EKO konferenca 2011 CENA PODNEBNIH STORITEV

1. EKO konferenca 2011CENA PODNEBNIH STORITEV KAKO Z ENERGIJO? Prof.dr. Peter Novak VITES, Novo mesto

2. Nizkoogljična družba • Kako do nje? • Imamo predlog strategije! • Nimamo še poti koko do realizacije • Predlog možne rešitve je v nadaljevanju

3. Kako do nizko ogljične družbe? Opis socialno ekonomske vizije za leto 2050 1 Filozofija, predstava Doseganje ciljev energetske oskrbe z malo TGP Določitev potreb po oskrbi z energijo 2 Raziskava inovacij pri dobavi in rabi energije 3 6 Inovacije Opredelitev potrebne energije in emisij CO2 5 Preverjanje možnosti za energetsko oskrbo 4

4. Kako znižati emisije? • Na razpolago so tri poti: • Izločanje in shranjevanje CO2 • Najširša uporaba jedrske tehnologije • Uporaba sončne energije v vseh pojavnih oblikah • Prva je začasna in bo trajala do konca zalog fosilnih goriv • Druga je vezana na zaloge urana in na problem varnosti • Tretja odpira možnosti neomejene oskrbe z energijo po času, kraju in količini • Geotermalna energija je lahko vezni člen v prehodu iz enega stanja v drugega, kot to velja v določeni meri tudi za JE (v razvitem svetu)

5. Naš ciljVIR: Strategija.... 2011,delovno gradivo

6. Preverjene zaloge fosilnih goriv na svetu in njihova razporeditev(vir: Role of coal as energy source, World Coal Institute, 2002, str.5)

7. 1600 1400 1200 1000 TWh 1995 800 2030 600 400 200 0 Gas Oil Coal Wind Hydro Nuclear Biomass/waste Predvidena goriva za termoelektrarne do 2050 ?

8. Hibridna - plinsko parna elektrarna z uplinjanjem premoga V taki napravi je mogoče uporabljati vse vrste premoga, njihove mešanice, tekoče in plinasto gorivo iz omrežja ali zaloge in v posebnih pogojih tudi odpadke. Hibridni ICGCC z zrakom ali kisikom za uplinjanje in CFB parnim generatorjem.(vir: DOE Techline, www.fossil.energy.gov/programs , avgust 2006)

9. Tehnološki koncept oskrbe slovenskih termoelektrarn s kisikom in plinom premog plin Dom. premog 600 MW Šoštanj Plin komp.CO2 Tek.-CO2 CO2 ICGCC 400 MW Trbovlje komp. CO2 UZP 8 mio m3/a tekočina pri -160°C TE s ~ ničelno emisijo CO2 UZP PT komp. CO2 O2 200 MW TOL Separacija zraka 250 MW IGCC PP Koper komp. CO2 N2.Xe. Ar Procesne naprave za uporabo tehničnih plinov Kisikovod, ogljikovod Šoštanj-Trbovlje – Ljubljana – Koper ?

10. Sonce Rob atmosfere Tehnologije za pretvarjanje Zemlja topl.biom. • Sončne termoelektrarne za sonaravni razvoj – zakaj ? • Resurs je neomejen po času in moči za človeštvo. Sončno obsevanje na Zemlji ~120.000 TWy/y Sedanje in bodoče svetovne energetske potrebe 2005: 13,63 TWy/y Ocene za naslednje obdobje: 2050: 30 TWy/y 2100: 46 TWy/y Če pretvorimo le 0,01÷ 0,05 % prihajajočega sončnega sevanja, že zadostimo sedanjim in bodočim enoletnim energetskim potrebam rastoče populacije prebivalstva na Zemlji 119,4 .103 TWy/y 13,63 TWy/y 0,011% Delo Toplota

11. Posledica bo SPREMEMBA ENERGETSKEGA SISTEMA NA ZEMLJI • Obstoječi energetski sistem, ki ni usklajen z naravo • Velike emisije TGP (NOx, CO, CO2, delci); • Odvisnost od fosilnih goriv s končno življensko dobo • Nesigurna oskrba • Emisije TGP: 42- 44 Gt/a • Ali smo pripravljeni na njegovo spremembo v tem in naslednjem stoletju ? Topla voda Elektrika Naftni derivati Plin Biomasa

12. ENERGETSKI SISTEM • ZA USKLAJENI RAZVOJ z 0 emisij TGP • Ima le tri nosilce energije iz OVE ali iz notranjosti planeta: • - Elektrika iz OVE (univerzalno • uporabna, zahtevno shranjevanje) • - Metan CH4(naravni ali sintetični – • plinasto gorivo, možno omejeno • shranjevanje) • Metanol CH4OH (oksidiran plin – • tekoče gorivo, primerno za • neomejeno skladiščenje) • Prednosti: • Ni potrebna bistveno nova • Infrastruktura. • Slabosti: • Potrebne so številne nove tehnologije za konverzijo OVE v elektriko in posredno za vodik, kot vmesni nosilec energije. JE C iz rastlin, H iz vode

13. solar tower (SNL) parabolic trough (PSA) parabolic dish (SBP) linear Fresnel (Solarmundo) Parabolična korita (MW) Stolp s heliostati (MW) Fresnelove leče (MW) Paraboloidni koncentrator (kW)

14. STE-P sončne termoelektrarne s paraboličnimi koriti – osnovna shema Velikost enote: 50 -80 MW Potrebena površina: 20 – 25 m2/kWe Izkoristek (letni): 10 - 16% Sončno obsevanje Hranilnik toplote Črpalka turbina generator Črpalka Prenosnik toplote Parabolična korita . koncentratorji Hladilni sistem Črpalka

15. STE-P sončne termoelektrarne s paraboličnimi koriti Delovna snov: termalno olje, 400°C; vodna para Realizirana v ZDA, Kramer Junction, moč 354 MW , obratuje 20 let,sedaj obnovljena, hibridna s plinsko turbino za večerne konice Izkoristek:letni:10,8%; dnevni maksimum 20% Nove elektrarne: letni izkoristek 15-16% Izkoristek polja: 60% Investicije: 2000 $/kW za SEGS Investicije: 850 $/kW za ISCCS Vzdrževanje: sprejemljivo Hibridizacija: do 25% + hranilnik toplote Investicije v hranilnik: 20 $/kWh SEGS- Solar Electric Generating System ISCCS – Integrated Solar Combined-Cycle System

16. Postavitev STE-P Slike: Kramer Junction, Mojave desert, ZDA. Levo spodaj se vidijo postrojenjain plinske turbine za enoto cca 80 MW.

17. Cena elektrike iz STE-P pri faktorju moči 0,90-0,95% pri 6 urnem obratovanju s hranilnikom toplote ali pomožno plinsko turbino. Letni faktor moči: 0,4 ÷ o,5. Računano z letnimi obrestmi za kredit 9,5 %, IRR 15% in obratovalno garancijo 5 let.

18. Okoljske prednosti pri uporabi CSP odnosno STE Ekvivalentne emisije na enoto proizvedene elektrike DLR, Steinhagen

19. Sklep • Problemov ni v tehnologiji, problemi so pri lastnikih in upravljalcih kapitala • Politika ni dovolj močna, da bi tokove preobrnila • Posledica so hitro naraščanje dolgov,ki ne morejo biti plačani • Nezadovoljstvo prebivalstva bo vedno večje, zato pričakujem velike spremembev družbah EU in sveta