Opublikowano: 21 stycznia 2025 / Aktualizacja z: 21 stycznia 2025 - Autor: Konrad Wolfenstein
Chiny, USA, Europa i spółka – Kraje uprzemysłowione napędzają rozwój energii odnawialnych na całym świecie na różne sposoby – Zdjęcie: Xpert.Digital
Transformacja energetyczna w porównaniu globalnym: dlaczego niektóre kraje postępują naprzód w ekspansji energii odnawialnych – analiza kontekstowa
Energie odnawialne na całym świecie: kompleksowe spojrzenie na sukcesy, strategie i wyzwania
Udział energii odnawialnych w światowym miksie energetycznym i elektroenergetycznym rośnie nieprzerwanie od lat i dla wielu krajów stał się kluczową kwestią w celu powstrzymania zmian klimatycznych, zmniejszenia zależności od paliw kopalnych i zapewnienia długoterminowych stabilnych dostaw energii. Ten obszerny traktat szczegółowo analizuje rozwój, strategie i cele różnych krajów w odniesieniu do rozwoju energii odnawialnych. Koncentrujemy się na Chinach, USA, Japonii i Europie, ze szczególnym uwzględnieniem poszczególnych krajów europejskich, takich jak Niemcy, Francja, Hiszpania i Włochy. Ponadto szczegółowo wyjaśniono główne czynniki odpowiedzialne za duże różnice w udziałach energii odnawialnej i przedstawiono perspektywy na przyszłość. Celem niniejszego tekstu jest nie tylko prześledzenie aktualnego rozwoju sytuacji, ale także pokazanie, jakie wyzwania i możliwości wiążą się z rozwojem energetyki odnawialnej.
Niniejsza analiza opiera się na ogólnie przyjętych faktach i tendencjach, bez odwoływania się do konkretnych źródeł i przypisów. Celem jest przedstawienie łatwej do zrozumienia, spójnej prezentacji, która jednocześnie podnosi świadomość złożoności globalnego przejścia na energię odnawialną. Rolę odgrywa nie tylko sektor energii elektrycznej. Pod uwagę brane są także aspekty sektorów ciepłowniczego i transportowego, postęp technologiczny w takich obszarach jak zielony wodór i technologie magazynowania, a także uwarunkowania polityczne, gospodarcze i społeczne.
Nadaje się do:
Podstawy i metodologia
Znacząca dyskusja na temat energii odnawialnych zwykle rozpoczyna się od dokładnego zebrania danych i porównania kluczowych liczb charakterystycznych dla kraju lub regionu. Często bada się procentowy udział energii odnawialnych w ogólnym miksie energetycznym lub elektroenergetycznym, aby móc ilościowo określić postęp poszczególnych krajów. Ważne jest, aby rozróżnić różne aspekty: produkcja energii elektrycznej brutto, zużycie energii elektrycznej brutto i całkowite zużycie energii (tj. nie tylko energii elektrycznej, ale także ciepła i paliwa) mogą mieć różne proporcje. Ponadto może się zdarzyć, że kraje, które osiągają wysoki udział w koszyku energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, są w dalszym ciągu bardziej zależne od energii kopalnych w sektorach transportu lub ciepłownictwa.
W określonych krajach, w których energetyka wodna tradycyjnie odgrywa główną rolę, udział energii odnawialnych w miksie elektroenergetycznym może być powyżej średniej. Kraje o wysoko rozwiniętej energetyce jądrowej mogą z kolei mieć niższy ogólny bilans CO₂ w sektorze energii elektrycznej, ale także mieć mniejszą motywację do masowej rozbudowy energii wiatrowej lub słonecznej, o ile duża liczba elektrowni jądrowych jest czynna. Znaczenie ma również to, czy dany stan jest uprzywilejowany geograficznie, np. regiony o wysokim nasłonecznieniu lub silnych, stałych wiatrach. „Jesteśmy w punkcie zwrotnym, w którym zbiegają się interesy geopolityczne, ochrona klimatu i rozwój gospodarczy” – mówią raporty polityczne, które podkreślają szybką transformację branży energetycznej.
W tym szczegółowym przeglądzie podsumowano najważniejsze ustalenia z globalnego porównania energii odnawialnych. Następnie przedstawiono szczegółowe analizy dotyczące poszczególnych krajów, które pokazują, gdzie znajdują się osoby wyznaczające trendy i maruderzy w globalnym wyścigu o przyszłość czystej energii.
