ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIRE
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


SPONSORZY
ASSECO
PGNiG
ENEA

Polska Spółka Gazownictwa
CMS

PGE
CEZ Polska
ENERGA





MATERIAŁY PROBLEMOWE

IEA: innowacje są kluczem do wspierania nowych technologii i ulepszania już istniejących
18.11.2020r. 05:25

Wiesław Drozdowski, redaktor CIRE
Międzynarodowa Agencja Energii (IEA), w specjalnym raporcie "Innowacje w dziedzinie czystej energii" ("Special Report on Clean Energy Innovation"), zwraca uwagę, że zmniejszenie globalnej emisji CO2 będzie wymagało szerokiej gamy różnych technologii działających we wszystkich sektorach gospodarki, w różnych kombinacjach i zastosowaniach. Technologie te znajdują się na bardzo zróżnicowanych etapach rozwoju. Nie ma jednego, prostego rozwiązania, które pozwoliłoby wprowadzić świat na zrównoważoną ścieżkę do zerowej emisji CO2 netto.

Raport podkreśla, że pomimo rosnącej na świecie liczby deklaracji rządów i firm dotyczących dekarbonizacji, z uwagi na wyraźny rozdźwięk między tymi zobowiązaniami a obecnym stanem technologii, bez znacznego przyspieszenia wdrażania innowacji w dziedzinie wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, cele zerowej emisji CO2 netto nie zostaną osiągnięte. Chociaż obecnie stosowane technologie mogą zapewnić znaczną redukcję emisji, to same w sobie są niewystarczające, aby doprowadzić świat do zera emisji gazów cieplarnianych netto, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo systemów energetycznych, nawet przy znacznie silniejszym wsparciu politycznym.

Ok. połowa skumulowanych redukcji emisji, które przeniosłyby świat na zrównoważoną trajektorię pochodzi z czterech głównych obszarów technologicznych: elektryfikacji takich sektorów jak ogrzewanie i transport, wychwytywanie, utylizacja i składowanie CO2, stosowanie wodoru o niskiej zawartości węgla i paliw pochodnych oraz wykorzystanie bioenergii.

OZE i efektywność energetyczna mają fundamentalne znaczenie dla osiągnięcia celów klimatycznych, ale istnieją duże ilości emisji, które będą wymagały zastosowania nowych technologii. Wiele z tych emisji pochodzi z sektorów, w których możliwości technologiczne ich redukcji są ograniczone, takich jak transport morski, transport ciężarowy, lotnictwo oraz przemysł ciężki i chemiczny. Dekarbonizacja tych sektorów będzie w dużej mierze wymagać opracowania nowych technologii.

Innowacje technologiczne są siłą napędową zmian strukturalnych. Nowe technologie wyprzedzają starsze sposoby działania i zapewniają społeczeństwu nowe usługi. Innowacje w zakresie technologii wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych przynoszą szczególne korzyści ekonomiczne oraz mają zasadnicze znaczenie dla stworzenia bardziej zrównoważonego systemu energetycznego.

W sektorze energetyki odnawialnej występują 4 kluczowe etapy procesu wprowadzania innowacji. Ta droga może być długa, a sukces nie jest gwarantowany. Rozmiar i synergia z innymi technologiami, to atrybuty określające szybkość, z jaką technologie przechodzą przez poszczególne etapy.

1. Prototyp. Koncepcja jest rozwijana w projekt, a następnie w prototyp nowego urządzenia. Prawdopodobieństwo sukcesu na tym etapie jest niskie, przy jednoczesnych niskich kosztach angażowanych w projekt.
2. Demonstracja. Pierwsze prototypy nowej technologii są wprowadzane w rozmiarze pełnowymiarowej jednostki handlowej. Celem tego etapu jest pokazanie, że technologia jest skuteczna a związane z tym ryzyko dla finansistów - warte poniesienia. Demonstracja wymaga więcej czasu, kosztów i ryzyka niż etap prototypu. Faza ta jest często określana jako "dolina śmierci", zwłaszcza w przypadku technologii wielkoskalowych.
3. Wczesne przyjęcie. Na tym etapie nadal istnieje duża różnica w kosztach i wydajności w porównaniu z istniejącymi technologiami, ale technologia jest już stosowana przez klientów. Ten okres stanowi kontynuację "doliny śmierci" i w wielu przypadkach przychody z wczesnych rynków niszowych nie pokrywają kosztów. W przypadkach, gdy rządy dostrzegają szersze korzyści społeczne, środowiskowe lub ekonomiczne wynikające z szerszego rozpowszechnienia, mogą pomóc, np. poprzez uznaniowe zamówienia lub wsparcie finansowe. Jednak tutaj, sektor prywatny może ponosić więcej ryzyka i kosztów, np. spowodowanych działaniami konkurencji.
4. Dojrzałość. W miarę jak wdrażanie przekracza poziom istotności (1 proc. udziału w rynku), produkt wchodzi do głównego nurtu nowych zakupów i może zacząć konkurować z istniejącymi aktywami, prowadząc do wcześniejszego wycofania tych aktywów i jeszcze szybszej dyfuzji. Na tym etapie kontynuowane jest stopniowe uczenie się przez działanie, ponieważ informacje zwrotne od inżynierów i użytkowników stymulują nowe pomysły na prototypowanie bardziej radykalnych ulepszeń.

