Elektrotehniška zveza Slovenije in Sekcija Eurelectric pri Energetski zbornici Slovenije sta danes pripravili posvet o razvojnem načrtu elektroenergetskega sistema Slovenije. Tematike posveta so zajemale širok spekter problematik – od elementov za načrt razvoja elektroenergetskega sistema do hidroelektrarn in hranilnikov električne energije, vloge jedrske energije in potenciala vodika do razvoja distribucije z velikim deležem sončne energije, pogleda industrije in prihodnjih potreb po moči, udeleženci pa so se seznanili tudi s stanjem načrtovanja elektroenergetskih sistemov v soseščini.
Uvodoma je udeležence nagovorila izvršna direktorica Energetske zbornice Slovenije, mag. Ana Vučina Vršnak, ki je poudarila, da »se moramo znati slišati,« ter sprejemati takšne odločitve, ki bodo povezovale podnebne cilje ter trajnost, zanesljivost in stabilnost.
Temelji oskrbe z električno energijo: JEK2, fotovoltaika, razvoj shranjevanja
Predsednik Elektrotehniške zveze Slovenije, sicer minister za izobraževanje, znanost in šport, prof. dr. Igor Papič, je izpostavil, da so prvi dokument oskrbe z električno energijo do 2050 zasnovali pred letom ali dvema, danes pa verjame, da je jasno, da razvoj elektroenergetskega sistema temelji na JEK2. Zato so v preteklem letu imenovali državnega sekretarja v kabinetu vlade, ki je zadolžen za projekt, vlada pa se pripravlja na izvedbo referenduma. Drugi temelj pa je fotovoltaika, ki je v porastu. Izpostavil je tudi razvojne priložnosti na področju vodika, predvsem v povezavi s sezonskim shranjevanjem električne energije. Hkrati je raziskovalce pozval k delovanju na področju zagotavljanja moči elektroenergetskega sistema.
Prilagodljivost, povezanost, nove tehnologije
O razvoju elektroenergetskega sistema je spregovoril tudi minister za okolje, podnebje in energijo, mag. Bojan Kumer. Poudaril je nujnost prilagodljivosti ter uvajanja novih tehnologij – sistem bo v prihodnosti namreč vključeval tehnologije, ki jih načrtovalci niso imeli v planih leta 1990, leta 2050 pa bodo prav tako vključene tehnologije, ki so danes na nivoju idej ali laboratorijskega testiranja. Izpostavil je še nujnost prizadevanj, da je se proizvodnja izenačuje s porabo.
Dotaknil se je ključnih dogodkov v energetiki v zadnjih letih in krizo, ki je zamajala tako Slovenijo kot Evropo in ves svet ter močno vplivala na načrtovanje energetske infrastrukture. Od zanašanja na ruski plin so se načrti usmerili v povsem drugo smer in zagotavljanje drugih virov.
Hkrati je izpostavil pozive znanstvene stroke k podnebno odpornemu sistemu. Podnebna komponenta je že danes prisotna in bo še bolj. Če je ne bomo upoštevali pa bodo zaradi ujm, kot so poplave, vetrolomi, suše, požari in podobno, nastajali stroški, ki jih bo nosil državni proračun. Majhni sistemi, kot je slovenski, bodo morali biti prožni. Prožnosti morda v preteklosti ni bila pomembna komponenta, v prihodnosti pa bo ključna. Načrtovanje prihodnjega razvoja mora zato temeljiti na prožnosti, plani pa se morajo osveževati sproti.
Poudaril je veliko prednost slovenskega sistema, in sicer to, da imamo enega najbolj povezanih elektroenergetskih sistemov znotraj EU. To nam omogoča, da črpamo poceni vire iz tujine in dražje vire izvažamo v tujino. Hkrati ta povezanost omogoča tudi zagotavljanje energije v času, ko proizvodnja ni zadostna – samozadostnost namreč ni enaka na letnem, sezonskem ali minutnem nivoju. Prevelika proizvodnja poletni namreč ne pomaga pri manku pozimi. Dolgoročno je torej ključno zagotoviti toliko moči, kot je potrebujemo, mora pa biti komercialno zanimiva. Ključna je drobnoprodajna cena – tako za ljudi kot gospodarstvo.
