Hidrocentrale ili vetrenjače (2): efikasnost i troškovi gradnje

Efikasnost:

Prema istraživanju o svetskoj proizvodnji struje iz obnovljivih izvora, objavljenom u časopisu REF (Renewable Energy Focus) – a koje je obavila nemačka firma Lahmeyer International GmbH – hidrocentrale su u proseku za 55% efikasnije u proizvodnji struje od vetrogeneratora, mereno po istoj jedinici instalisane snage. - (11)

Ako se uporede kumulativni instalisani kapaciteti za proizvodnju struje u svetu, zaključno sa 2013. godinom, sa ostvarenom godišnjom proizvodnjom struje u svetu u toj godini, onda su podaci sledeći:

-                Hidrocentrale imaju ukupno 1.103,8 GW instalisanih kapaciteta – dok je njihova procenjena godišnja proizvodnja struje bila 3.704,9 TWh;

-                Vetrogeneratori imaju ukupno 315,7 GW instalisanih kapaciteta – a njihova procenjena godišnja proizvodnja u 2013. godini je bila 683,0 TWh;

Iako je ukupni instalisani kapacitet hidrocentrala u svetu u 2013. godini bio oko 3,5 puta veći od ukupno instalisanog kapaciteta vetrogeneratora, njihova proizvodnja struje na godišnjem nivou je bila više od 5,4 puta veća (po istoj jedinici instalisane snage) od količine struje koja je dobijena iz vetrogeneratora.

Drugim rečima – hidroelektrane u svetu proizvode u proseku za 55 odsto više struje godišnje, po jedinici instalisane snage, od vetrogeneratora.

Iz ovih podataka mogu se izvesti i podaci o njihovoj prosečnoj efikasnosti (capacity factor) na svetskom nivou u 2013. godini: hidrocentrale su imale prosečan faktor kapaciteta od 38,9% dok su vetrogeneratori imali prosečan faktor kapaciteta od 24,6%.

Ako bi se ovde koristio faktor kapaciteta koji se računa (po pravilu) za ceo amortizacioni vek proizvodnje u elektranama (hidrocentralama i vetrenjačama) – onda su hidrocentrale u još većoj prednosti jer je njihov amortizacioni vek duži nego kod vetrenjača (čiji se vek računa na samo 20 godina).

Troškovi gradnje proizvodnih kapaciteta:

Cena vetrogeneratora u Evropi se danas kreće oko 960.000 evra po megavatu njihovog kapaciteta – ali to nisu ukupni troškovi za instalisanje vetrogeneratora.   

Prodavci vetrogeneraotora obično prećutkuju, u slučaju gradnje vetroparkova, da dodatni troškovi izgradnje puteva za teški teret do svake vetrenjače (za prevoz kranova, teških segmenata tornja, krila rotora i dr.). kao i troškovi izgradnje elektro podstanice sa transformatorima i eventualno kontrolnog centra – dostižu nekad i do 50% cene samih vetrogeneraora, zavisno od lokacije, i treba ih u svakom slučaju dodati u ukupne troškove gradnje.

Na sve ovo treba računati i sa dodatnim troškovima struje za potročače – koje donosi integrisanje struje iz vetrogeneratora u elektro mrežu. Dodatni troškovi dolaze od isprekidanosti struje iz vetrenjača (intermittency) zbog promenljivog intenziteta u aktivnosti vetra, odnosno potrebe za interventnom strujom iz drugih izvora radi održavanja stabilnosti mreže. A ovi troškovi rastu sa povećanjem učešća struje iz vetrenjača u elektro sistemu. – (12)

Srbija ima još dosta neiskorišćenog hidro potencijala za proizvodnju struje, pa bi trebalo napraviti i uporednu analizu troškova za izgradnju kapaciteta vetrogeneraora i hidroelektrana kod nas – odnosno napraviti kompletnu analizu razlike u ceni struje za potrošače, koja dolazi od integrisanja u mrežu struje iz ova dva izvora.

