Struji struja

Nakon dva posebna izdanja sa sažecima klimatskih prilika i tema, u prvoj ovogodišnjoj emisiji "Klimatski izazov" u redovnom terminu srijedom od 9.05 do 9.55 sati na Prvom programu Hrvatskog radija HRT-a razgovaralo se o obnovljivim izvorima energije, nekada zvanim i "alternativna energija", i to iz "kuta" elektrotehničara. Stručni gost bio je redoviti profesor Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu, predstojnik tamošnjeg Zavoda za visoki napon i energetiku, dr. sc. Hrvoje Pandžić.

Evo nekih razmišljanja prof. dr. sc. Hrvoja Pandžića:

O svjesnosti o klimatskim promjenama i elektrotehnici

"Otkako više mislimo na klimatske promjene svakako je puno veća zainteresiranost za obnovljive izvore energije, za njihovu integraciju u sustav, općenito za digitalizaciju elektroenergetskog sustava, koji je najveći i najkompleksiji sustav koji su ljudi ikada osmislili i koji koristimo svakodnevno. Danas su se sustavi za komunikacije za upravljanje dovoljno razvili da ih možemo primjenjivati u elektroenergetskom sustavu. Nedavni veliki problemi s cijenama električne energije svakako su potakli interes investitora u izgradnju fotonaponskih panela, ne samo na zgradama, nego i na slobodnim površinama."

O nekada alternativnim, sada konvencionalnim izvorima energije

"Tradicionalno električnu energiju proizvodimo u termoelektranama, koje mogu biti pogonjene na ugljen, plin i nuklearno gorivo te u hidroelektranama. Prije nekih dvadesetak godina se počelo intenzivno ulagati u - tada smo to zvali alternativni novi izvori energije - vjetar i sunce. Danas ja to više ne bih tako zvao jer je već nekoliko godina najviše novoinstaliranih elekrana upravo - vjetroelektrana i solarnih elektrana. To bi trebao postati konvencionalni izvor, a ne nešto alternativno.

Glad za energijom se povećava i još će se povećavati, a time i za električnom energijom.

Više vjetroturbina čini vjetropark ili vjetroelektranu. Kad je počelo komercijalno iskorištavanje vjetroturbine su bile od 1-1,5 MW, a danas je na pučinskim vjetroelektranama i oko 10 MW, ako je samo jedna vjetroturbina. Naravno, postoje fizikalne granice koje ne možemo prijeći. Maksimalna iskoristivost u teoriji energije vjetra je oko 59%. S godinama istraživanja povećala se učinkovitost vjetroturbina, posebice ekonomska učinkovitost - s manje novaca dobijemo više instalirane snage. Novije turbine proizvode više električne energije i pri slabom vjetru. Inače, u našem dijelu Europe vjetroelektrane rade u prosjeku s 30% nazivne snage.

Kod sunca imamo 2 načina dobivanja energije. Prvo su solarne ploče kojima se u principu grije voda i tu ne proizvodimo električnu energiju. Doduše, postoje i velike elektrane koje zagrijavaju vodu s koncentrirajućim ogledalima ili na neke druge načine pa ta voda pod visokim tlakom udara u lopatice turbine i proizvodi se električna energija. Međutim, ono što je kod nas najstandardnije su fotonaponski paneli iz kojih se izravno dobija električna energija iz sunca. Takvi solarni paneli se instaliraju na krovove zgrada, što je prostorno najučinkovitije, a u zadnje vrijeme ima sve više projekata za instaliranje i na slobodne površine."

O problemu distribucije i skladištenja energije

"U Zagrebu, primjerice, s 1 kW fotonaponskog panela ćete godišnje proizvesti oko 1000 kWh električne energije, u Splitu oko 1500 kWh. Naravno, ovisno o tome kakva je godina. No, svakako je puno opravdanije u Dalmaciji instalirati fotonaponske panele. Također kod vjetra, najpogodnije je instalirati u zaleđima Zadra, Šibenika i Splita. U Slavoniji, primjerice, nemamo nijednu vjetroelektranu. Dakle, u Dalmaciji imamo jako veliki potencijal za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora, ali tu energija treba transportirati prema centrima potrošnje, kao što je prvenstveno Zagreb. I tu se javlja se problem kod izgradnje mreže za distribuciju energije.

