Zielona energia gdzieniegdzie maszeruje, ale głównie kroczy

Międzynarodowa Agencja Energii (po ang. International Energy Agency – IEA) jest zdecydowanym promotorem odnawialnych źródeł energii (w skrócie OZE, a po angielsku – renewables), czemu daje wyraz w swoich ekspertyzach i publikacjach. Ostatnia z nich to raport o średniookresowych tendencjach na polu energii odnawialnej  „Renewable Energy – Medium-Term Market Report 2016.

Rok 2015 był rekordowy pod względem przyrostu mocy wytwórczych energii elektrycznej uzyskiwanej z OZE. Wyniósł on 153 gigawaty (GW), w tym największy udział miały wiatraki wznoszone na lądzie (63 GW) i panele słoneczne (49 GW). Rok temu po raz pierwszy udział OZE w nowych zainstalowanych mocach wytwórczych netto przekroczył połowę, a łączna moc zainstalowana w elektrowniach OZE jest już większa niż łączna moc zainstalowana w elektrowniach węglowych świata.

Więcej mocy z OZE niż z węgla

Informacja, że elektrownie na węgiel mają już dziś mniej łącznej mocy niż wiatraki, panele słoneczne i pomniejsze OZE, zdaje się brzmieć nieprawdopodobnie, ale trzeba jej zawierzyć. Sama w sobie ma ona jednak dwie strony, a ta niedobra mówi o tym, że dyspozycyjność i wydajność elektrowni zasilanych wiatrem i słońcem mierzona w relacji do maksymalnego potencjału jest bardzo niska. Wynika to z tego, że gdy wiatr ucichnie, a słońce zajdzie lub skryje się za chmurami, elektrownia staje.

W ciągu pięciu następnych lat łączna moc zainstalowana w elektrowniach zasilanych OZE ma wzrosnąć o ok. 40 proc., tj. o 825 gigawatów. Niestety, danych o przyroście mocy elektrowni wykorzystujących OZE nie można przedstawić na tle całkowitego globalnego potencjału wytwarzania energii elektrycznej, ponieważ wiarygodne statystyki obejmują wyłącznie państwa OECD i kończą się na 2014 r.

Z innych publikacji IEA wynika jednak, że łączna moc elektrowni zainstalowana w państwach bogatych wynosiła wtedy 2892 GW. Na podstawie danych o produkcji prądu, która w OECD wyniosła niecałe 11 tys. terawatogodzin (1 TWh = 1000 GWh = 1 000 000 MWh), a w państwach poza OECD – ok. 13 tys. TWh, oszacować można, że łączna moc zainstalowana we wszystkich elektrowniach na świecie wynosi jakieś 8000 – 8500 GW (istotne jest w tym szacunku słuszne raczej założenie, że elektrownie poza OECD są mniej sprawne i bardziej zawodne, więc z jednostki mocy produkują mniej energii). Na tle tej liczby 153 GW w 2015 r. i 825 GW przyrostu przez pięć lat to liczby słuszne, ale nieimponujące.

Pociągną cztery potęgi

Do niedawna sen z oczu opinii publicznej zaangażowanej w obliczu wizji nadciągającej katastrofy klimatycznej spędzała monarsza obojętność największych producentów energii, a tym samym największych emitentów CO2  i innych szkodliwych gazów. Na rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych postawiły jednak USA, jeszcze bardziej Chiny, a także Indie, przy czym wszystkie trzy kraje mają po temu bardzo sprzyjające warunki naturalne. Na tej podstawie eksperci IEA przewidują, że do 2021 r. koszty wytwarzania energii z wiatru spadną średnio o dalsze 15 proc., a w przypadku energii przechwytywanej przez panele fotowoltaiczne nawet o 25 proc.

