Wind- en zonne-energie zullen olie niet vervangen

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

We bieden ASh-lezers een vertaling aan van een artikel van Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), bekend om haar systeembenadering, financiële achtergrond en respect voor fysieke economie. Goede auteur, kortom:-)

Waarom kan RES met modellen liegen?

De energiebehoeften van de wereldeconomie lijken eenvoudig te modelleren. Laten we het verbruik eens berekenen: zelfs in kilowattuur, zelfs in vaten olie-equivalent, zelfs in Britse thermische eenheden, kilocalorieën of joules. Twee soorten energie zijn equivalent als ze dezelfde hoeveelheid nuttige arbeid produceren, nietwaar?

Econoom Randall Munroe legt bijvoorbeeld de voordelen van hernieuwbare energie uit in zijn video-omslag. Volgens zijn model kunnen zonnepanelen (indien gebouwd naar uw wens) voldoende elektriciteit leveren voor uzelf en een half dozijn van uw buren. Windgeneratoren (ook gebouwd tot het niveau van absurditeit, maar natuurlijk), zullen u en nog een dozijn buren van energie voorzien.

Er zit echter een logisch gat in deze analyse. De energie geproduceerd door wind en zonnepanelen is niet precies wat de economie nodig heeft (althans niet voor nu). Wind en zon wekken intermitterende elektriciteit op, vaak op het verkeerde moment en op de verkeerde plaats. De wereldeconomie heeft een verscheidenheid aan soorten energie nodig, deze soorten moeten voldoen aan de technische specificaties van de meest uiteenlopende systemen in de moderne wereld. Energie moet op het juiste moment van de dag of op het juiste moment van het jaar op de juiste plaats en bij de gebruikers worden afgeleverd. Het kan zelfs nodig zijn om de energie uit zon en wind voor meerdere jaren op te slaan (u gebruikt bijvoorbeeld een pompaccumulatiecentrale en er is droogte in de regio).

Ik denk dat de situatie vergelijkbaar is met hypothetische wetenschappers die besloten, om de efficiëntie van de economie te vergroten, om in 20 jaar 100% van de bevolking over te hevelen van traditioneel voedsel naar gras en kuilvoer. Koeien, geiten, schapen eten toch? Waarom kunnen mensen dat niet? Het kruid bevat ongetwijfeld een hoop nuttige energie. De meeste grassoorten lijken niet giftig voor de mens - althans in kleine hoeveelheden. Het gras lijkt goed te groeien. Het gras kan worden opgeslagen voor toekomstig gebruik. Overschakelen naar het gebruik van gras voor voedselproductie lijkt de moeite waard in termen van CO2-uitstoot. Helaas zijn gras en kuilvoer niet het soort energie dat mensen gewoonlijk verbruiken. Het feit dat mensapen op de een of andere manier niet als herbivoren zijn geëvolueerd, is vergelijkbaar met het feit dat materiële productie en transport in de moderne economie op de een of andere manier niet geschikt zijn voor intermitterende energie van wind en zon.

Gras in de voeding van de mens kunnen 'werken' misschien wel, maar daar heb je een ander organisme voor nodig

Als je rondkijkt, kun je gemakkelijk plantenetende soorten vinden. Dieren met een maag met vier kamers gedijen goed op een kruidendieet. Deze organismen hebben vaak voortdurend doorgroeiende tanden omdat het kiezelzuur in het gras de neiging heeft om van de tanden af te slijten. Misschien kunnen mensen door genetische manipulatie extra magen laten groeien en voortdurend vernieuwde tanden toevoegen. Andere nuttige, maar niet erg aantrekkelijke aanpassingen aan ons lichaam kunnen nodig zijn, bijvoorbeeld om de hersenen kleiner (en de kaak groter) te maken. Om een hoge hersenactiviteit te behouden zijn te veel calorieën nodig, zoveel kuilvoer kun je niet kauwen.

Het probleem met bijna alle huidige RES-modellen is dat het systeem in een "nauw kader" wordt beschouwd. Slechts een klein deel van het probleem wordt beschouwd - meestal alleen de dalende prijskaartjes van panelen en windturbines (of "energiekosten") - en aangenomen wordt dat dit de enige kost is die gepaard gaat met een verandering in het gehele consumptiepatroon. Economen moeten zelfs toegeven dat het omschakelen van de economie naar 100% hernieuwbare energie dramatische veranderingen in de samenleving vereist, vergelijkbaar met magen met meerdere kamers en steeds groter wordende tanden om over te schakelen naar een 100% kruidendieet. Uw analyse heeft een "breder bereik" nodig.

