Hogyan és mitől változnak az energiaigények? Milyen szerep juthat a jövőben a nukleáris energiának? Van-e és ha igen, mi a határa az egyes megújuló energiaforrások használatának? Milyen szempontok befolyásolják az egyes országok, hatalmak vezetőit az energiamixek kialakításában? Milyen gócpontok vannak és várhatóak a közeljövőben az energiaellátás szempontjából? Mivel szabályozza vagy ösztönzi az ENSZ és az Európai Unió az országokat a közös energiapolitikai célok elérésére?
Globális energiaküzdelem – ki bírja tovább? című cikksorozatunk többek között ezekre a kérdésekre keresi a választ, elsősorban az Európai Unió és a Föld egésze szempontjából.
A fenti tények több kérdést felvetnek: Milyen előrelépést jelentenek ezek az eredmények a múlthoz képest? Milyen szempontok alapján jutottak arra a döntéshozók, befektetők (nagyvállalatok, kormányok), hogy ez megéri nekik? Vajon a megújuló energiaforrások használata csak a gazdagabb országok, régiók, cégek vagy csak a szerencsés környezeti adottságú területeken élők kiváltsága?
Megújulónak hívunk minden, emberi léptékkel mérve természetes úton újratermelődő energiaforrást, ez pedig a nap, a szél, a víz, a hullám, az ár-apály, a földhő és a biomassza1. A jelen cikk nem elemzi őket külön, bemutatja azonban azonosságaikat, jelenlegi kihasználtságukat és az ismert jövőképüket. Fontos megállapítani, hogy a különböző energiaforrások más-más igénnyel, korláttal, beruházási és üzemeltetési költségvonzattal és teljesítménnyel rendelkeznek. Akkor miért kezeljük őket együtt?
A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökségének (IRENA) központja Masdar városában, az Egyesült Arab Emirátusokban
Forrás: http://www.masdar.ae/
Túl azon, hogy megújulnak és hosszú távon is fenntartható a használatuk, közösek bennük az alábbiak:
Az energiaforrások összehasonlításakor három alapvető szempontot kell figyelembe venni: az ellátásbiztonságot, a fenntarthatóságot és a gazdaságosságot. A megújulók mindhárom területen ígéretesek, de használatuk további feladatokat is indukál. Ellátásbiztonság tekintetében csak a megoldott energiatárolási kihívásokkal működtethetőek – ez világszinten a kutatási-fejlesztési projektek egyik fókuszpontja. Fenntarthatóságukat nem övezi vita: hosszútávon is kockázatok nélkül üzemeltethetőek, cserélhetőek. Gazdaságosságuknál azonban nem szabad megfeledkezni néhány további szempontról: bár az energiatermelésben hihetetlen teljesítmény- és kapacitásnövekedést értek el (szél- és napelemek), de a többlettermelésüknek is van többletköltsége, ugyanis a hagyományos elektromos hálózatok nem képesek a többletfeszültséget megfelelőképpen kezelni. Ezzel három dolgot lehet kezdeni: elektromosságot exportálni (bevételt jelent), eltárolni (a tárolás kiépítésének is van költsége) vagy „okosan” felhasználni. Az okos felhasználáshoz egy intelligens, jól szabályozható hálózatra van szükség, melynek kiépítése (illetve a hagyományosról való átalakítása) nagyobb beruházást jelent és egy komoly lépést az intelligens, ún. „smart” városok megvalósítása felé vezető úton.
Túlzás nélkül kijelenthető, hogy az emberiség energiaellátásának legnagyobb áttörése az ezredforduló óta a megújuló energiaforrások területén történt – a technológia fejlődése elszigetelt helyeken is hatékony energiatermelést tett lehetővé, és országnyi kapacitásigényt is képes kielégíteni.
Miközben fúziós kísérletek zajlanak és számtalan egyéb vagy új energiaforrást igyekeznek kiaknázni és minél hatékonyabban felhasználni, addig úgy tűnik, a megújuló energiaforrások egy minden szempontból, hosszútávon is működő, biztos energiatermelési forrást fognak képviselni. Ez persze felvet – Magyarországon is – gyakran vitatott kérdéseket:
Ezek megválaszolásához mindenképpen érdemes megvizsgálni a nemzetközi tendenciákat és azokat az országokat, ahol az eddigi befektetéseknek már szignifikáns tapasztalata jelentkezik.
