Ostatnie dekady przyniosły bogactwo dowodów naukowych, które jasno pokazują, że nasza planeta zmaga się z jednym z najpoważniejszych kryzysów w historii ludzkości: zmianami klimatu. Społeczność naukowa powszechnie uznaje dane wskazujące na niepokojący wzrost globalnych temperatur, przyspieszone topnienie lodowców i wzrost częstotliwości ekstremalnych zjawisk pogodowych- w tych warunkach wszystkie nowe źródła energii są na wagę złota.
Zmiany te, przypisywane nadmiernej emisji gazów cieplarnianych, mają ogromny wpływ na całą światową gospodarkę i życie milionów ludzi. W związku z tym, imperatyw neutralności klimatycznej zmienił się ze zwykłej ambicji w absolutną konieczność. Czy jednak jesteśmy w stanie osiągnąć ten cel do 2050 roku, do czego dąży większość krajów? Jakie wyzwania czekają nas w związku z tak ambitnymi założeniami? A jeśli uda się ten cel osiągnąć, jak będzie wyglądać nasza przyszłość energetyczna? Przyjrzyjmy się temu, co na ten temat mieli do powiedzenia eksperci, podczas debaty, która odbyła się na Masters&Robots’23.
Piotr Ostaszewski : “Potrzebny nam efekt tsunami”
Podróż w kierunku zrównoważonej transformacji energetycznej wymaga od nas ogromnego wysiłku i osiągnięcia “efektu tsunami” w sektorze energetycznym. Częściowo widzimy już efekty tej transformacji – Europa zmienia się pod względem źródeł energii, powstaje coraz więcej farm wiatrowych i fotowoltaicznych. To jednak dopiero pierwszy krok w procesie – kolejnym aspektem jest równoważenie energii i zastanowienie się nad tym, w jaki sposób konsumujemy energię. Niedawno w Polsce doświadczyliśmy zjawiska ujemnych cen energii – a to wprowadza zmianę w nasze myślenie. Możemy nawet pomyśleć o tym, że potencjalnie moglibyśmy zarabiać na korzystaniu ze źródeł energii w określonych godzinach.
Realizacja tej wizji wymaga jednak znaczących zmian w przepisach, urządzeniach domowych i indywidualnych inwestycjach, takich jak posiadanie baterii, które można ładować w godzinach taniej energii. Następnie tą energią moglibyśmy zasilić np. samochód elektryczny. Taka transformacja wymaga jednak wieloaspektowego podejścia, obejmującego zmiany regulacyjne, innowacje technologiczne i indywidualne inwestycje. Jestem przekonany, że pozytywnie wpłynęłaby na gospodarkę, generując nowe miejsca pracy i przyczyniając do dobrobytu Polski i gospodarki europejskiej.
Jeśli chodzi o samochody elektryczne, to rozumiem, że budzą one wiele wątpliwości – ale tak naprawdę nie mamy się czego obawiać. To opłacalna alternatywa i wielu krajach są już normą – m.in. w Holandii, gdzie użytkownicy mogą ładować je bezpłatnie lub za bardzo niskie kwoty. Czarny PR, jaki mają baterie montowane w samochodach, również jest przesadzony – akumulatory można wykorzystać ponownie jako jednostki magazynujące energię w domach i biurach, co rozszerza ich użyteczność poza początkową rolę w pojazdach. Producenci samochodów pracują jednak już nad nowymi rozwiązaniami – bardziej przyjaznymi dla środowiska, trwalszymi i umożliwiającymi dłuższe przejazdy, nawet do tysiąca kilometrów.
Natomiast rzekome częste pożary elektryków nazwałbym dezinformacją szerzoną przez zwolenników tradycyjnych samochodów z silnikiem spalinowym. Pojazdy elektryczne nie są bardziej podatne na pożary niż ich konwencjonalne odpowiedniki, jeśli spojrzeć na nie ze statystycznego punktu widzenia.
Dr Jan Rosenow : “Potrzebujemy rozbudowy sieci”
W kontekście nowego krajobrazu energetycznego, widzę trzy kluczowe kwestie. Po pierwsze, krytycznym aspektem jest potrzeba przebudowy systemu elektroenergetycznego. Jest to wyzwanie globalne, widoczne nie tylko w Polsce, ale także w wielu krajach europejskich, które w dużym stopniu polegają na paliwach kopalnych. Nawet kraje posiadające znaczące odnawialne źródła energii nadal wykorzystują paliwa kopalne do zarządzania i bilansowania swoich systemów. Nadrzędnym celem, wyznaczonym przez większość rządów i Komisję Europejską, jest osiągnięcie czystszego systemu elektroenergetycznego, z przewidywanym zakończeniem w połowie lub pod koniec lat 2030.
