Nowe technologie energii odnawialnej, takie jak morskie pływające elektrownie słoneczne, energia fal oraz morska energetyka wiatrowa, w połączeniu z ekologicznymi paliwami, są w stanie zabezpieczyć w pełni dostawy energii dla krajów wyspiarskich. Jest to wniosek płynący z badań ekspertów, którzy przeanalizowali miks energetyczny Malediwów oparty w 100 proc. na OZE.

Nisko położone obszary przybrzeżne i państwa archipelagowe są szczególnie narażone na skutki zmian klimatycznych. Jednocześnie, wiele z nich nadal polega na szerokim wykorzystaniu importowanych paliw kopalnych, przede wszystkim oleju napędowego. To paliwo jest wykorzystywane przede wszystkim do produkcji energii elektrycznej, a także do zasilania lotnictwa i transportu morskiego. Ponadto, powierzchnia lądowa krajów wyspiarskich i archipelagów jest niezwykle ograniczona, a tradycyjne rozwiązania w zakresie OZE nie mogą być stosowane w wystarczającym stopniu.

Eksperci z LUT University i Uniwersytetu w Utrechcie, wraz z innymi partnerami, zbadali opłacalność połączenia pływających technologii energii odnawialnej – takich jak morska energetyka wiatrowa, energia pozyskiwana z fal morskich czy pływające elektrownie fotowoltaiczne – w celu przejścia kraju wyspiarskiego w kierunku systemu energetycznego opartego w pełni na OZE. Badania były przeprowadzone z wykorzystaniem potrzeb popularnych wśród turystów Malediwów.

W badaniu, opublikowanym na portalu naukowym Science Direct, przeanalizowano potencjał pływających systemów energii odnawialnej, wykorzystywanych w połączeniu z importem neutralnych pod względem emisji CO2 syntetycznych e-paliw lub do zasilania własnych jednostek syntezy w kraju, na przykładzie Malediwów, gdzie sektor transport jest jednym z kluczowych gałęzi gospodarki.

Turystyka ożywiła gospodarkę i zwiększyła zapotrzebowanie na energię

W miarę jak Malediwy przekształciły się z kraju najsłabiej rozwiniętego w kraj o średnich dochodach, zapotrzebowanie na energię również zaczęło rosnąć ze względu na zmianę stylu życia mieszkańców. Kraj przeżywał gwałtowny rozwój gospodarczy, głównie ze względu na turystykę, od czasu otwarcia pierwszego ośrodka wypoczynkowego w latach 70. XX wieku. Gospodarkę kraju charakteryzuje przede wszystkim sektor usług z 81 proc. udziałem w 2015 roku, natomiast przemysł (16 proc.) i rolnictwo (3 proc.) to sektory znacznie mniejsze.

Turystyka jest najważniejszym sektorem gospodarki z około 30 proc. udziałem w produkcie krajowym brutto (PKB). Transport ludzi i towarów na Malediwach jest szczególnym wyzwaniem. Kraj składa się z prawie 1200 wysp, które rozciągają się na długości 870 km z północy na południe i 128 km ze wschodu na zachód, podczas gdy tylko około 1,4 proc. całkowitej powierzchni kraju to ląd. To sprawia, że ​​nieodzowne jest intensywne korzystanie z transportu lotniczego i morskiego, co prowadzi do sektora transportu wymagającego dużej ilości paliwa, tworząc wąskie gardło dla zrównoważonej transformacji energetycznej. Import paliw stanowi około 10 proc. PKB kraju.

Nowe technologie OZE, takie ja pływające morskie elektrownie wiatrowe i fotowoltaiczne, czy wykorzystujące energię z fal, zostały uznane jako potencjalnie główne rozwiązania nadające się do wykorzystania przez kraje o bardzo ograniczonej powierzchni lądowej i dużym dostępie do obszarów morskich. Mogą również pozwolić, aby w latach 2030-2050 takie państwa osiągnęły 100 proc. udział energii OZE w miksie energetycznym. Ponadto, zdaniem ekspertów wycofanie oleju napędowego z produkcji energii elektrycznej będzie miało wpływ na znaczące obniżenie kosztów energii.

Przedstawione wyniki pokazują, że system energetyczny polegający w 100 proc. na OZE jest technicznie wykonalny już w 2030 roku przy względnym koszcie energii końcowej wynoszącym odpowiednio 120,3 €/MWh i 132,1 €/MWh dla dwóch analizowanych scenariuszy w porównaniu do 105,7 €/MWh w scenariuszu odniesienia z 2017 roku. Do 2050 roku koszt energii końcowej można obniżyć odpowiednio do 77,6 EUR/MWh i 92,6 EUR/MWh.

Pomoże także wodór

Jak zwracają uwagę autorzy opracowania, wraz ze wzrostem liczby instalacji OZE wzrośnie zapotrzebowanie na technologie magazynowania, zwłaszcza krótkoterminowego przy wykorzystaniu rozwiązań bateryjnych. Ze względu na brak połączeń międzysystemowych kraje wyspiarskie takie jak Malediwy wymagają wyspecjalizowanego rozwiązania w zakresie bilansowania i magazynowania sezonowego. W tym kontekście wskazują na możliwość wykorzystania wodoru.

Czytamy w artykule, że wodór nadaje się nie tylko ze względu na możliwą dystrybucję elementów systemu, które można rozmieścić na wyspach w całym kraju. Bez krajowej produkcji e-paliw transportowych, ponad jedna trzecia energii elektrycznej w analizowanym scenariuszu jest „przetwarzana” za pomocą technologii magazynowania. Jeżeli scenariusz obejmuje lokalne zakłady produkcyjne e-paliw, udział energii fal, energii wiatrowej i bezpośrednio wykorzystywanej energii słonecznej może wzrosnąć.