno vlogo. Zato bom v tem prispevku na hitro ošvrknil nekatere značilnosti in morebitni razvoj slovenskega elektroenergetskega sistema. Dolgo časa se je zdelo, da se v elektroenergetiki v desetletjih ne dogaja prav dosti, a nedavne višje cene, nove dajatve in tudi množica fotovoltaik po sosednjih hišah kaže, da je resničnost, kot običajno, zapletena. A vendar so tudi električna omrežja postala izjemno zanesljiva, uporabniki pa elektriko pogosto dojemamo le še prek stikala, ne zavedajoč se truda in znanja potrebnega za zagotavljanje zanesljive oskrbe. V želji po omejevanju v mnogočem škodljivega vpliva pridobivanje energije na naše okolje, je energetika spet pred precejšnjimi in razmeroma hitrimi spremembami. Dandanes se večino uporabne energije še vedno pridobiva iz fosilnih goriv. Z njimi povezani enormni izpusti toplogrednih plinov ter posledične podnebne spremembe zahtevajo, da se ta nadomestijo z obnovljivimi in trajnostnimi viri energije. Bodoče potrebe po tovrstni zeleni tehnologiji, ki bo nadvse iskana v naslednjih desetletjih in morda stoletjih, so prepričale tudi Evropsko unijo, da si s spodbujanjem razvoja zelenih tehnologij lahko zagotovi svetlo industrijsko prihodnost. Hkrati uspešno razogljičenje energetske preskrbe terja velike strukturne spremembe pri porabi energije. S pospešeno elektrifikacijo električna energija pridobiva na pomenu, saj v različnih sektorjih, na primer v prometu (električna vozila), pri ogrevanju (toplotne črpalke) in tudi v industriji, predstavlja najobetavnejšo ali pa celo edino možnost za razogljičenje. Čeprav se pojavljajo številne in mestoma tudi upravičene kritike posameznih vidikov energetske politike Evropske Unije, pa je ta igrala ključno vlogo pri iskanju političnega konsenza med državami članicami, da je potrebno dvigniti nivo ambicij pri varovanju podnebja in razviti ustrezne politike za njihovo doseganje, na primer na področjih energetske učinkovitosti, izgradnji obnovljivih virov energije, elektrifikaciji ogrevanja in prometa. Te strategije slonijo na temeljitem razumevanju obstoječega stanja, ekonomike ukrepov in ocenah potencialnega razvoja ter omogočajo preseganje obstoječih energetskih konceptov, kar pa lahko hkrati povzroči določene družbene spremembe. Pri tem polovica ljudi meni, da gredo predaleč, druga polovica pa, da niso zadostne. Kakor koli že, razvoj elektroenergetskega sistema temelji na ključnih lastnostih posameznih tehnologij, kot so zanesljivost oskrbe, ekonomika izgradnje in obratovanja ter zahtevani časovni roki. Poudarek je na razogljičenju energetskega sistema, vendar morajo odločitve upoštevati tudi druge vplive na okolje, kot so onesnaževanje zraka in poraba prostora.

(Obnovljivi) viri električne energije

Zeleni prehod močno poudarja uporabo obnovljivih virov, med njimi je v Sloveniji še posebej pomembna hidroenergija, ki je in bo pomembno prispevala k mešanici energetskih virov. Vendar ekološki vidiki novih hidroelektrarn opozarjajo na zapleten preplet med energetskimi potrebami in skrbjo za okolje. S podobnimi izzivi se soočata tudi vetrna in sončna energija, od težav pri umeščanju zaradi hrupa in zmogljivosti omrežja, do materialnih potreb za izgradnjo sončnih elektrarn. To konec koncev terja uravnotežen in soglasnejši pristop k razvoju obnovljivih virov energije. Poleg tega sta tako vetrna kot sončna energija razmeroma nestalni, kar za širšo uporabo predstavlja določene izzive. Druga za Slovenijo zanimiva obnovljiva vira sta geotermalna energija in biomasa. Prvo trenutno izkoriščamo večinoma za turistične in kmetijske namene, za energetske namene je pa je začetna naložba povečini (še) predraga, pri čemer pa je morda smiselno poudariti, da se tovrstna tehnologija hitro razvija in pridobiva na veljavi. Druga je primernejša za manjša vaška okolja, kjer je ostankov iz kmetijstva in morda okoliškega gozda v izobilju, po možnosti v povezavi z lesnopredelovalno industrijo. Žal so tudi tu stroški začetne naložbe visoki, kar otežuje hitro razširitev tovrstnega pridobivanja energije.

