W polskiej energetyce nadszedł czas zmian – zgodnie z postanowieniami Unii Europejskiej i naszego rządu, zawartymi w Europejskim Zielonym Ładzie. Zmiany te mają m.in. chronić środowisko przed emisjami gazów cieplarnianych, które skutecznie przyczyniły się do zmian klimatycznych. Aby je powstrzymać, potrzebne są nowe technologie, które pozwolą na bezpieczną produkcję energii, surowców w przemyśle i żywności w rolnictwie. 

Konieczne staje się zastąpienie węgla kopalnego odnawialnymi źródłami energii, a także wymiana urządzeń na energooszczędne. Potrzebne są nowe technologie – jak te, które pozwalają na produkcję wodoru i wykorzystywanie go jako alternatywnego paliwa. Potrzebne są inwestycje w technologie odzyskiwania i dalszego wykorzystania dwutlenku węgla. Konieczna okazuje się też zmiana zachowań wśród społeczeństwa, bo to w końcu my odpowiadamy za eksploatację ekosystemów. Osiągnięcie celów zerowej emisji wymaga więc wielu zmian i wdrożenia szeregu różnych technik, umożliwiających przeprowadzenie skutecznej transformacji energetycznej.

Efektywność energetyczna i elektryfikacja 

Najważniejsze w dekarbonizacji okazuje się zwiększenie efektywności energetycznej. Działania te są niezbędne do zmniejszenia zapotrzebowania energetycznego zarówno w przemyśle, budownictwie czy transporcie, jak i w wykorzystywanych przez nas na co dzień urządzeniach. 

W tym celu przewiduje się zaostrzenie minimalnych norm charakterystyki energetycznej dla budownictwa. Dotyczy to odpowiedniej izolacji budynków, instalacji zero waste, wykorzystywania odnawialnych źródeł energii do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń oraz ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), systemów inteligentnego domu, a także sprzętu elektrycznego oraz programów wymiany urządzeń o niskiej efektywności energetycznej. 

W transporcie wzrost poprawy efektywności energetycznej oraz wzrastające ceny paliw sprawią, że na ulicach w 2040 r. dominować będą samochody elektryczne (przewiduje się ich udział na poziomie 60%). W przemyśle z kolei proponuje się w celu zwiększenia efektywności energetycznej zastosowanie instalacji zarówno odzyskujących ciepło przemysłowe, jak i wykorzystujących odpady, które powstają podczas produkcji. 

Do 2050 r. elektryfikacja zastąpi wykorzystywany do tej pory węgiel kamienny. W związku z tym przewiduje się dwukrotny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną, mimo szeregu działań dotyczących wzrostu efektywności energetycznej. Energia elektryczna będzie powszechnie wykorzystywana do ogrzewania budynków, zasilając pompy ciepła, a w transporcie zasilając samochody i komunikację miejską. Jednak największe zużycie przewiduje się w przemyśle (ok. 11 000 TWh), m.in. w celu wsparcia wdrożenia nowych procesów i technologii mających na celu bezemisyjną produkcję. 

OZE szansą na wzrastającą elektryfikację 

W transformacji energetycznej, która wymaga redukcji emisji gazów cieplarnianych, oczekuje się wzrostu produkcji energii elektrycznej. Tu rozwiązaniem jest inwestycja w odnawialne źródła energii. W podjęciu działań dotyczących dekarbonizacji konieczne jest inwestowanie w OZE. Przewiduje się, że siłownie wiatrowe i farmy fotowoltaiczne przyczynią się do potrojenia produkcji energii odnawialnej do 2030 r. W tymże roku całkowita produkcja energii elektrycznej w ponad 60% pochodzić ma właśnie ze źródeł odnawialnych, a w 2050 r. ma to być już 90%. Głównymi odnawialnymi źródłami energii na świecie w 2050 r. będą energia wodna, bioenergia, energia słoneczna oraz energia geotermalna. 

W budownictwie energia odnawialna używana jest do ogrzewania pomieszczeń oraz c.w.u. Produkowana będzie głównie przez panele fotowoltaiczne, a następnie wykorzystywana przez pompy ciepła, które zapewnią ogrzewanie, chłodzenie pomieszczeń oraz c.w.u. Podobnie w przemyśle – oprócz bioenergii to słoneczna energia cieplna i energia geotermalna będą zaspokajać zapotrzebowanie przemysłu na ciepło. Należy jednak pamiętać, że intensywny rozwój instalacji odnawialnych źródeł wiąże się z koniecznością magazynowania energii, a tu jeszcze trzeba poważnie popracować.

Dziś najszybciej rozwijającymi się instalacjami odnawialnych źródeł energii są instalacje fotowoltaiczne. Są to urządzenia praktycznie bezobsługowe, o stosunkowo niskim nakładzie finansowym. Stąd też obserwowany jest w ostatnich latach dynamiczny rozwój takich instalacji w naszym kraju. Podstawową wadą tej technologii OZE jest zmienność produkcji, w cyklu zarówno dobowym, jak i rocznym, a także pogodowozależność, a więc zmienność uzależniona od zachmurzenia. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku farm wiatrowych. Niestety, instalacje te obarczone są wysokim kosztem inwestycyjnym, a produkcja energii wykazuje dużą zmienność. W Polsce występują okresy bezwietrzne lub z bardzo słabym wiatrem. Wówczas produkcja energii jest znikoma. Farmy wiatrowe obarczone są do tego wyższym nakładem inwestycyjnym, co sprawia, że ich budowa jest mało rentowna. W kwestii hydroelektrowni Polska ma bardzo ograniczony potencjał ze względu na przewagę obszarów nizinnych.

Ogromny potencjał tkwi w bioenergii. W 2050 r. produkcja energii elektrycznej z wy...