POROČILO KOMISIJE EVROPSKEMU PARLAMENTU, SVETU, EVROPSKEMU EKONOMSKO-SOCIALNEMU ODBORU IN ODBORU REGIJ

Tehnično poročilo Skupnega raziskovalnega središča „Ocena možnosti za večjo energetsko učinkovitost pri proizvodnji, prenosu in shranjevanju električne energije“

Povzetek tehničnega poročila Skupnega raziskovalnega središča „Ocena možnosti za večjo energetsko učinkovitost pri proizvodnji, prenosu in shranjevanju električne energije“

V poročilu so z netehničnim pristopom predstavljeni rezultati ocene možnosti za večjo energetsko učinkovitost pri pretvorbi, prenosu in shranjevanju električne energije.

V poročilu so v skladu s smernico iz člena 24(13) Direktive 2012/27/EU o energetski učinkovitosti, kakor je bila spremenjena z Direktivo (EU) 2018/2002, proučeni trije glavni stebri možnega razvoja energetske učinkovitosti, in sicer konvencionalna goriva, shranjevanje in prenos visokonapetostnega enosmernega toka. Opisane so torej tri glavne tehnološke rešitve s poudarkom na energetski učinkovitosti, da bi proučili, ali bi bili mogoči prihranki. Poročilo vsebuje pregled sedanjih ravni učinkovitosti in znanih možnosti za izboljšave ter grobo oceno možnih prihrankov primarne energije na evropski ravni. Najprej so posamezne tehnološke rešitve proučene ločeno, nato so v zadnjem poglavju predstavljeni zaključki in razvrstitev.

V poglavju 2 so predstavljeni rezultati glede uporabljene tehnologije in ocene učinkovitosti v termoelektrarnah s poudarkom na konvencionalnih elektrarnah na fosilna goriva (premog, plin, nafta), te rezultate pa dopolnjujejo izbrani statistični podatki o učinkovitosti, porabi, zmogljivosti itd. V poročilu so opisane trenutne in možne ravni učinkovitosti, vključno z ocenjenimi možnimi prihranki primarne energije ob nekaterih predpostavkah, povezanih s sprejeto politiko razogljičenja.

Učinkovitost pri proizvodnji električne energije iz obnovljivih virov ni proučena iz predvsem ekonomskih razlogov. Pri sestavi stroškov najpogostejših obratov za proizvodnjo električne energije močno prevladujejo investicijski stroški (CapEx), medtem ko so stroški obratovanja (OpEx) omejeni na vzdrževanje, saj upravljavcem ni treba plačevati stroškov goriva. Čeprav je učinkovitost pretvorbe proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov tehnično zanimiva, ni dejavno raziskana in znanstvena literatura na tem področju je precej omejena. Pri proizvodnji jedrske električne energije so pomisleki precej podobni: v večini delujočih jedrskih reaktorjev se samo 30–35 % toplotne energije, proizvedene s cepitvijo, pretvori v električno energijo, preostali del pa se v okolje razprši kot odpadna toplota. Ta delež se je v zadnjih desetletjih le malo povečal. Sestava stroškov pri proizvodnji jedrske električne energije je dokaj podobna, četudi ni enaka sestavi stroškov pri proizvodnji električne energije iz obnovljivih virov. Večino stroškov obsega CapEx (gradnja in razgradnja obratov), medtem ko stroški goriva (običajno obogatenega urana) predstavljajo le majhen delež skupnih proizvodnih stroškov. Tudi ta vidik je slabo raziskan, saj je prednostna naloga izboljšanje varnosti in skrajšanje časa izpada za oskrbo z gorivom in vzdrževanje. Nekateri projekti prihodnjih reaktorjev „četrte generacije“ so zasnovani tako, da so učinkovitejši, vendar doslej obstajajo le prototipi.

V poglavju 3 je opisanih več različnih vrst shranjevanja, ki so na voljo za električne sisteme, pri čemer je pojasnjena zrelost tehnologij in več podrobnosti je podanih za tehnologije z boljšimi sedanjimi in prihodnjimi obeti (elektrarne s črpanjem vode, baterije, stisnjen zrak, vztrajniki). Čeprav poročilo vsebuje ocene energijskega izkoristka cikla, je treba upoštevati tudi, da je neposredna primerjava učinkovitosti med alternativnimi možnostmi shranjevanja, ki so namenjene rešitvi zelo različnih tehničnih vprašanj, težavna. V poročilu je na primer pojasnjeno, da za velike količine energije (še) ni mogoče uporabiti superkondenzatorjev; vsako tehnično težavo bi bilo treba reševati z ustreznim razredom sistemov za shranjevanje, znotraj posameznega razreda pa bi bilo seveda treba uporabiti najučinkovitejšo tehnologijo. Ključno sporočilo je, da tehnologije shranjevanja niso zanimive samo zato, ker omogočajo neposreden prihranek primarne energije, temveč zato, ker omogočajo vključitev energije iz obnovljivih virov v elektroenergetske sisteme, s čimer se izboljša učinkovitost sistema kot celote.

V poglavju 4, ki obravnava prenos visokonapetostnega enosmernega toka, so navedeni podobni zaključki: izboljšanje učinkovitosti prenosnih sistemov, ki je že zdaj zelo visoka (približno 98 %), in približevanje fizičnim omejitvam, nista primerni. Prenos visokonapetostnega enosmernega toka je zanimiv, ker omogoča prenos energije v razmerah, v katerih sistemi za visokonapetostni izmenični tok ne bi bili niti tehnično izvedljivi niti ekonomsko sprejemljivi, kar velja zlasti za podmorske kable, ki omogočajo vključitev vetrne energije iz velikih vetrnih elektrarn na morju in s tem posredne prihranke primarne energije. V tem poglavju so zato opisane glavne značilnosti sistemov za visokonapetostni enosmerni tok, predstavljeni so pogoji obratovanja, ki omogočajo največjo učinkovitost, in izpostavljeni so možni prihodnji načini uporabe v evropskem okviru. Dejansko izboljšanje učinkovitosti je pravzaprav posredno, tj. izboljšanje vključevanja obnovljivih virov energije in čim manjše omejevanje, vendar ta vprašanja, pa tudi povezovanje sistemov, prilagajanje odjema in povpraševanje po energiji na splošno ne spadajo v obseg te študije.

V poglavju 5 so navedeni zaključki ocene možnosti za večjo energetsko učinkovitost posamezne tehnologije. Kadar je bilo to mogoče, je bil količinsko opredeljen realističen prihranek na podlagi poenostavljene predpostavke, ki kaže možnosti za izboljšave pri varčevanju s primarno energijo.