Ile Niemcy zapłacą za rewolucję energetyczną?

© Maksim Kabakou - Fotolia

W ubiegłym tygodniu Instytut Fraunhofera ISE opublikował studium opracowane przez naukowców pod przewodnictwem prof. dr Hansa-Martina Henninga. Studium dotyczy optymalnego kierunku rozwoju systemu energetycznego do roku 2050 z uwzględnieniem optymalizacji kosztów związanych z tym rozwojem.

Eksperci dowodzą, że w systemie energetycznym z dominacją OZE możliwe jest zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii przy jednoczesnym zachowaniu konkurencyjności kosztowej tego systemu.

Redukcja emisji CO₂ nawet o 90 proc.

Naukowcy założyli kilka scenariuszy, które różnią się m.in. pod względem zakresu efektywności energetycznej budynków oraz stopnia wycofania węgla z produkcji energii elektrycznej. Ponadto uwzględniono różne cele redukcji emisji CO₂ (związanej z energią) – redukcja o 80 proc., 85 proc. i 90 proc. w stosunku do wartości referencyjnej z roku 1990. W założonym modelu uwzględniono poszczególne strumienie energii (energia elektryczna, ciepło) wykorzystywane przez gospodarstwa domowe, sektor usług, przemysł i transport. Założono produkcję energii elektrycznej zarówno z instalacji OZE, jak też z elektrowni konwencjonalnych. Istotną rolę odegrało magazynowanie energii, któremu w symulacji odpowiadało stosowanie akumulatorów, elektrowni szczytowo-pompowych, konwersji w wodór lub metan oraz magazynów ciepła.

Procentowy udział systemów grzewczych do roku 2050© Fraunhofer ISE, 2015

Prąd głównie z wiatraków i fotowoltaiki

Kluczową rolę dla przyszłych dostaw energii elektrycznej mają stanowić turbiny wiatrowe i systemy fotowoltaiczne, dzięki którym osiągnięte zostaną założone cele redukcji emisji CP2. Niezbędna moc zainstalowana odnawialnych źródeł energii zależy od scenariusza: w sumie od 290GW (scenariusz 80 proc. redukcji emisji CO₂) do 540GW (przy redukcji 90 proc.). Przedstawiony w opracowaniu system zakłada 4,5 krotny – w stosunku do obecnego poziomu – wzrost mocy zainstalowanej z elektrowni fotowoltaicznych (w roku 2050 ma ona wynieść 166 GW). Wzrosnąć ma również udział energii elektrycznej wyprodukowanej przez elektrownie wiatrowe - do 168 GW z instalacji onshore (wzrost 4-krotny) oraz do 33 GW z instalacji offshore. OZE mają być uzupełniane przez różnego rodzaju elektrownie bazujące na paliwach kopalnych, syntetycznych i biopaliwach, ciekłych i gazowych.

Elektryfikacja w sektorze budowlanym i transporcie

Nowy zestaw źródeł energii wymaga wysokiego stopnia elastyczności zarówno w odniesieniu do produkcji, jak i użytkowania. Przewiduje się większe wykorzystanie energii elektrycznej w sektorze budowlanym (elektryfikacja systemów grzewczych) oraz w transporcie (samochody elektryczne). Te zmiany przyczynią się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Kotły grzewcze i silniki spalinowe będą stopniowo zastępowane przez urządzenia elektryczne, takie jak pompy ciepła czy silniki elektryczne.

Nawet 1100 mld euro na transformację

Koszty transformacji systemu energetycznego Niemiec różnią się w zależności od przyjętego scenariusza. Przy braku wzrostu cen paliw kopalnych i kar związanych z emisją CO₂ całkowity koszt założonego systemu energetycznego wyniósłby ok. 1100 mld euro, czyli o ok. 25 proc. więcej niż gdyby nie wprowadzano żadnych zmian. Jeśli przyjmiemy jednak wzrost cen paliw kopalnych o 3 proc. rocznie, po zakończeniu transformacji całkowite roczne koszty funkcjonowania systemu energetycznego nie byłyby większe niż te ponoszone obecnie.

W rzeczywistości nowy system przyniesie też niewliczone w powyższy rachunek oszczędności - w analizie nie uwzględniono wzrostu gospodarczego związanego z rozwojem produkcji technologii odnawialnych źródeł energii i nowoczesnych systemów zarządzania energią. Pojawią się nowe miejsca pracy na każdym z etapów od produkcji przez dystrybucję, montaż i serwis. Pieniądze przeznaczane dotychczas na import surowców energetycznych w większości pozostaną w kraju. Niemcy z pewnością wykorzystają też szansę na eksport nowoczesnych technologii korzystających z OZE, dzięki czemu mogą uzyskać niezależność energetyczną.

Przeniesienie rozwiązań na polski grunt

Wspomniana analiza może być pomocna przy opracowaniu polskiej strategii rozwoju energetycznego. - Budowa niemieckiego miksu energetycznego przewiduje optymalizację kosztów w dłuższej perspektywie czasowej, jest to podejście zgoła odmienne od obecnej polskiej strategii, która jest nastawiona na premiowanie najtańszych technologii w krótkim horyzoncie czasowym – twierdzi prezes zarządu Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej Polska PV Bogdan Szymański.

Z kolei prezes zarządu Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła Paweł Lachman uważa, że opracowanie jest kierunkowskazem dla rozwoju nowoczesnych technologii. Jego zdaniem ukazuje ona inwestorom, że pompy ciepła są optymalne kosztowo i stanowią przyszłościowe rozwiązanie, będące dopełnieniem rozwoju produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii.

We wrześniu br. profesor zaprezentował swoje opracowanie podczas IV Kongresu PORT PC w Warszawie.

Źródło: PORT PC i SBF Polska PV, na podstawie: „WAS KOSTET DIE ENERGIEWENDE? WEGE ZUR TRANSFORMATION DES DEUTSCHEN ENERGIESYSTEMS BIS 2050” Hans-Martin Henning, Andreas Palzer Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg

Tekst powstał przy współpracy z Polską Organizacją Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC).