Uloga energije vjetra i sunca 25. forum Hrvatskog energetskog društva JEDINSTVENA ENERGETSKA I KLIMATSKA POLITIKA U OTVORENOM TRŽIŠTU ENERGIJE Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Energetski institut Hrvoje Požar

VJETROELEKTRANE I SUNČANE ELEKTRANE Zašto OIE? Posebnosti VE i SE? Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine VJETROELEKTRANE I SUNČANE ELEKTRANE Zašto OIE? Posebnosti VE i SE? Koliko to košta? Kako utječu na trgovanje električnom energijom? Kakav rast očekuju SE i VE te koje su okolnosti?

Glavni pokretači razvoja proizvodnje iz OIE Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Glavni pokretači razvoja proizvodnje iz OIE Od 2004. EU je energetski „ovisna” - uvozi se preko 50% energije Klimatska politika (LCP/IED direktiva, EU ETS sustav, Pariški sporazum...) – neminovan je prelazak s fosilnih goriva na obnovljive izvore energije Povrat uložene energije – OIE su energetski vrlo isplative Respektabilna industrija (EU-28 u 2015. godina: VE – 26.4, SE – 5.9 milijardi Eura) 9 34 Mlrd € Bhandari, Khagendra P., et al. "Energy payback time (EPBT) and energy return on energy invested (EROI) of solar photovoltaic systems: A systematic review and meta-analysis." Renewable and Sustainable Energy Reviews 47 (2015): 133-141.

Tehnologije vjetroelektrana i fotonaponskih sunčanih elektrana Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Tehnologije vjetroelektrana i fotonaponskih sunčanih elektrana Deseci rotirajućih dijelova, složena aerodinamika i mehanika; jedinice od više MW. Snaga ovisna o broju modula, tehnički jednostavnije Besplatni, neiscrpivi i široko-dostupni Ograničena mogućnost kontrole izlazne snage – varijabilni (intermitentni) izvori energije Specifična snaga Ovisno o zemlj. širini? ← NE DA→ Ovisno o lokaciji (10km)? ← DA NE→

Nivelirana cijena električne energije Sadašnje stanje i prognoze Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Nivelirana cijena električne energije LCOE Sadašnje stanje i prognoze Investicija (kamate) Održavanje, gorivo, pogon, ostali troškovi i proizvodnja u vijeku trajanja elektrane

Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Nivelirana cijena električne energije – trenutni globalni trendovi LCOE 0.08 €/kWh 0.15 €/kWh 0.23 €/kWh 0.30 €/kWh Izračunato s diskontnom stopom od 7.5% za OECD i Kinu, 10% za ostale zemlje. Izrazit pad cijene proizvodnje iz sunčanih elektrana Blag pad cijena proizvodnje vjetroelektrana International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Upravljanje i održavanje Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Što spušta cijenu proizvodnje iz kopnenih VE u narednih 10 godina Stupovi Turbina (generator) Ekonomija razmjera Najbolja praksa Lopatice Proizvodnost Upravljanje i održavanje Veće visine stupova (> 150 m) Veći rotori (> 130 m) Veća efikasnost (pada LCOE) Isplativost na „manje vjetrovitim” lokacijama International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Očekuje se daljnji pad cijena Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Nivelirana cijena električne energije – prognoze za kopnene vjetroelektrane Očekuje se daljnji pad cijena International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Što spušta cijenu off-shore vjetroelektrana u narednih 10 godina Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Što spušta cijenu off-shore vjetroelektrana u narednih 10 godina Troškovi u fazi razvoja projekta Rotor i gondola vjetroagregata Stup vjetroagregata Potporna struktura („temelj”) Električno povezivanje Izgradnja (platforma / temelji) Prijenosni sistem Zaliha sigurnosti Upravljanje i održavanje Neplanirane intervencije Ostali operativni troškovi Održavanje mreže Dekomisija Proizvodnost Uvjeti financiranja Ostalo Samom izgradnjom (kumulativno) dokazuje se isplativost čime se smanjuje rizik i poboljšavaju budući uvjeti financiranja. International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Daljnji pad cijena off-shore elektrana Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Nivelirana cijena električne energije – prognoze za off-shore vjetroelektrane Daljnji pad cijena off-shore elektrana International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Cijena izgradnje vjetroelektrana: Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Cijena izgradnje vjetroelektrana: Očekuje se daljnji pad cijena vjetroelektrana, posebice off-shore vjetroelektrana Pierre Tardieu, EWEA Regulatory Affairs Advisor; Energy production costs: RES vs. conventional sources, 2013.

