Les renovables eòliques i solars no substituiran el petroli

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Oferim als lectors d'ASh la traducció d'un article de Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), coneguda pel seu enfocament de sistemes, antecedents financers i respecte per l'economia física. Bon autor, en resum:-)

Per què RES pot utilitzar models de mentida?

Les necessitats energètiques de l'economia mundial semblen ser fàcils de modelar. Calculem el consum: fins i tot en quilowatts-hora, fins i tot en barrils d'equivalent de petroli, fins i tot en unitats tèrmiques britàniques, quilocalories o joules. Dos tipus d'energia són equivalents si produeixen la mateixa quantitat de treball útil, no?

Per exemple, l'economista Randall Munroe explica els beneficis de les energies renovables a la portada del seu vídeo. Segons el seu model, les plaques solars (si es construeixen al teu gust) poden proporcionar prou electricitat per a tu i mitja dotzena dels teus veïns. Els generadors eòlics (també construïts al nivell de l'absurd, però és clar), us proporcionaran energia a vosaltres i a una dotzena de veïns més.

Tanmateix, hi ha un forat lògic en aquesta anàlisi. L'energia produïda per les plaques eòliques i solars no és exactament la que necessita l'economia (almenys no de moment). El vent i el sol generen electricitat intermitent, sovint disponible en el moment equivocat i en el lloc equivocat. L'economia mundial necessita una varietat de tipus d'energia, aquests tipus han de complir les especificacions d'enginyeria dels sistemes més diversos del món modern. L'energia s'ha de lliurar al lloc correcte i lliurar-se als usuaris en el moment adequat del dia o en el moment adequat de l'any. Fins i tot pot ser necessari emmagatzemar l'energia que s'obté del sol i del vent durant uns quants anys (per exemple, s'utilitza una central d'emmagatzematge per bombeig i hi ha una sequera a la regió).

Crec que la situació és semblant a la dels científics hipotètics que van decidir, per augmentar l'eficiència de l'economia, traslladar el 100% de la població dels aliments tradicionals a l'herba i l'ensitjat en 20 anys. Mengen vaques, cabres, ovelles, no? Per què la gent no pot? L'herba, sens dubte, conté un munt d'energia útil. La majoria dels tipus d'herba sembla que no són tòxics per als humans, almenys en petites quantitats. L'herba sembla que creix força bé. La gespa es pot emmagatzemar per a un ús futur. El canvi a l'ús de l'herba per a la producció d'aliments sembla que val la pena pel que fa a les emissions de CO2. Malauradament, l'herba i l'ensitjat no són el tipus d'energia que consumim habitualment els humans. El fet que els grans simis d'alguna manera no hagin evolucionat com a herbívors és semblant al fet que la producció i el transport de materials en l'economia moderna són d'alguna manera poc adequats per a l'energia intermitent del vent i el sol.

Posar herba a la dieta humana pot "funcionar", però per això necessiteu un organisme diferent

Si mireu al vostre voltant, podreu trobar fàcilment espècies herbívores. Els animals amb estómacs de quatre cambres prosperen amb una dieta d'herbes. Aquests organismes sovint tenen dents en creixement continu perquè la sílice de l'herba tendeix a desgastar-se les dents. Potser, mitjançant l'enginyeria genètica, les persones poden créixer estómacs addicionals i afegir dents constantment renovades. Es poden requerir altres ajustos útils, però poc atractius, al nostre cos, per exemple, per fer el cervell més petit (i la mandíbula més gran). Per mantenir una activitat cerebral elevada es requereixen massa calories, no pots mastegar tant d'ensitjat.

El problema de gairebé tots els models RES actuals és que el sistema es considera en un "marc estret". Només es considera una petita part del problema -normalment només la caiguda dels preus de panells i aerogeneradors (o "costos de l'energia")- i se suposa que aquest és l'únic cost associat a un canvi en el patró de consum complet. De fet, els economistes han d'admetre que moure l'economia cap a energies 100% renovables requerirà canvis dramàtics a la societat, similars als estómacs amb múltiples cambres i les dents en constant creixement per canviar a una dieta 100% a base d'herbes. La vostra anàlisi necessita un "abast més ampli".