Chiny i ich rola pionierska
W ostatnich latach Chiny stały się światowym liderem w ekspansji energii odnawialnych. Wynika to między innymi z ogromnego zapotrzebowania na energię, wynikającego z silnego wzrostu gospodarczego i industrializacji kraju. „Chiny inwestują w zielone technologie jak żaden inny kraj” – lubią powtarzać urzędnicy chińskiego rządu, podsumowując krajowe programy inwestycyjne w zakresie energii wiatrowej i słonecznej. Ekspansja następuje imponująco szybko i na skalę niespotykaną nigdzie na świecie.
W centrum chińskiej strategii znajdują się w szczególności energia wiatrowa i słoneczna. Chiny mają obecnie największą moc zainstalowaną w przypadku obu technologii, a także masowo zwiększają moce produkcyjne w elektrowniach wodnych. Tłem są wysiłki na rzecz ograniczenia zużycia węgla, które w ostatnich dziesięcioleciach przyczyniło się do zanieczyszczenia powietrza w dużych miastach, takich jak Pekin, Szanghaj czy Kanton. Chociaż wydobycie i spalanie paliw kopalnych nadal stanowi dużą część dostaw energii w Chinach, udział energii odnawialnej w wytwarzaniu energii elektrycznej w tym kraju stale rośnie.
Oprócz wytwarzania energii elektrycznej kraj postawił sobie ambitne cele w zakresie rozwoju energii odnawialnej w innych sektorach. Planowane są projekty integracji zielonego wodoru w celu dekarbonizacji procesów przemysłowych, a w przyszłości nawet części sektora transportu. Jednocześnie Chiny rozwijają swoje moce produkcyjne w zakresie ogniw słonecznych i turbin wiatrowych do tego stopnia, że mogą nie tylko pokryć własne potrzeby, ale także zająć dominującą pozycję w światowym handlu. Rząd podąża jasnym kursem: „Naszym celem jest uczynienie Chin globalnym centrum innowacji przyjaznych dla klimatu”. To oficjalne oświadczenie pokazuje podwójną korzyść dla Chin: należy ograniczyć własne emisje i zwiększyć możliwości gospodarcze na rozwijającym się rynku międzynarodowym wykorzystywane są odnawialne źródła energii.
USA na drodze do zostania krajem zielonej energii?
Stany Zjednoczone Ameryki są historycznie jednym z wiodących krajów uprzemysłowionych, którego produkcja energii od dawna opiera się w dużym stopniu na ropie, gazie ziemnym i węglu. Jednakże w ostatnich latach nastąpiła zauważalna zmiana strukturalna: poszczególne stany, takie jak Kalifornia, Teksas, Iowa i Nowy Jork, podejmują ukierunkowane wysiłki na rzecz rozwoju energii wiatrowej i słonecznej oraz przyjęły ambitne przepisy regulacyjne. Paliwa kopalne nadal odgrywają dużą rolę w miksie elektroenergetycznym kraju, jednak udział źródeł odnawialnych stale rośnie. Krajobraz w niektórych regionach wyraźnie się zmienia, na przykład za sprawą rozbudowanych farm wiatrowych w Teksasie czy coraz liczniejszych systemów fotowoltaicznych na pustynnych obszarach Kalifornii i na dachach miast.
Jednak w przypadku nowego prezydenta USA nie ma pewności, czy tendencja ta będzie się utrzymywać. Obserwatorzy zwracają uwagę, że zmiana strategii w Białym Domu mogłaby spowolnić, a nawet zatrzymać dotychczasowy postęp w dziedzinie energii odnawialnej. Wcześniej deklarowaną intencją było wspieranie badań i rozwoju w celu unowocześnienia sektora energetycznego i dostosowania bardzo rozdrobnionej i przestarzałej sieci elektroenergetycznej do zmiennych źródeł energii odnawialnej. Jednak przyszła polityka rządu mogłaby w większym stopniu skupiać się na konserwatywnych źródłach energii i bezpośrednich interesach gospodarczych, a tym samym spowalniać nowe projekty, zamiast je przyspieszać.