Očekivane cijena FN samostojećih sustava snaga preko 1 MW Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Očekivane cijena FN samostojećih sustava snaga preko 1 MW Radovi, nosiva struktura, DC kabeli, priključak, transformator, projekti i dozvole. Driven by technological improvements in solar PV modules, manufacturing advances, economies of scale and reductions in BoS costs, the global weighted-average installed costs of utility-scale PV systems could fall by 57% between 2015 and 2025. Larger cost reductions are possible if deployment accelerates and a more rapid shift to best practice BoS costs occurs. „Korištenje solarne energije imat će glavu ulogu strategijama smanjenja CO2 emisija u mnogim dijelovima svijeta.” Fraunhofer ISE (2015): Current and Future Cost of Photovoltaics. Long-term Scenarios for Market Development, System Prices and LCOE of Utility-Scale PV Systems. Study on behalf of Agora Energiewende.

Ekstremno povećavanje učinkovitosti Perovskite modula u 6 godina Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Što spušta cijenu sunčanih elektrana? FN Moduli: Ekonomijom razmjera spušta se cijena proizvodnje modula (economy of scale) Nove jeftinije tehnologije (Perovskite ćelije, organske ćelije...) Povećavanje učinkovitosti postojećih i novih tehnologija Troškovi izgradnje (Balance of System – BoS) Nosive strukture, radovi, kablovi, inverteri transformatori, zaštita sustava... ...trenutno čine 50% cijene SE elektrane U 2030 očekuje se pad cijena za 10% u odnosu na 2014. Ekstremno povećavanje učinkovitosti Perovskite modula u 6 godina European Photovoltaic Technology Platform; PV LCOE in Europe 2014-30, June 2015.

Nivelirana cijena električne energije – prognoze za sunčane elektrane Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Nivelirana cijena električne energije – prognoze za sunčane elektrane International Renewable Energy Agency; The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025, 2016.

Tržište električne energije veleprodaja i maloprodaja Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Tržište električne energije - veleprodaja i maloprodaja

Trenutno stanje na spot tržištu električne energije (Wholesale market) Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Trenutno stanje na spot tržištu električne energije (Wholesale market) Donja os je cijena energije za određeni sat Veći udio SE i VE „izbacuju” najskuplje proizvodnje iz fosilnih elektrana Neučinkovit ETS sustav i omjer cijena ugljena i plina rezultira gašenjem plinskih elektrana VGB PowerTech e.V.; Levelised Cost of Electricity Issue 2015

Veleprodajna cijena pada, a maloprodajna raste??? Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Veleprodajna cijena pada, a maloprodajna raste??? http://ec.europa.eu/eurostat/web/energy/data/main-tables http://www.bloomberg.com/news/articles/2015-08-25/why-do-germany-s-electricity-prices-keep-falling-

Povećavaju se „mrežarine”, porezi i naknade (npr. za poticanje OIE) Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Veleprodajna cijena pada, a maloprodajna raste – četiri osnovna razloga: Povećavaju se „mrežarine”, porezi i naknade (npr. za poticanje OIE) U preko pola EU članica prodajna cijena je regulirana, te se stoga ostale promjene ne reflektiraju na regulirane cijene Niska konkurencija među opskrbljivačima (mali broj opskrbljivača) Neophodne troškove investiranja ostalu infrastrukturu i tehnologiju u konačnici snosi krajnji kupac. Troškovi ulaganja u mrežu nisu posljedica isključivo vjetroelektrana, nego opće energetske tranzicije koja podrazumijeva integrirano tržište električne energije, uključujući ne samo energiju nego i pomoćne usluge. European Commission: Questions and answers on the price report (http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-14-38_en.htm) Eurelectric; Myths & Realities Of European Electricity Retail Markets, 2016

Potiču li se samo OIE? VRSTE POTICAJA: istraživanje i razvoj (R&D) Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Potiču li se samo OIE? VRSTE POTICAJA: istraživanje i razvoj (R&D) proizvodnja energije poticaji (FIT, FIP, kvote, zeleni certifikati) porezne olakšice dekomisije zbrinjavanje otpada socijalna pomoć radnicima iz zatvorenih fosilnih elektrana investicijski poticaji subvencije za postrojenja i priključak (grants) povoljni krediti (soft loans) za višu učinkovitost za potražnju (demand support) upravljanje potrošnjom (capacity for balancing) porezne olakšice za fleksibilnu potrošnju Bez nenaplaćenih troškova eksternalija (štete od klimatskih promjena, trošak zdravstvenog sustava zbog lošijeg zdravstvenog stanja ljudi, manji broj radnih sati radi bolesti, smanjeni poljoprivredni prinosi, itd.) European Commission; Investment perspectives in electricity markets, July 2015.

vjetroelektrana i solarnih elektrana Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Kakva je budućnost vjetroelektrana i solarnih elektrana

Udjeli proizvodnje pojedinih izvora do 2050 Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Udjeli proizvodnje pojedinih izvora do 2050 European Commission; Energy Roadmap 2050, Brussels, 15.12.2011.

