Polscy politycy, zarówno poprzedniego, jak i obecnego rządu starają się blokować europejską politykę, dotyczącą emisji CO2. Za sukces uznają to, że na ostatnim szczycie klimatycznym w Paryżu nie podjęto konkretnych decyzji nakazujących redukcję emisji, a Komisja Europejska nie mówi już o konieczności zamknięcia elektrowni węglowych.

Spróbujmy oddzielić sprawę ocieplenia klimatu od rozwoju energetyki odnawialnej. Ta pierwsza budzi kontrowersje i teza, że człowiek swoimi działaniami przyczynia się do ocieplenia klimatu spotyka się ze sceptycyzmem wielu naukowców. Nie ulega jednak wątpliwości, że z wielu powodów byłoby korzystne zastąpienie kopalnych surowców energetycznych, których zasoby będą się wyczerpywać, źródłami odnawialnymi, niewyczerpanymi. Pozwoliłoby to uniezależnić się od importu surowców i ich trudnych do przewidzenia wahań cen, zwiększyć bezpieczeństwo i poprawić jakość życia mieszkańców. Nie trzeba być ekologiem, by dostrzec problem zanieczyszczenia powietrza w Krakowie i wielu innych polskich miastach. Źródła odnawialne pozwalają tworzyć małe lokalne elektrownie co daje oszczędności na przesyle energii i aktywizuje lokalny biznes.

Jest wszakże jeden warunek, który energetyka zielona powinna spełnić, by konkurować na równych prawach z energetyką czarną. Powinna być konkurencyjna, jeśli idzie o koszty oraz stabilna – dostarczać do systemu przewidywalne ilości mocy.

>>> Czytaj też: Górnictwo roluje problemy. Energetyka teraz śpi na węglu

Przykład z Niemiec

W 2011 roku rząd niemiecki niespodziewanie postanowił stopniowo zrezygnować z energetyki atomowej. Siedem najstarszych siłowni albo już zostało wygaszonych, albo będą wygaszane w roku bieżącym i przyszłym. Dziewięć bardziej nowoczesnych przestanie działać w roku 2021 i 2022. Niemcy zastępują je przede wszystkim energetyką wiatrową lub słoneczną. Już ponad 30 proc. energii pochodzi w tym kraju ze źródeł odnawialnych, wytwarzanych przez małe prywatne przedsiębiorstwa. Utrzymywane są też elektrownie węglowe, choć ich rola będzie się zmniejszać.

Ważnym czynnikiem, umożliwiającym transformację niemieckiej energetyki jest powszechne przyzwolenie społeczne dla tego procesu. Niemcy godzą się ponieść związane z tym koszty, które obciążają wyłącznie gospodarstwa domowe, nie zaś przemysł. To logiczne rozwiązanie. Czyste powietrze jest dobrem, docenianym przez obywateli. Transakcja jest więc uczciwa – wyższe taryfy w zamian za ekologiczny komfort.

Dwa główne instrumenty transformacji z energetyki czarnej do zielonej, stosowane w Niemczech to: stałe ceny zakupu energii ze źródeł odnawialnych (feed-in tariff, czyli taryfy gwarantowane) oraz opłaty ekologiczne, wliczane do rachunków za energię gospodarstw domowych. Taryfy gwarantowane zmniejszają się, co wymusza wzrost efektywności urządzeń produkujących energię, zaś dopłaty ustawiane są na poziomie, umożliwiającym sfinansowanie zielonej energetyki.

W 2015 roku opłata ta wynosiła 6,17 centów za kWh, zaś w roku 2016 została podniesiona do 6,354 centów. Opłata ta stanowi 21 proc. ceny, płaconej przez gospodarstwa domowe za energię. Ale to nie jedyna opłata, wynikająca z regulacji. Odbiorcy płacą także opłatę przesyłową (23 proc. ceny ostatecznej), VAT – 16 proc., podatek od energii elektrycznej, zwany w Niemczech podatkiem ekologicznym – 7 proc., opłatę koncesyjną, za dzierżawę przestrzeni, na której budowana jest trakcja elektryczna – 6 proc.