Als Randall Munroe rekening zou houden met de indirecte energiekosten van het systeem, inclusief de energie die nodig is om bestaande energiesystemen te herbouwen, zou zijn analyse waarschijnlijk veranderen. Het vermogen van wind- en zonne-energie om zowel uw eigen huis als dat van een tiental buren van stroom te voorzien, zal waarschijnlijk verdwijnen. Er zal te veel energie worden gebruikt om het systeem te laten functioneren als het equivalent van magen met meerdere kamers en steeds groter wordende tanden. De wereldenergiesector zal werken aan hernieuwbare energiebronnen, maar niet op dezelfde manier als voorheen. Grofweg zal een kleiner brein heel andere gedachten hebben.

Is "het energieverbruik van een dozijn van uw buren" een juiste maatstaf?

Voordat ik verder ga over wat er mis is gegaan met het model van Munroe, moet ik even stilstaan bij zijn telmethode. Munroe spreekt van "de energie die wordt verbruikt door een huishouden en een tiental buren." We horen vaak nieuws over hoeveel huishoudens een nieuwe energiecentrale kan bedienen of hoeveel huishoudens tijdelijk zijn stilgelegd vanwege de storm. De statistiek die door Munroe wordt gebruikt, lijkt erg op elkaar. Maar hield hij overal rekening mee?

Naast huishoudens heeft de economie op veel meer plaatsen behoefte aan een verscheidenheid aan energiebronnen, waaronder: bij de overheid voor defensie en wetshandhaving, bij de aanleg van wegen of scholen, op boerderijen voor het verbouwen van heerlijk eten en in fabrieken voor het maken van gezonde lekkernijen. Het heeft weinig zin om de berekening te beperken tot alleen het verbruik bij de burger thuis. (In feite is Munroe zo gestroomlijnd in zijn berekeningen dat het niet mogelijk is om erachter te komen wat er precies in zijn analyse wordt opgenomen. Het lijkt erop dat hij alleen de energie meet die in stopcontacten zit.) Uit mijn onafhankelijke analyse blijkt dat direct in huishoudens slechts ongeveer een derde van de totale hoeveelheid van alle soorten energie in de Verenigde Staten wordt verbruikt. De rest wordt geconsumeerd door particuliere bedrijven en overheidsinstanties …

G. Tverberg's opmerking:

Mijn schatting van "ongeveer een derde" is gebaseerd op gegevens van de EIA en BP. Wat elektriciteit betreft, blijkt uit EIA-gegevens dat huishoudens in de Verenigde Staten ongeveer 38% van de totale elektriciteitsopwekking gebruiken. Wat betreft de brandstof die niet wordt gebruikt voor transport en elektriciteitsopwekking, gaat het om ongeveer 19%. Als we deze twee categorieën combineren, zien we dat Amerikaanse huishoudens ongeveer 31% van de niet-voertuigbrandstoffen gebruiken. Voor transportbrandstoffen zijn de best beschikbare gegevens de BP-statistieken over aardolieproducten. Volgens BP wordt 26% van de olie wereldwijd verbrand in de vorm van motorbenzine. In de Verenigde Staten ongeveer 46%. Natuurlijk wordt een deel van deze benzine niet gebruikt voor huishoudelijke doeleinden: politieauto's zijn bijvoorbeeld meestal benzine, zoals kleine vrachtwagens die door bedrijven worden gebruikt. Bovendien zijn de Verenigde Staten een belangrijke importeur van gefabriceerde goederen uit China en andere landen. De bruikbare fossiele energie die in deze invoer zit, komt nooit in de Amerikaanse energiestatistieken.

Men hoeft alleen de berekeningen van Munro aan te passen aan het energieverbruik van bedrijven en instellingen, en we zullen het gespecificeerde dozijn woongebouwen onmiddellijk moeten verdelen in ongeveer drie. Dus in plaats van "voldoende energie voor jou en een dozijn van je buren", moet je zeggen: "energie voor jou en drie of vier buren." Een dozijn ("één orde van grootte", zoals ingenieurs zouden zeggen) zullen ergens verdampen. Bovendien is het meenemen van sociale energie in de berekeningen nog maar het begin van de weg. Zoals hieronder zal worden getoond, moet u voor een volledige aanpassing niet door drie delen, maar door een veel grotere waarde.

Wat zijn de indirecte kosten van hernieuwbare energie uit wind en zonne-energie?

Er zijn een aantal indirecte kosten:

(1) De kosten voor het leveren van energie uit hernieuwbare energiebronnen zijn veel hoger dan die van andere soorten elektriciteit, maar in de meeste onderzoeken worden ze ofwel als gelijk beschouwd of gemiddeld over de economie als geheel.

