Sahāras tuksnesī noriet saule, un milzīgo Saules elektrostaciju jauda krītas. Toties Ziemeļjūrā tieši tobrīd plosās vētra, liekot jūras vēja ģeneratoru propelleriem griezties pilnā sparā. Skotijas piekrastē plūdmaiņu ūdeņi gāžas cauri milzīgām turbīnām, un ģeneratoru ražotā elektrība tiek aizvadīta uz sava veida "enerģijas maģistrāli”, kas savieno Eiropu, Ziemeļāfriku un Tuvos Austrumus.
Pagaidām tā vēl ir nākotnes vīzija, bet eksperti ir vienisprātis, ka plaši sazarots starptautisks elektrotīkls būtu saprātīga un ilgtspējīga investīcija nākotnē. Šāds elektrotīkls spētu efektīvi izlīdzināt atšķirības – proti, elektrības pārpalikums vienā vietā varētu nosegt tās nepietiekamību citur. Visoptimistiskākie aprēķini liek domāt, ka Eiropā, Ziemeļāfrikā un Tuvajos Austrumos visu patērēto enerģiju varētu iegūt no ilgtspējīgiem avotiem. Citi eksperti aprēķinos gan ir piesardzīgāki un apgalvo, ka Zaļo tīklu būs iespējams izveidot 30 gadu laikā un pēc tam ilgtspējīgās enerģijas avoti nodrošinās divas trešdaļas no mums nepieciešamās elektrības.
Jebkurā gadījumā elektrība ir īpašs produkts. Strāva jāpatērē tajā pašā mirklī, kad tā tiek saražota, un, ja nav pietiekami plaša tīkla, itin viegli var rasties pārpilde – stāvoklis, kad nav iespējams izmantot visu enerģiju, ko saražo, piemēram, viens vēja ģeneratoru parks vējainā dienā. Apjomīgs tīkls šādu situāciju novērsīs. Tas gan prasīs lielas investīcijas, tomēr Zaļā tīkla aizstāvjiem ir neapgāžams arguments – mums ir izdevies kaut ko līdzīgu paveikt jau agrāk. Piemēram, visi Lielbritānijas elektrotīkli tika izveidoti desmit gadu laikā, sākot no 1925. gada.
Zaļais tīkls būs plaši sazarots un tādējādi arī stiprs – ja atgadīsies problēmas vienā tīkla daļā, elektrību varēs novadīt pa citu ceļu. Tīkla vadība būs sarežģīta, bet īstenojama. Tā rāda Dānijā gūtā pieredze, kur izdevies simtiem vēja ģeneratoru un nelielu vietējo spēkstaciju integrēt plašākā tīklā.
Līdzstrāva atgriežas apritē
Liels videi draudzīgs tīkls acīmredzot nozīmēs arī atgriešanos pie līdzstrāvas, kas elektroenerģijas pirmsākumos izrādījās zaudētāja. Elektrostacijas tolaik pārgāja uz maiņstrāvas ražošanu – galvenokārt tāpēc, ka tas ļāva vieglāk transformēt strāvas spriegumu tās transportēšanas un patērētāju atšķirīgajām vajadzībām.
Līdzstrāvu vēl arvien izmanto, lai milzīgus strāvas daudzumus pārvietotu lielā attālumā, jo tās zudumi ceļā ir daudz mazāki nekā maiņstrāvai. Tas, protams, ir ļoti svarīgi tīklam, kas sniegsies no Āfrikas un Tuvajiem Austrumiem līdz Ziemeļvalstīm. No Sahāras tuksneša uz Ziemeļeiropu strāvu varēs transportēt ar 5–10 procentu zudumiem. Tīklam būs vajadzīgi ļoti lieli transformatori un vismodernākie HVDC jeb augstsprieguma līdzstrāvas kabeļi, ko pašlaik pārbauda 2000 km garā tīklā Ķīnā.
