Ekologická stopa ľudstva už v súčasnosti presahuje rozmery Zeme. V roku 2050 sa má ľudstvo rozrásť na cca. 10 miliárd ľudí, ktorí by pri súčasných potrebách a napredovaní menej vyspelých krajín potrebovali zdroje z troch planét Zem. To je samozrejme nemožné a ekológovia ako legendárny James Lovelock hovoria preto o trvalo udržateľnom ústupe. Jediná možnosť, ako nezničiť planétu a naplniť potreby ľudstva, je šetriť zdrojmi a využívať obnoviteľné a trvalo udržateľné zdroje energie, bez emisií skleníkových plynov.
Slnko je ropou budúcnosti
Za 6 hodín dopadne na púšte sveta zo Slnka viac energie, ako spotrebuje ľudstvo za rok, podľa odhadov ide o 3 milióny Terrawatthodín využiteľnej solárnej energie. Energetická spotreba ľudstva je pritom „len" 18.000 TWh. Vizionári ako nemecký letecký konštruktér Ludwig Bolkow sa zaoberali využitím potenciálu slnečného žiarenia už pred desaťročiami. Dnes má ľudstvo k dispozícii aj technické prostriedky na uskutočnenie tejto vízie a začína ju napĺňať.
Vízia púštnej solárnej termoelektrárne s poľnohospodárskym využitím. |
Solárne termoelektrárne už úspešne fungujú napr. v Kalifornii a Španielsku, pričom inštalovaný výkon sa pohybuje medzi 10 až 70 MW.Práve v týchto dňoch bola uvedená do prevádzky plochou najväčšia parabolická termoelektráreň v Andalúzii v Španielsku s yvýkonom 50 MW, ktorá zásobuje elektrickou energiu dvesto tisíc ľudí. Ďalšie dva stupne majú zakrátko nasledovať.
Odhady hovoria o výstavbe a prevádzke cca. desať tisíc solárnych elektrární do roku 2050, ktoré vyprodukujú trojnásobne viac elektrickej energie ako všetky súčasné atómové elektrárne. Produkcia CO2 sa ich využitím zníži o cca. 4,7 miliárd ton.
Čo a kto je Desertec?
Nadácia Desertec, založená Rímskym klubom a konzorciom bánk a výrobcov, rozbieha projekt rovnakého mena. V blízkosti Achenu už stojí prototyp solárnej termoelektrárne (Concentrating Solar Thermal Power - CSP), akých má stáť v rámci prvej EUMENA fázy projektu 250 až 400. To by zaručovalo dodávku 12 až 25% elektrickej energie pre EÚ.
Projekt však hovorí o možnosti celosvetového využitia solárnej energie z púští - 90% ludí žije v dosahu 3000 km, v rámci ktorého je prenos elektrickej energie uskutočniteľný. Na pokrytie energetickej potreby celého ľudstva by bolo potrebné pokryť slnečnými kolektormi plochu cca. 0,003 (3 tisícin) svetových púští, pričom na jedného človeka by pripadlo cca. 20 m2 slnečných kolektorov.
Náhľad projektu Desertec pre oblasť EUMENA.Červené štvorce na Sahare porovnávajú veľkosť plochy púšte, potrebnej pokryť slnečnými kolektormi pre spotrebu celého sveta, EÚ, MENA (Stredný východ a Severná Afrika) a posledný štvorec pre projekt Desertec EUMENA. |
Konzorcium Desertecu tvoria giganti svetového mena - financovať má projekt najmä Deutsche Bank a podieľať sa na ňom majú renomované nemecké firmy ako Siemens, ABB, Schott Solar, Ferrostahl a distribútori E.On a RWE.
Technika nie je problém
Po technickej stránke nestojí úspešnosti Desertecu nič v ceste. Solárne termoelektrárne CPC, ktoré pozostávajú zo slnečných zrkadiel koncentrujúcich žiarenie do veže na ohrev a produkciu pary, ktorá poháňa turbínu a vyrába elektrinu, už vo svete úspešne fungujú.CPS majú výhodu oproti fotovoltaike v tom, že na rozdiel od elektriny, teplo je pomerne jednoducho skladovateľné. V nádržiach s rozpustenou soľou sa uchováva teplo potrebné na výrobu pary a na pohon turbín, čo zaručuje nepretržitú prevádzku aj v noci, pri nepriazni počasia alebo nárazovej zvýšenej potrebe.
Animácia austrálskeho modelu CPS, ktorý má byť spustený do prevádzky v roku 2012.
Ako záloha môžu byť turbíny poháňané pomocou biomasy alebo núdzovo plynom. A kde sa v púšti zoberie biomasa? Zvyškové teplo môže byť totiž použité na výrobu pitnej vody a v tieni parabol je možné prevádzkovať plantáže.
Tieto bočné efekty budú teda predstavovať pre miestnych ľudí obrovské benefity. Odsoľovanie morskej vody zabezpečí výrobu pitnej vody, ktorá má v púštnych oblastiach cenu zlata. Jej výroba pomocou solárnych termoelektrární je pri cene 40 centov na meter kubický pitnej vody neprekonateľná. Rozvoj púštneho poľnohospodárstva môže vyriešiť potravinové bezpečnosť daného štátu.
