Blog
Intervju s prof. dr. Markom Topičem
Drugi del: Kako doseči množično solarizacijo?
Izhodišče za drugi del intervjuja je bil članek z naslovom »Photovoltaics at multi-terawatt scale: Waiting is not an option«, ki ga je objavila prestižna znanstvena revija Science. Avtorji članka so najuglednejši ameriški, azijski in evropski strokovnjaki s področja fotovoltaike, med njimi je tudi prof. dr. Marko Topič. Članek opisuje, da se je leta 2022 zgodil pomemben mejnik na področju obnovljive energije, saj je fotovoltaika na svetovni ravni presegla 1 TW inštalirane moči (za referenco v Sloveniji je v letu 2024 1,1 GW). Kljub izjemni rasti fotovoltaične industrije in znatnemu zmanjšanju stroškov, avtorji poudarjajo, da sončna proizvodnja predstavlja še vedno relativno majhen delež proizvedene električne energije (med 4 in 5 % v letu 2022).
75 TW do leta 2050 je ambiciozno, vendar realno, ker imamo vse sredstva in tehnologijo, ki že zdaj nakazuje, da je to najcenejša tehnologija za proizvodnjo električne energije. Imamo tudi odgovor in rešitev za nadomestitev drugih virov energije, saj bomo s sončnimi elektrarnami proizvajali sintetična goriva.
Za tako velike izzive je potrebno usklajeno delovanja vseh deležnikov. Če pogledamo industrijo, smo v članku v reviji Science glede multiteravatne fotovoltaike naredili projekcijo scenarija, da bomo dosegli 75 TW do leta 2050. Za dosego tega cilja potrebujemo hitro rast proizvodnih kapacitet do leta 2030. Glede na projekcijo naj bi nekje do leta 2027 oz. 2028 dosegli 1 TW rasti na leto. Potem pa do leta 2035 še 3x toliko na leto, nato pa ohranjali cca. 3 TW rasti na letnem nivoju, kar nas bo pripeljalo na 75 TW do leta 2050.
Letos smo v Kaliforniji imeli teravatni workshop, kjer smo ugotovili, da smo ne le na pravi časovnici, ampak jo celo prehitevamo. Konec letošnjega leta bo proizvodna kapaciteta fotonapetostnih gradnikov že 1 TW. To pomeni, da lahko drugo leto, torej leta 2025, že proizvedemo 1 TW fotonapetostnih gradnikov za sončne elektrarne, seveda če bo trg to sprejel oz. če bo dovolj velik trg. Trg je velik toliko, kolikor je soglasij in dovoljenj za izgradnjo sončnih elektrarn.
Podnebne spremembe nas opozarjajo z ekstremnimi vremenskimi pogoji. V Sloveniji smo imeli lani avgusta katastrofalne poplave, praktično vsaka država se vsako leto sooča z ekstremnimi vremenskimi pojavi, kar predstavlja strošek. Prej bomo ukrepali in zmanjšali ta tveganja ter stroške obnove, bolje bo. Namesto da obnavljamo, moramo narediti nekaj za to, da ekstremne podnebne spremembe ne bodo več tako pogoste.
Časovnica za dosego omejitve dviga temperature je zelo kritična in že čutimo ekstremne vremenske razmere. Na primer tornado v Italiji prejšnji teden - kdo bi si lahko predstavljal, da bomo v Evropi soočeni s tornadi, ki so bili do sedaj vezani na druge predele sveta. Ne želim dramatizirati, vendar je tehnologija na voljo, politika pa ima škarje in platno glede umeščanja v prostor in administrativnih ovir.
Ekonomika je že dokazana, tudi pri najbolj konzervativnih agencijah. V zadnjih dveh letih je največ investicij bilo v sončne elektrarne, te investicije pa predstavljajo več kot polovico vseh investicij v energetski sektor. Sončne elektrarne so postale nov dominanten vir električne energije.
Za kratkoročno večerno rabo sončne energije bomo potrebovali hranilnike oz. baterije, za dolgoročno sezonsko hranjenje pa potrebujemo sintetična goriva. Ta so v Evropi nujna, da prebrodimo zimo.
Začenši z elektrolizo vode in proizvodnjo vodika, iz vodika pa potem obstaja več možnosti, od etanola za motorje z notranjim izgorevanjem do gorivnih celic z vodikom. Vendar je vodik eksploziven in ima določena tveganja, hramba vodika pa je problematična, zato je potreben še en korak naprej. Poleg etanola lahko iz vodika pridobimo tudi amonijak, ki je glavni vir za pridobivanje toplote s parnimi turbinami, kar prinaša revolucijo na področju ladijskega prometa. Iz vodika pa lahko proizvedemo tudi gnojila, brez katerih ni sodobnega kmetijstva in ne bi mogli nahraniti 10 milijard ali več ljudi na naši Zemlji.
Naš scenarij predvideva distribuirano, razpršeno proizvodnjo vodika z dinamičnimi elektrolitskimi sistemi. Ta vodik se bo zbiral, centraliziral in v velikih postrojih predeloval v sintetični etanol, sintetični amonijak in podobno. Del vodika se bo lahko direktno uvajal v plinovodno omrežje kot bogatitev obstoječega zemeljskega plina. Ne smemo pozabiti, da je ta infrastruktura že investirana, delujoča in na razpolago. Na ta način je možno dodajanje in bogatenje energijske vrednosti zemeljskega plina z vodikom, kar je eden izmed segmentov, ki bo zelo kmalu zaživel.