Dodatno je veliki izazov što vjetar puše kada puše, sunce ima kada ga ima. Na to ne možemo previše utjecati. Istodobno, ljudi su navikli trošiti električnu energiju kada im to odgovara. Električna energija je prijelazni oblik energije što znači da se mora istovremeno trošiti kada se i proizvodi. To opet znači da ako uključimo svjetlo ili klima uređaj - neka elektrana negdje mora malo više povećati proizvodnju električne energije kako bi potrošnja i proizvodnja bile u ravnoteži. Vjetru ne možemo reći da brže puše kada želimo, primjerice, uključiti vešmašinu. Tako da se skroz mijenja paradigma elektroenergetskog sustava - prije je potrošnja radila što je htjela, proizvodnja se tome prilagođavala. No, ako želimo imati sustav koji se u velikoj mjeri oslanja na obnovljive izvore energije - tada moramo imati potrošnju koja će se moći prilagođavati proizvodnji. Stoga je neka pohrana energije svakako nužnost. Bilo u obliku nekih reverzibilnih elektrana, baterija, vodika ili nečeg četvrtog."

Aspekti integracije obnovljivih izvora energije

"Osim tehničkog aspekta, gdje smo svjesni svih izazova i znamo ih riještiti, postoji financijski aspekt. Neće nitko kupiti energetski učinkoviti frižider ako je on duplo skuplji i nikada neće povratiti investiciju kroz cijenu električne energije jer je frižider relativno mali potrošač električne energije. Potrebno je naći ekonomske i tržišne modele da se nagrade oni koji će pružiti fleksibilnost u elektronergetskom sustavu."

O električnim automobila

"Definitivno je zadnji uspon električnih vozila znatno uspješniji od prošla dva. Inače, prva vozila, još prije 110, 120 godina, bila su električna, ali su razvojem relativno brzih cesta za to vrijeme izgubile utrku s bržim automobilima s unutarnjim izgaranjem. Prije pedesetak godina električna vozila izgubila su i drugu utrku. No, razvojem litionskih baterija relativno velikog kapaciteta i malog volumena sada su preuzela primat... Eektrična vozila danas izgledaju gotovo kao standardna vozila. I imaju relativno dugačak domet. Naravno, još uvijek ni blizu kao konvencionalna vozila. Ali dobar je osjećaj vožnje. Imaju, u načelu, puno jača ubrzanja, ali je nezgodno što imaju dosta veću masu... U gradovima su električna vozila osobito poželjna jer ne onečišćuju zrak - kvaliteta života se svakako povećava s električnim vozilima. S druge strane, električna vozila su i dalje dosta skuplja od standardnih vozila... Veliki je problem što od Zagreba do Dubrovnika moramo barem 2, 3 puta stati i puniti, i to po nekoliko sati. Ima relativno malo ultrabrzih punionica snage 150-200 kW koje mogu napuniti bateriju za oko 15 minuta, što je usporedivo sa standardnim trajanjem punjenja goriva u vozilo na benzinskoj pumpi... Infrastruktura je relativno skupa i nije tako jednostavna za napraviti je u kratkom vremenu.

Ideja je da proizvodimo električnu energiju iz obnovljivih izvora, i da pokraj te punionice imamo stacionarnu bateriju koja se puni kada nema nikoga na punionici, a kada dođe vozilo koje se želi puniti velikom snagom - dio se prazni iz te baterije, a dio se uzima iz elektronergetske mreže kako bi se ona što manje opteretila."

