Mity i fakty: niemiecki zwrot od atomu do energii odnawialnej
Po katastrofie nuklearnej w Fukushimie w 2011 r. rząd Angeli Merkel zamknął ok. 40% niemieckich bloków atomowych i powrócił do pierwotnego programu stopniowego odchodzenia od energii nuklearnej, przedstawionego przez czerwono-zielony rząd Gerharda Schroedera. Po upływie roku można zobaczyć, jakie są skutki krótkoterminowe i jakie prawdopodobnie będą skutki długoterminowe tej decyzji.
Najpierw jednak musimy zrozumieć kontekst. Niemcy mają do dyspozycji większe zasoby energii odnawialnej niż jakiekolwiek państwo wysoko rozwinięte. W pierwszej połowie 2011 r. Niemcy przekroczyły 20- proc. udział energii odnawialnej w swoich zasobach energetycznych (dla USA liczba ta wynosi poniżej 5%, z wyłączeniem hydroenergetyki). Do r. 2011 zainstalowano ogniwa fotowoltaiczne o mocy 25 GW. W słoneczne dni energia solarna może zaspokoić 40% zapotrzebowania na energię (patrz: diagram poniżej).
Porównajmy tę wartość z USA, gdzie pod koniec 2011 r. osiągnięto skromne 0,5% szczytowego zapotrzebowania letniego. Aby osiągnąć poziom niemiecki, Amerykanie powinni zainstalować urządzenia fotowoltaiczne o mocy 80 razy większej niż obecnie.
Czy Niemcy będą musiały importować energię nuklearną z innych państw?
Niemcy od lat były eksporterem netto energii i pozostały nim również w r. 2011. Pamiętajmy też, że elektrownie jądrowe generalnie pracują z pełną mocą, tzn. zazwyczaj nie da się z nich wycisnąć więcej. Według wszelkiego prawdopodobieństwa niemiecki import energetyczny, który wzrósł nieznacznie przez ostatnie 12 miesięcy, będzie oparty raczej na energii wytwarzanej metodami konwencjonalnymi, a nie na energetyce nuklearnej. Na początku 2011 r. Niemcy posiadały moc dyspozycyjną (bez mocy solarnej i wiatrowej) na poziomie 93100 MW, z czego około 8000 wyłączono w marcu ubiegłego roku. Według BDEW (Krajowe Stowarzyszenie Energii i Wody) w ciągu sześciu tygodni poprzedzających moratorium atomowe z marca 2011 r. Niemcy wyeksportowały średnio 90000 MWh netto dziennie, podczas gdy od 17 marca 2011 r. kraj zaczął importować średnio 50 tys. MWh netto dziennie. Mimo to w 2011 r. Niemcy pozostały eksporterem netto energii.
Na wschodzie więcej energii może być importowane z Republii Czeskiej, jednak nie z powodu deficytu energii w Niemczech. Po prostu niemiecki rynek energetyczny kupuje energię pozyskiwaną ze źródeł konwencjonalnych tam, gdzie jest najtańsza. Ale państwa takie jak Polska, czy Czechy nie skarżą się na konieczność wspierania niemieckiej energetyki po moratorium atomowym. Przeciwnie, troszczą się głównie o to, by wzrost produkcji energii słonecznej i wiatrowej w Niemczech nie zastąpił ich własnej produkcji energii z paliw węglowodorowych i nuklearnej.
Na zachodzie, wbrew licznym głosom, że Francja to główny eksporter energii do Niemiec, okazało się, że jest wprost przeciwnie. Potwierdzają to oficjalne statystyki francuskie: Francja eksportuje do Niemiec 9,4 TWh rocznie, ale w tym samym czasie importuje z Niemiec 16,1 TWh! Innymi słowy, ojczyzna europejskiej energetyki jądrowej – Francja – jest od kilku lat importerem netto energii z Niemiec, kraju, będącego jednym z europejskich liderów zielonej energii.
Czy Niemcy zastąpią atom gazem? Czyżby same źródła odnawialne nie wystarczały?