Magazynowanie energii jest ważnym aspektem transformacji: mają one kompensować wahania uzysku energii wiatrowej i słonecznej, a tym samym stabilizować sieć. Ponadto wodór coraz częściej staje się kluczową technologią. „Zielony wodór” to sposób na wykorzystanie bezemisyjnej energii elektrycznej w sektorach, które wcześniej były w dużym stopniu uzależnione od paliw kopalnych, a tym samym na zmniejszenie emisji CO₂. Czas pokaże jednak, w jakim stopniu potencjał ten uda się wykorzystać pod nowym przywództwem Białego Domu.
Wiele gmin, stanów i przedsiębiorstw prawdopodobnie będzie kontynuować tę drogę właśnie dlatego, że oczekują długoterminowej przewagi konkurencyjnej dzięki energii odnawialnej. Wątpliwe jest jednak, czy w przyszłości wszystkie programy federalne będą dostępne w takim samym stopniu i czy zachęty podatkowe lub finansowanie będą nadal wspierać transformację na szeroką skalę. Pomimo całego dotychczasowego postępu, rozwój sytuacji na amerykańskim rynku energii najwyraźniej zostaje ponownie wystawiony na próbę.
Nadaje się do:
Japonia: Między energiami odnawialnymi a energią jądrową
Japonia została zmuszona do wprowadzenia fundamentalnych zmian w polityce energetycznej po katastrofie nuklearnej w Fukushimie w 2011 roku. Gwałtownie wzrósł publiczny sceptycyzm wobec energetyki jądrowej, jednocześnie sprawdzając bezpieczeństwo istniejących reaktorów i w niektórych miejscach je wyłączając. „Katastrofa w Fukushimie podniosła naszą świadomość w zakresie alternatywnych źródeł energii” – to często wyrażana zasada przewodnia w kolejnych latach. W praktyce kraj zaobserwował obecnie znaczny wzrost liczby projektów związanych z energią słoneczną i wiatrową, wspieranych przez rządowe programy wsparcia.
Nie doszło jednak do całkowitego wycofania się z energetyki jądrowej. Zamiast tego Japonia stara się osiągnąć bardziej zrównoważony koszyk energetyczny. Należy znacznie rozwinąć energię odnawialną, a pewna część elektrowni jądrowych pozostanie w trybie online, aby zmniejszyć obawy związane z niedoborami energii i możliwymi uzależnieniami od importu. Postęp technologiczny w dziedzinie energii słonecznej jest w Japonii znaczący, ponieważ kraj ten ma wysoko rozwinięty przemysł, który produkuje i stale rozwija wysokowydajne systemy fotowoltaiczne. Jednocześnie obowiązuje motto: „Każdy kilowat efektywności energetycznej pozwala nam zaoszczędzić paliwa kopalne i emisję gazów cieplarnianych”. W związku z tym oprócz rozwoju odnawialnych źródeł energii rząd japoński naciska również na ustanowienie rygorystycznych standardów efektywności energetycznej w przemyśle i handlu. .
Złożoność japońskiej polityki energetycznej znajduje odzwierciedlenie w fakcie, że podejmuje się równoległe wysiłki w celu zarządzania integracją energii odnawialnych z rozległą siecią wysp. W przeciwieństwie do dużych, przylegających do siebie krajów, Japonia posiada wiele indywidualnych sieci energetycznych, z których niektóre mają inną strukturę historyczną. Nowe koncepcje stabilności sieci, magazynowania energii i zarządzania obciążeniem mają zatem kluczowe znaczenie dla bezpiecznego zintegrowania dużego udziału energii słonecznej i wiatrowej.
Europa: kontynent w fazie transformacji energetycznej
Od wielu lat Europa odgrywa pionierską rolę, jeśli chodzi o rozwój energii odnawialnej i wdrażanie wiążących celów klimatycznych. Unia Europejska sformułowała cel polityczny, jakim jest stopniowe zwiększanie udziału energii odnawialnej oraz promuje wspólne strategie, standardy i mechanizmy wsparcia dla swoich krajów członkowskich. „Chcemy być pionierami klimatycznymi i stworzyć warunki ramowe, aby do 2050 r. zachować neutralność klimatyczną” – to cel często słyszany w dokumentach UE.
