Kroćenje sunčeve svetlosti, vetra i vode: da li podaci o klimatskim promenama pokreću energetski sektor?

Koliko podaci o klimatskim promenama mogu ubrzati uvođenje obnovljive energije?

Najavljeni planovi da se intenzivira priča o dekarbonizaciji nakon pandemije biće u zasigurno fokusirani na obnovljivu energiju. Samim tim, igrači u ovoj grani industrije, kao i elektrodistributeri u brojnim zemljama, sve više pažnje obraćaju na optimizovanje procesa proizvodnje energije.

Za Evropljane je 2019. godina bila posebno „svetla“. Naime, Stari kontinent ukupno gledano nije imao toliko sunčanih sati još od početka osamdesetih godina prošlog veka. Naravno, to je pogodovalo industriji solarne energije koja je više nego udvostručila svoje kapaciteta u poređenju sa prethodnom 2018, što je najveći skok u poslednjih deset godina.

Kapacitet energije iz obnovljivih izvora neprestano jača. Prošle godine, njen udeo u elektrosektoru u EU  dostigao je rekordnih 34,6 odsto. I, mada je pandemija Covida-19 usporila razvoj novih postrojenja za zelenu energiju, ona je sada ključni faktor za restartovanje ekonomije i isporučivanje nedavno revidiranih ambicija koje podrazumevaju smanjenje emisije štetnih gasova za 50 do 55% do 2030. godine. Dakle, industrija je u dvostrukoj misiji: s jedne strane, ubrzano zauzima začajan deo ukupnog energetskog sistema, dok sa druge postaje sve pouzdanija i efikasnija, takođe i kada govorimo o pozitivnoj ulozi u ozdravljenju klime.

Zelena tranzicija je jedan od glavnih stubova oporavka u okviru paketa predloženog od strane Evropske komisije krajem maja. Evropski „Zeleni sporazum“ je strategija koja za cilj ima dostizanje nulte emisije do 2050. godine, u isto vreme čineći evropsku ekonomiju konkurentnijom. Unija može značajno povećati udeo obnovljive energije u energetskom miksu i tako napraviti dvostruku dobit. Troškovi vezani za ovu tehnologiju imaju trend pada, i mada su predviđanja za 2020. malo ublažena, očekuje se da će ponovo doći do stvaranja momentuma, pojačanog smanjenjem potražnje za naftom i gasom.

Ipak, mada se obnovljiva energija može pokazati otpornom na ekonomske šokove, ona mora nastaviti da dokazuje svoju otpornost na promene klimatskih obrazaca i sve češćih pojava nekih ekstremnih vremenskih prilika. Promene temperature, kiše, zračenja, podizanje nivoa mora, čestice u vazduhu i ekstremni vremenski događaji poput toplotnih talasa, poplava ili suša, mogu uticati na obnovljive izvore energije i infrastrukturu, kao i na oblikovanje potražnje za energijom.

Evropska hidroenergetika nastavlja da doživljava pad proizvodnje, s obzirom na manju količinu padavina i toplije vreme, što je dovelo do ukupnog pada od 6% prošle godine. Toplotni talasi su povezani sa hroničnim nedostatkom kiše, i oni su zahvatili kako Francusku, tako i Španiju, Portugal i Italiju, što smo donekle osetili i mi u Srbiji. Vodostaji su bili rekordno niski tokom proleća i leta. Neki naučnici procenju da bi izmeštanje padavina ka drugim oblastima, kao i temperaturnih obrazaca, moglo da poveća hidroenergetski potencijal severne Evrope, odnosno smanji proizvodnju na jugu.

Predviđanja vezana za brzine vetrova ostaju nesigurna, ali čak i male promene u ovoj oblasti mogu izvršiti veliki uticaj na proizvodnju električne energije iz energije vetra. U 2018. godini, slabi letnji vetrovi su redukovali proizvodnju za čak 20% u odnosu na uobičajenu. Ekstremni vremenski događali i podizanje nivoa mora mogu uticati na infrastrukturu vetroparkova, kako na moru tako i kopnu.

Solarna energija se takođe suočava sa nesigurnim klimatskim varijablama, s tim što neke studije predviđaju intenzivnije sunčevo zračenje u Evropi (za do 10 odsto), što bi dovelo do proizvodnje veće količine električne energije. Međutim, toplija budućnost može imati negativan efekat, jer fotonaponski paneli gube efikasnost kako temperatura raste.

