Erneuerbare Energien aus Wind und Sonne werden das Öl nicht ersetzen

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Wir bieten Ash-Lesern eine Übersetzung eines Artikels von Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), die für ihren Systemansatz, ihren finanziellen Hintergrund und ihren Respekt vor der physikalischen Ökonomie bekannt ist. Guter Autor, kurz gesagt:-)

Warum können RES-Nutzungsmodelle liegen?

Der Energiebedarf der Weltwirtschaft scheint einfach zu modellieren. Rechnen wir den Verbrauch aus: sogar in Kilowattstunden, sogar in Barrel Öläquivalent, sogar in britischen Wärmeeinheiten, Kilokalorien oder Joule. Zwei Energiearten sind gleichwertig, wenn sie gleich viel Nutzarbeit leisten, nicht wahr?

Der Ökonom Randall Munroe beispielsweise erklärt in seinem Video-Cover die Vorteile erneuerbarer Energien. Nach seinem Modell können Sonnenkollektoren (sofern nach Ihren Wünschen gebaut) genug Strom für Sie selbst und ein halbes Dutzend Ihrer Nachbarn liefern. Windgeneratoren (auch absurd gebaut, aber natürlich) versorgen Sie und ein Dutzend weiterer Nachbarn mit Energie.

Diese Analyse weist jedoch eine logische Lücke auf. Die durch Wind- und Sonnenkollektoren erzeugte Energie ist nicht genau das, was die Wirtschaft braucht (zumindest nicht im Moment). Wind und Sonne erzeugen intermittierend Strom, der oft zur falschen Zeit am falschen Ort verfügbar ist. Die Weltwirtschaft braucht eine Vielzahl von Energiearten, diese müssen den technischen Spezifikationen der unterschiedlichsten Systeme der modernen Welt entsprechen. Energie muss zur richtigen Tages- oder Jahreszeit am richtigen Ort und an die Verbraucher geliefert werden. Es kann sogar notwendig sein, die aus Sonne und Wind gewonnene Energie über mehrere Jahre zu speichern (zB Sie nutzen ein Pumpspeicherkraftwerk, und es herrscht Dürre in der Region).

Ich denke, die Situation ist ähnlich wie bei hypothetischen Wissenschaftlern, die beschlossen haben, in 20 Jahren 100 % der Bevölkerung von traditionellen Lebensmitteln auf Gras und Silage umzustellen, um die Effizienz der Wirtschaft zu steigern. Kühe, Ziegen, Schafe fressen, nicht wahr? Warum können die Leute nicht? Das Kraut enthält ohne Zweifel eine Menge nützlicher Energie. Die meisten Grasarten scheinen für den Menschen ungiftig zu sein – zumindest in geringen Mengen. Das Gras scheint gut zu wachsen. Das Gras kann für die zukünftige Verwendung gespeichert werden. Der Umstieg auf Gras für die Nahrungsmittelproduktion scheint sich hinsichtlich der CO2-Emissionen zu lohnen. Leider sind Gras und Silage nicht die Art von Energie, die Menschen normalerweise verbrauchen. Die Tatsache, dass Menschenaffen sich irgendwie nicht als Pflanzenfresser entwickelt haben, ähnelt der Tatsache, dass materielle Produktion und Transport in der modernen Wirtschaft irgendwie ungeeignet sind für intermittierende Energie aus Wind und Sonne.

Gras in die menschliche Ernährung zu integrieren mag zwar "funktionieren", aber dafür braucht man einen anderen Organismus

Wenn Sie sich umschauen, können Sie leicht pflanzenfressende Arten finden. Tiere mit Vierkammermägen leben von einer Kräuterdiät. Diese Organismen haben oft kontinuierlich wachsende Zähne, da die Kieselsäure im Gras dazu neigt, die Zähne abzunutzen. Vielleicht können Menschen durch Gentechnik zusätzliche Mägen wachsen und ständig neue Zähne hinzufügen. Andere nützliche, aber nicht sehr attraktive Anpassungen unseres Körpers können erforderlich sein, beispielsweise um das Gehirn kleiner (und den Kiefer größer) zu machen. Um eine hohe Gehirnaktivität aufrechtzuerhalten, werden zu viele Kalorien benötigt, Sie können nicht so viel Silage kauen.

Das Problem bei fast allen aktuellen RES-Modellen besteht darin, dass das System in einem „engen Rahmen“betrachtet wird. Es wird nur ein kleiner Teil des Problems betrachtet - meist nur die sinkenden Preise von Panels und Windkraftanlagen (oder "Energiekosten") - und es wird angenommen, dass dies die einzigen Kosten sind, die mit einer Änderung des gesamten Verbrauchsmusters verbunden sind. Tatsächlich müssen Ökonomen zugeben, dass die Umstellung der Wirtschaft auf 100 % erneuerbare Energien dramatische Veränderungen in der Gesellschaft erfordern wird, ähnlich wie bei Mehrkammermägen und ständig wachsenden Zähnen, um auf eine 100 % pflanzliche Ernährung umzustellen. Ihre Analyse braucht einen „weiteren Umfang“.