Uit een onderzoek van het Internationaal Energieagentschap (IEA) uit 2014 blijkt dat de kosten van het overdragen van energie uit windturbines ongeveer drie keer zo hoog zijn als de kosten van energie uit steenkool of kernenergie. Naarmate het aandeel van wind- en zonne-energieopwekkingsvermogen in het totaal opgesteld vermogen toeneemt, vertonen de meerkosten een stijgende lijn. Hier zijn slechts enkele van de redenen:

(a) De noodzaak om meer transmissielijnen te bouwen, simpelweg omdat de lijnen moeten worden ontworpen om aanzienlijk hogere piekbelastingen aan te kunnen. Stroom uit de wind is meestal beschikbaar (zie de link over games met CFR) van 25% tot 35% van de tijd; de zon is 10% tot 25% van de tijd beschikbaar. {M. Ya.: Volgens BP werd in 2018 het aangegeven geïnstalleerde windvermogen gebruikt door 25,7%, zonne-energie - met 13,7%. Wonderen gebeuren niet.}. Wanneer deze hernieuwbare energiebronnen op vollast werken - ze slaan bijvoorbeeld energie op in een pompaccumulatiecentrale op een zonnige en winderige dag - is er dus 3-4 keer meer transmissiecapaciteit van transmissielijnen nodig in vergelijking met continue opwekkingscapaciteiten.

(b) RES hebben gemiddeld een grotere afstand tussen het punt van energieopwekking en de verbruiker. Vergelijk bijvoorbeeld offshore windturbines op 20-30 mijl van de dichtstbijzijnde gemeenschap met een typische stedelijke thermische krachtcentrale.

(c) Vergeleken met de capaciteit van fossiele brandstoffen is de energieopwekking van wind- en zonne-energiecentrales veel moeilijker te voorspellen - onthoud de spreekwoorden over de ongelooflijke nauwkeurigheid van moderne weersvoorspellingen. Bijgevolg stijgen de kosten van energiedistributie.

(2) Door de toename van de totale lengte van de hoogspanningsleidingen nemen de arbeidskosten toe om deze leidingen in een geschikte en veilige staat te houden. Dit is vooral jammer in droge en winderige gebieden, waar vertragingen in het onderhoud van dergelijke lijnen tot brand kunnen leiden.

In Californië leidde onvoldoende onderhoud van hoogspanningsleidingen tot het faillissement van het PG&E-stroomsysteem. Bedenk hoe PG&E twee "preventieve" black-outs heeft geïnitieerd, waarvan er één ongeveer twee miljoen mensen trof. De machtsambtenaren van Texas melden: "De hoogspanningslijnen van onze staat hebben de afgelopen drie en een half jaar meer dan 4.000 branden veroorzaakt." Het bedrijf beperkt zich niet tot windturbines. In Venezuela hebben bosbranden langs een 600 kilometer lange transmissielijn tussen de waterkrachtcentrale van Guri en Caracas geleid tot een enorme stroomstoring.

Natuurlijk zijn er technische mogelijkheden. De meest betrouwbare manier zijn ondergrondse hoogspanningsleidingen. Zelfs het gebruik van geïsoleerde draad (hydroline) in plaats van blanke draad kan de veiligheid verbeteren. Elke technische oplossing heeft echter zijn eigen prijskaartje. Met deze kosten moet rekening worden gehouden bij het modelleren van de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen tot het niveau van "het meest wenselijke".

(3) Om vervoer over land om te zetten in hernieuwbare energie, zullen enorme investeringen in infrastructuur nodig zijn. Als alleen de bovenste laag van de 'hogere middenklasse' elektrische voertuigen gebruikt, is er natuurlijk geen probleem. Het is begrijpelijk dat de rijken zich zowel elektrische auto's als (verwarmde) garages/parkeerplaatsen met speciale elektrische aansluitingen kunnen veroorloven. Het is duidelijk dat de rijken altijd een manier zullen vinden om hun batterij-aangedreven auto op te laden zonder veel aambeien, en veel van deze voorzieningen zijn al op voorraad.

De vangst is dat de minder rijken niet dezelfde kansen hebben. Trouwens, deze "niet de armste" mensen zijn ook erg drukbezette mensen, en ze kunnen het zich ook niet veroorloven om uren te wachten tot de auto is opgeladen. Deze subgroep van consumenten heeft op veel locaties dringend behoefte aan goedkope snellaadstations. De kosten van snellaadinfrastructuur zullen waarschijnlijk wegenonderhoudsbelastingen moeten omvatten, aangezien dit een van de kosten is die tegenwoordig in de motorbrandstofprijzen in de VS en veel andere landen zijn inbegrepen.

