Pasaulio viltis - atsinaujinančių šaltinių energija

Kad ir kaip skambintume varpais apie Lietuvą, kaip amžiną atominės energetikos valstybę, klausimas - ar statyti Visagine trečiąjį elektrinės bloką, kitaip tariant, naują atominę elektrinę tebėra atviras. Ir abejonių dėl statybos kelia jau ne Žalieji, prieš 20 metų gulę kryžium aplink tuometinį, kaip buvo vadinama, - atominį monstrą, ne neskaidrus LEO, ne blaivūs naujojo ministro žodžiai, ne krizės metas, ne aplink Lietuvą žadančios išdygti atominės jėgainės, bet ir pasaulio civilizacijos raida, vis labiau atsigręžianti į atsinaujinančius energetikos šaltinius, tą amžiną variklį, kurio neigiamų pasekmių, skirtingai nuo atominės - vien dėl branduolinių atliekų, nepajusime nei mes, nei mūsų anūkai. Pažvelkime į Europą, kurios integruota dalimi mes irgi esame, kaip joje žvelgiama į ateities energetiką, kokie ten jau įgyvendinti ir kokie dar puoselėjami ateities planai. 

*       *       *

Dinamiška atsinaujinančių energijos šaltinių technologijų plėtra Europoje labiausiai pastebima Vokietijoje. Tačiau ir visame pasaulyje tokių šaltinių dalis energijos gamyboje tolydžiai didėja. Amerikos inžinierių-elektrikų draugijos vertinimu, 1980 m. atsinaujinančių šaltinių gaminamos elektros energijos dalis sudarė 1 proc., 2005 m. - jau 5 proc., prognozuojama, kad 2020 m. ji sudarys 13 proc., o 2060 m. - net 33 proc.     

Vokietija sunaudoja 4 proc. pasaulyje gaminamos energijos. Čia kasmet sunaudojama 500 mln. tonų energijos žaliavų anglies ekvivalentu. Vokietijos energetinių šaltinių struktūra šiuo metu yra tokia: nafta, gamtinės dujos, akmens ir rudoji anglis (iš visos apie 60 proc.), atominė energetika (30 proc.), atsinaujinantys šaltiniai (8 proc.), šiukšlių deginimas (2 proc.). Vokietijos padėtis maždaug atspindi ir bendrą Europos Sąjungos vaizdą.       

Vokietijos federalinė vyriausybė planuoja jau 2010 m. padidinti atsinaujinančios energetikos dalį iki 12,5 proc., daugiausia vėjo, saulės ir biomasės energijos pagrindu. 2050 m. atsinaujinančių energijos šaltinių dalis visoje elektros energijos gamyboje turėtų pasiekti 50 proc. Suprantama, kad tokia dalis reikšmingai padidins ir Vokietijos energetinį saugumą, nes minėtų šaltinių tikrai nereikia importuoti. 

Yra dar viena - ekologinė nauda. Vokietijos vyriausybė įsipareigojo reikšmingai sumažinti anglies dvideginio taršą, tai intensyviai ir daroma, daugiausia, atsinaujinančių energijos šaltinių dėka. Tiesa, yra nemažai sričių, kur atsinaujinančių energijos šaltinių technologijos dar negali konkuruoti su tradicine energijos gamyba. Kaip tik dėl to, skatinant atsinaujinančių šaltinių naudojimą, Vokietijoje sukurti atitinkamų technologijų ir apskritai energijos taupymo motyvacijos instrumentai - federaliniai įstatymai.

Pagrindinis normatyvinis aktas šioje srityje yra Atsinaujinančių energijos šaltinių prioriteto įstatymas, priimtas 2000 m. Jame nustatytas strateginių uždavinių sprendimo mechanizmas, pirmiausia, remiantis Kioto protokolu, pagal kurį šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimai turi būti sumažinti 21 proc. Pagrindine priemone tai pasiekti Vokietijoje yra elektros energijos gamyba, naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius. Remiantis šiuo įstatymu, elektros energijos didinimas turi iš esmės remtis vėjo energetika.      

Vėjas įveiks energetikos krizę

Vėjo energijos technologijos pasaulyje labiausiai ištobulintos yra Vokietijoje, JAV, Danijoje ir Ispanijoje. Šioms šalims tenka daugiau nei 75 proc. viso pasaulio vėjo jėgainių parko. Vokietijai tenka trečdalis pasaulio elektros gamybos vėjo pagalba. Vokietija tvirtai užima pirmaujančią vietą pagal vėjo sukurtą energiją - 22000 MW, toli palikusi Ispaniją - 2800 MW, JAV, 2500 MW, Daniją - 2400 MW.  Vokietijai šis klausimas svarbus ir todėl, kad šios šalies vyriausybė nutarė per 20 metų uždaryti visas atomines elektrines, kurios šiuo metu gamina beveik trečdalį elektros energijos. Iš dalies jos bus pakeistos vėjo turbinomis, 2030 m. jos turėtų gaminti 15 proc. šalies elektros energijos. Vokietija skiria nemažas lėšas vėjo energetikos technologijų plėtrai, ypatingą dėmesį atkreipiant į jų saugumą, triukšmo bei radijo ryšių trukdžių mažinimą.     

Vis dėlto vėjo energetika ir Vokietijoje susiduria su tam tikromis problemomis. Vėjo jėgainių fermos užima didelius plotus, tai keičia gamtos landšaftą. Kita, vėlgi gamtinė priežastis, į kurią rimtai šioje šalyje atsižvelgiama - potenciali paukščių žūties galimybė, ypač jei vėjo jėgainė pastatyta jų migracijos keliuose.      