Wenn Randall Munroe die indirekten Energiekosten des Systems berücksichtigen würde, einschließlich der Energie, die zum Wiederaufbau bestehender Stromsysteme erforderlich ist, würde sich seine Analyse wahrscheinlich ändern. Die Fähigkeit von Wind- und Sonnenenergie, sowohl Ihr eigenes Zuhause als auch die von etwa einem Dutzend Nachbarn mit Strom zu versorgen, wird wahrscheinlich verschwinden. Es wird zu viel Energie verbraucht, damit das System wie ein Äquivalent zu Mehrkammermägen und ständig wachsenden Zähnen funktioniert. Der Weltenergiesektor wird an erneuerbaren Energiequellen arbeiten, jedoch nicht wie bisher. Grob gesagt wird ein kleineres Gehirn ganz andere Gedanken denken.

Ist „der Energieverbrauch von einem Dutzend Ihrer Nachbarn“eine korrekte Kennzahl?

Bevor ich weiterfahre, was mit Munroes Modell schief gelaufen ist, muss ich kurz auf seine Zählmethode eingehen. Munroe spricht von "der Energie, die ein Haushalt und ein Dutzend Nachbarn verbrauchen". Wir hören oft, wie viele Haushalte ein neues Kraftwerk versorgen kann oder wie viele Haushalte wegen des Sturms vorübergehend abgeschaltet wurden. Die von Munroe verwendete Metrik ist sehr ähnlich. Aber hat er alles berücksichtigt?

Neben Haushalten benötigt die Wirtschaft an vielen anderen Orten eine Vielzahl von Energiequellen, darunter: in der Regierung für Verteidigung und Strafverfolgung, beim Bau von Straßen oder Schulen, in Bauernhöfen für den Anbau leckerer Lebensmittel und in Fabriken für die Herstellung gesunder Leckereien. Es macht wenig Sinn, die Berechnung nur auf den Verbrauch in den Haushalten der Bürger zu beschränken. (Tatsächlich ist Munroe in seinen Berechnungen so rationalisiert, dass es nicht möglich ist herauszufinden, was genau in seine Analyse einfließt. Es scheint, dass er nur die Energie zählt, die in Steckdosen steckt.) Meine unabhängige Analyse zeigt, dass dies direkt in den Haushalten ist nur etwa ein Drittel der Gesamtmenge aller Energiearten in den USA wird verbraucht. Der Rest wird von Privatunternehmen und Regierungsbehörden verbraucht …

Anmerkung von G. Tverberg:

Meine Schätzung von "etwa einem Drittel" basiert auf Daten von EIA und BP. In Bezug auf Strom zeigen EIA-Daten, dass Haushalte in den Vereinigten Staaten etwa 38 % der gesamten Stromerzeugung verbrauchen. Was den Brennstoff betrifft, der nicht für Verkehr und Stromerzeugung verwendet wird, beträgt er etwa 19%. Wenn wir diese beiden Kategorien kombinieren, stellen wir fest, dass amerikanische Haushalte etwa 31 % der Nicht-Fahrzeug-Kraftstoffe verbrauchen. Für Transportkraftstoffe sind die besten verfügbaren Daten die Erdölproduktstatistiken von BP. Laut BP werden weltweit 26 % des Öls in Form von Motorbenzin verbrannt. In den Vereinigten Staaten etwa 46 %. Natürlich wird ein Teil dieses Benzins nicht für den Haushaltsbedarf verwendet: Polizeiautos sind zum Beispiel normalerweise Benzin, wie kleine Lastwagen, die von Unternehmen verwendet werden. Darüber hinaus sind die Vereinigten Staaten ein wichtiger Importeur von Industriegütern aus China und anderen Ländern. Die nützliche Energie aus fossilen Brennstoffen, die in diesen Importen enthalten ist, schafft es nie in die US-Energiestatistiken.

Man muss die Berechnungen von Munro nur um den Energieverbrauch von Unternehmen und Institutionen anpassen, und wir müssen das angegebene Dutzend Wohngebäude sofort in etwa drei aufteilen. Anstelle von "Energie genug für Sie und ein Dutzend Ihrer Nachbarn" müssen Sie also sagen: "Energie für Sie und drei oder vier Nachbarn". Ein Dutzend ("eine Größenordnung", wie Ingenieure sagen würden) wird irgendwo verdampfen. Darüber hinaus ist die Einbeziehung der sozialen Energie in die Berechnungen nur der Anfang des Weges. Wie unten gezeigt wird, müssen Sie für eine vollständige Anpassung nicht durch drei, sondern durch einen viel größeren Wert dividieren.

Welche indirekten Kosten entstehen durch Wind- und Solarenergie?