Niekwestionowanym liderem ekspansji OZE są i pozostaną Chiny, na które przypaść ma aż 40 proc. globalnego przyrostu potencjału produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Wiedzieć wszakże należy, że Chiny rozbudowują równolegle i znacznie potencjał oparty na węglu i paliwie jądrowym. IEA prognozuje, że przyrost mocy OZE w USA będzie szybszy niż w Unii Europejskiej. Sprzyjać temu mają ulgi podatkowe na poziomie federalnym i stanowym. Indie ze zrozumiałych względów stawiają na słońce. Zakłada się, że moc tamtejszych elektrowni słonecznych powiększy się w ciągu najbliższych pięciu lat nawet ośmiokrotnie.

Relatywne spowolnienie w Unii Europejskiej przypisywane jest słabnięciu tempa wzrostu popytu na energię elektryczną, niezakończonemu procesowi legislacyjnemu, trwającemu uzgadnianiu mechanizmów rynkowych w perspektywie 2030 r., ale także „ustawicznej niepewności odnośnie do polityki w zakresie OZE w pewnej liczbie ważnych państw”. Wśród tych „ważnych państw” bryluje – rzecz jasna – Polska.

Wbrew nadziejom – bez przełomu

Wniosek z raportu w jednym zdaniu mógłby brzmieć, że wzrost znaczenia OZE w wytwarzaniu energii elektrycznej jest szybki, jednak postępowi technicznemu w tej dziedzinie daleko do burzliwości i przełomowości, choć jest w miarę konsekwentny.

Postulat oparcia bytowania i rozwoju ludzkości na energii czystej (lub przynajmniej najczystszej jak się tylko da) spotkałby się z zapewne z bardzo dużym, a może nawet przygniatającym poparciem. Spadało by ono wraz z informacjami, że przejście będzie bardzo kosztowne i wiązało się będzie ze zmianą przyzwyczajeń oraz stylu bycia. Doszłoby do tego jeszcze zniechęcenie wywołane wolnym tempem zmian na lepsze, mimo początkowej tromtadracji. Dlatego postępy w dziedzinie OZE są faktem oczywistym, ale równie oczywiste jest ich przereklamowanie.

Przyczyna przesady w relacjonowaniu rzekomej rewolucji jest do pewnego stopnia szczytna, bo chodzi o utrzymanie zainteresowania, wiary i poparcia, ale też raczej nieetyczna, bo trąci propagandą oszukującą umysł.

Gdy popatrzeć na strukturę produkcji energii elektrycznej według źródeł zasilania elektrowni od tej brudniejszej strony, to pierwsze zdanie tego tekstu brzmiałoby, że udział brudnych paliw konwencjonalnych wynosi nadal aż 77 proc., a wśród OZE dominuje niepodzielnie energia spadku wody wymagająca zazwyczaj drastycznej ingerencji w środowisko naturalne i zakłócająca relacje hydrologiczne w obliczu globalnego deficytu wody słodkiej.

Hydroelektrownie mają tracić przewagę wskutek szybszego wzrostu udziału energii z wiatru. Jest to pośrednia ilustracja poważnej bariery technologicznej w rozwoju OZE. Dzięki zdobyczom techniki dzisiejsze wykorzystanie siły wiatru jest o rzędy wielkości intensywniejsze niż kiedyś, ale pomysł sięga starożytności. Jako pierwszy wiatraka do napędu maszyny użyć miał w I wieku n.e. Heron z Aleksandrii, a w 1850 r. łączna moc europejskich młynów na wiatr miała podobno wynosić aż milion megawatów. Trudno zatem zaliczyć wiatraki do przełomowych osiągnięć współczesności w zmaganiach o czystość i znośny klimat. Sceptycy kręcą nosami na psucie przez wieże krajobrazu i na szkody wśród ptactwa, ale jest to daleko mniejsze zło niż spalanie węgla, zwłaszcza w instalacjach i urządzeniach sprzed półwiecza i starszych .