Cztery etapy innowacji technologicznych oraz informacje zwrotne i efekty zewnętrzne, które ulepszają kolejne generacje projektów

(1000x671)

Procesy innowacji rzadko mają charakter liniowy i żadna technologia nie przechodzi od pomysłu na rynek bez modyfikacji. Na ich trajektorie wpływają pętle sprzężenia zwrotnego i skutki uboczne między technologiami na różnych etapach dojrzałości i w różnych zastosowaniach, często wiążąc się z komplikacjami i przeprojektowywaniem.

Ok. 35 proc. łącznych redukcji emisji CO2 potrzebnych do przejścia na zrównoważoną ścieżkę pochodzi z technologii znajdujących się obecnie w fazie prototypu lub demonstracji. Dalsze 40 proc. redukcji opiera się na technologiach, które nie zostały jeszcze wdrożone na masową skalę.

W przypadku szybszych innowacji dla technologii już stosowanych, autorzy raportu twierdzą, że na wczesnym etapie zwiększają one redukcję emisji o ok. jedną trzecią. W praktyce taki przypadek wymagałby np. uruchamiania co miesiąc średnio dwóch nowych elektrowni wodorowych do 2050 r. Obecnie technologia dla tych elektrowni jest dopiero na etapie prototypu. Jednocześnie co roku trzeba by było budować 90 nowych elektrowni bioenergetycznych, które wychwytują i przechowują własne emisje CO2. Obecnie działa tylko jeden duży obiekt.

Tempo innowacji w nadchodzących dziesięcioleciach będzie zależało od polityki wdrożonej obecnie. Opóźnienie w projektach demonstracyjnych i spowolnienie wczesnego wdrażania technologii po kryzysie Covid-19 wymagałoby intensywnych działań rządów w zakresie wspierania nowych rozwiązań przez dłuższy czas, aż staną się konkurencyjne. Na przykład koszty kapitałowe kluczowych technologii, takich jak elektrolizery do wytwarzania wodoru, mogą wzrosnąć nawet o 10 proc. do 2030 r., co utrudni zwiększenie produkcji.

Jeżeli odpowiednie technologie w sektorach stalowym, cementowym i chemicznym dotrą na rynek w następnym 25-letnim cyklu, który ma się rozpocząć ok. 2030 r., mogą zapobiec emisji o prawie 60 Gt CO2 rocznie.

W najbliższej przyszłości światowe możliwości wprowadzania nowych technologii na rynek będą słabsze w wyniku zakłóceń spowodowanych pandemią. Niepewność rynkowa i niepewność polityczna grożą ograniczeniem środków dostępnych dla przedsiębiorców.

Na drodze do osiągnięcia celów klimatycznych przewiduje się, że inwestycje w technologie, które są obecnie na etapie prototypów i demonstracji, wyniosą średnio ok. 350 mld dolarów rocznie przez następne dwie dekady.
W szczególności ważne jest, aby do 2025 r. utrzymać finansowanie badań i rozwoju na planowanych poziomach oraz rozważyć zwiększenie ich w obszarach strategicznych. Polityki rynkowe i finansowanie mogą pomóc w zwiększeniu łańcuchów wartości w przypadku małych, modułowych technologii, tak jak w przypadku paneli PV. Synergia z innymi technologiami w różnych sektorach, to stosunkowo tani sposób na innowacje. Wyraźnym przykładem jest elektrochemia, na której opiera się działanie akumulatorów, elektrolizerów i ogniw paliwowych.