Netrūksta ir grynai techninių problemų. Prie Magdeburgo, rytinėje Vokietijoje 2002 m. pastatyta turbina, kuri taip pat gali būti statoma ir jūroje. Kiekviena mentė, pagaminta iš armuoto stiklo pluošto, yra 52 m. ilgio ir 6 metrų pločio, jos masė sudaro 20 tonų. Gondola, kurioje yra ašis, generatorius ir kiti elementai sveria 440 tonų.  Tokią konstrukciją į darbui reikalingą 120 metrų aukštį gali pakelti tik specialios konstrukcijos kranai. Tokią jėgainę statant jūroje, reikia įkasti 30 metrų gylio pamatus, apsaugojant ją nuo vandens masių slėgio. Taip pat turi būti mechanikos ir elektronikos apsauga nuo sūraus jūros vandens. Prijungti jėgainę prie tinklo reikia kilometrų jūros kabelio, pagaliau jos aptarnavimas taip pat kelia tam tikrus sunkumus. Vis dėlto vokiečiai - vėjo elektrinių statytojai yra įsitikinę, kad esant pakankamai dideliam turbinų galingumui (4-5 MW) ir jei bendras jų skaičius bus apie šimtą, tokie projektai bus rentabilūs.

Saulės energetika     

Vokietijoje priskaičiuojama 500 tūkst. saulės energijos šaltinių. Nuo 1999 m. čia aktyviai vykdoma vyriausybės programa, aprūpinant 100 tūkst. privačių namų saulės baterijomis, kurios įrengiamos ant stogų. Tačiau saulės energija Vokietijos energetiniame balanse kol kas sudaro tik 0,03 procento. Nepaisant to, jų perspektyva - irgi akivaizdi. Bendra saulės baterijų galios plėtra atsispindi nepaliaujamame užsakymų skaičiaus didėjime, kuris skatinamas ir minėta vyriausybės programa. Jei 1998 m. šios energijos srities galia buvo nulis, tai 2000 m. - jau 40 MW, 2002 m. - 200 MW, o 2010 m. pasieks 3.2 -3,9 GW. Vokietijos Atsinaujinančių energijos šaltinių įstatymas nulėmė ir audringą saulės energetikos plėtrą. Pavyzdžiui, firma - tiekėjas įvedusi naujus saulės energetikos galingumus, gauna iš valstybės 48,1 eurocento už kiekvieną saulės pagamintą elektros energijos kilovatvalandę. Ši suma mažėja 5 procentais, įvedus tokias galias per kiekvienus sekančius metus.     

Ekspertų nuomone, šis Vokietijos įstatymas jau artimiausiu metu užtikrins palaipsnę saulės energetikos rinkos komercializaciją. Kompanija Volt-mark jau pastatė 600 KW ir 1,6 MW, planuojama ir 1,8 MW galios saulės elektrinė. joje 1 kilovato gamybai reikalinga įranga kainuos 4,8 tūkst. eurų. Didelis dėmesys kreipiamas ir į saulės baterijų naudingo veikimo koeficiento padidinimą, taip pat naujų medžiagų paieškoms. Vyksta tyrimo darbai, siekiant sukurti ekologiškai švarią ir automatizuotą saulės baterijų iš kremnio technologiją su 20 proc. naudingo veikimo koeficientu.                 

Biomasė

Vokietijos žemės ūkyje veikia 1250 decentralizuotų biodujų vidutinės 60 KW galios įrenginių. Labiausiai perspektyvia Vokietijoje laikoma kryptis: elektros energija gaminti elektrinėse, kuriose deginamos miestuose surinktos kietos buitinės atliekos, taip pat elektrinėse, veikiančiose biodujų pagrindu. Šilumos ir elektros gamybai taip pat naudojamos miško perdirbimo atliekos tiesiogiai jas deginant arba per jų gazifikaciją su vėlesniu gautų dujų sudeginimu. Nemažą problemą kelia atliekų likvidavimas ir kartu jų energetinis panaudojimas. Perdirbant biomasę į etanolį, atsiranda šalutiniai produktai, ekologiškai teršiantys aplinką.  Tačiau jau atsirado technologijos , kurios leidžia iš šių atliekų gaminti mineralines medžiagas, naudojamas chemijos pramonėje ir mineralinių trąšų gamyboje. Kad biomasė ekonomiškai pasiteisina, rodo, tokie skaičiai: vienos tonos šiaudų sudeginimas išskiria šilumos, ekvivalentiškos 415 kg žalios naftos.

Buitinių šiukšlių utilizacija tapo aštria problema visoms civilizuotoms šalims. Vienam gyventojui tenkantis šiukšlių kiekis per metus sudaro iki 700 kg ir šis kiekis kasmet didėja 4-6 proc., pralenkdamas pačių gyventojų skaičiaus didėjimą. Šiukšlių perdirbimo problema dažniausiai sprendžiama tinkamai įrengtuose poligonuose, naudojant tvirtos fazės fermentacijos technologiją, išgaunant biodujas. Tai pati pigiausia technologija, neišmetanti jokių toksinių medžiagų. Biodujos daugiausia naudojamos elektros energijos ar šilumos  gamybai ir su dideliu efektyvumu gali būti transformuojamos į kitas energijos rūšis. Jeigu jos naudojamos kaip kuras dujų generatoriuose, jų naudingo veikimo koeficientas gali siekti iki 83 procentų.

Parengė Anatolijus Lapinskas   

Reuters/Scanpix nuotr.