Po drodze do 2050 r. mamy jeszcze rok 2040. To na nim właśnie skupili się eksperci firmy Capgemini w opublikowanym kilka tygodni temu raporcie „The Future of Energy". Fundamentalnym założeniem tej prognozy są wskaźniki demograficzne: ludność całego globu ma liczyć sobie o 1,7 mld osób więcej niż dzisiaj, co przełoży się na 25-procentowy wzrost zapotrzebowania na energię.
W efekcie na szybką dekarbonizację – przynajmniej w globalnej skali – nie ma co liczyć. Cele z porozumienia paryskiego sprzed pięciu lat pozostaną na papierze, a najbardziej optymistyczny scenariusz Capgemini zakłada, że udział OZE w światowym miksie energetycznym wzrośnie z 6 proc. obecnie do 38 proc. w 2040 r., paliwa kopalne zaś będą stanowić 20 proc. miksu. To oczywiście spory spadek w porównaniu z dzisiejszymi 65 proc., ale wciąż daleko od ambicji globalnych liderów ekologicznej rewolucji, z szefową Komisji Europejskiej, Ursulą von der Leyen na czele.
Przewidywany poziom energochłonności gospodarki światowej – ilości energii zużywanej na każde 1000 dol. globalnego PKB – sięgnie 1-2,9 proc. Czyli mniej niż zakładają cele zrównoważonego rozwoju (3–4 proc.).
Wyścig na turbiny
Nie jest to wizja pocieszająca. Inna sprawa, że Europa chce – i może – być lokomotywą zmian. Bruksela nie ukrywa swojej determinacji do wprowadzenia Zielonego Ładu, co potwierdziły ostatnie działania Komisji Europejskiej odnośnie do scenariusza wyjścia z kryzysu po pandemii koronawirusa. Zresztą, najdynamiczniejsze zmiany zachodzić będą zapewne w ostatniej dekadzie przed 2050 r.
– W 2050 r. na pewno będziemy widzieć wokół siebie więcej źródeł energii słonecznej i wiatrowej – mówi w rozmowie z „Rzeczpospolitą" Konrad Świrski, ekspert z Politechniki Warszawskiej. – Tak jak w Niemczech, które już dziś mają zainstalowane znacznie więcej od nas megawatów OZE w stosunku do liczby ludności – dodaje.
Nasz rozmówca przypomina, że technologia rozwija się dziś w błyskawicznym tempie. Widać to szczególnie w odniesieniu do morskich farm wiatrowych, które za 30 lat mogą stanowić fundament systemu energetycznego, a przynajmniej jego odnawialnego składnika. – Symbolem tego są wielkość i moc pojedynczych turbin: ledwo dostaliśmy Haliade-X, sztandarowy produkt GE o mocy 12 MW, a już mamy odpowiedź Siemens Gamesa w postaci SG 14-222 Direct Drive o mocy 15 MW – tłumaczy. – Myślę, że w 2050 r. doczekamy się turbin o mocy co najmniej 20, a może 50 megawatów.
Rozwój widać też na rynku turbin lądowych, gdzie nowe generacje urządzeń są cichsze od poprzednich, i w fotowoltaice. – Na rynek trafiają coraz efektywniejsze panele fotowoltaiczne o zmiennym kącie nachylenia, które coraz dokładniej podążają za słońcem i optymalizują produkcję, a w perspektywie 2050 r. może doczekamy i pokrycia budynków czy nawet autostrad ogniwami PV, nawet jeżeli dzisiejsze próby implementacji takich rozwiązań są nieudane – wskazuje ekspert.
Analogiczne koszty
Dynamika rozwoju OZE nie ulega żadnej wątpliwości, o czym wspominają również analitycy Capgemini – nadmieniając przy tym, że olbrzymi wpływ na zapotrzebowanie i zużycie energii, a zarazem na zmiany w miksie mogą mieć nowe technologie oraz zachowania samych konsumentów, którzy nie tylko mogą zachowywać się mniej lub bardziej rozrzutnie, ale i mogą naciskać na rozwój konkretnych części rynku energetycznego.
Trzy dekady to jednak szmat czasu – stąd też niechęć do snucia daleko idących, konkretnych wizji: zmiennych jest zbyt wiele, by przewidzieć realia po takim czasie. Najbardziej wszechstronną i szczegółową wizję realiów energetycznych dla Polski w 2050 r. opracowało – już trzy lata temu – Forum Energii. Ale i tu rozrzut w scenariuszach sięga od zachowania węgla po całkowite pozbycie się tego surowca, a i szefowa Forum Energii w rozmowie z „Rzeczpospolitą" zastrzegała, że raport był bardziej intelektualnym ćwiczeniem niż prognozą, której spełnienia się oczekują autorzy.
„Polski sektor energetyczny 2050. 4 scenariusze" to cztery warianty rozwoju sytuacji. W najbardziej zachowawczym – węglowym – polska energetyka nadal zasadza się na jednostkach wytwórczych wykorzystujących węgiel kamienny i brunatny. Elektrownie będą modernizowane, by móc pracować jeszcze po kilka, kilkanaście lat dłużej. Powstają nowe kopalnie węgla kamiennego i brunatnego, elektrownie 3GWe i 4GWe. Udział OZE sięga zaledwie 17 proc., poniżej celów ze strategii na 2030 r.
