Mai multă dezvoltare și mai puțină birocrație
Energii regenerabile: experții discută tendințele și provocările
Tranziția națională către surse de energie regenerabilă reprezintă una dintre cele mai mari provocări ale vremurilor noastre. Cu toate acestea, există numeroase obstacole tehnice, politice și sociale care trebuie depășite. Cum arată aceste provocări, ce soluții sunt necesare și de ce energiile regenerabile rămân indispensabile pentru viitorul nostru – acestea au fost subiectele discutate în detaliu într-un grup de experți de înaltă clasă.
Soare, vânt, apă, biomasă – energia regenerabilă provine dintr-o mare varietate de surse. Care sunt avantajele și dezavantajele fiecărei surse de energie și cum pot fi acestea utilizate optim pentru generarea energiei?
Andreas Kulke: Energia solară și eoliană oferă în prezent cel mai mare potențial pentru noi. Totuși, acestea sunt foarte volatile în producție – adică cantitatea generată fluctuează în funcție de momentul zilei sau de sezon. Pentru a utiliza această energie cât mai eficient posibil, ea trebuie, prin urmare, stocată temporar, de exemplu cu ajutorul sistemelor de stocare a bateriilor sau în centrale electrice cu acumulare prin pompare, cum ar fi cele care sunt construite în prezent în Alpi, și nu numai. Pe de altă parte, biomasa este disponibilă constant; într-o centrală de cogenerare (CHP), din biomasă pot fi generate atât electricitate, cât și căldură. Acest lucru este deosebit de atractiv dacă poți utiliza ambele simultan, de exemplu în industria gastronomică și hotelieră, în agricultură sau în piscine. În general, capacitatea de stocare a energiilor regenerabile este cheia pentru a crește gradul de utilizare și independența față de sursele fosile.
Hendrik Becker: Văd biomasa ca un complement ideal pentru energia eoliană și solară. Centralele de biogaz sunt flexibile, versatile și sustenabile – acestea pot fi utilizate în combinație cu o centrală de cogenerare (CHP), pentru alimentarea cu gaz sau pentru producția de combustibil. În plus, energia sub formă de biomasă poate fi stocată sezonier: vara, când există mult vânt și soare, este stocată și utilizată iarna, când celelalte surse nu furnizează suficientă energie. Rezervoarele subterane naturale de gaz sunt de asemenea potrivite pentru stocarea biogazului. Singurul dezavantaj este că orice tip de stocare implică și costuri financiare.
Jürgen Scheurer: Toate formele de energie regenerabilă au valoarea lor. Energia pe bază de lemn și energia hidroelectrică nu ar trebui ignorate, chiar dacă în prezent nu joacă un rol major în dezbaterea publică. Sursele de energie individuale nu trebuie să fie comparate între ele, ci trebuie considerate și dezvoltate împreună – cât mai rapid și masiv posibil.
Expansiunea energiilor regenerabile în Germania depinde în mare măsură de deciziile politice. Ce impact are acest lucru asupra pieței?
Becker: Piața este influențată în mod considerabil de subvențiile guvernamentale. Dacă politicienii oferă stimulente financiare pentru extinderea unei anumite surse de energie, cererea crește ,de obicei, brusc, dar dacă aceste subvenții expiră, cererea scade la fel de repede. Ca urmare, producătorii și instalatorii pierd comenzi, iar locurile de muncă sunt în pericol.
Scheurer: Un bun exemplu în acest sens a fost programul de finanțare pentru sistemele fotovoltaice al Ministerului Transporturilor de anul trecut. Fondurile disponibile au fost de 300 de milioane de euro – și acestea s-au epuizat în doar patru ore. Multe comenzi au fost amânate pentru a aștepta acest sprijin financiar. Aceasta a fost o mare problemă pentru companiile care deja își construiseră, instruiseră personalul și își umpluseră depozitele. Astfel de măsuri sunt bine intenționate, dar adesea sunt pe termen prea scurt.
Kulke: A fost similar și în cazul electromobilității. În 2021 și 2022, construcția stațiilor de încărcare a beneficiat de suport financiar, iar situația comenzilor a fost corespunzător de bună. Apoi, când finanțarea a fost suspendată, cererea a scăzut brusc. Acest lucru a dus unele companii la insolvență.
