Koniec ery paliw kopalnych. Czy elektryfikacja zmieni świat?

Czy rozpościera się przed nami nowa era w energetyce? I kto wygrywa w nadchodzącym (czy też trwającym) wyścigu nowych czasów? Czym są elektropaństwa i jakie plany na elektryfikację ma Unia Europejska?

Wspólny kierunek Europy

Koniec ery paliw kopalnych mógłby oznaczać jedno: koniec wojen o takie surowce jak ropa naftowa czy gaz. Tym samym, mogłoby dojść do wielkiego przetasowania stosunków międzynarodowych. Jednak naszemu światowi daleko jest do ideału. Nawet jeśli rzeczywiście pewnego pięknego dnia obudzimy się w rzeczywistości, w której walka o wpływy na Bliskim Wschodzie nie będzie stanowiła zarzewia konfliktów, a Rosja nie będzie już mogła finansować swoich wojen dzięki wpływom z zasobów, to nie stanie się to z dnia na dzień. W międzyczasie naszym oczom za to ukazują się nowe powody tarć między narodami, choćby importowane z Chin technologie OZE czy wojna handlowa o surowce krytyczne i półprzewodniki.

W nowym modelu państwa, które uznają zmianę klimatu za egzystencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa, stawiają na rozbudowę odnawialnych źródeł energii, digitalizację sieci oraz efektywność kosztową systemu. Taki system wykorzystuje energię, kiedy jest ona tania i magazynuje ją na czas, kiedy produkcja znacząco spada lub ceny rosną.
Bernard Swoczyna, Instytut Reform

Jak dodał specjalista Instytutu Reform, jest to „zupełnie inny model – oparty na współpracy producentów, konsumentów i operatorów sieci. Jednym z jego elementów jest elektryfikacja, czyli zastępowanie spalania paliw wytwarzaniem energii i ciepła z prądu”.

W jego ocenie, pomimo że decyzje Polski w zakresie elektryfikacji są autonomiczne, to kierunek strategiczny jest wspólny dla całej Unii Europejskiej. „Dlatego wspólnie reagujemy na kryzysy na rynku paliwowym, takie jak ten z lat 2021-2022. Razem też szukamy sposobów na zwiększenie konkurencyjności i uniezależnienie się od importu paliw kopalnych, których Europa niemal nie posiada. Przekłada się to na wiele unijnych inwestycji i decyzji strategicznych w zakresie energetyki i obniżania emisji. To duże wyzwanie – tym bardziej, że nie jest to w pełni uczciwa rywalizacja. Naszymi konkurentami są gospodarki, które wciąż korzystające z tanich paliw kopalnych” – stwierdził Swoczyna.

Energetyczny trylemat a Polska

Udział energii elektrycznej w końcowym zapotrzebowaniu na energię wzrośnie do 2040 r. o 50 proc., a do 2050 r. – do 62 proc. – przewiduje obecnie Komisja Europejska. „Ten wzrost udziału przełożyłby się na wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną o 300 TWh do 2030 r. i prawie 1000 TWh do 2040 r. Taka prognoza zakłada połączone działania na rzecz efektywności, które zmniejszą zapotrzebowanie na energię elektryczną. Pomija ona jednak zapotrzebowanie na centra danych, które mogłyby stanowić 40–130 TWh do 2030 r.” – oszacowano w raporcie Schneider Electric i Sustainability Research Institute.

Raport wychodzi od koncepcji „trylematu energetycznego”, który współtworzy dekarbonizacja, bezpieczeństwo energetyczne i przystępność cenowa. „Rozwiązanie tego trylematu jest jasne i powszechnie znane: szybka elektryfikacja gospodarki przy jednoczesnym napędzaniu wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną dzięki „lokalnej” generacji energii odnawialnej i jądrowej. Technologia jest dostępna i dlatego nie stanowi przeszkody dla transformacji” – twierdzą autorzy dokumentu.

Stwierdzenie to brzmi nad wyraz optymistycznie, szczególnie z perspektywy Polski, która od lat toczy walkę z wiatrakami – nie tylko z tymi z turbinami, które przeszkadzają w podziwianiu krajobrazu, ale także z tymi zdecydowanie bardziej metaforycznymi w postaci węgla i konieczności dekarbonizacji. Choć w naszym kraju trwa szarża transformacji energetycznej, to wydaje się, że w wyścigu elektryfikacji znajdujemy się na wciąż dalekim miejscu. Szczególnie biorąc pod uwagę nasze położenie na politycznej mapie świata.

Więc co z Polską? „_Dla Polski elektryfikacja transportu, ogrzewania i przemysłu to duże wyzwania.W transporcie elektryfikacja oznacza stopniowe zastąpienie pojazdów spalinowych elektrycznymi i zwiększenie dostępności transportu publicznego. W ogrzewaniu kluczowe jest połączenie jej z efektywnością energetyczną budynków (m.in. termomodernizacją) , aby uniknąć gwałtownego wzrostu zużycia energii przez zelektryfikowane źródła ciepła w najmroźniejsze dni i wzrostu rachunków sezonowo Brak inwestycji groziłoby przeciążeniem sieci i koniecznością budowy dodatkowych elektrowni tylko na kilka dni w roku_” – uważa Swoczyna.

