Nowy raport IEA dotyczący rozwoju energetyki na świecie

Nawet jeżeli raport IEA jest dość zachowawczy, to jak wskazuje Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) do 2040 roku, systemy fotowoltaiczne mogą mieć łącznie na świecie większą moc, niż wszystkie elektrownie gazowe.

Fotowoltaika od Columbus Energy

W raporcie zaprezentowano cztery scenariusze. Większość z nich pokazuje, że nawet przy narastających zmianach klimatycznych i niebezpiecznie wysokich poziomach emisji CO2 wysiłki wkładane w transformację energetyczną nie są wystarczające. Z analiz wynika, że węgiel, gaz i ropa naftowa nadal będą głównymi składnikami światowego miksu energetycznego.

To co najbardziej przeraża, to fakt, że IEA nie tylko wyobraża sobie przyszłość, w której korzysta się z paliw kopalnych, ale jednocześnie podaje, że emisja dwutlenku węgla znowu rośnie (o 1,6% w 2017 roku) po trzech latach stagnacji. Co gorsze, emisja najpewniej dalej będzie rosła „w powolnym trendzie aż do 2040 roku, podążając trajektorią, która stanowczo przekracza próg tego, co naukowcy określili jako poziom krytyczny, by móc walczyć ze zmianami klimatycznymi na świecie”.

Cztery scenariusze

IEA zidentyfikowała cztery potencjalne scenariusze do roku 2040: obecnej polityki (CPS), czyli bez zmian w stosunku do OZE, nowej polityki (NPS), który obrazuje to, ile obecnie rządzący obiecali w zakresie ekologii, zrównoważonego rozwoju (SDS), który ma za zadanie pokazać drogę do realizacji celów klimatycznych, oraz ‘przyszłość jest elektryczna (FiES)’ – optymistyczny scenariusz pokazujący, możliwą elektroniczną transformację sektora elektrycznego i elektryfikację wielu dziedzin życia.

Żadna z tych ścieżek nie jest bardziej realistyczna od innych. Działania rządów na świecie zadecydują o tym, którą podążymy”, komentuje Faith Birol, dyrektor IEA.

W powyższej tabeli widzimy porównanie ilości energii produkowanej przez poszczególne z obecnych źródeł (w 2017 roku) i w trzech wersjach przyszłości (w 2040 roku). NPS to główny scenariusz roboczy agencji, który obrazuje aktualne ambicje i zamiary polityków. Przestrzega jednocześnie, że nie można osiadać na tym poziomie. „Konieczne są dalsze zmiany, by stworzyć bezpieczniejszy, tańszy i bardziej zrównoważony sektor energetyczny w przyszłości”, komentuje Birol.

Optymistycznym wnioskiem z raportu jest fakt, że w każdym ze scenariuszy ilość zainstalowanych mocy systemów fotowoltaicznych przekroczy poziomy wszystkich innych źródeł energii, poza elektrowniami gazowymi – poziom mocy wiatrowych przekroczy w 2025 roku, hydroelektrowni w 2030 roku, a węglowych przed 2040. W najbardziej przychylnym PV scenariuszu do 2040 roku ilość zainstalowanych mocy solarnych i gazowych będzie równy. Na poniższym wykresie doskonale widzimy dynamikę zmian zainstalowanych mocy poszczególnych źródeł energii.

Dodatkowo, mówiąc o PV, zaznaczyć trzeba, że IEO ma tendencję do niedoszacowania tego źródła energii elektrycznej. Agencja od wielu lat przedstawia dużo niższe szacunki popytu na tego rodzaju źródła energii.

Restrukturyzacja popytu

W scenariuszu SDS założone zostało, że zapotrzebowanie na energię elektryczną pozostanie na obecnym poziomie i wzrośnie poziom elektryfikacji. Ponadto zwiększy się również udział OZE w sektorze ciepłowniczym i transportowym. Z kolei w NPS przedstawiono wzrost zapotrzebowania na energię o ponad 25%, z uwagi na fakt, że na ziemi do 2040 roku pojawi się nas 1,7 miliarda więcej.

Zmieni się także geograficzny rozkład popytu. W roku 2000 około 40% energii elektrycznej zużywane było w Ameryce Północnej i Europie. Teraz i w przyszłości rosnąć będzie zapotrzebowanie w Azji. Dodatkowo, coraz tańsze źródła energii odnawialnej pozwolą na szersze jej wykorzystanie i elektryfikacje wielu nowych regionów świata. Szczególnie dramatyczne zmiany dotknąć mają sektor elektryczny. Agencja wskazuje, jak ostatnio pisaliśmy {link}, że energia elektryczna jest „paliwem pierwszego wyboru” w wielu miejscach na świecie. Obecnie stanowi ona 20% całego miksu energetycznego, ale odsetek ten ma niebawem wzrosnąć.

Zmiana polityki, redukcja kosztów itp. prowadzą do szybkiego wzrostu ilości wykorzystywanych źródeł odnawialnych, co daje ogromną przewagę sektorowi elektrycznemu w zakresie redukcji emisji”, czytamy w raporcie. Jak wskazuje IEA, 2017 rok to pierwszy moment w historii, gdy liczna ludzi bez dostępu do energii elektrycznej wynosi mniej niż miliard. Według scenariusza NPS do 2040 roku takich osób ma pozostać jeszcze 700 milionów, głównie w Afryce Subsaharyjskiej.

