INTERVIJA

Klimata pārmaiņu mazināšana un atjaunojamie energoresursi

LV portālam: Dr.phys. GUNTA ŠLIHTA, Fizikālās enerģētikas institūta direktora vietniece
Jānis Kalns13.01.2014
Klimata pārmaiņas šodien izjūtam visi – gan siltākas ziemas, gan nepieredzētas vētras, gan plūdi, gan... Šādu uzskaiti varētu turpināt. Īsi sakot, zeme sasilst ar visām no tā izrietošām sekām. Daļa vainas šā procesa veicināšanā ir jāuzņemas arī pašiem planētas iemītniekiem: vēlmju apmierināšanai tērējam arvien vairāk planētas resursu, kuri tuvāko miljonu gadu laikā diez vai atjaunosies. Lai bremzētu šos negatīvos procesus, visā pasaulē nu jau vairākus gadu desmitus liela uzmanība tiek pievērsta atjaunojamiem energoresursiem (AER) jeb tā dēvētajai zaļajai enerģētikai. Kādas šobrīd ir galvenās zaļās enerģētikas attīstības tendences pasaulē kopumā un tepat pie mums Eiropā? Par to saruna ar Fizikālās enerģētikas institūta direktora vietnieci Dr.phys. GUNTU ŠLIHTU.

Lai uz mūsu planētas mazinātu straujās klimata pārmaiņas, vispirms neapšaubāmi ir jāpanāk starpvalstu vienošanās, kā cīnīties ar šo ligu. Viena atsevišķa valsts vai pat lielāks reģions panākumus diez vai gūs. Kāds ir juridiskais ietvars cīņā ar globālo sasilšanu?

Par klimata pārmaiņu mazināšanas pamatu uzskatāms Kioto protokols. Tas ir ANO Vispārējās konvencijas par klimata pārmaiņām protokols, kas tika veidots kā līdzeklis cīņā pret globālo sasilšanu. Šis protokols stājās spēkā 2005.gadā. Protokols noteica, ka rūpnieciski attīstītajām valstīm līdz 2012.gadam bija jāsamazina siltumnīcas efektu izraisošo gāzu apjoms.

Savukārt Kataras galvaspilsētā Dohā ANO Klimata konferences laikā tika iezīmēts otrais Kioto protokola saistību periods no 2013. līdz 2020.gadam. Tas paredz aizsāktās klimata politikas un klimata pārmaiņu samazināšanas pasākumu tālāku turpinājumu. Kioto protokols veicina siltumnīcefekta gāzu emisiju ierobežojumus daļai pasaules attīstīto valstu, taču šie klimata pārmaiņas mazinošie pasākumi nav pietiekami, lai globāli būtiski risinātu vides piesārņošanas problēmas.

Savukārt mūsu reģionā – Eiropas Savienībā – cīņu ar klimata pārmaiņām iezīmē 2009.gadā pieņemtā Eiropas Parlamenta un Padomes Direktīva 2009/28/ЕK par atjaunojamo energoresursu izmantošanas veicināšanu. Tā nosaka gan kopējo ES mērķi atjaunojamās enerģētikas jomā, gan katras atsevišķās dalībvalsts uzdevumus.

Daudziem pazīstamā ES formula 20/20/20 nosaka, ka ES līdz 2020.gadam salīdzinājumā ar 1990.gada līmeni par 20 procentiem jāsamazina siltumnīcefekta gāzu emisijas, jāuzlabo energoefektivitāte par 20 procentiem, jāpalielina atjaunojamo energoresursu īpatsvars kopējā ES energopatēriņā līdz 20 procentiem.

Savukārt katra ES dalībvalsts, arī Latvija, ir izstrādājusi nacionālo rīcības plānu, kurā noteikta no atjaunojamajiem energoresursiem patērētās enerģijas proporcija kopējā enerģijas patēriņā. Plānā tiek ņemti vērā arī citi pasākumi energoefektivitātes paaugstināšanas jomā, kuri ietekmē enerģijas gala patēriņu..

