Autor: Neven Duić
Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

 

Prirodni plin je proglašen najčistijim fosilnim gorivom, i stoga tranzicijskim gorivom prema obnovljivoj budućnosti. Međutim, ako se uzmu u obzir fugitivne emisije metana pri njegovoj proizvodnji, transportu i korištenju, onda on ima relativno malu prednost u odnosu na ugljen kada se koristi za toplinske potrebe, a značajno veće tek pri proizvodnji električne energije. Također, upitna je prednost plina u transportu nad naftom. Kako je do 2050. potrebno smanjiti emisije za 95%, a ne za nekoliko postotaka, što plin eventualno može omogućiti, plin treba gledati kao tranzicijsko gorivo jedino kada je zamjena za ugljen, to jest samo ako nemamo bolje alternative. S obzirom na to da se ugljen za grijanje uglavnom ne koristi već 50, a u transportu stotinjak godina, teza oba sektora postoje bolje alternative, jedino u proizvodnji električne energije možemo govoriti o mogućoj tranzicijskoj ulozi plina, i to kao dopune obnovljivim izvorima.

Metan – staklenički plin

Slika 1. Promjene emisija metana po regijama i izvorima, 2000-2006 and 2017.1

Metan CH4 je vrlo potentni staklenički plin čiji je vijek trajanja u atmosferi dvadesetak godina. Njegov potencijal za potencijal globalnog zatopljenja (eng. Global warming potential – GWP) je značajno veći u odnosu na ugljikov dioksid. Preciznije, potencijal metana je oko 30 puta veći od istog za ugljikov dioksid, ako se globalno zatopljenje promatra na period od 100 godina, kao što je uobičajeno (GWP100). No, promatramo li kratkoročni utjecaj na klimu, on je 85 puta potentniji od CO2 (GWP20).[1] Antropogeni metan nastaje prilikom ekstrakcije, transporta i korištenja fosilnih goriva, u poljoprivredi, posebno u uzgoju goveda, te pri odlaganju otpada na odlagališta.[2] S druge strane, prirodni metan se oslobađa u anaerobnim procesima truljenja vegetacije, recimo u tropskim rijekama i jezerima. S porastom proizvodnje „čistog“ prirodnog plina rastu i emisije metana (slika 1.) posebno na Bliskom Istoku, Rusiji i Sjevernoj Americi.

Prosječni udio fugitivnih emisija je oko 2%, što bi prirodni plin činilo marginalno čišćim iz pozicije klimatskih promjena u odnosu na ugljen. Međutim, vrlo su nepouzdani podaci o količinama tih fugitivnih emisija te o metodologiji njihovog prijavljivanja, tako da sa sigurnošću možemo reći da neka nalazišta imaju veći udio fugitivnih emisija.

Energetska efikasnost i emisije iz prirodnog plina

Osim fugitivnih emisija za usporedbu prirodnog plina i ugljena, treba uzeti u obzir i efikasnost procesa. Razmatramo li grijanje, onda je glavni produkt toplina, koja je kod oba izvora ista, tj. nema razlike između plina i ugljena. No, u proizvodnji električne energije, efikasnost procesa kombiniranog ciklusa izgaranja plina iznosi 55-65%, dok se u slučaju ugljena postižu efikasnosti u intervalu 40-45%. To znači da u proizvodnju električne energije plin ima dvostruku ugljičnu efikasnost, ukoliko su fugitivne emisije ispod 2%. Za grijanje međutim, prednost je minimalna, te ako su fugitivne emisije iznad 3%, onda je ugljen čak bolji od prirodnog plina.

Slika 2. Kad je prirodni plin bolji od ugljena, a kad nije? Sve ovisi o fugitivnim emisijama.1 Za kratkotrajnu procjenu utjecaja na klimu važan je GWP20, što znači da nam je za 3% fugitivnih emisija ugljen jednak prirodnom plinu za grijanje i transport, a za 4% i za električnu energiju.

Kad prirodni plin možemo smatrati tranzicijskim gorivom?

Zaključak se nameće, prirodni plin može biti tranzicijskog gorivo samo ako zamjenjuje ugljen, a to ima smisla samo u proizvodnji električne energije, dok niti u grijanju, niti u transportu, plin nije tranzicijsko gorivo.