Navyše, projekt ráta na pobreží aj s veternými turbínami a využitím prílivových vĺn. Zabezpečenie nepretržitej prevádzky by teda nemalo byť problémom.
Energetické diaľnice
Na minimalizovanie straty energie pri prenose by systém využíval energetické diaľnice prenášajúce jednosmerný prúd - High Voltage Direct Current (HVDC) podzemným vedením. Takéto technológie pre prenos do 3 GW kapacity už boli vyvinuté a úspešne používané firmami ABB a Siemens. HVDC na prenos 5 GW realizuje Siemens práve v Číne.
Pri prenose HDVC sú straty minimálne - cca. 3% na 1000 km (v porovnaní s 30% stratami pri prenose vysokým napätím so striedavým prúdom). Pri súčasnom chladení tekutým dusíkom by boli straty nulové, bola by však potrebná energia na jeho chladenie. Ak keby sa straty pri prenose pohybovali do úrovne 15%, dvojnásobné množstvo slnečnej energie dopadajúce na Saharu v porovnaní s južnou Európou zaručuje dostatočné rezervy energie. Navyše, pri HDVC sa nevytvára eletromagnetický smog a preto je pre obyvateľstvo prijatelnejšie ako klasické vysokonapäťové prenosné systémy. Uložene káblov pod zem nepredstavuje žiadny problém a je rýchlo realizovateľné. Podľa výpočtov Nemeckého centra pre letectvo a astronautiku (Deutsche Zentrum fur Luft- und Raumfahrt - DLR) je pre projekt potrebné vybudovať v rámci EUMENY 20 HDVC vedení s kapacitou 5 GW, čo by stálo ca. 45 miliárd EUR.
Porovnanie cien a výhod
Cena za KWH by mala predstavovať spočiatku do 20 centov, po nabehnutí projektu ca. 10 centov za výrobu a 1 cent za prenos. Podľa odhadov DLR budú ceny energie z fosílnych palív rapídne stúpať a ceny z OZE klesať tak, že po roku 2020 by sa mali vyrovnať. To je aj predpokladaný čas nábehu systému Desertec pre krajiny EUMENA.
Porovnanie cien elektrickej energie z fosílnych palív a solárnych termoelektrární podľa DLR |
V porovnaní s ropovodmi alebo plynovodmi je systém oveľa menej náchylný na poruchy alebo zneužitia, pretože ide o väčší počet prenosových zariadení a menšou kapacitou a prípadné poškodenia sú oveľa ľahšie opraviteľné. Navyše, ani argumenty o politickom vydieraní nedávajú zmysel - pri systéme navzájom nahraditeľných termoelektrární v rozličných krajinách by sa daný štát len a len ochudobnil - na rozdiel od ropy alebo plynu by túto energiu už nemohol neskôr predať.
Chýba iba politická vôľa (ako vždy)
Napriek tomu sú to práve politické otázky, kvôli ktorým projekt ešte nie je spustený. Zatiaľ vyslovila podporu nemecká vláda a zo strany púštnych štátov Egypt. Severo-africké krajiny nie sú v súčasnosti schopné zaručiť investorom dostatočnú bezpečnosť a ochranu. Navyše, Líbya a Alžírsko sú vývozcami ropy rovnako ako krajiny Blízkeho a stredného Východu, ktoré by mohli prísť o zisky z nich. Podobne je otázna podpora krajín EÚ ako Francúzsko, ktoré zarába na vývoze jadrovej energie.
Najostrejšie obavy sa ale ozývajú od výrobcov fotovoltaiky a malých OZE. Desertec je totiž pravým opakom toho, kam doteraz alternatívna energetika smerovala - k decentralizovaným malým lokálnym výrobcom energie. Tí kritizujú fakt, že monopol by naďalej zostal v rukách silných koncernov E-On a ERW, ktorí sa majú podieľať na predaji energie z Desertecu. Obávajú sa aj toho, že 400 miliardový projekt by vyčerpal všetky finančné dotácie na OZE. Greenpeace naopak projekt víta a podporuje.
Napriek týmto nezodpovedaným otázkam nadácia Desertec vyvíja potrebné aktivity na odštartovanie projektu. Ako pilotné zariadenie sa ponúka PCS elektráreň v Egypte s dodávkou prúdu pre Gazu. To by mohlo politicky ulahodiť arabským štátom, pre ktoré je európska nekritická podpora Izraelu tŕňom v oku. Desertec má totiž niekoľko rozmerov: popri získavaní lacnej, bezpečnej a nevyčerpateľnej energii a z znižovaniu emisií oxidu uhličitého je dôležitý z humanitárneho hľadiska - podpora pracovných miest v severnej Afrike, dodávka pitnej vody a rozvoj poľnohospodárstva. Napĺňa teda najdôležitejšie priority nemeckej vlády. Last but not least - projekt by definitívne potvrdil už dnes vedúcu pozíciu nemeckých výrobcov v najperspektívnejšom rezorte budúcnosti a globálne koncerny by konečne lobovali za niečo skutočne zmysluplné pre celé ľudstvo.
Zdroje:
Nadácia Desertec, www.desertec.org
Der-Sahara-Pakt, Wirstchafts-Woche č.26
