„Światowy system energetyczny jest na rozdrożu. Obecnych trendów produkcji i zużycia energii nie da się utrzymać ze względów środowiskowych, ekonomicznych, społecznych. Trendy te jednak można i trzeba zmienić […]. To, czego potrzeba, to w istocie rewolucja energetyczna”. Kolejny manifest Greenpeace? Nic podobnego, do rewolucji nawołuje organizacja raczej konserwatywna – Międzynarodowa Agencja Energetyczna (International Energy Agency – IEA) – w opracowaniu World Energy Outlook 2008.
Dokument powstał, zanim jeszcze na dobre rozwinął się globalny kryzys, którego skutkiem jest gwałtowne zmniejszenie popytu na energię i jej nośniki. A skoro mniejszy popyt, to także niższe ceny na światowych giełdach surowcowych. Powód do radości? Tylko pozornie. Bo tania ropa i gaz to rynkowy sygnał zniechęcający inwestorów do finansowania prac nad nowymi technologiami. Zwłaszcza że mają tyle kłopotów wynikających z bałaganu na rynku finansowym. Również przemysł stracił chęć do modernizacyjnych inwestycji, do których miał zachęcać w Europie system limitów emisji dwutlenku węgla. Jeszcze pół roku temu, gdy cementownie, huty i elektrownie pracowały pełną mocą, wiele firm musiało dokupywać dodatkowe zezwolenia na emisję na giełdzie, a cena za tonę CO2 przekraczała 30 euro. Produkcja zmalała, spadły obroty na emisyjnej giełdzie, a wraz z nimi ceny. Gdy można truć po 10 euro za tonę, chęć do szukania rozwiązań niskoemisyjnych gwałtownie maleje.
Spadki cen mają charakter chwilowy i epoka tanich surowców nigdy nie wróci. Nawet gdyby okazało się, że ropy lub gazu nie brakuje, to inwestycje w poszukiwanie i udostępnianie nowych złóż zostały tak zaniedbane, że przywrócenie potencjału wydobycia surowców kopalnych zdolnego zaspokoić niekryzysowy popyt wymaga niewiele mniejszych inwestycji niż prace nad nowymi technologiami.
Wiadomo jednak, że spadki cen mają charakter chwilowy i epoka tanich surowców nigdy nie wróci. Bo nawet gdyby okazało się, że ropy lub gazu nie brakuje, to inwestycje w poszukiwanie i udostępnianie nowych złóż zostały tak zaniedbane, że przywrócenie potencjału wydobycia surowców kopalnych zdolnego zaspokoić niekryzysowy popyt wymaga niewiele mniejszych inwestycji niż prace nad nowymi technologiami. Skoro więc i tak trzeba inwestować (IEA szacuje, że koszt rewolucji technologicznej w sektorze energii to jakieś 45 bilionów dolarów na inwestycje w skali świata do roku 2050), to lepiej w przyszłość niż w przeszłość.
Amoniak XXI wieku
Problem z przyszłością polega na tym, że nikt jej jeszcze nie widział. Steven Chu, fizyk noblista i szef Departamentu Energii USA w rządzie Baracka Obamy, przekonuje, że trzeba zwiększyć inwestycje na badania i rozwój tak, by uzyskać kilka przełomów technologicznych o jakości noblowskiej. Porównuje obecną sytuację do stanu, w jakim świat znajdował się sto lat temu. Energii wówczas nie brakowało, dzięki czemu przemysł rozwijał się dynamicznie, a społeczeństwa Zachodu bogaciły się błyskawicznie, dostosowując do wzrostu zamożności styl życia i konsumpcji. Pojawił się problem zaspokojenia popytu na dobra w społeczeństwie, w którym ludziom już nie wystarczała para butów i jedna koszula na cały rok. Gdy wydawało się, że zgodnie z proroctwem Marksa kapitalizm ugnie się pod ciężarem własnych sprzeczności, na ratunek przyszła rewolucja technologiczna.
Najważniejszym jej elementem był wynalazek syntezy amoniaku z azotu zawartego w powietrzu, opatentowany przez Fritza Habera. Wykorzystanie tego osiągnięcia spowodowało niemal z dnia na dzień rozwój przemysłu nawozów sztucznych i wybuch pierwszej zielonej rewolucji: rolnictwo gwałtownie zwiększyło wydajność, widmo głodu odsunęło się na daleki plan. Koledzy Habera uzupełnili puzzle, dokładając inne syntezy chemiczne, dzięki którym człowiek nauczył się produkować to, z czym zaczynała mieć kłopoty natura: barwniki, włókna syntetyczne, tworzywa sztuczne, leki.
