Energi terbarukan angin dan matahari tidak akan menggantikan minyak

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Kami menawarkan kepada pembaca ASh terjemahan artikel oleh Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), yang dikenal karena pendekatan sistemnya, latar belakang keuangannya, dan penghargaannya terhadap ekonomi fisik. Penulis yang baik, singkatnya:-)

Mengapa RES bisa menggunakan model kebohongan?

Kebutuhan energi ekonomi dunia tampaknya mudah untuk dimodelkan. Mari kita hitung konsumsinya: bahkan dalam kilowatt-jam, bahkan dalam setara barel minyak, bahkan dalam satuan termal Inggris, kilokalori atau joule. Dua jenis energi adalah setara jika mereka menghasilkan jumlah kerja yang berguna yang sama, bukan?

Misalnya, ekonom Randall Munroe menjelaskan manfaat energi terbarukan dalam sampul videonya. Menurut modelnya, panel surya (jika dibuat sesuai keinginan Anda) dapat menyediakan listrik yang cukup untuk Anda sendiri dan setengah lusin tetangga Anda. Generator angin (juga dibangun ke tingkat absurditas, tetapi tentu saja), akan memberikan energi kepada Anda dan selusin tetangga lainnya.

Namun, ada lubang logis dalam analisis ini. Energi yang dihasilkan oleh panel surya dan angin tidak sesuai dengan kebutuhan ekonomi (setidaknya tidak untuk saat ini). Angin dan matahari menghasilkan listrik yang terputus-putus, seringkali tersedia pada waktu yang salah dan tempat yang salah. Perekonomian dunia membutuhkan berbagai jenis energi, jenis ini harus memenuhi spesifikasi teknik sistem yang paling beragam di dunia modern. Energi perlu dikirimkan ke tempat yang tepat dan dikirimkan ke pengguna pada waktu yang tepat atau pada waktu yang tepat sepanjang tahun. Bahkan mungkin perlu untuk menyimpan energi yang diperoleh dari matahari dan angin selama beberapa tahun (misalnya, Anda menggunakan pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa, dan ada kekeringan di wilayah tersebut).

Saya pikir situasinya mirip dengan para ilmuwan hipotetis yang memutuskan, untuk meningkatkan efisiensi ekonomi, untuk mentransfer 100% populasi dari makanan tradisional ke rumput dan silase dalam 20 tahun. Sapi, kambing, domba makan, bukan? Mengapa orang tidak bisa? Ramuan itu, tidak diragukan lagi, mengandung banyak sekali energi yang bermanfaat. Sebagian besar jenis rumput tampaknya tidak beracun bagi manusia - setidaknya dalam jumlah kecil. Rerumputan tampaknya tumbuh cukup baik. Rumput dapat disimpan untuk digunakan di masa mendatang. Beralih ke penggunaan rumput untuk produksi pangan tampaknya bermanfaat dalam hal emisi CO2. Sayangnya, rumput dan silase bukanlah jenis energi yang biasa dikonsumsi manusia. Fakta bahwa kera besar entah bagaimana tidak berevolusi sebagai herbivora mirip dengan fakta bahwa produksi material dan transportasi dalam ekonomi modern entah bagaimana tidak cocok untuk energi intermiten dari angin dan matahari.

Menempatkan rumput dalam makanan manusia mungkin "berhasil", tetapi Anda memerlukan organisme yang berbeda untuk itu

Jika Anda melihat-lihat, Anda dapat dengan mudah menemukan spesies herbivora. Hewan dengan perut empat bilik berkembang dengan diet herbal. Organisme ini sering memiliki gigi yang terus tumbuh karena silika di rumput cenderung mengikis gigi. Mungkin, melalui rekayasa genetika, orang dapat menumbuhkan perut ekstra dan menambahkan gigi yang terus diperbarui. Penyesuaian lain yang berguna, tetapi tidak terlalu menarik, pada tubuh kita mungkin diperlukan, misalnya, untuk membuat otak lebih kecil (dan rahang lebih besar). Untuk mempertahankan aktivitas otak yang tinggi membutuhkan terlalu banyak kalori, Anda tidak bisa mengunyah silase sebanyak itu.

Masalah dengan hampir semua model RES saat ini adalah bahwa sistem dianggap dalam "kerangka sempit". Hanya sebagian kecil dari masalah yang dipertimbangkan - biasanya hanya penurunan harga panel dan turbin angin (atau "biaya energi") - dan diasumsikan bahwa ini adalah satu-satunya biaya yang terkait dengan perubahan seluruh pola konsumsi. Faktanya, para ekonom harus mengakui bahwa menggerakkan ekonomi ke energi terbarukan 100% akan membutuhkan perubahan dramatis dalam masyarakat, mirip dengan perut yang memiliki banyak ruang dan gigi yang terus tumbuh untuk beralih ke diet herbal 100%. Analisis Anda membutuhkan “lingkup yang lebih luas”.