Sekretarz Generalny Światowej Rady Energetyki Wiatrowej (GWEC) Steve Sawyer oszacował swego czasu, że gdyby turbiny wiatrowe miały zaspokoić całe obecne zapotrzebowanie ludzkości wynoszące wtedy ok. 21 tys. TWh (obecnie ok. 25 tys. TWh), to postawić trzeba byłoby na całym świecie 4 miliony wiatraków z turbinami o mocy znamionowej 2 MW pracujących z pełną wydajnością średnio przez 8 godzin (30 proc.) na dobę. Gdyby rozstawić je relatywnie luźno, zajęłyby powierzchnię równą całemu niemal terytorium Hiszpanii.

Wizja jak z Don Kichota nie jest apokaliptyczna, ale wskazuje na jedno ogromne ograniczenie wpływające na perspektywy OZE. Można wyobrazić sobie oparcie energetyki na sile wiatru i Słońca jednak konieczne byłoby ułożenie potężnej sieci przesyłowej oplatającej całą Ziemię albo przynajmniej poszczególne kontynenty. Wyjaśnienie tej konieczności jest trywialne – w nocy słońce nie świeci, a wiatry (poza niektórymi rejonami świata) są nieprzewidywalne – więc potężne wielkości energii musiałyby wędrować po kablach raz w jedną, raz w drugą stronę świata. Co gorsze, wszechświatowa sieć energetyczna musiałaby być bardzo przeskalowana, a co za tym idzie – w dzisiejszych realiach nieobliczalnie kosztowna. Przeskalowanie jest konieczne ze względu na skoki produkcji energii wynikające z raz większej, raz mniejszej, a często zerowej intensywności pogody.

Alternatywą dla gigantycznego kosztu inwestycyjnego i operacyjnego (wielkie straty energii rosnące wraz z długością drogi przesyłania) eksploatacji bardzo gęstej światowej sieci energetycznej jest dziś przewóz paliw kopalnych. Ponieważ marzymy o tym, żeby wyrzucić je na śmietnik historii, to (jeśli nie chcemy tworzyć globalnej sieci) musielibyśmy uporać się z kwadraturą koła, jaką jest skuteczne i efektywne magazynowanie energii na olbrzymią skalę, bo nie tylko na użytek domowy i komunalny, lecz także dla przemysłu i na „życie” dla robotów.

Niestety, wbrew intensywnemu szumowi medialnemu dotychczasowe próby odkrycia nowego sposobu magazynowania przypominają szamotanie się ryby w sieci. Jest to przykry skutek istoty energii elektrycznej, która sama w sobie jest ruchem. Najdoskonalsze, a jednocześnie mało obiecujące rozwiązanie to mniej lub bardziej klasyczna bateria – coraz pojemniejsza, ale bliska granic obecnych możliwości.

Bez pośpiechu w Polsce

Te uwagi były konieczne, bo bez nich niemożliwe jest zakreślenie taktyki na nadchodzące lata nie tylko dla świata, lecz przede wszystkim dla Polski. Mowa o taktyce, bo cel strategiczny jest wyznaczony – obrona klimatu i stopniowe odchodzenie od kopalnych źródeł energii.

Bardzo dobrą wiadomością jest w tym kontekście informacja, że ciężar powiększania udziału OZE biorą na siebie główne potęgi przemysłowe i ludnościowe świata, tj. w kolejności prognozy IEA: Chiny, USA, Indie i Unia Europejska. Trzy z nich dysponują wielkimi zasobami finansowymi oraz olbrzymim potencjałem naukowo-badawczym.

Niestety, w intensywnym dyskursie klimatyczno-środowiskowym nie daje się dostrzec myślenia przełamującego bariery.

Barwnym przykładem są samochody osobowe. Roztaczane są wizje ich powszechnej za chwilę elektryfikacji, na razie niewykonalne, gdy tymczasem mamy od wielu dekad do czynienia z niebotycznym paradoksem. Poza niesłychanie rzadkimi enklawami komunikacyjnego libertarianizmu wszędzie na świecie obowiązują ograniczenia prędkości na drogach, z reguły do niewiele ponad 100 km/godz. Tymczasem w świecie kwitnie produkcja i sprzedaż pojazdów z paliwożernymi i odpowiednio mocno trującymi silnikami o pojemności ponad 1500 ccm i dużo dużo więcej. W jednym miejscu czyścimy klimat, a drugim kopcimy, ile wlezie i mało komu to przeszkadza.

