Wykładowca akademicki, opisuje rynki finansowe, zmiany na rynku fintechów i startupów
Getty Images
Udział energii odnawialnej, czyli generowanej z wiatru, słońca i wody, w globalnej produkcji energii przekroczył w 2023 r., według danych think tanku Ember, po raz pierwszy 30 proc. Z danych Europejskiej Agencji ds. Środowiska wynika, że w Unii Europejskiej wskaźnik ten osiągnął wartość ponad 24 proc. i był głównie napędzany wzrostem produkcji energii słonecznej. W połowie 2024 r. było to już blisko 30 proc. Jednak spełnienie minimalnego celu UE, wynoszącego 42,5 proc. w 2030 r., będzie wymagało ponad dwukrotnego zwiększenia tempa wdrażania odnawialnych źródeł energii w stosunku do ostatniej dekady i głębokiej transformacji europejskiego systemu energetycznego. Niektóre państwa Unii już osiągnęły znacznie wyższy poziom wykorzystania energii odnawialnej. Należą do nich: Szwecja (blisko 70 proc.), gdzie dominuje energia wodna, Finlandia (prawie 50 proc.), Łotwa (45 proc.) i Dania (43 proc.). Warto też zwrócić uwagę na szybki postęp wykorzystania źródeł odnawialnych w Niemczech – w 2024 r. ich udział w produkcji elektryczności przekroczył 60 proc. – w 2030 r. ma wynieść 80 proc. Wartość inwestycji w OZE w 2023 r. w UE osiągnęła łącznie 100 mld euro i była 10-krotnie wyższa niż w paliwa kopalne. Ośrodek Bloomberg NEF szacuje, że w połowie XXI w. produkcja prądu z wiatru i słońca osiągnie 72 proc. generowanej energii w Europie.
Utracona energia
Wraz ze wzrostem penetracji OZE w miksie energetycznym wzrasta jednak nierównowaga między jej zużyciem a produkcją. Oznacza to, że nie cała wygenerowana energia może zostać zaabsorbowana do sieci elektroenergetycznych. Również w Polsce komercyjni producenci energii odnawialnej odcinani są od sieci z uwagi na okresową nadpodaż. Przestarzałe sieci, liczące 40 i więcej lat, nie są także przygotowane do zarządzania dwukierunkowym przepływem energii, a czas oczekiwania na podłączenie nowych źródeł OZE ciągle się wydłuża niemal w całej UE. Można więc mówić o dużej zmienności rynku i w niektórych przypadkach także o skrajnych scenariuszach cenowych. Dla przykładu, niektóre rynki europejskie, takie jak Niderlandy czy Belgia, już zaczęły doświadczać znacznego wzrostu ujemnych cen godzinowych bezpośrednio skorelowanych ze wzrostem udziału energii słonecznej i wiatrowej. Według danych Bloomberg NEF, w połowie 2024 r. w czterech największych krajach europejskich łączna moc elektrowni słonecznych i wiatrowych, oczekujących na podłączenie do sieci, przekroczyła 860 GW. W Polsce do maja 2024 r. sieci elektroenergetyczne nie odebrały ponad 330 GWh energii odnawialnej – tj. czterokrotnie więcej niż rok wcześniej, jak wynika z szacunków fundacji Instrat. Taka sytuacja nie tylko powoduje marnotrawienie energii, ale także podwyższa jej koszty dla odbiorców, a inwestorom obniża rentowność inwestycji w OZE.
Potencjał magazynowania
Rozwiązaniem tego problemu mogłyby być systemy magazynowania energii, czyli BESS (Battery Energy Storage System), których działanie doprowadziłoby do optymalizacji wykorzystania energii z OZE i szybszego przestawienia gospodarek na tryb niskoemisyjny, a niektórych wręcz na bezemisyjny. Magazynowanie energii umożliwia jej gromadzenie w szczycie jej produkcji w ciągu dnia i wykorzystanie w godzinach wieczornych oraz nocnych, gdy wolumen jej generowania znacznie spada.