Es gibt eine Reihe von indirekten Kosten:

(1) Die Kosten für die Bereitstellung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen sind deutlich höher als bei anderen Stromarten, werden aber in den meisten Studien entweder als gleich oder als gesamtwirtschaftlicher Durchschnitt betrachtet.

Eine Studie der Internationalen Energieagentur (IEA) aus dem Jahr 2014 zeigt, dass die Kosten für die Übertragung von Strom aus Windkraftanlagen etwa dreimal so hoch sind wie die Kosten für Strom aus Kohle oder Atomkraft. Mit steigendem Anteil der Wind- und Solarleistung an der installierten Gesamtleistung zeigen die Mehrkosten einen steigenden Trend. Hier sind nur einige der Gründe:

(a) Die Notwendigkeit, mehr Übertragungsleitungen zu bauen, einfach weil die Leitungen für deutlich höhere Spitzenlasten ausgelegt sein müssen. Strom aus dem Wind ist normalerweise zwischen 25 und 35 % der Zeit verfügbar (siehe den Link zu Spielen mit CFR); die Sonne ist 10 bis 25 % der Zeit verfügbar. {M. Ya.: Laut BP wurde 2018 die deklarierte installierte Windleistung zu 25,7 % genutzt, Solar – zu 13,7 %. Wunder geschehen nicht.}. Folglich wird bei Volllastbetrieb dieser erneuerbaren Energiequellen – sie speichern beispielsweise an einem sonnigen und windigen Tag Energie in einem Pumpspeicherkraftwerk – 3-4 mal mehr Übertragungskapazität von Übertragungsleitungen im Vergleich zu kontinuierlich erzeugten Kapazitäten benötigt.

(b) RES haben im Durchschnitt eine größere Entfernung zwischen dem Ort der Energieerzeugung und dem Verbraucher. Vergleichen Sie beispielsweise Offshore-Windturbinen, die sich 20-30 Meilen von der nächsten Gemeinde entfernt befinden, mit einem typischen städtischen Wärmekraftwerk.

(c) Im Vergleich zur fossilen Brennstoffkapazität ist die Stromerzeugung von Wind- und Solarkraftwerken viel schwieriger vorherzusagen - erinnern Sie sich an die Sprichwörter über die unglaubliche Genauigkeit moderner Wettervorhersagen. Folglich steigen die Kosten für die Energieverteilung.

(2) Aufgrund der Zunahme der Gesamtlänge der Stromübertragungsleitungen steigen die Arbeitskosten, um diese Leitungen in einem geeigneten und sicheren Zustand zu erhalten. Dies ist besonders in trockenen und windigen Regionen bedauerlich, wo Verzögerungen bei der Wartung solcher Leitungen zu einem Brand führen können.

In Kalifornien führte die unzureichende Wartung der Stromleitungen zum Bankrott des PG&E-Stromsystems. Bedenken Sie, wie PG&E zwei „präventive“Stromausfälle initiierte, von denen einer etwa zwei Millionen Menschen betraf. Beamte der texanischen Machthaber berichten: "Die Stromleitungen unseres Staates haben in den letzten dreieinhalb Jahren mehr als 4.000 Brände verursacht." Das Geschäft beschränkt sich nicht auf Windkraftanlagen. In Venezuela haben Waldbrände entlang einer 600 Kilometer langen Übertragungsleitung zwischen dem Wasserkraftwerk Guri und Caracas einen massiven Stromausfall ausgelöst.

Natürlich gibt es technische Möglichkeiten. Der zuverlässigste Weg sind unterirdische Stromleitungen. Auch die Verwendung von isoliertem Draht (Hydroline) anstelle von blankem Draht kann die Sicherheit verbessern. Jede technische Lösung hat jedoch ihren eigenen Preis. Diese Kosten müssen bei der Modellierung des Ausbaus der erneuerbaren Energiequellen auf dem Niveau „der wünschenswertesten“berücksichtigt werden.

(3) Die Umstellung des Landverkehrs auf erneuerbare Energien erfordert enorme Investitionen in die Infrastruktur. Wenn nur die oberste Schicht der „oberen Mittelklasse“Elektrofahrzeuge nutzt, ist das natürlich kein Problem. Verständlicherweise können sich Wohlhabende sowohl Elektroautos als auch (beheizte) Garagen / Parkplätze mit eigenem Stromanschluss leisten. Es ist klar, dass die Reichen immer einen Weg finden werden, ihr batteriebetriebenes Auto ohne viele Hämorrhoiden aufzuladen, und viele dieser Annehmlichkeiten sind bereits auf Lager.

Der Haken daran ist, dass die weniger Reichen nicht die gleichen Chancen haben. Übrigens, diese „nicht die Ärmsten“sind auch viel beschäftigt und können es sich auch nicht leisten, stundenlang auf das Aufladen des Autos zu warten. Diese Untergruppe der Verbraucher benötigt an vielen Orten dringend kostengünstige Schnellladestationen. Die Kosten für die Schnellladeinfrastruktur müssen wahrscheinlich Straßenwartungsgebühren enthalten, da dies eine der Kosten ist, die heute in den Kraftstoffpreisen in den USA und vielen anderen Ländern enthalten sind.