Różnice w obrębie Europy są jednak znaczne. Niektóre stany w dużym stopniu opierają się na energii wodnej, inne na energii wiatrowej lub słonecznej. Rola energii jądrowej również jest zróżnicowana: na przykład Francja wytwarza większość energii elektrycznej z energii jądrowej, podczas gdy kraje takie jak Niemcy zaczynają stopniowo odchodzić od tej technologii. Średni kontynentalny udział energii odnawialnej stale rośnie, ale nadal daleko mu do zastąpienia wszystkich paliw kopalnych. Ponadto do osiągnięcia w dużej mierze niskoemisyjnej infrastruktury grzewczej i mobilnej pozostaje jeszcze długa droga.
UE stale pracuje nad nowymi wytycznymi, m.in. aby przyspieszyć procesy zatwierdzania farm fotowoltaicznych i wiatrowych oraz wyznaczyć konkretne cele ekspansji dla państw członkowskich. Głównymi elementami składowymi są handel uprawnieniami do emisji i ustalanie cen CO₂, które powodują, że paliwa kopalne stają się droższe, a tym samym pomagają energii odnawialnej stać się bardziej konkurencyjną.
Niemcy: pionier i motor innowacji
Niemcy są często najbardziej znanym przykładem kompleksowej transformacji energetycznej w Europie. Od czasu wprowadzenia ustawy o odnawialnych źródłach energii nastąpił masowy rozwój energetyki wiatrowej, słonecznej i biomasy. „EEG wywołało rewolucję w sektorze energetycznym” – to powszechna narracja w debatach politycznych w pierwszej dekadzie XXI wieku i pierwszej dekadzie XXI wieku. Jednocześnie Niemcy wielokrotnie zwiększały swoje cele w zakresie ekspansji i nie zrażały się niepowodzeniami i debatami na temat kosztów finansowania. Ekspansja w Niemczech przyczyniła się do wysokiego tempa innowacji: nigdy wcześniej nie było tak dużej działalności inżynieryjnej i badawczej w dziedzinie technologii energii odnawialnej, jak od początku transformacji energetycznej.
Znaczna część niemieckiego miksu elektroenergetycznego pochodzi obecnie ze źródeł odnawialnych. Coraz więcej systemów fotowoltaicznych zdobi dachy domów, pól czy nawet dawnych terenów przemysłowych. Farmy wiatrowe na lądzie i morzu wytwarzają duże ilości czystej energii elektrycznej, szczególnie na północy i wschodzie kraju. Jednakże kwestia infrastruktury sieciowej pozostaje ważna: ponieważ wiatr wieje szczególnie silnie na obszarach przybrzeżnych, podczas gdy największe zapotrzebowanie na energię elektryczną występuje w południowych, przemysłowych regionach, sieć należy wzmocnić w kierunku południowym.
Coraz częściej w centrum uwagi znajdują się nowe technologie i sektory: „Potrzebujemy masowej ekspansji w sektorach transportu i ciepłownictwa, w przeciwnym razie nie osiągniemy celów klimatycznych” – twierdzą niektóre niemieckie organizacje ekologiczne. Ponadto wysoko oceniana jest rola zielonego wodoru jako nośnika magazynowania i transportu. Projekt wytwarzania wodoru w procesach elektrolizy z wykorzystaniem zielonej energii elektrycznej i dystrybucji go rurociągami lub domieszkami do sieci gazu ziemnego mógłby w perspektywie średnioterminowej zapewnić istotne redukcje emisji w przemyśle, statkach, transporcie ciężkim i innych obszarach.
Francja: Energia jądrowa kontra odnawialne źródła energii
Francję tradycyjnie charakteryzuje silne zakotwiczenie energetyki jądrowej w miksie energetycznym. Większość elektrowni jądrowych w kraju została zbudowana w latach 70. i 80. XX wieku w celu wzmocnienia krajowej niezależności energetycznej. Dziś Francja stara się nie porzucać całkowicie tej ścieżki, ale zintegrować więcej energii odnawialnej. „Wierzymy, że energia jądrowa i energia odnawialna idą w parze” – wynika z podsumowań francuskich władz ds. energetyki.