Si Randall Munroe tingués en compte els costos indirectes d'energia del sistema, inclosa l'energia necessària per reconstruir els sistemes elèctrics existents, la seva anàlisi probablement canviaria. És probable que desaparegui la capacitat de l'energia eòlica i solar per alimentar tant la vostra casa com la d'una dotzena de veïns. S'utilitzarà massa energia perquè el sistema funcioni com l'equivalent d'estómacs amb múltiples cambres i dents en constant creixement. El sector energètic mundial treballarà amb les energies renovables, però no de la mateixa manera que abans. A grans trets, un cervell més petit pensarà pensaments molt diferents.

"L'energia utilitzada per una dotzena dels teus veïns" és una mètrica correcta?

Abans de continuar sobre què va fallar amb el model de Munroe, he de detenir-me breument en el seu mètode de recompte. Munroe parla de "l'energia que consumeix una llar i una dotzena de veïns". Sovint escoltem notícies sobre quantes llars pot servir una nova central elèctrica o quantes llars es van tancar temporalment a causa de la tempesta. La mètrica utilitzada per Munroe és molt semblant. Però ho va tenir tot en compte?

A més de les llars, l'economia requereix una varietat de fonts d'energia en molts més llocs, com ara: al govern per a la defensa i l'aplicació de la llei, a la construcció de carreteres o escoles, a les granges per cultivar aliments deliciosos i a les fàbriques per fer llaminadures saludables.. No té gaire sentit restringir el càlcul al consum només a les llars dels ciutadans. (De fet, Munroe està tan racionalitzat en els seus càlculs que no és possible esbrinar què s'inclou exactament en la seva anàlisi. Sembla que només compta l'energia que hi ha a les preses de corrent.) La meva anàlisi independent mostra que directament a les llars només es consumeix aproximadament un terç de la quantitat total de tot tipus d'energia als Estats Units. La resta la consumeixen empreses privades i organismes governamentals…

Nota de G. Tverberg:

La meva estimació d'"aproximadament un terç" es basa en dades de l'EIA i BP. Pel que fa a l'electricitat, les dades de l'EIA mostren que les llars dels Estats Units utilitzen al voltant del 38% de la generació total d'electricitat. Pel que fa al combustible que no s'utilitza per al transport i la generació d'electricitat, és d'un 19%. Combinant aquestes dues categories, trobem que les llars nord-americanes utilitzen al voltant del 31% dels combustibles que no són per a vehicles. Per als combustibles de transport, les millors dades disponibles són les estadístiques de productes petroliers de BP. Segons BP, el 26% del petroli a tot el món es crema en forma de gasolina. Als Estats Units, al voltant del 46%. Per descomptat, part d'aquesta gasolina no s'utilitza per a necessitats domèstiques: per exemple, els cotxes de policia solen ser de gasolina, com els petits camions utilitzats per les empreses. A més, els Estats Units són un important importador de productes manufacturats de la Xina i d'altres països. L'energia útil dels combustibles fòssils incorporada en aquestes importacions mai arriba a les estadístiques energètiques dels EUA.

Només cal ajustar els càlculs de Munro per incloure l'energia consumida per empreses i institucions, i haurem de dividir immediatament la dotzena d'edificis residencials especificats en uns tres. Així, en comptes de "energia suficient per a tu i una dotzena de veïns", has de dir: "energia per a tu i tres o quatre veïns". Una dotzena ("un ordre de magnitud", com dirien els enginyers) s'evaporarà en algun lloc. A més, la inclusió de l'energia social en els càlculs és només l'inici del camí. Com es mostrarà a continuació, per a un ajust complet, cal dividir no per tres, sinó per un valor molt més gran.

Quins són els costos indirectes de les renovables eòliques i solars?

Hi ha una sèrie de costos indirectes:

(1) Els costos de subministrament d'energia a partir de fonts d'energia renovables són molt més elevats que els d'altres tipus d'electricitat, però en la majoria d'estudis es consideren iguals o es fan una mitjana de l'economia en conjunt.

