Vai AER var nodrošināt stabilu un drošu elektroapgādi Latvijā?

gadā, citi turpretim uzskata, ka AER izmantošanai nav perspektīvas. Patiesība, kā jau parasti, ir starp šiem abiem galējiem viedokļiem. Energoapgādes galvenais uzdevums ir nodrošināt stabilas un drošas piegādes par konkurētspējīgām cenām tautsaimniecībai, un tas ir būtisks priekšnosacījums ekonomiskai izaugsmei, dzīves kvalitātes augšanai. Lai to nodrošinātu, efektīvi jāizmanto pieejamie resursi un jārūpējas par vides kvalitātes saglabāšanu. Eiropas Parlamenta pirmajā lasījumā pieņemtā direktīva par atjaunojamo energoresursu izmantošanas atbalstīšanu nosaka obligātos mērķus dalībvalstīm par AER izmantošanu, lai Eiropas Savienība (ES) izpildītu izvirzīto kopējo mērķi 20% AER gala enerģijas patēriņā 2020.gadā. Direktīvā noteiktais AER mērķis Latvijai (40% AER gala enerģijas patēriņā) ir tālāk jāsadala apakšmērķos pa enerģijas (elektroenerģija, siltumenerģija un degviela transportam) veidiem. Uzdevums ir izvēlēties no patērētāju un enerģijas piegādes sistēmas izmaksu viedokļa izdevīgāko attīstības scenāriju noteiktā mērķa izpildei.AER izmantošana elektroapgādē ir svarīga šīs direktīvas sastāvdaļa, kam šajā rakstā ir pievērsta uzmanība, bet tā neaptver visu direktīvas apskatīto jautājumu loku. Jautājums par AER izmantošanas īpatsvara palielināšanu elektroenerģijas ražošanā, nesamazinot energoapgādes drošumu Latvijā, ir daudzšķautņains, tāpēc rakstā tiek apskatīti tikai daži no svarīgiem šī kompleksā jautājuma aspektiem.Jautājums: «Vai atjaunojamie energoresursi (AER) var nodrošināt stabilu un drošu elektroapgādi Latvijā?» ir apjomīgs, tāpēc lai rastu atbildi ir nepieciešams apzināties Latvijas elektrības patēriņa prognozi, analizēt AER izmantošanas īpatsvaru elektroenerģijas ražošanā un tā palielināšanas iespējas, nesamazinot energoapgādes drošumu.Pirmais aspekts ir elektroenerģijas patēriņa prognozēšana. Elektroenerģija nodrošina mūsdienu ekonomikas attīstību un ir svarīga komponente preču ražošanai, pakalpojumu sniegšanai un iedzīvotāju labklājības nodrošināšanai. Tādejādi elektroenerģijas patēriņš daļēji raksturo valsts attīstības pakāpi. Salīdzinot elektroenerģijas patēriņu raksturojoša indikatora - elektroenerģijas patēriņš gadā uz vienu iedzīvotāju - vērtības Latvijā un citās valstīs, var konstatēt, ka Latvijā tā ir ievērojami zemāka. Latvijā šī indikatora vērtība ir 2870 kWh/iedz., turpretim OECD valstīs tā ir 8380 kWh/iedz., bet vidējā vērtība ES-27 valstīs ir 6370 kwh/iedz.. Pastāv arī daudzi citi elektroenerģijas patēriņu raksturojoši indikatori, bet šis indikators vienkāršā veida raksturo valsts ekonomikas un labklājības attīstības pakāpi. Indikatora vērtību analīze pārliecinoši norāda uz sagaidāmo elektroenerģijas patēriņa pieaugumu Latvijā turpmākajos desmit gados, ja mūsu mērķis par labklājības līmeņa celšanu paliek spēkā. Lai celtu labklājības līmeni un nodrošinātu stabilu tautsaimniecības attīstību, acīmredzot