Uticaj klimatskih promena na sektor energetike

Katastrofalne poplave, koje su u proleće 2014. godine pogodile Srbiju, su posledice klimatskih promena na Zemlji i nebrige državnih organa u odnosu na njih – i to u dužem vremenskom periodu. Srbija je, naime, aktivni član Međuvladinog panela za klimatske promene, osnovanog pri UN još 1988. godine (www.ipcc.ch), učestvuje u radu ovog tela i dobija njegove izveštaje o promenama klime i prilagođavanju na njih - ali to nije dovelo do boljih priprema za ovakve nalete ekstremnog vremena koji će, nažalost, dolaziti sve češće.

Peti izveštaj Međuvladinog panela za klimatske promene (IPCC - Intergovernmental Panel for Climate Change), poznat kao AR5 (Fifth Assessment Report IPCC), je objavljen 2013. godine i predstavlja najznačajniji dokument koji je potvrdio postojanje klimatskih promena, naznačio njihove glavne uzroke, i doneo predloge mera za njihovo ublažavanje kao i za prilagođavanje na njih.   

Jedina smetnja za masovnije korišćenje ovog izveštaja (AR5) je njegova obimnost, stroga naučna strukturisanost građe kao i stručna terminologija koju koristi - pa je na zahtev privrede i širih krugova zainteresovanih, napravljen niz kraćih i čitljivijih sektorskih pregleda (summaries ili briefs) koji u potpunosti koriste podatke i nalaze iz originalnog dokumenta AR5.

Ovaj sektorski pregled, koji se odnosi na uticaj klimatskih promena na sektor energetike, samo je jedan od niza specijalističkih, sektorskih pregleda koji obuhvataju: sektor energije i sektor primarne industrije, transportni sektor, poljoprivredu, ribarstvo i akvakulturu, sektor turizma i građevinski sektor, gradove i zaposlenost stanovništva, kao i sektore investicija i finansijske institucije.

http://europeanclimate.org/climate-change-implication-for-the-energy-sector/

Na pripremi ovog pregleda o uticaju klimatskih promena na sektor energetike, koji koristi podatke iz izveštaja IPCC-AR5, učestvovale su: Svetski savet za energiju (WEC – World Energy Council), Univerzitet Kembridž, odnosno njegov Institut za održivi razvoj i škola biznisa, kao i Evropska fondacija za klimu (ECF - European Climate Foundation).

U daljem tekstu dat je prevod samo prvog dela originalnog dokumenta, pa bi stručnjaci i ostali zainteresovani trebalo da pogledaju originalni tekst ovog izveštaja (na engleskom). Mnogi od stručnih termina korišćenih u originalnom dokumentu su, zbog jasnoće u prevodu dati opisno, sa izvesnim proširenjem (kao napr. ‘mitigation’ – ublažavanje, traži potpunji prevod kao – ublazavanje klimatskih promena i sl.) pa i to zahteva da se pogleda rečnik stručnih termina (glossary) naveden na kraju originalnog izveštaja.    

(napomena priređivača)

KLIMATSKE PROMENE: POSLEDICE NA SEKTOR ENERGETIKE  

- IPCC-AR5: Climate Change: Implications for the Energy Sector - June 2014 - 

www.cisl.cam.ac.uk/Resources/Climate-and-Energy/Climate-Change-Implications-for-Energy.aspx

Ključni nalazi Petog izveštaja-procene Međuvladinog panela za klimatske promene.

Fizička nauka klimatskih promena 

- Porast temperatura:

Peti izveštaj (AR5) Međuvladinog panela za klimatske promene (IPCC) zaključuje da su klimatske promene nesumnjive i da su ljudske aktivnosti, posebno emisija ugljendioksida, najverovatniji glavni uzrok. Promene su uočene u svim geografskim regionima: atmosfera i okeani se zagrevaju, prostiranje i količina snega i leda opadaju, visina nivoa mora je u porastu i karakteristike vremana (weather patterns) se menjaju.