Drugim kluczowym elementem jest elektryfikacja. Obecnie tylko około 20% naszego zużycia energii pochodzi z energii elektrycznej, podczas gdy pozostałe 80% opiera się na spalaniu różnych paliw, głównie kopalnych. Przyszłe prognozy wskazują na znaczny wzrost wykorzystania energii elektrycznej, potencjalnie podwajając lub nawet potrajając jej obecny udział. Zmiana ta stwarza ogromne możliwości, zwłaszcza w sferze cyfrowej, biorąc pod uwagę, że energia elektryczna jest z natury produktem zarządzanym cyfrowo.
Wreszcie, trzecią kluczową kwestią jest elastyczność po stronie popytu. Istniejący system opiera się na przewidywaniu i planowaniu podaży energii w oparciu o przewidywany popyt. Jednak wraz z rosnącą integracją zmiennych źródeł energii, takich jak wiatr i słońce, przyszłość wymaga zmiany paradygmatu. Podaż stanie się bardziej nieprzewidywalna, co będzie wymagało zmiany w planowaniu po stronie popytu, aby dostosować się do zmiennego charakteru podaży. Zasadniczo zmienia to tradycyjne myślenie o zarządzaniu energią, stawiając system na głowie – w przyszłości popyt podążać ma za podażą w bardziej dynamiczny i elastyczny sposób.
Dodatkowym wyzwaniem jest potrzeba znacznej rozbudowy i modernizacji globalnych sieci elektrycznych. Potrzebujemy 80 milionów kilometrów nowych sieci – lub przebudowy istniejących – by zaspokoić rosnący światowy popyt na energię. Nie mniej ważne są inteligentne sieci, które mogą przynieść konsumentom liczne oszczędności i nieco zmniejszyć rozmach przebudowy. Rozbudowa ta to obecnie “wąskie gardło” – planowane projekty wiatrowe czy słoneczne są utrudnione przez niewystarczającą przepustowość sieci, i nie chodzi tu tylko o aspekty techniczne. Przeszkodą jest opór społeczny, bo ludzie niechętnie wspierają budowę infrastruktury widocznej z ich domów. To wyzwanie społeczne dodaje dodatkową warstwę złożoności do i tak już trudnego zadania.
Maciej Noga : “Konieczna współpraca i szukanie nowych rozwiązań”
Sprostanie wyzwaniu osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r. wymaga poruszania się po złożonych kwestiach i rozważaniach – jednym z nich są ograniczenia w godzinach pracy systemów wiatrowych i fotowoltaicznych. Wiatraki działają przeciętnie około 2300 godzin rocznie, a fotowoltaika 1000 godzin – musimy więc znaleźć rozwiązania dla pozostałego czasu.
Innym wyzwaniem jest zaspokojenie potrzeby na energię cieplną, którego nie uzyskamy z energii wiatrowej i słonecznej. Być może więc będziemy potrzebowali fazy przejściowej, obejmującą wykorzystanie np. gazu ziemnego, systemów wychwytywania dwutlenku węgla lub innych rozwiązań, pozwalających dostarczyć paliwo niezbędne do wytwarzania ciepła. Potencjalnym rozwiązaniem jest tutaj również energia jądrowa, choć, jak wiemy, budowa elektrowni atomowych jest procesem czasochłonnym.
Osiągniecie neutralności węglowej do 2050 roku jest więc możliwe, pod warunkiem odpowiedniego magazynowania energii i rozwoju inteligentnej sieci oraz efektywnej dystrybucji energii elektrycznej. Musimy myśleć tu o współpracy międzynarodowej i optymalizacji zasobów energetycznych, jak również projektowaniu nowej nowej infrastruktury, takiej jak budynki, biura i osiedla mieszkaniowe, z naciskiem na niemal zerowe zużycie energii netto.
Innym podejściem, które może nam pomóc, jest decentralizacja produkcji energii. Przykładowo, osiedle mieszkaniowe, może stać się niezależnym podmiotem energetycznym, który wytwarza i przechowuje energię, a jednocześnie jest podłączone do inteligentnej sieci, co umożliwia płynną wymianę zasobów energetycznych.
W kontekście transportu i samochodów elektrycznych jestem zdania, że w przyszłości wodór może stać się realną opcją dla transportu na dużą skalę, potencjalnie w ciągu następnej dekady. Mamy tu jednak sporo obaw związanych z ochroną środowiska – wodór ma 20 razy większy wpływ na globalne ocieplenie niż dwutlenek węgla (CO2), co skłania do bardziej powściągliwego optymizmu co do jego roli. Dodatkowo, wciąż nie mamy w pełni rozwiniętej infrastruktury dla pojazdów zasilanych wodorem, tutaj więc konieczny jest dalszy postęp.
Artykuł powstał na podstawie dyskusji, w której udział wzięli: Dr Jan Rosenow, dyrektor ds. programów europejskich w Regulatory Assistance Project (RAP), honorowy pracownik naukowy w Instytucie Zmian Środowiskowych Uniwersytetu Oksfordzkiego, Maciej Noga, przedsiębiorca, inwestor i wizjoner kształtujący przyszłość pracy i energii oraz Piotr Ostaszewski, CEO Ekovotis / e2V. Panel prowadzony był przez Artura Osieckiego, redaktora “Rzeczpospolitej”.