Latvijas ekonomikā būs nepieciešams attīstīt rūpniecības nozares, kas nodrošinās ar jaunām darba vietām un veidos papildus elektroenerģijas patēriņu. Iedzīvotāju labklājības līmeņa celšanās ilgtermiņā ietekmē enerģijas pieprasījumu, jo izmainās iedzīvotāju prasības pēc servisa un komforta. Starptautiskie pētījumi par mijiedarbību starp iedzīvotāju ienākumu palielināšanos un enerģijas patēriņu parāda, ka pie dažādiem ienākumu līmeņiem šī atkarība ir atšķirīga. Analizējot mijiedarbību starp iedzīvotāju ienākumiem un elektroenerģijas patēriņu var secināt, ka pie zemāka iedzīvotāju ienākuma līmeņa, ienākuma – enerģijas patēriņa elastība ir lielāka, tas nozīmē enerģijas patēriņš seko ienākuma izmaiņām daudz ciešāk. Šāda tendence būs raksturīga arī Latvijas gadījumā turpmākajos desmit gados. Turpretim pie augsta ienākuma līmeņa, piemēram, ES attīstītās valstīs, kad ir sasniegts jau piesātinājuma līmenis, ienākuma palielināšanās vairs neizsauc enerģijas patēriņa palielināšanos, bet ņemot vērā enerģijas efektivitātes pasākumus, to notur nemainīgu vai pat samazina. Veiktie starptautiskie pētījumi parāda, ka iedzīvotāju labklājības līmeņa celšanās ietekmē sevišķi strauji pieaug jaunu elektrisko ierīču skaits mājsaimniecībās un līdz ar to arī elektroenerģijas patēriņš šajā patēriņa grupā. Vienlaicīgi norisinās vairāki procesi mājsaimniecību elektroierīču ražošanā un patērētāju uzvedībā. No vienas puses ražotāji ir samazinājuši lielo mājsaimniecībā izmantojošo iekārtu (ledusskapis, saldētavas, veļas mašīnas u.c.) elektroenerģijas patēriņu uz vienu nosacīto vidējo vienību, no otras puses ir pieaudzis minēto iekārtu lielums un strauji ir pieaudzis daudzu mājsaimniecībā izmantojošo mazo iekārtu skaits un to daļa elektroenerģijas patēriņā. Tas viss kopumā ir tikai palielinājis elektroenerģijas patēriņu mājsaimniecībās pēdējos 10-15 gados. Latvija atrodas vēl nosacīti tālu no attīstīto valstu labklājības līmeņa, tāpēc mēs varam prognozēt ilgtermiņā tikai elektroenerģijas patēriņa pieaugumu mājsaimniecībās un kopumā valstī.Otrais aspekts – kādu vietu Eiropas Savienībā un Latvijā ieņem AER elektrostacijas un to loma nākotnē? Elektroenerģijas ražošanu šodien ES un Latvijā nodrošina dažādu tehnoloģiju un daudzveidīgu kurināmā veidu kopums. Tabulā Nr.1 ir redzamas elektrostacijās uzstādītās jaudas un to saražotās elektroenerģijas daudzumi ES-27 valstīs un Latvijā. Analizējot uzrādīto informāciju tabulā (_skat. pievienoto attēlu_), ir redzams, ka atomelektrostacijas pēc saražotās elektroenerģijas daudzuma ir gandrīz divas reizes efektīvākas salīdzinot ar siltumelektrostacijām, bet salīdzinot ar atjaunojamo energoresursu elektrostacijās saražoto elektroenerģiju – gandrīz 3 reizes. Tas arī saprotams, jo vēja elektrostacijas var ražot elektroenerģiju tikai tad, kad vēja ātrums pārsniedz minimālo (3 m/s un vairāk), bet koģenerācijas elektrostacijas nodrošina elektroenerģijas ražošanu tikai tad, kad ir siltuma patēriņš (parasti ziemas apstākļos). Arī Daugavas kaskādes hidroelektrostacijās lielāko elektroenerģijas daudzumu saražo daudzūdens periodos. Ņemot vērā ES valstu atjaunojamo energoresursu elektrostaciju zemo īpatsvaru jaudu nodrošinājumā, kā arī to nelielo saražotās elektroenerģijas daudzumu (5%, neskaitot lielās HES) redzams, ka ES kopumā vēl nevar runāt par sasniegumiem šajā jomā un tai būs nepieciešams ieguldīt lielas pūles, lai palielinātu AER daļu elektroenerģijas ražošanā. Viens no galvenajiem AER izmantošanas elektroenerģijas ražošanā šķēršļiem šodien ir vēl to augstākās izmaksas salīdzinot ar tradicionālām tehnoloģijām. Eiropas Savienības politika ir vērsta uz AER paplašināšanu elektroenerģijas ražošanā turpmākajos gados, bet tā vienlaicīgi ir vērsta arī uz fosilo kurināmā izmantojošo tehnoloģiju attīstību un to izmantošanu nākotnē. Visas respektablas starptautiskas organizācijas savos pētījumos, analizējot enerģētikas attīstību vidējā (10 gadi) vai ilgākā (20 gadi) posmā, nebūt neizslēdz fosilo kurināmo no kopējās kurināmā bilances tajā skaitā no elektroenerģijas ražošanas. Pētījumi parāda, ka pašreiz un arī tuvākajos 10 gados pat pie vidēji augsta fosilo kurināmo cenu prognozes, no atjaunojamiem energoresursiem saražotā elektroenerģija (bez subsīdijām) būs dārgāka par elektroenerģiju no fosilā kurināmā. Tuvināt šīs cenas var ļoti augstas fosilā kurināmā cenas vai piemērots augsts (vairāk par 20 EUR/t CO2) CO2 nodoklis. Tehnoloģiju attīstība pasaulē ir vērsta uz fosilo un atjaunojamo resursu izmantošanu elektroenerģijas ražošanā nākotnē. Lai nodrošinātu sagaidāmo elektroenerģijas patēriņa pieaugumu nākotnē Latvijā, jāattīsta būs sabalansēts elektrisko jaudu kopums, kas ietver gan AER, gan fosilā kurināmā izmantošanu. Vienlaicīgi jāapzinās, ka AER izmantošana elektroenerģijas ražošanā prasīs papildus subsīdijas un tas padārdzinās saražoto elektroenerģiju Latvijā. Ja mēs pieņemam, ka iztrūkstošā ģenerējošā jauda Latvijā tuvākos 10 gados varētu būt 400 MW, var aplēst, ka vajadzētu uzstādīt 700 vēja turbīnas ar kopējo jaudu 1400 MW vai arī HES ar kopējo jaudu 900 MW, lai saražotu tādu pašu daudzumu elektroenerģijas kā cietā vai dabas gāzes elektrostacija šāda deficīta nosegšanai.Svarīgs jautājums ir paplašināt koksnes efektīvu izmantošanu siltumenerģijas un elektroenerģijas ražošanā Latvijā. Viens no svarīgiem koksnes efektīvas un ekonomiski izdevīgas izmantošanas priekšnoteikumiem ir tās pielietošana iespējami tuvu resursu sagatavošanai, lai maksimāli samazinātu transportēšanas izmaksas. Analizējot patreizējo centralizēto siltumapgādes sistēmu un siltuma slodzes Latvijā, var secināt, ka koksnes koģenerācijas potenciāls esošajā sistēmā nav lielāks par 85-125 MWel. Pamatota ir koģenerācijas iekārtu uzstādīšana, pirmkārt, tajās vietās, kur nepieciešama fiziski novecojošu iekārtu nomaiņa vai arī ir pieņemts lēmums par pāreju uz citu kurināmā veidu. Maldīgas ir domas par iespējamo lielo koģenerācijas