Udział energii odnawialnej we francuskim koszyku elektroenergetycznym wzrósł w ostatnich latach, przy czym znaczący udział stanowi energia wodna ze względu na warunki geograficzne. Większe znaczenie zyskała także energia słoneczna i wiatrowa. Jednocześnie przygotowywane są szeroko zakrojone programy promujące energooszczędną renowację budynków, tak aby spadło zapotrzebowanie na ciepło i ograniczono zużycie paliw kopalnych. Francja chce konsekwentnie promować rozwój energetyki odnawialnej do 2030 roku, choć podstawą stabilizującą zawsze pozostanie energetyka jądrowa.
Jednym z powodów tej strategii jest korzystny ślad węglowy energii jądrowej, chociaż toczy się debata na temat tego, czy ryzyko i koszty długoterminowej eksploatacji starzejących się reaktorów są odpowiednie. Z politycznego punktu widzenia, ze względu na długą historię energetyki jądrowej we Francji, poparcie społeczne dla tej kwestii jest znacznie wyższe niż na przykład w Niemczech czy Austrii. Niemniej jednak rząd francuski pracuje nad budową dużych parków wiatrowych i fotowoltaicznych oraz zmniejszeniem przeszkód biurokratycznych podczas ekspansji.
Hiszpania: Słońce, wiatr i ambitne cele
Hiszpania jest jednym z europejskich pionierów jeśli chodzi o energię słoneczną, co wynika głównie z doskonałych warunków klimatycznych. „Mamy jeden z największych potencjałów fotowoltaicznych w Europie i chcemy go optymalnie wykorzystać” – podkreślają hiszpańskie władze ds. energetyki. Jednocześnie w ostatnich latach budowano duże farmy wiatrowe, szczególnie w regionach o silnych wiatrach. W rezultacie Hiszpania ma wysoki udział energii odnawialnej w wytwarzaniu energii elektrycznej w porównaniu z innymi krajami europejskimi.
Oprócz produkcji energii elektrycznej, kraj coraz częściej zwraca uwagę na sektor ciepłowniczy. Coraz częściej stosuje się tam pompy ciepła i systemy solarne, zwłaszcza do podgrzewania wody i wspomagania ogrzewania w budynkach mieszkalnych. W sektorze transportu plany na najbliższe lata obejmują duże inwestycje w elektromobilność oraz infrastrukturę kolejową i autobusową. Poza łączeniem sektorów Hiszpania realizuje strategiczne plany efektywności energetycznej mające na celu zmniejszenie całkowitego zużycia energii na mieszkańca.
W swoich planach działania rząd Hiszpanii często podkreśla znaczenie społecznie akceptowalnej transformacji: „Transformacja energetyki nie może nikogo pozostawić w tyle”. produkcji i montażu oraz budowania regionalnych łańcuchów wartości.
Włochy: Różnorodne formy energii odnawialnej
Włochy od lat opierają się na energii wodnej i posiadają szereg elektrowni na północy Alp oraz w innych regionach górskich, które pokrywają część krajowego zaopatrzenia w energię elektryczną. Wiatr i energia słoneczna również odgrywają coraz większą rolę: systemy fotowoltaiczne są coraz częściej stosowane na słonecznym południu i na wyspach, natomiast turbiny wiatrowe są wykorzystywane w pasmach górskich i na wybrzeżach. „Nasz kraj ma niezwykły potencjał we wszystkich formach energii odnawialnej” – regularnie podkreślają włoscy politycy energetyczni.
Oprócz tych dobrze znanych form, Włochy specjalizują się w dodatkowych obszarach, takich jak energia geotermalna. W niektórych obszarach kraju, szczególnie w Toskanii, ciepło podziemne ze stref aktywnych wulkanicznie wykorzystywane jest do wytwarzania energii elektrycznej i wykorzystania ciepła. Istnieją również pierwsze projekty testujące energię pływów lub energii fal u wybrzeży Włoch. Włochy inwestują również w programy renowacji budynków energooszczędnych i oferują zachęty dla prywatnych gospodarstw domowych do inwestowania w panele słoneczne, pompy ciepła lub inne wydajne systemy. Tworzy to zróżnicowany portfel odnawialnych form energii, który w dłuższej perspektywie ma na celu ograniczenie zużycia paliw kopalnych i zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego.