Raport IEA proponuje pięć kluczowych zasad innowacji:

1. Ustalenie priorytetów, monitorowanie i dostosowanie, polegające na wyborze technologii kwalifikujących się do wsparcia publicznego.
2. Zwiększenie udziału publicznych badań oraz prywatnych innowacji kierowanych na rynek.
3. Skupienie się na wszystkich ogniwach w łańcuchu wartości, polegające na analizie i upewnieniu się, że wszystkie elementy przechodzą równomiernie w kierunku kolejnego zastosowania rynkowego i wykorzystują skutki uboczne.
4. Zbudowanie odpowiedniej infrastruktury, również poprzez zmobilizowanie prywatnych funduszy przy dzieleniu się ryzykiem inwestycyjnym związanym z ulepszeniami sieci i demonstracjami na dużą skalę.
5. Współpraca na skalę światową w celu wymiany najlepszych praktyk, doświadczeń i zasobów, aby stawić czoła wyzwaniom technologicznym. To zapewni również sukces w skali regionalnej.

Przyszły system energetyczny o zerowej emisji netto będzie wymagał szerokiej gamy technologii, z których niektóre są wciąż na wczesnym etapie rozwoju. W przypadku nowych technologii wdrożenie innowacji jest procesem niepewnym i konkurencyjnym, a wiele z nich zostaje odrzuconych.

Innowacyjna droga każdej technologii ma charakter ewolucyjny.
Istnieją trzy główne sposoby, dzięki którym technologia ewoluuje wraz z doświadczeniem, aby lepiej dostosować się do środowiska, w szczególności poprzez poprawę kosztów i wydajności: 1) uczenie się poprzez badania; 2) uczenie się przez działanie; 3) korzyści skali.

Ponieważ technologia jest ulepszana, jest bardziej prawdopodobne, że zostanie wybrana przez sponsorów badań i rozwoju oraz nowych użytkowników z różnymi kryteriami wyboru. Tworzy to pozytywny cykl i tak zwane "rosnące korzyści z adopcji". Jednak na wczesnych etapach, kiedy koszty są zwykle wyższe niż w przypadku konkurentów, te sprzężenia zwrotne są znacznie słabsze i dostęp do możliwości rynkowych wymaga skoordynowanych, ryzykownych inwestycji. Zasadnicze znaczenie dla procesu innowacji mają zarówno radykalne, jak i stopniowe postępy.

Oczekiwana wartość rynkowa nowego produktu lub usługi musi być wystarczająco duża, aby ryzyko B + R było opłacalne, a jest to często funkcją reguł rynkowych i zachęt ustanowionych w przepisach. Jeśli zachęty rynkowe są wysokie, znaczna część ryzyka opracowania nowego pomysłu może zostać poniesiona przez sektor prywatny (tzw. przyciąganie rynkowe).

Na każdym etapie innowacji energetycznych kluczową rolę odgrywają podmioty sektora publicznego i prywatnego, w tym instytucje badawcze typu non-profit i podmioty finansujące. Dla wszystkich podmiotów konkurencja jest głównym motorem innowacji energetycznych. Fundusze inwestycyjne poszukują nowych firm, które mogą przynieść najwyższe zyski i pomóc konkurować o większy kapitał. Również państwa często konkurują o zapewnienie inwestycji i udziału w rynku dla firm i pracowników w swoich krajach. To samo dotyczy samorządów lokalnych, które odgrywają coraz ważniejszą rolę w przekształcaniu miejskich systemów energetycznych.

Rola rządów jest szczególnie istotna. Obejmuje kształcenie ludzi, finansowanie badań i rozwoju, zapewnianie infrastruktury sieciowej, ochronę własności intelektualnej, wspieranie eksporterów, kupowanie nowych produktów, pomoc małym i średnim przedsiębiorstwom, kształtowanie wartości publicznych oraz ustalanie ogólnych ram regulacyjnych dla rynków i finansów. Istotnym uzasadnieniem dla interwencji publicznej w innowacje jest to, że rynek dostarcza za mało nowych pomysłów i technologii (tzw. niewydolność rynku dóbr publicznych), co skłania firmy do priorytetyzowania wydatków, z których zyski są bardziej pewne. W szczególności, nowe koncepcje lub przełomowe technologie są rzadko dostarczane przez zasiedziałe firmy, które zwykle koncentrują się na stopniowym ulepszaniu swojego istniejącego portfela technologii. Przełomowe technologie mogą mieć szczególne znaczenie w odniesieniu do wyników społecznych lub środowiskowych, które są pożądane przez rządy, ale mają niską wartość rynkową.