Steven Chu wierzy, że dziś mamy szansę na podobny przełom w dziedzinie energetyki. Nie wiadomo jeszcze, które konkretnie technologie zdefiniują wiek XXI, podobnie jak synteza amoniaku Habera zdefiniowała wiek XX. Dlatego IEA w swych opracowaniach radzi, by inwestować w sposób portfelowy, rozwijając całe spektrum możliwych technologii, zarówno służących wytwarzaniu energii, jak i zwiększaniu efektywności jej zużycia.
Może jednak atom?
Należy jednak szczerze przyznać: technologie są niezbędnym czynnikiem zmiany, lecz wtórnym w istocie wobec kwestii politycznych, społecznych i ekonomicznych. Przecież nie od dziś lobby fizyków atomowych przekonuje, że najlepszym rozwiązaniem problemów energetycznych świata są elektrownie jądrowe: ekologicznie czyste, technologicznie najbezpieczniejsze wśród wszystkich źródeł energii, powodujące, że rynek paliw jest zdywersyfikowany i stabilny. Dlaczego więc po euforii lat 70. XX stulecia entuzjazm dla atomu wygasł i wraca nieśmiało dopiero teraz? Powodów jest wiele. Najważniejszy to polityczny. Cywilne programy jądrowe były niejako skutkiem ubocznym projektów wojskowych rozwijanych w Stanach Zjednoczonych, Związku Sowieckim, Francji i Wielkiej Brytanii. Szybko stały się podstawą, na której rozwinęły się przemysły o dużym potencjale eksportowym. Problem pojawił się, gdy w kolejce po reaktory ustawiły się takie państwa, jak Irak, Iran czy Korea Północna. To właśnie jest koszt polityczny, czyli świadomość, że upowszechnianie energetyki jądrowej w kolejnych krajach oznacza de facto utratę kontroli nad procesem atomowych zbrojeń. I to głównie z tego względu Amerykanie wstrzemięźliwie podchodzą do wznowienia programu jądrowego u siebie – wiedzą, że osłabią wówczas swoją legitymację do kontrolowania projektów rozwijanych w Pakistanie, Indiach czy Korei Południowej.
Zagrożenie wyścigiem zbrojeń to nie wszystko. Na energetykę jądrową mogą sobie pozwolić tylko sprawne lub silne państwa. Zarówno ze względu na skalę inwestycji, jak i potrzebną infrastrukturę cywilizacyjną (dostęp do kadr, bezpieczeństwo), atom wymusza centralizację władzy i koncentrację kapitału (uruchomienie 1000 MW mocy to inwestycja rzędu 3 mld euro). Widać więc wyraźnie, że to opcja dobra dla dojrzałych, sprawnie działających demokracji lub niekoniecznie sprawnych, lecz silnych dyktatur.
Coraz więcej analityków poddaje ten model krytyce. Czyż nie żyjemy w epoce internetu, który umożliwił koordynację społeczną bez konieczności tworzenia scentralizowanych, hierarchicznych instytucji? Czy w czasie, gdy internet zyskiwał popularność, nie dojrzewały nowe technologie wytwarzania energii niewymagające wielkich instalacji systemowych: mikroturbiny gazowe, biogazownie, elektrownie wiatrowe, elektrownie słoneczne, małe elektrownie wodne? Są one w stanie dostarczać energię blisko odbiorców, wymagają niewielkiego zaangażowania kapitałowego – w sam raz, by mogły je udźwignąć spółdzielnie lub lokalne spółki producenckie. Oczywiście, alternatywne źródła energii mają wady – turbiny wiatrowe i panele słoneczne charakteryzują się niską dyspozycyjnością i wymagają równoważenia przez bardziej stabilne rozwiązania, np. turbiny gazowe, które łatwo uruchamiać, by uzupełniać szczytowe zapotrzebowanie na moc.