Czynniki wyjaśniające różnice pomiędzy krajami
Wspomniane powyżej różnice w udziale energii odnawialnych i tempie ich rozwoju można przypisać różnym zmiennym. Głównym czynnikiem są warunki geograficzne. Kraje o niezawodnych i silnych wiatrach, dużym nasłonecznieniu lub dużym potencjale hydroenergetycznym w naturalny sposób odnoszą korzyści z niższych kosztów i łatwiejszej realizacji projektów. Inne czynniki mają charakter polityczny: rządy, które definiują ambitne modele finansowania, taryfy gwarantowane lub rygorystyczne wymagania dotyczące energii kopalnych, tworzą środowisko, w którym źródła odnawialne mogą rosnąć silniej.
Ważne są również warunki ekonomiczne: jeśli kraje potrafią zbudować silną gospodarkę eksportową wokół technologii odnawialnych – na przykład poprzez produkcję turbin wiatrowych, modułów słonecznych lub magazynowanie baterii – pojawia się dodatkowy czynnik stymulujący ekspansję. „Rynek zielonych technologii szybko rośnie i chcemy umocnić na nim naszą rolę” – często mówi się w krajach próbujących pozycjonować się jako nowe kraje uprzemysłowione na rzecz czystszej energii. Nie należy także lekceważyć akceptacji społecznej. Niezależnie od tego, czy odbędą się protesty przeciwko turbinom wiatrowym na lądzie, czy systemom fotowoltaicznym na dużych obszarach rolniczych, postęp w poszczególnych regionach może zostać znacznie opóźniony.
Ważną rolę odgrywają także innowacje technologiczne: akumulatory, elektrownie szczytowo-pompowe, elektrolizery wodoru i inne formy magazynowania są stale rozwijane, dzięki czemu wykorzystanie energii odnawialnych staje się bardziej elastyczne. Co więcej, sektory transportu i ciepłownictwa w wielu krajach w dalszym ciągu opierają się na paliwach kopalnych. Transformacja energetyki może zakończyć się pełnym sukcesem jedynie wtedy, gdy energia elektryczna ze źródeł odnawialnych będzie mogła być wykorzystana w tych sektorach. „Musimy połączyć wszystkie sektory, aby transformacja energetyczna od indywidualnych środków przekształciła się w sieć inteligentnych rozwiązań” – to często słyszany apel ekspertów, którzy wzywają do zintegrowanego podejścia.
Cele krajowe i regionalne
Wiele krajów formułuje oficjalne cele ekspansji energii odnawialnych, które z czasem są stale aktualizowane. Chiny na przykład chcą stale zwiększać udział energii odnawialnych w swoim miksie elektroenergetycznym i do połowy stulecia zastąpić dużą część swoich mocy produkcyjnych wykorzystujących paliwa kopalne. USA mają podobne aspiracje i w dużej mierze opierają się na bodźcach uatrakcyjniających zieloną transformację w postaci ulg podatkowych i dotacji. Japonia koncentruje się na równowadze pomiędzy rozwojem odnawialnych źródeł energii a stałą, choć mniejszą liczbą elektrowni jądrowych, aby zagwarantować bezpieczeństwo dostaw.
W Europie państwa członkowskie zobowiązały się do osiągnięcia znacznie wyższego udziału energii odnawialnej do 2030 r. w ramach unijnej strategii klimatycznej. Niektóre kraje, jak Austria czy Dania, są tak ambitne w swoich politykach krajowych, że czasami zmierzają w stronę niemal 100-procentowego udziału w sektorze energii elektrycznej. Niemcy określiły różne etapy pośrednie w celu osiągnięcia corocznie rosnących celów ekspansji, podczas gdy Francja koncentruje się na połączeniu energii odnawialnych i nowoczesnej energii jądrowej. Hiszpania i Włochy łączą swoje plany ekspansji ściśle z kwestiami efektywności energetycznej, aby zmniejszyć zużycie energii i promować przejście na elektromobilność.
Wszystkie te cele są ściśle powiązane z polityką klimatyczną. Często podkreśla się: „Nie możemy tracić z pola widzenia zmian klimatycznych”, ponieważ rozwój odnawialnych źródeł energii jest głównym sposobem ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Wiele krajów formułuje obecnie ten priorytet w swoich krajowych planach energetyczno-klimatycznych, aby wyznaczyć drogę do gospodarki neutralnej dla klimatu na kilka dziesięcioleci.
Rosnące znaczenie nowych technologii
Ekscytującym wydarzeniem w kontekście energii odnawialnej jest rosnące znaczenie innowacji wykraczających poza wiatr i energię słoneczną. Zielony wodór, wytwarzany z energii odnawialnej za pomocą elektrolizy, może służyć jako długoterminowy zamiennik paliw kopalnych, szczególnie na obszarach trudnych do zelektryfikowania. Przykładami tego są transport ciężki, spedycja lub niektóre procesy przemysłowe. Urok tej technologii polega na tym, że wodór można magazynować, transportować, a w przyszłości wykorzystywać w ogniwach paliwowych, dzięki czemu osiąga się duży stopień oddzielenia go od lokalnych zakładów produkcyjnych.
Jednocześnie nowe systemy magazynowania, takie jak duże akumulatory, stwarzają szansę na zrekompensowanie szczytów produkcji energii wiatrowej i słonecznej. W ten sposób można złagodzić szczyty obciążenia w sieciach i zniwelować ciemne przerwy. Kwestia pojemności magazynów odgrywa kluczową rolę, szczególnie w regionach o zmiennym zasilaniu. Niektóre kraje inwestują także w badania nad technologiami alternatywnymi, takimi jak elektrownie pływowe, falowe czy osmotyczne, które dotychczas były wykorzystywane jedynie w projektach pilotażowych. „Na opracowanie nowej generacji źródeł czystej energii czeka” – twierdzą instytuty badawcze, które otrzymują dotacje na swoje projekty.
W wielu krajach brakuje odpowiedniej infrastruktury sieciowej
Pomimo ogólnego pozytywnego rozwoju sytuacji nie można lekceważyć wyzwań. W wielu krajach brakuje odpowiedniej infrastruktury sieciowej, która zapewniałaby transport dużych ilości energii odnawialnej pomiędzy regionami. Planowanie i zatwierdzanie nowych tras często napotyka problemy z akceptacją wśród ludności. Wielu obywateli obawia się ingerencji w krajobraz lub obawia się konsekwencji dla środowiska. Koszty finansowe również pozostają problemem: chociaż ceny modułów fotowoltaicznych i turbin wiatrowych wykazują tendencję spadkową, ekspansja pozostaje kapitałochłonna. Aby zarządzać inwestycjami często potrzebne są mechanizmy wsparcia, co z kolei prowadzi do debaty na temat cen energii elektrycznej i sprawiedliwości społecznej.
Na poziomie międzynarodowym nie należy lekceważyć sytuacji geopolitycznej. Szybki rozwój energii odnawialnych może zmniejszyć zależność od importu ropy i gazu, ale z drugiej strony rosną nowe zależności, na przykład od surowców takich jak lit, kobalt czy pierwiastki ziem rzadkich, które są niezbędne w technologiach akumulatorów i energii słonecznej. „Transformacja energetyczna wymaga nowego spojrzenia na globalne łańcuchy dostaw” – brzmią ostrzeżenia ministerstw gospodarki i handlu, które nalegają na strategiczne partnerstwa i koncepcje recyklingu. Jednocześnie przejście na czyste źródła energii stwarza potencjał wzrostu gospodarczego, innowacji technologicznych i nowych miejsc pracy, zwłaszcza w rzemiośle, badaniach i produkcji.
Światowy trend w kierunku energii odnawialnych jest niewątpliwy
Chiny, Japonia i Europa intensywnie inwestują w energię wiatrową, energię słoneczną i inne technologie odnawialne. Różnice w faktycznie osiągniętych proporcjach są czasami znaczne, ze względu na czynniki geograficzne, polityczne, gospodarcze i społeczne. Podczas gdy Chiny wykorzystują gigantyczne projekty, aby pokazać, jak szybko naród przemysłowy może przyspieszyć rozwój energii odnawialnych, Stany Zjednoczone w coraz większym stopniu polegają na połączeniu zachęt podatkowych, badań i pionierskiego ducha przedsiębiorczości poszczególnych państw. Japonia stara się znaleźć równowagę pomiędzy energiami odnawialnymi a racjonalnie przemyślanym wykorzystaniem energii jądrowej, aby uporać się ze skutkami katastrofy w Fukushimie bez zagrażania bezpieczeństwu dostaw. W Europie państwa członkowskie wypracowują wspólne cele i strategie, ale podążają własnymi ścieżkami ze względu na różne punkty wyjścia. Niemcy znane są ze zdecydowanego rozwoju energii wiatrowej i słonecznej, Francja stawia na energię nuklearną, integrując więcej odnawialnych źródeł energii, Hiszpania czerpie korzyści z obfitości słońca i wiatru, Włochy ze swojej różnorodności geograficznej i potencjalnej energii geotermalnej.