Elektrownie sprzedają energię średnio za 7,05 centa za kWh, a gospodarstwa domowe płacą 30 centów. Jest to jedna z najwyższych w Europie taryf dla gospodarstw domowych. Wyższą ma tylko Dania. Ale niemieckie taryfy dla przemysłu są niższe niż przeciętne w Unii Europejskiej i strefie euro. Są też niższe niż w Polsce, choć wyższe niż w Stanach Zjednoczonych. W październiku 2015 roku średnia cena 1 kWh dla przemysłu w USA wyniosła 6,88 centów, czyli 6,01 eurocenta. W Unii Europejskiej średnia opłata dla przemysłu wyniosła 8,94 eurocenty, czyli o blisko 50 proc. więcej. Ale wyższe europejskie taryfy dla przemysłu są nie tylko wynikiem większego udziału energii odnawialnej, lecz też skali. W Unii Europejskiej praktycznie każdy kraj stara się zapewnić samowystarczalność , a handel energią elektryczną między krajami ma marginalne znaczenie. W Stanach Zjednoczonych sytuacja jest oczywiście inna.

Wysokie ceny płacone przez Niemców za energię skłaniają ich do oszczędności. Ostatecznie płacą oni rachunek mniejszy niż Amerykanie.

>>> Czytaj też: Rewolucja w polskiej energetyce? Prosumenci mogliby zainwestować 154 mld zł

Porównanie kosztów energii

Porównanie kosztów produkcji energii z różnych źródeł wymaga zastosowania wskaźnika, zwanego LCOE (levelized cost of electricity), czyli jednostkowego uśrednionego kosztu produkcji energii w cyklu życia. Różne grupy technologii energetycznych różnią się strukturą kosztów (koszty stałe versus koszty zmienne), rozmiarami niezbędnych nakładów inwestycyjnych, okresem eksploatacji. Niektóre rodzaje energetyki – elektrownie węglowe, a zwłaszcza jądrowe – wymagają ogromnych nakładów inwestycyjnych, które zwracają się przez wiele lat. Porównanie różnych rodzajów energetyki wymaga uwzględnienia zarówno kosztu inwestycji, jak i bieżącej eksploatacji, zdyskontowanie ich (tj uwzględnienie bieżącej wartości zarówno kosztów, jak i efektów) oraz okresu eksploatacji danego urządzenia.

LCOE jest ilorazem wydatków do efektów wyrażonych w wartości bieżącej. Im wyższe są nakłady inwestycyjne, konieczne dla odtworzenia mocy, tym większy wpływ na LCOE ma stopa dyskontowa, inaczej mówiąc koszt pozyskania kapitału. Od kilku lat w krajach wysokorozwiniętych, wliczając w to Polskę, mamy do czynienia z bardzo niskimi stopami procentowymi. Jest jednak mało prawdopodobne, by sytuacja taka utrzymała się w dłuższym okresie. Należy zatem do obliczeń LCOE przyjąć stopy dyskontowe, zbliżone do średniego oprocentowania kredytów długookresowych z okresu, zanim interwencja banków centralnych zepchnęła stopy do dzisiejszego poziomu.

Krańcowy koszt wytwarzanej energii, który wyznacza cenę hurtową może być względnie niski w elektrowniach zamortyzowanych. W Polsce zamortyzowanych jest wiele elektrowni, zasilanych węglem kamiennym lub brunatnym i są one w stanie sprzedawać energię po relatywnie niskich cenach. Ich odtworzenie wymaga jednak znacznych nakładów, a ocena opłacalności musi się odbywać z uwzględnieniem LCOE. Doświadczenie wielu krajów pokazuje, że koszt LCOE niektórych rodzajów technologii odnawialnej szybko maleje, zbliżając się do kosztu energii „czarnej”.

Zielone coraz bardziej konkurencyjne

W październiku 2015 r. Bloomberg New Energy Finance (BNEF) informował w analizie Levelised Cost of Electricity Update, że w przypadku dwóch najpopularniejszych technologii OZE, czyli energetyki wiatrowej i fotowoltaiki koszty wytwarzania energii systematycznie maleją. Jednocześnie rosną koszty energii wytwarzanej z węgla i gazu.

Analiza BNEF uwzględniła tysiące danych odnoszących się do konkretnych projektów na całym świecie. Pokazuje ona, że w niektórych krajach energetyka wiatrowa, oparta na naziemnych elektrowniach jest w pełni konkurencyjna w stosunku do gazu i węgla, a energia słoneczna jest bliska uzyskania konkurencyjności. Rok 2015 przyniósł pod tym względem znaczący przełom.