Érdekes tény, hogy a fejlődő országokban a megújulókba fektetett beruházás mértéke meghaladta a fejlett országokét, ami – a hagyományos, az externáliákat figyelmen kívül hagyó gazdasági fejlődési modellek helyett – lehetőséget kínál egy fenntartható gazdasági fejlődési modell kialakítására. Ennek azonban az is feltétele lenne, hogy a fosszilis energiahordozók használatát képes legyen az adott ország mellőzni, de legalábbis minimalizálni. Ilyen fejlődési modell eddig nem volt – létjogosultsága kérdéses. A hagyományos modellek alapját a GDP képezi, mint a gazdasági teljesítmény mérőeszköze. Ez azonban nem mutatja azon környezeti és társadalmi externáliákat, amik képesek határt szabni a gazdasági fejlődésnek (lásd a Kína és az USA által okozott környezetszennyezés) – pontosan ezt szemlélteti a fenntarthatóság szigorúbb ábrázolása. Az externáliák egy része a határokon túl jelentkezik, lerakott vagy máshol elégetett hulladék vagy talaj-, víz- és légszennyezés formájában). A GDP tehát úgy méri a gazdasági teljesítményt, hogy a társadalmi és környezeti hatások okozta többletráfordításokkal nem foglalkozik. Tehát a fenntarthatóság három alappilléréből csak egyet vesz figyelembe, emiatt alkalmatlan arra, hogy egy hosszútávon fenntartható energiamix kialakítását erre alapozzuk. (Az energiamixről és az externáliákat is kezelő mutatókról következő cikkeinkben írunk.)
A telepített megújulóenergia-kapacitás 2000 óta több mint a duplájára nőtt (alábbi ábra). Az első cikkben, a világ energiatermelését bemutató ábrán látható, hogy ugyanezen az időtávon a világ energiatermelése kb. a másfélszerese lett, ami azt jelenti, hogy a megújulók igen gyorsan kezdenek teret nyerni, és a világ legtöbb országa ezekbe fektet bizalommal.
A globális megújulóenergia-kapacitás 2014 év végén 1829 GW volt, ami kb. 1000 GW-tal több mint 2000-ben.
Forrás: Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA)
A BP által kiadott Energy Outlook 2017, ami 2035-ös kitekintéssel dolgozik, ugyanezen tendenciákat látja folytatódni, hozzátéve, hogy a gyors ütemben növekvő energiafogyasztás miatt a fosszilis energiahordozók iránti igény is nő, tehát szerepük a jövőben csak a teljes energiaigényhez viszonyítva fog csökkenni.
Fokozatos változás a globális energiamixben.
Primer-energiafogyasztás forrásonként (baloldal) és a primerenergiák megoszlása (jobboldal)
Forrás: BP Energy Outlook 2017
(Primer energiahordozónak hívjuk a természetből kinyert energiahordozókat, vagyis a meg nem újítható (fosszilis: szén, kőolaj, földgáz), a nem fosszilis (urán) és a megújuló energiahordozókat. A szekunder energiahordozókat az elsődlegesek átalakításából nyerjük, pl. elektromos áram, gázolaj, benzin.)
Mivel megújulók esetén nem egy, hanem sokféle energiaforrásról és számtalan technológiáról beszélünk, ezért rugalmasak annyira, hogy a lakható területek nagy részén valamelyiket alkalmazni lehessen. Kína, India, az Amerikai Egyesült Államok és az Európai Unió ebben kulcsszerepet játszik, amit nemcsak gazdasági teljesítményük, hanem a CO2-ban szegény gazdasággal kapcsolatos célkitűzéseik is indokolnak.
Az Európai Unió energiatermelését az első cikkben már láthattuk. Ebből a megújulók részaránya 2014-ben 25,46 %, 2015-ben 26,65 % volt. Sajnos, az Unió energiatermelése és fogyasztása között igen nagy a szakadék (lásd lenti ábra), 2014-ben az EU-28 bruttó belföldi energiafelhasználásának 53,5 %-a importból származott.
Az EU-28 tagállamaiban a primerenergia-termelés összesen 771 millió tonna olajegyenértéket (toe) tett ki 2014-ben.
Forrás: Eurostat
Ennek elsődleges oka a fosszilis energiahordozó-készletek fogyatkozása, illetve a veszteséges kitermelés, ami már (lásd: fenti ábra) egy hosszabb ideje tartó fokozatos termeléscsökkentést okoz. Az első cikkben írtak szerint ezt a fogyasztás is követte, ami a magas átlagos európai életszínvonal és a világ gyorsan növekvő energiafogyasztása mellett meglepő tendenciának számít. A megújuló energiaforrások fellendülése, nagymértékű támogatása tehát nem a véletlen műve: Az Európai Unió azt tűzte ki célul, hogy a teljes bruttó energiafogyasztáson belül igen magas, 75% lesz a megújuló energiaforrások aránya 2050-ben, és 97% a villamosenergia fogyasztáson belül (a lenti ábra a primerenergia-fogyasztáshoz méri). Tehát mind az importfüggőség csökkentése, mind a nukleáris és fosszilis energiahordozóktól való függőség (lásd klímavédelmi célkitűzések) legjobb eszközének a megújuló energiaforrások bizonyulnak.
Az EU szén-dioxid-mentesítési forgatókönyvei
Forrás: Eur-Lex
Következő cikkünkben végigvesszük az egyes energiahordozók tekintetében a legpotensebb országokat és régiókat, amelyeknek jelentős a befolyása a globális energiaellátási folyamatokra.
1 Ellabban, Omar; Abu-Rub, Haitham; Blaabjerg, Frede (2014). "Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 39: 748–764 [749].