- Projekcije:

Kompjuterski modeli klime koje je koristio IPCC ukazuju da ce se ove promene klime nastaviti u okviru mogućih emisija gasova sa efektom staklene bašte (GHG emissions) tokom 21. veka. Ako ove emisije nastave da rastu sadašnjim tempom, posledice krajem veka biće temperature od 2,6 do 4,8 stepeni Celzijusa više od današnjih, i porast nivoa mora za 0,45 – 0,82 metra više od današnjeg nivoa.

Da bi se sprečile najgore posledice klimatskih promena, članice Okvirne konvencije o klimatskim promenama UN (UNFCCC) su se složile da se kao cilj usvoji dozvoljen porast prosečnih temperatura samo do 2 stepena Celsijusa u odnosu na pre-industrijski nivo, i da razmotre smanjivanje ovog porasta na samo 1,5 stepeni Celzijusa u skoroj budućnosti.

Prvi deo izveštaja AR5 iz 2013. godine (Radna grupa I - o osnovama fizičke nauke o klimatskim promenama) je zaključio da smo do 2011. godine već emitovali oko dve trećine maksimalnog kumulativnog iznosa ugljendioksida koji se može emitovati a da ostane dve-trećine šanse za dostizanje cilja od samo 2 stepena Celzijusa u porastu prosečnih temperatura.

- Uticaj prethodnih emisija GH gasova

Čak i kada bi emisija gasova bila trenutno zaustavljena, temperature bi ostale povišene vekovima od efekta gasova sa efektom staklene bašte (GHG) od prošlih emisija koje se već nalaze u atmosferi, a koje su proizveli ljudi u prethodnom periodu. Zaustavljanje porasta temperatura će zahtevati znatno i trajno smanjivanje emisije gasova sa efektom staklene bašte.

O ovom dokumentu 

Peti izveštaj-procena (AR5) Međuvladinog panela za klimatske promene je najkompletnija analiza o promeni klime naše planete. On nudi bazu naučnih činjenica koje će biti korišćene širom sveta za formulisanje klimatske politike u godinama koje dolaze.

Ovaj dokument je iz serije koja pravi sintezu ključnih nalaza izveštaja AR5 za specifične ekonomske i poslovne sektore. Dolazi iz uverenja da energetski sektor može više da dobije od AR5 izveštaja, koji je dugačak i pisan visoko stručnim jezikom, ukoliko se on destiliše u precizan, dostupan, pravovremen, relevantan i lako čitljiv pregled.    

Iako su ovde navede informacije samo ‘prevod’ ključnog sadržaja koji se odnosi na ovaj sektor iz izveštaja AR5, ovaj pregled se strogo drži rigorozne naučne baze iz originalnog izvornog materijala.

Ovde želimo da izrazimo i zahvalnost svima koji su pregledali ovaj materijal, kako iz naučne tako i iz poslovne zajednice, za njihovo vreme, napor i korisne komentare na ovaj dokumenat.

Osnova za informacije prezentovane u ovom pregledu-izveštaju može se naći u referentnim i stručno revidovanim tehničkim i naučnim izveštajima na: www.ipcc.ch   

Ključni nalazi

1. - Potraznja za energijom raste na globalnom nivou, što uzrokuje porast emisije gasova sa efektom staklene bašte (GHG – greenhouse gases) iz energetskog sektora. Ovaj trend će se nastaviti a izazvan je, pre svega, ekonomskim rastom i porastom svetskog stanovništva. U prethodnim godinama je preokrenut dugotrajni trend postepene dekarbonizacije i to zbog porasta u korišćenju uglja.

2. - Klimatske promene predstavljaju sve veći izazov za proizvodnju i prenos energije. Progresivan porast temperatura, sve veći broj i oštrina ekstremnih vremenskih događanja i promene u ustaljenom obrascu padavina, negativno će uticati na proizvodnju i dostavu energije. Snabdevanje fosilnim gorivima, proizvodnja struje u termo i hidrocentralama kao i njen prenos, biće ovim pogođeni. Ipak, postoje opcije za prilagođavanje.