Jika Randall Munroe memperhitungkan biaya energi tidak langsung dari sistem, termasuk energi yang dibutuhkan untuk membangun kembali sistem tenaga yang ada, analisisnya kemungkinan akan berubah. Kemampuan energi angin dan matahari untuk memberi daya pada rumah Anda sendiri dan rumah sekitar selusin tetangga kemungkinan besar akan hilang. Terlalu banyak energi akan digunakan agar sistem berfungsi setara dengan perut dengan banyak bilik dan gigi yang terus tumbuh. Sektor energi dunia akan bekerja pada sumber energi terbarukan, tetapi tidak dengan cara yang sama seperti sebelumnya. Secara kasar, otak yang lebih kecil akan memikirkan pemikiran yang sangat berbeda.

Apakah "energi yang digunakan oleh selusin tetangga Anda" metrik yang benar?

Sebelum saya melanjutkan tentang apa yang salah dengan model Munroe, saya perlu membahas secara singkat metode penghitungannya. Munroe berbicara tentang "energi yang dikonsumsi oleh sebuah rumah tangga dan selusin tetangga." Kita sering mendengar berita tentang berapa banyak rumah tangga yang dapat dilayani oleh pembangkit listrik baru atau berapa banyak rumah tangga yang ditutup sementara karena badai. Metrik yang digunakan oleh Munroe sangat mirip. Tapi apakah dia memperhitungkan semuanya?

Selain rumah tangga, perekonomian membutuhkan berbagai sumber energi di lebih banyak tempat, termasuk: di pemerintahan untuk pertahanan dan penegakan hukum, dalam pembangunan jalan atau sekolah, di pertanian untuk menanam makanan lezat, dan di pabrik untuk membuat makanan sehat.. Tidak masuk akal untuk membatasi perhitungan pada konsumsi di rumah warga saja. (Bahkan, Munroe begitu ramping dalam perhitungannya sehingga tidak mungkin untuk mengetahui apa yang sebenarnya termasuk dalam analisisnya. Tampaknya dia hanya menghitung energi yang ada di outlet listrik.) Analisis independen saya menunjukkan bahwa langsung di rumah tangga hanya sekitar sepertiga dari jumlah total semua jenis energi di Amerika Serikat yang dikonsumsi. Sisanya dikonsumsi oleh bisnis swasta dan badan pemerintah …

Catatan G. Tverberg:

Perkiraan saya "sekitar sepertiga" didasarkan pada data dari EIA dan BP. Dalam hal listrik, data EIA menunjukkan bahwa rumah tangga di Amerika Serikat menggunakan sekitar 38% dari total pembangkit listrik. Sedangkan untuk bahan bakar yang tidak digunakan untuk transportasi dan pembangkit listrik sekitar 19%. Menggabungkan dua kategori ini, kami menemukan bahwa rumah tangga Amerika menggunakan sekitar 31% bahan bakar non-kendaraan. Untuk bahan bakar transportasi, data terbaik yang tersedia adalah statistik produk minyak BP. Menurut BP, 26% minyak secara global dibakar dalam bentuk bensin motor. Di Amerika Serikat, sekitar 46%. Tentu saja, sebagian dari bensin ini tidak digunakan untuk kebutuhan rumah tangga: misalnya, mobil polisi biasanya bensin, seperti truk kecil yang digunakan oleh bisnis. Selain itu, Amerika Serikat merupakan importir utama barang-barang manufaktur dari China dan negara-negara lain. Energi bahan bakar fosil yang berguna yang terkandung dalam impor ini tidak pernah mencapai statistik energi AS.

Kita hanya perlu menyesuaikan perhitungan Munro untuk memasukkan energi yang dikonsumsi oleh bisnis dan institusi, dan kita harus segera membagi selusin bangunan tempat tinggal yang ditentukan menjadi sekitar tiga. Jadi, alih-alih "energi yang cukup untuk Anda dan selusin tetangga Anda", Anda harus mengatakan: "energi untuk Anda dan tiga atau empat tetangga." Selusin ("satu urutan besarnya" seperti yang dikatakan para insinyur) akan menguap di suatu tempat. Selain itu, dimasukkannya energi sosial dalam perhitungan hanyalah awal dari jalan. Seperti yang akan ditunjukkan di bawah ini, untuk penyesuaian lengkap, Anda perlu membagi bukan dengan tiga, tetapi dengan nilai yang jauh lebih besar.

Berapa biaya tidak langsung dari energi terbarukan angin dan surya?