Un estudi de 2014 de l'Agència Internacional de l'Energia (IEA) mostra que el cost de la transferència d'energia dels aerogeneradors és aproximadament el triple del cost de l'energia del carbó o la nuclear. A mesura que augmenta la proporció de la capacitat de generació eòlica i solar en la capacitat instal·lada total, els excés de costos mostren una tendència a l'alça. Aquests són només alguns dels motius:

(a) La necessitat de construir més línies de transmissió, simplement perquè les línies s'han de dissenyar per suportar pics de càrrega significativament més alts. L'energia del vent sol estar disponible (vegeu l'enllaç sobre jocs amb CFR) del 25% al 35% del temps; el sol està disponible entre el 10% i el 25% del temps. {M. Ya.: Segons BP, el 2018 la capacitat eòlica instal·lada declarada es va utilitzar un 25,7%, la solar, un 13,7%. Els miracles no succeeixen.}. En conseqüència, quan aquestes fonts d'energia renovables funcionen a plena càrrega, per exemple, emmagatzemen energia en una central elèctrica d'emmagatzematge per bombeig en un dia assolellat i ventós, es necessita 3-4 vegades més capacitat de transmissió de les línies de transmissió en comparació amb les capacitats de generació contínua.

(b) Les FER tenen, de mitjana, una distància més gran entre el punt de generació d'energia i el consumidor. Com a exemple, compareu les turbines eòliques marines situades a 20-30 milles de la comunitat més propera amb una central tèrmica urbana típica.

(c) En comparació amb la capacitat de combustibles fòssils, la generació d'energia de les centrals eòliques i solars és molt més difícil de predir: recordeu els proverbis sobre la increïble precisió de les previsions meteorològiques modernes. En conseqüència, el cost del despatxament d'energia augmenta.

(2) A causa de l'augment de la longitud total de les línies de transmissió d'energia, els costos laborals per mantenir aquestes línies en condicions adequades i segures augmenten. Això és especialment lamentable a les regions àrides i ventoses, on els retards en el manteniment d'aquestes línies poden provocar un incendi.

A Califòrnia, un manteniment inadequat de les línies elèctriques va provocar la fallida del sistema elèctric PG&E. Penseu en com PG&E va iniciar dos apagats "preventius", un dels quals va afectar uns dos milions de persones. Els funcionaris elèctrics de Texas informen: "Les línies elèctriques del nostre estat han provocat més de 4.000 incendis en els últims tres anys i mig". El negoci no es limita als aerogeneradors. A Veneçuela, els incendis forestals al llarg d'una línia de transmissió de 600 quilòmetres entre la central hidroelèctrica de Guri i Caracas han provocat una apagada massiva.

Per descomptat, hi ha possibilitats tècniques. La manera més fiable són les línies elèctriques subterrànies. Fins i tot l'ús de cables aïllats (hidrolinea) en lloc de cables nus pot millorar la seguretat. Tanmateix, qualsevol solució tècnica té el seu propi preu. Aquests costos s'han de tenir en compte a l'hora de modelar el desenvolupament de les fonts d'energia renovables al nivell "del més desitjable".

(3) Convertir el transport terrestre en energies renovables requerirà grans inversions en infraestructures. Per descomptat, si només la capa més alta de la "classe mitjana alta" utilitza vehicles elèctrics, no hi ha cap problema. És comprensible que els rics es puguin permetre tant cotxes elèctrics com garatges / aparcaments (escalfats) amb connexions elèctriques dedicades. Està clar que els rics sempre trobaran alguna manera de carregar el seu cotxe amb bateries sense moltes hemorroides, i moltes d'aquestes comoditats ja estan en estoc.

El problema és que els menys rics no tenen les mateixes oportunitats. Per cert, aquests "no els més pobres" també són gent molt ocupada, i tampoc no es poden permetre el luxe de passar hores esperant que el cotxe es carregui. Aquest subconjunt de consumidors necessita desesperadament estacions de recàrrega ràpida barates en molts llocs. El cost de la infraestructura de càrrega ràpida probablement haurà d'incloure els impostos de manteniment de carreteres, ja que aquest és un dels costos que s'inclouen als preus dels combustibles de motor als EUA i molts altres països actuals.

{Ni tan sols parlem dels pobres i dels estrats més pobres de la societat. El seu vehicle elèctric és, en el millor dels casos, un patinet que funciona amb bateries. - M. Ya.}

(4) En condicions de manca de capacitat de reserva, l'alimentació intermitent augmenta el cost de producció del material. Es creu àmpliament que la generació intermitent es pot tractar amb relativa facilitat amb mesures organitzatives senzilles, com ara tarifes "flotantes" diàries / setmanals / estacionals, "xarxes intel·ligents" amb apagar frigorífics i escalfadors d'aigua durant les picades de càrrega, etc. Aquests models estan més o menys justificats si el sistema està format principalment per centrals tèrmiques i centrals nuclears, i la proporció de fonts d'energia renovables en la generació es mesura en el primer per cent.

La situació canvia radicalment si la quota d'energies renovables comença a superar aquests primers percentatges. Necessitem bateries químiques que puguin suavitzar els pics de càrrega diaris, sobretot al vespre, quan la gent torna a casa de la feina i vol sopar i el sol, ah, problemes, ja s'ha posat. La situació dels aerogeneradors és encara pitjor: allà la producció d'energia es pot enfonsar en qualsevol moment, i no només per la calma, sinó també per la tempesta.

Les bateries poden ajudar amb els cicles diaris i les interrupcions a curt termini, però les renovables també tenen interrupcions més llargues. Per exemple, una tempesta severa amb precipitació pot interrompre simultàniament l'energia solar i eòlica durant diversos dies en qualsevol època de l'any. Per tant, si el sistema ha de funcionar només amb fonts d'energia renovables, és desitjable disposar d'una reserva d'energia durant almenys tres dies. Al vídeo breu següent, Bill Gates és pessimista sobre la mida d'aquesta "bateria" per a una metròpoli com Tòquio.

Fins i tot ara, amb una proporció relativament baixa de fonts d'energia renovables en generació, no disposem de dispositius capaços de proporcionar una còpia de seguretat completa de tres dies. Si l'economia mundial passa exclusivament a fonts d'energies renovables, i el consum d'electricitat per càpita continuarà creixent en comparació amb l'actual (cotxes elèctrics, etc.), per què creus que serà més fàcil crear fonts d'energia ininterrompuda de tres dies?

Però emmagatzemar energia durant tres dies és petit en comparació amb el cicle estacional. La figura 1 mostra el patró estacional del consum d'energia als Estats Units.

Figura 1. Consum d'energia dels EUA per mes de l'any basat en dades del Departament d'Energia dels EUA. "Descans" és l'energia total, menys l'electricitat i l'energia del transport. Inclou: gas natural per a calefacció, derivats del petroli per a l'agricultura i tot tipus de combustibles fòssils utilitzats en la producció industrial (petroquímics, polímers, etc.)

La producció d'energia solar arriba als pics als Estats Units al juny i baixa de desembre a febrer. Les centrals hidroelèctriques produeixen la seva major capacitat durant la riuada de primavera, però la seva producció varia d'un any a l'altre. L'energia eòlica canvia de manera imprevisible.

L'economia moderna no pot fer front als talls de llum. Per exemple, per fondre metalls, la temperatura ha de mantenir-se constantment alta. Els ascensors no haurien de parar entre pisos només perquè una tempesta ha colpejat el parc eòlic. Les neveres s'han de refredar perquè la carn fresca no es podrigui.

Hi ha dos enfocaments que es poden utilitzar per abordar els problemes energètics estacionals:

(a) Reconstruir la indústria perquè a l'hivern es consumeixi menys energia per a la producció industrial i en quedi més per a les necessitats domèstiques. Foneu alumini i crema ciment només a l'estiu!

(b) Construir grans volums d'instal·lacions d'emmagatzematge, per exemple, una central elèctrica d'emmagatzematge per bombeig, emmagatzemar energia durant diversos mesos o fins i tot anys.

