Rozwój technologii produkcji prądu z energii słońca doprowadził do znacznego obniżenia jej cen czyniąc ją zarazem coraz bardziej konkurencyjną w porównaniu do węgla. Czyżby koniec węgla miał faktycznie nastąpić?

Na początku maja 2017 r. Solar Energy Corp. Of India - rządowa agencja odpowiedzialna za rozwój energetyki solarnej w Indiach - przeprowadziła aukcję na dostawy energii solarnej z instalacji o mocy zainstalowanej równej 500 MW. 200 MW przypadło w udziale zwycięzcy postępowania - lokalnej firmie Acme Group, a pozostałe 300 MW - drugiemu oferentowi, spółce SBG Cleantech będącej joint-venture japońskiego Softbanku i tajwańskiego Foxconnu. Firmy te zobowiązały się do dostaw prądu z instalacji solarnych za odpowiednio 2,44 i 2,45 rupii za 1 kWh, co odpowiada 3,8 centów amerykańskich.

Zaproponowana stawka sprowadziła cenę prądu wytworzonego z energii słonecznej w Indiach do rekordowo niskiego poziomu. Na wcześniejszej aukcji w lutym tego roku zawarto kontrakty z ceną jednostkową w wysokości 5 centów, a rok wcześniej było to 7 centów za 1 kWh. Jednocześnie stanowi to zbliżenie się do najniższych cen na świecie, jakie zanotowano pod koniec 2016 r. w Chile (2,9 centa) i ZEA (3 centy).

Bez wątpienia to dobra informacja dla premiera Narendry Modiego, który ustalił sobie ambitny cel zwiększenia do 2022 r. mocy zainstalowanej elektrowni solarnych do 100 GW i elektrowni wiatrowych do 60 GW (obecnie wynosi ona odpowiednio 12 i 32 GW). Spadające koszty fotowoltaiki powinny zachęcić kolejnych inwestorów do budowy nowych instalacji, co ma ogromne znaczenie dla tego borykającego się z niedoborami prądu oraz ogromnym zanieczyszczeniem powietrza kraju.

Do tej pory głównym źródłem poprawy sytuacji energetycznej Indii miały być elektrownie opalane węglem. Ale ostatnie wydarzenia sprawiły, że zdecydowano o ponownym przyjrzeniu się tym inwestycjom. Wynika to z tego, iż LCOE (ang. levelized cost of electricity - uśredniony koszt elektryczności) dla nowej elektrowni elektrycznej w Indiach to 3,54 rupii za kWh, czyli więcej niż najnowsze oferty za prąd z elektrowni słonecznych. Uwzględniając koszty emisji gazów cieplarnianych LCOE węgla wzrasta do 3,9 rupii. W związku z tym wśród odbiorców zapanował strach przed zawieraniem długoterminowych kontraktów na dostawy prądu z elektrowni węglowych. Obawiają się oni, że w niedalekiej przyszłości w ich kraju energia solarna będzie tańsza od węglowej. Brak długoterminowych gwarancji odbioru sprawia, że część inwestorów jak np. państwowy NPTC, porzuciła już plany budowy nowych elektrowni na węgiel. Planowana jest jedynie realizacja tych projektów, które zaspokajają najpilniejsze potrzeby.

Choć, co oczywiste, nie wszystkie kraje mają tak korzystną dla energetyki solarnej lokalizację, co położone w strefie zwrotnikowej Indie, to wykorzystywana jest tam ta sama coraz tańsza i bardziej efektywna technologia. Bank inwestycyjny Lazard (LAZ  ) w swoim opracowaniu poświęconym LCOE, jako najtańsze źródło energii w USA podaje wiatr (od 3,2 do 6,2 centów za kWh), przed instalacją fotowoltaiczną stosującą cienki film (od 4,6 do 5,6 centów za kWh), gazem ziemnym (od 4,8 do 7,8 centów) i węglem (od 6 do 17 centów).

Do podobnych wniosków doszli autorzy raportu o inwestycjach w energetykę odnawialną przygotowanego przez World Economic Forum. Według ich szacunków, cena jednej kilowatogodziny prądu pochodzącego z elektrowni węglowej na świecie od dekady oscyluje wokół 10 centów. Rozwój technologii solarnych sprawił, że koszt jednostki energii elektrycznej z tego źródła zanotował spektakularny spadek z 60 centów 10 lat temu, przez 30 centów pięć lat temu i ok. 10 centów teraz. Zrównanie się cen elektryczności z węgla i fotowoltaiki nazywane jest parytetem sieci. Wg cytowanego raportu sytuacja ta ma miejsce już w co najmniej 30 krajach na świecie. Do grupy tej zaliczają się kraje z szybko rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną jak np. Chile i Meksyk oraz kraje o wysokiej irradiacji jak np. Australia i Brazylia. Nieco ostrożniejsi w ocenie sytuacji są analitycy współtworzący New Energy Outlook 2017 wydany przez Bloomberg New Energy Finance. Ich zdaniem fotowoltaika jest tańsza lub tak samo tania co węgiel w Niemczech, Australii, USA, Hiszpanii i Włoszech. Do 2021 r. do tego grona mają dołączyć Chiny, Indie, Wielka Brytania, Meksyk i Brazylia. Długookresowa prognoza wskazuje, że w 2040 r. za jednego dolara będzie można kupić 2,3 razy więcej prądu z elektrowni zasilanej słońcem niż z elektrowni, w której spalany jest węgiel.

Rosnąca konkurencja ze strony fotowoltaiki przyprawia w coraz większe zakłopotanie branżę węglową. Choć, tak jak w przypadku wyżej opisanych wydarzeń w Indiach, przedstawiciele tej branży przekonują, że ten boom długo się nie utrzyma, to przyszłość węgla jako najważniejszego paliwa wykorzystywanego do produkcji prądu rysuje się czarno.

