Sada je napokon jasno. Hrvatska se obvezala do 2050. drastično smanjiti svoje emisije ugljičnog dioksida. To znači dekarbonizaciju sektora transporta, grijanja, industrije i, što je najvažnije, sektor energetike.
Pošto će znatan dio navedenih sektora biti elektrificiran, jedan od glavnih zadataka bit će duboko dekarbonizirati proizvodnju električne energije uz prihvatljiv trošak (duboka dekarbonizacija uključuje ugljičnu intenzivnost električne energije ispod 20 g/kWh). Odluke u kojem smjeru krenuti treba donijeti danas jer je 30 godina za potpunu transformaciju energetskog sustava vrlo malo. Pretpostavimo da u budućnosti (2050.) želimo proizvoditi dovoljno električne energije na području Hrvatske da zadovoljimo vlastitu potražnju na satnoj razini tijekom većeg dijela godine i da ne želimo ovisiti o uvozu (dobre mrežne konekcije sa susjednim sustavima treba održavati i proširiti radi sigurnosti i fleksibilnosti sustava).
Kako bismo proizveli dovoljno električne energije, danas na raspolaganju imamo sve jeftiniju solarnu energiju i energiju iz vjetroturbina te konvencionalne elektrane,kao što su hidroelektrane, elektrane na ugljen, plin i biomasu te nuklearne elektrane. Gledamo li proizvodnu cijenu električne energije, solarne i vjetroelektrane su (ili će uskoro postati) najjeftinije. No, znači li to da je to i najbolji put koji treba odabrati?
Teorija optimizacije
Teorija optimizacije sustava govori nam o nečemu sto se zove "lokalni i globalni minimum (odnosno maksimum)". Jednostavnom analogijom, želite li doći od mjesta A do mjesta B na najbrži mogući način, vjerojatno vam je prva ideja uzeti najkraću rutu i direktnu liniju. Međutim, ako na tom putu postoji kanjon koji niste uočili kad ste kretali, ta odluka da krenete najkraćim putem mogla bi se pokazati vrlo lošom i rezultirati golemim gubitkom vremena i resursa u savladavanju te prepreke.
Kako biste izbjegli tu situaciju, uzet ćete kartu koja opisuje teren oko vas i isplanirati svoje putovanje prije nego što napravite prvi korak. Uzmemo li "kartu" trenutačnih hrvatskih potreba za električnom energijom, vidjet ćemo da godišnje potrošimo oko 17000 GWh, a potražnja za snagom je između 1100 i 3200 MW. Većina naših termoelektrana prestat će s radom do 2050. tako da će ih trebati zamijeniti nisko-ugljičnim rješenjima kako bi duboko dekarbonizirali proizvodnju električne energije (pretpostavimo da ćemo hidroelektrane i dalje imati na raspolaganju).
Pa krenimo najkraćim/najjeftinijim putem.... Počnemo li zamjenjivati postojeće elektrane vjetroelektranama ili solarnim elektranama, ubrzo ćemo uvidjeti da nam je potrebna golema instalirana snaga kako ne bismo ovisili o uvozu energije (razlog je u interminentnosti solarne i energije iz vjetra), koja za rezultat ujedno ima goleme količine viškova proizvedene energije koju treba nekome prodati (za sustav s vjetroturbinama i postojećim hidroelektranama trebali bismo prodati našu godišnju potrošnju puta 20).
Cijena te struje za potrošače u RH bila bi na razini današnje. Zagovornici tog ili sličnih pristupa mogu argumentirati da u vrijeme smanjene proizvodnje možemo uvoziti električnu energiju, a u vrijeme povećane proizvodnje možemo je prodavati.
Potrebna stabilnost
To nas dovodi do pitanja odakle ćemo uvoziti i kome ćemo izvoziti svoju električnu energiju ako se sve zemlje u regiji vode sličnom logikom u slaganju svog sustava (kad mi imamo manjkove, i ostale zemlje u regiji vjerojatno će imati manjkove… i obrnuto)?!
