Transformacja energetyczna światowej gospodarki ku zeroemisyjności będzie kosztować minimum 56 bilionów dolarów

Pierwszy scenariusz jest zgodny z celem Porozumienia Paryskiego, bo zakłada ograniczenie średniego wzrostu temperatury na Ziemi znacznie poniżej 2°C oraz osiągnięcie globalnie zerowego poziomu emisji netto około 2060 roku. Drugi scenariusz, z kolei, przedstawia bardziej ambitny plan, bo globalny zerowy poziom emisji netto ma być w nim osiągnięty już w 2050 roku, przy czym wzrost temperatury wyniósłby tu tylko 1,5°C. Minimalny koszt, który poniesie globalna gospodarka, ma wynieść 56 biliony dolarów.

Największe wyzwanie ludzkości
Oba scenariusze przedstawione przez dział badań GS są niezwykle ambitne, bo zakładają stopniową redukcję emisji CO2 netto w latach 2025/30/40 o odpowiednio 18%/40%/89% dla scenariusza 1,5° oraz o 11%/23%/60% dla scenariusza <2,0°. O ile planu 1,5° najprawdopodobniej wymagałaby pogłębionej współpracy wszystkich lub niemal wszystkich państw świata (a także zmiany deklaracji przez państwa takie jak Chiny), o tyle cel redukcji na 2060 rok wydaje się być jak najbardziej realny do osiągnięcia - lub nieodzownie konieczny, zależy od której strony na to spojrzeć. Jak wskazuje wielu badaczy, mierzymy się obecnie z największym wyzwaniem w historii ludzkości, dlatego sama możliwość wyrażenia zmian w postaci zbywalnych środków pieniężnych wydaje się pozytywną informacją. Mniej pozytywna jest za to ich wartość. Skumulowane inwestycje w zieloną infrastrukturę o wartości 56 bilionów dolarów w scenariuszu 1,5° doprowadzą do globalnego zerowego poziomu emisji CO2 netto w 2050 roku, osiągając przy tym roczną wartość inwestycji na poziomie niecałych 2% światowego PKB do 2032 roku. Roczne nakłady inwestycyjne dla "bardziej pozytywnego scenariusza" mają osiągnąć maksymalną wartość niecałych 2,3% globalnego PKB już w 2036 roku - po tym czasie ich udział ma maleć do około 0,7% PKB w 2050 roku. W przypadku "scenariusza ostatecznego", zakładającego wzrost temperatury o niecałe 2° (przewidywany jest wzrost o około 1,8°), roczne wydatki osiągną maksymalnie 1,6% globalnego PKB w 2039 roku, aby następnie spadać do 0,5% PKB w 2060 roku. W obu scenariuszach, bez zaskoczenia, jako segment infrastruktury wymagający najwięcej nakładów inwestycyjnych GS wskazuje sektor wytwarzania energii - na drugim miejscu autorzy raportu wskazali inwestycje w sieci elektroenergetyczne.
Wykres 1. Roczny poziom inwestycji w infrastrukturę - w podziale na sektory infrastruktury oraz jako procent globalnego PKB. Scenariusz 1,5° przedstawiono na lewym wykresie, scenariusz 2° przedstawiono na prawym wykresie

Jak nadążyć ze zmianą źródeł energii, kiedy zapotrzebowanie na energię rośnie trzykrotnie?
Sektor produkcji energii pochłonąć ma większość wydatków na transformację energetyczną nie bez przyczyny - jest to segment rynku, który do 2050 / 2060 roku musi ulec całkowitej przemianie. Podstawowym problemem jest tu nie tyle sama zmiana źródeł wytwarzania energii, ale zmiana w otoczeniu nieustannie rosnącego zapotrzebowania na energię. Transformacja energetyczna na każdym polu wiąże się z większym zapotrzebowaniem na energię elektryczną, czego najlepszym przykładem jest odejście od samochodów spalinowych na rzecz pojazdów elektrycznych, które nierozerwalnie związane jest z wyższym zużyciem energii elektrycznej. Wytwarzanie energii jest w centrum transformacji energetycznej, a zmiana sektora produkcji energii - czyli zwrot ku OZE - ma odpowiadać za redukcję około 50% globalnych emisji CO2. GS przewiduje, że transformacja energetyczna, a w zasadzie jej długotrwały proces i coraz większe potrzeby ludzkości, doprowadzi do potrojenia globalnego zapotrzebowania na energię elektryczną do 2050 roku (względem 2019 roku) - zapotrzebowanie to przekroczyć ma poziomu 70 tys. TWh, dochodząc do niecałych 80 tys. TWh już w 2050 roku. W tak dynamicznym otoczeniu niezwykle trudno jest zmieniać schemat produkcji energii - a zdaniem GS taka zmiana to tylko kwestia czasu, bo decyzje o niej już zapadły. Gruntowna przemiana sektora produkcji energii w największej mierze będzie się opierała o energię słoneczną, później o energię wiatrową (bardziej lądową, niż wodną) oraz o konwencjonalną energetykę wodną.

