ekomoderna

Polacy kochają USA, tylko czy ze wzajemnością? Polscy politycy od lewego do prawego powtarzają, że elektrownia jądrowa w Lubiatowie-Kopalinie zbudowana w amerykańskiej technologii AP1000 będzie jak kolejna baza wojskowa USA i wzmacnia nasz skrajnie asymetryczny sojusz. W mojej ocenie projekt ten nie będzie geopolitycznie zakotwiczać Amerykanów w Polsce, a nas może wystawiać na długofalowe ryzyka, dlatego trzeba podchodzić do niego możliwie komercyjnie i asertywnie. Po pierwsze, w kontekście wyścigu zbrojeń i potencjalnej wojny Rosji z NATO (albo USA z Chinami), inwestycja o wartości kilkudziesięciu mld $ jest po prostu mała z perspektywy USA, a do tego większość transferów finansowych odbędzie się już kilka lat po rozpoczęciu budowy. CapEx naszego projektu (załóżmy 3x ~$10B) to mniej więcej połowa pomocy dla Ukrainy ($60B), którą obecnie Republikanie blokują w Kongresie [ link ]. Amerykańską awersję do długoterminowego ryzyka podkreśla konsekwentne odmawianie objęcia znaczących udziałó

Jak mierzyć postęp transformacji energetycznej? Na pewno nie za pomocą energii pierwotnej . W tym poście staram się uzasadnić, że ta popularna miara jest użyteczna dla producentów paliw kopalnych, ale nie jest adekwatna do opisu zaspokojenia rzeczywistych potrzeb energetycznych. Weźmy jako pierwszy przykład węgiel. Ilość ciepła, którą wytworzy spalony w kotle, nazywamy energią pierwotną . Jeżeli produkujemy z niego elektryczność, to ponosimy konieczne straty związane z przemianami termodynamicznymi i zostaje 30-40% energii w postaci prądu. Jeżeli odejmiemy konsumpcję własną elektrowni i straty na przesyle, to prąd dostarczony konsumentom nazywamy energią końcową . A ilość ciepła, którą Kowalski otrzyma z grzejnika opornościowego lub pompy ciepła to  energia użyteczna . Energię pierwotną i końcową włożylibyśmy do szufladki z napisem "produkcja energii", a energię użyteczną do "konsumpcji energii". Źródła nietermiczne (hydro, wiatraki, panele PV) produkują od razu ele

Główną barierą rozwoju energii jądrowej jest finansowanie budowy reaktorów: kolosalny koszt gigawatowej jednostki oraz struktura wydatków zdominowana przez koszty kapitałowe (Rys. 1, Rys. 2), czyniąca ją wybitnie podatną na problemy w długiej budowie ( mediana 8 lat/GWe ). Za energię jądrową płaci się z góry i aby się zwróciła potrzebuje stabilnego kształtu rynku i przewidywalnej sytuacji politycznej przez dekady. Gdyby reaktory dało się budować w mniejszych porcjach i szybciej - np. 8 x 200 MW zamiast 1600 MW - parametry finansowe tych inwestycji znacznie poprawiłyby się i miałyby potencjalnie większą liczbę kogeneracyjnych zastosowań w przemyśle i ciepłownictwie. Na przeszkodzie małym reaktorom stoi pionowy efekt skali ( economy of scale ), czyli podzespoły reaktora względnie tanieją ($/kW) ze zwiększaniem jednostkowej mocy (Rys. 3). Dlatego pierwotnie małe reaktory urosły już w latach 60. do obecnej skali gigawata w poszukiwaniu redukcji kosztów. W prakt

Wiele osób zdaje się martwić, że transformacja energetyczna, czyli rekonstrukcja systemu energetycznego z bezemisyjnych źródeł energii, pochłonie za dużo surowców. Niektórzy martwią się o wiatraki i panele PV, inni o elektrownie jądrowe, a jeszcze inni martwią się generalnie, że w ogóle konsumujemy energię. Postanowiłem, że policzę "na odwrocie serwetki" na własny użytek, czy jest się czym przejmować. Określenie zapotrzebowania na surowce dla poszczególnych źródeł energii jest problematyczne i należy pamiętać o kilku niuansach. Po pierwsze, postęp techniczny w ciągu ostatnich kilkunastu lat zdezaktualizował wiele wskaźników, zwłaszcza dotyczących PV i wiatraków. Jest więc duża szansa, że przekrojowe prace naukowe i raporty mogą zawierać stare dane. Po drugie, w obrębie danych technologii (np. PV) jest sporo niszowych implementacji (PV - CdTe, CIGS), co może zbytnio uwypuklać zapotrzebowanie na ich rzadkie substancje (ind, gal, tellur). Po trzeci