Jeśli chodzi o pierwszą część pytania – TAK. W odniesieniu do drugiej – NIE. Gaz ziemny ma być głównym źródłem elektryczności, które wypełni lukę pozostawioną przez elektrownie jądrowe wycofane z eksploatacji. Chociaż zwolennicy 100% energii ze źródeł odnawialnych mogą pozostać nieprzekonani, kombinacja ta ma sens: elektrownie jądrowe z samej istoty nie mogą być doraźnie włączane i wyłączane, co czyni je niekompatybilnymi z zieloną energetyką, działającą w sposób nieciągły. Zaś turbiny gazowe można łatwo wyłączyć na kilka godzin lub wykorzystywać tylko część ich mocy, a następnie szybko włączyć je ponownie. Częściowe przejście na gaz ziemny kładzie także podwaliny pod możliwe rozwiązanie problemu magazynowania nadmiaru energii: wytworzenie wodoru z gazu ziemnego z wykorzystaniem chwilowego nadmiaru energii słonecznej i wiatrowej.
Ponieważ gaz ziemny jest coraz droższy i trudno dostępny, nadwyżkę energii słonecznej wyprodukowanej latem Niemcy mogłyby magazynować w postaci gazu jako zapas na zimę, nadwyżkę energii wiatrowej magazynować w postaci gazu przez krótszy czas, jako zapas na okresy bezwietrzne, a także wykorzystywać turbiny kogeneracyjne, coraz częściej zasilane biometanem, jako że gaz ziemny jest wycofywany. Oczywiście będą potrzebne zbiorniki gazu – Niemcy po prostu wykorzystają gazociągi, które już posiadają.
W r. 2010 badacze z niemieckiej organizacji Fraunhofer szacowali, że niemiecka sieć gazowa ma zdolność magazynowania odpowiadającą ponad czteromiesięcznemu zużyciu energii. Badacze szacują również, że przy pełnym wykorzystaniu energetyki odnawialnej do zaspokojenia zapotrzebowania zimowego wystarczyłaby pojemność sieci gazowej, odpowiadająca dwóm tygodniom zużycia, tj. znacznie mniej, niż obecnie dostępne 4 miesiące. Jednakże wspomniany okres dwóch tygodni może być utrzymany jedynie w przypadku rezygnacji Niemiec z energii nuklearnej i przejścia na gaz ziemny. Innymi słowy, Niemcy mają właściwie plan działań, zmierzających do osiągnięcia poziomu 80% energii odnawialnej, a gaz ziemny jest obecnie częścią tego planu. Opublikowano szereg badań ukazujących, w jaki sposób Niemcy mogłyby osiągnąć 100% energii odnawialnej, w tym badania organizacji 100% ERNEUBAR, czy badania ENERGY RICH JAPAN, w którym już w 2003 r. badacze z Niemiec i Japonii pracowali nad problemem, w jaki sposób Japonia mogłaby pozyskiwać całą swoją energię ze źródeł odnawialnych. Czy my, Amerykanie, mamy taki plan?
Ale czy Niemcy nie zamierzają zwrócić się ku węglowi?
Niektórzy politycy niemieccy, szczególnie ci zbliżeni do sektora energetyki konwencjonalnej, proponują, by budowano nowe elektrownie węglowe (Niemcy posiadają ogromne zasoby węgla brunatnego). Jednak jest mało prawdopodobne, że takie elektrownie powstaną, a firmy energetyczne porzucają wszelkie plany dotyczące wychwytywania i magazynowania dwutlenku węgla (znane również jako „czysty węgiel”). Scentralizowane elektrownie węglowe byłyby równie nieelastyczne – a tym samym niekompatybilne z nieciągłą energią odnawialną – jak scentralizowane elektrownie nuklearne. Biorąc pod uwagę ambitne cele polityki klimatycznej Niemiec, silne parcie na energię odnawialną i ograniczenia dla magazynowania CO2, wielcy inwestorzy tacy jak VATTENFALL nie widzą przyszłości dla nowych elektrowni węglowych w Niemczech.
Czy przejście z energii nuklearnej na gaz ziemny nie zwiększy emisji CO2?