Moguća je zamjena goriva (eng. fuel switch) s ugljena na plin, što bi bilo povoljno za tranziciju jer bi dovelo do povećanja cijena električne energije i povećanja investicija u nove elektrane, uglavnom obnovljive, međutim šanse su ograničene ruskom monopolnom pozicijom u dijelu europskih tržišta. Ulaz ukapljenog prirodnog plina (eng. liquified natural gas – LNG) utječe na smanjenje veleprodajnih cijena plina. No, taj utjecaj postaje manji zbog činjenice da je LNG dostupan uglavnom na tržištima s manjim utjecajem ruskog monopola. Na istočnoeuropskom tržištu je moguć povoljan utjecaj litvanskog i poljskog terminala na cijenu ruskog plina. No, pitanje je u kojoj se mjeri Poljska, okružena plinovodom Nordstream 2, spremna odreći elektrana na ugljen, prvenstveno iz sigurnosnih razloga? Bugarsko-grčki plinski interkonektor i hrvatski LNG terminal prepoznati su kao glavni dobavni pravci koji bi mogli utjecati na smanjenje ruskog monopola i monopolističke cijene plina u ostatku istočne Europe. Teško je očekivati da će novopridošli azerbejdžanski plin, koji do Italije stiže Transjadranskim plinovodom (eng. Trans-Adriatic pipeline, TAP), značajno utjecati na cijenu, zbog visoke cijene investicije i relativno malog kapaciteta u prvoj fazi. Dok se stvari smire na Bliskom istoku, plin više neće imati značajnu ulogu u tranziciji.

Do kad će trajati tranzicija?

Europa nema dovoljno vlastite proizvodnje prirodnog plina, zbog čega se smanjuje sigurnost dobave njegovim korištenjem. S obzirom na to da većina plina dolazi iz Rusije, koja ga koristi za političke svrhe, plin je izrazito loše gorivo s pozicije energetske sigurnosti. Međutim, prije ograničavanja opskrbe, ključno je smanjivati potrošnju plina, osobito u sektoru grijanja. Ograničavanje alternativnih pravaca dobave pogoduje monopolnom opskrbljivaču, što onemogućuje energetsku tranziciju.

S obzirom na to da je planirano napuštanje ugljena do 2030. u EU, to je onda i kraj energetske tranzicije. Nakon toga kreće zamjena prirodnog plina obnovljivim izvorima.

A što treba napraviti u sektoru plina do 2030?

Što se investicija u plin tiče, zaključno bismo mogli savjetovati da se ne grade kondenzacijske elektrane i energane na prirodni plin. Nadalje, trebalo bi prekinuti ulagati u korištenje prirodnog plina u transportnim sredstvima, ali i za grijanje stanova, kuhanje i grijanje vode. Plin nije tranzicijsko gorivo, dakle on ne smanjuje emisije i postoje bolje alternative u tim sektorima. S današnjim cijenama, kondenzacijske elektrane nisu kompetitivne, ali ako dođe do fuel switcha mogle bi to ponovno postati. Zato bi trebalo razmisliti o uvođenju poreza na neiskorištenu otpadnu toplinu, čime bi se podržavalo iskorištavanje otpadne topline, koja se inače emitira u atmosferu ili rijeke. Energane na plin, koje proizvode samo toplinu, bez električne energije (poput onih u Rijeci, Slavonskom Brodu i Karlovcu), kao i grijanje na plin plinskim bojlerima nemaju termodinamičkog smisla zbog niske eksergetske iskoristivosti, a na raspolaganju su nam odlične alternative.

U pogledu smanjenja postojeće potrošnje tiče, hitno treba zamijeniti energane na prirodni plin kogeneracijama ili obnovljivim izvorima te što prije treba zabraniti planiranje plinskog grijanja u novim zgradama i zgradama koje se obnavljaju, što su neke zemlje već učinile, npr. Nizozemska, Britanija, Francuska, te veći dio nordijskih zemalja. U tom smislu treba subvencionirati zamjenu plinskih bojlera drugim energentima, uglavnom centraliziranim toplinskim sustavima ili dizalicama topline, ovisno o lokalnoj gustoći toplinskog konzuma.[3]

Plin u transportu, kako ukapljeni prirodni plin, tako i stlačeni zemni plin, treba oporezovati kao naftne derivate te ostaviti mogućnost korištenja plina samo u iznimnom slučaju prekooceanskih brodova.

 

Reference

[1] Tim Gould, Christophe McGlade, https://www.iea.org/commentaries/the-environmental-case-for-natural-gas, pristupljeno 3.10.2020

 

[2] Jackson, R. B., Saunois, M., Bousquet, P., Canadell, J. G., Poulter, B., Stavert, A. R., Bergamaschi, P., Niwa, Y., Segers, A., and Tsuruta, A.: Increasing anthropogenic methane emissions arise equally from agricultural and fossil fuel sources, Environ. Res. Lett., in press, 2020

[3] Prioriteti energetske tranzicije centra Grada Zagreba – Razvojna vizija nakon potresa 2020. godine, pristupljeno 3.10.2020.