Rachunki dla świata

Wiatr

Wyjątkowe miejsca na mapie świata o silnym i stabilnym wietrze to środkowe stany USA (Kansas, Oklahoma), Saskatchewan w Kanadzie, południowe krańSudan; płd.-zach. RPA, Somalia, Iran i Afganistan. I farmy wszędzie na morzach za wyjątkiem pasa tropików wokół równika, o szerokości 60 stopni.

Do oszacowania globalnego posłużymy się liczbami Greenpeace i Europejskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej: „Całkowite dostępne zasoby wiatru na świecie szacuje się na 53 000 TWh rocznie”. To 24 kWh na osobę dziennie.

Energetyka wodna

W skali świata energetyka wodna dostarcza około 1,4 kWh na osobę dziennie.

Na stronie www.ieahydro.org czytamy: „Międzynarodowe Stowarzyszenie Hydroenergetyki i Międzynarodowa Agencja Energii szacują całkowity potencjał techniczny energetyki wodnej na 14 000 TWh rocznie (6,4 kWh na osobę dziennie w skali globu), z czego rozwój około 8000 TWh/rok (3,6 kWh na osobę dziennie) uważa się obecnie za opłacalny ekonomicznie. Większość tego potencjału zidentyfikowano w Afryce, Azji i Ameryce Łacińskiej”.

Pływy

Istnieje kilka miejsc na świecie o potencjale energii z pływów zbliżonym do ujścia Severn (Rys. 14.8.) W Argentynie mamy dwa takie punkty: San José i Golfo Nuevo, Australia ma Walcott Inlet, USA i Kanada dzielą Zatokę Fundy, Kanada ma Cobequid, Indie Zatokę Khambat, USA mają Turnagain Arm i Knik Arm, a Rosja Tugur.

Prawdziwym pływowym olbrzymem jest rosyjska Zatoka Penżyńska (Morze Ochockie) o zasobach rzędu 22 GW – dziesięciokrotnie większych niż Severn!

Kowalik (2004) szacuje, że w skali globu można by generować 40 – 80 GW mocy z pływów. Podzielone na 6 mld ludzi daje to 0,16 – 0,32 kWh na osobę dziennie.

Fale

Można oszacować całkowity potencjał energii z fal, mnożąc długość wybrzeży wystawionych na silne wiatry (około 300 000 km) przez typową moc na jednostkę długości wybrzeża (10 kW na metr). Otrzymujemy 3000 GW.

Zakładając, że 10% tego potencjału jest pochwycone przez elektrownie falowe o 50-procentowej sprawności konwersji mocy fal na elektryczność, energia fal mogłaby zapewnić 0,5 kWh na osobę dziennie.

Energia geotermalna

Według D. H. Freestona z Instytutu Geotermii w Auckland moc zainstalowana w geotermii na świecie w 1995 roku wyniosła około 4 GW, czyli 0,01 kWh na osobę dziennie. Załóżmy, że naukowcy z MIT mają rację (str. 107) i że wszędzie jest tak jak w Stanach, czyli że energia geotermalna może zapewnić 8 kWh na osobę dziennie.

Słońce w roślinach energetycznych

Ludzie ekscytują się roślinami energetycznymi, takimi jak jatrofa (podobno nie będzie konkurować o glebę z żywnością, bo rośnie na nieużytkach). Zanim wpadną w zachwyt, powinni przyjrzeć się liczbom. Liczby dotyczące jatrofy znajdują się na str. 299. Nawet gdyby pokryć całą Afrykę plantacjami jatrofy, generowana moc, podzielona na sześć miliardów ludzi, zapewniłaby 8 kWh na osobę dziennie (a to zaledwie energia jednej trzeciej obecnego zużycia ropy na świecie). Nie porzucimy nałogu ropy, przestawiając się na jatrofę!

Oszacujmy, jak dużo energii mogą dostarczyć rośliny energetyczne w skali globu. Użyjemy tej samej metody, jak w Rozdziale 6. dla Wielkiej Brytanii– przeznaczamy na uprawę wszystkie grunty orne. Obecnie 18% powierzchni świata to grunty orne – 27 mln km2. To 4500 m2 na osobę w sześciomiliardowej populacji. Przy założeniu gęstości energetycznej 0,5 W/m2 i strat rzędu 33% związanych z uprawą i przetwarzaniem, uprawy energetyczne, zajmując całość obszarów rolniczych, zapewniłyby 36 kWh na osobę dziennie. A może te szacunki są zaniżone, skoro na Rys. 6.11. (str. 52) widzimy, że brazylijska trzcina cukrowa charakteryzuje się gęstością energetyczną rzędu 1,6 W/m2 (trzy razy większą niż właśnie założyliśmy)? No dobrze, brazylijskie uprawy energetyczne mogą mieć przyszłość. Chciałbym teraz przejść do naszej ostatniej możliwości.

Kolektory słoneczne, moduły fotowoltaiczne i koncentrowanie energii słonecznej

Kolektory słoneczne? Nic, tylko instalować. Sprawdzą się niemal wszędzie na świecie. Światowym liderem w tym zakresie są Chiny. Na świecie mamy ponad 100 GW mocy w kolektorach słonecznych, z czego ponad połowa przypada Chinom.

Systemy fotowoltaiczne sprawdzą się w Europie, ale stwierdziliśmy, że są za drogie. Mam oczywiście nadzieję, że się mylę. Byłoby cudownie, gdyby koszt fotowoltaiki spadł tak samo, jak na przestrzeni ostatnich 40 lat spadły ceny komputerów.

Zakładam, że w wielu rejonach świata najlepszym sposobem generowania prądu ze słońca byłoby koncentrowanie energii słonecznej, co omawialiśmy na stronie 187 i 251. Ustaliliśmy już, że miliardowi ludzi w Europie i Afryce Północnej wystarczyłyby elektrownie słoneczne pokrywające kawał pustyni blisko basenu Morza Śródziemnego i że potrzeby energetyczne pięciuset milionów w Ameryce Północnej zaspokoiłyby elektrownie wielkości Arizony na pustyniach USA i Meksyku. Identyfikację odpowiednich pustyń dla pozostałych 4,5 mld ludzi pozostawiam Czytelnikom.

Podsumowanie

Potencjał (z wyłączeniem energetyki słonecznej) jest następujący. Wiatr: 24 kWh/d/o, energetyka wodna: 3,6 kWh/d/o, pływy: 0,3 kWh/d/o, fale: 0,5 kWh/d/o, geotermia:

8 kWh/d/o, co w sumie daje 36 kWh/d/o. Naszym celem było zużycie na poziomie energooszczędnego Europejczyka, czyli 80 kWh na osobę dziennie.

Konkluzja jest jasna – potencjał innych niż słońce odnawialnych źródeł energii może i jest „ogromny”, ale nie jest wystarczający. By dopełnić plan, musimy oprzeć się na wybranych formach energetyki słonecznej. Lub też na atomie.

Albo na jednym i drugim.