Minister Kumer se je dotaknil tudi gradnje OVE ter JEK2. Na ministrstvu, pravi, vlagajo napore, da bi pripravili vse potrebno za odločanje o gradnji JEK2. Predvsem si želijo, da bi bila gradnja čim hitrejša. Hkrati gre za projekt, ki ne bo slovenski, ampak regijski, in tudi medgeneracijski. Danes, dodaja, nimajo informacij glede cene, stroškov, tehnične povezljivosti, imamo pa velike načrte, kako uspešno tržiti bodočo enoto, ko bo enkrat priključena. Na tem področju je ključna časovna komponenta - objekt naj bi bil priključen na omrežje okoli 2040, kar je nesprejemljivo, zato si prizadevajo čim bolj približati letu 2035. Hkrati so tu še drugi energetski projekti, ki jih je treba zaključiti, kot je denimo spodnjesavska veriga hidroelektrarn z izgradnjo HE Mokrice, pospešiti je treba tudi solarizacijo, narediti preboj na vetrni tehnologiji ter uvajati nove tehnologije. Načrtovati sistem brez upoštevanja novih tehnologij je namreč neustrezno.
Nove tehnologije terjajo tudi novo zasnovo sistema
Dr. Ferdinan Gubina je v nadaljevanju posveta spregovoril o ključnih elementih razvoja slovenskega EES, pri čemer je uvodoma opozoril na ključne težave, s katerimi se srečuje slovenski elektroenergetski sistem, in sicer so to napovedana sprememba energentov ob hkratni premalo intenzivni gradnji obnovljivih virov, dolga pot do izgradnje novega bloka jedrske elektrarne ter nasprotovanja gradnji novih hidro in vetrnih elektrarn. Težave povzroča tudi dejstvo, da distribucija prevzema vse večji del proizvodnje. Ob tem gre tudi za težave povezane z nizkim izkoristkom oziroma razpoložljivostjo sončnih elektrarn, ki naj bi bila le 12-odstotna in s tem povezanim vprašanjem, kako zagotoviti potrebno zadostno moč oziroma stabilno obratovanje elektroenergetskega sistema. Kot je poudaril, imajo pri razrešitvi teh vprašanj pomembno vlogo hranilniki energije oziroma pretvorba viškov energije sončnih elektrarn v vodik in druge sintetične pline, saj energije iz sončnih elektrarn, zaradi njihove nestanovitne proizvodnje, ni mogoče upoštevati kot stabilen vir energije. Dr. Gubina je ob tem še posebej opozoril na pomanjkanje obravnave delovne in jalove moči pri načrtovanju razvoja prihodnjih sistemov, pa tudi potreb po zagotavljanju sistemskih storitev. Kot je dejal, potrditev podnebnega načrta, še ne pomeni, da smo glede prihodnje oskrbe z električno energijo na varnem, saj trg išče le dobičke in ne podpira vlaganj v elektroenergetske sisteme, še zlasti ne v klasične vire, ki pa so nujni za zagotavljanje stabilnosti prihodnjih elektroenergetskih sistemov.
