100 proc. zielonej energii do 2050 r. - tylko marzenie czy osiągalny cel?

100 proc. zielonej energii do 2050 r. - tylko marzenie czy osiągalny cel?

"Pewnego dnia będziemy wykorzystywali ciepło, które jest wokół nas i uniezależnimy się od węgla" - przewidywał na początku XX w jeden z twórców nowoczesnego przemysłu.

Węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny zdominowały krajobraz energetyczny przez ostatnie dwa stulecia. Mimo, że paliwa kopalne umożliwiły spektakularny postęp cywilizacyjny, tym źródłom energii towarzyszą również negatywne skutki uboczne, takie jak zmiana klimatu i zanieczyszczenie powietrza. Postęp technologiczny w sektorze energetycznym stworzył perspektywę utrzymania i nawet polepszenia jakości życia bez negatywnych skutków dla zdrowia ludzi i planety, w szczególności, jeżeli chodzi o zahamowanie zmian klimatu. Osiągnięcie tego celu wymaga neutralności emisyjnej.

Dla osób, które nie są ściśle zaangażowane w dyskusje na temat klimatu, temat neutralności emisyjnej, który jest obecnie intensywnie omawiany na szczeblu europejskim, może się wydawać nowy. A jednak o neutralności emisyjnej wspomniano już w artykule 4 Porozumienia Paryskiego przyjętego w 2015 r. i ratyfikowanego przez Polskę w październiku 2016 roku. Zgodnie z tym zobowiązaniem, w drugiej połowie obecnego stulecia sygnatariusze Porozumienia powinni osiągnąć „równowagę między antropogenicznymi emisjami gazów cieplarnianych pochodzącymi ze źródeł i usuwaniem przez pochłaniacze w drugiej połowie obecnego (…)".

Jaki jest związek pomiędzy neutralnością emisyjną a 100% udziałem odnawialnych źródeł energii do 2050 roku? Nie można racjonalnie zakładać, że jedno można osiągnąć bez drugiego.

Przede wszystkim nie ma szans na osiągnięcie tego celu przy jakimkolwiek udziale paliw kopalnych w sektorze energetycznym. Redukcja emisji po spalaniu za pomocą technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (Carbon Capture and Storage - CCS) w teorii pozwoliłaby na spalanie paliw kopalnych przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji. Jednakże, mimo że CCS jest prawdopodobnie potrzebne do dekarbonizacji sektora stalowego i cementowego, gdzie emisje są wynikiem procesów technologicznych, CCS nie może konkurować z odnawialnymi źródłami energii pod względem kosztów. Ponadto CCS skutkuje redukcją emisji jedynie o 65-79%, co wymagałoby poniesienia dodatkowych kosztów rekompensaty pozostałych emisji. Inne rozwiązanie - sadzenie drzew żeby zrekompensować powstałe emisje - uczyniłoby z Polski środkowoeuropejską dżunglę tylko w celu zrekompensowania emisji z elektrowni w Bełchatowie. Przy czym, żeby uniknąć dodatkowych emisji w momencie ich starzenia i wymierania, lasy musiałyby zostać sadzone ponownie co kilkadziesiąt lat, tylko żeby zrekompensować obecnie powstałe emisje.

Ale jeśli w Porozumieniu Paryskim wspomina się o "drugiej połowie wieku", skąd bierze się rok 2050? Artykuł 4 Porozumienia Paryskiego wskazuje, że redukcja emisji musi odzwierciedlać najlepsze dostępne dane naukowe i musi być osiągnięta szybciej przez kraje rozwinięte. W odniesieniu do pierwszego z tych elementów, najmniej kosztowne ścieżki redukcji emisji przedstawione w raporcie specjalnym Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, opublikowanym w październiku 2018 r. pokazują wyraźnie, że zerowe emisje CO2 netto powinny zostać osiągnięte w latach 2045-2055. Nie można oczekiwać, że kraje, których obywatele emitują kilka albo kilkanaście razy mniej niż przeciętny Europejczyk czy Amerykanin, i których głównym priorytetem jest wydobycie dużej części ludności z ubóstwa, powinny wnieść taki sam wkład w walkę ze zmianami klimatu, jak kraje rozwinięte. Tym samym Unia Europejska – w tym Polska – muszą zdekarbonizować swój sektor energetyczny wcześniej niż kraje mniej rozwinięte.