Jak stwierdził ekspert Instytutu Reform, skalę wyzwania w przypadku Polski zwiększa chłodny klimat, rozproszona zabudowa mieszkalna (zwiększająca konieczność wykorzystania transportu samochodowego) i brak tanich, dyspozycyjnych przez cały czas źródeł energii, jak atom lub hydroenergetyka. Jednak „Polska nie jest wyjątkiem – doświadczenia Chin czy Niemiec pokazują, że nawet gospodarki silnie uzależnione od węgla mogą z powodzeniem korzystać z odnawialnej energii elektrycznej”. 

Jedyną stałą – zmiana

W dążeniach do elektryfikacji – teoretycznie – nie jesteśmy sami. W tym zakresie będziemy działać wspólnie z Unią Europejską, która ma już plan. A przynajmniej zamierza go przedstawić – w pierwszej połowie 2026 r. zostanie zaprezentowany Plan działań na rzecz elektryfikacji, który dostarczy dodatkowych bodźców dla wspólnego działania. „Koordynacja w tym temacie jest potrzebna – bez niej trudno będzie zrealizować cel w zakładanym czasie przez wszystkie 27 krajów członkowskich. Wspólna strategia pozwoli m.in. uniknąć rywalizacji między krajami członkowskimi o to, kto zaproponuje biznesowi większe subsydia. Chodzi także o budowanie wspólnych łańcuchów wartości i zapewnienie, że unijny rynek energii wspiera rozwój elektryfikacji” – uważa ekspert Instytutu Reform.

Rozwój źródeł odnawialnych oraz elektryfikacja wymuszają rozbudowę i modernizację infrastruktury – zmieniają się też miejsca produkcji energii. Dlatego linie elektroenergetyczne muszą docierać do nowych obszarów, np. na północy Polski, a nie do dawnych zagłębi wydobycia węgla. Wymaga to nowych inwestycji na dużą skalę, a często także rozbudowy połączeń transgranicznych. Potrzebujemy też nowego typu infrastruktury sieciowej – do transportu gazów odnawialnych zdekarbonizowanych takich jak wodór czy amoniak.
Bernard Swoczyna, Instytut Reform

Pierwszym „elektropolis świata” media okrzyknęły Chiny. I choć część doniesień na temat Państwa Środka bywa przesadzona – w tym niektóre „osiągnięcia” Chin, które nie powinny aż tak zadziwiać Europejczyków, bo mają to samo „w domu” – to elektryfikacja tego kraju trwa. I postępuje szybko. Wystarczy rzucić okiem na kwestię transportu, w którym – po tym jak rządząca Komunistyczna Partia Chin postanowiła dofinansować ten sektor – dominują elektryki. I dominują nie tylko w Chinach, a też na rynku międzynarodowym. Jak pisaliśmy na łamach E24, autorytarnemu reżimowi udało się to, co obecnie trudno wyobrazić sobie w demokracjach – państwo zaczęło na olbrzymią skalę i w zawrotnym tempie wspierać inicjatywy czystych technologii.

I nie jest tak, że jest to niemożliwe w Europie. Nawet patrząc na Polskę, możemy zauważyć, że nasz krajobraz energetyczny szybko się zmienia, choć, oczywiście, marzylibyśmy o lepszych wynikach. Chodzi jedynie o zauważenie korzyści, jakie niesie elektryfikacja ramię w ramię z ochroną środowiska. A następnie – o działanie na ich rzecz. Nie tylko po to, żeby nam żyło się lepiej, ale także, a może przede wszystkim, przyszłym pokoleniom. Aby i one nie musiały patrzeć 30 lat wstecz, zastanawiając się, jak doszło do tego, że Polska pozostaje w tyle i za Europą, i za światem na polu energetycznym, i kto do tego doprowadził.

Krwiobieg systemu

Sieci to krwiobieg przyszłego systemu elektroenergetycznego – kto zbuduje mocniejsze i bardziej elastyczne sieci wszelkich napięć ma szanse na zbudowanie systemu energetycznego jutra – takiego w którym różne sektory korzystają w dużej mierze w energii elektrycznej. W takim systemie urządzenia będą zaprogramowane tak, żeby automatycznie pobierać, oddawać lub magazynować energię w zależności od sytuacji w sieci. Aby ten świat stał się faktem musimy dostosować też nasze zasady obrotu energią, jak np.

taryfy i optymalizować wykorzystanie energii zwiększając efektywność energetyczną np. budynków. Od tego zależy, ile energii potrzeba trzeba będzie wyprodukować i przesłać. @ Bernard Swoczyna, Instytut Reform

I widzi to także Komisja Europejska. Modernizacja sieci to dla niej jedno z głównych wyzwań w zakresie transformacji. A elektryfikacja to, obok uniezależniania energetycznego poprzez rozwój OZE i, jak się okazuje, obecnie także atomu, który wraca do łask, element strategii odnowy konkurencyjności Starego Kontynentu.

Widać to chociażby w ogłoszonym w tym roku Pakcie dla czystego przemysłu i szeregu działań na rzecz zwiększenia poziomu elektryfikacji całej gospodarki UE z 21,3% w 2022 roku do 32% w 2030 roku (wskaźnik kierunkowy wyznaczony przez Komisję Europejską, konieczny do realizacji celów klimatycznych).
Bernard Swoczyna, Instytut Reform

Zdaje się więc, że istnieje jedna droga – zelektryfikowana. Wagę elektryfikacji można porównać do takich trendów technologicznych jak rozwój sztucznej inteligencji, czy obliczenia kwantowe. A to właśnie one, ze współczesnego punktu widzenia, wytaczają przyszłość świata.