Da je za zagotavljanje stabilnosti in zanesljivosti oskrbe v prihodnje nujna izgradnja novih proizvodnih virov, je v svoji predstavitvi izpostavil tudi dr. Tomaž Štokelj, ki je dejal, da se bo v nasprotnem razkorak med proizvodnjo in potrebami le še povečeval. Pri tem se zastavlja tudi vprašanje, kako nadomestit primanjkljaj električne energije do zgraditve JEK2, pri čemer so v skupini HSE pripravili kar nekaj načrtov, ki vključujejo postavitev dodatnih sončnih in vetrnih elektrarn, dograditev HE na srednji in spodnji Savi ter izrabo geotermalne energije. V HSE dolgoročno stavijo tudi na nove tehnologije in so prepričani, da bo treba v prihodnosti zgraditi tudi dodatne plinsko parne elektrarne z uporabo sintetičnih plinov in vodika, ter uporabo modularnih jedrskih reaktorjev. Glede težav z zagotavljanjem potrebne moči pa v HSE rešitev vidijo v izgradnji novih in dograditvi obstoječih črpalnih elektrarn ter hranilnikih, ki pa so še v fazi razvoja in trenutno primerni bolj za urne in dnevne izravnave.
Mag. Aljoša Deželak je v nadaljevanju predstavil sistemske izzive ob integraciji vse večjega deleža obnovljivih virov in dogajanju v sosednjih elektroenergetskih sistemih, pri čemer analize kažejo, da bo območje JV Evrope tudi v prihodnje energetsko precej podhranjeno. Poraba električne energije na območju ENTSO-e naj bi z leti naraščala, in sicer naj bi se do leta 2040 povečala za petino. Pri skokovitem naraščanju deleža OVE oziroma želenem obsegu sončnih elektrarn pa bo treba krepko okrepiti tudi elektroenergetsko omrežje, pri čemer naj bi brez dodatnih ukrepov morali zgraditi kar dodatnih 1200 kilometrov daljnovodov, ob dejstvu, da smo za 80-kilometrsko povezavo Cirkovce-Pince potrebovali kar 20 let. Analiza razmer v sistemu je tudi pokazala, da bi s sistemskega vidika bila bolj primerna zgraditev več manjših proizvodnih enot kot ena velika ter, da imamo zelo dobre povezave s sosednjimi elektroenergetskimi sistemi, kar nam sicer omogoča potreben uvoz vse električne energije, a hkrati pomeni tudi veliko energetsko odvisnost.
Dr. Igor Lengar je v nadaljevanju predstavil možnosti, da bi odvečno toploto iz jedrske elektrarne uporabili tudi za ogrevanje, saj so izgube pri njenem prenosu zelo majhne (na razdalji 100 km le 5 odstotkov) ter vlogo jedrske energije pri prihodnji oskrbi Slovenije z električno energijo. Ob tem je omenil tudi pomembno vlogo modularnih jedrskih reaktorjev, ki imajo veliko prednosti – lažje umeščanje v prostor, manjše potrebne investicije, hitrejši potek gradnje, a so zdaj še v zgodnji fazi razvoja in nanje v kratkem ni mogoče resneje računati. Je pa prihodnja uporaba jedrske energije zelo velikega pomena tudi glede prizadevanj za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov, saj so jedrske elektrarne proizvodni objekti z najnižjimi izpusti med vsemi znanimi tehnologijami.
Izzivi distribucijskega omrežja
Uroš Blažica, predsednik Sekcije Eurelectric pri EZS, je izpostavil tri tematike, ki v največji meri zaznamujejo delo sekcije. To so omrežja, ki predstavljajo ozko grlo in ki zahtevajo velike vložke; zanesljivost oskrbe, ter politika s prihajajočimi evropskimi volitvami.
Na področju razvoja distribucije je izpostavil pomen vremenskih vplivov, ki so v preteklem obdobju pustili posledice na stanje omrežij ter določene investicije celo zadržali; ter pomen net meteringa, saj je sprememba načina omrežnine močno vplivala na delo distribucijskih podjetij. Izrazil je tudi zaskrbljenost zaradi deleža zavrnitev novih sončnih elektrarn, ki iz leta v leto raste. To pomeni, da so nujni veliki vložki v distribucijsko omrežje, da ga okrepimo in nadgradimo, da bo lahko preneslo nove priklope. Soglasodajalci namreč trenutno obravnavajo več kot 20.000 vlog, kar pomeni, da v 30 dneh ne bodo mogli izdati soglasij. Leto 2024 bo v znamenju izvajanja ojačitev omrežja, da bodo zmogli izvesti priklope novih naprav. Roki za izdajo soglasij bodo v letu 2024 zagotovo nekoliko daljši, saj so kadrovski viri omejeni.
