Nowy cel klimatyczny Unii Europejskiej spowoduje wzrost cen emisji dwutlenku węgla i może doprowadzić do wycofania energii węglowej w Europie już w 2030 r. Zaostrzenie unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji (EU ETS) zgodnie z zielonym ładem radykalnie przyspieszy dekarbonizację europejskiego sektora energetycznego - i prawdopodobnie doprowadzi do upadku przemysłu węglowego.

W nowym badaniu zespół naukowców z Poczdamu w Niemczech określił ilościowo znaczące zmiany w europejskim systemie elektroenergetycznym, które mogą zostać wprowadzone, gdy nowo ustalony cel klimatyczny UE zostanie zrealizowany. Jak pokazują autorzy, wyższe ceny uprawnień do emisji dwutlenku węgla są nie tylko nieuniknionym krokiem w kierunku ograniczenia emisji, ale także znacznie szybciej doprowadzą do powstania niedrogiego systemu elektroenergetycznego zasilanego energią odnawialną.

„Kiedy UE przełoży swój niedawno dostosowany cel redukcji emisji o co najmniej 55% w 2030 r. w porównaniu z 1990 r. na bardziej rygorystyczne limity w ramach systemu EU ETS, sektor energii elektrycznej doświadczy fundamentalnych zmian” - mówi Robert Pietzcker z Poczdamskiego Instytutu ds. Klimatu (PIK), jeden z głównych autorów analizy. „W naszych komputerowych symulacjach oznacza to, że odnawialne źródła energii wniosłyby prawie trzy czwarte produkcji energii już w 2030 r., a zerową emisję w sektorze energetycznym osiągnęlibyśmy już w 2040 r. Po skutecznym zainicjowaniu zmiany, redukcja emisji może przyspieszyć w bezprecedensowy sposób”.

Aby określić wpływ unijnych regulacji, ekonomiści zbadali zmiany celów redukcji emisji, zwiększone zapotrzebowanie na energię elektryczną, które może wynikać z łączenia sektorów, oraz inwestycje w budowę efektywnej infrastruktury sieci przesyłowej, aby lepiej łączyć zasoby odnawialne w krajach europejskich. Przeanalizowali również wpływ potencjalnej niedostępności nowych elektrowni jądrowych i elektrowni do wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS), zaprojektowanych w celu zmniejszenia ilości wytwarzanych przez człowieka emisji CO₂. Co ciekawe, ani energia jądrowa, ani elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne CCS nie okazały się istotne dla osiągnięcia redukcji emisji w symulacjach komputerowych.

Wycofywanie węgla do 2030 r. oraz silnie ograniczona produkcja z gazu, czyli „biorąc wszystko pod uwagę, cel 55% będzie miał ogromne konsekwencje dla sektora energetycznego” - mówi Sebastian Osorio z PIK, inny główny autor. „W ramach poprzedniego celu UE w zakresie łagodzenia zmiany klimatu - który oznaczał zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do 2030 r. o zaledwie 40% - oczekiwano, że cena dwutlenku węgla w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji wzrośnie do 35 EUR za tonę CO₂ do 2030 r. Jednak z nowym celem wynoszącym minus 55%, ceny uprawnień do emisji dwutlenku węgla w ETS w rzeczywistości wzrosłyby ponad trzykrotnie do około 130 euro za tonę CO₂ w 2030 r. Byłby to koniec znanej nam energii wytwarzanej z węgla - zaledwie 17 terawatogodzin w 2030 r., 2% tego, co było w 2015 r.”

„W przeciwieństwie do tego, co obserwowano w ostatnich latach, upadek węgla nie doprowadzi w przyszłości do większej produkcji opartej na gazie” - dodaje Robert Pietzcker. „Przy wzroście cen CO2 powyżej 100 euro za tonę CO2 spodziewamy się, że produkcja energii z gazu spadnie do mniej niż 40% wartości z 2015 r. do 2030 r. i do mniej niż 4% w 2045 r. Plany budowy nowych elektrowni gazowych w niektórych państwach członkowskich UE chcą cofnąć ich energetykę w czasie do 2005 r., kiedy to przedsiębiorstwa użyteczności publicznej planowały nowe elektrownie węglowe pomimo systemu EU-ETS, tworząc w ten sposób miliardy osieroconych aktywów, które nigdy nie zwrócą kosztów inwestycji. Jedynymi nowymi inwestycjami, które prawdopodobnie będą opłacalne są elektrownie z turbinami, które mogą przestawić się na duży udział wodoru.”

Sezonowe magazynowanie wodoru w połączeniu z lepszymi połączeniami międzysystemowymi między państwami członkowskimi UE i rozmieszczeniem baterii pozwoli na stabilną pracę czystego systemu elektroenergetycznego opartego prawie wyłącznie na źródłach odnawialnych. Ceny energii elektrycznej wzrosną, ale następnie powrócą do obecnego poziomu do 2050 r. To dobra wiadomość nie tylko dla ustabilizowania naszego klimatu, ale także dla branży i użytkowników końcowych, gdyż zmianom tym będą towarzyszyć jedynie niewielkie podwyżki cen.

„Wyłączanie elektrowni wykorzystujących paliwa kopalne przed końcem ich żywotności oraz wcześniejsze zwiększanie skali energii wiatrowej i słonecznej w tej dekadzie czasowo podniosą ceny” - wyjaśnia współautor Renato Rodrigues z PIK. „Ale po 2025 r. koszty ponownie spadną ze względu na większą dostępność taniej energii wiatrowej i słonecznej, ostatecznie obniżając ceny energii elektrycznej do poziomów obserwowanych w ostatniej dekadzie. Dlatego dobrze radzimy UE, aby szybko przełożyła nowy cel na bardziej rygorystyczne limity ETS, aby zapewnić przystępną i zrównoważoną transformację naszego systemu elektroenergetycznego”.

Informacja prasowa PIK na podstawie artykułu:

Article: Robert C. Pietzcker, Sebastian Osorio, Renato Rodrigues (2021): Tightening EU ETS targets in line with the European Green Deal: Impacts on the decarbonization of the EU power sector. Applied Energy. DOI: 10.1016/j.apenergy.2021.116914.

Link to the article: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261921003962