staciju Rīgā aizvietošanu ar koksni izmantojošām koģenerācijas stacijām. Pie esošās siltuma slodzes un pieejamām tehnoloģijām tiktu saražots par 3 TWh elektroenerģijas gadā mazāk, kas būtu nepieciešams aizvietot ar importētu elektroenerģiju. Šādā veidā mēs nesasniedzam vienu no AER izmantošanas mērķiem - energoapgādes drošuma paaugstināšanu. Lai saražotu tādu pašu elektroenerģijas daudzumu, kā Rīgas TEC – 2, būtu nepieciešams 8,5 milj.cieš. m3 koksnes gadā, kas atbilsts saražotās kurināmā koksnes apjomam Latvijā 2007.gadā. Tas norāda, ka būtu nepieciešams dubultot kurināmā koksnes ražošanu. Ņemot vērā, ka koksne ir vietējais energoresurss, noteikti ir jāatbalsta tās efektīva izmantošana enerģijas ražošanā, bet koksnes izmantošanas palielināšanai nav jākļūst par pašmērķi. Svarīgs AER izmantošanas elektroenerģijas ražošanā jautājums ir to integrēšana elektroapgādes sistēmā. Vēja elektrostaciju jaudu rezervēšanai ir jānodrošina avārijas vai regulēšanas rezerves jaudas. Tas nozīmē, ka pavasara palu un lietainā laikā, šāda jaudas rezerve jānodrošina Latvijas siltumelektrostacijās vai tā jāiepērk no kaimiņvalstu sistēmu operatoriem. Mazūdens periodos Daugavā rezerves jaudas var nodrošināt Daugavas kaskādes HES ar zemākām to izmaksām. Bet šāda rezerves jaudu uzturēšana samazinās hidroelektrostaciju iespējas piedalīties jaudas maksimālā patēriņa stundas nosegšanā. Ja rezerves jauda tiek nodrošināta siltumelektrostacijās, tad rezerves jaudas izmantotājam jākompensē siltumelektrostacijā saražotās elektroenerģijas sadārdzinājums, kas var būt divas un vairākas reizes augstāks par optimālā režīmā saražotās elektroenerģijas izmaksām. Brīvā elektroenerģijas tirgus apstākļos arī rezerves jaudas uzturēšana un ar to saistītās izmaksas tiek pakļautas tirgus nosacījumiem un izstrādātām līgumsaistībām. Globālais saražotās elektroenerģijas un tās patēriņa jaudas balanss jebkurā laika sprīdī ir noteicošais, kas reglamentē rezerves jaudu nodrošināšanas pietiekamību, ko izvērtē un, par kuru atbild, atbilstošas elektrosistēmas operators. Ja rezerves jaudas, piemēram, 400 MW tiek nodrošinātas siltumelektrostacijās, tad elektrostaciju nominālai jaudai jābūt vismaz 800 MW un to nevar neņemt vērā, ja tiek attīstīti vēju ģeneratoru parki. Atomelektrostacijas nav piemērotas rezerves jaudas uzturēšanai, jo sevišķi avārijas rezervju uzturēšanai. Tāpēc elektrosistēmās jābūt siltumelektrostacijām ar fosilā kurināmā izmantošanu, un tikai pie šāda nosacījuma izpildes varam runāt par vēju ģeneratoru parku paplašināšanos līdz noteiktam jaudas apjomam.Trešais aspekts – elektroapgādes drošums. Elektroapgādes drošumu var raksturot ar vairāku nosacījumu izpildi: pārvades elektrotīkla caurlaides spēju (jaudas pārvadei) nodrošināšanu jebkurā diennakts elektriskā režīmā; bāzes jaudu atbilstību elektroenerģijas pamatpatēriņam; rezerves jaudu (avārijas un regulēšanas) pietiekamību jebkurā laika sprīdī, kā arī ar attīstītu elektrosistēmas