3. - Značajno smanjivanje GHG emisija u proizvodnji energije može se ostvariti nizom različitih mera. One uključuju smanjivanje emisija gasova prilikom vađenja i konverzije fosilnih goriva, prelazak na goriva sa manje ugljenika (naprimer, sa uglja na gas), popravljanje energetske efikasnosti u prenosu i distribuciji, veće korišćenje obnovljivih izvora energije kao i korišćenje struje iz nuklearnih centrala, uvođenje sistema zahvatanja i odlaganja ugljendioksida (CCS - carbon capture and storage) i smanjivanje krajnje potrošnje energije.

4. - Snažna globalna politička akcija u vezi klimatskih promena imala bi ključni uticaj na sektor energije. Stabilizacija emisije gasova na međunarodno usaglašenom nivou rasta do 2 stepena Celzijusa, značiće i fundamentalnu transformaciju energetskog sektora širom sveta tokom narednih nekoliko decenija, na putu do potpune dekarbonizacije.

5. - Podsticanje investicija u nisko-karbonske tehnologije bice ključni izazov za vlade i regulatore da dostignu cilj u smanjivanju ugljendioksida. Smanivanje GHG emisija donosi i važne dodatne koristi kao što su poboljšanje zdravlja ljudi i povećanje zaposlenosti, mada mere za ublažavanje klimatskih promena nose i određene rizike.

Sektor energije u najvećoj meri doprinosi klimatskim promenama i u najvećoj meri će trpeti posledice klimatskih promena. Tokom narednih decenija, energetski sektor biće pogođen globalnim zagrevanjem na više nivoa, kao i merama odgovora na klimatske promene. Ulog je veoma visok: bez mera ublažavanja klimatskih promena, globalne prosečne temperature će verovatno rasti od 2,6 do 4,6 stepeni Celzijusa do 2100. Godine, mereno prema nivou iz pred-industrijskog perioda.

U odsustvu strogih mera za ublažavanje klimatskih promena, ekonomski rast i rast svetske populacije će nastaviti da povećavaju potrošnju energije, pa će to dovesti i do porasta emisije gasova sa efektom staklene bašte (GHG emissions). Klimatske promene mogu isto tako da dovedu do porasta u korišćenju energije zbog povećane potrebe za hlađenjem.

Sredstva i infrastruktura za proizvodnju i transport energije biće pogođeni klimatskim promenama. Industrija nafte i gasa će trpeti od povećanih poremećaja i prekida u proizvodnji zbog ekstremnih vremenskih događaja koji će pogoditi postrojenja na kopnu i na moru (offshore). Električne centrale, posebno u primorskim područjima, biće pogođene ekstremnim vremenom i porastom nivoa mora. Kritična infrastruktura za transport energije je izložena riziku, sa cevovodima za gas i naftu u primorskim delovima pogođenim porastom nivoa mora i onim u hladnim klimatima pogođenim otopljavanjem permafrosta (trajno zamrznutog zemljista - prim.). Električna mreža biće pogođena olujama, a porast globalnih temperatura  može da pogodi proizvodnju struje, uključujući tu i termocentrale i hidrocentrale u nekim područjima. Promena vremena (klime) može isto tako da pogodi useve za proizvodnju biogoriva. Gledajući u celosti, energetski sektor ima opcije za prilagođavanje na klimatske promene, ali će to verovatno dovesti do povećanih troškova.

Sektor energije ima najveće ucešće u globalnim GHG emisijama. U 2010. godini 35 odsto direktne emisije gasova (GHG) došlo je iz proizvodnje energije. Dugoročni trend postepene dekarbonizacije energije je preokrenut tokom prethodnih godina. Od 2000. do 2010. godine je porast emisije gasova iz sektora energije nadmašio globalan rast emisije gasova za oko jedan odsto godišnje. Do ovoga je došlo zbog povećanog ucešća uglja u ukupnoj proizvodnji energije.