Zobacz również:
Wpływ energii odnawialnej na rozwój społeczno-gospodarczy
Bloomberg NEF przewiduje, że magazynowanie energii w Europie wzrośnie z 15 gigawatów w 2024 r. do około 375 gigawatów w 2050 r. Analitycy banku Goldman Sachs twierdzą, biorąc pod uwagę cele związane z rozwojem czystej energii w Europie do 2050 r., że zbudowanie wymaganej pojemności magazynowania energii będzie związane z dokonaniem inwestycji rzędu 250 mld dol. Wartość ta obejmuje magazyny przydomowe, jak i w sieciach elektroenergetycznych.
Obecnie dominującym wyborem technologicznym magazynów energii o krótkim czasie trwania stały się akumulatory litowo-jonowe zarówno w przypadku zastosowań przemysłowych, jak i domowych. Średni ich koszt spadł o ponad 80 proc. w ciągu ostatnich 10 lat dzięki postępowi technologicznemu i korzyściom skali. Poprawiła się przy tym wydajność i trwałość technologii. Trudno jednak mówić, że ma ona dojrzały charakter, w szczególności odnośnie do zastosowań magazynowania o dłuższym czasie trwania (ponad 1-2 dni bez utraty pojemności). O zastosowaniach przemysłowych można mówić w przypadku akumulatorów sodowo-jonowych, które przeznaczone są do dużych systemów magazynowania w skali sieci. Inne technologie, takie jak magazynowanie ciekłego lub sprężonego powietrza, akumulatory przepływowe i zastosowania grawitacyjne, mogłyby rozwiązać problem długotrwałego magazynowania energii na rynkach energii elektrycznej. Jak na razie jednak są w fazie rozwoju i testowania. Kluczowa rola w BESS przypada integratorom systemu magazynowania energii akumulatorowej. To firmy specjalizujące się w pozyskiwaniu (i/lub produkcji) komponentów podsystemów, integrowaniu sprzętu i oprogramowania oraz dostarczaniu kompletnych systemów magazynowania energii akumulatorowej.
Przychody i rynek
Baterie, a przede wszystkim systemy BESS, stają się powoli nową klasą aktywów o charakterze inwestycyjnym. Bloomberg wyróżnia trzy strumienie przychodów, jakie mogą generować:
Strategie handlowe w zakresie magazynowania energii będą się stawać coraz bardziej wyrafinowane i będą wykorzystywać technologie cyfrowe oraz analitykę big data. W Wielkiej Brytanii, najbardziej zaawansowanym pod tym względem rynku w Europie, jest obecnie ponad 20 podmiotów handlujących aktywami magazynowania energii.
Zobacz również:
Polska jest na początku rozwoju rynku magazynowania energii
Globalny rynek magazynowania energii charakteryzuje wysoka dynamika wzrostu. W latach 2019–2023 roczna stopa skumulowanego przyrostu instalacji wyniosła, według branżowego portalu Huntkeyenergystorage.com, aż 108 proc. Na globalnym rynku dominują Chiny, USA i Europa, odpowiadając za blisko 90 proc. zainstalowanej mocy magazynowania, z czego na Chiny przypada połowa. Rynek globalny ma rosnąć w skumulowanym rocznym tempie 23 proc. do 2030 r., a całkowite zapotrzebowanie na magazynowanie energii osiągnie 828 GWh. Do największych światowych producentów magazynów energii na świecie należą chińskie firmy BYD, CATL, Sunwoda i Gotion High-Tech; amerykańska Tesla, Fluence i Sungrow; w Europie SAFT, będący częścią koncernu TotalEnergies, francuski Engie i fińska Wärtsilä Oyj Abp.
Zapotrzebowanie na baterie będzie wzrastać na całym świecie, a ich produkcja i wykorzystanie stały się już częścią Narodowego Planu Infrastrukturalnego Indii. Mają poprawić dostęp do energii elektrycznej dla odbiorców przemysłowych i gospodarstw domowych na subkontynencie, również dlatego, że energia solarna staje się konkurencją dla indyjskich elektrowni węglowych.