Ikviens var dot savu artavu Zaļajam tīklam
Liels, kopīgs elektrības sadales tīkls atrisinās būtisku problēmu, kas izpaužas tādējādi, ka no ilgtspējīgās enerģijas avotiem ne vienmēr iespējams iegūt enerģiju mums vajadzīgajā laikā. Zaļais tīkls nodrošinās elektrības pieejamību vienmēr, kad būs pieprasījums, – visu diennakti, visu gadu.
VĒJA ENERĢIJA
Ziemeļrietumeiropa atrodas rietumvēju plūsmā. Te vēji pūš gada lielāko daļu, jo sevišķi ziemas sezonā, kad ir vislielākais enerģijas pieprasījums. Jūrā ir izveidoti daudzi vēja ģeneratoru parki, un top arī jauni.
ŪDENS ENERĢIJA
Ūdens enerģija jau tagad ir kļuvusi par ļoti svarīgu resursu, ko plaši izmanto Norvēģijā, Zviedrijā, Skotijā un Alpu valstīs. Taču šis enerģijas ieguves veids periodiski rada pārpalikumus, it sevišķi naktīs.
SAULES ENERĢIJA
Sahāras tuksnesī un daudzviet Tuvajos Austrumos mākoņi ir reta parādība. Svelmējošā Saule visu gadu atrodas augstu debesjumā, un te var izmantot Saules paneļus, kas ražo elektrību diennakts gaišajā laikā.
ĢEOTERMISKĀ ENERĢIJA
Dažviet Eiropas pazemē valda liels karstums, ko jau tagad izmanto ģeotermiskajās spēkstacijās. Tā notiek, piemēram, Itālijā, tomēr šāda iespēja ir arī daudzās citās vietās, ja vien izveido piecus kilometrus dziļu urbumu.
VIĻŅU UN PLŪDMAIŅU ENERĢIJA
Viļņu un plūdmaiņu straumju enerģijas izmantojums pagaidām ir pieticīgs, bet pirmās komerciālās spēkstacijas jau darbojas. To potenciāls ir ļoti liels, jo sevišķi Īrijas, Lielbritānijas un Portugāles piekrastē.
Tīrās enerģijas resursi
Apļu laukums šajā diagrammā rāda dažādu ilgtspējīgās enerģijas avotu potenciālu gadā. Saules enerģijas potenciāls ir vislielākais.
Zaļā enerģija izvirzās vadībā
Kopējais enerģijas daudzums, ko glabā ilgtspējīgie avoti, ir neaptverami milzīgs. Piemēram, vēja ģeneratori vien teorētiski spētu nodrošināt ar enerģiju visu pasauli. Hārvarda universitātes (ASV) pētnieki pat aprēķinājuši, ka vējš var saražot četrdesmit reižu vairāk elektrības, nekā patērē pasaulē. Citi zinātnieki nav tik optimistiski, tomēr, izveidojot globālu tīklu, būtu iespējams panākt, ka
ilgtspējīgā enerģija pēc 25 gadiem nosedz 70% elektrības patēriņa.
Jābūvē vairāk jaunu atomspēkstaciju
Atomenerģijas dziesma nebūt nav nodziedāta. Top jaunas paaudzes atomreaktori, kuri ir vienlaikus drošāki, stabilāki un efektīvāki par vecajiem. Somija rāda piemēru, būvējot jaunu spēkstaciju, kas apgādās ar elektrību divus miljonus cilvēku.
"Globālais enerģijas patēriņš būtiski pieaugs, paaugstinoties dzīves līmenim arvien lielākā skaitā valstu. Atomenerģija nav universāls risinājums samilzušajām pasaules enerģijas problēmām, bet tā saglabās nozīmīgu vietu globālajā enerģijas avotu daudzveidībā.”
Tā sacīja Starptautiskās atomenerģijas aģentūras (IAEA) ģenerāldirektors Mohameds El Baradejs, pagājušā gada sākumā uzrunādams pasaules valstu enerģētikas ministrus.
