Визията за устойчива енергетика на България

Това изследване представя визията за устойчивата енергетика на България. В тази визия основното е преход към друг тип енергийно търсене и снабдяване, с постепенно прекратяване  използването на изкопаеми енергийни източници за период от около 50 години.

Ако визията стане реалност, това ще доведе до много положителни ефекти за България, която е зависима от вноса на изкопаеми горива. Преходът към използването на местни възобновяеми енергийни източници (ВЕИ) ще позволи на България да не пострада от повишаването на цените на изкопаемите горива, което ще бъде естествен разултат от намаляването на тези енергийни ресурси. С осъществяването на визията, България ще бъде в челото и на борбата с  промените в климата – позиция, която може да бъде много ценна занапред. Още повече, насочването към използване на местните ресурси също ще бъде и в полза на българската икономика, като ще се осигурят работни места и по-добър търговски баланс.

Тази визия включва постепенното извеждане от употреба на ядрената енергетика, слага силен акцент върху енергийната ефективност и предвижда намаляване на използването на природния газ и въглищата след 2010 г.

Фактор 4 за енергийната ефективност
В съответствие с глобалната визия на INFORSE1 за устойчивата енергетика, визията за България е базирана на увеличаване на енергийната ефективност до достигане на средно ниво през 2050 г. подобно на това, което сега се постига с най-добрите технологии. Серия проучвания показват, че с най-добрите налични технологии – които вече са представени на пазара или скоро ще бъдат – е възможно да се увеличи енергийната ефективност с 4 или повече пъти. Повечето уреди, използващи електричество ще бъдат променяни няколкократно до 2050 г. Ако новото поколение машини се правят с оптимален разход на енергия и пазарите промотират най-ефективните технологии  няма да бъде проблем да се достигнат нивата на сегашните най-добри технологии. За да се повиши енергийната ефективност четирикратно, ще трябва да има ръст на ефективността с над 2% годишно, започвайки от 2010 г. Това няма да се случи от самосебе си, имайки предвид, че естественото технологично развитие на енергийната ефективност в страните от Европейския Съюз е около 1% годишно. То ще изисква съгласувани действия от заинтересовани страни, но ако се прави на ниво ЕС и пазарът е отворен за всяко едно ново поколение от енергийно-ефективни уреди, то тогава и промените ще бъдат ефективни откъм цена. Допълнителните разходи за новите уреди ще бъдат компенсирани от спестяването на енергия. За да се осъзнае това обаче, е необходимо да се отиде отвъд консерватизма на много играчи на пазара и да се дадае възможност за излизане на пазара на енергоефективните технологии.
Четирикратното увеличаване на енергийната ефективност е постижимо в България, с изключение на секторите селско стопанство – при който днес има нисък интензитет на електричество, пътния транспорт и  индустриалните нужди от топлинна енергия и горива.

Предизвикателството да се намали използването на енергия за отопление
Ситуацията относно сградите е различна, в сравнение с тази за уредите и превозните средства, тъй като сградите често имат живот от 100 и повече години. Много от къщите, които ще бъдат отоплявани през 2050 г. вероятно вече са построени. Според статистиката ефективността на отоплението за жилищата не се е подобрила за периода 2000 – 2005 г. От друга страна, нуждата от повсеместно заместване или цялостно обновяване на блоковете, построени през социалистическия период дава възможност за повишаване на ефективността, ако се съблюдават подходящи стандарти. Предложено е да се започнат дейности, които да постигнат подобряване на ефективността на отоплението с 1.5% на година, като този ръст се запази през следващите 4 десетилетия. Техническият потенциал за това подобрение съществува. Паралелни усилия са необходими, за да се намали отоплението с електричество. Увеличаването на ефективността ще доведе до консумация на топлинна енергия през 2050 г., която ще се равнява на 55% от използваната през 2000 г. Това е ниско ниво, в сравнение със средното за Европа, главно поради по-ограничената нужда от топлинна енергия в някои части на България.

Тази визия не включва използването на топлинните помпи, тъй като те нямат значим принос в българската енергийна система. Топлинните помпи са включени във визията на INFORSE за други страни, при които има непостоянно снабдяване с електроенергия (основно вятърната енергия).
Използването на дърва за отопление в България също трябва да бъде енергийно ефективно – да се намали използването на ресура и се увеличи полезното му действие. По-добри печки и котли могат и да намалят замърсяването на въздуха и другите негативни ефекти.