Udjeli proizvodnje pojedinih izvora do 2050 Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Udjeli proizvodnje pojedinih izvora do 2050 350 GW do 2030, 500 do 2050 JRC for European Commission; 2014 JRC wind status report - Technology, market, economic and regulatory aspects of wind energy in Europe, 2014

Vjetroelektrane u EU – scenariji za 2030 Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Vjetroelektrane u EU – scenariji za 2030 GW TWh 320 do 2030 s udjelom oko 25 % Razvoj ovisi o: (1) Legislativi (provedivost i usklađenost u EU); (2) dosezanju cilja (27% el.ene. iz OIE do 2030; (3) uređenju tržišta; (4) ostvarenju interkonekcija; (5) efikasnosti ETS-a; (6) fleksibilnosti cijelog el.ene. sustava; (7) pad cijena off-shore elektrana EWEA; Wind energy scenarios for 2030, August 2015.

Solarne elektrane – scenariji do 2030. Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Solarne elektrane – scenariji do 2030. Očekuje se značajno smanjenje cijena SE tehnologije Odluke o investiranju ovise o sigurnosti investiranja, što je posljedica političkih odluka. Do 2030. očekuje se da će SE pokrivati 10 % - 15 % potražnje za energijom u EU Solar Power Europe; Outlook For Solar Power / 2016 - 2020

Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Političke odluke odredit će okolnosti o kojima ovisi razvoj projekata u energetici. Ciljevi i provođenje politike zaštite klime i okoliša Prelazak energetskih sektora (transport, grijanje i hlađenje) na električnu energiju → povećanje potrošnje električne energije iz povećanu efikasnost Integracija mreže i tržišta na europskoj razini – puno otvorenih pitanja Obnova i integracija EU energetske infrastrukture i sustava (interkonekcije) Uvođenje fleksibilne potrošnje (demand response) putem pametnih mreža (smart grids) Osiguravanje uvjeta za ulaganje u nisko-ugljične tehnologije Razvoj sustava skladištenje električne energije (energy storage) Osiguranje sigurnosti sustava s velikim udjelom VE i SE European Commission; Investment perspectives in electricity markets, July 2015.

Pohrana energije (storage) – u razvoju Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Pohrana energije (storage) – u razvoju Reverzibilne HE RHE velike snage su većinom iskoristile svoj prirodni potencijal (lokacije) Male RHE unutar VE (http://www.naturspeicher.de/en/index.php) (4-5 sati balansiranja) Zamjena fosilnih goriva (kotla) u bilo kojoj termo-elektrani sa spremnikom visokog toplinskog kapaciteta (npr. bazalt ispod zemlje) – zaliha energije do preko tjedan dana Baterije – više namjenska uporaba U električnim vozilima (EV) – ovisno o razvoju infrastrukture za punjene EV, EV bi mogli sudjelovati u balansiranju sustava (punjenje noću) Baterijska postrojenja (snage u MW) – još nedovoljno prepoznata, ali razvoj počinje (Enercon u 2015 stavio u pogon 10MW/10MWh baterijsko postrojenje) Vodik (Power to Gas) – više namjenska uporaba, mogućnost skladištenja i distribucije U električnim vozilima (EV) na gorive ćelije (sa spremnicima H2) Korištenje vodika i CO2 za stvaranje metana za izgaranje u plinskim turbinama ili ubacivanje u plinsku mrežu Proizvodnja sintetičkih tekućih goriva uz korištenje biomase (http://energystorage.org) EUROBAT; Battery Energy Storage in EU, 2016. EUROBAT; E-Mobility Battery R&D Roadmap 2030 - Battery Technology for Vehicle Applications

Hvala na pažnji! Ima li pitanja? Uloga energije vjetra i sunca u ostvarenju klimatske politike EU nakon 2020. godine Hvala na pažnji! Ima li pitanja?

1 m izolacije oko volumena kamena + 1 m ispod površine zemlje Volumen 100x250 m, visine 12 m 175.000 m3 bazaltnog kamena posloženog u oblik U koji omogućava ulaz i izlaz toplog zraka 1 m izolacije oko volumena kamena + 1 m ispod površine zemlje Gubitak topline ~0.5% dnevno Siemens is developing a system of storing thermal energy in rocks with the aim of using it to harness excess power from wind turbines. November 2014 http://www.windpowermonthly.com/article/1320266/siemens-developing-thermal-energy-storage-system