Latvijai nospraustais mērķis ir 2020.gadā sasniegt 40 procentu AER īpatsvaru bruto enerģijas gala patēriņā. Tas nozīmē, ka mūsu valstij līdz 2020.gadam AER īpatsvars enerģijas gala patēriņā salīdzinājumā ar 2011.gada līmeni būs jāpalielina aptuveni par septiņiem procentiem. Tas ir visai sarežģīts uzdevums.

Lai arī uzdevumi iezīmēti, pasaulē kopumā un Eiropā ir vērojamas visai atšķirīgas tendences. Daudzās valstīs pēdējā laikā ir samazinājušās investīcijas zaļajā enerģētikā, citās - palielinājušās. Ar ko tas izskaidrojams?

Katrai pasaules daļai ir savi zaļās enerģētikas attīstības scenāriji. Investīcijas zaļajā enerģētikā tiek veiktas valstīs, kur ir vislabākie nosacījumi ilgtermiņa finanšu ieguldījumiem. Investīciju izvēle elektroenerģijas ražošanai no AER ir saistīta ne tikai ar katras valsts atbalstu zaļās enerģētikas jomā, bet arī ar plašāku visa reģiona situācijas analīzi, tostarp elektroenerģijas patēriņa un ražošanas jaudu prognozi, starpvalstu elektrotīklu savienojumu attīstību un vienotā elektroenerģijas tirgus darbības ietekmi uz elektroenerģijas cenu nākotnē.

Kā liecina ";Bloomberg New Energy Finance" pētījums, šā gada trešajā ceturksnī investīcijas alternatīvās enerģijas avotu ražošanā pasaulē kopumā ir samazinājušās par 14 procentiem un veido 45,9 miljardus dolāru. Vislielākais zaļās enerģētikas finansēšanas kritums ir vērojams ASV – par 40 procentiem, kas varētu būt saistīts ar samazinātu valsts atbalstu un slānekļa gāzes tehnoloģiju attīstību.

Investīcijas samazinājušās arī Ķīnā un dažās Eiropas valstīs, piemēram, Vācijā un Francijā. Kā galveno iemeslu šim investīciju kritumam analītiķi saskata sarūkošo valsts atbalstu. Tā ir nodokļu maksātāju nauda, un liela daļa iedzīvotāju gluži vienkārši vēl nav gatavi maksāt par dārgo no atjaunojamiem resursiem iegūto enerģiju. 

Taču tajā pašā laikā investīciju pieaugums ir vērojams Brazīlijā, Kanādā, Čīlē, Urugvajā un tepat Eiropā - Lielbritānijā un Itālijā.

Vēl nesen mūs baidīja, ka nafta beigsies pēc dažiem gadu desmitiem, bet gāzes pietikšot vien nedaudz ilgākam laikam. Taču tagad tiek atklātas arvien jaunas šo izrakteņu atradnes. Cik lielā mērā jaunās iespējas ietekmē zaļās enerģētikas attīstību?

Pirms gadiem pieciem sešiem plaši tika izmantots atslēgas vārds "zaļā (green) enerģētika", ar to apzīmējot no atjaunojamiem resursiem, piemēram, biomasas, saules, vēja, iegūtu enerģiju. Pēdējos gados ES dokumentos bieži izmanto arī vārdu "tīrs (clean)". Līdz ar to plašāk tiek uzsvērts, ka ES dalībvalstīm jātiecas uz tīru enerģētiku, kur izmešu apjoms ievērojami ir samazināts. Pašlaik bieži izmanto arī šo vārdu savienojumu – "zaļā un tīrā enerģētika". Tātad mūsu mērķis ir tīras enerģijas iegūšanas veids, kas nepiesārņo dabu un ir draudzīgs cilvēkiem.

Šī jaunā jēdziena ieviešanai seko arī savas konsekvences. Jāpiebilst, ka viens no tīrākajiem enerģijas ieguves veidiem ir atomelektrostacijas (AES). Eiropas Savienībā atomenerģētika nav tabu, kaut gan dažādās valstīs valda atšķirīgi uzskati. Piemēram, Austrija kategoriski iebilst pret atomelektrostacijām. Arī Vācijā bija visai garas diskusijas par kodolenerģētiku. Pēc Fukušimas AES avārijas Vācija pieņēma lēmumu līdz 2022.gadam pārstāt visu valsts atomobjektu ekspluatāciju. Taču atteikšanās no AES var radīt zināmas problēmas, it īpaši aukstās ziemās, kad ievērojami pieaug enerģijas patēriņš.