Drugie zastrzeżenie strategiczne dotyczy gwałtownego przyrostu ludności świata i rosnącego wraz z jej liczebnością popytu na energię w krajach, które nie mają zasobów na rozbudowywanie wielkim kosztem potencjału OZE. Niemiecka polityka Energiewende kosztuje tamtejszych obywateli 25 mld euro rocznie w dotacjach i subwencjach do OZE. Gdyby proporcję tę zastosować do Polski, musielibyśmy wysupływać co roku z podatków na subwencjonowanie OZE 50 mld zł, tj. jedną szóstą dochodów budżetu.

Na potwierdzenie tezy dane z Wietnamu, gdzie produkcja energii elektrycznej wzrosła przez 10 lat trzykrotnie (z 52,1 TWh w 2005 r. do 164,6 TWh w 2015 r.), a mimo wielkiego potencjału udział OZE oscyluje wokół 4 proc. W planach Wietnamu jest natomiast wzrost udziału węgla w generacji z obecnych niecałych 50 proc. do 55 proc. 2020 r. W tym samym czasie produkcja w Polsce wzrosła ze 156,9 TWh do 164,7 TWh (o 5 proc.) i jest teraz na poziomie wietnamskim.

Rozsądne podejście w skali globalnej polegałoby na stopniowym rozwoju OZE stosownie do ewentualnego poprawiania ich wątpliwej dziś efektywności. Przejście od rozwoju typu hurra do wywożonego wyzwoliłoby środki i potencjał konieczny do znacznie skuteczniejszego niwelowania negatywnych skutków spalania paliw kopalnych oraz do zwiększania bezpieczeństwa technologii nuklearnych.

Polska słusznie powstrzymuje się od forowania się na pozycje w szpicy. IEA prognozuje, że z OZE będziemy mieć w 2021 r. prawie 11 proc. energii wobec równie skromnych ok. 9 proc. obecnie. Nie warto marnotrawić środków na gwałtowne przyspieszenie. Z pozycji pro-środowiskowych powinniśmy przekonać do naszego podejścia partnerów z Unii.

Mamy wielką pracę do wykonania polegającą na unowocześnieniu, głównie w aspekcie środowiskowym, naszego obecnego miksu energetycznego, którego w perspektywie dekad w żadnym przypadku nie zastąpimy OZE. Tu potrzebne są bardzo intensywne działania, a pierwszym krokiem poświadczającym zaangażowanie może być likwidacja przywilejów płacowo-emerytalnych dla górników, po to żeby w połączeniu z innym działaniami za kilka lat sektor węglowy był znacznie mniejszy, ale za to bardzo sprawny, czyściejszy i wysoko efektywny.

Nasza taktyka polegać powinna na oklaskiwaniu liderów maszerujących w niewygodnych butach i czekaniu aż wymyślą, i wdrożą może na polu OZE, przesyłania, bądź przechowywania energii coś naprawdę dobrego. Optuję za powtórzeniem w Polsce przypadku czeków bankowych, których dzięki zapóźnieniu udało się szczęśliwie nie wdrożyć.

Zielone komórki są dziś w rozumie bardzo pożądane, ale dbać trzeba o właściwą ich proporcję w miksie z komórkami szarymi. Trudno mówić o wyważonym rozsądku w sprawie, która kipi emocjami. Trzeba jednak przestrzegać przed „postępem” na złamanie kości, bo los ludzkości to nie pchła, którą złapać trzeba tu i zaraz teraz, bez względu na konsekwencje i koszty.

Poprzednie zdjęcie> Następne zdjęcie Zamknij pokaz zdjęć