W końcu, co z energią nuklearną? Pomimo obietnic renesansu tej technologii, dotychczas produkcja energii elektrycznej z elektrowni jądrowych utrzymuje się poniżej wartości szczytowej z 2006 roku. Jakkolwiek stopniowy wzrost zainstalowanej mocy od roku 2010 ograniczony do Chin, może być interpretowany jako początek tego renesansu, ewolucja kosztów tego źródła energii bardzo różni się od ewolucji kosztów odnawialnych źródeł energii. Podczas gdy koszty tych ostatnich - ze względu na postęp technologiczny i ekonomię skali - szybko maleją, energia jądrowa staje się coraz droższa m.in. ze względu na środki ostrożności w zakresie bezpieczeństwa. Dodatkowo dochodzą kwestie składowania odpadów promieniotwórczych, bardzo wysokie koszty początkowe, oraz zależność od importu uranu.

Podsumowując: ponieważ energia jądrowa i CCS nie są realną alternatywą dla odnawialnych źródeł energii, a UE (i inne kraje rozwinięte) powinny obniżyć emisje wcześniej niż kraje rozwijające się, osiągnięcie celu Porozumienia Paryskiego wymaga całkowitego zastąpienia paliw kopalnych odnawialnymi źródłami energii najpóźniej do 2050 roku.

Długa droga do przebycia....

Zmniejszające się koszty energii odnawialnej doprowadziły do tego, że corocznie od 2012 r. ponad połowa mocy zainstalowanej pochodzi z tych źródeł. Niemniej jednak, po prawie 200 latach rozwoju gospodarczego napędzanego niemal wyłącznie przez paliwa kopalne – uwolnienie się od uzależnienia od tych źródeł energii okazuje się niezmiernie trudne. Według najnowszej edycji Statistical Review of World Energy wydawanego przez BP, w 2018 roku paliwa kopalne stanowiły 85% zużywanej energii pierwotnej. Jakkolwiek było to 0.4 % mniej niż w 2017 r., pokazuje to zakres wyzwania, które przed nami stoi. W sektorze energii elektrycznej, który w ubiegłym roku stanowił jedynie 17% całkowitego zużycia energii, udział OZE wyniósł 25% - wzrost o 1% w stosunku do roku poprzedniego. Jednak w tym tempie, dekarbonizacja tylko tego sektora potrwałaby kolejne 75 lat...

Według danych BP, rola paliw kopalnych w polskim sektorze elektroenergetycznym była nie tylko większa niż globalna średnia, ale także ich udział wzrósł: z niecałych 86% w 2017 r. do ponad 87% w 2018 roku. Jest to efekt wzrostu zużycia węgla i gazu ziemnego oraz spadku produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Ten ostatni wynikł z niekorzystnych warunków pogodowych i powolnego rozwoju nowych mocy - w całym 2018 r. w Polsce dodano jedynie 280 MW nowych mocy ze źródeł odnawialnych w porównaniu z prawie 2.000 MW dla paliw kopalnych.

Zmniejszające się zużycie energii

Długa droga do 100% OZE uległaby skróceniu poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na energię. Ponieważ BP stosuje wskaźnik energii pierwotnej, samo zastąpienie paliw kopalnych przez odnawialne źródła energii w skali jeden do  jednego zmniejszyłoby już zużycie energii o ponad połowę. Wynika to z faktu, że średnio tylko 38% energii zawartej w paliwie pierwotnym jest zamieniane na energię użytkową. Ponieważ w przypadku energii odnawialnej i jądrowej przyjmuje się, że współczynnik konwersji wynosi 100%, jedna jednostka energii odnawialnej zastępuje 2,6 jednostki paliwa spalanego w celach energetycznych.

Ponadto, znaczny potencjał drzemie w działaniach na rzecz efektywności energetycznej. Według danych Eurostatu, w latach 2000-2017 ostateczne zużycie energii w UE (które nie uwzględnia powyżej wspomnianych oszczędności w zużyciu energii wynikających z przejścia z paliw kopalnych na odnawialne źródła energii) zmniejszyło się o 0,6%, podczas gdy PKB UE wzrósł w tym samym okresie o 59%. W przypadku Polski końcowe zapotrzebowanie na energię wzrosło o 30%, ale był to wzrost pięciokrotnie mniejszy niż wzrost polskiego PKB. Zgodnie z najnowszymi prognozami Komisji Europejskiej odzwierciedlającymi wpływ już przyjętych polityk, końcowe zapotrzebowanie na energię w UE ma się zmniejszyć w latach 2015-2050 o 19%. Spadek ten będzie miał miejsce głównie w sektorze mieszkaniowym (-30%) i transportowym (-19%), przy znacznie mniejszym spadku zużycia energii w sektorze przemysłowym (-8%).