Lai kompensētu nākotnē iespējamo enerģijas trūkumu, Vācija atjaunojamos enerģijas iegūšanas avotos ir ieguldījusi jau vairāk nekā 210 miljardu eiro, galvenokārt solārajā enerģētikā.

Raugoties no tīrās enerģijas redzes punkta, šobrīd norisinās darbs arī pie jauna tipa ogļu elektrostaciju izveides. Tajās izmešu daudzums tiks samazināts līdz līmenim, kas atbildīs tīro tehnoloģiju prasībām. Daudzās Vācijas pētniecības iestādēs šobrīd izstrādā jaunu izmešu filtru tehnoloģijas, kuras ievērojami samazinās kaitīgo izmešu nokļūšanu apkārtējā vidē.

Īpašu uzmanību šīm tehnoloģijām pievērš Polijā, kur ir lieli ogļu krājumi. Eiropas Komisija ir pieņēmusi lēmumu, ka visām pēc 2016.gada ekspluatācijā nodotajām ogļu elektrostacijām ir jāuztver un droši jānoglabā ražošanas procesā radītais CO2, kas izmaksā visai dārgi. Jāpiebilst, ka šis bija viens no iemesliem, kāpēc tika pārskatīta ideja par ogļu elektrostacijas būvniecību tepat pie mums, Liepājā.

Savu AER stratēģiju ir izvēlējusies arī Dānija, paredzot, ka līdz 2050.gadam savā enerģētikas bilancē tā pārtrauks izmantot fosilos enerģijas avotus. Plānots, ka jau šīs divdesmitgades beigās valstī aptuveni trešdaļu enerģijas saražos no AER.

Vācijā katru ceļotāju pārsteidz lielais skaits jau esošo un topošo vēja ģeneratoru parku, kas stiepjas ne tikai gar automaģistrālēm, bet tiek būvēti arī jūrā. Kādu vietu šis enerģijas avots ieņem Vācijas un citu ES valstu energostruktūrā?

Kā liecina Vācijas AER energostruktūras statistika, 2012.gadā no vēja tika iegūti 36,6 procenti, no biomasas - 22,5 procenti, saules baterijām - 21,2 procenti, ūdens - 14,7 procenti un bioatkritumiem - 3,6 procenti enerģijas.

Ja raugāmies uz AER kopumā, tad līdera pozīcijas ne tikai Vācijā, bet arī citās zemēs neapšaubāmi pieder vēja enerģētikai. Gadu ritumā šīs tehnoloģijas ir ievērojami attīstījušās. Senāk vēja ģeneratoru jauda bija mērāma vairākos simtos tūkstošu kilovatu, savukārt šobrīd jau darbojas turbīnas ar 6 megavatu (MW) jaudu.

Vēja turbīnas ar vislielākajām rotora lāpstiņām (spārniem) pasaulē ir izgatavojis pazīstamais vācu uzņēmums "Siemens". Viens "SWT-6.0-154" vēja ģeneratora spārns ir 75 m garš. Šādu turbīnu "Siemens" eksperimentāli izmēģina no 2012.gada oktobra, un turbīna ir uzstādīta Dānijā.

Plaši vēja turbīnu parki tiek veidoti ne tikai uz sauszemes, bet arī jūrā, kur vēja ātrums ir ievērojami lielāks. Lielākais vēja ģeneratoru parks pasaulē ir uzbūvēts Ziemeļjūrā netālu no Lielbritānijas austrumu krasta. Parka nominālā jauda ir 630 MW, un to veido 175 turbīnas. Jāpiebilst, ka 10 no 20 pasaulē lielākajiem vēja ģeneratoru parkiem atrodas Lielbritānijas piekrastē. Apvienotās Karalistes valdība uzskata, ka tās vēja parki jau šīs desmitgades beigās ar elektroenerģiju varēs nodrošināt 11 miljonus mājokļu. Taču kopumā Lielbritānijā no AER iegūst tikai ap deviņiem procentiem elektroenerģijas.