{Wir sprechen nicht einmal von den Armen und den ärmsten Schichten der Gesellschaft. Ihr Elektrofahrzeug ist bestenfalls ein batteriebetriebener Roller. - M. Ja.}

(4) Bei fehlender Reservekapazität erhöht die intermittierende Stromversorgung die Kosten der Materialherstellung. Es wird allgemein angenommen, dass die intermittierende Erzeugung mit einfachen organisatorischen Maßnahmen, wie „floating“Tages-/Wochen-/Saisontarifen, „Smart Grids“mit Abschalten von Haushaltskühlschränken und Warmwasserbereitern bei Lastspitzen etc. relativ einfach bewältigt werden kann. Diese Modelle sind mehr oder weniger gerechtfertigt, wenn das System hauptsächlich aus thermischen Kraftwerken und Kernkraftwerken besteht und der Anteil erneuerbarer Energien an der Erzeugung am ersten Prozent gemessen wird.

Die Situation ändert sich radikal, wenn der Anteil erneuerbarer Energiequellen diese ersten Prozentsätze überschreitet. Wir brauchen chemische Batterien, die tägliche Spitzenlasten ausgleichen können, vor allem am Abend, wenn die Leute von der Arbeit nach Hause kommen und zu Abend essen wollen und die Sonne – ach-trost – schon untergegangen ist. Noch schlimmer ist die Situation bei Windkraftanlagen: Dort kann die Energieproduktion jederzeit sinken, und zwar nicht nur wegen der Windstille, sondern auch wegen des Sturms.

Batterien können bei täglichen Zykluszeiten und kurzfristigen Ausfällen helfen, aber erneuerbare Energien haben auch längere Ausfälle. So kann beispielsweise ein schwerer Sturm mit Niederschlag zu jeder Jahreszeit für mehrere Tage gleichzeitig sowohl die Sonnen- als auch die Windkraft stören. Wenn das System nur mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden soll, ist es daher wünschenswert, für mindestens drei Tage über eine Energiereserve zu verfügen. In dem kurzen Video unten ist Bill Gates pessimistisch, was die Größe einer solchen "Batterie" für eine Metropole wie Tokio angeht.

Auch heute noch, mit einem relativ geringen Anteil erneuerbarer Energiequellen an der Erzeugung, verfügen wir über keine Geräte, die ein vollständiges Drei-Tage-Backup bieten können. Wenn die Weltwirtschaft ausschließlich auf erneuerbare Energien umstellt und der Stromverbrauch pro Kopf im Vergleich zur Gegenwart noch wächst (Elektroautos etc.), warum wird dann Ihrer Meinung nach die unterbrechungsfreie Stromversorgung für drei Tage einfacher?

Aber die Energiespeicherung für drei Tage ist im Vergleich zum jahreszeitlichen Zyklus gering. Abbildung 1 zeigt das saisonale Muster des Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten.

Abbildung 1. US-Energieverbrauch nach Monat des Jahres basierend auf Daten des US-Energieministeriums. "Rest" ist die Gesamtenergie abzüglich Strom und Transportenergie. Umfasst: Erdgas zum Heizen, Erdölprodukte für die Landwirtschaft und alle Arten von fossilen Brennstoffen, die in der industriellen Produktion verwendet werden (Petrochemie, Polymere usw.)

Die Solarstromproduktion erreicht in den USA im Juni ihren Höchststand und von Dezember bis Februar Tiefststände. Wasserkraftwerke produzieren ihre größte Leistung während des Frühjahrshochwassers, ihre Leistung variiert jedoch von Jahr zu Jahr. Windenergie ändert sich unvorhersehbar.

Die moderne Wirtschaft kann Stromausfälle nicht verkraften. Um beispielsweise Metalle zu schmelzen, muss die Temperatur konstant hoch bleiben. Aufzüge sollten nicht zwischen den Stockwerken anhalten, nur weil ein Sturm den Windpark getroffen hat. Kühlschränke müssen kühlen, damit frisches Fleisch nicht verrottet.

Es gibt zwei Ansätze, die verwendet werden können, um saisonale Energieprobleme anzugehen:

(a) Wiederaufbau der Industrie, damit im Winter weniger Energie für die industrielle Produktion verbraucht wird und mehr für den Haushaltsbedarf übrig bleibt. Nur im Sommer Aluminium schmelzen und Zement verbrennen!

(b) Bauen Sie riesige Mengen an Speicher, zum Beispiel ein Pumpspeicherkraftwerk, speichern Sie Energie für mehrere Monate oder sogar Jahre.