W tym wszystkim nie możemy zapomnieć o paliwach kopalnych - udział energii pochodzącej ze spalania węgla już osiągnął swój szczyt, w związku z czym teraz powinien stopniowo maleć do minimalnych wartości już w 2035 roku. Zapotrzebowanie na ropę ma osiągnąć szczyt do 2025 roku, choć nowe instalacje operujące dzięki temu surowcowi będą otwierane nawet do 2035 roku. Gaz, z kolei, ma odgrywać kluczową rolę jako paliwo przejściowe - zapotrzebowanie na gaz osiągnie szczyt w 2030 roku w scenariuszu GS zakładającym wzrost temperatury o 1,5°, podczas gdy w scenariuszu zakładającym wzrost temperatury poniżej 2,0° zapotrzebowanie na gaz ma rosnąć aż do 2037 roku.
Wykres 2. Globalne zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz źródła wytwórcze energii w latach 2000-2019 (na podstawie danych historycznych) oraz 2020-2050 (predykcje GS) - scenariusz 1,5°

4 biliony na transport to za mało, aby rozwiązać problem transportu wodnego i powietrznego - obecnie brakuje nam przede wszystkim technologii
Bardzo pozytywne predykcje GS kieruje w stronę wodoru - rynek ten może wzrosnąć aż 7-krotnie do 2050 roku, do poziomu wykorzystania ponad 500 milionów ton rocznie, napędzany przede wszystkim dekarbonizacją przemysłu, transportu ciężkiego i budynków. To między innymi wodór, obok elektryfikacji, ma przekształcić transport drogowy. Co ważne, technologie wodorowe mają też swoje ograniczenia - w przypadku użyteczności w procesie przechowywania energii są one pod wieloma względami mniej efektywne od niezmiennych od wielu lat baterii.

Pojazdy niespalające paliw kopalnych mają zostać spopularyzowane już do 2035 roku (dla pojazdów lekkich) lub 2040 roku (w przypadku pojazdów ciężkich) - bardzo możliwe, że po tym czasie nie kupimy już nowego pojazdu niebędącego "elektrykiem" lub pojazdem na wodór (wyjmując jednostki wodne i powietrzne). Koszt zmian w zakresie transportu GS szacuje na około 4 biliony dolarów. Co ciekawe, sytuacja w sektorze transportu jest bardzo zróżnicowana, a autorzy raportu jasno podkreślają, że osiągnięcie zerowego poziomu emisji do 2050 roku lub nawet 2060 roku może być trudne do zrealizowania w przypadku transportu wodnego oraz powietrznego ze względu na częściowy brak alternatyw lub bardzo wysoki koszt wdrożenia innowacyjnych technologii. Elektryczny transport ciężarowy w pewnych scenariuszach już w 2025 roku może okazać się opłacalny (choć przy tym postawilibyśmy kilka bardzo dużych znaków zapytana, ponieważ założenia GS opierają się o liczne uproszczenia i w warunkach polskich są dalekie od realności - autorzy raportu podnoszą, iż obecnie bardziej racjonalną opcją jest wybór samochodu elektrycznego, podczas gdy w Polsce podobny wybór wcale nie jest tak oczywisty), a lekarstwem na bolączki transportu mają być biopaliwa, LNG (ciekły gaz ziemny), wodór oraz czysty amoniak - jednak nie są to rozwiązania zupełne, a pod pewnymi względami są one jedynie rozwiązaniami pośrednimi, czego najlepszym przykładem jest LNG. W transporcie lotniczym i morskim wciąż brak jest rozwiązań umożliwiających zmiany na skalę podobną do zmian czekających transport lądowy. Lekarstwem na ten problem mogą okazać się rozwiązania proponowane w przyszłości przez innowacyjne start-upy, których powstanie w najbliższych latach przewiduje coraz więcej analityków, w tym autorzy raportu GS.