Cum pot companiile din industrie să planifice eficient în contextul fluctuațiilor semnificative ale cererii?
Expansiunea energiilor regenerabile trebuie accelerată și simplificată - experții au căzut de acord asupra acestui aspect.
Anton Wissing: Predictabilitatea reprezintă într-adevăr o provocare imensă. De exemplu, compania noastră, B&W Energy a fost nevoită să-și reducă forța de muncă de la 150 la 40 de angajați între 2012 și 2014, când vânzările în domeniul energiilor regenerabile au scăzut brusc. Un total de 80 000 de locuri de muncă au fost desființate în industrie în această perioadă, în timp ce locurile de muncă sunt întotdeauna folosite ca argument atunci când vine vorba de păstrarea combustibililor fosili. În opinia mea, aici se aplică adesea standarde duble.
Uwe Schenk: Chiar și pentru noi, în calitate de furnizor, lipsa securității în planificare nu este întotdeauna ușor de gestionat. Deși avem un stoc ridicat de cabluri și conductori pentru a asigura disponibilitatea, dar este foarte dificil să prezicem cererea specifică.
Ali Gökdogan: În domeniul fotovoltaic, cererea este în prezent destul de scăzută, deoarece depozitele producătorilor și instalatorilor sunt pline. Cu toate acestea, ne așteptăm ca cererea să crească, deoarece multe proceduri de aprobare pentru parcuri solare mari sunt în curs de desfășurare.
Wissing: Un lucru este clar: avem nevoie de mai multă fiabilitate din partea politicienilor. În prezent, primim multe semnale pozitive, dar este nevoie de mult mai multe măsuri. Și ce se întâmplă dacă, în următoarele alegeri, se ia o direcție politică diferită? Industria noastră este cu siguranță prea dependentă de aceste decizii.
În plus față de incertitudinile politice, obstacolele birocratice în expansiunea energiilor regenerabile sunt, de asemenea, considerate semnificative. Ce provocări observați în acest domeniu și cum credeți că ar putea fi rezolvate?
Scheurer: Companiile doresc în principal să reducă birocrația pentru a avea mai multă siguranță în planificare. Certificările instalațiilor, de exemplu, durează mult prea mult, dar la fel ca și aprobările de la operatorii de rețea și conexiunea efectivă. În Germania sunt aproximativ 800 de operatori de rețea diferiți, fiecare având propriile formulare de înregistrare și platforme online. Este necesar să se standardizeze și să se simplifice aceste procese.
Becker: Inginerii în instalații de încălzire se confruntă și ei cu dificultăți birocratice. Reglementările pentru sistemele de încălzire cu ulei sunt bine definite și cunoscute; un instalator poate planifica și instala un rezervor de ulei pentru o gospodărie privată în câteva săptămâni. În schimb, în cazul unei pompe de căldură sau al energiei geotermale, trebuie să parcurgi un proces de aplicare care poate dura luni de zile. Desigur, acest lucru face ca aceste soluții să fie neatractive pentru instalatori. În cazul instalațiilor de biogaz, conectarea la rețea poate dura până la doi ani.
Acest lucru se datorează, de asemenea, temerilor inițiale ale operatorilor de rețea privind perturbările și concurența, motiv pentru care alimentarea cu hidrogen a fost, de asemenea, îngreunată. Din fericire, în prezent, situația s-a îmbunătățit în această privință, dar eliminarea vechilor reguli rămâne un proces dificil.
Wissing: Este la fel de complicat să realizezi o combinație de ferme eoliene și solare. Avantajul major este că se poate utiliza de două ori infrastructura existentă. Cu toate acestea, astfel de proiecte întâmpină adesea obstacole în timpul procesului de aprobare. De exemplu, zonele desemnate pentru prioritatea vântului pot interzice instalarea panourilor solare. Din păcate, în prezent nu există o înțelegere suficientă că aceste două surse de energie să poată funcționa împreună.
Infrastructura de rețea joacă un rol esențial în succesul tranziției energetice. Care este starea actuală a acesteia și ce trebuie să se schimbe pentru a asigura un viitor mai bun?