Ada beberapa biaya tidak langsung:

(1) Biaya pengiriman energi dari sumber energi terbarukan jauh lebih tinggi daripada jenis listrik lainnya, tetapi dalam kebanyakan penelitian biaya tersebut dianggap sama atau dirata-ratakan untuk perekonomian secara keseluruhan.

Sebuah studi tahun 2014 oleh Badan Energi Internasional (IEA) menunjukkan bahwa biaya transfer daya dari turbin angin sekitar tiga kali lipat biaya listrik dari batu bara atau nuklir. Karena pangsa kapasitas pembangkit tenaga angin dan surya dalam total kapasitas terpasang meningkat, kelebihan biaya menunjukkan tren yang meningkat. Berikut adalah beberapa alasannya:

(a) Kebutuhan untuk membangun lebih banyak saluran transmisi, hanya karena saluran tersebut harus dirancang untuk menangani beban puncak yang jauh lebih tinggi. Tenaga dari angin biasanya tersedia (lihat tautan tentang permainan dengan CFR) dari 25% hingga 35%; matahari tersedia 10% sampai 25% dari waktu. {M. Ya.: Menurut BP, pada tahun 2018 kapasitas angin terpasang yang dinyatakan digunakan sebesar 25,7%, solar - sebesar 13,7%. Keajaiban tidak terjadi.}. Akibatnya, ketika sumber energi terbarukan ini beroperasi pada beban penuh - misalnya, mereka menyimpan energi di pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa pada hari yang cerah dan berangin - diperlukan kapasitas transmisi saluran transmisi 3-4 kali lebih banyak dibandingkan dengan kapasitas pembangkitan terus menerus.

(b) RES rata-rata memiliki jarak yang lebih jauh antara titik pembangkitan energi dan konsumen. Sebagai contoh, bandingkan turbin angin lepas pantai yang terletak 20-30 mil dari komunitas terdekat dengan pembangkit listrik termal perkotaan biasa.

(c) Dibandingkan dengan kapasitas bahan bakar fosil, pembangkit listrik tenaga angin dan pembangkit listrik tenaga surya jauh lebih sulit diprediksi - ingat peribahasa tentang keakuratan prakiraan cuaca modern yang luar biasa. Akibatnya, biaya pengiriman energi meningkat.

(2) Karena bertambahnya panjang total saluran transmisi listrik, biaya tenaga kerja untuk memelihara saluran ini dalam kondisi yang sesuai dan aman meningkat. Hal ini sangat disayangkan di daerah kering dan berangin, di mana keterlambatan pemeliharaan jalur tersebut dapat menyebabkan kebakaran.

Di California, pemeliharaan saluran listrik yang tidak memadai menyebabkan kebangkrutan sistem tenaga PG&E. Pertimbangkan bagaimana PG&E memprakarsai dua pemadaman "pencegahan", salah satunya mempengaruhi sekitar dua juta orang. Pejabat listrik Texas melaporkan, "Jaringan listrik negara bagian kami telah menyebabkan lebih dari 4.000 kebakaran dalam tiga setengah tahun terakhir." Bisnisnya tidak terbatas pada turbin angin. Di Venezuela, kebakaran hutan di sepanjang jalur transmisi 600 kilometer antara pembangkit listrik tenaga air Guri dan Caracas telah memicu satu pemadaman besar-besaran.

Tentu saja, ada kemungkinan teknis. Cara yang paling dapat diandalkan adalah saluran listrik bawah tanah. Bahkan menggunakan kawat berinsulasi (hydroline) sebagai ganti kawat telanjang dapat meningkatkan keamanan. Namun, setiap solusi teknis memiliki label harganya sendiri. Biaya ini harus diperhitungkan ketika memodelkan pengembangan sumber energi terbarukan ke tingkat "yang paling diinginkan".

(3) Mengubah transportasi darat menjadi energi terbarukan akan membutuhkan investasi besar dalam infrastruktur. Tentu saja, jika hanya lapisan paling atas dari “kelas menengah ke atas” yang akan menggunakan kendaraan listrik, maka tidak ada masalah. Maklum, orang kaya mampu membeli mobil listrik dan garasi/tempat parkir (dipanaskan) dengan sambungan listrik khusus. Jelas bahwa orang kaya akan selalu menemukan cara untuk mengisi daya mobil bertenaga baterai mereka tanpa banyak wasir, dan banyak dari fasilitas ini sudah tersedia.