Podczas gdy pewna ilość energii jest potrzebna do zapewnienia przyzwoitej jakości życia, rozwój technologiczny znacznie obniża tę wartość. Zastąpienie żarówek diodami LED skutkuje zmniejszeniem zapotrzebowania na energię o 80-85%. Ogromny potencjał tkwi w sektorze budowlanym obecnie zużywającym 40% całkowitej energii. Rosnąca popularność domów pasywnych zmniejszająca popyt na energię o 90% w porównaniu z budynkami standardowymi - z pozostałą energią pochodzącą ze źródeł odnawialnych - daje możliwość pełnej dekarbonizacji tego sektora do połowy wieku.

Dzięki czterokrotnie wyższej efektywności zużycia energii w samochodach elektrycznych w porównaniu do pojazdów spalinowych, elektryfikacja transportu pozwala na znaczne zmniejszenie zużycia energii w sektorze. Jednocześnie należy podkreślić, że – w zależności od sytuacji - istnieje wiele lepszych opcji dekarbonizacji sektora transportowego (np. transport publiczny lub jazda na rowerze na krótkich dystansach) niż indywidualny transport samochodowy.

Przyspieszone przyjęcie powyższych - i wielu innych – rozwiązań mogłoby pozwolić na zmniejszenie zapotrzebowania na energię w UE znacznie szybciej, niż wskazują już przyjęte strategie polityczne. Badanie Instytutu Fraunhofera ze stycznia 2019 r. pokazuje, że wykorzystanie nowych trendów społecznych uzupełnionych przez priorytetowe traktowanie efektywności energetycznej zmniejszyłoby końcowe zużycie energii w UE o 67%. Dogłębna ocena długoterminowej strategii UE z listopada 2018 r. wykazuje, że dwie ścieżki emisji skutkujące neutralnością emisyjną w 2050 r. doprowadziłyby do zmniejszenia końcowego zużycia energii o 43-47% w porównaniu z 2005 r., przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii w sektorach transportu i budowlanym odpowiednio o 50 i 57%.

W kierunku 100% odnawialnych źródeł energii

Idea całkowitego odejścia od paliw kopalnych nie jest nowa. Już w swojej autobiografii pisanej na początku XX wieku Henry Ford stwierdził, że „pewnego dnia będziemy wykorzystywali ciepło, które jest wokół nas i uniezależnimy się od węgla”. Jeden z pierwszych scenariuszy 100% OZE dla Europy (wtedy UE25, do której już zaliczono Polskę) był opublikowany przez Greenpeace w 2005 roku plan "Rewolucji energetycznej". Zakładał on spadek zapotrzebowania na energię pierwotną w latach 2003-2050 o 36% oraz spadek kosztów energii odnawialnej, który pozwoliłby na "pokrycie prawie połowy zapotrzebowania na energię pierwotną ze źródeł odnawialnych". Jednak rzeczywistość przeszła nawet oczekiwania Greenpeace. Zamiast 10ct/kWh w 2050 r. dla energii z fotowoltaiki prognozowanej w scenariuszu, średnia cena spadła do 5,5ct/kWh w ostatniej aukcji w Niemczech. Przewidywane na 2020 roku 160 GW energii wiatrowej na lądzie zostało już przekroczone - do końca 2018 r. zainstalowano 170 GW. Podczas gdy start morskiej energii wiatrowej nastąpił później niż przewidywano, prognozowany na połowę lat 2030-tych poziom 120 GW dla fotowoltaiki został już przekroczony.