Tak, ale to nie wszystko. Wyeliminuje ono również niemiecką produkcję najbardziej radioaktywnych odpadów nuklearnych. Z punktu widzenia troski o zmiany klimatyczne i ustaleń Protokołu z Kioto trzeba przyznać, że Niemcy właściwie mają prawo do zwiększenia emisji dwutlenku węgla, ponieważ i tak z nawiązką zrealizowały cele Protokołu – 21% redukcji. W sierpniu niemieckie Ministerstwo Środowiska ogłosiło, że kraj zmniejszył emisję o 28,7%. Źródła energii odnawialnej były nieodzowne dla osiągnięcia tego wyniku. Jeśli chodzi o emisję dwutlenku węgla, to żadne państwo uprzemysłowione nie ma ambitniejszych celów niż Niemcy. Wiele państw, jak choćby USA, w ogóle nie podpisało Protokołu z Kioto, zaś wśród jego sygnatariuszy prawie żaden nie osiągnął celów Protokołu (np. Kanada).
Czy źródła energii odnawialnej nie są stosunkowo drogim sposobem ograniczenia emisji dwutlenku węgla?
Jeśli chce się porównywać jabłka i pomarańcze, to tak. Np. uważa się często, że dużo tańszym sposobem jest termoizolacja. Ale nawet jeśli lepiej izolować nasze domy (co, dziwnym zbiegiem okoliczności, Niemcy również robią lepiej niż wszyscy inni), wciąż musimy decydować, jak zamierzamy wytwarzać energię. Unikanie emisji dwutlenku węgla jest efektem ubocznym stosowania energii odnawialnej, a nie celem głównym. Cel główny to zapewnienie nam energii.
Czy w Niemczech źródła odnawialne podnoszą koszt energii i czy energia nuklearna nie jest tańsza?
Jeśli chodzi o pierwszą część pytania – zdecydowanie TAK. A jeśli chodzi o drugą – zdecydowanie NIE. Dziesięcioletnie elektrownie nuklearne (budowane z udziałem wysokich subsydiów i wsparcia rządu) rzeczywiście produkują niedrogą energię, ale wszystko wskazuje na to, że dzisiaj koszt budowy elektrowni jądrowej byłby bez wysokich subsydiów nie do zaakceptowania. Jedyne obecnie elektrownie w budowie na terenie Unii Europejskiej (we Francji i Finlandii) są budowane z opóźnieniem i znacznie przekraczają budżet.
W USA Wall Street odwróciła się od finansowania ryzykownej energetyki nuklearnej. Jedynie olbrzymie subsydia w wysokości 8,33 mld dol. warunkowego kredytu federalnego daje Southern Company nadzieję na zrealizowanie marzenia o wybudowaniu dwóch dodatkowych reaktorów w elektrowni Vogtle w stanie Georgia. Jednakże historia Vogtle powinna niepokoić podatników. Budowa pierwszych dwóch reaktorów zajęła prawie 15 lat, a jej budżet został przekroczony o 1200%, czego skutkiem była najwyższa w owym czasie podwyżka stóp procentowych w Georgii.
Ale tak, zielona energia podniosła stawkę detaliczną w Niemczech. Przez ostatnie dwa lata dopłata wynosi około 0,036 euro za kWh, czyli ok. 12% stawki detalicznej. Według ostatnich badań przeważająca większość opinii publicznej jest tą ceną całkowicie usatysfakcjonowana. (Niemcy płacą również 25 dol. za obiad w przyzwoitej restauracji, podczas gdy mogliby zjeść kolację za sześć dolców w fast-foodzie. Nie mają więc problemów z płaceniem za jakość). I podczas gdy cena detaliczna energii w Niemczech jest prawie dwukrotnie wyższa niż we Francji, cena energii dla przemysłu jest zasadniczo taka sama w obu krajach. Miesięczne, kwartalne i roczne ceny energii w obu krajach można porównać na giełdach energii. Jednym z powodów rozbieżności pomiędzy detalicznymi cenami energii i cenami energii dla przemysłu jest fakt, że w Niemczech firmy konsumujące najwięcej energii są praktycznie zwolnione z dopłat na pokrycie kosztów energii odnawialnej. Ponadto zielona energia rzeczywiście obniża koszt energii elektrycznej na giełdach energetycznych poprzez utrzymywanie stosunkowo drogich elektrowni rezerwowych w stanie nieczynnym. Szacuje się, że sama energia słoneczna obniżyła w 2011 r. cenę energii o 10%. Jak na ironię, im większy jest odwrócony ranking kosztów krańcowych, tym wyższa jest dopłata za energię odnawialną ze względu na sposób jej wyliczania, ale teraz już naprawdę wchodzimy w szczegóły techniczne.