Tangkapannya adalah bahwa yang kurang kaya tidak memiliki kesempatan yang sama. Ngomong-ngomong, orang-orang "bukan yang termiskin" ini juga orang-orang yang sangat sibuk, dan mereka juga tidak mampu menghabiskan waktu berjam-jam menunggu mobil diisi daya. Subset konsumen ini sangat membutuhkan stasiun pengisian cepat yang murah di banyak lokasi. Biaya infrastruktur pengisian cepat mungkin perlu menyertakan pajak pemeliharaan jalan, karena ini adalah salah satu biaya yang termasuk dalam harga bahan bakar motor di AS dan banyak negara lain saat ini.

{Kita bahkan tidak berbicara tentang lapisan masyarakat yang miskin dan termiskin. Kendaraan listrik mereka, paling banter, adalah skuter bertenaga baterai. - M. Ya.}

(4) Dalam kondisi kurangnya kapasitas cadangan, catu daya intermiten meningkatkan biaya produksi material. Dipercaya secara luas bahwa pembangkitan terputus-putus dapat relatif mudah ditangani dengan tindakan organisasi sederhana, seperti tarif "mengambang" harian / mingguan / musiman, "jaringan pintar" dengan mematikan lemari es rumah tangga dan pemanas air selama beban puncak, dll. Model-model ini kurang lebih dibenarkan jika sistem utamanya terdiri dari pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga nuklir, dan bagian dari sumber energi terbarukan dalam pembangkitan diukur dengan persen pertama.

Situasi berubah secara radikal jika pangsa sumber energi terbarukan mulai melebihi persentase pertama ini. Kami membutuhkan baterai kimia yang dapat memperlancar beban puncak harian, terutama di malam hari, ketika orang pulang kerja dan ingin makan malam, dan matahari - ah-masalah - sudah terbenam. Situasi dengan turbin angin bahkan lebih buruk: produksi energi di sana dapat tenggelam kapan saja, dan bukan hanya karena ketenangan, tetapi juga karena badai.

Baterai dapat membantu dengan waktu siklus harian dan pemadaman jangka pendek, tetapi energi terbarukan juga memiliki pemadaman yang lebih lama. Misalnya, badai hebat dengan curah hujan secara bersamaan dapat mengganggu tenaga surya dan angin selama beberapa hari setiap saat sepanjang tahun. Oleh karena itu, jika sistem akan beroperasi hanya pada sumber energi terbarukan, diinginkan untuk memiliki cadangan energi setidaknya selama tiga hari. Dalam video singkat di bawah ini, Bill Gates pesimis dengan ukuran "baterai" sebesar itu untuk kota metropolitan seperti Tokyo.

Bahkan sekarang, dengan pangsa sumber energi terbarukan yang relatif rendah dalam pembangkitan, kami tidak memiliki perangkat yang mampu menyediakan cadangan tiga hari penuh. Jika ekonomi dunia beralih secara eksklusif ke sumber energi terbarukan, dan konsumsi listrik per kapita masih akan tumbuh dibandingkan dengan saat ini (mobil listrik, dll.), mengapa menurut Anda akan menjadi lebih mudah untuk membuat pasokan listrik tiga hari yang tidak pernah terputus?

Tetapi menyimpan energi selama tiga hari itu kecil dibandingkan dengan siklus musiman. Gambar 1 menunjukkan pola musiman konsumsi energi di Amerika Serikat.

Gambar 1. Konsumsi Energi AS berdasarkan Bulan Tahun Ini berdasarkan data Departemen Energi AS. "Istirahat" adalah energi total, dikurangi energi listrik dan transportasi. Termasuk: gas alam untuk pemanasan, produk minyak bumi untuk pertanian dan semua jenis bahan bakar fosil yang digunakan dalam produksi industri (petrokimia, polimer, dll.)

Puncak produksi tenaga surya di Amerika Serikat pada bulan Juni, dan terendah dari Desember hingga Februari. Pembangkit listrik tenaga air menghasilkan kapasitas terbesarnya selama banjir musim semi, tetapi outputnya bervariasi dari tahun ke tahun. Energi angin berubah secara tak terduga.

Ekonomi modern tidak dapat mengatasi pemadaman listrik. Misalnya, untuk melebur logam, suhu harus tetap tinggi. Lift tidak boleh berhenti di antara lantai hanya karena badai telah menghantam ladang angin. Kulkas diperlukan untuk mendinginkan agar daging segar tidak membusuk.

Ada dua pendekatan yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah energi musiman:

(a) Membangun kembali industri sehingga di musim dingin lebih sedikit energi yang dikonsumsi untuk produksi industri, dan lebih banyak tersisa untuk kebutuhan rumah tangga. Cium aluminium dan bakar semen hanya di musim panas!

(b) Membangun fasilitas penyimpanan dalam jumlah besar, misalnya pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa, menyimpan energi selama beberapa bulan atau bahkan bertahun-tahun.