Jeder dieser Ansätze ist extrem teuer. So etwas wie die Methoden der Gentechnik, um einen Menschen auf den zweiten Magen zu legen. Soweit mir bekannt ist, sind diese Kosten bisher in keinem Modell enthalten {Gail liegt falsch. David McKay hat ein solches Modell gemacht:

Abbildung 2 verdeutlicht die hohen Energiekosten, die bei einem erheblichen Anteil an Leistungsredundanz entstehen können. In diesem Beispiel wird die „saubere Energie“, die das System bereitstellt, im Wesentlichen dafür verwendet, die Reserve funktionstüchtig zu halten. Der Parameter ERoEI vergleicht die nutzbare Energieabgabe mit dem Energieverbrauch.

Abbildung 2. Graham Palmer's ERoEI-Diagramm, wie von Australia Energy gemeldet.

Das Beispiel in Abbildung 2 wurde für Melbourne berechnet, wo das Klima relativ mild ist und es keinen harten Frost oder extreme Hitze gibt. Das Beispiel verwendet eine Kombination aus Sonnenkollektoren und chemischen "Cold-Standby"-Batterien in Form von Dieselgeneratoren. Sonnenkollektoren und chemische Batterien liefern 95 % des Stroms im System. Die Dieselerzeugung wird bei Langzeitunterbrechungen und Unfällen verwendet und deckt die restlichen 5 % des Verbrauchs. Wenn Notstrom-Dieselgeneratoren ganz aus dem Modell entfernt werden, werden mehr Sonnenkollektoren und mehr Batterien benötigt. Diese zusätzlichen Batterien und Panels werden äußerst selten verwendet, aber der ERoEI des Systems wird dadurch noch weiter sinken.

Der Hauptgrund dafür, dass das Stromsystem heute die Kosten der intermittierenden Erzeugung nicht wahrnimmt, ist der geringe Anteil der Wind- und Solarerzeugung. Laut BP erzeugte die Welt im Jahr 2018 26614,8 TWh Strom (398 Watt Momentanleistung pro Kopf). Der Beitrag des Windes betrug 1270,0 TWh (4,8%), der Beitrag der Sonnenkollektoren - 584,6 (2,2%). Der Gesamtenergiefluss belief sich auf 13.864,4 Millionen Tonnen Öläquivalent (1.816 kg Öläquivalent pro Schlachtkörper und Jahr), davon 611,3 Millionen t RÖE aus Kernbrennstoff. Der Anteil des Windes an diesem riesigen Volumen beträgt 287,4 Mio. t RÖE (2,1%), der Anteil des Solarstroms beträgt 132,2 (1,0%). Die Wind- und Sonnenkollektoren zusammen ergaben für jeden Erdenbewohner das Äquivalent von 1,5 Autogastanks: etwas weniger als 56 kg bedingtes Öl.

Der zweite Grund, warum das Stromsystem die Kosten der erneuerbaren Energien noch nicht wahrnimmt, ist, dass sich diese Mehrkosten auf die Kosten des Gesamtpakets des Energieverbrauchs verteilen, auch für Dienste der Schichtreservierung mit traditionellen Erzeugungsquellen (Kohle, Erdgas- und Kernkraftwerke). Letztere sind gezwungen, Reservekapazitäten, auch eine „heiße“Reserve, ohne angemessenen Kostenausgleich bereitzustellen. Diese Praxis stellt die Erzeugungsunternehmen vor große Probleme, und Reservekapazitäten werden nicht ausreichend finanziert. Traditionelle Energietechniker sind gezwungen, kostenlos Gas zu verbrennen, ohne eine einzige Kilowattstunde zu verkaufen, nur damit schwachgrüne Kollegen Wind- und Solar-Kilowattstunden zu einem vernünftigen Preis und mit einer akzeptablen Gesamtzuverlässigkeit des Stromsystems verkaufen können.

Wenn nach den ehrgeizigen Plänen der Grünen die Nutzung fossiler Energieträger plötzlich aufhört, werden all diese Reserve- und Grundkapazitäten bis hin zu Atomkraftwerken verschwinden. (Die Gewinnung von Kernbrennstoff hängt seltsamerweise auch vom Fossil ab.) RES müssen plötzlich herausfinden, wie sie Kapazitäten für ihr eigenes Geld reservieren können. Dann wird das Problem der Diskontinuität unüberwindbar. Strategische Reserven an Öl, Ölprodukten, Kohle, Uran können zudem mit geringen Verlusten und relativ günstig über Jahre gelagert werden; unterirdische Gasspeicher sind im Betrieb etwas teurer; Die Kosten für die Speicherung des erzeugten Stroms – ob in Pumpspeicherkraftwerken oder in Chemiebatterien – sind unglaublich hoch. Letztere beinhalten nicht nur die Kosten der Anlage selbst, sondern auch die unvermeidlichen Stromverluste beim Pumpen des Pumpspeicherkraftwerks und Laden der Batterien.