Późniejsze prognozy Greenpeace dla sektora energetycznego UE w 2050 roku były bardziej ambitne. Zgodnie ze scenariuszem rozwoju energetyki zaawansowanej (Advanced Energy [R]evolution Scenario) z 2015 r., do połowy obecnego wieku będzie można osiągnąć 100% OZE we wszystkich sektorach. W sektorze energii elektrycznej 68 % wytwarzane ma być z energii wiatrowej i fotowoltaiki, przy czym resztę mają stanowić energia wodna (12%), geotermalna (5%), energia słoneczna termalna (9%), energia morska (3%), bioenergia (2%) i wodór (1%). W sektorze transportu drogowego zapotrzebowanie na energię pokrywa ma w niemal w równym stopniu pokryć wodór i energia elektryczna. Biopaliwa odgrywają jedynie ograniczoną rolę i są wykorzystywane głównie w lotnictwie. Biomasa, kolektory słoneczne, pompy ciepła oraz w znacznie mniejszym stopniu wodór i elektryfikacja pokrywają zapotrzebowanie na ciepło w budownictwie.

Najnowsze analizy przeprowadzone przez Energy Watch Group przewidują jeszcze większy udział energii fotowoltaicznej i wiatrowej w scenariuszu 100% OZE w sektorze elektroenergetycznym: odpowiednio 62% i 32%. Podobnie jak we wcześniej scenariuszu, energia elektryczna, pompy ciepła i jego sezonowe magazynowanie mają stanowić większość energii w sektorze budownictwa. Baterie i ogniwa paliwowe pozwolą na dekarbonizację transportu drogowego, natomiast paliwa syntetyczne i "biopaliwa produkowane w sposób zrównoważony" zastąpią paliwa kopalne w lotnictwie i transporcie morskim.

Analiza przeprowadzona na potrzeby strategii długoterminowej UE przewiduje również ważną rolę odgrywaną przez energię wiatrową (lądową i morską) oraz fotowoltaiczną w przyszłym systemie elektroenergetycznym: te dwa źródła energii mają zaspokajać 80% popytu na energię elektryczną w obu scenariuszach prowadzących do neutralności emisyjnej. Jednakże w analizie Komisji jest również ograniczona przestrzeń dla paliw kopalnych i energii jądrowej: około 5% dla każdego z nich. Rola paliw kopalnych z CCS wynosi od 0,1 do 0,6%.

Scenariusze 100% opracowane przez Greenpeace, Energy Watch Group i analiza przeprowadzona dla unijnej strategii długoterminowej (LTS) to tylko trzy z licznych analiz pokazujących ścieżki do (prawie w przypadku analizy Komisji) 100% OZE. W analizie z 2018 r. wymieniono już 36 sprawozdań pokazujących, w jaki sposób można osiągnąć 100-procentowy udział energii ze źródeł odnawialnych na poziomie europejskim lub światowym. Pomimo pewnych różnic, spadek zużycia energii spowodowany wyższą wydajnością i zwiększenie roli energii elektrycznej są wspólne dla wszystkich z nich. To rodzi dwa pytania: Czy elektryfikacja jest naprawdę najlepszym rozwiązaniem? Oraz czy sektor energii elektrycznej, którego rola znacznie wzrośnie, może rzeczywiście zostać w pełni zdekarbonizowany?

Zelektryfikować wszystko?

Znaczący spadek kosztów energii wiatrowej i słonecznej, w połączeniu z możliwością zastosowania energii elektrycznej do różnych celów, sprawia, że w przyszłości znacznie więcej energii niż obecne 22% będzie konsumowane w postaci energii elektrycznej. Niedawne przyspieszenie w dziedzinie e-mobilności również przeniosło prognozy większego udziału biopaliw i wodoru na rzecz energii elektrycznej. Pompy ciepła, które pomnażają początkowy pobór energii nawet czterokrotnie, są postrzegane jako główna szansa na dekarbonizację wytwarzania ciepła i chłodu w sektorze budowlanym.

Już scenariusz Greenpeace'u z 2005 r. przewidywał wzrost zużycia energii elektrycznej o prawie 70% w porównaniu z rokiem 2000. W scenariuszu rozwoju energetyki (Advanced Energy [R]evolution Scenario) na  rok 2015 Greenpeace przewidywał wzrost zużycia energii elektrycznej o 73% w latach 2012-2050. Dogłębna analiza UE dotycząca strategii długoterminowej na okres od 2018 r. przewiduje znacznie większy wzrost zużycia energii elektrycznej - w zależności od scenariusza o 138-193%. Około 50% zużywanej energii byłoby konsumowane jako energia elektryczna - ponad dwukrotnie więcej niż obecnie. Nie obejmuje to zużycia e-płynów i e-gazu powstałych w wyniku reakcji chemicznych, dla których niezbędne będą również znaczne ilości energii elektrycznej.