Pašlaik pasaulē tiek būvētas 44 jaunas atomelspēkstacijas, un vēl lielāks skaits atrodas plānošanas stadijā. Kaut gan daudzās valstīs pret atomelektrostacijām vērojama skeptiska attieksme, arī ANO Klimata izmaiņu komiteja atomenerģiju uzskata par vienu no metodēm, kas ļautu samazināt CO2 izmešu daudzumu.
Lielākā daļa atomelektrostaciju ir būvētas aptuveni 40 gadu ilgai ekspluatācijai, bet nākotnē šādu spēkstaciju darbmūžs būs 60 gadu. Turklāt mūsdienu reaktori izmanto tikai dažus procentus urāna degvielā ieslēgtās enerģijas, bet nākamo paaudžu ģeneratori, pēc visa spriežot, būs daudz efektīvāki. Patlaban Somijā būvē pasaulē modernāko reaktoru "Olkiluoto 3”, un ar tā saražoto elektrību – 1600 MW – būs iespējams apgādāt divus miljonus cilvēku. Tā būs III paaudzes spēkstacija, kurā drošībai pievērsta īpaša uzmanība.
Somijā un Zviedrijā ir atrisināta arī kodolatkritumu problēma. Radioaktīvo atkritumu galīgās deponēšanas jomā šīs abas valstis ieņem vadošās pozīcijas pasaulē. Gan vienā, gan otrā zemē nolemts atkritumus noglabāt hermētiskās, aizzīmogotās kapsulās, kas ievietotas dziļi klintīs.
Jaunā Somijas reaktora būvniecība sākās 2004. gadā. Tā ir vairākkārt aizkavējusies, tomēr, spriežot pēc visa, spēkstacija elektrību varēs ražot jau 2012. gadā.
Kodolenerģija kļūs labāka, drošāka un tīrāka
Atomenerģētikas speciālisti mēdz runāt par vairāku paaudžu atomspēkstacijām, sākot no pirmajiem eksperimentālajiem I paaudzes reaktoriem, kas tapa pirms 50 gadiem, un beidzot ar pāris jaunākajiem III paaudzes reaktoriem, kādi pagaidām uzbūvēti Japānā. Topošās spēkstacijas Somijā un arī Francijā būs III paaudzes atomelektrostacijas Eiropā, vērtējot pēc tādiem parametriem kā ražīgums, drošība un darbmūžs.
Nākamās paaudzes atomspēkstacijas pašlaik ir projektēšanas stadijā. Šā tipa reaktoros otrreiz izmantos lielu daļu kodolmateriāla, ko tagad uzskata par radioaktīvajiem atkritumiem. Tas vienlaikus ļaus samazināt atkritumu problēmu un risku, ka radioaktīvie materiāli varētu nonākt nepareizās rokās. Tāpat zinātnieki izstrādā jaunas idejas, lai enerģijas ieguvei varētu izmantot nevis bagātināto urānu kā līdz šim, bet gan citu kodoldegvielu. Vairāki pētnieki cerīgi lūkojas uz toriju – līdz šim novārtā atstātu sudrabbaltu metālu, kas dabā nereti ir sastopams daudz lielākos daudzumos nekā urāns, piemēram, Norvēģijā.
Jauns reaktors vairos drošību
Somijā, Olkiluoto salā, topošais atomreaktors būs Eiropā pirmais III paaudzes reaktors. Tas pārstāv Eiropas paaugstināta spiediena ūdens reaktora (European Pressurized Reactor, EPR) tipu, tādējādi tajā ir daudz zemāks serdeņa izkušanas risks nekā citos reaktoros. Spēkstacija ir aprīkota ar vairākām drošības sistēmām, kas avārijas gadījumā novērstu radiācijas izplatīšanos.
1. Reaktors uzkarsē ūdeni, kas pakļauts augstam spiedienam.
2. Siltummainī siltums tiek pārnests uz otru ūdens kontūru, kur spiediens ir zemāks, tāpēc ūdens tajā sāk vārīties.
3. Tvaiku novada uz turbīnu, kuru tas darbina.
4. Turbīna griež ģeneratoru, ražojot elektrību, kas tiek novadīta nacionālajos elektrotīklos.
5. Ūdens tvaiks no turbīnas nonāk siltummainī, kur atdziest un veido kondensātu, atdodot siltumu jūras ūdenim.