Dwa kolejne zakładają większą dywersyfikację źródeł energii – scenariusz numer dwa (zdywersyfikowany z energetyką jądrową) zakłada wzbogacenie miksu przede wszystkim o 6GWe z energetyki jądrowej, która zastępuje przede wszystkim węgiel brunatny. Jest tu również więcej gazu i OZE, które w 2050 r. miałyby stanowić 38 proc. miksu. W trzecim (zdywersyfikowanym bez energetyki jądrowej) w miejsce atomu sektor energetyczny zużywa więcej gazu i OZE (ich udział w miksie 2050 r. to już 50 proc.).
Jest wreszcie scenariusz „odnawialny", czyli najbliższy ambicjom Brukseli – tu następuje stopniowe wycofanie węgla „w tempie proporcjonalnym do podaży krajowego węgla kamiennego i brunatnego, bez modernizacji elektrowni i radykalnym zastępowaniem dotychczasowych źródeł energii OZE (udział w miksie 2050 – 73 proc.) oraz kogeneracją.
Wnioski płynące z symulacji rozwoju wydarzeń w perspektywie tych trzech dekad są uderzające. Łączne koszty systemowe dla każdego ze scenariuszy mają zbliżoną wysokość: w przedziale 529–556 mld euro (CAPEX i OPEX). Jeżeli nie zmieniamy miksu, płacimy za pozwolenia na emisje. Jeżeli stawiamy na OZE, ponosimy większe wydatki inwestycyjne. Inna sprawa, należałoby dodać, czy chcemy zostać w 2050 r. z przestarzałymi instalacjami na paliwa kopalne, czy mieć potencjał nowych instalacji OZE.
Co więcej, jak zastrzegają autorzy raportu, scenariusz odnawialny to niższe ceny energii (2–9 euro/MWh w porównaniu ze scenariuszem węglowym), większe bezpieczeństwo energetyczne kraju i, rzecz jasna, znacznie mniej emisji, co może się przekładać na pośrednie korzyści, np. dla sytuacji zdrowotnej Polaków.
Cichy cel rewolucji
Teoretycznie zatem decyzja powinna być prosta: stawiamy na OZE. Konrad Świrski hamuje jednak entuzjazm. – Droga do osiągnięcia celów Zielonego Ładu prowadzi przez rozwiązanie problemu magazynowania energii: od baterii po technologie wodorowe – mówi. – Dostępne obecnie pierwsze elementy bateryjne są drogie, ale takie rozwiązania próbuje jednocześnie opracować branża elektromobilności. W ten sposób produkcja elektrycznych aut może napędzać transformację energetyczną. Wypracowanie technologii magazynowania energii z OZE jest właściwie równoległym, cichym celem Zielonego Ładu – tłumaczy.
Ale mimo tej bariery, paliwa kopalne nie mają przyszłości – a zwłaszcza węgiel. – Nawet jeżeli przetrwa on w Polsce w jakiejś szczątkowej formie, będzie to wyjątek na skalę Europy – podkreśla Świrski. – Nie ma możliwości, żeby kopalnie węgla przetrwały: węgiel brunatny zostanie zatrzymany (a właściwie wyczerpany wobec braku możliwości uruchomienia nowych odkrywek), kopalnie węgla kamiennego – ze względu na brak konkurencyjności – nie będą w stanie produkować na eksport. Może szansę będzie miał węgiel koksujący, ale i tu możliwości się kurczą: eksperci rozważają zastosowanie technologii wodorowych w hutnictwie, branży będącej głównym odbiorcą węgla koksującego – kwituje.
Los surowca podzieli dzisiejsza duma branży: olbrzymie, nierzadko wcale nowe, elektrownie. Nie da się ich zmodernizować na potrzeby paliwa niebędącego paliwem kopalnym. A z czasem gaz również może znaleźć się w Brukseli na cenzurowanym – Europejski Bank Inwestycyjny już zdecydował, że po 2021 r. nie będzie finansować inwestycji gazowych. Rozwijanie technologii wychwytywania węgla – nawet gdyby nie było koszmarnie trudne i niekonkurencyjne ekonomicznie – byłoby także półśrodkiem.
Zdaniem Świrskiego, rozwój OZE zada też ostateczny cios energetyce nuklearnej. – Duże turbiny na morzu i magazyny energii przetną też dyskusję o atomie – podsumowuje badacz z PW. – Ze względów cenowych, regulacyjnych czy bezpieczeństwa elektrownie jądrowe nie będą stanowiły konkurencji dla OZE. Chyba że nastąpi jakaś dramatyczna konieczność zwiększenia zużycia energii, a jednocześnie zawiodą próby opracowania rozwiązań związanych z magazynowaniem czy gospodarką wodorową – zastrzega.
Inna sprawa, że mówimy o perspektywie 30 lat: dzisiejsze słowo „rewolucja" nie odzwierciedla zatem percepcji przeciętnego zjadacza chleba. Jeżeli zamiary liderów UE się powiodą, po prostu któregoś dnia obudzimy się w świecie, w którym fotografia hałdy węgla czy dymiącej elektrowni będzie budzić podobną reakcję, jak dziś zdjęcie furmanki na warszawskiej ulicy.