Jednak nie do wszystkich celów elektryfikacja ma sens. Termalna energia słoneczna do podgrzewania wody użytkowej jest wykorzystywana przez wiele krajów od dziesięcioleci. Ostatnie udoskonalenia tej technologii sprawiły, że stała się ona coraz bardziej popularna w krajach nawet pozbawionych silnego promieniowania słonecznego - takich jak Polska. Inną możliwością jest sezonowe magazynowanie ciepła - zarówno dla pojedynczych domów, jak i całych dzielnic. Przykładem tego ostatniego jest wspólnota słoneczna Drake Landing w Kanadzie, gdzie 52 domy jednorodzinne korzystały z wody ogrzewanej latem przez kolektory słoneczne do ogrzewania w zimie. Średnio 90% energii zużywanej od 2012 r. na ogrzewanie pomieszczeń pochodziło z energii słonecznej - z czego 100% w sezonie grzewczym 2015/2016. Istnieją również liczne przykłady sezonowego magazynowania ciepła w Niemczech, z których największy w Friedrichshafen jest w stanie przechować równowartość 675 MWh gorącej wody ogrzewanej latem za pomocą energii słonecznej.

Wyzwanie ostatnich 20%...

Ponieważ energia elektryczna będzie odgrywać coraz większą rolę w scenariuszu 100% OZE, pełna dekarbonizacja sektora elektroenergetycznego najpóźniej do 2050 r. jest niezbędna. Biorąc pod uwagę, że produkcja energii z fotowoltaiki i energii wiatrowa jest uzależniona od warunków pogodowych i ograniczonych możliwości magazynowania, czy naprawdę możemy całkowicie zrezygnować z paliw kopalnych – które są jednocześnie magazynem energii - w nadchodzących dekadach?

Istnieje co najmniej pięć głównych sposobów radzenia sobie z dużym udziałem odnawialnych źródeł energii – w szczególności energii wiatrowej i fotowoltaiki - w sieci elektroenergetycznej: magazynowanie, rozbudowa sieci, zarządzanie popytem, elastyczne źródła odnawialne i integracja sektorowa.

Magazynowanie jest jednym z najbardziej oczywistych rozwiązań i zostało już na dużą skalę wykorzystane w elektrowniach szczytowo-pompowych odpowiadających za 97% wszystkich magazynów energii elektrycznej. Zgodnie z niedawnym badaniem, nadal dostępny potencjał magazynowania energii elektrycznej w elektrowniach szczytowo-pompowych wynosi 22 000 TWh lub 83% obecnej rocznej produkcji energii elektrycznej na świecie. Nawet jeśli potencjał ten wyklucza obszary chronione, jest oczywiste, że nie całkowicie może lub powinien zostać wykorzystany. Ponadto, mając na uwadze planowany wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną, relatywny potencjał ulegnie zmniejszeniu.

Istnieją jednak również inne możliwości magazynowania energii elektrycznej. Baterie zyskały dużą popularność dzięki zainstalowaniu przez Teslę w 2017 roku baterii o mocy 100 MW w celu ustabilizowania sieci w Australii Południowej, co już pozwoliło temu regionowi zaoszczędzić prawie 30 mln USD na usługach regulacji częstotliwości. Od tego czasu zaplanowano budowę kolejnych baterii, z których największa ma mieć pojemność do 1,2 GWh. Ta jedna bateria wystarczyłaby na zaspokojenie obecnego zapotrzebowania na energię elektryczną w Polsce przez... 4 minuty.  Oczywiście, ze względu na ograniczone zasoby i konieczność priorytetowego wykorzystania akumulatorów do elektryfikacji transportu, baterie takie powinny być wykorzystywane tylko do krótkotrwałego i regionalnego przechowywania energii elektrycznej.

Oprócz elektrowni szczytowo-pompowych i baterii, istnieje wiele nowatorskich pomysłów na magazynowanie energii elektrycznej - począwszy od ogromnych zbiorników podwodnych, poprzez podnoszenie i opuszczanie ciężkich kawałków betonu, a skończywszy na wykorzystaniu nieeksploatowanych kopalń węgla w odwrotnej wersji elektrowni szczytowo-pompowej. Pokazuje to, że możliwości magazynowania energii elektrycznej są liczne, ale ich realizacja będzie ostatecznie uzależniona od kosztów, lokalizacji i dostępności innych sposobów radzenia sobie ze zmiennością odnawialnych źródeł energii.

