W nowym badaniu stwierdzono, że przejście na 100%-ową energię odnawialną jest wykonalne i opłacalne, mogłoby również zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych w systemie energetycznym do 0%. Cel mógłby zostać osiągnięty do 2050 roku lub nawet wcześniej.
Czternastu wiodących na świecie naukowców zajmujących się transformacją energetyczną wykorzystało najnowocześniejszą symulację modelowania transformacji energetycznej i godzinowe rozwiązania geoprzestrzenne do obliczenia optymalnego pod względem kosztów zestawu technologii opartych na lokalnych dostępnych odnawialnych źródłach energii.
Badanie, którego ukończenie zajęło ponad cztery lata, pokazuje, że światowy system 100%-ej energii odnawialnej można osiągnąć przy zerowych emisjach gazów cieplarnianych przed rokiem 2050, w sposób bardziej opłacalny niż obecny system paliw kopalnych i energii jądrowej. Został on przeprowadzony przez naukowców z Energy Watch Group w Niemczech i Uniwersytetu LUT w Finlandii.
Jaki jest nowy system energetyczny?
System fotowoltaiczny dostarczy najwięcej energii elektrycznej do 2050 roku – około 69% całkowitych dostaw energii. Zostanie ona uzupełniona głównie energią wiatrową (18%), bioenergią (6%), energią wodną (3%) i energią geotermalną (2%). Przekłada się to na całkowitą moc zainstalowaną wynoszącą około 63 400 GW energii fotowoltaicznej i 8 000 GW energii wiatrowej na całym świecie do roku 2050. (Dla porównania, świat posiada obecnie około 550 GW mocy fotowoltaicznej i 580 GW energii wiatrowej).
Co ciekawe, około 19% produkcji energii elektrycznej będzie pochodziło od prosumentów fotowoltaicznych, co przyczyni się do bardziej zdecentralizowanej transformacji energetycznej w różnych regionach świata.
Czytaj: Wspólnoty mieszkaniowe mają zostać prosumentami
Magazynowanie energii zaspokoi prawie 23% zapotrzebowania na energię elektryczną i około 26% zapotrzebowania na ciepło. Do 2050 roku, baterie staną się najistotniejszą technologią magazynowania energii elektrycznej, a magazynowanie energii cieplnej –najbardziej odpowiednią technologią magazynowania ciepła.
Udziały w dostawach energii pierwotnej
Cała energia elektryczna?
Naukowcy sugerują system energetyczny, w którym wszystko jest zelektryfikowane: energia elektryczna, ciepło, transport, produkcja, odsalanie, itp. Wszystko to uwzględnia populację na świecie, która do 2050 roku ma osiągnąć 9,7 mld (w porównaniu z 7,2 mld w 2015 r.), a także wzrost zapotrzebowania na energię o około 1,8% rocznie, spowodowany przez usługi energetyczne na rzecz wyższego standardu życia, któremu towarzyszy ogromny wzrost efektywności energetycznej.
Tańsze rozwiązania
Naukowcy twierdzą, że ta w 100% odnawialna energia będzie tańsza niż obecny system energetyczny. Zrównany koszt energii zmniejszy się z około 54 euro/MWh w 2015 roku do 53 euro/MWh do roku 2050. Wydaje się, że nie jest to duża oszczędność, ale biorąc pod uwagę wtórne korzyści gospodarcze i środowiskowe, 100 %-owy globalny system energii odnawialnej jest uważany za znacznie tańszą opcję.
Przewiduje się, że całkowite roczne koszty energii w transporcie w okresie przejściowym spadną z około 2,09 bln euro w 2015 roku do około 1,9 bln euro do 2050 roku. Ostateczne koszty transportu pasażerskiego spadną w przypadku transportu drogowego, przy marginalnym wzroście kosztów transportu morskiego i lotniczego. Ostateczne koszty transportu towarowego spadną w przypadku transportu drogowego, pozostaną stabilne w przypadku transportu kolejowego i morskiego oraz nieznacznie wzrosną w przypadku transportu lotniczego.