{We hebben het niet eens over de armen en de armste lagen van de samenleving. Hun elektrische voertuig is op zijn best een op batterijen werkende scooter. - M. Ya.}

(4) In omstandigheden met een gebrek aan reservecapaciteit, verhoogt een intermitterende stroomvoorziening de kosten van materiaalproductie. Er wordt algemeen aangenomen dat intermitterende opwekking relatief eenvoudig kan worden aangepakt met eenvoudige organisatorische maatregelen, zoals "zwevende" dag- / week- / seizoenstarieven, "smart grids" met het uitschakelen van huishoudelijke koelkasten en boilers tijdens piekbelasting, enz. Deze modellen zijn min of meer gerechtvaardigd als het systeem voornamelijk bestaat uit thermische centrales en kerncentrales, en het aandeel van hernieuwbare energiebronnen in de opwekking wordt gemeten met de eerste procent.

De situatie verandert radicaal als het aandeel van hernieuwbare energiebronnen deze eerste percentages begint te overschrijden. We hebben chemische batterijen nodig die de dagelijkse piekbelasting kunnen opvangen, vooral 's avonds, wanneer mensen thuiskomen van hun werk en willen eten en de zon - ah-probleem - al is ondergegaan. Bij windturbines is de situatie nog erger: daar kan de energieproductie elk moment wegzakken, niet alleen door de rust, maar ook door de storm.

Batterijen kunnen helpen met dagelijkse cyclustijden en kortdurende uitval, maar hernieuwbare energiebronnen hebben ook langere uitval. Een zware storm met neerslag kan bijvoorbeeld op elk moment van het jaar zowel zonne- als windenergie meerdere dagen tegelijk verstoren. Als het systeem daarom alleen op hernieuwbare energiebronnen moet werken, is het wenselijk om gedurende ten minste drie dagen een reserve aan energie te hebben. In de korte video hieronder is Bill Gates pessimistisch over de omvang van zo'n "batterij" voor een metropool als Tokio.

Zelfs nu, met een relatief laag aandeel hernieuwbare energiebronnen bij de opwekking, hebben we geen apparaten die een volledige driedaagse back-up kunnen bieden. Als de wereldeconomie uitsluitend overschakelt op hernieuwbare energiebronnen en het elektriciteitsverbruik per hoofd van de bevolking nog steeds zal groeien in vergelijking met het heden (elektrische auto's, enz.), waarom denkt u dan dat het gemakkelijker wordt om driedaagse ononderbroken stroomvoorzieningen te creëren?

Maar energie opslaan voor drie dagen is klein in vergelijking met de seizoenscyclus. Figuur 1 toont het seizoenspatroon van het energieverbruik in de Verenigde Staten.

Afbeelding 1. Energieverbruik in de VS per maand van het jaar op basis van gegevens van het Amerikaanse ministerie van Energie. "Rest" is totale energie, minus elektriciteit en transportenergie. Omvat: aardgas voor verwarming, aardolieproducten voor de landbouw en alle soorten fossiele brandstoffen die worden gebruikt in de industriële productie (petrochemicaliën, polymeren, enz.)

De productie van zonne-energie piekt in de Verenigde Staten in juni en daalt van december tot februari. Waterkrachtcentrales produceren hun grootste capaciteit tijdens de lentevloed, maar hun output varieert van jaar tot jaar. Windenergie verandert onvoorspelbaar.

De moderne economie kan stroomuitval niet aan. Om bijvoorbeeld metalen te smelten, moet de temperatuur constant hoog blijven. Liften mogen niet tussen verdiepingen stoppen omdat er een storm op het windpark heeft gestaan. Koelkasten zijn verplicht om af te koelen, zodat vers vlees niet gaat rotten.

Er zijn twee benaderingen die kunnen worden gebruikt om seizoensgebonden energieproblemen aan te pakken:

(a) Herbouw de industrie zodat er in de winter minder energie wordt verbruikt voor industriële productie en er meer overblijft voor huishoudelijke behoeften. Smelt aluminium en verbrand cement alleen in de zomer!

(b) Bouw enorme hoeveelheden opslagfaciliteiten, bijvoorbeeld een pompcentrale, sla energie op voor meerdere maanden of zelfs jaren.