Tatsächlich wird die fehlende Finanzierung traditioneller Kapazitäten, die mit dem Vorrecht der erneuerbaren Energien für Investitionen verbunden ist, mancherorts bereits zu einem unüberwindbaren Problem. Ohio hat kürzlich beschlossen, die Finanzierung erneuerbarer Energien zu kürzen und Subventionen für Atomkraftwerke und Kohlekraftwerke bereitzustellen.

(5) Die Kosten für die Entsorgung von Windkraftanlagen, Sonnenkollektoren und chemischen Batterien werden in den Kostenschätzungen der Projekte fast nie berücksichtigt.

Es scheint, dass in Energiemodellen die Annahme besteht, dass sich Windturbinen, Paneele und tonnenschwere Batterien am Ende ihrer Lebensdauer von selbst in der Natur auflösen. Auch wenn die Entsorgungskosten in die Schätzungen einfließen, wird häufig davon ausgegangen, dass die Rückbaukosten unter dem Schrottpreis liegen. Wir stellen bereits fest, dass die fachgerechte Entsorgung gebrauchter Abfälle ein teures Vergnügen ist und der Energieverbrauch für das Recycling (insbesondere Metalle und Halbleiter) oft höher ist als die gesamte Energie, die während des Betriebs der Anlage an Verbraucher verkauft wird.

(6) RES sind kein direkter Ersatz für viele der Geräte und Prozesse, die wir heute aktiv einsetzen. Die Liste der Dinge, die für die Nutzung erneuerbarer Energiequellen notwendig sind, ist lang und ein Großteil dieser Liste wird, zumindest vorerst, ausschließlich mit fossilen Brennstoffen hergestellt. Die Wartung von Helikopter-Windturbinen ist ein gutes Beispiel. Versuchen Sie uns nur nicht zu überzeugen, dass schwere Helikopter auch mit Batterien fliegen können! Viele dieser Prozesse oder Geräte werden sich mindestens in den nächsten 20 Jahren nicht ändern, was bedeutet, dass fossile Brennstoffe benötigt werden, um erneuerbare Energiesysteme in Betrieb zu halten.

Neben der Versorgung erneuerbarer Energiequellen gibt es viele andere Prozesse, bei denen es keinen Ersatz für fossile Brennstoffe gibt und die in Zukunft nicht sichtbar sind. Stahl, Dünger, Zement und Plastik sind vier Beispiele, die Bill Gates in seinem Video erwähnt. Und wir werden auch Asphalt und modernste Medikamente erwähnen. Wir werden viel ändern müssen und lernen, auf viele der üblichen Leckereien zu verzichten. Es ist unmöglich, allein eine Straße mit Kopfsteinpflaster oder ein modernes Hochhaus mit erneuerbaren Energien zu bauen. Wahrscheinlich lassen sich einige der Materialien durch Holz ersetzen, aber wird es genug Holz für alle geben und wird die Welt das Problem der massiven Abholzung haben?

(7) Der Umstieg auf erneuerbare Energien wird voraussichtlich nicht wie in den rosigen Prognosen der Grünen 20 Jahre dauern, sondern 50 Jahre oder länger. Während dieser Zeit werden Wind- und Sonnenenergie eine nützliche Hilfe für die fossile Brennstoffwirtschaft sein, aber erneuerbare Energien werden fossile Brennstoffe nicht ersetzen können. Auch dies erhöht die Kosten.

Damit die Produktion fossiler Energieträger auf absehbare Zeit fortgeführt werden kann, müssen Ressourcen und Geld in etwa der gleichen Höhe aufgewendet werden wie heute. Die Lieferung fossiler Brennstoffe erfordert nach wie vor Infrastruktur: Pipelines, Raffinerien – und ausgebildete Fachkräfte. Bergleute, Ölarbeiter, Gasarbeiter, Betreiber von Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken und viele andere Arbeiter der "traditionell orientierten" Energiebranche wollen aus irgendeinem Grund das ganze Jahr über einen Lohn bekommen, und nicht nur, wenn es plötzlich so weit ist Schneefall und Sonnenkollektoren vorübergehend … Bergbauunternehmen müssen Kredite abbezahlen, die sie für den Bau bestehender Anlagen früher erhalten haben. Wird Erdgas als Winterreserve genutzt, werden neue unterirdische Speicher benötigt. Selbst wenn der Erdgasverbrauch beispielsweise um kategorische 90 % sinkt, werden die Kosten für Personal und Infrastruktur - meist fix und wenig abhängig vom Fördervolumen - um einen viel geringeren Prozentsatz reduziert, beispielsweise um 30 %.