Od godišnje emisije od 30 gigatona (Gt) ugljendioksida u 2010. godini, projekcije ukazuju da bi, u odsustvu mera za ograničavanje emisija, emisije gasova koje dolaze od korišćenja fosilnih goriva, uključujući tu sektor snabdevanja energije ali i korišćenje energije u transportu, industriji i u zgradama, mogao da dostigne 55-70 Gt ugljendioksida godisnje do 2050. godine. Da se smanje emisije do nivoa usklađenog sa međunarodno dogovorenim ciljem za zaustavljanje porasta temperature ispod 2 stepena Celzijusa u odnosu na pred-industrijski period, ucešće nisko-karbonske proizvodnje struje do 2050. godine treba da se utrostruči ili učetvorostruči. Korišćenje fosilnog goriva bez zahvatanja i odlaganja ugljendioksida (pod zemlju -prim. što je zapravo CCS tehnologija tj. carbon capture and storage) bi doslovno nestalo do 2100. godine, najkasnije. Energetski sektor postao bi u potpunosti dekarbonizovan, a verovatno će biti potrebno i korišćenje tehnologija za smanjivanje (uvećanog nivoa-prim) ugljendioksida iz vazduha. Bioenergija i korišćenje CCS sistema je jedna od takvih tehnologija (BECCS).

Zamena postojećih termocentrala i toplana na ugalj sa visoko efikasnim, na prirodni gas (combined cycle - NGCC) ili kombinovanim, za grejanje i proizvodnju struje (combined heat and power - CHP) može u kratkoročnom periodu da smanji emisije (pod uslovom da se kontroliše ispuštanje metana) i može da bude “tehnologija za premošćavanje” prema nisko-karbonskoj ekonomiji.

CCS tehnologija (hvatanje i odlaganje ugljendioksida), nuklearne centrale i obnovljiva energija obezbeđuju nisko-karbonsku struju, dok bi povećanje efikasnosti i smanjivanje potrošnje, smanjilo ukupne količine energije na strani snabdevanja. U 2012. godini više od polovine ukupnih investicija u sektor električne energije bilo je u nisko-karbonskim tehnologijama. I pored toga, postoji niz prepreka i rizika za ubrzanje investicija, uključujući tu i troškove. Dodatne investicije na strani snabdevanja, potrebne za dostizanje cilja od 2 stepena Celzijusa za maksimalni porast temperature, procenjuju se na prosečno 190-900 milijardi dolara godišnje do 2050. godine. Veći deo ovih investicija bi doneo ko-benefite kao što su smanjeno zagađenje vazduha i vode, i povećanje lokalnog zapošljavanja. Mada ublažavanje klimatskih promena na strani snabdevanja nosi i određene rizike.           

Izvršni pregled

Sektor energije, kako ga definiše IPCC, uključuje sve procese vađenja energije, njene konverzije, odlaganja, prenosa i distribucije, sa izuzetkom one u sektorima korisnika (industriji, transportu, zgradama, poljoprivredi, šumarstvu).

Posledice klimatskih promena

Tri fenomena klimatskih promena imaće poseban uticaj na sektor energetike: globalno zagrevanje, promenljive regionalne karakteristike vremena (uključujući tu i hidrološke karakteristike) i povećanje ekstremnih vremenskih događanja. Ne samo da će ovi fenomeni uticati na potražnju za energijom, nego će u nekim regionima uticati na ukupan spektar proizvodnje i prenosa energije. Iako će veći deo posledica klimatskih promena verovatno biti negativan, mogući su i neki pozitivni uticaji kao što je niža potrošnja energije u područjima sa hladnim klimatom.

Rastuće temperature, povezane sa porastom svetskog stanovništva i ekonomskim rastom, povećaće ukupnu potražnju za energijom. Porast nivoa mora u siromašnim zemljama u toplim klimatima vodiće ka povećanoj potrebi za hlađenjem vazduha (air-conditioning). Globalne potrebe za energijom za hlađenje vazduha u stambenim objektima, leti će porasti sa približno 300 TWh u 2000. godini na približno 4000 TWh u 2050. godini. Veći deo ovog rasta dolazi od porasta zarada u zemljama u razvoju, ali deo dolazi od klimatskih promena. Potrošnja energije za grejanje će opasti u bogatim zemljama na severu, ali bi ukupna potrošnja energije i kod njih mogla da bude povećana.