Qualsevol d'aquests enfocaments és extremadament car. Una cosa així com els mètodes d'enginyeria genètica per organitzar una persona en un segon estómac. Pel que jo sé, aquests costos no s'han inclòs en cap model fins ara {Gail s'equivoca. David McKay va fer aquest model:

La figura 2 il·lustra els elevats costos energètics que poden sorgir quan s'afegeix una proporció significativa de redundància d'energia. En aquest exemple, l'"energia neta" que proporciona el sistema es destina essencialment a mantenir la reserva en estat de funcionament. El paràmetre ERoEI compara la producció d'energia útil amb el consum d'energia.

Figura 2. La trama ERoEI de Graham Palmer, segons informa Australia Energy.

L'exemple de la figura 2 es calcula per a Melbourne, on el clima és relativament suau i no hi ha gelades dures ni calor extrema. L'exemple utilitza una combinació de panells solars i bateries químiques "en espera en fred" en forma de generadors dièsel. Els panells solars i les bateries químiques proporcionen el 95% de l'electricitat del sistema. La generació dièsel s'utilitza durant interrupcions i accidents de llarga durada i cobreix el 5% restant del consum. Si s'eliminen del model els generadors dièsel d'emergència, es necessitaran més plaques solars i més bateries. Aquestes bateries i panells addicionals s'utilitzaran molt rarament, però com a resultat, l'ERoEI del sistema disminuirà encara més.

Avui en dia, el principal motiu pel qual el sistema elèctric no nota els costos de la generació intermitent és la baixa proporció de la generació eòlica i solar. Segons BP, el 2018 el món va generar 26614,8 TWh d'electricitat (398 watts de potència instantània per càpita). L'aportació del vent va ser de 1.270,0 TWh (4,8%), l'aportació de plaques solars - 584,6 (2,2%). El flux total d'energia va ascendir a 13.864,4 milions de tones d'equivalent de petroli (1.816 kg d'equivalent de petroli per canal i any), incloent 611,3 milions de tep de combustible nuclear. La proporció del vent en aquest enorme volum és de 287,4 milions de tep (2,1%), la quota d'electricitat solar és de 132,2 (1,0%). Els panells eòlics i solars junts donaven per a cada terrícola l'equivalent a 1,5 dipòsits de gasolina per a cotxes: una mica menys de 56 kg de petroli condicionat.

La segona raó per la qual el sistema elèctric encara no nota els costos de les fonts d'energia renovables és que aquests costos addicionals es reparteixen sobre el cost de tot el paquet de consum energètic, inclosos els serveis de reserva en capes amb fonts de generació tradicionals (carbó, gas natural i centrals nuclears). Aquests últims es veuen obligats a proporcionar capacitats de reserva, inclosa una reserva "calenta", sense una compensació de costos adequada. Aquesta pràctica genera grans problemes per a les empreses generadores, i les capacitats de reserva no reben el finançament adequat. Els enginyers elèctrics tradicionals es veuen obligats a cremar gas de manera gratuïta, sense vendre ni un sol quilowatt-hora, només perquè els companys de color verd fosc puguin vendre quilowatts-hora eòlics i solars a un preu raonable i amb una fiabilitat global del sistema d'alimentació acceptable.

Si, segons els ambiciosos plans dels Verds, l'ús de combustibles fòssils s'atura de cop, totes aquestes capacitats de reserva i bàsiques, incloses les centrals nuclears, desapareixeran. (L'extracció de combustible nuclear, curiosament, també depèn del fòssil.) De sobte, les RES hauran d'esbrinar com reservar capacitat per als seus propis diners. És llavors quan el problema de la discontinuïtat esdevé insuperable. Les reserves estratègiques de petroli, derivats del petroli, carbó, urani es poden emmagatzemar durant anys, a més, amb pèrdues insignificants i relativament barates; les instal·lacions subterrànies d'emmagatzematge de gas són una mica més cares d'operar; els costos d'emmagatzemar l'electricitat generada, ja sigui en centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombeig o en bateries químiques, són increïblement enormes. Aquests últims inclouen no només el cost del propi sistema, sinó també les inevitables pèrdues d'electricitat durant el bombeig de la central d'emmagatzematge de bombeig i la càrrega de les bateries.