W przeciwieństwie do energetyki odnawialnej, ceny elektryczności wytwarzanej z węgla raczej nie będą spadać, a wręcz należy się spodziewać, że będą rosnąć. Według danych Bloomberg New Energy Finance do 2040 r. w nowe moce wytwórcze na całym świecie zainwestowane zostanie 10,2 biliona dolarów. 72% z tej kwoty ma być przeznaczone na odnawialne źródła energii. Przy malejącym strumieniu pieniędzy płynących do tej branży raczej nie powinniśmy się spodziewać przełomowych innowacji w technologii produkcji energii elektrycznej z węgla, co mogłoby obniżyć koszty lub poprawić ich sprawność. Oprócz technologii, paliwo jest kolejnym głównym czynnikiem kosztowym energetyki węglowej. Choć trudno jest przewidzieć ceny surowców za kilka lub kilkanaście lat, to raczej powinny one drożeć biorąc pod uwagę coraz trudniej dostępne złoża. Wiele krajów na świecie monetyzuje efekty zewnętrzne spalania węgla w postaci emisji CO2 stosując różnego rodzaju opłaty lub nakładając limity emisji. Należy się spodziewać, że rozwiązania te będą implementowane w kolejnych krajach oraz będą one bardziej kosztowne dla emitentów dwutlenku węgla.

Często przytaczanym argumentem w obronie elektrowni węglowych jest lepsza kontrola wielkości produkcji w przeciwieństwie do źródeł odnawialnych, których urobek energetyczny zależy od warunków pogodowych w danej chwili. Dlatego w sytuacji sporego zachmurzenia lub słabego wiatru potrzebne będzie wsparcie ze strony elektrowni konwencjonalnych, które będą pomagały zaspokoić zapotrzebowanie na prąd. Właśnie jako uzupełnienie dla zielonej energii, albo raczej ostatnią deskę ratunku jak świeczki trzymane w domu na wypadek braku prądu, swojej roli upatrują właściciele elektrowni węglowych. Będą oni musieli się jednak zmierzyć z konkurencją ze strony gazu ziemnego, który również aspiruje do tego miana. Na jego korzyść przemawiają niższe emisje i większa elastyczność produkcji. Dodatkowo w USA paliwo to dzięki złożom gazu łupkowego stało się niesłychanie tanie. Jako kontrargument branża węglowa podaje bezpieczeństwo dostaw. Elektrownie gazowe nie są w stanie zmagazynować dużej ilości paliwa i w razie awarii gazociągu jest ona bezużyteczna. Z kolei na terenie elektrowni węglowej możliwe jest składowanie surowca starczającego na miesiące. Krytycy tego rozwiązania ripostują, że w zimie możliwe jest zamarznięcie luzem leżącego węgla, a protesty lub problemy techniczne na kolei równie dobrze mogą utrudnić dostawy węgla do elektrowni. W przyszłości nie bez znaczenia będą także systemy magazynowania energii, które będą bilansować wahania w produkcji prądu.

--- Więcej na temat magazynowania energii pisaliśmy w artykule "Tesla magazynuje energię." ---

Sporym sprzymierzeńcem energetyki węglowej jest prezydent Donald Trump, który odrzuca argumenty odwołujące się do ochrony klimatu. Podjął on decyzję o wystąpieniu USA z Porozumienia Paryskiego oraz poluzowaniu regulacji środowiskowych dla bloków opalanych węglem. Lobby producentów energii ze źródeł konwencjonalnych, które znalazło ostatnimi czasy posłuch we władzach federalnych oraz kilku stanów, udało się ograniczyć wsparcie dla energetyki solarnej np. poprzez wstrzymanie opomiarowania netto dla gospodarstw domowych. Pomimo licznych starań efekt może okazać się mizerny, ponieważ parki solarne są w stanie konkurować z węglem także bez subsydiów. W poprzednim tygodniu (12.09.) Departament Energii przyznał, że przed czasem udało się osiągnąć ustanowiony przez prezydenta Baracka Obamę cel programu SunShot, który zakładał obniżenie cen prąd z fotowoltaiki o 75% (czyli 3 centów za kWh) do 2020 r. Jednocześnie poinformowano, że przeznaczono dodatkowe 82 miliony dolarów na badania nad energetyką solarną, a administracja prezydenta Trumpa ustaliła sobie nowy cel obniżenia cen elektryczności z solarów do 3 centów w 2030 r.

--- Więcej na temat działań lobby węglowego pisaliśmy w artykule "Czarne chmury zbierają się nad energetyką solarną w USA." ---

Energetyka solarna bez wątpienia zakończy erę węgla. Nie oznacza to jednak, że w przeciągu kilkunastu lat z naszego krajobrazu całkowicie znikną elektrownie węglowe. Bloomberg New Energy Finance prognozuje, że globalnie wielkość produkcji prądu z węgla będzie jeszcze rosła przez najbliższe lata, aby osiągnąć maksimum w 2026 r. Choć ograniczanie roli węgla w Europie i Ameryce ma już teraz miejsce to w Chinach i innych krajach rozwijających się dalej są one odpowiedzią na najpilniejsze potrzeby. Spadek znaczenia węgla będzie następował stopniowo poprzez zamykanie najstarszych elektrowni i zastępowanie ich instalacjami wykorzystującymi źródła odnawialne. Elektrownie te są także inwestycjami zaplanowanymi na kilka dziesięcioleci, w związku z czym najnowsze obiekty będą dostarczać elektryczność przez wiele lat.

Źródła