Podczas gdy wiatr nie wieje ciągle w tym samym miejscu, to (prawie) ciągle gdzieś wieje. Ponieważ ta sama zasada dotyczy słońca, a wiatr i słońce często się uzupełniają, rozbudowa sieci energetycznej wydaje się stwarzać kolejną możliwość jej stabilizacji. Mając na uwadze wysokie koszty, rozwiązanie to powinno być wdrażane ostrożnie. Jednak istnieją już ambitne plany rozbudowy europejskiej sieci energetycznej. Kraje graniczące z Morzem Północnym już w 2016 roku zgodziły się przyspieszyć rozwój sieci energetycznej, która nie tylko umożliwi wzrost wymiany energii elektrycznej, ale również przyłączenie coraz liczniejszych farm wiatrowych na morzu. Do 2030 r. powinno to doprowadzić do rozwoju połączeń międzysystemowych o mocy do 15 GW, z których 3,3 GW będzie rozbudowanych w regionie Morza Bałtyckiego.

Dodatkowo, zamiast rozbudowywać sieć, istniejące połączenia mogą być wykorzystywane znacznie efektywniej, jeśli zostaną wyposażone w linie o wysokiej temperaturze i monitoring w czasie rzeczywistym. Tym samym ograniczy to koszty i protesty społeczne.

Inna możliwość radzenia sobie ze zmiennością energii odnawialnej to zarządzanie popytem. Rozwiązanie to bazuje na możliwości czasowego przesunięcia korzystania z energii elektrycznej, czasami nawet o kilka godzin i otrzymania za to zapłaty. Według badania amerykańskiego Think Tanku RMI, wykorzystanie elastyczności popytu w USA pozwoliłoby na obniżenie kosztów inwestycji w sieć o 9 mld USD rocznie – dodatkowo do 4 mld USD wynikających ze zmniejszenia kosztów zużycia energii. Możliwość uzyskania dodatkowego dochodu poprzez zarządzanie popytem znalazło się już w prawie regulującym polski rynek energetyczny. Jednak dyskryminacyjne traktowanie poprzez gwarancję stałej rekompensaty przez krótszy okres doprowadziło do złożenia skargi do Komisji Europejskiej przez brytyjską spółkę Tempus Energy.

Jakkolwiek energia wiatrowa i słoneczna będą odgrywały zasadniczą rolę w przyszłym sektorze elektroenergetycznym, ich zmienność można równoważyć sterowalnymi OZE. Biogaz oferuje  doskonałą (choć nie jedyną) alternatywę - pod warunkiem, że operatorzy biogazowni otrzymają rekompensatę za budowę magazynu biogazu zamiast natychmiastowego spalania wygenerowanego gazu. Przykładowo  biogazowania w Ahe, na północy Niemiec, może wykorzystać 14 000 m3 zmagazynowanego biogazu do elastycznego wytwarzania do 4 MW energii elektrycznej.

Wreszcie, nadpodaż energii elektrycznej może być wykorzystywana do wytwarzania wspomnianych wcześniej e-gazów (za pomocą technologii Power-to-Gas) lub e-paliw (Power-to-Fuels) dla innych sektorów, np. transportu i ogrzewania. Tylko w Niemczech istnieje już 30 projektów pilotażowych Power-to-Gas o łącznej mocy około 25 MW. W 2022 r. elektrownia Power-to-Gas w północno-zachodnich Niemczech powinna wykorzystywać 100 MW energii elektrycznej do produkcji biogazu. Wdrażanie technologii Power-to-Fuels jest znacznie mniej zaawansowane, jednak - przynajmniej w teorii – wymiana doświadczeń w ramach porozumienia "Powerfuels" powinno przyspieszyć rozwój w tym obszarze poprzez wspieranie współpracy pomiędzy głównymi zainteresowanymi stronami.