Elk van deze benaderingen is extreem duur. Zoiets als de methoden van genetische manipulatie om een persoon op een tweede maag te schikken. Voor zover ik weet zijn deze kosten tot op heden in geen enkel model opgenomen {Gail heeft het mis. David McKay maakte zo'n model:

Afbeelding 2 illustreert de hoge energiekosten die kunnen ontstaan bij het toevoegen van een aanzienlijk deel van de stroomredundantie. In dit voorbeeld wordt de "schone energie" die het systeem levert in wezen besteed aan het in goede staat houden van de reserve. De ERoEI-parameter vergelijkt de nuttige energie-output met het energieverbruik.

Figuur 2. Graham Palmer's ERoEI-plot, zoals gerapporteerd door Australia Energy.

Het voorbeeld in figuur 2 is berekend voor Melbourne, waar het klimaat relatief mild is en er geen strenge vorst of extreme hitte is. Het voorbeeld maakt gebruik van een combinatie van zonnepanelen en "koude standby" chemische batterijen in de vorm van dieselgeneratoren. Zonnepanelen en chemische batterijen leveren 95% van de elektriciteit in het systeem. Dieselopwekking wordt gebruikt tijdens langdurige onderbrekingen en ongevallen en dekt de resterende 5% van het verbruik. Als nooddieselgeneratoren helemaal uit het model worden verwijderd, zijn er meer zonnepanelen en meer batterijen nodig. Deze extra batterijen en panelen zullen uiterst zelden worden gebruikt, maar als gevolg daarvan zal de ERoEI van het systeem nog meer afnemen.

Tegenwoordig is de belangrijkste reden dat het elektriciteitssysteem de kosten van intermitterende opwekking niet opmerkt, het lage aandeel van wind- en zonne-opwekking. Volgens BP wekte de wereld in 2018 26614,8 TWh aan elektriciteit op (398 watt onmiddellijk vermogen per hoofd van de bevolking). De bijdrage van wind was 1270,0 TWh (4,8%), de bijdrage van zonnepanelen - 584,6 (2,2%). De totale energiestroom bedroeg 13.864,4 miljoen ton olie-equivalent (1.816 kg olie-equivalent per karkas per jaar), inclusief 611,3 miljoen toe uit nucleaire brandstof. Het aandeel wind in dit enorme volume is 287,4 miljoen toe (2,1%), het aandeel zonne-elektriciteit is 132,2 (1,0%). De wind- en zonnepanelen samen gaven voor elke aardbewoner het equivalent van 1,5 autogastank: iets minder dan 56 kg voorwaardelijke olie.

De tweede reden waarom het elektriciteitssysteem de kosten van hernieuwbare energiebronnen nog niet opmerkt, is dat deze meerkosten worden gespreid over de kosten van het hele pakket van energieverbruik, ook voor diensten van gelaagde reservering met traditionele opwekkingsbronnen (kolen, aardgas- en kerncentrales). Deze laatste zijn genoodzaakt reservecapaciteiten te leveren, waaronder een “hot” reserve, zonder adequate kostencompensatie. Deze praktijk zorgt voor grote problemen voor productiebedrijven en reservecapaciteiten krijgen onvoldoende financiering. Traditionele energie-ingenieurs worden gedwongen om gratis gas te verbranden, zonder ook maar één kilowattuur te verkopen, alleen zodat vage groene collega's wind- en zonne-kilowattuur kunnen verkopen tegen een redelijke prijs en met een acceptabele algehele betrouwbaarheid van het elektriciteitssysteem.

Als, volgens de ambitieuze plannen van de Groenen, het gebruik van fossiele brandstoffen plotseling stopt, zullen al deze reserve- en basiscapaciteiten, inclusief kerncentrales, verdwijnen. (De winning van kernbrandstof is gek genoeg ook afhankelijk van het fossiel.) RES zal ineens moeten bedenken hoe ze voor eigen geld capaciteit kunnen reserveren. Dan wordt het probleem van de discontinuïteit onoverkomelijk. Strategische reserves aan olie, olieproducten, kolen, uranium kunnen bovendien jarenlang worden opgeslagen met onbeduidende verliezen en relatief goedkoop; ondergrondse gasopslagfaciliteiten zijn wat duurder in gebruik; de kosten voor het opslaan van opgewekte elektriciteit - of het nu gaat om pompcentrales of in chemische batterijen - zijn ongelooflijk hoog. Deze laatste omvatten niet alleen de kosten van het systeem zelf, maar ook de onvermijdelijke elektriciteitsverliezen tijdens het oppompen van de pompaccumulatiecentrale en het opladen van de batterijen.

In feite is het gebrek aan financiering van traditionele capaciteiten die verband houden met het prerogatief van HEB voor investeringen op sommige plaatsen al een onoverkomelijk probleem aan het worden. Ohio heeft onlangs besloten de financiering voor hernieuwbare energie te verminderen en subsidies te verstrekken aan kerncentrales en kolencentrales.