Salah satu dari pendekatan ini sangat mahal. Sesuatu seperti metode rekayasa genetika untuk mengatur seseorang pada perut kedua. Sejauh yang saya tahu, biaya ini belum dimasukkan dalam model apa pun hingga saat ini {Gail salah. David McKay membuat model seperti itu:

Gambar 2 mengilustrasikan tingginya biaya energi yang dapat timbul ketika menambahkan proporsi redundansi daya yang signifikan. Dalam contoh ini, "energi bersih" yang disediakan sistem pada dasarnya dihabiskan untuk menjaga cadangan agar tetap berfungsi. Parameter ERoEI membandingkan keluaran energi yang berguna dengan konsumsi energi.

Gambar 2. Plot ERoEI Graham Palmer, seperti yang dilaporkan oleh Australia Energy.

Contoh pada Gambar 2 dihitung untuk Melbourne, di mana iklimnya relatif ringan, dan tidak ada salju yang keras atau panas yang ekstrem. Contohnya menggunakan kombinasi panel surya dan baterai kimia "cold standby" berupa generator diesel. Panel surya dan baterai kimia menyediakan 95% listrik dalam sistem. Pembangkit diesel digunakan selama gangguan dan kecelakaan jangka panjang dan mencakup 5% sisa konsumsi. Jika generator diesel darurat dikeluarkan dari model sama sekali, maka lebih banyak panel surya dan lebih banyak baterai akan dibutuhkan. Baterai dan panel tambahan ini akan sangat jarang digunakan, tetapi akibatnya ERoEI sistem akan semakin berkurang.

Saat ini, alasan utama mengapa sistem tenaga tidak memperhatikan biaya pembangkitan intermiten adalah rendahnya pangsa pembangkit listrik tenaga angin dan matahari. Menurut BP, pada tahun 2018 dunia menghasilkan 26614,8 TWh listrik (398 watt daya sesaat per kapita). Kontribusi angin adalah 1270,0 TWh (4,8%), kontribusi panel surya - 584,6 (2,2%). Total aliran energi sebesar 13.864,4 juta ton setara minyak (1.816 kg setara minyak per karkas per tahun), termasuk 611,3 juta kaki dari bahan bakar nuklir. Bagian angin dalam volume besar ini adalah 287,4 juta kaki (2,1%), pangsa listrik tenaga surya adalah 132,2 (1,0%). Angin dan panel surya bersama-sama memberi setiap penduduk bumi setara dengan 1,5 tangki bensin mobil: sedikit kurang dari 56 kg minyak bersyarat.

Alasan kedua mengapa sistem tenaga listrik belum memperhatikan biaya sumber energi terbarukan adalah bahwa biaya tambahan ini tersebar di seluruh biaya paket konsumsi energi, termasuk untuk layanan pemesanan berlapis dengan sumber pembangkit tradisional (batubara, gas alam dan pembangkit listrik tenaga nuklir). Yang terakhir dipaksa untuk menyediakan kapasitas cadangan, termasuk cadangan "panas", tanpa kompensasi biaya yang memadai. Praktik ini menimbulkan masalah besar bagi perusahaan pembangkit, dan kapasitas cadangan tidak mendapatkan pendanaan yang memadai. Insinyur listrik tradisional dipaksa untuk membakar gas secara gratis, tanpa menjual satu kilowatt-jam, hanya agar rekan kerja yang ramah lingkungan dapat menjual kilowatt-jam angin dan surya dengan harga yang wajar dan dengan keandalan sistem tenaga keseluruhan yang dapat diterima.

Jika, menurut rencana ambisius Hijau, penggunaan bahan bakar fosil tiba-tiba berhenti, semua cadangan dan kapasitas dasar ini, termasuk pembangkit listrik tenaga nuklir, akan hilang. (Ekstraksi bahan bakar nuklir, anehnya, juga tergantung pada fosilnya.) RES tiba-tiba harus mencari cara bagaimana mencadangkan kapasitas untuk uang mereka sendiri. Saat itulah masalah diskontinuitas menjadi tidak dapat diatasi. Cadangan strategis minyak bumi, hasil minyak, batu bara, uranium dapat disimpan selama bertahun-tahun, apalagi dengan kerugian yang tidak signifikan dan relatif murah; fasilitas penyimpanan gas bawah tanah agak lebih mahal untuk dioperasikan; biaya penyimpanan listrik yang dihasilkan - baik di pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa atau baterai kimia - sangat besar. Yang terakhir tidak hanya mencakup biaya sistem itu sendiri, tetapi juga kerugian listrik yang tak terhindarkan selama pemompaan pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa dan pengisian baterai.