Savukārt trešais lielākais vēja parks atrodas Dānijas piekrastē. Kopumā pieci no 20 pasaulē lielākajiem vēja ģeneratoru parkiem atrodas Dānijas piekrastē. Turklāt šajā valstī gandrīz 20 procentu elektroenerģijas iegūst, izmantojot tieši vēja ģeneratorus.

Lai arī vēja parki Eiropā piedzīvo strauju attīstību, šajā procesā vienlaikus ir vērojamas arī savas problēmas. Vispirms tās ir saistītas ar enerģijas aizvadīšanu patērētājam jeb, precīzāk, elektrokabeļiem, kuros veidojas samērā lieli enerģijas zudumi. Pie tam šīs pārvades sistēmas pagaidām ir visai dārgas, kas kopumā sadārdzina enerģijas cenu gala patērētājam. Tāpēc ES liela uzmanība ir pievērsta zinātniskiem pētījumiem, lai sagatavotu dažādus pilotprojektus.

Vēja enerģija ir saistīta arī ar enerģijas uzkrāšanas problēmu. Diemžēl vēja turbīnas visvairāk enerģiju ražo tieši nakts laikā, kad patēriņš nav pats lielākais. Zinātnieki uzskata, ka enerģijas uzkrāšanai varētu izmantot ūdeņraža tehnoloģijas, arī akumulatorus, taču to kapacitāte pagaidām ir maza. Šis ir viens no pagaidām vēl neatrisinātiem jautājumiem, kā līdzsvarot tīklus, lai patērētājs pastāvīgi un droši saņemtu tam nepieciešamo enerģijas daudzumu. Šo problēmu risināšanai ES nākamajā plānošanas periodā ir atvēlējusi ievērojamus finanšu līdzekļus. Viens no veidiem būs saistīts ar tā dēvēto viedo tīklu ieviešanu, kas veicinātu enerģijas izmantošanu nakts stundās.

Neapšaubāms ir arī fakts, ka enerģijas ražošana, tai skaitā arī no vēja, ir bizness. Tāpēc AER politikai ir jābūt elastīgai, lai investoram būtu izdevīgi ieguldīt naudu, kaut vai jau minētajos vēja parkos. Dažādās valstīs šie atbalsta mehānismi ir ļoti dažādi – obligātais iepirkums (arī Latvijā), zaļie sertifikāti un citi atbalsta veidi. 

Domājams, ka 2014.gada sākumā sāksies darbs pie jaunā Eiropas vēja atlasa, kas dos vienotu priekšstatu var vēju parametriem dažādās ES valstīs.

Vācijā liela uzmanība tiek veltīta arī enerģijas iegūšanai no saules. Kāda situācija šajā jomā ir izveidojusies citās ES valstīs?

Saules enerģija Vācijā ir trešais visvairāk izmantotais AER, it sevišķi Vācijas dienvidu reģionā. Saules enerģētika ir attīstīta arī Čehijā, kā arī ES dienvidu valstīs. Taču dažādos ES reģionos situācija ir visai atšķirīga.

Līdz šim bija valstis ar ļoti labvēlīgiem atbalsta mehānismiem katram, kurš nodarbojās ar enerģijas iegūšanu no saules. Taču patērētājiem par elektrību tādēļ nācās maksāt vairāk, un atbalsts tika samazināts. Piemēram, šā gada vasarā Vācijas valdība paziņojusi, ka līdz 2018.gadam AER subsidēšana tiks pārtraukta visā pilnībā.

Un vēl, ja palūkojamies, kāda zeme ir pārklāta ar saules baterijām, secinājumi nav sevišķi iepriecinoši. Raugoties no zemes izmantošanas viedokļa, šīs iekārtas ir efektīvas, piemēram, Spānijas, Portugāles un Kipras karstajos rajonos, kur augsne ir nabadzīga. Bet diskutējams ir jautājums, vai ir lietderīgi šādus saules enerģijas parkus veidot uz auglīgas lauksamniecības zemes. It sevišķi laikā, kad tiek prognozēts pārtikas deficīts.

Pagaidām gan saules enerģijas bateriju tehnoloģijas savā attīstībā šķiet it kā iestrēgušas. Vai šajā jomā tomēr ir paredzami jaunumi?