O negativnostima baterija i vjetroturbina

"Priča o baterijama ima i negativnu stranu, u dijelu ekstrakcija elemenata i ruda. Primjerice, litija, koji je jedan od ključnih elemanata u baterijama, u rudama ima u jako malom postotku i troši se velika količina vode da bi ga se izdvojilo. Također, imat ćemo problem zbrinjavanja litionskih batarija. Sada ga još nemamo, ali u skoroj budućnosti svakako hoćemo.

Trenutačno nije isplativo reciklirati litionsku baterija, ali odredbe će učiniti svoje. Prije nismo reciklirali plastiku, nismo zbrinjavali aluminijske limenke, a sada to činimo. Tako će biti i s baterijama. Onaj tko stvara otpad mora se i brinuti za njega.

Brojni instituti i sveučilišta u svijetu rade na razvoju baterija, ali ne vjerujem da će se nešto revolucionarno dogoditi u sljedećih 5 do 10 godina.

Kod vjetroturbina postoji negativan utjecaj na ptice, ali jednostavno moramo shvatiti da što god radili - donekle ćemo utjecati na biljni i životinjski svijet. Jednostavno, ako želimo koristiti električnu energiju, živjeti život na koji smo navikli ili još bolji, moramo na neštu utjecati. Uostalom, kada radimo hidroelektranu - poplavit ćemo neko područje. Nema načina da se apsolutno ne utječe na okoliš. Srećom, vjetroturbine imaju uistinu vrlo vrlo nizak utjecaj."

O vodiku kao gorivu

"Donesene je i europska i hrvatska strategija na vodik. Vodik će imati ogromnu ulogu u skoroj budućnosti. No, vjerujem da kod osobnih vozila nema potrebe za vodikom. Ideja je da vodik dobijamo elektrolizom koristeći obnovljive izvore energije, a ne iz plina, kako to sada radimo u 99 % slučajeva. I da taj zeleni vodik napaja teška prijevozna vozila - brodove, kamione, možda i avione. Za njih postojeće baterije nemaju dovoljno kapaciteta. A i u industriji je vodik vrlo važan element i on bi trebao zamijeniti štetniji plin koji se sada koristi.

O radu na fakultetu

"Na Zavodu za visoki napon i energetiku FER-a radimo na nekoliko europskih projekata koji se najčešće bave fleksibilnošću elektronergetskog sustava, između ostaloga i problematikom uključivanja kućanstava u energetska tržišta, u smislu da od pasivnih potrošača postanu aktivni potrošači, koji će proizvoditi energiju i uključivati je u sustav...

Radimo i na baterijama - ne u smislu njihove proizvodnje, nego ispitujemo učinkovitost baterija i baterijskih članaka. Razvijamo i svoju punionicu za električna vozila sa stacionarnom baterijom...

Na Studiju obnovljivih izvora energije i energetske učinkovitost u Šibeniku - dislociranom studiju zagrebačkog Sveučilišta - integriramo strojare, elektrotehničare i računarce. Srednjoškolci stižu svjesni gdje dolaze i svatko od njih na velikoj paleti izbornih predmeta dolazi u dodir sa zaštitom okoliša, ekologijom i obnovljivim izvorima energije.", spomenuo je pri kraju razgovora prof. dr. sc. Hrvoje Pandžić sa zagrebačkog FER-a.

A u "Arhiviranoj klimi", posljednjoj rubrici "Klimatskog izazova" zahvaljući radijskoj arhivi podsjetili smo se na upozoravanja na klimatski izazov još prije - primjerice cijela emisija "Puls javnosti" autora i urednika Miroslava Zadre na Prvom programa Hrvatskoga radija, emitirana otprilike prije 14 godina – 18. veljače 2009. - bila je posvećena upravo klimatskim promjenama. I tada su znanstvenici nesumnjivo potvrdili što se zbiva i već se tada govorilo što govorimo i danas, uključivši i činjenicu da je u tijeku bila gospodarska kriza!