6. Atdzesētais ūdens nonāk atpakaļ pirmajā siltummainī.
Atomenerģija saglabā pozīcijas
Pašlaik 16% pasaules elektroenerģijas saražo 436 ekspluatācijā esošie reaktori. Tuvākajos gados šis īpatsvars saruks, jo daudzas vecās spēkstacijas tiks slēgtas, bet, pamazām pievienojoties jaunām spēkstacijām, tas atkal palielināsies. Ir liela varbūtība, ka
pēc 25 gadiem atomelektrostacijas ražos vismaz 20% patērētās elektrības.
Attīstības valstīm būs jāizvēlas vietējie risinājumi
Attīstības valstīm ir unikāla iespēja no malkas un kokoglēm pāriet tieši uz modernajām tehnoloģijām. Tas ļaus izlaist klimatam nedraudzīgo posmu, kam raksturīgs liels fosilo resursu izmantojums.
Indijā pagaidām 40 ciematos iedzīvotāji par ļoti niecīgu samaksu var iznomāt lampas, kuras pa dienu uzlādē ar Saules enerģiju. Šīs lampas ir pilnīgi pārvērtušas cilvēku dzīvi, jo pavērusies iespēja vakaros tirgoties un apciemot kaimiņus, turklāt arī skolēni var pildīt mājasdarbus lampas gaismā.
Indijā elektrība nav pieejama 400 miljoniem cilvēku, bet visā pasaulē šis skaitlis ir vēl lielāks – 1,6 miljardi. Tomēr daudzas attīstības valstis gatavojas industrializācijas lielajam lēcienam, kas nodrošinās augstāku dzīves līmeni, un tam ir vajadzīga enerģija. Daudz enerģijas.
Pagaidām vairākums attīstības valstu iet industrializēto valstu pēdās un ražo enerģiju no oglēm, naftas un gāzes. Tomēr, kā vēsta ASV Enerģētikas informācijas administrācija, šādai attīstības tendencei saglabājoties, turpmākajos 20 gados CO2 izmešu daudzums ik gadu palielināsies no tagadējiem aptuveni 29 miljardiem tonnu līdz 40 miljardiem tonnu.
"Attīstības valstis ir uz nepareizā ceļa. Tām būtu jāpārkārto sava energoapgāde, lai tā kļūtu ilgtspējīga.” Tik tieši kādā klimata pētnieku konferencē izteicās ANO Klimata pārmaiņu komitejas priekšsēdētājs doktors Radžendra Pačauri. Būdams Indijas pārstāvis, viņš uzsvēra piemēru ar lampām, ko pa dienu uzlādē ar Saules enerģiju. Lielākā daļa attīstības valstu atrodas tajā zemeslodes daļā, kur Saule spīd augu gadu.
Turklāt virkne attīstības valstu atrodas apvidos, kur ģeoloģisku apstākļu dēļ ir lieliskas iespējas izmantot pazemes ģeotermisko enerģiju. Piemēram, Filipīnās ir uzbūvēta pasaulē lielākā ģeotermiskā spēkstacija, kuras jauda ir aptuveni 700 MW – tikpat, cik saražo liela fosilā kurināmā elektrostacija.
Daudzi enerģētikas eksperti uzskata, ka gan šīs lielās spēkstacijas, gan arī sīkāki vietējie risinājumi ļaus attīstības valstīm izlaist ogļu un naftas izmantošanas posmu un uzreiz pāriet pie augsto tehnoloģiju nodrošinātiem enerģijas avotiem.
Šāda tehnoloģiju lēciena iespējamību apliecina telekomunikācijas – attīstības valstīs pārsvarā notikusi pāreja uzreiz uz mobilajiem sakariem. Piemēram, Āfrikā ir vairāk nekā 340 miljonu mobilo telefonu. Citiem vārdiem sakot, attīstības valstis ir izvairījušās no fiksēto telefonu tīkliem un dārgajiem vara kabeļiem. Arī enerģētikas nozarē var notikt līdzīgs process.