Solārajā enerģētikā ir gaidāmas visai lielas pārmaiņas. Zinātnieki šobrīd izstrādā jaunus materiālus, kādi līdz šim nav izmantoti. Vispirms šie pētījumi skar saules bateriju paneļu virsmas pārklājumus. Tas ir sarežģīts process. Piemēram, visai bieži labus rezultātus laboratorijās uzrāda perspektīvā pārklājuma viens kvadrātcentimetrs. Taču gluži cita situācija veidojas, ja ar šo materiālu ir jāpārklāj viss saules panelis.

Perspektīvi ir arī citi risinājumi. Piemēram, Spānijā ar labiem panākumiem ir īstenoti pirmie koncentrētās saules enerģijas pilotprojekti, kuros izmantotas īpašu spoguļu sistēmas. Tāpat ir citas iestrādes, kas saistītas ar organisko materiālu izmantošanu saules bateriju izgatavošanā.

Šobrīd daudzās Eiropas valstīs turpinās pētījumi par ģeotermālās enerģijas izmantošanu. Varbūt tā ir mūsu lielā iespēja?

Visplašāk pazīstamais piemērs ir Islande, kur karstais ūdens iznāk virszemē un nav nepieciešami īpaši urbumi. Taču perspektīvi rajoni ir atklāti arī Ungārijā. Tāpēc šī valsts ir ļoti ieinteresēta pētījumos, kas skar ģeotermālās siltuma tehnoloģijas. Arī Latvijas dienvidrietumu reģions ir perspektīvs ģeotermālās enerģijas ieguvei nākotnē.

Taču arī šīs enerģijas iegūšanā ir problēmas, un galvenā no tām – ļoti dārgie urbumi. Otrkārt, termālais ūdens ir ķīmiski aktīvs. Tas nozīmē, ka nepieciešamas īpašas tehnoloģiskās iekārtas. Sarežģīta ir arī karstā ūdens pacelšana virszemē un attīrīšana.

Viens no dziļurbuma pilotprojektiem pirms vairākiem gadiem tika īstenots Bāzelē. Taču iznākums bija visai bēdīgs: zemes urbšana pat izraisīja nelielu, lokālu zemestrīci, un iekārta aizgāja bojā. Pēc šī negadījuma ziņas par turpmākajiem darbiem vairs gan nav atrodamas.

Un nobeigumā – kāds ir jūsu viedoklis par biogāzi un hidroenerģētiku?

Aplūkojot Eiropas statistikas datus, redzam, ka enerģētikā ūdens resursus visplašāk izmanto Norvēģija. Hidroenerģija procentuālā ziņā nodrošina būtisku daļu no AER saražotās elektrības Latvijā. Taču šo resursu iespējas mūsu zemē lielā mērā jau ir izsmeltas. Šķiet, ka mūsu valstij viens no perspektīvākajiem AER virzieniem ir saistīts ar vēja enerģijas apgūšanu.

Kas attiecas uz biogāzi, tad ES norisinās diskusija par lauksaimniecības zemes izmantošanu energokultūru audzēšanai. Labu zemi tomēr vajadzētu izmantot pārtikas ražošanai. Gan jāuzsver, ka racionāls solis bioenerģijas ieguvē būtu tāda resursa kā lauksaimniecības atkritumi izmantošana.

Kopumā visai ES enerģētikas nozarei tiek izvirzīti trīs galvenie kritēriji: tai ir jābūt tīrai, droši piegādātai un efektīvi izmantotai. Īpaši jāuzsver pēdējais no tiem – efektivitāte. Tas nozīmē, ka enerģija ir jāizmanto racionāli, lai iegūtu iespējami lielāku saražotās produkcijas daudzumu. Tāpat vajadzētu atcerēties, ka vislētākā ir neizmantotā enerģija.

KOMENTĀRI

Šprotes ir mūžīgas

Apstrādes rūpniecības izlaide jūlijā salīdzinājumā ar iepriekšējo mēnesi samazinājās ...

Komentārs
JAUNĀKIE
Bruņinieku 41, Tālr.: 673-106-75
Rīgā, LV-1011 E-pasts: portals@lv.lv