V prihodnje želijo povečati robustnost distribucijskega omrežja, ter načrtovati omrežje na način, da bo omogočalo zeleni prehod z vsem, kar to omogoča. Predvidena vlaganja v distribucijsko omrežje v naslednjih desetih letih presegajo štiri milijarde evrov. Na tem področju bo bistveno povečevanje vlaganj v nizkonapetostno omrežje, kjer bodo morali izvajati mnogo malih investicij, za zeleni prehod pa bi potrebovali na tisoče malih investicij, ki pa so po zahtevnosti enakovredne velikim investicijam. Prav tako bo treba več pozornosti treba nameniti digitalizaciji – s posodobitvijo merilnih sistemov in prizadevanji za zajem podatkov v realnem času.
Ob tem Blažica izpostavlja, da brez prenovljenega distribucijskega omrežja ne bo zelenega prehoda. To pa se ne bo spremenilo, če ne bomo spremenili ključnih procesov in načrtovanja omrežja.
Kaj manjka sončnim elektrarnam?
Pogled v prihodnost je predstavil prof. dr. Miloš Pantoš, ki je predstavil potrebe po moči do 2050 in tveganje nepokrivanja odjema. Pri napovedi porabe električne energije so obravnavali štiri scenarije, med katerimi scenarij, ki upošteva NEK, JEK2 z 2 x 1.100 MW, brez premoga, z novimi plinskimi enotami TEŠ in TETOL, HE na srednji in spodnji Savi, ČHE Kozjak. Kljub tem virom naj bi bila Slovenija še vedno uvozno odvisna in bi potrebovala dodatnih 1000-2000 MW moči.
Kako zagotoviti 1000 MW moči? Analiziral je umestitev sončnih elektrarn in izpostavil, da ima 100 MW sončna elektrarna 14-odstotno razpoložljivost. V primerjavi z NEK, ki je bila leta 2020 kljub remontu 87-odstotno razpoložljiva, gre za zaskrbljujoč podatek. K temu je treba dodati še, da bi za 14-odstotno razpoložljivost potrebovali tudi 60 MW hranilnik, ki bi moral zadržati energijo približno dva tedna.
Da bi torej pokrili 1000 MW uvozne odvisnosti, bi potrebovali 6,863 MW sončnih elektrarn ter hranilnik zmogljivosti 4.118 MW, ki zdrži dva tedna. Sončne elektrarne torej lahko predstavljajo vir amorfne oblike energije, za stabilen vir pa bo treba iskati druge rešitve.
Vloga industrije in razvoj elektroenergetskega sistema
Pogled industrije na razvoj elektroenergetskega sistema je predstavil mag. Vekoslav Korošec. Izpostavil je, da je pri energetskem prehodu treba upoštevati dve ključni posebnosti Slovenije: specifično sestavo proizvodnih virov električne energije ter vlogo industrije v državi, ki je pomembno večja kot v drugih EU državah. Energetsko intenzivna industrija ima v Sloveniji namreč dolgo tradicijo, zaposluje 25.000 delavcev, vključena je v ETS, Slovenija pa je glede industrializacije tretja v EU.
Zaradi teh specifik je prav, da NEPN to upošteva, poudarja dr. Korošec. V primerjavi z drugimi članicami EU ima slovenska industrija nadpovprečni delež pri BDP – to pomeni, da smo pomembno odvisni od uspeha industrije. Slovenski EES je med najmanjšimi v Evropi, kljub številnim prednostim, kot so robustno omrežje in dobra povezanost s sosednjimi omrežji, visoka zanesljivost in kakovost oskrbe, pa zaostajamo za cilji deleža OVE, predvsem zaradi dolgotrajnih postopkov umeščanja v prostor.