(5) De kosten van de verwijdering van windturbines, zonnepanelen en chemische batterijen worden bijna nooit weerspiegeld in de kostenramingen van projecten.

Het lijkt erop dat in energiemodellen de overtuiging bestaat dat windturbines, panelen en multi-ton batterijen aan het einde van hun levensduur vanzelf zullen oplossen in de natuur. Zelfs als verwijderingskosten in de schattingen zijn opgenomen, wordt vaak aangenomen dat de kosten van ontmanteling lager zullen zijn dan de prijs van schroot. We ontdekken nu al dat het vakkundig afvoeren van gebruikt afval een kostbaar genoegen is en dat het energieverbruik voor recycling (vooral metalen en halfgeleiders) vaak hoger is dan alle energie die tijdens de werking van de installatie aan de verbruikers wordt verkocht.

(6) RES zijn geen directe vervanging voor veel van de apparaten en processen die we tegenwoordig actief gebruiken. De lijst met dingen die nodig zijn voor de exploitatie van hernieuwbare energiebronnen is lang en veel van deze lijst wordt, althans voorlopig, uitsluitend geproduceerd met fossiele brandstoffen. Onderhoud van helikopterwindturbines is een goed voorbeeld. Probeer ons er alleen niet van te overtuigen dat zware helikopters ook op batterijen kunnen vliegen! Veel van deze processen of apparaten zullen de komende 20 jaar niet veranderen, wat betekent dat fossiele brandstoffen nodig zullen zijn om systemen voor hernieuwbare energie operationeel te houden.

Naast het onderhouden van hernieuwbare energiebronnen, zijn er veel andere processen waarbij fossiele brandstoffen niet kunnen worden vervangen en die in de toekomst niet zichtbaar zijn. Staal, kunstmest, cement en plastic zijn vier voorbeelden die Bill Gates in zijn video noemt. En we zullen ook asfalt en de meeste moderne medicijnen noemen. We zullen veel moeten veranderen en leren hoe we het moeten doen zonder veel van de gebruikelijke goodies. Het is onmogelijk om een weg te bouwen, - nou ja, misschien met kasseien - noch een modern gebouw met meerdere verdiepingen dat alleen hernieuwbare energiebronnen gebruikt. Waarschijnlijk kunnen sommige materialen worden vervangen door hout, maar zal er genoeg hout zijn voor iedereen en zal de wereld worden geconfronteerd met het probleem van massale ontbossing?

(7) Het is waarschijnlijk dat de overgang naar hernieuwbare energie niet 20 jaar zal duren, zoals in de rooskleurige voorspellingen van de Groenen, maar 50 jaar of langer. Gedurende deze tijd zullen wind- en zonne-energie een nuttig hulpmiddel zijn voor de economie van fossiele brandstoffen, maar hernieuwbare energiebronnen zullen fossiele brandstoffen niet kunnen vervangen. Dit verhoogt ook de kosten.

Om de productie van fossiele brandstoffen in de nabije toekomst voort te zetten, zullen middelen en geld in ongeveer hetzelfde tempo moeten worden uitgegeven als nu. De levering van fossiele brandstoffen vereist nog steeds infrastructuur: pijpleidingen, raffinaderijen - en getrainde professionals. Mijnwerkers, oliearbeiders, gasarbeiders, exploitanten van thermische centrales en kerncentrales, en vele andere arbeiders van de "traditioneel georiënteerde" energiesector willen om de een of andere reden een salaris het hele jaar door ontvangen, en niet alleen wanneer er plotseling sneeuwval en zonnepanelen tijdelijk… Mijnbouwbedrijven moeten leningen afbetalen, eerder ontvangen voor de bouw van bestaande faciliteiten. Als aardgas als winterreserve wordt gebruikt, zijn nieuwe ondergrondse opslagfaciliteiten nodig. Zelfs als het gebruik van aardgas met bijvoorbeeld categorische 90% daalt, dan zullen de kosten van personeel en infrastructuur - meestal vast en weinig afhankelijk van het pompvolume - met een veel kleiner percentage worden verlaagd, zeg, met 30%.