Gökdogan: In Germania, infrastructura de rețea este extrem de birocratică și, în unele locuri, destul de fragilă. În opinia mea, va mai dura ceva timp până când aceasta va deveni suficient de stabilă pentru ca noile proiecte solare să fie aprobate și conectate rapid și ușor la rețea. În plus, unele componente sunt dificil de procurat, ceea ce face ca multe sisteme să nu poată fi finalizate rapid.
Wissing: Printre altele, văd o problemă în construcția stațiilor de transformare. Acestea trebuie să fie planificate și concepute de la zero de fiecare dată, deoarece fiecare operator de rețea are cerințele sale proprii. Aceasta generează costuri ridicate. De ce nu există standarde uniforme în această privință?
Becker: Extinderea rețelei reprezintă o problemă majoră pentru toate sursele de energie regenerabilă. De exemplu, atunci când se extind centralele electrice, noile centrale pe gaz, care sunt potrivite pentru utilizarea hidrogenului, sunt primele care sunt licitate și construite. În același timp, centralele pe biogaz sunt scoase de pe rețea, deși sunt mult mai flexibile și mai ieftine. În opinia mea, potențialul acestei tehnologii, care evoluează constant, este prea puțin luat în serios de politicieni.
Scheurer: Instalațiile pe bază de biogaz reprezintă, de asemenea, o soluție atractivă pentru rețelele locale de încălzire și pot înlocui sistemele de încălzire pe bază de ulei sau gaz în zonele rurale. De obicei, marii operatori de rețele nu sunt interesați să înființeze rețele de încălzire în zonele rurale; inițiativele locale ar putea constitui o soluție eficientă.
Becker: Absolut corect. Trebuie să privim tranziția energetică din perspectiva întregii societăți: energia regenerabilă este generată în principal în zonele rurale și consumată în zonele urbane, adică în orașe și de către industrie. Prin urmare, zonele rurale trebuie să producă de mai multe ori consumul propriu pentru a alimenta orașele. În general, rețeaua electrică trebuie să devină mult mai descentralizată.
Wissing: Generarea de energie în zonele rurale aduce, de asemenea, un beneficiu economic pentru municipalități. Construcția de parcuri eoliene comunitare, de exemplu, creează structuri locale care sunt avantajoase pentru întreaga comunitate.
Germania dorește să reducă emisiile de CO2 cu cel puțin 65% până în 2030 și să devină complet neutră din punct de vedere al gazelor cu efect de seră până în 2045. Suntem pe drumul cel bun în această privință?
Provocările tehnice, politice și sociale ale tranziției energetice au fost discutate în cadrul conferinței industriale HELUKABEL.
Scheurer: Nu aș spune asta. Dificultatea constă în faptul că Germania a închis centralele nucleare și a decis să elimine treptat cărbunele fără a avea un înlocuitor adecvat pregătit. Studiile recente arată că obiectivele climatice sunt greu de atins. Aici, în Baden-Württemberg, ar trebui să creștem expansiunea fotovoltaică de șapte ori – și deja ne descurcăm bine în acest domeniu. Situația este și mai dramatică în cazul energiei eoliene: ar trebui să construim 1000 de turbine în cinci ani, comparativ cu doar 50 până acum.
Wissing: Unul dintre obiectivele noastre trebuie să fie reducerea semnificativă a consumului de energie. De fapt, suntem pe drumul cel bun în multe domenii – de exemplu, mobilitatea electrică are o eficiență mult mai mare comparativ cu motorul cu combustie, iar același lucru este valabil și în sectorul de încălzire, cu pompele de căldură. Trebuie să continuăm pe această cale.
Becker: Pe lângă reducerea emisiilor de CO2, consider că este foarte interesantă întrebarea: Ce putem face pentru a elimina CO2-ul deja existent din atmosferă? Biomasa are capacitatea de a reduce CO2 – acesta poate fi capturat și lichefiat în timpul utilizării, de exemplu, pentru producția de băuturi sau alte procese industriale. CO2-ul poate fi, de asemenea, stocat în cavități subterane sau în straturi mai adânci de sol – dar sunt sceptic în privința stabilității. Există, de asemenea, tehnologii care pot separa atomii de carbon de cei de oxigen. Carbonul pur poate fi apoi utilizat, printre altele, în beton sau îngrășăminte.