Jedrska energija je v Sloveniji pridobila domovinsko pravico tako z izgradnjo raziskovalnega reaktorja kot predvsem z izgradnjo jedrske elektrarne v Krškem. Uspešna in varna uporaba teh jedrskih objektov je vir ne le obsežnega znanja temveč tudi nemalo tehničnega ponosa. Zaradi staranja Nuklearne elektrarne Krško pa je država pred izzivom, kako naprej. Navkljub dolgi tehnološki zgodovini jedrske energije pa ima ta še vedno nekatere izzive, pri čemer niso nepomembni prav ekonomski. Obrat od fosilnih goriv pomeni tudi postopno opuščanje termoelektrarn na plin oziroma premog. V Sloveniji načrtujemo opustitev premoga do leta 2033, in čeravno so plinske elektrarne okoljsko nekoliko prijaznejše, pa tudi razvoj geopolitičnih razmer narekuje postopno zmanjševanje uporabe plina fosilnega izvora.

Omrežje

Pomembnejšo, če ne celo ključno vlogo pa bo v prihodnje imelo elektroenergetsko omrežje. Pri tem bo moralo usklajevati številčnejše manjše obnovljive vire, kar bo močno povečalo kompleksnost sistema. Do neke mere to pomembnost izkazuje tudi prehod na nove omrežne tarife, ki proizvajalce spodbujajo k optimalnejši rabi omrežja. Zaradi neenakomerne proizvodnje spremenljivih obnovljivih virov pa je pomembna tudi zmožnost shranjevanja viškov energije. Pri tem nekatere tehnologije, kot so črpalne elektrarne in tudi baterijski hranilniki, aktivno razvijamo in uporabljamo, a podobno kot pri večini energetske infrastrukture, je tudi tu močan vpliv tako visokih stroškov kot tudi omejenih zmogljivosti. Zaradi tega si je danes že mogoče predstavljati, da bo shranjevanje energije v naslednjih deset letih odigralo pomemno vlogo pri izravnavanju dnevno-nočnih in nekajdnevnih nihanj v proizvodnji energije iz obnovljivih virov, na mesečni in sezonski ravni pa bo to veliko težavnejše. Tu danes največ obetajo vodikove tehnologije, a med raziskovalci vlada širok konsens, da bo vodik tudi na dolgi rok po vsej verjetnosti omejena dobrina s temu primerno visoko ceno. Z veliko gotovostjo lahko že danes trdimo, da vodik ne bo preprosto nadomestil zemeljskega plina v aplikacijah, pri katerih obstajajo alternativni ugodnejše alternative za razogljičenje (na primer elektrifikacija ogrevanja, večjega dela prometa, nizkotemperaturne toplote v industriji). Kljub temu, da vodik lahko pretvorimo v energijo bodisi v gorivnih celicah bodisi s klasičnim zgorevanjem in ga je mogoče transportirati po plinovodih, kar mu teoretično odpira vrsto možnosti za uporabo, mu ekonomika in nekatere fizikalne lastnosti, kot so izmuzljivost in korozivnost, v praksi te možnosti zelo omejujejo.