Der Umstieg auf Erneuerbare Energien wird unter anderem deshalb langwierig und schmerzhaft, weil in vielen Fällen noch nicht einmal ein Weg von der „Ölnadel“ansatzweise zu erkennen ist. Es ist notwendig, Änderungen in der Technologie vorzunehmen, und dazu - etwas Neues zu erfinden. Einmal erfunden, müssen technische Innovationen auf realen Geräten getestet werden. Wenn alles in Ordnung ist, müssen technologische Linien für die Massenproduktion neuer Geräte gebaut und etabliert werden. Es ist wahrscheinlich, dass es in Zukunft notwendig sein wird, die Besitzer bestehender fossil befeuerter Geräte und Technologien für den Einkommensverlust oder die Kosten für den vorzeitigen Austausch von Geräten zu entschädigen. Verzeihen Sie beispielsweise den Landwirten Kredite für den Kauf von Traktoren und Mähdreschern mit Verbrennungsmotor. Geschieht dies nicht, bricht die Wirtschaft unter der Last uneinbringlicher Schulden zusammen. Erst wenn all diese Schritte erfolgreich umgesetzt wurden, können wir von einem echten Umstieg auf eine neue Technologie sprechen. Und so - für jede spezifische Technologiekette!

Angesichts dieser indirekten Kosten fragt man sich, ob es sinnvoll ist, die weit verbreitete Nutzung von Wind und Sonne im Energiesektor zu fördern. Erneuerbare Energien können den CO2-Ausstoß nur reduzieren, wenn sie tatsächlich fossile Energieträger bei der Stromerzeugung ersetzen. Und wenn erneuerbare Energien nur eine politisch korrekte Ergänzung zu einem System sind, das weiterhin fossile Brennstoffe verschlingt, lohnt sich der Aufwand dann?

Ist die Zukunft der Wind- und Solarenergie besser als die der fossilen Brennstoffe?

Am Ende des Videos sagt Randall Munroe, dass Wind- und Sonnenenergie unendlich verfügbar sind und fossile Brennstoffe sehr begrenzt sind.

In der letzten Aussage stimme ich Munro ganz zu. Fossile Brennstoffe sind sehr begrenzt. Denn uns stehen nur natürliche Energieträger mit relativ geringen Gewinnungskosten zur Verfügung.

Die Preise für Fertigprodukte, die mit fossilen Brennstoffen hergestellt werden, müssen niedrig genug bleiben, damit sie sich der Mainstream-Verbraucher leisten kann. Wenn wir versuchen, Ressourcen mit erhöhten Gewinnungskosten in Umlauf zu bringen, verschiebt sich die Massennachfrage von Konsumgütern (wie Autos oder Smartphones) zu Gütern des täglichen Bedarfs (wie Nahrung, Heizung oder Kleidung). Der Rückgang der Nachfrage nach frei verfügbaren Gütern führt zu Überbeständen und zu einem Rückgang ihrer Produktion. Da Autos und Smartphones unter Verwendung anderer Güter, einschließlich fossiler Brennstoffe, hergestellt werden, führt eine verringerte Nachfrage nach diesen Gütern zu einer {MJ: Hidden} Deflation, einschließlich eines geringeren Energiebedarfs (und geringerer Preise). Daher balanciert der Ressourcenpreis auf einem Patch „schon so teuer, dass sich nur wenige Leute leisten können“und „schon so billig, dass Sie mit Verlust abbauen“und alles wird durch das Vorhandensein (oder besser das Fehlen) neuer Energievorkommen mit. gesteuert akzeptabler Extraktionsaufwand. Es scheint, dass wir uns seit 2008 die meiste Zeit in diesem Zustand befinden und einen Rückgang der realen Preise für Öl und andere Ressourcen erleben.

{(M. Ya.: latente Deflation wird durch monetäre Emission maskiert, wie "Die Wirtschaft verlangsamt sich, lasst uns Kuytsov so schnell wie möglich werfen!")}

Abbildung 3. Durchschnittlicher wöchentlicher Pent Oil-Preis, inflationsbereinigt, basierend auf den EIA-Spot-Ölpreisen und dem US-amerikanischen städtischen VPI.

Angesichts dieser Logik ist es schwer zu verstehen, warum erneuerbare Energien besser oder länger abschneiden sollten als fossile Brennstoffe. Wenn die Kosten von RES ohne Subventionen höher sind als die von fossilen Brennstoffen, werden sich RES nicht entwickeln. "Es ist schon so teuer, dass es sich nur wenige Leute leisten können." Wenn wir erneuerbare Energiequellen, losgelöst von der traditionellen Energie, subventionieren, dann wird die traditionelle Energie aufhören, sich zu entwickeln: "Sie ist bereits so billig, dass Sie mit Verlust gewinnen." Wie oben gezeigt, können sich RES in absehbarer Zeit nicht ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe entwickeln (zum Beispiel für die Herstellung von Ersatzteilen für Windkraftanlagen oder den Bau / die Reparatur von Stromleitungen). Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung: Der Ausbau der erneuerbaren Energien wird sich mit und ohne Subventionen zwangsläufig verlangsamen.

Glauben wir zu sehr an Modelle?