Scheurer: De asemenea, văd o încercare în modernizarea centralelor existente. Noile turbine eoliene, de exemplu, sunt adesea mult mai puternice și mai eficiente decât modelele vechi. În general, este necesară o putere de inovație în acest domeniu. Companiile din industrie trebuie să investească în cercetare și să fie deschise către noi idei. Cu toate acestea, spiritul inovator din Germania și, în special, din Baden-Württemberg îmi dă motive de optimism – și văd, de asemenea, un potențial considerabil pentru noi modele de afaceri.
Vorbind despre inovație: Ce tehnologii sunt cercetate în mod special în domeniul energiilor regenerabile și ce tendințe anticipați pentru viitor?
Becker: De exemplu, PlanET se ocupă tot mai mult de cuplarea sectorială. Scopul este de a conecta inteligent subdomeniile energiei electrice, termice și mobilității, pentru a utiliza cât mai eficient energia generată. Opțiunile de stocare joacă un rol important în acest proces, astfel încât să ne putem satisface nevoile chiar și în perioadele cu consum energetic mai scăzut, cum ar fi iarna.
Kulke: În domeniul electromobilității, încărcarea bidirecțională este considerată o dezvoltare promițătoare. Ideea din spatele acestui concept este ca bateria mașinii să poată furniza energie nu doar vehiculului în sine, ci și altor consumatori. În practică, aceasta ar însemna că mașina se încarcă cu energie solară în timpul zilei și alimentează pompa de căldură din casă noaptea, ceea ce ar conduce la economii semnificative. Problema este că încă nu există standarde și reglementări uniforme pentru încărcarea bidirecțională, astfel încât riscul pentru producători rămâne foarte ridicat. În plus, tehnologia nu este încă suficient de atractivă din punct de vedere al prețului.
Schenk: Mă aștept ca în viitor să existe încă mult de lucru în ceea ce privește bateriile pentru vehicule electrice. Acestea vor deveni mai ușoare, mai ieftine și vor permite o autonomie mai mare. Totuși, sunt posibile și tehnologii alternative, cum ar fi o combinație între pilele de combustie și baterii.
Gökdogan: În domeniul fotovoltaic, așa-numitul agri-PV este una dintre tendințele dominante, adică utilizarea simultană a terenurilor pentru agricultură și producția de energie cu ajutorul panourilor solare. Există deja diverse tehnologii pentru acest lucru, atât pentru instalarea verticală, cât și pentru acoperirea orizontală, unele fiind dotate cu module fotovoltaice transparente. Studiile arată că, în unele cazuri, aceasta poate permite o producție mai mare. De asemenea, sistemele fotovoltaice flotante, care plutesc pe apă, devin din ce în ce mai populare. Anul acesta, lansăm pe piață un cablu solar special, care are certificările necesare pentru acest scop.
Scheurer: Pentru mine, energia geotermală reprezintă o metodă excelentă și promițătoare de a genera electricitate și căldură. Totuși, adesea există probleme legate de acceptarea publică, și asta din cauza unor grupuri de interese care stârnesc deliberat sentimente negative împotriva acesteia. În apropierea apelor, utilizarea căldurii din râuri cu ajutorul unor pompe de căldură mari este, de asemenea, o opțiune viabilă. În același timp, acestea ar putea oferi un răcoritor binevenit în lunile de vară. În general, cred că are sens să aducem împreună temele legate de generarea energiei și protecția mediului, precum și să informăm mai bine societatea pentru a crește acceptarea acestor proiecte.
Hidrogenul oferă, de asemenea, diverse utilizări posibile în generarea de energie și căldură, precum și în mobilitate. Ce potențial vedeți aici?