Zobacz też: Transport – największe źródło CO2 w Europie
Regionalne różnice w dostawach energii elektrycznej
Naturalnie, przejście na energię doprowadzi do pewnych zauważalnych regionalnych różnic w wytwarzaniu energii odnawialnej. Oczekuje się, że do 2050 roku, Azja Południowa stanie się światowym liderem w produkcji energii elektrycznej z fotowoltaiki i pokryje 95 % swojego zapotrzebowania na energię. W Eurazji lądowy wiatr zdominuje wytwarzanie energii elektrycznej. Kilka regionów, takich jak region nordycki, zachodnia Eurazja, środkowe Chiny, Chile i Nowa Zelandia, będzie dysponowało zróżnicowaną mieszanką fotowoltaiki, energii wiatrowej i wodnej. Zróżnicowany zakres systemów energetycznych będzie zatem w dużym stopniu zależał od lokalnie dostępnych zasobów, co zwiększa bezpieczeństwo energetyczne na całym świecie. Naukowcy optymistycznie przewidują, że „może to prowadzić do bardziej pokojowej i zamożnej społeczności światowej”.
Główne rodzaje 100% odnawialnych systemów elektroenergetycznych
Zero emisji
Globalne emisje gazów cieplarnianych związane z energią spadną do zera do 2050 roku, a nawet wcześniej, we wszystkich sektorach energetycznych. Obecnie, emisje gazów cieplarnianych związane z energią odpowiadają za ponad 60 % całkowitych światowych emisji gazów cieplarnianych (GHG). W przeciwieństwie do innych stwierdzeń, naukowcy ci twierdzą, że głęboka dekarbonizacja sektora energetycznego i ciepłownictwa jest możliwa już w 2030 roku.
Dobra wiadomość dla miejsc pracy
100% globalny system energii odnawialnej będzie wspierał miliony lokalnych miejsc pracy w sektorze energetycznym. W 2015 roku, światowy sektor energetyczny zatrudniał około 20 milionów osób, z czego ponad 70% w sektorze paliw kopalnych. Nowy całkowicie elektryczny system energetyczny zatrudni 35 milionów osób, przy czym fotowoltaika stanie się głównym sektorem tworzącym miejsca pracy, zatrudniającym ponad 22 miliony osób do 2050 roku, a następnie w sektorach baterii, biomasy, energii wodnej i wiatrowej. Około 9 milionów miejsc pracy w globalnym przemyśle węglowym w 2015 roku zostanie zredukowanych do prawie zera do 2050 roku i zostanie zrekompensowanych ponad 15 milionami nowych miejsc pracy w sektorze energii odnawialnej.
Czytaj więcej: Więcej miejsc pracy dzięki ochronie klimatu
Jak to będzie działać w praktyce?
Aby zapewnić sprawne, szybkie i efektywne pod względem kosztów przejście na 100% energii odnawialnej we wszystkich sektorach, w badaniach stwierdzono, że „rządy muszą przyjąć krajowe akty prawne, które zapewnią szybkie wdrożenie w zakresie rozwoju energii odnawialnej, technologii magazynowania, łączenia sektorów i inteligentnych systemów energetycznych. Ramy powinny obejmować korzystne warunki inwestycyjne dla wszystkich podmiotów, w tym przedsiębiorstw i społeczności”.
Oczywiście łatwiej powiedzieć niż zrobić, ale naukowcy proponują następujące kluczowe środki wsparcia politycznego w celu przyspieszenia transformacji energetycznej:
- Polityka i instrumenty koncentrowały się na łączeniu sektorów i umożliwianiu bezpośrednich inwestycji prywatnych w energię odnawialną i inne technologie o zerowej emisji.
- Należy przyjąć przepisy dotyczące taryf gwarantowanych w celu umożliwienia inwestycji (poniżej 40 MW) ze strony podmiotów zdecentralizowanych, takich jak małe i średnie przedsiębiorstwa, spółdzielnie, społeczności, rolnicy i obywatele.
- Procedury przetargowe dla dużych inwestorów powinny być stosowane wyłącznie w odniesieniu do mocy produkcyjnych powyżej 40 MW.
- Niezbędne jest odpowiedzialne wycofanie wszystkich dotacji państwowych na wytwarzanie paliw kopalnych i energii jądrowej.
- Wprowadzenie podatków od emisji dwutlenku węgla, metanu i radioaktywności.
- Zachęty stworzone w celu pobudzenia rozwoju technologii energii odnawialnej, takie jak zwolnienia podatkowe, dotacje bezpośrednie i przywileje prawne.
- Polityka i ramy promujące badania, edukację i wymianę informacji na temat energii odnawialnej i technologii o zerowej emisji.
Zobacz również: Udział energii odnawialnej w koszyku energetycznym