Pandemia Covid-19 wywołała brutalny wstrząs w krajach na całym świecie. Do połowy maja 2020 r. ok. jedna trzecia światowej populacji była całkowicie lub częściowo poddana restrykcjom. Zakładając, że w drugiej połowie roku środki ograniczające będą stopniowo wycofywane, oczekuje się, że światowa gospodarka skurczy się o co najmniej 3 proc. w 2020 r. Byłby to największy spadek gospodarczy od czasu globalnego kryzysu lat 30. XX wieku. Jeśli wybuchy epidemii i środki zaradcze będą trwać dłużej, istnieje znaczne ryzyko, że gospodarka światowa może skurczyć się nawet o 6 proc., a PKB w 2020 r. spadnie w prawie każdym kraju.

Na całym świecie w wyniku Covid-19 może zostać utraconych ok. 300 mln pełnoetatowych miejsc pracy, a prawie 450 mln przedsiębiorstw jest narażonych na poważne zakłócenia. Szacuje się, że w globalnie branży energetycznej jest obecnie zatrudnionych ponad 750 tys. osób zaangażowanych w badania i rozwój, co stanowi 1,5 proc. z ok. 40 mln pracowników w całym systemie energetycznym. Połowa z tych miejsc pracy znajduje się w Chinach, Japonii, USA, Francji i Niemczech. Jeśli ci pracownicy zostaną utraceni, to zdobycie specjalistycznych umiejętności i doświadczeń niezbędnych do zidentyfikowania potrzeb technologicznych, sformułowania ulepszonych koncepcji i zbudowania zespołów do ich przetestowania zajmie wiele lat.

Chociaż krótkoterminowe reakcje na kryzys, co zrozumiałe, koncentrowały się na łagodzeniu zagrożeń dla zdrowia, zatrudnienia i płynności, obecnie zwraca się uwagę na tempo ożywienia, tworzenie nowych miejsc pracy i przyszły kształt gospodarki. Nowi gracze z nowymi pomysłami mającymi na celu wyparcie producentów wysokoemisyjnych i szybką ekspansję mogą znaleźć sprzyjające środowisko, jeśli będą w stanie wejść na rynek w odpowiednim momencie. Plany bodźców gospodarczych, które są obecnie proponowane w krajach na całym świecie, oferują jedyną w swoim rodzaju okazję do pobudzenia innowacji w dziedzinie technologii wytwarzania energii z OZE.

W maju 2020 r. IEA skontaktowała się z wieloma dużymi przedsiębiorstwami, które zajmują się rozwojem technologii i które mają odgrywać znaczącą rolę w osiąganiu zerowej emisji netto, koncentrując się na czterech konkretnych obszarach technologicznych: 1) bezpośrednia elektryfikacja; 2) wodór; 3) wychwytywanie, utylizacja i składowanie dwutlenku węgla (CCUS); 4) cyfryzacja.
Uwzględniono również firmy odbiorców końcowych spoza sektora energetycznego, w tym z sektorów: żelaza i stali oraz cementu i chemii. 28 firm, które odpowiedziały, reprezentuje prawie 1,5 mln pracowników na całym świecie.

Odpowiedzi wskazują na poważne zaniepokojenie ekspertów związane z utrzymaniem przepływu innowacji w ciągu następnych kilku lat. Większość respondentów uważa, że jest przynajmniej "trochę prawdopodobne", że wpłynie to na wszystkie elementy ich strategii badawczo-rozwojowej, demonstracyjnej i wdrożeniowej. Firmy, które traktują priorytetowo technologie elektryfikacji, szczególnie te w przemyśle ciężkim, uważają za prawdopodobne, że ich budżety na badania i rozwój zostaną znacznie zmniejszone. Firmy realizujące CCUS uważają za bardzo prawdopodobne, że budżety publiczne i dotacje na te technologie będą bardziej niepewne i prawdopodobnie ograniczone.