automātisko un dispečervadības reglamentētu struktūru. Lai nodrošinātu pārvades elektrotīkla pietiekošas caurlaides spējas, ir nepieciešams to nepārtraukti paplašināt, kas prasa lielus finanšu līdzekļus. Elektroenerģijas tirgus apstākļos nav nevienas ieinteresētās institūcijas, kas būtu gatavas segt izdevumus pārvades elektrolīniju celtniecībai. Tā, piemēram, ASV elektroenerģijas tirgus apstākļos pēdējo 15 gadu laikā (pirms totālās avārijas ar 62 000 MW patērētāju nodzēšanu uz 44 stundām 2003. gadā) nav uzbūvēta neviena pārvades elektrolīnija ar spriegumu vienādu vai augstāku par 345 kV. Diemžēl politiķu, kā arī dažu ekspertu cerības, ka elektroenerģijas tirgus pats atrisinās pārvades elektrotīkla paplašināšanās problēmas, ir bijušas nepamatotas. Jāatzīst, ka arī Eiropas stipri sazarotie elektrotīkli ar spriegumu vienādu vai augstāku par 380 kV, nav izturējuši caurlaides spējas nodrošinājuma kritēriju 2003. gadā, kas noveda pie Itālijas elektrosistēmas totālas nodzēšanas, bet 2006.gadā tas izraisīja vienota Eiropas elektrotīkla sadalīšanos trijās izolētās «salās». 2006.gada Eiropas avārijas kaskādveidīgu attīstību veicināja vēja parku ģenerētā un nesabalansētā ar rezerves jaudām summārā jauda. Ja noteiktā avārijas situācijas attīstības fāzē tiktu atslēgtas vēja parka ģenerētās jaudas (~9000 MW) vai samazinātas to rezervēšanai paredzētās rezerves jaudas elektrosistēmā, tad Eiropas elektrotīkla sadalīšanās trijās „salās” varēja arī nenotikt. Šis apstāklis akcentē nepieciešamību uzturēt rezerves jaudas vēja parku ģenerētās jaudas rezervēšanai ar nolūku saglabāt stabilu energosistēmas režīmu. Jāsaprot, ka elektroapgādes drošums balstās uz: bāzes ģenerējošo jaudu pietiekamību elektroenerģijas pamatpatēriņa nodrošināšanai; nepārtrauktu kontroli pār rezerves jaudu atbilstību sistēmas operatora uzdotam apjomam jebkurā laika sprīdī; režīma un pretavārijas automātiku t.sk. dispečervadības struktūru pilnveidošanu novēršot totālas avārijas izcelšanās draudus. Nav nekāda pamata apgalvojumam, ka visu nepieciešamo jaudas rezervju apjomu Latvijas elektrosistēma, attīstot elektroenerģijas ražošanu tikai no atjaunojamiem energoresursiem, varētu iepirkt kaimiņvalstīs, t.sk. Zviedrijā. Eiropas Komisija savos priekšlikumos par apgādes drošību, solidaritāti un efektivitāti enerģētikā uzsver apgādes drošības lielo lomu un norāda, ka katras dalībvalsts uzdevums ir rūpēties par savu energoapgādes drošību, bet pēc tam mēs varam cerēt uz ES solidaritāti šī jautājuma risināšanā. Šie priekšlikumi kā vienu no prioritātēm izvirza jautājumu par nepieciešamām investīcijām Eiropas pārvades elektrotīkla attīstībai. Kā viena no iniciatīvām šajā sadaļā ir minēta Baltijas elektrotīkla starpsavienojuma plāns. Latvijas energosistēmas nākotne nav iespējama bez fosilo kurināmo un AER izmantojošo tehnoloģiju sabalansētas attīstības, nepieciešamo rezerves jaudu nodrošināšanas un investīcijām pārvades un sadales tīklu attīstībā.