Kulke: Hidrogenul va juca un rol important în tranziția energetică. Surplusul de electricitate din surse regenerabile poate fi transformat în hidrogen printr-un proces de electroliză. Acesta poate fi apoi stocat, distribuit și pus la dispoziția utilizatorului. În cazul în care hidrogenul este apoi convertit din nou în energie electrică cu ajutorul unei pile de combustie, întregul ciclu rămâne neutru din punct de vedere al emisiilor de CO2. Cu toate acestea, aproximativ 40 % din energie se pierde în fiecare proces de conversie. De aceea, în opinia mea, eficiența pilei de combustie este prea scăzută pentru a reprezenta o alternativă la motorul electric în sectorul autoturismelor. Cu toate acestea, utilizarea hidrogenului poate fi utilă pentru alte aplicații, cum ar fi pentru camioane, utilaje de construcții sau agricole. De asemenea, consider că hidrogenul este foarte promițător pentru generarea de căldură de prelucrare în scopuri industriale, de exemplu în industria oțelului și a cimentului.
Scheurer: Așa văd și eu lucrurile. Hidrogenul ca mediu de transfer termic pentru clienții privați sau în sectorul auto mi se pare utopic. De aceea nu cred că are sens ca sistemele de încălzire pe gaz să fie pregătite pentru H2. Hidrogenul este mai potrivit pentru utilizarea în industria la scară largă, precum și ca modalitate de stocare a surplusului de energie eoliană și solară.
Pe lângă schimbările climatice, incertitudinile geopolitice au adus tranziția energetică în atenția publicului în ultimii doi ani Nu există acum nicio alternativă la sursele de energie regenerabilă din punct de vedere economic?
Becker: Așa este. Războiul de agresiune al Rusiei asupra Ucrainei a făcut ca multe companii să reevalueze disponibilitatea ieftină a energiei fosile. Sursele de energie regenerabilă devin din ce în ce mai atrăgătoare ca o alternativă sigură pe termen lung și, astfel, și ca un factor economic și de locație.
Scheurer: Atunci când prețurile la electricitate cresc, investițiile în sursele de energie regenerabilă devin interesante nu doar din motive de protecție a climei, ci, mai ales, din motive economice. Cunosc mai multe cazuri de companii care au ales o locație doar pentru că acolo există o sursă de energie regenerabilă.
Wissing: Avem cu toții nevoie de energie regenerabilă – atât din cauza schimbărilor climatice, cât și pentru a fi independenți de furnizorii străini. Vântul și soarele oferă cel mai mare potențial în acest sens și trebuie să fie instalate într-o manieră echilibrată și conform cu rezultatele științifice. Alte surse de energie, precum biomasa și energia hidraulică, completează mixul energetic pentru a crea un sistem de energie fiabil, care poate fi utilizat în orice moment. Această expansiune trebuie să fie cât mai descentralizată posibil și avem nevoie de condiții uniformizate pe întreg teritoriul Germaniei.
Despre experți:
Hendrik Becker este acționar al PlanET Biogas Group și președinte al asociației regionale Münsterland a Asociației pentru Energie Regenerabilă NRW. De asemenea, a fost membru al consiliului de administrație al Asociației Germane pentru Energie Regenerabilă și vicepreședinte al Asociației pentru Biogaz timp de mulți ani.
Ali Gökdogan este Global Segment Manager Photovoltaics la HELUKABEL și lucrează în cadrul companiei timp de 6 ani. Anterior, a deținut alte funcții în industria solară.
Andreas Kulke este Director General și fondator al alcona Automation GmbH. Compania, care a început prin specializarea în sisteme de control pentru agricultură, oferă acum și wallbox-uri și alte infrastructuri pentru electromobilitate, precum și sisteme de stocare a energiei pentru sectorul privat și comercial.
Uwe Schenk este membru al echipei HELUKABEL din 1998. În calitate de Global Segment Manager, se ocupă în principal cu energia eoliană și electromobilitatea.
Jürgen Scheurer este Director General al Platformei pentru Energie Regenerabilă din Baden-Württemberg. Asociația industrială menține contacte cu ministerele din stat, organizează evenimente specializate și reprezintă interesele companiilor membre.
Anton Wissing este operator de energie eoliană de 25 de ani și a fost implicat în dezvoltarea mai multor ferme eoliene comunitare. Cu 20 de ani în urmă, a fondat compania B&W Energy, specializată în planificarea proiectelor pentru sisteme fotovoltaice.
De asemenea, puteți găsi acest articol și multe alte articole interesante în numărul curent #15 al revistei noastre pentru clienți POWER. Citiți acum!