Pozytywnym przesłaniem od wielu respondentów było to, że ich strategiczne priorytety rozwoju technologii w zakresie "czystej" energii nie ulegną zmianie.

Raport powstał w trakcie jednego z największych wstrząsów w światowej gospodarce i systemie energetycznym w historii i jest za wcześnie, aby z całą pewnością stwierdzić, jak blokady, szkody dla działalności gospodarczej lub zmiana nastawienia do ryzyka wpłyną na innowacje w energetyce odnawialnej.

Przejście do zerowej emisji CO2 netto wymaga radykalnej zmiany zarówno kierunku, jak i skali innowacji energetycznych.

Rządowe wydatki na badania i rozwój w energetyce odnawialnej w 2019 r. wzrosły o 3 proc. do 30 mld dolarów na całym świecie, z czego ok. 80 proc. przeznaczono na niskoemisyjne technologie energetyczne. Chociaż tempo wzrostu w 2019 r. było niższe niż w poprzednich dwóch latach, pozostawało powyżej średniej rocznej od 2014 r.
W Chinach niskoemisyjny komponent badań i rozwoju w energetyce wzrósł o 10 proc. w 2019 r., szczególnie w zakresie efektywności energetycznej, a zwłaszcza w wodór. W Europie i Stanach Zjednoczonych wydatki na publiczne badania i rozwój w tym zakresie wzrosły o 7 proc. rdr w obu gospodarkach.

Podniesienie publicznych wydatków na badania i rozwój w dziedzinie energetyki odnawialnej oraz ściślejsze ich dostosowanie do potrzeb w zakresie dekarbonizacji leżało u podstaw zobowiązania złożonego w 2015 r. przez 24 kraje i Komisję Europejską w ramach inicjatywy Mission Innovation, aby w ciągu 5 lat podwoić swoje publiczne wydatki na badania i rozwój.

Komisja Europejska jest w trakcie finalizowania swojego kolejnego wieloletniego programu finansowania badań i rozwoju - Horyzont Europa, który będzie realizowany w latach 2021-2027. Przewiduje alokację 17 mld dolarów w energetykę odnawialną, ochronę klimatu i elektromobilność, co stanowi 16 proc. całkowitego budżetu programu. Znaczne środki zostaną przeznaczone na badania i rozwój w dziedzinie energii wytwarzanej z OZE.
Projekty finansowane przez Unię Europejską są coraz bardziej otwarte na udział zagranicznych współpracowników, w tym gospodarek wschodzących.

Podejmowane są również nowe wysiłki w celu dalszej harmonizacji finansowania badań naukowych przez Unię Europejską i państwa członkowskie poprzez inicjatywy podobne do "Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Ogniw Paliwowych i Wodoru", które łączy fundusze publiczne i prywatne oraz koordynuje wydatki przekraczające 200 mln dolarów rocznie.

Złożoność globalnego systemu elektroenergetycznego utrudnia ocenę, w jaki sposób Covid-19 wpłynie na szybkość, z jaką można opracowywać i ulepszać technologie w zakresie "czystej" energii. Sytuację tę potęguje powszechna niepewność co do długoterminowych skutków pandemii. Jednak dostępne dane i historyczny precedens wskazują na poważny powód do niepokoju, biorąc pod uwagę pilną potrzebę skrócenia ram czasowych innowacji w zakresie wdrażania technologii. Istnieją oznaki, że globalny system innowacji w energetyce odnawialnej zostanie mocno dotknięty cięciami wydatków, zwłaszcza w sektorze prywatnym, przy czym największy wpływ w najbliższej perspektywie będzie stanowił trudniejsze środowisko dla zwiększania skali. Tak więc, istnieje ryzyko, że "dolina śmierci" stanie się głębsza i szersza.

Innym obszarem budzącym obawy jest wpływ Covid-19 na globalne łańcuchy dostaw oraz sposób przekazywania i rozwijania nowej wiedzy.

Ogólny obraz, jaki wyłania się z zapowiedzi politycznych i ujawnionych danych, przedstawia poważnie osłabiony system innowacji, z demonstracją, wejściem na rynek i uczeniem się przez działanie w pierwszej kolejności. Ponadto sektory, którym już brakowało wspólnych wysiłków na rzecz opracowania odpowiednich technologii o zerowej emisji, mogą stanąć w obliczu jeszcze większych opóźnień w zakresie innowacji w energetyce odnawialnej. Chociaż gospodarki wschodzące nie opublikowały jeszcze planów bodźców gospodarczych, wiele z nich może napotkać szczególnie znaczną presję na budżety B + R. Dotychczasowe dowody sugerują wyzwanie systemowe: chociaż ryzyko dla podstawowych badań i rozwoju oraz prototypowania może być niższe w najbliższej perspektywie, ich wpływ będzie osłabiony, jeśli system jako całość będzie miał mniejszą zdolność do dobrego ich wykorzystania.

Chociaż jest zbyt wcześnie, aby określić wpływ pandemii Covid-19 na publiczne badania i rozwój w dziedzinie energetyki, perspektywy nie są optymistyczne. W wielu przypadkach odpowiednie budżety mogą zostać ustalone na kilka następnych lat, a presja budżetowa może być najsilniejsza w okresie 2022-25.

Innym obszarem związanym z innowacjami, w którym wydatki rządowe są zagrożone, jest infrastruktura. Rządy i podmioty o działalności regulowanej są zazwyczaj głównymi inwestorami w sieci elektroenergetyczne, ciepłownicze, gazowe i technologie komunikacyjne. Udostępnianie infrastruktury, która przewiduje potrzeby dla nowych technologii, ma często kluczowe znaczenie dla szybkości ich powodzenia. Niższe przychody dla podmiotów regulowanych na całym świecie w wyniku Covid-19 stanowią wyzwanie dla przyspieszenia inwestycji w inteligentne sieci, gazociągi przystosowane do wodoru, stacje tankowania, czy magazynowanie CO2. Tam, gdzie jest zagwarantowany dostęp stron trzecich, koszty wejścia nowych opcji technologicznych mogą zostać znacznie obniżone.

W większości sektorów związanych z energetyką istnieje duże prawdopodobieństwo ograniczenia lub znacznie wolniejszego rozwoju przedsiębiorstw B + R w wyniku niższych przychodów w 2020 r. i później. Wpływ ten jest już widoczny w raportach firm za pierwszy kwartał 2020 r., gdzie firmy reprezentujące duży udział w światowych przychodach w branży motoryzacyjnej, lotniczej i chemicznej wydają mniej na badania i rozwój niż w poprzednich latach. Spadki odnotowano we wszystkich przedsiębiorstwach raportujących z sektora chemicznego, z kilkoma spadkami o ponad 10 proc.

Chociaż wydatki na badania i rozwój prawdopodobnie spadną w ciągu najbliższych kilku lat, można oczekiwać, że będą one znacznie mniejsze niż wydatki kapitałowe, ponieważ firmy starają się zatrzymać personel badawczo-rozwojowy i ukończyć rozpoczęte projekty.

Warto również zauważyć, że recesje mogą stwarzać firmom możliwości zmiany orientacji na przełomowe technologie.

Opracowany przez IEA Scenariusz Zrównoważonego Rozwoju (Sustainable Development Scenario - SDS) przedstawia zasadniczą transformację globalnego systemu energetycznego, pokazując, jak świat może zmienić kurs, aby zrealizować cele zrównoważonego rozwoju w energetyce odnawialnej.

Innowacje mają kluczowe znaczenie dla SDS. Prawie 35 proc. łącznych redukcji emisji CO2 obserwowanych w SDS do 2070 r., w porównaniu z obecną trajektorią, pochodzi z technologii, które są obecnie w fazie prototypu lub demonstracji i które nie będą dostępne na dużą skalę bez dalszych badań, rozwoju i ulepszeń technicznych. Dalsze 40 proc. skumulowanych redukcji emisji zależy od technologii, które nie zostały jeszcze wdrożone w zastosowaniach na skalę masową.

Autorzy raportu zwracają uwagę, że bez silnych i ukierunkowanych wysiłków badawczo-rozwojowych w zakresie technologii krytycznych nie można osiągnąć zerowej emisji netto. Główne ścieżki prowadzące do osiągnięcia zerowej emisji netto przez sektor energetyczny są dobrze znane: elektryfikacja sektorów końcowych, wychwytywanie, magazynowanie i wykorzystanie CO2 (w tym usuwanie go z atmosfery), stosowanie niskowęglowego wodoru i paliw wodorowych oraz wykorzystanie bioenergii.

Wprowadzenie nowych technologii w energetyce na rynek może zająć kilka dziesięcioleci. Nawet udane przykłady rozwoju technologii, takich jak fotowoltaika, baterie litowo-jonowe lub diody LED, trwały od 10 do 30 lat od pierwszego prototypu do czasu komercjalizacji. SDS zakłada, że skoordynowane działania polityczne przyspieszają ramy czasowe innowacji dla nowych technologii energetycznych, tak aby innowacje następowały szybko. Wymaga to skutecznego przekazywania wiedzy z krajów pionierskich do kolejnych, szczególnie w najbardziej krytycznej fazie wczesnej adopcji.

Różne technologie mają różne cechy, które mogą przyspieszać lub hamować cykle innowacji. Technologie, które są małe i modułowe, są mniej kapitałochłonne niż np. duże rozwiązania inżynieryjne, co zmniejsza ich ryzyko inwestycyjne w fazie rozwoju. Pozwalają również na standaryzację i masową produkcję, co z kolei zachęca do innowacji poprzez konkurencję i szybciej wprowadza ulepszone produkty na rynek. Synergie między sektorami mogą jeszcze bardziej przyspieszyć te cykle.

Wiedza zgromadzona w jednym obszarze technologicznym może mieć ogromne znaczenie i wartość w powiązanych technologiach. Takie "skutki uboczne", często pomijane, są bardzo ważne, ponieważ korzyści, jakie przynoszą, można wykorzystać przy stosunkowo niskich kosztach i mogą pozwolić uniknąć konieczności prowadzenia dodatkowych prac badawczo-rozwojowych.

Zastosowanie SDS ograniczyłoby globalny wzrost temperatury do poniżej 1,8 stop. C z 66 proc. prawdopodobieństwem, gdyby emisje CO2 pozostały na poziomie zera netto po 2070 r. Gdyby emisje CO2 spadły poniżej zera netto po 2070 r., zwiększyłoby to prawdopodobieństwo osiągnięcia 1,5 stop. C do końca stulecia, a stopień w jakim zwiększyłoby to prawdopodobieństwo, zależałby od ostatecznie osiągniętego poziomu dekarbonizacji.

Aby osiągnąć cel zerowej emisji netto większość kapitału, z którego składa się dzisiejszy system energetyczny, od dostaw do końcowego wykorzystania, będzie musiał zostać dostosowany lub przekształcony. W ciągu pięciu dziesięcioleci, konieczne będzie znaczące obniżenie kosztów i poprawa wydajności w szerokim zakresie technologii już stosowanych lub znajdujących się na wczesnych etapach rozwoju.

Opracowanie nowej technologii i pomyślne wprowadzenie jej na rynek, to zwykle długotrwały proces. Technologie przechodzą drogę, podczas której ewoluują od pomysłu do prototypu, są prezentowane na dużą skalę, a jeśli się powiedzie, szerzej wdrażane i komercjalizowane. Biorąc pod uwagę, że nie można przewidzieć pojawienia się technologii, które nie są dziś znane lub które pomysły mogą się sprawdzić, w portfolio technologii energetycznych w SDS znajdują się te, dla których co najmniej duży prototyp jest już dzisiaj sprawdzony.

Kluczowa rola innowacji w SDS podkreśla potrzebę efektywnego cyklu innowacji, aby osiągnąć zerową emisję netto w najbardziej opłacalny sposób. Oznacza to upewnienie się, że naukowcy są finansowani, że istnieją silne powiązania między instytucjami badawczo-rozwojowymi a przemysłowcami, że dzisiejsze prototypy mają największą możliwą szansę na osiągnięcie pełnego potencjału oraz że zwiększanie skali wchodzącym na rynek technologiom towarzyszą ciągłe ulepszenia. Płynne i szybkie osiągnięcie zerowej emisji netto wymaga uniknięcia wszelkich wąskich gardeł w innowacjach, takich jak np. niewystarczające przepływy kapitału czy wiedzy.

Wiele technologii potrzebnych w SDS opiera się np. na cyfryzacji, co sprawia, że różnią się one od technologii energetycznych z przeszłości oraz na szybkim przyjęciu przez konsumentów, którzy działają w świecie, w którym informacje rozprzestrzeniają się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Z kolei inne technologie wymagają rozbudowanej nowej infrastruktury i obniżonej wydajności.

