keskiviikko 10. toukokuuta 2017

Tuuli ja aurinko: energiakäänteen kannibaalit

http://www.science-skeptical.de/energieerzeugung/wind-und-sonne-die-kannibalen-der-energiewende/0015120/

15. Februar 2016 | Von Peter Heller |Käännös saksan kielestä


Tuuli- ja aurinkovoiman tuki on vain markkinoinnin edistämiseksi ja siksi tilapäistä, tuulivoimatoimijat usein sanovat. Kun energiakäänne on saavutettu, sähkön kuluttajat saavat sähköä yhä halvempaan hintaa. Valitettavasti kuitenkaan tämä ihannetilanne ei tule koskaan toteutumaan. Päinvastoin: sattumasähkön ominaisuudet johtavat pakostakin päinvastaiseen kehitykseen.  


Joku aika sitten poliitikot ja toimijat juhlivat merituulivoimapuisto Pohjanmereen rakennetun Amrumbank West:in avajaisia. Joitakin kilometrejä Helgolandin saaresta rakennettiin mereen 80 roottiria, joidan kokonaisteho on 203 MW. Ylpeänä esiteltiin yleisölle, että nämä takaavat 300.000 talouden sähkönsaannin. 


Tällaiset harjaanjohtavat ilmoitukset ovat kaikesta tiedotuksesta huolimatta tavallisia, aina kun uudet voimalat liitetään verkkoon. Media ei tarkasta tietoja ja vie ne julkisuuteen ilman kommentteja. Todellisuudessa Amrumbank West ei voi huolehtia yhdenkään talouden sähkönsaannista eikä voi korvata ainoatakaan perinteistä voimalaa.

Sillä myös Pohjanmerellä tuulen määrä vaihtelee. On tyyntä ja on myrskyjä, heikko- ja voimakastuulisia aikoja. Tuulimyllyt siellä eivät useimmiten voi toimia täydellä teholla. Usein ne seisovat siellä toimettomina eivätkä tuota sähköä lainkaan. Yhden vuoden kuluessa, ja tämä maailmanlaajuisesti kaikilla merivoimaloilla – ne tuottavat asennetusta tehostaan noin 50%, ja sekin vain, mikäli ne pyörisivät täydellä teholla koko ajan. Tämä sama luku maalle rakennetuilla voimaloilla Saksassa on noin 20%. Airinkovoimaloiden todellinen tuotto asennetusta tehosta on noin 15%.

No, sivustakatsoja voisi toki sanoa, että asennetaan lisää myllyjä. Kyllähän ne sitten joskus tuottavat ne samat energiamäärät, jotka perinteiset voimalat tuottavat, joiden varma tuotto on 70-90% asennetusta tehosta. Jos Amrumbank West tuottaa energiaa todellisuudessa 150.000 taloudelle, eikö sitten kaksi tällaista tuulivoimapuistoa tuottaisi kaksi kertaa enemmän eli tuon toivotun 300.000 talouden energian? Jos siis tavallinen suurivoimala teholtaan 1.000 MW korvattaisiin 400 maalle rakennetulla roottorilla, joilla jokaisella olisi asennettua tehoa 2,5 MW, niin tämän logiikan mukaan niitä tarvittaisiin 2000 kappaletta. Joskus on vaikea uskoa, että tämä todellakin on nykyisen energiapolitiikan perusajatus.  Onko energiakäänteessä siis kyse vain määrästä?

Yhä paremmat sääennusteet parantavat lyhyen aikavälin sattumageneraattoreiden energiantuotantosuunnittelua. Sillä tavoin tuulisähköstä tulee sähköpörssin kauppatavaraa. Siellä energialaitokset ostavat kapasiteettia asteittaisesti aina odotetun tarpeen mukaisesti, ja aloittavat halvimmasta tarjoajasta. Ensin tulevat kysymykseen ne tuottajat, joiden tuotantokulut ovat nollassa, johtuen siitä, ettei niillä ole polttoainekuluja. Siten vesi-, tuuli- ja aurinkovoimaloiden toimijat voivat myydä sähkönsä pörssissä kuluitta. Sitten seuraavat ydinsähkö,  rusko- ja kivihiili, kaasu ja mineraaliöljy. Näistä kallein, jonka tuotanto tarvitaan kulutuksen kattamiseen, määrää hinnan, jonka kaikki tarjoajat saavat. 


Tämä kaavio kuvaa pörssin toimintaperiaatetta. Todellisuudessa tuotantomuodot sekoittuvat enemmän, sillä monet ruskohiilivoimalat ovat yhtä edullisia kuin ydinvoimalat, ja moni kaasulaitos kilpailee hinnassa kivihiilen kanssa.

Mitä tapahtuu, jos rakennetaan lisää tuulivoimaloita? Kuten toisesta kuvasta nähdään, nämä syrjäyttävät markkinoilta kalleimmat tuottajat, siis esimerkiksi kaasun ja öljyn. Sähkön hinta laskee. Tästä käytetään englanniksi nimitystä ”merit order effect” MOE. Ensi näkymältä kuluttaja hyötyy. mutta samalla laskevat myös kaikkien kyseessä olevien tuottajien voitot. 

 
Koska sähköverkko on tasapainossa vain silloin, kun tuotanto ja kulutus ovat aina yhtä suuria, ei ole mitään järkeä rakentaa enempää kapasiteettia kuin mitä on tarvetta. Päinvastoin kuin muilla kulutustarvikkeilla ei alentunut hinta nosta kulutusta. Sähkökauppa ei ole joustavaa. Siksi tuulivoiman lisärakentaminen vaarantaa merit-order-tilanteen takia sähköpörssissä niiden voimaloiden kannattavuuden, joita joka tapauksessa tarvitaan tuuli- ja aurinkovoiman varavoimaloina. Niistä ei voida mitenkään luopua. Jotta niiden ylläpitäjät pitäisivät ne edelleen toiminnassa, näille on maksettava energiakäänteestä johtuvat tappiot. Ei ole vielä päätetty, miten tämä käytännössä hoidetaan, mutta maksaja joka tapauksessa on sähkön kuluttaja.  