Faktanya, kurangnya pembiayaan kapasitas tradisional yang terkait dengan hak prerogatif RES untuk investasi sudah menjadi masalah yang tidak dapat diatasi di beberapa tempat. Ohio baru-baru ini memutuskan untuk memotong pendanaan untuk energi terbarukan dan memberikan subsidi untuk pembangkit listrik tenaga nuklir dan pembangkit listrik tenaga batu bara.

(5) Biaya pembuangan turbin angin, panel surya dan baterai kimia hampir tidak pernah tercermin dalam perkiraan biaya proyek.

Tampaknya dalam model energi ada kepercayaan bahwa pada akhir masa pakainya, turbin angin, panel, dan baterai multi-ton akan larut dengan sendirinya di alam. Bahkan jika biaya pembuangan dimasukkan dalam perkiraan, sering diasumsikan bahwa biaya pembongkaran akan lebih rendah daripada harga besi tua. Kami telah menemukan bahwa pembuangan limbah bekas yang kompeten adalah kesenangan yang mahal, dan konsumsi energi untuk daur ulang (terutama logam dan semikonduktor) seringkali lebih tinggi daripada semua energi yang dijual kepada konsumen selama pengoperasian instalasi.

(6) RES bukan pengganti langsung untuk banyak perangkat dan proses yang kami gunakan secara aktif saat ini. Daftar hal-hal yang diperlukan untuk eksploitasi sumber energi terbarukan sangat panjang, dan sebagian besar dari daftar ini diproduksi, setidaknya untuk saat ini, secara eksklusif menggunakan bahan bakar fosil. Pemeliharaan turbin angin helikopter adalah contoh yang baik. Hanya saja, jangan mencoba meyakinkan kami bahwa helikopter tugas berat juga bisa terbang dengan baterai! Banyak dari proses atau perangkat ini tidak akan berubah setidaknya selama 20 tahun ke depan, yang berarti bahan bakar fosil akan dibutuhkan untuk menjaga sistem energi terbarukan tetap beroperasi.

Selain melayani sumber energi terbarukan, ada banyak proses lain di mana tidak ada pengganti bahan bakar fosil dan tidak terlihat di masa depan. Baja, pupuk, semen, dan plastik adalah empat contoh yang disebutkan Bill Gates dalam videonya. Dan kami juga akan menyebutkan aspal dan obat-obatan paling modern. Kita harus banyak berubah dan belajar bagaimana melakukannya tanpa banyak barang biasa. Tidak mungkin untuk membangun jalan, - yah, mungkin, dengan batu bulat - atau gedung bertingkat modern yang hanya menggunakan sumber energi terbarukan. Mungkin, beberapa bahan dapat diganti dengan kayu, tetapi apakah akan ada cukup kayu untuk semua orang dan akankah dunia menghadapi masalah deforestasi besar-besaran?

(7) Kemungkinan transisi ke energi terbarukan tidak akan memakan waktu 20 tahun, seperti dalam prakiraan cerah Greens, tetapi 50 tahun atau lebih. Selama waktu ini, angin dan energi matahari akan bertindak sebagai bantuan yang berguna untuk ekonomi bahan bakar fosil, tetapi energi terbarukan tidak akan dapat menggantikan bahan bakar fosil. Ini juga meningkatkan biaya.

Agar produksi bahan bakar fosil terus berlanjut di masa mendatang, sumber daya dan uang harus dibelanjakan dengan kecepatan yang hampir sama seperti saat ini. Pengiriman bahan bakar fosil masih membutuhkan infrastruktur: jaringan pipa, kilang - dan profesional terlatih. Penambang, pekerja minyak, pekerja gas, operator pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga nuklir, dan banyak pekerja lain dari sektor energi "berorientasi tradisional" untuk beberapa alasan ingin menerima gaji sepanjang tahun, dan tidak hanya ketika tiba-tiba terjadi. hujan salju dan panel surya sementara … Perusahaan pertambangan harus melunasi pinjaman, diterima lebih awal untuk pembangunan fasilitas yang ada. Jika gas alam digunakan sebagai cadangan musim dingin, fasilitas penyimpanan bawah tanah baru akan dibutuhkan. Bahkan jika penggunaan gas alam berkurang, katakanlah, sebesar 90% kategoris, maka biaya personel dan infrastruktur - sebagian besar tetap dan sedikit bergantung pada volume pemompaan - akan berkurang dengan persentase yang jauh lebih kecil, katakanlah, sebesar 30%.