Istotną częścią globalnego rynku magazynowania energii są baterie przemysłowe. W 2023 r. był on wart ponad 17 mld dol. i ma rosnąć do 2031 r. w średniorocznym tempie ponad 7 proc, osiągając 30 mld dol. Rynek będzie napędzany przez rosnący popyt na magazynowanie energii w sieci, a także zapotrzebowanie na zasilanie awaryjne w sektorze przemysłowym.
Europejska szansa
Według organizacji Solar Power Europe, w 2023 r. w Europie zainstalowano 17,2 GWh nowej mocy BESS, co oznacza wzrost rynku o 94 proc. rok do roku i trzeci rok z rzędu podwojenie rocznej wartości rynku. Dzięki rozwojowi fotowoltaiki wzrost był napędzany głównie przez segment mieszkaniowy, co wynikało z wysokich cen energii. Niewykorzystany, ale obiecujący, pozostaje segment baterii komercyjnych i przemysłowych mający zaledwie 1,6 GWh mocy, a baterie sieciowe – 3,6 GWh. Pod koniec 2023 r. całkowita działająca flota systemów BESS w Europie dysponowała 35,8 GWh mocy, przy czym segment mieszkaniowy stanowił większość skumulowanej energii, czyli prawie 70 proc., jak wynika z raportu European Market Outlook for Battery Storage. Liderami europejskiego rynku z 34 proc. udziałem były Niemcy, gdzie przyrost zmagazynowanej mocy wyniósł aż 152 proc., następnie Włochy (22 proc.) i Wielka Brytania (15 proc.).
Zobacz również:
Nie ma alternatywy dla atomu
Systemy magazynowania energii to bardzo interesujące i obiecujące rozwiązanie dla europejskiej energetyki. Think tank energetyczny Ember wskazuje, że do 2030 r. podaż energii wiatrowej i słonecznej może przekroczyć popyt w UE o 183 TWh, co odpowiada rocznemu zużyciu energii w Polsce. Wynika to z założenia, że będzie ona pokrywała średnio 49 proc. całkowitego zapotrzebowania UE w ujęciu godzinowym, a to stanowi prawie dwukrotność stanu z 2023 r. Gdyby kraje Unii wdrożyły elastyczne rozwiązania, takie jak magazyny energii i interkonektory, to mogłyby przesunąć wygenerowaną nadwyżkę czystej energii, tak aby zastąpić gaz ziemny. Dzięki temu uniknęłyby kosztów zakupu tego paliwa o wartości 9 mld euro rocznie, a koszty energii byłyby zauważalnie niższe! W okresie od sierpnia 2023 r. do lipca 2024 r. dziewięć krajów UE odnotowało szczyt udziału energii słonecznej na poziomie 80 proc. lub powyżej godzinnego popytu na energię, w tym Niderlandy i Grecja, gdzie wytworzona podaż energii słonecznej nieraz przekraczała 100 proc. zapotrzebowania.
Według Ember wzrost podaży energii ze źródeł odnawialnych, połączony z możliwościami magazynowania energii, a także konieczną modernizacją sieci przesyłowych, może wyraźnie przyspieszyć trend w kierunku uniezależnienia państw UE od energii kopalnej. Bezprecedensowy wzrost energii wiatrowej i słonecznej w ostatnich latach już zmniejszył udział paliw kopalnych w dostawach energii elektrycznej w UE do najniższego poziomu w historii. Paliwa kopalne dostarczyły o 17 proc. mniej energii w pierwszej połowie 2024 r. w porównaniu z tym samym okresem 2023 r., a ich udział w tworzeniu energii spadł do 27 proc., choć w Polsce był ciągle wyraźnie wyższy. Jak widać systemy magazynowania energii sprzęgnięte z OZE mogą zmienić układ sił i zasady gry na rynku energetycznym, a tym samym pozytywnie wpływać na konkurencyjność europejskich gospodarek. Potrzebne są odpowiednie strategie i nakłady inwestycyjne, ale także umiejętne przełamywanie oporów społecznych i politycznych.
Polska chce zablokować umowę o wolnym handlu z krajami Ameryki Południowej. Powodem są głównie obawy rolników o konkurencyjność ich produktów. W jaki sposób realizacja umowy z Mercosur może wpłynąć na unijne rolnictwo i jakie mogą być też jej inne skutki?