Dla Amerykanów najważniejsze jest zrozumienie, że te koszty zostały poniesione, kiedy energia słoneczna była szczególnie droga. Dzięki taryfom wspomaganym ogniwa fotowoltaiczne w Niemczech staniały od r. 2006 o prawie 60%. O dziwo, energia solarna jest obecnie znacznie tańsza w zachmurzonych Niemczech niż w słonecznych USA. Według jednego z ostatnich szacunków w trzecim kwartale 2011 r. jeden wat mocy zainstalowanej z ogniwa fotowoltaicznego kosztował w Niemczech 2,80 USD, czyli o połowę mniej, niż w USA (5,20 USD). Gdyby USA miały wprowadzić taryfy wspomagane i na poważnie zacząć rozwijanie energii odnawialnej, Amerykanie mogliby obniżyć koszty energii słonecznej do poziomu Niemiec i skorzystać z dorobku niemieckiego w zakresie obniżania jej kosztów. Innymi słowy, dla USA byłoby jeszcze taniej pójść w kierunku energii słonecznej i czerpać zyski podobne do niemieckich: czystą energię i nowe miejsca pracy.
Czy jest jeszcze coś, co powinniśmy wiedzieć o niemieckim zwrocie od energii nuklearnej w kierunku energii odnawialnej?
Tak. Niemcy zastępują scentralizowane elektrownie korporacyjne rozproszoną energetyką odnawialną. Media należące do niemieckiej „Wielkiej Czwórki” wytwarzają do trzech czwartych całkowitej produkcji energii, w tym zaledwie 7% zielonej energii. Około trzech czwartych inwestycji w energetyce odnawialnej poczyniły podmioty indywidualne, wspólnoty lokalne, rolnicy, małe i średnie przedsiębiorstwa. W Niemczech trwa „małomiasteczkowa rewolucja energetyczna”, gdzie już ponad sto społeczności wiejskich przeszło w 100% na energię odnawialną. W zielonej energetyce pracuje dziś w Niemczech więcej osób niż w energetyce nuklearnej i węglowej łącznie. I nie są to tylko nowe „zielone” zawody, ale i miejsca pracy w tradycyjnych przemysłach, takich jak stalowy, ceramiczny czy hutnictwo szkła. Nawet nieczynne stocznie w północnych Niemczech są rewitalizowane dzięki energii z farm wiatrowych usytuowanych na wodach przybrzeżnych.
Tak więc jedną z przyczyn, dla których Niemcy nie mają nic przeciwko płaceniu trochę więcej za zieloną energię jest fakt, że tak naprawdę te pieniądze trafiają z powrotem do ich wspólnot i do nich samych, a nie do korporacji. Stany Zjednoczone wolno przechodzą na energię odnawialną, bo prawie całkowicie zamknęły się na karzełka-mikroinwestora, mając zaledwie 2% zainstalowanej energetyki wiatrowej nienależącej do gigantycznych korporacji. W amerykańskiej energetyce słonecznej prawie wszystko opiera się na farmach wielkoskalowych. Zmiany w Niemczech są wprowadzane przez karzełki, podczas gdy energetyka odnawialna w USA jest kontrolowana przez niektóre z największych na świecie kompanii międzynarodowych.
Oryginalna wersja w języku angielskim została opublikowana przez Biuro Fundacji im. Heinricha Bölla w Waszyngtonie i jest dostępna na stronie Fundacji im. Heinricha Bölla: http://www.boell.org.
Powiązane artykuły
Jeśli nie zaznaczono inaczej, materiał nie może być powielany bez zgody redakcji.