Slovensko prenosno omrežje je med najbolj razvitimi v Evropi, je močno, robustno in omogoča vključitev velikih virov. Naša industrija ni imela omejitev kljub izpadu NEK in TEŠ v oktobru 2023, saj smo bili zmožni prenesti večino energije iz uvoza. Kljub temu želimo čim večjo samozadostnost, ki bi jo omogočili veliki viri.
V prihodnje bo treba upoštevati: projekcije skupne porabe EE, ki bi lahko bila še večja, kot je bilo načrtovano do zdaj, upoštevati je treba potrebe industrije, opuščanje fosilnih goriv, zajemanje ogljika, lastno proizvodnjo OVE, uporabo vodika. Treba je izkoristiti že razvite tehnologije za izrabo OVE, nadgraditi distribucijsko omrežje in razvijati tehnologije za shranjevanje energije, upoštevati velja tudi morebitni razvoj novih jedrskih tehnologij, od drugega bloka do malih modularnih reaktorjev.
Viri, ki bodo pokrivali bodoče potrebe, bodo raznoliki: NEK do 2043, JEK2 z močjo 1100 MW, nove plinske enote na zemeljski plin ali vodik moči 400 MW do 2035, soproizvodnja električne enerigje iz toplote in lesne biomase moči 148 MW, tri hidroelektrarne na srednji Savi moči 115 MW, sončne elektrarne z močjo 7700 MW, vetrne elektrarne z močjo 511 MW. Za premoščanje neusklajene dinamike OVE so predvideni viri črpalne hidroelektrarne moči 440 MW, baterije s kapaciteto 3400 MWh in elektrolizerji za proizvodnjo vodika moči 2000 MW.
Vodik – energija prihodnosti?
Tehnologijo vodika in njegovo vlogo v prihodnosti je predstavil dr. Uroš Kerin, ki je poudaril, da po podatkih Mednarodne agencije za energijo za prehod na brezogljičnost potrebujemo 30.000 GW obnovljivih virov – danes jih imamo 3371 GW.
Projekti vodika po svetu so danes večinoma še v razvoju, relativno zgoščeni so v EU, projekcije IEA pa kažejo, da se bo proizvodnja in raba vodika močno povečala. Danes je 290 projektov v fazi konceptualnih zasnov, 591 v fazi študije izvedljivosti. Gre za majhne in razdrobljene projekte. Leta 2030 pa naj bi bil svet torej precej drugačen. Najmočnejše države na področju vodika naj bi bile Avstralija, ZDA, Španija, Kanada, Čile, Egipt, Nemčija, Indija, Brazilija, Maroko.
Izzivi, ki se na tem področju pojavljajo, so stroški, infrastruktura, hranilniki in distribucija, tehnološki napredek, varnost, politike in regulativa, ter javno zavedanje in sprejemljivost.
V Sloveniji imamo že danes močno podporno industrijo, začele pa so se tudi iniciative za vodik: uporablja ga vojska, smo vključeni v severnojadransko vodikovo dolino, kupujejo se vodikovi avtobusi. Rojeva pa se tudi že nov projekt, ki ga sestavljajo največja slovenska podjetja v energetiki, pa tudi Luka Koper, Slovenske železnice, TPV, Talum in tri občine.
Današnji je zaključila okrogla miza na temo proizvodnje in stabilnega delovanja elektroenergetskega sistema, na kateri so sodelovali Uroš Blažica (GIZ DEE in predsednik sekcije Eurelectric pri EZS), mag. Damjan Seme (DEM), Gorazd Pfeifer (NEK) in dr. Tomaž Štokelj (HSE).