Salah satu alasan mengapa transisi ke energi terbarukan akan memakan waktu lama dan menyakitkan adalah karena dalam banyak kasus bahkan tidak ada petunjuk bagaimana melepaskan "jarum minyak". Penting untuk membuat perubahan dalam teknologi, dan untuk ini - untuk menciptakan sesuatu yang baru. Setelah ditemukan, inovasi teknis perlu diuji pada perangkat nyata. Ketika mereka mencoba, jika semuanya beres, perlu untuk membangun dan membangun jalur teknologi untuk produksi massal perangkat baru. Ada kemungkinan bahwa di masa depan akan diperlukan untuk memberi kompensasi kepada pemilik perangkat dan teknologi berbahan bakar fosil yang ada atas hilangnya pendapatan atau biaya penggantian peralatan sebelum waktunya. Misalnya, maafkan petani atas pinjaman yang dihabiskan untuk pembelian traktor dan kombinasikan dengan mesin pembakaran internal. Jika ini tidak dilakukan, ekonomi akan runtuh di bawah beban kredit macet. Hanya setelah semua langkah ini berhasil diterapkan, kita dapat berbicara tentang transisi nyata ke teknologi baru. Jadi - untuk setiap rantai teknologi tertentu!

Biaya tidak langsung ini membuat orang bertanya-tanya apakah ada gunanya mendorong meluasnya penggunaan angin dan matahari di sektor energi. Energi terbarukan hanya dapat mengurangi emisi CO2 ketika mereka benar-benar menggantikan bahan bakar fosil dalam pembangkit listrik. Dan jika energi terbarukan hanyalah tambahan yang benar secara politis untuk sistem yang terus memakan bahan bakar fosil, apakah itu sepadan dengan usaha?

Apakah masa depan energi angin dan matahari lebih baik daripada masa depan bahan bakar fosil?

Di akhir video, Randall Munroe mengatakan bahwa energi angin dan matahari tersedia tanpa batas dan bahan bakar fosil sangat terbatas.

Dalam pernyataan terakhir, saya cukup setuju dengan Munro. Bahan bakar fosil sangat terbatas. Ini karena hanya sumber energi alam dengan biaya ekstraksi yang relatif rendah yang tersedia bagi kita.

Harga produk jadi yang dibuat dengan bahan bakar fosil harus tetap cukup rendah agar konsumen arus utama mampu membelinya. Ketika kita mencoba untuk memasukkan sumber daya sirkulasi dengan biaya ekstraksi yang meningkat, permintaan massal bergeser dari barang-barang pilihan (seperti mobil atau telepon pintar) ke barang sehari-hari (seperti makanan, pemanas, atau pakaian). Penurunan permintaan atas barang-barang diskresioner menyebabkan overstocking dan penurunan produksinya. Karena mobil dan telepon pintar diproduksi menggunakan barang-barang lain, termasuk bahan bakar fosil, penurunan permintaan untuk barang-barang ini menyebabkan deflasi {MJ: hidden}, termasuk penurunan permintaan energi (dan harga). Oleh karena itu, keseimbangan harga sumber daya di patch "sudah sangat mahal sehingga hanya sedikit orang yang mampu" dan "sudah sangat murah sehingga Anda menambang dengan kerugian", dan semuanya dikendalikan oleh ada (atau lebih tepatnya tidak adanya) simpanan energi baru dengan biaya ekstraksi yang dapat diterima. Tampaknya sejak tahun 2008 kita sudah sering berada dalam kondisi ini, mengalami penurunan harga riil untuk minyak dan sumber daya lainnya.

{(M. Ya.: deflasi laten ditutupi oleh emisi moneter, seperti "Perekonomian melambat, mari kita lempar Kuytsov sesegera mungkin!")}

Gambar 3. Rata-rata harga minyak terpentin mingguan, disesuaikan dengan inflasi, berdasarkan harga minyak spot EIA dan IHK perkotaan AS.

Mengingat logika ini, sulit untuk memahami mengapa energi terbarukan harus berkinerja lebih baik atau lebih lama daripada bahan bakar fosil. Jika biaya RES tanpa subsidi lebih tinggi dari bahan bakar fosil, RES tidak akan berkembang. "Ini sudah sangat mahal sehingga hanya sedikit orang yang mampu membelinya." Jika kita mensubsidi sumber energi terbarukan, melepaskan diri dari energi tradisional, maka energi tradisional akan berhenti berkembang: "sudah sangat murah sehingga Anda merugi." Seperti ditunjukkan di atas, RES di masa mendatang tidak dapat berkembang tanpa penggunaan bahan bakar fosil (misalnya, untuk pembuatan suku cadang untuk turbin angin atau pembangunan / perbaikan saluran listrik). Maka kesimpulannya: pengembangan sumber energi terbarukan mau tidak mau akan mulai melambat, baik dengan maupun tanpa subsidi.

Apakah kita terlalu percaya pada model?