U tom slučaju (slučajevi s visokim udjelom intermitentnih izvora energije) nameće se korištenje viškova za proizvodnju vodika i jaka domaća industrija vodika. Krenemo li s kombinacijom solara i vjetra (najjeftinijih opcija), uvidjet ćemo da bi bilo teško zadovoljiti potražnju bez uvoza ako ne koristimo baterije koje bi mogle spremiti dovoljno električne energije za barem tri prosječna dana u godini.
Te baterije povećale bi trošak električne energije na 400% današnje cijene. Umjesto baterija, imamo mogućnost plinskih termoelektrana. Međutim, ova opcija rezultirala bi relativno visokom ugljičnom intenzivnosti električne energije (oko 50 gCO2/kWh, ekvivalent 1 Gt CO2 godišnje) uz male izglede za daljnje smanjenje, a cijena električne energije bila bi oko 30% skuplja nego današnja.
Treća mogućnost je voditi potrošnju da prati proizvodnju iz intermitentnih solarnih i vjetroelektrana. Iako je to dobra ideja u teoriji, danas je vrlo malo industrijskih i tehnoloških procesa koji su toliko fleksibilni. Nadalje, grupa stručnjaka s MIT-ja (predvođena autorom Nestorom Sepúlvedom i profesorima Jenkinsom i Lesterom) u svojem istraživanju otkrila je da je za duboku dekarbonizaciju proizvodnje električne energije uz prihvatljiv trošak potreban "stabilni nisko-ugljični izvor" (akumulacijske hidroelektrane, elektrane na biomasu ili nuklearne elektrane).
Planovi u regiji
Ako pogledamo hrvatski elektro-energetski sustav, vidimo da s kombinacijom novih nuklearnih elektrana i postojećih hidroelektrana možemo (duboko) dekarbonizirati proizvodnju energije za cijenu koja je samo 60% viša od današnje. Osim toga, kombinacija nuklearne, solarne i hidro energije dala bi slične rezultate uz još jeftiniju cijenu (40% više od današnje).
Ovi rezultati definitivno govore u prilog gradnje novog bloka u Krškom (uz paralelnu gradnju solarnih elektrana). Ako pogledamo planove zemalja srednje Europe s kojima se donekle možemo usporediti (ekonomski i geografski), vidjet ćemo da u većini zemalja postoje ozbiljni planovi u vezi s gradnjom novih nuklearnih elektrana (od kojih su neke netom puštene u rad ili se grade): Poljska (6 nuklearnih elektrana u planu), Češka (Dukovany), Slovačka (Mochovce), Mađarska (Paks), Rumunjska (Cernavodã) i Slovenija (Krško).
Međutim, moramo biti svjesni da realizacija takvog projekta zahtijeva velike financijske, logističke i stručne napore te snažnu političku volju. Ako se država odluči na gradnju nove nuklearne elektrane, onda definitivno treba imati na umu udio vlastite industrije u njezinoj gradnji. Također se nameće pitanje javnog mišljenja, dugogodišnjih subvencija koje će takav projekt tražiti i problem spremanja otpada. Druga (možda i bolja) opcija je stimulirati gradnju elektrana na biomasu. Hrvatska ima veliki energetski potencijal u obnovljivoj biomasi te veliki potencijal u projektiranju i proizvodnji komponenata za elektrane na biomasu. Međutim, iako veliki, trenutačni potencijal nažalost nije dovoljan za proizvodnju optimalne količine nisko-ugljične električne energije.
Za kraj, nemojmo zaboraviti da nova politika EU ne potiče samo implementaciju "nisko-ugljične" budućnosti, nego i industrijsku revoluciju kojoj je cilj poticanje njezinih članica na razvoj i proizvodnju "nisko-ugljičnih" tehnologija. Bez obzira koji put odaberemo, trebamo ga pratiti odgovarajućom vlastitom industrijom.
Autor je voditelj projekata za Atlas Copco u odjelu za otkrivanje i razvoj novih tehnologija