Iako su termocentrale (koje trenutno obezbeđuju oko 80 procenata globalne električne energije) projektovane da rade pod različitim klimatskim uslovima, one će biti pogođene opadanjem efikasnosti termalne konverzije do koje dolazi zbog porasta ambijentalnih temperatura. Isto tako, u mnogim regionima, smanjivanje količine vode potrebne za hlađenje kao i porast temperature vode, mogli bi da dovedu do smanjenja operacija na proizvodnji struje, rada pri smanjenom kapacitetu ili čak do privremenih prekida rada.

Ekstremna vremenska događanja predstavljaju glavnu pretnju za sve vrste centrala za proizvodnju struje, ali posebno za nuklearne centrale, gde mogu da poremete funkcionisanje kritične opreme i procesa koji su nezamenjivi za bezbedan rad, uključujuci tu opremu za hlađenje, kontrolne instrumente i back-up generatore.

Promenjene regionalne karakteristike vremena će verovatno uticati na hidrološki ciklus koji obezbeđuje proizvodnju struje u hidrocentralama. Opadanje nivoa padavina i porast temperatura koji dovodi do povećanih gubitaka vode, mogao bi da dovede u nekim regionima do smanjenja proizvodnje struje ili do prekida u proizvodnji.

Iako u projekcijama ima dosta nepoznatog, hidroloski potencijal reke Zambezi u Africi, naprimer, mogao bi da opadne za 10 procenata do 2030. godine i za 35 procenata do 2050. godine. Sa druge strane, hidrološki potencijal Azije mogao bi da poraste.

Promenjene karakteristike vremena i ekstremno vreme predstavljaju veliki izazov za solarnu kao i za energiju iz vetroturbina. Predviđeno povećanje oblačnosti u nekim regionima moglo bi da utiče na solarne tehnologije, dok bi veća učestalost i snaga oluja mogli da oštete opremu. Globalno zagrevanje i promenjene karakteristike vremena će najverovatnije imati negativan uticaj na poljoprivredne prinose, kao i dodatni uticaj na proizvodnju i korišćenje biomase za proizvodnju energije. Iako bi u umerenim klimatima ovo moglo da donese određene koristi, smanjivanje prinosa u tropskim regionima ce verovatno preći 5 procenata do 2050. godine.

U nekim od kišnih regiona, otvoreni kopovi rudnika uglja će verovatno biti pogođeni povećanim padavima što dovodi do poplava i odrona zemlje.               

Opasnosti koje dolaze od promenjene klime i vremenskih uslova za sektore nafte i gasa, uključuju tropske ciklone, sa potencijalno opasnim posledicama za morske platforme i infrastrukturu na kopnu, što onda vodi ka češćim prekidima proizvodnje. Osim ovoga, smanjivanje leda na Arktiku moglo bi da oslobodi nova područja za za istraživanje nafte i gasa kao i da potencijalno uveća globalne reserve ovih energenata.

Infrastruktura za prenos energije, kao što su cevovodi i elektro-mreža, najverovatnije će biti pogođeni visokim temperaturama i ekstremnim vremenom. Cevovodi (naftovodi, gasovodi) se suočavaju sa rizikom od porasta nivoa mora u priobalnim područjima, otapanjem permafrosta u hladnim regionima, poplavama i odronima od velikih padavina, kao i šumskim požarima izazvanim toplotnim talasima ili ekstremnim temperaturama u toplim regionaima. Ekstremno vreme, posebno jak vetar, će nanositi štete elektromreži.

Uticaji i rizici

-      Povećan broj i oštrina ekstremnih vremenskih događanja imaće posledice na proizvodnju energije i električne struje.

-      Proizvodnja struje iz hidropotencijala kao i njena proizvodnja iz ostalih obnovljivih izvora (vetar, sunce) mogla bi da bude pod negativnim ili pozitivnim uticajem od promenjenih vremenskih uslova.

-      Pouzdanost cevovoda i električne mreže mogla bi da bude ugrožena negativnim uticajima. 

Preostali deo ovog pregleda/izvestaja koji uključuje opcije za ublažavanje uticaja na klimatske promene, zaključke i rečnik stručnih termina, sa adresama autora, može se naći u originalnom dokumentu.