Evropski investitori sve više ulažu u gradnju hidrocentrala kao u izvor čiste, obnovljive energije – a naročito iz razloga njihove visoke efikasnosti. U poređenju sa drugim izvorima obnovljive energije, procenjuje se da efikasnost vetrogeneratora (capacity factor) može da dosegne skoro do 50%, solarnih panela do 20% - a da efikasnost hidroelektrana ide i do 95%.

Prema njihovoj proceni, hidro potencijal je zapravo najefikasniji od svih drugih izvora čiste energije. – (14)

Evropska investiciona banka (EIB) je nedavno (jula 2014.) odobrila zajam od 381 miliona dolara austrijskom elektro preduzeću Illwerke AG, za izgradnju reverzibilne hidroelektrane Obervermuntwerk 2, kapaciteta 360 MW. – (15)

Prema ovim podacima, cena gradnje bi bila samo oko million dolara po MW kapaciteta – ali se u prilogu ne navodi da li je to ukupna cena gradnje ili samo visina zajma.

Skorašnja procena za hidroelektranu Leningradskaya, kod Sent Petersburga u Rusiji, kapaciteta 1560 MW, čija bi izgradnja trebalo da košta 3,025 milijardi dolara (2,420 milijardi evra) – ukazuje na cenu gradnje od oko 1.550.000 evra po megavatu izgrađenog kapaciteta hidrocentrale. – (16)

Domaće procene za izgradnju reverzibilne hidrocentrale ‘Đerdap 3’ u Srbiji, su znatno niže – oko million evra po megavatu instalisane snage.

Radi poređenja cena struje iz ova dva izvora treba uzeti u obzir više faktora:

- Prvi je faktor kapaciteta (capacity factor) koji je kod hidrocentrala znatno viši.

U najkraćem, hidrocentrale su efikasnije i proizvode više struje tokom godine po jedinici instalisanog kapaciteta – sa faktorom kapacita od 40% do preko 90% (od potencijalno punog kapaciteta tokom godine).

Vetrogeneratori proizvode od 21% do, izuzetno, nešto ispod 50% punog kapaciteta (instalisane snage) godišnje i to na izuzetno vetrovitim lokacijama:

- Faktor kapaciteta na nivou farmi vetrenjača u Evropskoj uniji je prosečno 21-25%, u vetrovitoj Britaniji prosečno 27-29% a u SAD oko 33%. – (17)

Prema dostupnim podacima (iz Novosti, 8/12/2014 – članak “Pruge i ‘Đerdap’ zajedno sa Rusima”), hidroelektrana ‘Đerdap 1’ u Srbiji, koja inače ima kapacitet od 1025 MW instalisane snage, proizvodi oko pet milijardi kilovat-sati struje godišnje – što znači da na godišnjem nivou ima faktor kapaciteta od 56%.

Kada se ovaj faktor kapaciteta HE ‘Đerdap 1’ od 56% uporedi sa prosečnim faktorom kapaciteta evropskih vetrogeneratora od 21-25% - može se reći da:

Hidroelektrana ‘Đerdap 1’ proizvodi skoro 2,5 puta više struje godišnje, po megavatu instalisane snage, od prosečne proizvodnje evropskih vetrenjaša.

Domaće procene za izgradnju reverzibilne hidrocentrale ‘Đerdap 3’ kreću se oko million evra po megavatu instalisane snage – što je približno ceni gradnje vetrogeneratora u Srbiji.

Gledajući na svetski prosek – čak i kada je gradnja hidrocentrala po MW instalisane snage skuplja od gradnje vetrogeneratora, one za isti ili još veći procenat proizvode više struje (zavisno od lokacije).

Kada se na cenu vetrogeneratora u Srbiji (oko million evra po MW kapaciteta) doda i cena pristupnih puteva i elektro podstanice za vetroparkove, uz već pomenuti niži faktor kapaciteta vetrenjača, kao i dodatni troškovi za ubacivanje skuplje, interventne struje radi stabilnosti mreže – jasno je onda zašto je struja iz vetrogeneratora kod nas skuplja od struje iz hidroelektrana.        

Ovde, naravno, treba uzeti u obzir brzinu vetra i njegovu godišnju aktivnost na pojedinačnoj lokaciji za vetrogeneraore, kao i veličinu hidrocentrala, odnosno dotok vode kao i razne druge lokalne uslove za njihovu gradnju.

Treba pomenuti i dva dodatna faktora koji daju prednost izgradnji hidrocentrala nad vetrenjačama kod nas:

- Izgradnjom brana za hidroelektrane (sa akumulacijom vode) na mnogim neobezbeđenim vodotokovima u Srbiji, dodatno bi se sprečile posledice poplava slicnih onima koje su pogodile zemlju u proleće 2014. godine (klimatske promene će se sve više pojačavati);

- Izgradnja hidroelektrana u Srbiji omogućava znatno veće učešće domaće privrede od onog koju joj pruža izgradnja uvoznih vetrogeneratora.

Ovaj prilog je deo šire teme koja obuhvata:

1. – HIDROCENTRALE ILI VETRENJAČE (1): IGRE OKO OBNOVLJIVE ENERGIJE U SRBIJI

- Srbija je bogata vodotokovime ali siromašna u snažnim i trajnim vetrovima -

2. – HIDROCENTRALE ILI VETRENJAČE (2): EFIKASNOST I TROŠKOVI GRADNJE

- Hidroelektrane u svetu proizvode u proseku za 55 odsto više struje godišnje, po jedinici instalisane snage, od vetrogeneratora -

3. – HIDROCENTRALE ILI VETRENJAČE (3): PROIZVODNE CENE STRUJE

- Ko u Srbiji može da plati cenu od 29 evrocenti za kilovatčas struje u kojoj je samo dodatak za “zelenu energiju” više od pet evrocenti? 

Reference:

11. – Renewable Power Generation 2013

www.reinforcedplastics.com/view/40266/renewable-power-generation-2013/

- 2013 Lahmeyer REMIPEG Report: Hydropower

www.renewableenergyfocus.com/download/1398

- 2013 Lahmeyer REMIPEG Report: Wind

www.renewableenergyfocus.com/download/1399

12. – O ceni struje iz obnovljivih izvora -

www.balkanmagazin.net/nauka/cid144-103415/o=ceni-struje-iz-obnovljivih-izvora

13. – Unmasking turbine prices -

www.windpowermonthly.com/article/1228426/unmasking-turbine-prices

14. – Investing in European hydropower -

www.hydroworld.com/articles/2014/10/investing-in-european-hydropower.html

Pregled na srpskom:

- Sve vise investicija u mini-hidrocentrale -

www.balkanmagazin.net/struja/cid189-102448/sve-vise-investicija-u-mini-hidrocentrale

15. – EIB provides loan for Austrian pumped storage hydropower project -

www.hydroworld.com/articles/2014/07/eib-provides-loan-for-austrian-pumped-storage-hydropower-project.html

Pregled na srpskom:

- EIB dala zajam za izgradnju reverzibilne hidroelektrane u Austriji -

www.balkanmagazin.net/struja/cid189-98506/eib-dala-zajam-za-izgradnju-reverzibilne-hidroelektrane-u-austriji

16. – RusHydro, Chinese Conglomerates Sign Deals for Conventional Pumped-Storage Development –

www.hydroworld.com/articles/2014/11/rushydro-chinese-conglomerates-sign-deals-for-conventional-pumped-storage-development.html

Pregled na srpskom:

- Rusko-kineske investicije u reverzibilne hidroelektrane –

www.balkanmagazin.net/struja/cid189-102609/rusko-kineske-investicije-u-reverzibilne-hidroelektrane

17. – http://en.wikipedia.org/wiki/Capacity_factor