Vairākās attīstības valstīs ir plaši pieejama ne vien Saules, bet arī ģeotermiskā enerģija. Piemēram, šī Filipīnu spēkstacija ražo tikpat daudz elektrības kā termoelektrostacija.
Saule var līdzēt gandrīz visā
PLĪTS
Saules plīts ir atstarojošs paraboliskas formas šķīvis, kas sakopo Saules starus degpunktā uz sildvirsmas. Šāda plīts ir vienlaikus lēta un viegli kopjama, un ēdienu iespējams pagatavot bez malkas un uguns.
BAROŠANAS AVOTS
Mobilos telefonus un citas elektroierīces iespējams uzlādēt ar 20 cm2 lielu Saules elementu. Pusotru stundu uzlādēts telefons var darboties diennakti.
LEDUSSKAPIS
Saules enerģiju var likt lietā arī ledus iegūšanai. Parabolisks spogulis sakopo Saules starus, un iegūtais siltums iztvaicē dzesēšanas šķidrumu. Ledu var izmantot, lai uzglabātu pārtikas produktus.
KONDICIONĒTĀJS
Gaisa kondicionētājs ir viena no ierīcēm, kas patērē visvairāk elektroenerģijas, bet arī te, tāpat kā ledusskapja gadījumā, talkā var nākt Saules enerģija.
APGAISMOJUMS
Lampa, ko Saules enerģija uzlādē dienas laikā, apgaismo mājokli četras stundas.
Saules plīts ļauj pagatavot ēdienu bez uguns. Nabadzīgajās zemēs vienkārši risinājumi bieži vien ir visefektīvākie.
Attīstības valstis ir Saules apspīdētas
Lielākajā daļā attīstības valstu ir visvairāk Saules enerģijas. Tur Saule augstu pie debesjuma spīd aptuveni 3000 stundu gadā.
KAMĒR MĒS GAIDĀM...
Varam noglabāt CO2
Kamēr vēl neesam kļuvuši par sabiedrību, kas ir brīva no CO2 izmešiem, tehniski nav šķēršļu izdalīt šo gāzi no spēkstaciju un citu rūpniecības uzņēmumu dūmiem un iesūknēt piemērotā ģeoloģiskā formācijā. Oglekļa dioksīda uztveršanas un ilgtermiņa uzglabāšanas metodi (CCS) jau izmanto dažviet pasaulē, tostarp norvēģu dabasgāzes ieguves laukā "Sleipner” Ziemeļjūrā, un eksperimenti notiek arī vairākās pasaules elektrostacijās.
Ģeoloģiskā formācija var būt, piemēram, iztukšota gāzes krātuve, kas atrodas vismaz 800 m dziļumā, jo tikai šādā vietā augstais spiediens ļauj uzglabāt CO2 šķidrā veidā.
Dabasgāzes ieguves laukā "Sleipner” CO2 noglabā pazemes krātuvēs.
Varam būt taupīgi
Ilgajos gados, kad bija pieejama lēta enerģija, mēs esam pieraduši šķiesties ar to. Citiem vārdiem sakot, mēs dzīvojam ar lieliem enerģijas zudumiem. Tāpēc viens no ātrākajiem veidiem CO2 izmešu samazināšanai ir lielāko zudumu apzināšana un pāreja uz efektīvākām tehnoloģijām.
Lielākajā daļā pasaules elektrostaciju tikai trešā daļa enerģijas, kas iegūta no oglēm, gāzes un naftas, pārtop elektrībā. Pārējā pārvēršas siltumā, kas tiek reti likts lietā. Ja to izmantotu centrālās apkures vai dzesēšanas sistēmās, varētu lietderīgi patērēt vairāk nekā 90% enerģijas. Ir vērts tiekties pēc šādas efektivizācijas, paralēli pārveidojot enerģijas ražošanu.
