Globalna energetyka może przejść na źródła odnawialne do 2050 roku

Globalny system produkcji i przesyłu energii mógłby do 2050 r. działać wyłącznie w oparciu o źródła odnawialne. Tak wynika z modelu przedstawionego na łamach „Nature Energy”.

Naukowcy wskazują jednak, że taka transformacja wymagałaby ogromnego wzrostu mocy wiatrowych i słonecznych, rozbudowy sieci przesyłowych, zarządzania popytem oraz zniesienia barier handlowych dla technologii OZE. To nie jest prosta opowieść o taniej zielonej energii, lecz mapa skali wyzwania. Przyszłość energii odnawialnej zależy nie tylko od paneli i turbin, ale od całej architektury globalnego systemu.

Model pokazuje, że zaspokojenie powszechnych potrzeb energetycznych przy zerowej emisji netto jest możliwe, ale wymagałoby 15–20 TW zmiennych źródeł odnawialnych, przede wszystkim energetyki słonecznej i wiatrowej. To skala, która zmusza do odejścia od prostych sloganów. Transformacja energetyczna nie polega na samym dostawieniu paneli i turbin. Wymaga przebudowy sieci, magazynowania energii, elastycznego popytu i współpracy ponad granicami.

OZE są dostępne bliżej, niż sądzono

Jednym z najważniejszych wniosków badania jest to, że ponad 80 proc. zasobów zmiennych źródeł odnawialnych znajduje się w promieniu 200 km od centrów zapotrzebowania. Oznacza to, że duża część energii mogłaby być wytwarzana relatywnie blisko miejsc, w których będzie zużywana.

Wiadomość jest dobra szczególnie dla regionów rozwijających się. Autorzy wskazują zwłaszcza na Afrykę, gdzie obfite zasoby energii słonecznej i wiatrowej mogłyby zwiększyć dostęp do taniej energii elektrycznej. W takim ujęciu transformacja nie jest wyłącznie polityką klimatyczną państw bogatych, ale również narzędziem rozwoju i zmniejszania nierówności energetycznych.

Jednocześnie skala inwestycji pozostaje ogromna. Sama fotowoltaika wymagałaby ponad 9 mln hektarów powierzchni. To nie znaczyk jednak, że scenariusz jest nierealny, ale pokazuje, że OZE trzeba planować z uwzględnieniem gruntów, sieci, lokalnych społeczności i konfliktów przestrzennych.

Najtańsza energia to także lepsza organizacja

Badanie wskazuje trzy główne sposoby ograniczenia kosztów globalnego systemu zeroemisyjnego. Pierwszym jest zarządzanie popytem, czyli przesuwanie zużycia energii w czasie. Według autorów mogłoby to zmniejszyć koszty systemowe o 6,5 proc., czyli około 182 mld dolarów rocznie.

Drugim elementem jest rozbudowa międzynarodowych sieci przesyłowych. Lepsze połączenia między krajami mogłyby obniżyć koszty o 5,6 proc., czyli około 157 mld dolarów rocznie. Trzecim jest usuwanie barier handlowych dla technologii odnawialnych. Tu potencjalna oszczędność jest największa: 12,2 proc., czyli około 345 mld dolarów rocznie.

To ważna lekcja dla polityków. Największe rezerwy nie zawsze znajdują się w samej technologii. Często tkwią w regulacjach, taryfach, opóźnieniach inwestycyjnych i braku koordynacji między państwami. Transformacja energetyczna jest więc także problemem instytucjonalnym.

System bez emisyjny nie będzie systemem bez problemowym

Autorzy pokazują techniczną wykonalność systemu elektroenergetycznego o zerowej emisji netto, ale zaznaczają, że jego działanie wymaga integracji zmiennych źródeł odnawialnych z magazynowaniem energii, przesyłem i zarządzaniem popytem. Ze względu na to, że energia słoneczna i wiatrowa są zależne od warunków pogodowych oraz pory dnia, kluczowe stają się elastyczność systemu, połączenia międzysystemowe i technologie bilansujące.

W Polsce debata ma szczególne znaczenie, bo kraj wciąż opiera znaczną część (około 70%) systemu elektroenergetycznego na węglu. Szybkie wyłączenie elektrowni węglowych bez stabilnych alternatyw mogłoby zagrozić bezpieczeństwu dostaw. Dlatego wniosek z globalnego modelu nie brzmi: wystarczy zastąpić stare źródła nowymi. Brzmi raczej: trzeba projektować cały system od nowa.

Pewnym zastrzeżeniem dla wizji powolnej transformacji jest tempo, w jakim rozwija się fotowoltaika, zwłaszcza w sektorze prosumenckim. W Polsce pod koniec 2024 r. działało już 1 544 574 mikroinstalacji OZE o łącznej mocy 12,75 GW, a niemal 98,6 % z nich należało do prosumentów.

Skala wzrostu dobrze pokazuje, jak szybko technologia weszła do gospodarstw domowych. Same mikroinstalacje oddały do sieci w 2024 r. ponad 8,5 TWh energii, a 99,7 % wolumenu eksportowanego przez ten segment pochodziło z fotowoltaiki. Równolegle rosła cała krajowa fotowoltaika, według IEO na koniec pierwszego kwartału 2025 r. Polska miała już 21,8 GW mocy PV, z czego 59     % stanowiły mikroinstalacje, co pokazuje, że domowe systemy słoneczne były jednym z głównych motorów tej zmiany.

OZE mogą być fundamentem globalnego systemu energetycznego, ale tylko wtedy, gdy zostaną potraktowane jako część szerszej infrastruktury: sieci, magazynów, popytu, handlu i odporności państwa.

Energia jako test współpracy

Najbardziej polityczny wniosek z badania dotyczy współpracy międzynarodowej. Globalna transformacja będzie tańsza, jeśli państwa będą handlować technologiami, rozbudowywać połączenia przesyłowe i dzielić się nadwyżkami energii. Będzie droższa, jeśli energia odnawialna stanie się kolejnym polem protekcjonizmu, ceł i blokad.

To szczególnie ważne w świecie napięć między USA, Chinami i Europą. Panele słoneczne, turbiny, baterie, magazyny energii i sieci przesyłowe są jednocześnie technologiami klimatycznymi, przemysłowymi i strategicznymi. Dlatego pytanie o magazyny energii oraz międzynarodową infrastrukturę nie jest technicznym dodatkiem. Jest warunkiem skutecznej transformacji.

Model z „Nature Energy” pokazuje, że 100 proc. odnawialnej energii do 2050 r. nie jest fantazją. Jest scenariuszem technicznie możliwym, ale wymagającym ogromnej dyscypliny inwestycyjnej i politycznej. Największym błędem byłoby uznać, że skoro technologia istnieje, transformacja wydarzy się sama.

Szymon Ślubowski