Wychwytywanie CO2 i koszty transformacji świata
Zdaniem analityków GS, wychwytywanie dwutlenku węgla stanie się znaczącą gałęzią przemysłu - sektor ten w scenariuszu 1,5° ma wzrosnąć do 2050 roku z obecnych 40 megaton CO2 (MtCO2) do ponad 7 tys. MtCO2. Co więcej, GS zwraca uwagę, że pomimo kluczowej roli w osiągnięciu zerowej emisji netto, technologie wychwytywania dwutlenku węgla były dotychczas w dużej mierze niedoinwestowane. Autorzy przewidują powrót zainteresowania inwestorów tą technologią po niemal straconej dekadzie, która bardzo mocno dotknęła tę część transformacji energetycznej. Sektorem szczególnie mocno zaineresowanym wychwytywaniem dwutlenku węgla ma być przemysł, odpowiadający za większość przyszłych nakładów inwestycyjnych (zgodnie z predykcją). Za wychwytywaniem CO2 przemawia także aspekt ilościowy - jest to na tyle ważna część ogólnego planu, że każde zaniechanie inwestycji w tej materii będzie skutkowało znacznym zwiększeniem oczekiwanych nakładów inwestycyjnych w innych sektorach transformacji energetycznej. Kto wie, może wychwytywanie CO2 to przestrzeń, której przyszłość również zdeterminują innowacyjne start-upy, podobnie jak ma to mieć miejsce w przypadku przemian transportu? Warto wskazać, iż wychwycony dwutlenek węgla w dużej liczbie przypadków będzie transportowany statkami w okolice Morza Północnego i tam wtłaczany oraz przechowywany na zawsze.
Wykres 3. Globalne emisje dwutlenku węgla wychwytywane dzięki technologii - w podziale na źródła

1 CCUS to skrót oznaczający: wychwytywanie, utylizację i składowanie dwutlenku węgla za pomocą konwencjonalnych metod. Wśród dodatkowych sposobów można wyróżnić także wychwytywanie CO2 za pomocą biotopów oraz form bezpośredniego wychwytywania i składowania dwutlenku węgla w powietrzu (DACCS). Każda z tych metod ma zasadnicze znaczenie na drodze do globalnego zerowego poziomu emisji netto, przyczyniając się do obniżenia emisyjności o około 15%. Co więcej, obniżenie to dotyczy przede wszystkim gałęzi przemysłu, w których inne sposoby na przeprowadzenie transformacji energetycznej są zbyt kosztowne, nieefektywne lub niemożliwe do przeprowadzenia. To tylko potwierdza jak ważne z punktu widzenia transformacji energetycznej są technologie wychwytywania CO2 i jak kluczowe będzie ich znaczenie w najbliższych latach czy dekadach.

GS wskazuje również na problem, który wielokrotnie na łamach Strefy Inwestorów podnosiliśmy - zasoby naturalne znajdują się w centrum transformacji energetycznej, napędzając około 10 megaton dodatkowego rocznego światowego zapotrzebowania na miedź do 2050 roku, a jest to wzrost o około 40% względem zapotrzebowania w 2019 roku. Do tego dochodzi koło 25 megaton dodatkowego zapotrzebowania na aluminium, co stanowi wzrost o około 40% w stosunku do zapotrzebowania w 2019 roku, oraz wielokrotny wzrost zapotrzebowania na lit, nikiel i kobalt. Innym problemem podniesionym w raporcie jest efektywność wydatkowania środków oraz głębokie zależności pomiędzy poszczególnymi segmentami transformacji, przez co zignorowanie jednej przestrzeni może nie tylko wypaczyć model, ale też drastycznie zwiększyć prognozowane wydatki na innych polach elektryfikacji społeczeństwa.

Jak wskazują autorzy raportu, większość kosztów globalnej transformacji energetycznej pochłoną zasadnicze zmiany w przemyśle, który będzie musiał dostosować się do nowych standardów funkcjonowania świata - to ten sektor gospodarki poniesie największy koszt zmian. Nakłady na transport i produkcję energii to dwa pozostałe czynniki, które GS wskazuje jako absolutnie kluczowe ku bezemisyjnej gospodarce świata - ich wkład różni się w zależności od scenariusza. Co do zasady, im wcześniej będziemy chcieli osiągnąć poziom zerowej emisji CO2 netto, tym więcej będziemy musieli zainwestować w zmianę sposobu, w jaki się poruszamy i w jaki transportujemy dobra. Im bardziej będziemy transformację odwlekali, tym większe będzie zapotrzebowanie na energię elektryczną, którego pokrycie z OZE będzie stopniowo podnosiło globalną cenę zmian.
Rysunek 1. Alokacja nakładów inwestycyjnych na w obu scenariuszach