Zmiana ceny energii

Jak wskazuje w raporcie agencja, w ciągu ostatnich pięciu lat koszty energii odnawialnej pochodzącej ze źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych (onshore) spadły o odpowiednio 65% i 15%, co jest doskonale widoczne na poniższym wykresie.

Spadek ten jest różny w różnych regionach świata m.in. z uwagi na zmiany w koszcie robocizny itp. Najtańszą energię znaleźć możemy tam, gdzie mieszka dużo ludzi, a sila robocza jest tania – w Indiach i Chinach. Jednocześnie w UE koszty te są wyższe, ale także spadają.

Na spadek cen energii z PV wpływ ma wiele czynników, m.in. wydajniejsze ogniwa słoneczne, postęp technologiczny czy wprowadzanie trackerów słonecznych. IEA wskazuje, że od 2010 roku ceny nowych mocy spadłą o 70% do 1300 dolarów za kW dla dużych projektów i nawet o 80% w przypadku mikroinstalacji dachowych. Mimo to systemy te nadal będą droższe o około 20-60% w porównaniu do dużych instalacji.

Najniższe koszty zanotowano w Niemczech (1090 USD/kW), Indiach (1125 USD/kW) i Chinach (1130 USD/kW)”, czytamy w raporcie. Fotowoltaika powoli staje się jedną z najtańszych metod produkcji energii elektrycznej, w niektórych krajach nawet tańszą niż elektrownie termalne, szczególnie te opalane węglem.

Magazyny mają znaczenie

IEA poświęca część raportu także magazynom energii, które są niezwykle ważne w kontekście stabilności sieci. Elektrownie szczytowo-pompowe mają obecnie łączną moc 153 GW, czyli ok 2% wszystkich mocy zainstalowanych na świecie. Rośnie jednakże rynek na rozproszonych magazynów energii wykorzystujących akumulatory. Obecnie jest ich 4 GW, ale liczba ta potroiła się w ciągu ostatnich 3 lat.

Około 45% wszystkich magazynów energii znajduje się po stronie odbiorców energii elektrycznej i będzie ich coraz więcej – wraz z popularyzacją fotowoltaicznych instalacji off-grid. Ponadto w Europie, Meksyku, Indiach i Chinach konieczny jest „niespotykany dotąd poziom elastyczności”. Wymusi to ogromne użycie akumulatorowych magazynów energii, co jednocześnie zredukuje ich koszt do poziomu konkurencyjnego z np. elektrowniami gazowymi. Mimo to konwencjonalne elektrownie pozostaną najważniejszym stabilizatorem sieci.

Inwestycje

Jeśli chodzi o inwestycje, to około 70% z 42 trylionów dolarów, według scenariusza NPS, będzie „wydawanych przez państwa lub w odpowiedzi na gwarancje zysków przez państwo złożone”. Pokazuje to jak istotna jest odpowiednia polityka energetyczna. W 2017 roku zainwestowano w sektor energetyczny około 1,8 tryliona dolarów. To mniej niż w roku poprzednim – już trzeci rok z rzędu obserwuje się taki spadek. Lwia część z tych inwestycji zrealizowana była w sektorze elektrycznym. Wśród inwestorów przodują Chiny, na terenie których wydano około 20% wszystkich światowych środków.

Jak przewiduje NPS najwięcej tych środków trafiać będzie do sektora paliwowego. Z 2,2 tryliona dolarów inwestowanych w latach 2018-25 w energetykę do sektora paliw kopalnych trafi 580 miliardów. W latach 2025-50 średnia wartość inwestycji wzrosnąć ma do 2,8 tryliona, z czego 740 miliardów trafi do przemysłu naftowego. Inwestycje w ten brudny sektor skupiają się i skupiać będą się głównie w Stanach Zjednoczonych (20%) i na Bliskim Wschodzie (15%), czytamy w raporcie IEA.

Scenariusz SDS wykazuje, że inwestycje te będą o około 15% większe i skupione na poprawie wydajności energetycznej i czystych technologiach.

„Dzięki temu, że w SDS trajektoria popytu na prąd będzie mniej nachylona, możliwe będzie inwestowanie w wydajność we wszystkich sektorach. Mimo to, nawet w tym scenariuszu inwestycje w gazownictwo i górnictwo naftowe pozostaną kluczowym elementem światowej gospodarki do 2040 roku, ponieważ wraz z wyczerpywaniem się złóż konieczne będą kolejne odwierty”, czytamy w raporcie agencji.

Transformacja sektora energetycznego jest skomplikowana. O ile udział OZE w miksie energetycznym rośnie, to i tak na skutek zwiększania się zużycia węgla rośnie też emisja CO2. Trudni jest przewidzieć przyszłość, ale jak pokazują prognozy IEA, niezależnie którą drogą pójdziemy, to cały świat nastawić musi się na przemodelowanie sektora energetycznego, by możliwe było złagodzenie zmian klimatu.

Najwięcej zależy tutaj od prowadzonej polityki. Jak pokazują statystyki przedstawione przez IEA, to od systemów wsparcia zależą kształty inwestycji w OZE w poszczególnych państwach.

źródło: pv-magazine.com, IEA