Opracowanie BNEF pokazuje, że w skali globalnej średni LCOE dla naziemnych farm wiatrowych spadły z 85 dolarów za megawatogodzinę w pierwszej połowie roku, do 83 dol. w drugiej połowie. W przypadku fotowoltaiki krzemowej LCOE spadł ze 129 dol. w pierwszej połowie roku do 122 dol. w drugiej. W tym samym czasie LCOE dla elektrowni węglowych wzrósł: w obu Amerykach z 66 dol. za MWh do 75 dol., W Azji z 68 dol. do 73 dol. i w Europie z 82 dol. do 105 dol. Dla turbin gazowo-parowych koszt wzrósł: w obu Amerykach z 76 dol. do 82 dol., w Azji z 93 dol. do 103 dol., a w Europie ze 103 do 118 dol.

>>> Czytaj też: Dlaczego w 2015 r. wysłaliśmy więcej energii za granicę?

Dla energii nuklearnej koszt jest bardzo różny w różnych krajach: od 158 dol. do 261 dol.

Zielona energetyka jest w pełni konkurencyjna w Niemczech i Wielkiej Brytanii. W tym pierwszym kraju LCOE dla naziemnych farm wiatrowych wyniósł w II półroczu 2015 r. 80 dol., w porównaniu ze 106 dol. dla elektrowni węglowych i 118 gazowych, w drugim odpowiednie wskaźniki wyniosły 85 dol. wobec 115 dol. zarówno dla elektrowni gazowych, jak i węglowych.

W USA energia z turbin gazowych i węglowych jest wciąż tańsza niż z wiatrowych i fotowoltaniki. LCOE dla tych trzech przypadków wynosi odpowiednio 65 dol., 80 dol. i 107 dol.

W Chinach koszt MWh z naziemnych farm wiatrowych wynosi 77 dol., z turbin gazowo-parowych 113 dol., fotowoltaiki 109 dol., zaś elektrowni węglowych 44 dol.

Cytowany przez Bloomberga analityk d/s energii Luke Mills uważa, że różnice w kosztach między różnymi krajami i regionami wynikają z lokalnych zjawisk, takich jak boom łupkowy w USA, stopień zaangażowania w innowacje w dziedzinie zielonej energetyki, bliskość złóż gazu i węgla, regulacje, dotyczące energetyki nuklearnej. Zarówno jednak energetyka wiatrowa, jak i solarna jest dziś znacznie bardziej konkurencyjna niż przed kilku laty. Proces ten będzie, zdaniem analityków, postępował dalej, co oznacza, że w ciągu kilku następnych lat w wielu krajach energia wytwarzana ze źródeł odnawialnych będzie tańsza niż z surowców kopalnych.

Potwierdza to opracowanie Projected Costs of Generating Electricity. 2015 Edition sporządzone przez International Energy Agency. Według niego koszt energii ze źródeł odnawialnych, zwłaszcza baterii solarnych w ostatnich 5 latach znacząco zmalał. W 2010 roku przy stopie dyskontowej 10 proc. LCOE dla energetyki solarnej wynosił średnio (mediana) 500 dol. za MWh, w 2015 r. 200 dol.

Argumentem przeciwko energetyce ze źródeł odnawialnych jest jej niestabilność – uzależnienie od zmieniających się w sposób nieprzewidziany warunków naturalnych. Ale przy odpowiedniej kompozycji krajowej energetyki ta słabość może być usunięta. Trzeba też uwzględnić postęp technologiczny w dziedzinie gromadzenia energii. Według opracowania McKinsey Global Institute Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy tanie i pojemne baterie, mogące gromadzić energię elektryczną będą jednym z 12 przełomowych wynalazków, które w najbliższych 10 latach zmienią modele biznesu.

W Polsce zielona energetyka jest traktowana jako zło konieczne, wymuszone przepisami Unii Europejskiej. Tymczasem inne kraje traktują tę branżę jako poważną alternatywę dla energii czarnej. Wymaga mniejszych nakładów inwestycyjnych. Urządzenia do produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych są coraz wydajniejsze. Zanim więc podejmiemy decyzje o wielkich inwestycjach w odtworzenie potencjału czarnej energetyki lub o budowie elektrowni jądrowej, należy się zastanowić, czy nie lepszym i tańszym sposobem zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego jest stworzenie skutecznego systemu wsparcia dla energetyki zielonej, wymuszającego stopniową obniżkę kosztów wytwarzania energii.

Autor: Witold Gadomski