Klimatska istraživanja nam jasno govore da će ekstremne vremenske (ne)prilike biti sve frekventnije. Pitanje je do koje mere? Ovo su vitalna pitanja za obezbeđivanje pouzdanih izvora obnovljive energije. Podaci vezani za klimu su od esencijalnog značaja za procenjivanje naših energetskih potreba i proizvodnih mogućnosti, posebno u sektoru obnovljive energije.

Kako proizvođači obnovljive energije moraju u svakom momentu u obzir da uzimaju faktor klime, tokom čitavog životnog ciklusa njihovih projekata, posedovanje podataka o njoj postaje od ključnog značaja za povećanje udela obnovljive energije u okviru energetskog miksa. Elektrodistributeri takođe moraju biti u mogućnosti da predvide mogućnost ekstremnog nevremena, koje može da utiče na dalekovode, kao što su poplave, oluje, toplotni talasi i sneg, kao i da izbalansiraju ponudu i potražnju u skladu s klimatskim uslovima koji utiču na proizvodnju i potrošnju energije.

Informacije o klimi su veoma važne i moraju biti tretirane kao deo strategije donošenja odluka u različitim fazama projekata. Ti podaci se koriste o okviru modela za izračunavanje potrošnje i proizvodnje iz elektrana koje koriste energiju sunca, vetra, vode i toplote, kako bi se proučila adekvatnost energetskog miksa. Za infrastrukturu, s obzirom na to da su komponente instalirane za period od oko 80 godina, postoji snažna potreba za procenom potencijalnih rizika u budućnosti kada je o postojećim instalacijama reč, uz precizno procenjivanje budućih sredstava, koja će se koristiti u promenjenoj klimi.

Zamislimo da želimo da izgradimo novu solarnu elektranu. Banka će nas finansirati u najvećoj meri na osnovu procena koliko energije ćemo proizvesti u narednih 20 godina. Pre pet godina, nivo nesigurnosti za podizanje novog solarnog postrojenja nije bio tako važan, jer su troškovi po kojima su vlade ili elektrodistributeri bili spremni da plate kilovat-čas, bili veoma visoki u odnosu na danas. Sada je tržište veoma konkurentno, tako da bilo kakve velike nesigurnosti mogu napraviti razliku između profita i gubitka.

Korišćenje podataka o klimi u energetskoj industriji je postalo uobičajenije u poslednjih pet godina. Opservacije klimatskih promena u prošlosti su bile jedan od najčešćih izvora podataka, koji se koriste za modeliranje energetskih sistema; posmatranje prošlih događaja kao što su hladni ili toplotni talasi i njihov uticaj na solarnu i energiju vetra, primera radi. Ovaj princip može nagovestiti šta bi se moglo desiti u sličnoj situaciji u budućnosti. Takav pristup je dobar kada posmatramo nekoliko godina unapred, ali sa sve izvesnijim dokazima o klimatskim promenama, korišćenje prošlih podataka za buduće projekcije jasno isključuje važne informacije. Primera radi, toplotni talas iz 2003. godine, koji nikada ranije nije viđen, može postati nova „norma“ do 2050. To je ključno za uvažavanje simulacije budućeg energetskog sistema.

U Evropi, temperatura raste u većini zemlja, što će pokrenuti potražnju, mada će obrasci korišćenja varirati. Takođe se menja količina klimatskih varijabli, a kreirani modeli mogu obezbediti informacije u vezi s periodima kada se jedan energetski resurs ima izraženiju promenljivost u odnosu na druge. Ova usluga mapira varijabilnost kako klime, tako i energije širom kontinenta. Podaci o klimi će pomoći igračima u energetskom sektoru da predvide promene izazvane klimatskim faktorom (hladni talasi, toplotni talasi, suše…), ali i da analiziraju kako temperatura pokreće potražnju za električnom energijom na Starom kontinentu i kako to povezuje sa varijabilnošću proizvodnje obnovljive energije.

Podaci o klimi mogu pomoći vladama i proizvođačima energije da odluče o pravoj kombinaciji obnovljivih energija u okviru svojih elektroenergetskih sistema.

Kako obnovljiva energija preuzima sve veći udeo, a elektrifikacija ulazi u razne segmente života (transport, grejanje, hlađenje itd.), tako se stvaraju nove primene klimatskih podataka, a njihova uloga dobija na važnosti. Primera radi, oni mogu doprineti analiziranju kako kombinovati različite tehnologije skladištenja električne energije tokom toplotnog talasa, da bi se maksimizovala proizvodnja i zadovoljila sve veća potražnja za energijom.