Wykorzystanie tych różnych możliwości zależy od konkretnej sytuacji danego kraju lub regionu. Dla krajów górskich, takich jak Norwegia czy Austria, wykorzystanie potencjału oferowanego przez energię wodną jest oczywistą, najmniej kosztowną opcją. Dobrze połączone kraje, zwłaszcza te, które mają różne i uzupełniające się koszyki energetyczne, mogą w stosunkowo większym stopniu polegać na wzajemnych połączeniach elektroenergetycznych. Wykorzystanie bardziej zaawansowanych i obecnie drogich rozwiązań, takich jak baterie czy Power-to-Gas, zależy w większym stopniu od poziomu zamożności niż od warunków geograficznych. Dla UE ten ostatni aspekt jest jednak w dużym stopniu neutralizowany przez dostępność funduszy unijnych.

Skutki dla Polski

Głównym powodem planu przyjęcia celu neutralności emisji do 2050 r. już w 2019 r., ostatnio zablokowanego przez Polskę, było zwiększenie przewidywalności i wskazanie kierunku, w którym powinny zmierzać badania i rozwój. Nie wszystkie elementy mozaiki przedstawiającej system energetyczny oparty w 100% na OZE są jasne i na swoim miejscu. Jednak znajomość celu, jakim jest przyspieszenie przez całą UE rozwoju technologii, które prędzej czy później zdominują światowy rynek energii, ułatwi stworzenie tego obrazu.

Polska może być albo przegranym, albo zwycięzcą tej transformacji energetycznej. Nie ma wątpliwości, że droga do 100% OZE w Polsce jest dłuższa niż w większości innych krajów. Jednak budowa nowych elektrowni węglowych i osłabianie wysiłków UE na rzecz zwiększenia przewidywalności poprzez ustanowienie celu neutralności emisyjnej w 2050 r. nie skróci tej drogi - wręcz przeciwnie.

Jednym z pierwszych kroków, które mogłyby doprowadzić do przejścia na 100% OZE w Polsce, powinno być przyjęcie jasnej strategii z dogłębną oceną kosztów i korzyści różnych sposobów postępowania ze zmiennymi źródłami energii odnawialnej w celu opracowania optymalnego zestawu rozwiązań - nie tylko z perspektywy kosztów, ale również z perspektywy stworzenia nowych rozwiązań dla polskiego przemysłu energetycznego.

Ponadto pomocne mogą okazać się krótkoterminowe zmiany w polityce energetycznej. Na przykład zamiast prób wykorzystania rynku mocy wytwórczych do subsydiowania elektrowni węglowych, można by wykorzystać potencjał zarządzania popytem, zwłaszcza w połączeniu z nowymi technologiami i elektryfikacją transportu. Ucząc się na błędach niemieckich, wspierając rozwój biogazu, należy dodatkowo nagradzać wkład biogazowni w stabilność sieci. Możliwość wykorzystania zamkniętych kopalń węgla do magazynowania energii elektrycznej, które mogłyby pozwolić im na drugie życie i utrzymanie przynajmniej części miejsc pracy, również powinno być brane pod uwagę.

Polska powinna również znacznie podwyższyć swój cel na rok 2030. W projekcie Krajowego Planu na Rzecz Energii i Klimatu na lata 2021-2030, Polski rząd zadeklarował zwiększenie udziału OZE do 21% - znacznie poniżej 25% wynikających z formuły na której przyjęcie się Polska zgodziła. Oznacza to wzrost o zaledwie 6% w porównaniu do celu na rok 2020, czyli o 0.6% rocznie. Mniejszy wzrost udziału OZE zadeklarowały tylko Cypr, Łotwa, Rumunia, Słowenia i Słowacja. W czasie posiedzenia Europejskiej Rady Ministrów ds. Energii wszystkie te kraje (i większość krajów ze znacznie wyższymi celami) zadeklarowały rozważenie przyjęcia wyższego celu. Tylko Minister Tchórzewski zdecydowanie się temu sprzeciwił - chwilę po tym jak domagał się więcej pieniędzy na transformację.

Nie ma wątpliwości, że dojście do 100% OZE w ciągu następnych 30 lat będzie ogromnym wyzwaniem. Ale wizja całkowitej dekarbonizacji sektora energetycznego staje się coraz wyraźniejsza Polski rząd, środowisko akademickie, firmy i spółdzielnie energetyczne mogą przyczynić się do postawienia części tej mozaiki we właściwym miejscu - lub być tylko obserwatorami, jak w poprzednich rewolucjach przemysłowych. Tym razem jednak na własne życzenie.

Zielone technologie rozwija

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE