Teraz możemy się skupić na magazynach energii i różnych jej źródłach. W poprzednich notkach na ten temat zrozumieliśmy, jak porównywać najprostsze procesy, czyli procesy spełniające dwa założenia:
2. Energia wychodząca z procesu mogła być od razu użytkowana przez konsumentów, więc pominęliśmy problem ewentualnego spiętrzania się zapasów czy nawet marnowanie energii niezużytej, gdyż nie zadbano o miejsce na spiętrzanie się zapasów. Teraz do tych najprostszych procesów dodamy w środku procesy (zwykle trzy) magazynowania energii: proces gromadzenia zapasów, proces transportu zapasów do konsumentów i proces wyładowania (np. benzyny z cysterny do zbiornika na stacji benzynowej).
Oczywiście tutaj też zaczniemy od najprostszych sytuacji, aby łatwiej było ogarnąć i zrozumieć całość. Wyobraźmy sobie sytuację idealną - dobrze zlokalizowany wyciek metanu z jakiegoś złoża w Arktyce - wymarzona sytuacja - teoretycznie najtańsze i najczystsze źródło energii. Problem w tym, że tam, gdzie metan wycieka, nie ma sieci energetycznej ani dróg. Dróg nie można zbudować, bo to by zepsuło klimat jeszcze bardziej, zanim ten metan mógłby zostać zużyty.
Można magazynować metan i jego zapasy wozić helikopterami do konsumentów. Można wyprodukować z metanu wodór na miejscu, magazynować wodór i jego zapasy wozić helikopterami do konsumentów. I w tym miejscu możemy od razu porównać obydwa procesy. Na pierwszy rzut oka widać, że produkcja wodoru jest bez sensu - jest to dodatkowy zbędny proces, który jest zwyczajnym marnotrawstwem. Można oczywiście precyzyjnie policzyć energię rozproszoną... a nuż okaże się, że sprawność procesu magazynowania wodoru jest dużo większa niż sprawność procesu magazynowania metanu... liczymy i okazuje się, że jest dużo gorsza - nie dość, że marnujemy energią na wytworzenie wodoru, to w dodatku wodór o wiele trudniej się magazynuje.
Podsumowując, musimy porównać dwa procesy:
1) Spalamy metan w elektrowni i wysyłamy prąd kablem do istniejącej sieci.
2) Zbieramy metan, skraplamy go i helikopterami wozimy do najbliższej szosy czy stacji kolejowej.
W procesie 2) dla uproszczenia zakładamy, że silniki helikopterów palą metan - nie trzeba dostarczać im paliwa - skorzystają z paliwa zgromadzonego na początku procesu 2). W tym procesie największe straty to będzie właśnie ten procent: ile paliwa helikopter zużyje zanim dowiezie resztę paliwa do celu?
W procesie 1) mamy dwie istotne straty energii: podczas wytwarzania prądu z metanu i podczas przesyłania prądu kablem do sieci.
Porównanie tych procesów nie jest jednoznaczne - te same dwa procesy mogą w różnych warunkach mieć różną ocenę. Kiedy odległość od wycieku do celu jest mała, to nie opłaca się marnować energii w elektrowni - helikopter niemal bez strat przewiezie ciekły metan - wygrywa proces 2). Kiedy odległość jest duża, wtedy porównanie wypada lepiej dla kabla - helikopter może spalić nawet ponad 50% paliwa, które wiezie, a elektrownia z kablem nie rozproszy więcej niż 20% energii - wygrywa proces 1).
A co z innymi paliwami - źródłami energii na wejściu do procesu: Czy Słońce jest lepszym źródłem niż metan (dlaczego metan nazwałem paliwem idealnym? Pomyłka?)? Czy wodór jest jest lepszym źródłem niż metan? Czy wiatr jest lepszym źródłem niż metan? Czy energię słoneczną lub wiatr można magazynować, jak metan?
Budujemy elektrownię słoneczną na pustyni, gdzie nie ma sieci energetycznej. Co jest bardziej opłacalne: produkcja wodoru i transportowanie jego zapasów, czy położenie kabla, żeby połączyć elektrownię z najbliższym punktem sieci? Podczas ewentualnej dyskusji warto pamiętać, że sieć energetyczna ma już wbudowane działające magazyny energii, np. w postaci elektrowni szczytowo-pompowych.
Komentarze
Pokaż komentarze (32)