Ефективен транспорт
Относно транспорта допускаме, че ефективноста на превръщането на горивото ще се увеличи 2.5 пъти (сега тя е от 15-20 % в двигателите с вътрешно горене до 50% при двигателите с горивни клетки и система за възстановяване на енергията при използване на спирачките; електрическите коли имат дори по-висока ефективност). Превозните средства ще бъдат екипирани със система за възстановаване на енергията при използване на спирачките, така че крайната употреба на енергия в транспорта ще бъде ограничена до неизбежните загуби от триенето (с изключение на авиацията). Това увеличаване на ефективността се очаква да се случи до 2050 г. Повечето промени ще се реализират след 2020 г.

Фактори на растежа
Нарастването на енергийните услуги, т.е. отопляваните площи, транспортирането на стоки и хора, производствата, консумиращи енергия – се очаква да бъде бързо за 2-3 десетилетия, след което да се изравни за повечето сектори към края на 50-годишния период на тази визия. Това отговаря на настоящото бързо нарастване и на предвижданията за забавянето на растежа в страните от ЕС. Ще се изискват политики, които да пренасочат икономическото развитие към по-малко енергоемки сектори и решения – като железопътния транспорт вместо автомобилния и спирането на използването на електричество за отопление.

За България се очаква увеличение на дейностите в областите:
отоплявани площи в домакинствата: 4% увеличение за 2000-2005 г., следвайки тенденцията ще има 4-5% нарастване на десетилетие.
отоплявани площи в сектора на услугите: силно увеличение - 42% за 2000 – 2010 г, следвайки сегашното увеличение в консумацията на горива и топлинна енергия и приположение, че има силно нарастване след 2010 г. Постепенно изравняване на нивата в 2040 г. при ниво 3 пъти по-високо от това през 2010 г.
Електрически уреди при домакинствата: 14% увеличение за 2000 -2010 г., след което 10% по-високо повишаване до 2020 г., след което още веднъж увеличение на отоплителните разходи. Това ще доведе до използване на електричество през 2050 г.  1.4 пъти повече от нивото през 2000 г.
Електрически уреди при сектор услуги: 52% увеличение за 2000- 2010 г. , следвайки сегашните тенденции, после 10% по-висок растеж до 2020 г. и след което непрекъснато увеличение за отоплителните разходи. Това ще доведе до използване на електричество през 2050г. 2.2 пъти повече от нивото през 2000 г.
Индустрия: растеж от 10% на десетилетие до 2020 г. - стабилен ( без растеж в обема на физическата продукция), т.е без увеличаване на потребителите; предполага се, че повишената стойност на българската индустрия ще дойде от подобрено качество, вместо от повишено количество, като се следват тенденциите на Западна Европа.
Личен транспорт: визията включва увеличение от 2.4 пъти на употребата на личните автомобили за периода 2000-2020 г., като се следва сегашния висок растеж. Очакваме стабилизиране към нивата от 2020 г. Използването на железопътния транспорт се очаква да спадне с 50% за 2000-2010 г., ако се следват сегашните тенденции, след което ще започне да расте с 3% на година. Това ще доведе до ниво през 2050 г.от 1.6 пъти повече от нивото от 2000 г. Като част от повишеното използване на влаковете – има огромни възможности да се подобрят съществуващите влакови линии в София и други места, където влаковете са добра алтернатива на задръстените пътища.
Товарен транспорт: визията смята, че за периода 2000-2010 г. ще има удвояване на товарния транспорт по пътищата, 48% увеличение на товарните влакове и 16% увеличаване на товарните кораби, следвайки настоящите тенденции. След това ще има постепенно и по-бавно увеличаване – нивата през 2050 г. ще бъдат съответно 4 пъти, 2.5 пъти и1.7 пъти по-високи в сравнение с 2000 г. за пътен, железопътен и морски транспорт. Транспортирането по нефтопроводи се очаква да остане непроменено до 2020 г., след което постепенно да намалее, заедно с намаляването на изкопаемите горива до 2050 г.