De fet, la manca de finançament de les capacitats tradicionals associada a la prerrogativa de les FER per a la inversió ja s'està convertint en un problema insuperable en alguns llocs. Ohio recentment va decidir retallar el finançament de les energies renovables i oferir subvencions a les centrals d'energia nuclear i centrals elèctriques de carbó.

(5) El cost d'eliminar les turbines eòliques, els panells solars i les bateries químiques gairebé mai no es reflecteix en les estimacions de costos dels projectes.

Sembla que en els models energètics hi ha la creença que al final de la seva vida útil, les turbines eòliques, els panells i les bateries de diverses tones es dissolen per si mateixos a la natura. Fins i tot si els costos d'eliminació s'inclouen a les estimacions, sovint s'assumeix que el cost del desmantellament serà inferior al preu de la ferralla. Ja estem descobrint que l'eliminació competent dels residus usats és un plaer car, i el consum d'energia per al reciclatge (especialment metalls i semiconductors) sovint és superior a tota l'energia venuda als consumidors durant el funcionament de la instal·lació.

(6) Les RES no són un substitut directe de molts dels dispositius i processos que utilitzem activament avui dia. La llista de coses necessàries per a l'explotació de fonts d'energia renovables és llarga, i bona part d'aquesta llista es produeix, almenys de moment, utilitzant exclusivament combustibles fòssils. El manteniment de turbines eòliques d'helicòpter n'és un bon exemple. No intenteu convèncer-nos que els helicòpters resistents també poden volar amb bateries! Molts d'aquests processos o dispositius no canviaran almenys durant els propers 20 anys, la qual cosa significa que es necessitaran combustibles fòssils per mantenir operatius els sistemes d'energies renovables.

A més de donar servei a fonts d'energia renovables, hi ha molts altres processos on no hi ha substitut dels combustibles fòssils i no és visible en el futur. Acer, fertilitzant, ciment i plàstic són quatre exemples que Bill Gates esmenta al seu vídeo. I també esmentarem l'asfalt i les medicines més modernes. Haurem de canviar molt i aprendre a prescindir de moltes de les llaminadures habituals. És impossible construir ni una carretera, -bé, potser, amb llambordes- ni un edifici modern de diverses plantes utilitzant només fonts d'energia renovables. Probablement, alguns dels materials es poden substituir per fusta, però hi haurà prou fusta per a tothom i s'enfrontarà el món al problema de la desforestació massiva?

(7) És probable que la transició a les energies renovables no duri 20 anys, com en les optimistes previsions dels Verds, sinó 50 anys o més. Durant aquest temps, l'energia eòlica i solar actuaran com una ajuda útil per a l'economia dels combustibles fòssils, però les renovables no podran substituir els combustibles fòssils. Això també augmenta els costos.

Perquè la producció de combustibles fòssils continuï en el futur previsible, els recursos i els diners s'hauran de gastar aproximadament al mateix ritme que avui. El lliurament de combustibles fòssils encara requereix infraestructura: canonades, refineries i professionals formats. Miners, treballadors del petroli, del gas, operadors de centrals tèrmiques i nuclears, i molts altres treballadors del sector energètic "orientat tradicionalment" per alguna raó volen cobrar un sou durant tot l'any, i no només quan hi ha una sobtada. nevades i plaques solars temporalment … Les empreses mineres han de pagar els préstecs, rebuts abans per a la construcció d'instal·lacions existents. Si s'utilitza gas natural com a reserva d'hivern, es necessitaran noves instal·lacions d'emmagatzematge subterrani. Fins i tot si l'ús de gas natural disminueix, per exemple, en un 90% categòric, aleshores els costos de personal i d'infraestructures, majoritàriament fixos i poc dependents del volum de bombeig, es reduiran en un percentatge molt menor, per exemple, en un 30%.