Gagasan menggunakan sumber energi terbarukan terdengar menarik, tetapi namanya menipu. Sebagian besar sumber energi terbarukan - dengan pengecualian kayu bakar, biofuel sekunder (jerami, kue) dan kotoran - tidak dapat diperbarui dengan sendirinya. Padahal, energi terbarukan sangat bergantung pada bahan bakar fosil.

{M. Ya.: matahari dan angin, mereka, tentu saja, praktis abadi, tetapi panel, baterai, meja putar, dan bahkan pembangkit listrik tenaga air / pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa sama sekali tidak abadi. Dua puluh, tiga puluh, yah, seratus tahun - BREAKING! Kami membaca dari Kapitsa Sr.:.}

Menariknya, para pemodel iklim IPCC dan orang-orangan sawah perubahan iklim lainnya tampaknya sepenuhnya yakin bahwa sumber daya bahan bakar fosil yang dapat dipulihkan di Bumi, jika bukan tidak habis-habisnya, sangat besar. Faktanya, berapa banyak bahan bakar fosil yang benar-benar dapat dianggap "dapat dipulihkan" adalah salah satu masalah utama pemodelan, dan masalah ini perlu dipelajari dengan cermat. Volume produksi masa depan kemungkinan besar akan sangat bergantung pada seberapa stabil sistem ekonomi yang ada, termasuk seberapa stabil model globalisasi ekonomi dunia. Runtuhnya sistem global kemungkinan akan menyebabkan penurunan cepat dalam produksi bahan bakar fosil.

Sebagai kesimpulan, saya ingin menekankan bahwa biaya sosial dari energi terbarukan memerlukan analisis yang cermat. Ciri khas energi tradisional (terutama produksi minyak) adalah margin keuntungan yang besar. Dari tarif setinggi langit ini, melalui perpajakan, pemerintah menerima dana yang cukup untuk mensponsori sektor-sektor ekonomi yang vital tetapi tidak menguntungkan. Ini adalah salah satu manifestasi fisik dari ERoEI.

{M. Ya. ERoEI sosial versus ERoEI standar, baca di sini:}

Jika energi angin dan matahari benar-benar memiliki ERoEI yang begitu tinggi, seperti yang dihitung oleh beberapa pendukung, maka RES ini tidak memerlukan subsidi: tidak hanya moneter, tetapi juga organisasi, dalam bentuk preferensi negara. Sementara itu, sejauh yang kami tahu, ERoEI RES yang sebenarnya adalah sedemikian rupa sehingga tidak ada pembicaraan tentang mengenakan pajak pada RES untuk mendukung sektor-sektor ekonomi yang direncanakan yang tidak menguntungkan. Mungkin para peneliti terlalu percaya pada model sederhana mereka.

Bantuan tentang KIUM:

Dalam komentar terselip bahwa alih-alih frasa "daya tersedia" (input daya tersedia), perlu menggunakan singkatan ICUF (Faktor pemanfaatan kapasitas terpasang). Mari kita jelaskan bahwa singkatan KIUM TIDAK BISA digunakan. Setidaknya ada tiga metode untuk menghitung parameter "daya terpasang terukur" untuk panel surya dan turbin angin di dunia:

Kondisional "Cina". Apakah panel di bagian belakang bertuliskan "1kW" (daya maksimum)? Terpasang 1000 panel, yang berarti daya terpasang nominal adalah 1 MW. Anda bahkan tidak dapat terhubung ke jaringan. Apakah panel (pada posting)? Jadi mereka "dipasang"! Benar, jika Anda tidak melampirkan, maka ICUM akan berubah menjadi 0, tetapi orang Cina tidak peduli dengan hal-hal sepele seperti itu.

Dengan syarat "Uni Eropa". 1000 panel masing-masing 1 kW dihubungkan menurut proyek ke konverter 550 kW. Ini berarti daya terpasang nominal adalah 0,55 MW. Di atas kepala Anda - maaf, kemacetan sistem - Anda tidak bisa melompat. Ini adalah teknik penghitungan yang paling benar, tetapi tidak digunakan di mana-mana. Nah, saluran listrik outlet harus 0,55 MW, terlepas dari kenyataan bahwa rata-rata per hari konverter akan memberikan sekitar 0,22 MW dalam cuaca cerah yang sangat baik, dan nol di salju.

Kondisional "AS". 1000 panel 1kW di California Utara terhubung ke konverter 950kW. Koefisien insolasi tahunan rata-rata untuk lokasi khusus ini adalah 0,24. Artinya daya terpasang nominalnya adalah 0,24 MW. Pada tahun yang sangat sukses, jika tidak ada hujan salju, dimungkinkan untuk menghasilkan 2,3 GWh, dan ICUM = 108%!