Основно допускане за да се получи това развитие е, че развитието на населението на страната няма фундаментално да промени растящата икономика, но скромния растеж, очакван в домакинствата отразява сегашната тенденция за по-малко население.

Като част от първичните енергоресурси, използването на енергия от възобновяеми източници се очаква да нарастне от нивата през 2000 г. от 4% до 6.5 % през 2010 г., след което до 19% през 2020 г., 28% през 2030 г., 53% през 2040 г. и над 95% през 2050 г. Делът на ВЕИ в производството на електричество  дори надвишава този на първичната енергия, започвайки от 8% за 2000 г., нараствайки до 34% до 2020 г. и до 75% през 2040 г.

Най-важните развития са:
вятърна енергия с развитие от 1700 MW  до 2020 г. на генераторите, които са разположени на сушата  и тотално количество от 3000 MW до 2030 г., включвайки генераторите, разположени в офшорни зони. През 2007 г. бяха инсталирани 34 MW нови вятърни генератори.
Биомасата, включвайки използването на земеделската земя за насаждения за биомаса, както и използването на сламата за отопление и за комбинирано производство на топлина и енергия (ко-генарация). Стърнищата, които сега биват изгаряни на полетата, могат да бъдат използвани за енергия. Оценката за потенциала е около 35 PJ, което е еквивалент на 35% от сламата, която идва от пшеницата и ечемика, отглеждани в България. Използването на земеделски земи за енергийни култури за биомаса се очаква да нарастне на 1700 кв.км до 2030 г., приблизително 42% от сегашната пустееща земеделска земя.
Отопляване със слънчеви системи, което да достигне 1 мил. кв.м. до 2020 г. и 7.5 мил. кв.м през 2050 г. Соларните фотоволтаични системи също се очаква да изиграят роля след 2020 г. - с 49 мил. кв.м инсталирани мощности до 2050 г.

Също така в тази визия важна роля играят геотермалните и водните ресурси, както и използването на био-газ, въпреки че относно водните централи не се включва надвишаване на нивото от 2000 г., заради екологичните проблеми с развитието на нови ВЕЦ мощности.

Използването на изкопаеми горива се очаква да нарастне до 2010 г., за да се покрие производството на електричество и нарастващото търсене на топлинна енергия и на ресурси за транспортния сектор. След това ще бъде постепенно преустановено до 2050 г.

Системите за енергийна трансформация също ще трябва да бъдат променени. Електрическата мрежа вероятно ще става все по-важна, защото електричеството ще бъде използвано за транспорта, директно или чрез трансформиране във водород. Нарастването на търсенето на електричество и въвеждането на енергията от биомаса ще изисква изграждане на централи на биомаса за произвеждане на 8.5 ТWh  (45 PJ) електричество и 25 PJ топлинна енергия до 2050 г. Това ще изисква изграждането на мощности от 1500-2000 MW на биомаса до 2050 г., като, половината от тях да бъдат работещи до 2020 г.

Увеличаващата се зависимост от непостоянното електричество от вятърните генератори и по-късно соларните фотоволтаични системи може да бъде регулирано с топло- и водно централи, но може да е необходимо да се построят топлинни хранилища под формата на контейнери за топла вода при ко-генераторите, за да се осигури производството на топлинна енергия. С такива хранилища ко-генераторите ще могат по-добре да посрещат нуждата от електричество. Непостоянното производство на електричество от вятърните мощности ще покрива само 10% от търсенето през 2020 г. и след това ще се увеличи до 33% през 2040 г. и 43% в 2050 г., съгласно тази визия.

Централното отопление ще остане важно, с увеличаващото се търсене, но след 2020 г. ще може да се ограничи, заради по-добре изолираните домове. През 2020 г. може да покрива 50% от търсенето на топлинна енергия за домакинствата и услугите, което ще е увеличение от 45% спрямо 2000 г.

Газифицирането се очаква да има намаляващо значение. Мрежите могат да се използват при транспортирането на водород или биогаз, но не и за транспртирането им на далечни разстояния.
Търговията на енергия се очаква да бъде много по-малка от днес, като само ограничено количество елекричество ще бъде обменяно. Нетният износ на електричество  се очаква да бъде поетапно преустановен, докато обмяната на електричество с малки количества внос или износ вероятно ще продължи и през следващите десетилетия.