Una de les raons per les quals la transició a les energies renovables serà llarga i dolorosa és que en molts casos no hi ha ni una pista de com sortir de l'"agulla del petroli". Cal fer canvis en la tecnologia i, per això, inventar alguna cosa nova. Un cop inventades, les innovacions tècniques s'han de provar en dispositius reals. Quan ho van intentar, si tot està en ordre, cal construir i establir línies tecnològiques per a la producció massiva de nous dispositius. És probable que en el futur sigui necessari compensar d'alguna manera els propietaris dels dispositius i tecnologies de combustibles fòssils existents per la pèrdua d'ingressos o el cost de la substitució prematura d'equips. Per exemple, perdoneu als agricultors els préstecs gastats en la compra de tractors i combinades amb motors de combustió interna. Si això no es fa, l'economia s'ensorrarà sota el pes dels deutes morosos. Només després que tots aquests passos s'hagin implementat amb èxit podem parlar d'una transició real a una nova tecnologia. I així, per a cada cadena tecnològica específica!

Aquests costos indirectes fan preguntar-se si té sentit afavorir l'ús generalitzat del vent i el sol en el sector energètic. Les renovables només poden reduir les emissions de CO2 quan realment substitueixen els combustibles fòssils en la generació d'electricitat. I si les energies renovables són només un complement políticament correcte per a un sistema que continua devorant combustibles fòssils, val la pena l'esforç?

El futur de l'energia eòlica i solar és millor que el futur dels combustibles fòssils?

Al final del vídeo, Randall Munroe diu que l'energia eòlica i solar són infinitament disponibles i els combustibles fòssils són molt limitats.

En l'última afirmació, estic força d'acord amb Munro. Els combustibles fòssils són molt limitats. Això es deu al fet que només disposem de fonts d'energia naturals amb un cost d'extracció relativament baix.

Els preus dels productes acabats fets amb combustibles fòssils han de romandre prou baixos perquè el consumidor general els pugui pagar. Quan intentem posar en circulació recursos amb un cost d'extracció més elevat, la demanda massiva passa de béns discrecionals (com ara cotxes o telèfons intel·ligents) a béns quotidians (com menjar, calefacció o roba). La disminució de la demanda de béns discrecionals provoca un excés d'existències i una disminució de la seva producció. Com que els cotxes i els telèfons intel·ligents es fabriquen amb altres béns, inclosos els combustibles fòssils, la reducció de la demanda d'aquests béns provoca una deflació {MJ: oculta}, inclosa la reducció de la demanda d'energia (i dels preus). Per tant, el preu del recurs s'equilibra en un pedaç “ja tan car que poca gent es pot permetre” i “ja tan barat que mines amb pèrdues”, i tot està controlat per la presència (o més aviat l'absència) de nous jaciments d'energia amb un cost d'extracció acceptable. Sembla que des del 2008 estem en aquest estat la major part del temps, experimentant una baixada dels preus reals del petroli i altres recursos.

{(M. Ya.: la deflació latent està emmascarada per l'emissió monetària, com "L'economia s'està alentint, llencem Kuytsov tan aviat com sigui possible!")}

Figura 3. Preu mitjà setmanal del petroli reprimit, ajustat per inflació, basat en els preus spot del petroli EIA i l'IPC urbà dels EUA.

Tenint en compte aquesta lògica, és difícil entendre per què les renovables haurien de tenir un rendiment millor o més llarg que els combustibles fòssils. Si el cost de les FER sense subvencions és superior al dels combustibles fòssils, les FER no es desenvoluparan. "Ja és tan car que poca gent s'ho pot permetre". Si subvencionem les energies renovables, desvinculant-nos de l'energia tradicional, llavors l'energia tradicional deixarà de desenvolupar-se: "ja és tan barata que s'extreu a pèrdues". Com es mostra anteriorment, les FER en un futur previsible no es poden desenvolupar sense l'ús de combustibles fòssils (per exemple, per a la fabricació de recanvis per a aerogeneradors o la construcció/reparació de línies elèctriques). D'aquí la conclusió: el desenvolupament de les energies renovables començarà inevitablement a frenar, tant amb subvencions com sense.

Creiem massa en els models?