Varčevanje z energijo

(Pol)pretekli gospodarski modeli so rast bruto domačega proizvoda močno navezovali na količino razpoložljive energije. A evropske izkušnje zadnjih nekaj desetletij kažejo, da je mogoče gospodarsko rast dosegati tudi ob manj intenzivni rabi energije in predvsem z manjšim onesnaževanjem okolja. Kakorkoli že, v elektroenergetski triadi, ki jo, nekoliko poenostavljeno, sestavljajo viri, omrežje in uporabniki, imamo slednji tudi pomembno vlogo, saj naše zahteve po električni energiji pravzaprav poganjajo celoten sistem. Velja, da je marsikatero energetsko zagato mogoče odpraviti z učinkovito in prilagojeno rabo, saj je energija, ki je ni potrebno proizvesti, praviloma tudi najcenejša. Žal potenciali varčevanja, tudi zaradi prevladujočega ekonomskega in kulturnega modela izobilja, še zdaleč niso izkoriščeni. Hkrati pa je (električna) energija za večino prebivalcev Evrope in tudi Slovenije (še) relativno poceni, kar pomeni, da je le majhen delež prebivalstva pripravljen spremeniti življenjski slog zaradi morebitnih precej bornih denarnih prihrankov. Elektroenergetski sistem, ne glede na bodoče načrte, potrebuje redno vzdrževanje in občasno prenovo oziroma gradnjo dodatnih zmogljivosti. Preteklo razmeroma zanesljivo delovanje je sicer ta nauk potisnilo iz družbene zavesti, a gaokoljevarstvena prizadevanja spet potiskajo v ospredje. Pri načrtovanju in izvajanju nadgradenj je potrebno upoštevati celovitost sistema ter tudi njegov vpliv na družbo, gospodarstvo in tudi okolje. Snovanje bodočega energetskega sistema zato ni le izbiranje najvšečnejše tehnologije. Nekatere tehnologije so še v razvoju, druge so kompleksne ali pa izgradnja takšnih naprav zahteva veliko časa. Ob tem je proizvodna cena elektrike iz starejših in praviloma že amortiziranih elektrarn nižja od cene iz novih ali bodočih elektrarn, kar otežuje investicije v nove zmogljivosti tako zaradi ekonomike kot tudi percepcije v javnosti. Hkrati tudi nihče ne ve, kakšna bo prihodnja cena elektrike. Če bo elektrike v Sloveniji in tudi bližnji okolici na voljo veliko, bo verjetno poceni, če ji bo primanjkovalo, bo ta zanesljivo draga. Zato nekateri snovalci elektroenergetskega sistema predlagajo konzervativen pragmatičen pristop – podpora takšni energetski mešanici, ki preprečuje najbolj mračen scenarij – obsežno pomanjkanje energije, sploh ker se bodo potrebe po elektriki prav zaradi elektrifikacije še povečevale. Pri snovanju bodočih energetskih objektov se zdi nespametno ne izkoristiti danosti, ki jih imamo na voljo, bodisi materialnih, na primer vodne energije rek, vetrne ali sončne energije, bodisi človeških v obliki znanja, na primer energetike, tudi jedrske. Nadgrajevanje elektroenergetskega sistema je mnogo več kot le odločitev o graditvi ene nove elektrarne. Izkušnje iz preteklosti kažejo, da postavitev novih elektroenergetskih objektov spremljajo številne težave – od težavnega umeščanja v prostor do raznovrstnih zapletov z ustreznim vodenjem projektov. Javna debata o teh temah je zato koristna, a pripravljeni moramo biti tudi na vselej prisotno kakofonijo mnenj, objavljenih na socialnih medijih. A končni rezultat verjetno ne bo prevlada ene same samcate tehnologije, temveč skrbno izdelan mozaik pametnega upravljanja proizvodnje, razdelitve in tudi porabe. A ne moremo niti brez sinergijskih učinkov, saj bo (morebiten) uspeh energetske in okoljske preobrazbe tudi močan pozitiven signal celotni družbi.