Die Idee, erneuerbare Energiequellen zu nutzen, klingt attraktiv, doch der Name täuscht. Die meisten erneuerbaren Energieträger – mit Ausnahme von Brennholz, sekundären Biobrennstoffen (Stroh, Kuchen) und Mist – sind für sich genommen nicht erneuerbar. Tatsächlich sind erneuerbare Energien stark von fossilen Brennstoffen abhängig.

{M. Ya.: Sonne und Wind, sie sind natürlich praktisch ewig, aber Platten, Batterien, Drehscheiben und sogar Wasserkraftwerke / Pumpspeicherkraftwerke sind keineswegs ewig. Zwanzig, dreißig, naja, hundert Jahre - BRECHEN! Wir lesen von Kapitsa Sr.:.}

Interessanterweise scheinen die IPCC-Klimamodellierer und andere Vogelscheuchen des Klimawandels voll und ganz davon überzeugt zu sein, dass die förderbaren fossilen Brennstoffressourcen auf der Erde, wenn nicht sogar unerschöpflich, sehr groß sind. Tatsächlich ist eines der Hauptprobleme der Modellierung, wie viele fossile Brennstoffe tatsächlich als „verwertbar“angesehen werden können, und dieses Problem muss sorgfältig untersucht werden. Das Volumen der zukünftigen Produktion dürfte stark davon abhängen, wie stabil das bestehende Wirtschaftssystem ist, einschließlich der Stabilität des Globalisierungsmodells der Weltwirtschaft. Der Zusammenbruch des globalen Systems wird wahrscheinlich zu einem rapiden Rückgang der Produktion fossiler Brennstoffe führen.

Abschließend möchte ich betonen, dass die sozialen Kosten erneuerbarer Energien einer sorgfältigen Analyse bedürfen. Ein charakteristisches Merkmal der traditionellen Energieerzeugung (insbesondere der Ölförderung) waren schon immer enorme Gewinnspannen. Von diesen himmelhohen Sätzen erhielten die Regierungen durch Steuern genügend Mittel, um lebenswichtige, aber unrentable Sektoren der Wirtschaft zu unterstützen. Dies ist eine der physischen Manifestationen von ERoEI.

{M. Ja. ERoEI Social versus Standard ERoEI, lesen Sie hier:}

Wenn Wind- und Solarenergie wirklich einen so hohen ERoEI hätten, wie einige Befürworter meinten, dann würden diese RES nicht subventioniert: nicht nur monetär, sondern auch organisatorisch in Form staatlicher Präferenzen. Soweit uns bekannt ist, ist der tatsächliche ERoEI der erneuerbaren Energien inzwischen so hoch, dass von einer Besteuerung von erneuerbaren Energiequellen zugunsten geplanter unrentabler Wirtschaftssektoren nicht die Rede ist. Vielleicht glauben die Forscher zu sehr an ihre vereinfachenden Modelle.

Hilfe zu KIUM:

In den Kommentaren schlüpfte, dass statt der Formulierung „Power is available“(Power Input available) die Abkürzung ICUF (Installed Capacity Usage Factor) verwendet werden muss. Lassen Sie uns erklären, dass die Abkürzung KIUM NICHT verwendet werden kann. Es gibt weltweit mindestens drei Methoden zur Berechnung des Parameters „installierte Nennleistung“für Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen:

Bedingt "Chinesisch". Steht auf dem Panel auf der Rückseite "1kW" (maximale Leistung)? Installierte 1000 Module, was bedeutet, dass die installierte Nennleistung 1 MW beträgt. Sie können sich nicht einmal mit dem Netzwerk verbinden. Sind die Platten (auf Pfosten)? Sie sind also "installiert"! Es stimmt, wenn Sie nicht anhängen, wird das ICUM 0 sein, aber die Chinesen kümmern sich nicht um solche Kleinigkeiten.

Bedingt "Europäische Union". 1000 Panels mit je 1 kW wurden projektgemäß an einen 550 kW Umrichter angeschlossen. Damit beträgt die installierte Nennleistung 0,55 MW. Über deinem Kopf - sorry, der Flaschenhals des Systems - kannst du nicht springen. Dies ist die korrekteste Zähltechnik, wird jedoch nicht überall verwendet. Nun, die Ausgangsleistungsleitung sollte 0,55 MW betragen, obwohl der Konverter bei ausgezeichnetem Sonnenwetter im Durchschnitt pro Tag etwa 0,22 MW und bei Schnee null abgeben wird.

Bedingt "USA". 1000 1-kW-Panels in Nordkalifornien wurden an einen 950-kW-Konverter angeschlossen. Der durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlungskoeffizient für diesen speziellen Standort beträgt 0,24. Dies bedeutet, dass die installierte Nennleistung 0,24 MW beträgt. In einem sehr erfolgreichen Jahr können ohne Schneefall 2,3 GWh erzeugt werden, und ICUM = 108%!