Въглищата – енергия на миналото

Десетилетия наред България разчита на въглищните централи в комплекса „Марица-изток“. Всяка година там се изгарят около 30 милиона тона въглища, които замърсяват въздуха, водите и почвите. Резултатът е добре известен:

• фини прахови частици и серни съединения във въздуха;
• заболявания на дихателната и сърдечно-съдовата система, онкологични болести и други, което засяга директно десетки хиляди хора;
• почви и водоеми, които остават негодни за десетилетия.

От космоса ясно се вижда цената на тази енергия – лунният пейзаж на откритите мини, които заемат територия от около 130 km², изчислена грубо от нас по данни на Националния портал за пространствени данни. Това е земя, която няма да носи реколта десетки години напред, дори в момента да започне нейното рекултивиране за милиарди. Тази земя вече е унищожена, но има потенциал.

Унищожената земя може да се превърне в бъдеще

Вместо да се влагат милиарди единствено в бавна рекултивация, можем да използваме тези територии за най-големия енергиен проект в историята на България – мащабен фотоволтаичен парк. Освен унищожена земята, там има и вече изградена и енергийна инфраструктура.

Представете си мащаба на тази унищожена земя: върху нея може да се разположи град като Димитровград (застроена урбанизирана територия) около 20 пъти, или шест града като Стара Загора, поне два като Пловдив.

Това са вече унищожени територии – няма гори, няма земеделие, няма биоразнообразие, което тепърва да бъде застрашено.

Какво показват сметките, направени с помощта на изкуствения интелект

С помощта на изкуствен интелект направихме изчисления за потенциала на тази територия:

• Върху 130 km² могат да се разположат средно около 18 GW инсталирани соларни мощности.
• Средният годишен добив на соларна енергия в България е около 1400 kWh/kWp.
• Това означава, че един такъв парк ще произведе около 25 TWh електроенергия годишно.

За сравнение: годишното потребление на България е 30–35 TWh. Тоест само този парк може да покрие 70–80% от нуждите на страната.

Като се има предвид, че вече функционират над 4 GW соларни мощности в България, и без да броим потенциала на покривите на сградите, индустриалните зони, логистичните бази и други неизползвани терени, енергията, която генерираме от слънце на средна годишна база, ще надхвърли нуждите на страната.

Само върху покривите на панелните блокове в страната, които са над 20 000, според AI могат да се инсталират допълнително още 5 GW, но проблемите там са много: от неуредено законодателство, през липса на регулации за енергийни кооперативи, до недостатъчна енергийна инфраструктура.

Нека погледнем към текущата ситуация

Днес, към момента на писане на статията (12:30 часа), у нас се произвеждат над 3 GW соларни мощности, което е над 50% от произведената електроенергия. Делът на зелената енергия, към която спадат и АЕЦ, ВЕЦ и ВяЕЦ, е над 85%, а за замърсяващите мощности (видове ТЕЦ) е под 15%.

Към момента в България се произвеждат около 6 GW, а потреблението в страната е под 4 GW.

Скептиците ще кажат, че електричеството от фотоволтаици не може да се използва от енергийната мрежа без въртящ момент

Въртящият момент (синхронна енергия) е нужен за стабилизиране на честотата на тока на 50 Hz, защото соларните панели (и вятърните турбини с електронни преобразуватели) се свързват към мрежата чрез инвертори, които не създават „синхронна инерция“ – тоест не дават въртящ момент в енергийната система на страната и честотата не е стабилна.

В класическите централи (ТЕЦ, ВЕЦ, АЕЦ) генераторите са синхронни машини с огромни ротори. Те буквално се въртят синхронно с честотата на мрежата (50 Hz в Европа), което гарантира постоянната честота за енергийната система. Но тук идват новите технологии, за които ще разкажем малко по-долу, както и съществуващият капацитет в страната – АЕЦ Козлодуй, ПАВЕЦ Чайра и множеството малки ВЕЦ.

Ключовият въпрос – соларите произвеждат енергия средно около 12 часа и то не на пълен капацитет. Какво правим през нощта?

Скептиците често питат: „Добре, а какво ще правим, когато слънцето залезе?“ Отговорът е: решения има – и те вече работят в други страни.

Ако този идеен проект бъде изпълнен и със съществуващите вече изградени мощности, без да се брои колко мощности в момента се изграждат и без да се използва потенциалът на сградите, България може да произвежда слънчева електроенергия в пъти повече от нуждите на страната, но остава проблемът със съхранението ѝ в часовете и дните, когато слънцето е слабо или няма.

Екологични технологии за съхранение

Батерии с пясък или сол – във Финландия (пясък) и в Чили (сол) вече има такива централи. През деня чрез енергията от слънцето се загрява топлоакумулиращият материал на висока температура, който може да задържи топлината дълго време. Нощем тази топлина се използва, за да се загрее вода, да се произведе пара и чрез съществуващите парови турбини в ТЕЦ-вете да се произведе електричество. Технологията е евтина, безотпадъчна и напълно зелена, като с нея се поддържа и честота на тока в системата.

Ето как работи:

• Пясъчната батерия съхранява топлина (обикновено до 500–600 °C).
• Топлината може да се прехвърли на работен флуид (вода или друг топлоносител), за да се произведе пара.
• Парата се използва за въртене на турбина, която генерира електричество – стандартен парен генератор.

Социалният въпрос – хората в мините

Хиляди семейства живеят от въгледобива. Това е реален проблем. Но преходът може да бъде справедлив и за това се отпускат средства от Европа. В момента по линия на справедлив преход за района на Стара Загора има предвидени близо половин милиард лева за бизнеса с цел осигуряване на нови работни места за хората, отпадащи от замиращата въглищна индустрия. Новите работни места ще бъдат по-безопасни, по-здравословни и по-добре платени, стига държавата и бизнесът да свършат работата си както трябва и парите да бъдат вложени рационално.

Какво следва с тоновете панели след 10–15 години?

Друг аргумент срещу соларите е: „Какво ще правим с отпадъците?“ Днешните панели вече се рециклират на 80–95%:

• стъклото и алуминият – напълно;
• силициевите клетки – пречистват се и се използват повторно;
• металите – също се извличат.

В бъдеще рециклирането ще надхвърли 95%.

Това трябва да се сравни с изгарянето на около 30 милиона тона въглища годишно, чиито отпадъчни продукти – тежки метали, серни и азотни съединения, прахови частици и други вредни елементи – се разпръскват във въздуха, почвите и водите. Парниковите газове допринасят за промяната в климата, което вече пряко започва да влияе на нашия живот.

Решението е тук

С един проект върху територията на „Марица-изток“ България може да:

• замени въглищата със слънце;
• произвежда 70–80% от нужната си електроенергия без CO₂ емисии;
• осигури по-чист въздух и здраве на стотици хиляди хора;
• създаде устойчива и евтина енергия за бизнеса и домакинствата;
• запази енергийната независимост на страната.

Решението е пред очите ни. Нужно е само да се възползваме от него – и България ще се нареди сред държавите, които не само пазят природата си, но и осигуряват просперитет за бъдещите поколения.

Теоретично предложенията в статията могат да се превърнат в реалност, като авторът не пледира за пълна изчерпателност и напълно верни изчисления, защото те зависят от много фактори.

Автор: Христо Христозов