Inteligentna sieć
Rozproszone źródła energii stają się jednak coraz bardziej atrakcyjne w sytuacji, gdy idea „smart grid”, czyli inteligentnej sieci przesyłowej, przestała być już tylko marzeniem futurystów. Dzięki internetowi, informatyce i najnowszym rozwiązaniom automatyki sieć energetyczna może dostarczać prąd w sposób coraz bardziej przemyślny. Wystarczyłoby zainstalować w urządzeniach domowych – lodówkach, klimatyzatorach, bojlerach – przekaźniki włączone w sieć. Gdy akurat ze względu na porę dnia wystąpi szczytowe przesilenie, urządzenia najmniej potrzebne będą samoczynnie się wyłączać na krótki czas. Nikt przecież nie zauważy krótkiej przerwy w pracy np. klimatyzatora.
To tylko pierwszy krok do sieci w pełni inteligentnej, w której dodatkowym czynnikiem regulującym ruch elektronów będzie dynamiczne określanie cen energii w zależności od chwilowego popytu. W okresach poza szczytem opłaci się wykorzystywać tani prąd np. do produkcji wodoru potrzebnego do zasilania ogniw paliwowych. Gdy w czasie szczytu ceny ruszą w górę, zgromadzony wodór można natychmiast przetworzyć na energię. W takim systemie elektrownią szczytową może być każdy dom i każdy samochód, pod warunkiem oczywiście, że spełnią się wizje gospodarki wodorowej.
Zanim jednak do tego dojdzie, już dziś widać pozytywne skutki społeczne i gospodarcze rozwoju energetyki ze źródeł rozproszonych. W Danii praca w spółdzielniach obsługujących elektrownie wiatrowe daje zatrudnienie ponad stu tysiącom ludzi żyjących w obszarach wiejskich. W Niemczech energetyka alternatywna stworzyła podstawy bytu tysiącom przedsiębiorstw i dała pracę większej liczbie ludzi niż sektor energetyki jądrowej.
Lekcje dla Polski
To cenne doświadczenia, z których powinna skorzystać Polska, budując swoją strategię energetyczną. Sytuacja nie jest łatwa, bo nad naszym krajem ciąży dziedzictwo energetyki węglowej. Polską racją stanu jest jak najszybsza dywersyfikacja energetycznego portfela. Na jakim modelu powinna się ona oprzeć? Czy próbować sił we wszystkich obszarach: budować elektrownie atomowe i sieć źródeł alternatywnych, jednocześnie modernizując starą bazę energetyki węglowej? Tak byłoby najbezpieczniej, skąd jednak wziąć niezbędny kapitał? Pilnie potrzebne są strategiczne decyzje uwzględniające wszystkie aspekty: dostępne technologie, które można rozwijać w Polsce, efekty ekologiczne, społeczne i polityczne.
Polska nie dysponuje nawet dobrze przygotowanym bilansem energetycznym ani analizą alternatywnych miksów energetycznych, by można było badać ewentualne zapotrzebowanie na energię w perspektywie roku 2030. Myślenie liniowe, zakładające, że popyt na energię będzie systematycznie rósł wraz z rozwojem gospodarki, jest niezwykle niebezpieczne i może doprowadzić do podobnych błędów, jak nietrafione prognozy wzrostu popytu na gaz.
Niestety, w tej chwili Polska nie dysponuje nawet dobrze przygotowanym bilansem energetycznym ani analizą alternatywnych miksów energetycznych, by można było badać ewentualne zapotrzebowanie na energię w perspektywie roku 2030. Myślenie liniowe, zakładające, że popyt na energię będzie systematycznie rósł wraz z rozwojem gospodarki, jest niezwykle niebezpieczne i może doprowadzić do podobnych błędów, jak nietrafione prognozy wzrostu popytu na gaz. Podejmując dziś decyzję o energetyce jądrowej, decydenci powinni mieć świadomość, iż nie można wykluczyć scenariusza, że w chwili uruchamiania elektrowni atomowej nie będzie popytu na jej produkcję.
Niestety, prace nad strategią energetyczną przedłużają się, a w tym czasie w teren ruszyli cudotwórcy obiecujący fantastyczne rozwiązania technologiczne, które mają zbawić Polskę. Podziemne zgazowania i spalanie węgla oraz przemiana dwutlenku węgla w paliwo to dwie polskie wundertechnologie, które nie tylko mają rozwiązać bieżące problemy, ale i zamienić nasz kraj w Kuwejt. To już nawet nie rewolucja technologiczna – to po prostu cud.