Jo tämä seikka vähentää katoavien rajakustannusten yhteistä etua. Mutta sitten tulee vielä toinenkin asia, jota usein ei ollenkaan huomioida. Tuulimyllyt eivät vain tuota sattumanvaraisesti, vaan myös korreloidusti. Saksan maantieteellinen alue on suurin piirtein yhtä suuri kuin tavallinen korkea- tai matalapaine. Sää on usein joka puolella samanlaista, ja jos ei aina koko maassa, niin ainakin Pohjois-Saksan alueella, missä suurin osa tuulivoimaloista sijaitsee. Siis usein pyörivät kaikki myllyt samanaikaisesti, tai sitten ei yksikään. Tuulivoima ei siis ole ajallisestikaan joustavaa.

Juuri niinä aikoina, kun tuulivoimatoimijoiden myllyt pyörivät täydellä teholla ja voisivat oikeastaan tehdä suurta tuottoa, niin kaikilla muillakin on sama tilanne. Jos kaikki nälkäiset ihmiset haluavat samanaikaisesti syödä saman kakun, jonka koko on vakio, jokaisen saama osa vähenee. Kunnes kukaan ei enää saa tarpeeksi. Mitä enemmän myllyjä pyörii, sitä vähemmän ne tuottavat. Kun kapasiteettia on tarpeeksi, jolloin voitaisiin hyvän tuulen käydessä kattaa koko energiantarve, tuulivoima ei vain syrjäytä kaikkia muita energiantuottajia markkinoilta, vaan vähentää radikaalisti itse omia tuottojaan. Kun myllyjen tuotto ylittää oman kapasiteettinsa sähkön tuotannossa, tätä tapahtuu yhä useammin.

Aurinkovoimaloille tämä pätee samalla tavalla. On aika tavallista, että aurinko paistaa kaikkialla tai sitten ei missään (yöllä). Aurinkopaneelit tuottavat sähköä tavallisesti kaikki yhtä aikaa ja vievät toistensa tuotot. Sitäpaitsi aurinko ja tuuli eivät toimi vuorotellen. Päinvastoin, usein yhtä aikaa. Yhteenlaskettuna sattumasähkön taloudellinen tuotto Saksassa on jossain 15  20 % tuntumassa. Jos kyse olisi markkinataloudellisesta tuotannosta, rakentaminen loppuisi tässä vaiheessa itsestään, koska jälleenrahoituksen tarvittavat investoinnit ylittäisivät kannattavuuden.

Vuonna 2015 sattumavoimalat tuottivat sähköstä 19%. Suurin tuotto tapahtui 15.4.2915 varhain iltapäivällä, eli 43 GW, joka on tarpeesta 60%. Tämä laski sähkön hinnan 0.4 senttiin per kilowattitunti. Kun tuuli käy yöllä ja tarve on vähäinen, hinta kääntyy negatiiviseksi. Se tarkoittaa, että tuottajat maksavat siitä, että heidän sähkönsä ostetaan, jotta sähköverkko ei vahingoittuisi. 13.4.2015 kello 2:00 yöllä ostajille maksettiin (esimerkiksi pumppuvoimaloille ulkomaille) 3 senttiä per kilowattitunti. Tuulivoima tuotti tuolloin 53% Saksan sähköntarpeesta, joka oli 49 GW.

Vuoteen 2050 Saksa haluaa, energiasuunnitelmansa mukaisesti nostaa sattumasähkön osuuden sähköntuotannosta keskimäärin 57%:iin vuodessa. Yllä kirjoitettu olisi silloin sääntö, ei poikkeus. Ilman jatkuvia suuria tukia pakolliset perinteiset voimalat eivät tuuli- ja aurinkovoiman sattumaluonteesta johtuen voi selviytyä.  Valtion takaamat vähimmäishinnat eivät sitä paitsi koske vain oikeasti käytettyä sähköä, vaan myös kasvavaa ylituotantoa, jota ei voi syöttää verkkoon, koska verkko ei sitä kestäisi. Vuonna 2014 nämä korvaukset ylittivät 100 miljoonaa euroa ja summat ovat edelleen kasvussa.

Lupaus tuottaa loppukäyttäjälle melkein ilmaiseksi määrättömiä määriä energiaa ei tule koskaan toteutumaan. Se kun sanotaan, etteivät aurinko ja tuuli lähetä koskaan laskua, onkin lähemmässä tarkastelussa tuottajaominaisuuksistaan ja tekniikan perusteista johtuen vain harhaanjohtavaa propagandaa. Energiakäänne ei ole vain tilapäisesti kallista. Se tulee sitä aina olemaan. Kriittinen kysymys ei siksi ole, miten monelle taloudelle Amrumbank West tai vastaavat ja minä ajankohtana sähköä tuottavat. Kysymys kuuluu: mikä kuluttajat ovat valmiiita maksamaan.


 (Tichys Einblick)

Lähettänyt klo
Tunnisteet:

1 kommentti:

  1. Unknown14. toukokuuta 2017 klo 13.03

    https://www.energy-charts.de/power.htm?source=all-sources (klikkaa "all sources" )

    Täältä näkyy Saksan sähkönkulutus ja mitä on saatu aikaan kun satttumasähköä on verkossa n.90 GW.

    VastaaPoista

Tilaa: Lähetä kommentteja (Atom)