SDS określa kluczowe strategie dekarbonizacji. Elektryfikacja sektora transportu, przemysłu i budownictwa w połączeniu z wykorzystaniem OZE w wytwarzaniu energii stanowi ok. 40 proc. łącznej redukcji emisji do 2070 r. Przejście na bardziej zrównoważone paliwa alternatywne i surowce, takie jak bioenergia, wodór i paliwa syntetyczne otrzymywane z wodoru stanowi ok. 20 proc. Prawie 15 proc. więcej przypada na wdrożenie systemów wychwytywania i składowania CO2 (CCUS), w tym systemów pozwalających na emisję ujemną i produkcję wodoru o niskiej zawartości węgla.
W tym kontekście niezwykle ważne jest zapewnienie, aby portfele i priorytety rządów i przedsiębiorstw w zakresie badań i rozwoju były zgodne z przejściem na zerową emisję netto.

Przypadek Szybszej Innowacji (Faster Innovation Case - FIC), to szczególny wariant SDS, który koncentruje się na wykorzystaniu podstawowych czynników stymulujących innowacje. Ma na celu zbadanie, o ile krótsze musiałyby być cykle rozwoju niż w SDS i o ile bardziej ambitne musiałyby być wskaźniki rozpowszechniania technologii, aby zapewnić zerową emisję netto na całym świecie do 2050 r. Istnieją 3 kluczowe zmiany, które odróżniają FIC od SDS:

1. W SDS technologie, które obecnie znajdują się nadal w laboratorium lub na wczesnym etapie prototypu, nie są brane pod uwagę ze względu na wysoki poziom niepewności, co do ich wydajności i możliwego szerokiego wykorzystania w przyszłości. Aby zbadać ich potencjalny wkład we wcześniejszym osiągnięciu zerowej emisji netto, w FIC uwzględniono technologie o niskim poziomie gotowości technologicznej. Uwzględniono również te technologie, które mają duży potencjał, aby odblokować ograniczenia podaży i przesunąć jej krzywą w kierunku zasobów o niższych kosztach.
2. W przypadku technologii znajdujących się obecnie na etapie prototypu zakłada się dalsze znaczące skrócenie okresu do wprowadzenia na rynek.
3. W przypadku nowych technologii w energetyce odnawialnej dodatkowo zwiększa się wskaźniki wdrażania do poziomu, który grozi dodatkowymi "wąskimi gardłami" na rynku i ograniczeniami zasobów w łańcuchu dostaw, jeśli koordynacja nie powiedzie się.

W FIC tempo wdrażania nowych technologii wzrasta ok. dwukrotnie w porównaniu z SDS i prawie trzykrotnie w przypadku technologii, które można wdrażać masowo i które mają silne synergie z postępem technologicznym w innych miejscach. W 2050 r. udział redukcji emisji CO2 osiągniętych dzięki wdrożeniu technologii, które nie dotarły obecnie na rynki, byłby o 75 proc. większy.

Główne strategie dekarbonizacji w FIC nie różnią się radykalnie od tych w SDS: nowe i powstające technologie mają na celu zastąpienie paliw kopalnych paliwami alternatywnymi (m.in. wodór, paliwa wodorowe i biometan) czy wychwytywanie emisji do wykorzystania i składowania CO2 (CCUS). Różnica polega na skokowej zmianie tempa innowacji przyjętej w FIC we wszystkich sektorach.

Dodaj nowy Komentarze ( 3 )

KOMENTARZE ( 3 )


Autor: Fun 18.11.2020r. 10:46
Zrobiłem innowację, kupiłem chiński panel, który montuje mi Stachu z Józiem. I była to szybka innowacja.
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: zgryźliwy 18.11.2020r. 12:18
Fotowoltaika "udaną" technologią ? Sorry, ale to "niewyczerpane" źródło energii wyczerpuje się... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 1 | Najnowsza odpowiedź: 19-11-2020r. 13:02 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 3 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie


PARTNERZY
PGNiG TERMIKA
systemy informatyczne
Clyde Bergemann Polska
PAK SERWIS Sp. z o.o.
GAZ STORAGE POLAND
GAZ-SYSTEM S.A.
Veolia
PKN Orlen SA
TGE
Savangard
Audax
Audax
Tauron
DISE
BiznesAlert
Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych ORPA.PL
Energy Market Observer
Innsoft



cire
©2002-2020
mobilne cire
IT BCE