Een van de redenen waarom de overgang naar hernieuwbare energie lang en pijnlijk zal zijn, is dat er in veel gevallen niet eens een hint is hoe je van de "olienaald" kunt komen. Het is noodzakelijk om veranderingen in technologie aan te brengen, en hiervoor - om iets nieuws uit te vinden. Eenmaal uitgevonden, moeten technische innovaties worden getest op echte apparaten. Toen ze probeerden, als alles in orde is, is het noodzakelijk om technologische lijnen te bouwen en vast te stellen voor de massaproductie van nieuwe apparaten. Het is waarschijnlijk dat het in de toekomst nodig zal zijn om de eigenaren van bestaande op fossiele brandstoffen gestookte apparaten en technologieën op de een of andere manier te compenseren voor het inkomensverlies of de kosten van voortijdige vervanging van apparatuur. Vergeef boeren bijvoorbeeld leningen die zijn uitgegeven aan de aankoop van tractoren en maaidorsers met verbrandingsmotoren. Als dit niet gebeurt, zal de economie bezwijken onder het gewicht van oninbare schulden. Pas als al deze stappen succesvol zijn uitgevoerd, kunnen we spreken van een echte transitie naar een nieuwe technologie. En dus - voor elke specifieke technologische keten!

Door deze indirecte kosten kan men zich afvragen of het zin heeft om het wijdverbreide gebruik van wind en zon in de energiesector te stimuleren. Hernieuwbare energiebronnen kunnen de CO2-uitstoot alleen verminderen als ze de fossiele brandstoffen bij de elektriciteitsopwekking daadwerkelijk vervangen. En als hernieuwbare energie slechts een politiek correcte toevoeging is aan een systeem dat fossiele brandstoffen blijft verslinden, is het dan de moeite waard?

Is de toekomst van wind- en zonne-energie beter dan de toekomst van fossiele brandstoffen?

Aan het einde van de video zegt Randall Munroe dat wind- en zonne-energie oneindig beschikbaar zijn en fossiele brandstoffen zeer beperkt zijn.

In de laatste stelling ben ik het helemaal eens met Munro. Fossiele brandstoffen zijn zeer beperkt. Dit komt doordat er voor ons alleen natuurlijke energiebronnen met relatief lage winningskosten beschikbaar zijn.

De prijzen van afgewerkte producten gemaakt met fossiele brandstoffen moeten laag genoeg blijven zodat de reguliere consument ze kan betalen. Wanneer we hulpbronnen met hogere winningskosten in omloop proberen te brengen, verschuift de massale vraag van gebruiksgoederen (zoals auto's of smartphones) naar alledaagse goederen (zoals voedsel, verwarming of kleding). De daling van de vraag naar discretionaire goederen veroorzaakt overstocks en een daling van hun productie. Aangezien auto's en smartphones worden gefabriceerd met andere goederen, waaronder fossiele brandstoffen, leidt een verminderde vraag naar deze goederen tot {MJ: verborgen} deflatie, inclusief een verminderde vraag naar energie (en prijzen). Daarom balanceert de grondstofprijs op een patch "al zo duur dat maar weinig mensen het zich kunnen veroorloven" en "al zo goedkoop dat je met verlies mijnen", en alles wordt gecontroleerd door de aanwezigheid (of liever de afwezigheid) van nieuwe energievoorraden met een aanvaardbare extractiekost. Het lijkt erop dat we ons sinds 2008 het grootste deel van de tijd in deze staat bevinden, met een daling van de reële prijzen voor olie en andere hulpbronnen.

{(M. Ya.: latente deflatie wordt gemaskeerd door monetaire emissie, zoals "De economie vertraagt, laten we Kuytsov zo snel mogelijk gooien!")}

Figuur 3. Gemiddelde wekelijkse penolieprijs, gecorrigeerd voor inflatie, op basis van EIA-spotolieprijzen en stedelijke CPI in de VS.

Gezien deze logica is het moeilijk te begrijpen waarom hernieuwbare energiebronnen beter of langer zouden moeten presteren dan fossiele brandstoffen. Als de kosten van RES zonder subsidies hoger zijn dan die van fossiele brandstoffen, zal RES zich niet ontwikkelen. "Het is al zo duur dat maar weinig mensen het kunnen betalen." Als we hernieuwbare energiebronnen subsidiëren, los van de traditionele energie, dan houdt de traditionele energie op zich te ontwikkelen: "het is al zo goedkoop dat je met verlies wint." Zoals hierboven aangetoond, kan RES zich in de nabije toekomst niet ontwikkelen zonder het gebruik van fossiele brandstoffen (bijvoorbeeld voor de fabricage van reserveonderdelen voor windturbines of de aanleg/reparatie van hoogspanningsleidingen). Vandaar de conclusie: de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen zal onvermijdelijk gaan vertragen, zowel met als zonder subsidies.

Geloven we teveel in modellen?

Het idee om gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen klinkt aantrekkelijk, maar de naam bedriegt. De meeste hernieuwbare energiebronnen - met uitzondering van brandhout, secundaire biobrandstoffen (stro, koek) en mest - zijn op zichzelf niet hernieuwbaar. In feite zijn hernieuwbare energiebronnen sterk afhankelijk van fossiele brandstoffen.

{M. Ya.: de zon en de wind, ze zijn natuurlijk praktisch eeuwig, maar panelen, batterijen, draaitafels en zelfs waterkrachtcentrales / pompcentrales zijn zeker niet eeuwig. Twintig, dertig, nou ja, honderd jaar - BREAKING! We lezen van Kapitsa Sr.:.}

Interessant is dat de IPCC-klimaatmodelbouwers en andere vogelverschrikkers van klimaatverandering er volledig van overtuigd lijken te zijn dat de winbare fossiele brandstoffen op aarde, zo niet onuitputtelijk, erg groot zijn. In feite, hoeveel fossiele brandstoffen daadwerkelijk als "terugwinbaar" kunnen worden beschouwd, is een van de belangrijkste problemen van modellering, en dit probleem moet zorgvuldig worden bestudeerd. Het volume van de toekomstige productie zal waarschijnlijk sterk afhangen van hoe stabiel het bestaande economische systeem is, inclusief hoe stabiel het model van globalisering van de wereldeconomie is. De ineenstorting van het mondiale systeem zal waarschijnlijk leiden tot een snelle afname van de productie van fossiele brandstoffen.

Tot slot wil ik benadrukken dat de maatschappelijke kost van hernieuwbare energie een zorgvuldige analyse vereist. Een onderscheidend kenmerk van traditionele energie (vooral olieproductie) zijn altijd enorme winstmarges geweest. Van deze torenhoge tarieven, via belastingen, ontvingen regeringen genoeg geld om vitale maar onrendabele sectoren van de economie te sponsoren. Dit is een van de fysieke manifestaties van ERoEI.

{M. Ja. ERoEI sociaal versus standaard ERoEI, lees hier:}

Als wind- en zonne-energie echt zo'n hoge ERoEI hadden, zoals sommige voorstanders telden, dan zouden deze RES geen subsidies nodig hebben: niet alleen geldelijk, maar ook organisatorisch, in de vorm van staatsvoorkeuren. Ondertussen is, voor zover we weten, de werkelijke ERoEI van HEB zo'n dat er geen sprake is van belastingheffing op HEB ten gunste van geplande onrendabele sectoren van de economie. Misschien geloven de onderzoekers te veel in hun simplistische modellen.

Hulp over KIUM:

In de opmerkingen gleed uit dat in plaats van de uitdrukking "power is available" (power input available), het noodzakelijk is om de afkorting ICUF (Installed capacity utilisation factor) te gebruiken. Laten we uitleggen dat de afkorting KIUM NIET kan worden gebruikt. Er zijn ten minste drie methoden voor het berekenen van de parameter "nominaal geïnstalleerd vermogen" voor zonnepanelen en windturbines in de wereld:

Voorwaardelijk "Chinees". Zegt het paneel aan de achterkant "1kW" (maximaal vermogen)? 1000 panelen geïnstalleerd, wat betekent dat het nominaal geïnstalleerd vermogen 1 MW is. U kunt zelfs geen verbinding maken met het netwerk. Zijn de panelen (op palen)? Ze zijn dus "geïnstalleerd"! Toegegeven, als je niet hecht, zal de ICUM 0 blijken te zijn, maar de Chinezen geven niet om dergelijke kleinigheden.

Voorwaardelijk "Europese Unie". Volgens het project werden 1000 panelen van elk 1 kW aangesloten op een omvormer van 550 kW. Dit betekent dat het nominaal geïnstalleerd vermogen 0,55 MW is. Boven je hoofd - sorry, de bottleneck van het systeem - kun je niet springen. Dit is de meest correcte teltechniek, maar wordt niet overal toegepast. Welnu, de uitgangsstroomleiding zou 0,55 MW moeten zijn, ondanks het feit dat de converter gemiddeld per dag ongeveer 0,22 MW levert bij uitstekend zonnig weer en nul in de sneeuw.

Voorwaardelijk "VS". 1000 1kW panelen in Noord-Californië werden aangesloten op een 950kW omvormer. De gemiddelde jaarlijkse instralingscoëfficiënt voor deze specifieke locatie is 0,24. Dit betekent dat het nominaal geïnstalleerd vermogen 0,24 MW bedraagt. In een zeer succesvol jaar, als er geen sneeuwval is, is het mogelijk om 2,3 GWh op te wekken, en ICUM = 108%!