La idea d'utilitzar fonts d'energia renovables sembla atractiva, però el nom és enganyós. La majoria de les fonts d'energia renovables -a excepció de la llenya, els biocombustibles secundaris (palla, coca) i fems- no són renovables per si soles. De fet, les renovables depenen molt dels combustibles fòssils.

{M. Ya.: el sol i el vent, són, és clar, pràcticament eterns, però els panells, les bateries, els plats giratoris i fins i tot les centrals hidroelèctriques/centrals d'emmagatzematge de bombes no són en absolut eterns. Vint, trenta, bé, cent anys - TRENCANT! Llegim de Kapitsa Sr.:.}

Curiosament, els modeladors del clima de l'IPCC i altres espantaocells del canvi climàtic semblen estar plenament convençuts que els recursos de combustibles fòssils recuperables a la Terra són, si no inesgotables, molt grans. De fet, quants combustibles fòssils es poden considerar realment "recuperables" és un dels principals problemes de la modelització, i aquest problema s'ha d'estudiar amb atenció. És probable que el volum de producció futura depengui en gran mesura de l'estabilitat del sistema econòmic existent, inclòs l'estabilitat del model de globalització de l'economia mundial. És probable que l'enfonsament del sistema mundial condueixi a un ràpid descens de la producció de combustibles fòssils.

En conclusió, m'agradaria subratllar que el cost social de les energies renovables requereix una anàlisi acurada. Una característica distintiva de l'energia tradicional (especialment la producció de petroli) ha estat sempre els enormes marges de benefici. A partir d'aquests índexs altíssims, a través de la fiscalitat, els governs van rebre prou fons per patrocinar sectors vitals però poc rendibles de l'economia. Aquesta és una de les manifestacions físiques de l'EROEI.

{M. Ja. ERoEI social versus ERoEI estàndard, llegiu aquí:}

Si l'energia eòlica i solar tingués realment un ERoEI tan elevat, com van explicar alguns defensors, llavors aquestes FER no requeririen subvencions: no només monetàries, sinó també organitzatives, en forma de preferències estatals. Mentrestant, pel que sabem, l'ERoEI real de les FER és tal que no es parla de gravar les FER a favor dels sectors econòmics no rendibles previstos. Potser els investigadors creuen massa en els seus models simplistes.

Ajuda sobre KIUM:

En els comentaris es va deslligar que en lloc de la frase "potència està disponible" (potència d'entrada disponible), cal utilitzar l'abreviatura ICUF (Factor d'utilització de la capacitat instal·lada). Expliquem que NO es pot utilitzar l'abreviatura KIUM. Hi ha almenys tres mètodes per calcular el paràmetre de "potència instal·lada nominal" per a panells solars i turbines eòliques al món:

Condicionalment "xinès". El panell de la part posterior diu "1kW" (potència màxima)? S'han instal·lat 1000 panells, la qual cosa significa que la potència nominal instal·lada és d'1 MW. Fins i tot no us podeu connectar a la xarxa. Els panells són (en els pals)? Així que estan "instal·lats"! És cert que si no us adjunteu, aleshores l'ICUM serà 0, però als xinesos no els importen aquestes petites coses.

Condicionalment "Unió Europea". Es van connectar 1000 panells d'1 kW cadascun segons el projecte a un convertidor de 550 kW. Això significa que la potència nominal instal·lada és de 0,55 MW. Per sobre del vostre cap, ho sento, el coll d'ampolla del sistema, no podeu saltar. Aquesta és la tècnica de recompte més correcta, però no s'utilitza a tot arreu. Bé, la línia elèctrica de sortida hauria de ser de 0,55 MW, malgrat que, de mitjana, el convertidor donarà uns 0,22 MW al dia en un clima assolellat excel·lent i zero a la neu.

Condicionalment "EUA". 1000 panells d'1 kW al nord de Califòrnia es van connectar a un convertidor de 950 kW. El coeficient d'insolació anual mitjà per a aquesta ubicació concreta és de 0,24. Això significa que la potència nominal instal·lada és de 0,24 MW. En un any molt reeixit, si no hi ha nevades, és possible generar 2,3 GWh, i ICUM = 108%!