Prace naukowe optymalizujące systemy 100% OZE w Europie jednoznacznie wskazują, że najtaniej jest zbudować dużo sieci przesyłowej, co wygładza synoptyczną zmienność OZE, redukuje zapotrzebowanie na magazyny i pozwala na minimalizację zainstalowanej mocy poprzez lokowanie generacji w najkorzystniejszych warunkach klimatycznych, a nie w granicach państw (e.g.  Schlachtberger et al., 2017 ). Taka konkluzja wydaje się jednak sprzeczna z postulatami lokalnej samowystarczalności energetycznej.  Neumann (2021) eksploruje koszty różnych scenariuszy, gdzie (1) nie ma ograniczeń w lokowaniu mocy ( optimum ), (2) bilans wymiany pomiędzy krajami wynosi zero ( national equity ), (3) bilans wymiany pomiędzy 200 europejskimi regionami wynosi zero ( nodal equity ), (4) nie ma wymiany pomiędzy krajami ( national autarky ) oraz (5) nie ma wymiany pomiędzy 200 regionami ( nodal autarky ). Fig. 1: Całkowite koszty europejskich systemów 100% OZE zależnie od lokalizacji mocy i stopni

Aby  odpowiedzieć  na powyższe pytanie, potrzebujemy najpierw przyjąć w miarę realistyczne założenia, ile poszczególne technologie OZE generują  rocznie elektryczności  z jednostki powierzchni. Fotowoltaika - PV Myślę, że można bezpiecznie założyć, iż na 1 km 2 da się zainstalować 100 MW PV ( slajd 13, Bolinger & Bolinger, 2022 ). Przy współczynniku wykorzystania mocy CF=0.1 (CF - capacity factor) oznacza to generację 87.6 GWh/km 2  rocznie. Fig. 1: Zbudowana w 2020 r. farma PV Weesow-Willmersdorf k. Berlina o mocy 187 MW i pow. 1.79 km 2 , co daje 104.5 MW/km 2 mocy zainstalowanej. Źródło: Google Earth Fig. 2: Ciągłe okrycie panelami obszaru 250 km 2 , np. takiego w rejonie Bełchatowa, wygeneruje ~22 TWh/rok. W 2021 El. Bełchatów wyprodukowała 27 TWh. Źródło:  Google Earth Lądowe Farmy Wiatrowe - LFW  Z estymacją dla farm wiatrowych jest gorzej niż z PV, bo wiatraki stają się coraz lepsze technicznie, ale też robią się coraz większe i w miarę

W październiku 2020 r. prestiżowy periodyk naukowy "Nature Energy" opublikował artykuł ( Sovacool et al., 2020 ), w którym zespół naukowców-politologów z Uniwersytetu w Sussex postawił 3 potężne tezy na gruncie analizy statystycznej 25 lat danych na poziomie 123 krajów: energetyka jądrowa (EJ) nie prowadzi do redukcji emisji (!), OZE prowadzi do redukcji emisji, OZE i EJ wzajemnie się wykluczają, tzn. EJ wypycha OZE. Te znajomo brzmiące konkluzje zostały z automatu powielone przez antyatomowe towarzystwo: Edytorzy "Nature Energy" pozwolili jednak opublikować miażdżącą krytykę - co nie jest normą w środowsku naukowym - w której  Fell et al. (2022)  wykazują, że  Sovacool et al. (2020) : błędnie zaakceptowali hipotezę zerową (nie znaleźliśmy korelacji => EJ nie redukuje emisji), bo ich (niekompletna) analiza nie osiąga poziomów istotności. To unieważnia wszystkie implikacje dotyczące polityki energetycznej, które autorzy wysnuli, jakby hipoteza zerowa została potwi