Wszędzie ambitne cele w zakresie ochrony klimatu i dalekosiężne plany na przyszłość powiązane są z rozwojem energetyki odnawialnej. Modernizacja sieci, technologie magazynowania, ekologiczny wodór i bardziej wydajne zastosowania energii elektrycznej w transporcie i ciepłownictwie to tylko kilka przykładów tego, jak można ściślej powiązać te sektory. Jednocześnie istotne jest zapewnienie akceptacji społecznej i stabilności politycznej. Problemy z akceptacją, debaty na temat kosztów, wąskie gardła w łańcuchu dostaw oraz kwestia zabezpieczenia zdolności w zakresie obciążenia podstawowego poprzez elastyczne rezerwy dotyczą prawie wszystkich krajów, które dążą do kompleksowej zmiany w swoich systemach energetycznych.
Niemniej jednak można zauważyć zmianę dynamiki w kierunku technologii odnawialnych. „Nie ma już powrotu do starego systemu energetycznego” – twierdzą eksperci branżowi, którzy podkreślają rosnącą konkurencyjność zielonych energii. Jasne jest, że w wielu regionach koszty czystej produkcji energii wiatrowej i słonecznej są już konkurencyjne. Przyszłe innowacje pomogą w opracowaniu jeszcze bardziej opłacalnych, wydajnych i inteligentnych rozwiązań.
Współpraca międzynarodowa odgrywa kluczową rolę. Ponieważ zmiany klimatyczne nie znają granic, cenna jest wymiana doświadczeń dotyczących warunków ram politycznych, koncepcji technicznych i formatów uczestnictwa społecznego. Wreszcie wydarzenia o zasięgu globalnym, takie jak napięcia geopolityczne, pokazują, że bezpieczeństwo dostaw energii jest ważnym czynnikiem stabilności całych gospodarek i społeczeństw. Energie odnawialne mogą w dłuższej perspektywie zapewnić niezależność i przewidywalną strukturę kosztów, pod warunkiem szybkiego wdrożenia niezbędnej infrastruktury – od linii energetycznych po rurociągi wodorowe.
W rezultacie wszystkie zbadane kraje i regiony chcą korzystać z rosnącego udziału energii odnawialnych. Strategie stosowane w każdym przypadku są zróżnicowane, dostosowują się do wymagań krajowych i prowadzą do różnej prędkości ekspansji. Przekonanie, że paliwa kopalne są wyczerpywane i szkodliwe dla klimatu, jest wspólnym mianownikiem, który w coraz większym stopniu jednoczy polityki energetyczne. Liczne prognozy wskazują, że w nadchodzących dekadach tendencja ta będzie się jedynie nasilać. Nowe, przełomowe technologie, ofensywy inwestycyjne w zieloną infrastrukturę i środki polityczne na rzecz większej ochrony klimatu będą współdziałać w celu przyspieszenia postępu.
Na tym traktat ten dobiega końca. Podsumowując, widzimy świat w fazie transformacji energetycznej: Chiny zwiększają swoje wpływy gospodarcze i technologiczne w dziedzinie energii odnawialnych, Stany Zjednoczone koncentrują się na innowacjach i dynamice federalnej, Japonia opanowuje równowagę między energią jądrową a energiami alternatywnymi, a Europa promuje wspólne zmiany z różnymi krajowymi punktami kontaktowymi. Ekscytującym wyzwaniem pozostaje sprawdzenie, jak poszczególne projekty będą do siebie pasować, tworząc długoterminowy, zrównoważony i zrównoważony na całym świecie system energetyczny. Ale jedno wydaje się pewne: energie odnawialne będą nadal zyskiwać na znaczeniu i trwale zmienią sposób, w jaki wytwarzamy i zużywamy energię na całym świecie.
Nadaje się do: