Zora sončne dobe

Ugledna in vplivna revija The Economist je junijsko posebno številko naslovila Zora sončne dobe (angl. Dawn of the Solar Age), v njej pa navaja, da je sončna energija brez dvoma zmagovalec globalnega energetskega prehoda in razogljičenja, saj z eksponentnim razmahom, hitrim zniževanjem cen in trajnostnim energetskim sistemom močno prehiteva vso konkurenco. Proizvodnja sončne energije se podvoji približno vsaka tri leta, to pomeni, da se je v zadnjem desetletju povečala kar za desetkrat. Naslednje desetkratno povečanje pa bo že osemkrat preseglo proizvodnjo energije vseh jedrskih elektrarn na svetu, in sicer v krajšem času, kot navadno traja gradnja enega reaktorja. Pred 20 leti smo potrebovali dobro leto za gradnjo 1000 MW moči sončne energije (kar ustreza velikosti povprečne jedrske elektrarne), letos bo ta zmogljivost dodana tako rekoč vsak dan. To pomeni, da bomo zgolj v enem tednu zgradili več sončnih elektrarn kot je moč novih jedrskih elektrarn, ki so bile dokončane v Evropi in Ameriki v zadnjih tridesetih letih.

Študije Inštituta za novo ekonomsko razmišljanje Univerze v Oxfordu (angl. Institute for New Economic Thinking), na katere se sklicuje Economist, kažejo, da bodo obnovljivi viri energije, predvsem sončna in vetrna s hranilniki in napravami za proizvodnjo vodika, ki so »ključne zelene tehnologije«, že v nekaj letih postali največji, najpomembnejši in najcenejši na planetu. Njihova eksponentna rast popolnoma spreminja energetsko trajnostni jutri, saj prinaša najnižje cene med vsemi viri in jasno predvidljiv trend zniževanja cen za povprečno deset odstotkov na leto. Pospešeno razogljičenje ter učinkovit odziv na antropogeno podnebno krizo z zmanjševanjem izpustov ogljika v energetiki do ničelne vrednosti najkasneje do leta 2050 pa še dodatno potrjuje potencial obnovljivih virov za oblikovanje trajnostne energetske prihodnosti.

Nov, bolj zdrav, varen, trajnosten, zelen energetski sistem je zagotovo veliko cenejši kot nadaljnja raba fosilnih goriv in bistveno cenejši od jedrskega scenarija. Podnebne, trajnostne, zdravstvene in družbene koristi pa so ogromne. Sončna doba končno prinaša nujno demokratizacijo in digitalizacijo energetike. Zaton fosilne in jedrske energetike pa odnaša preživele in zastarele prakse prejšnjega stoletja ter pomeni konec visokih in monopolnih cen energije.

Oxfordski inštitut v svoji študiji Empirično utemeljene tehnološke napovedi in energetski prehod (angl. Empirically grounded technology forecasts and the energy transition, september 2022) z natančnimi ekonomskimi modeli ugotavlja, da bo svetovni energetski prehod z obnovljivimi viri do leta 2050 prihranil najmanj 12 tisoč milijard dolarjev v primerjavi s stroški nadaljnje rabe fosilnih goriv (kar je približno 75 odstotkov BDP celotne Evropske unije leta 2022), in še veliko več, kot če bi se odločili za jedrski scenarij. Znanstveniki že desetletja pozivajo k prehodu na obnovljive vire energije, da bi preprečili najhujše posledice globoke svetovne podnebne krize, vendar je skrb, povezana z nejasnimi stroški, zavirala upoštevanje teh pozivov. Te sicer neutemeljene strahove je poleg številnih drugih analiz razblinila tudi omenjena študija oxfordskega inštituta.

Ocene prihodnjih stroškov igrajo ključno vlogo pri odločitvi o novem in trajnostnem energetskem sistemu. Zadnja desetletja so standardni ekonomski modeli in energetski scenariji sistematično podcenjevali možnosti eksponentnega razmaha in naglega zmanjševanja stroškov obnovljivih virov energije, zlasti sončne. Novi scenariji pa so pokazali, da so se dejanski stroški zmanjševali dvakrat do trikrat hitreje, kot so napovedovale celo najvelikopoteznejše projekcije. Da bi tovrstne napake v prihodnje zmanjšali, je oxfordski inštitut razvil »verjetnostni model«, ki temelji na veliki množici statistično preverjenih podatkov iz preteklosti za več kot 50 energetskih tehnologij.

Nov, bolj zdrav, varen, trajnosten, zelen energetski sistem je zagotovo veliko cenejši kot nadaljnja raba fosilnih goriv in bistveno cenejši od jedrskega scenarija.

Študija oxfordskega inštituta jasno kaže, da se bodo stroški ključnih tehnologij shranjevanja, kot so baterije in vodikova elektroliza, tudi v prihodnje občutno zniževali. Zato bo tudi povečanje zmogljivosti hranilnikov z današnjih stroškovno učinkovitih štiriurnih na enotedenske, ki popolnoma zadostujejo za stabilnost in fleksibilnost novega energetskega sistema, že v nekaj letih tehnološko in stroškovno v celoti premostljiv izziv.

Hkrati ta študija nazorno pokaže, da so se celotni stroški kapitala in cene jedrske energije v zadnjih petih desetletjih nenehno in občutno povečevali, zato strokovno ni realno pričakovati, da bi ta tehnologija v prihodnje sploh še lahko igrala kakršnokoli komplementarno vlogo pri energetskem prehodu, kljub obsežni državni podpori in skritim subvencijam za umetno zniževanje stroškovne cene. Ugotovitve študije tudi odgovarjajo na energetsko krizo sveta v zadnjih letih, predvsem po vojni v Ukrajini, ko je sedanji energetski sistem zaradi monopola fosilnih goriv postal absolutno nevzdržen in nestabilen, cene energije pa ekstremno volatilne, nepredvidljive in pošastno visoke.

Empirično utemeljene tehnološke napovedi za energetski prehod z obnovljivimi viri

Prihodnji celotni stroški energetskega sistema bodo odvisni od tehnologij, ki jih bomo uporabljali za proizvodnjo, shranjevanje in distribucijo energije. Te tehnologije se bodo tudi v prihodnje naglo razvijale, njihovi stroški pa spreminjali zaradi številnih dejavnikov, kot so inovacije, konkurenca ter podnebna in trajnostna kriza. Dolgoročni trendi kažejo, da so cene fosilnih goriv razmeroma nestanovitne, ob upoštevanju inflacije pa so zelo podobne tistim izpred več kot sto let, zato ne kažejo jasnega dolgoročnega trenda. Na drugi strani so se stroški uvajanja obnovljivih virov energije zadnja desetletja eksponentno zniževali, povprečno za približno deset odstotkov na leto. Stroški sončne energije so se zato od prve komercialne uporabe leta 1958 znižali že za več kot tisočkrat, kar je ogromno in brez primere v zgodovini energetike. Obnovljivi viri so iz leta v leto postajali vse bolj konkurenčni in so iz zgolj nišnih aplikacij v celoti in prevladujoče prešli na trg. Zato lahko sklenemo, da je eksponentno zniževanje stroškov in cen obnovljivih virov energije najpomembnejši in najbolj dramatičen trend v zgodovini energetike in hkrati vzvod, ki je omogočil njihovo absolutno zmago in skorajšnjo prevlado na svetovnem energetskem trgu.

Oxfordski inštitut za analize uporabi empirično preizkušene, najsodobnejše metode napovedovanja stroškov za energetske tehnologije za prihodnja desetletja. Uporabi današnje glavne uveljavljene energetske tehnologije in svoje napovedi primerja s projekcijami objavljenih modelov priznanih institucij in svetovnega energetskega gospodarstva. Izsledke predstavi s tremi scenariji energetskega prehoda in zanje izračuna celotne stroške novega energetskega sistema.

Tehnologije lahko glede na hitrost razvoja razdelimo v dve skupini. Prva vključuje večino tehnologij, pri katerih se stroški, ob upoštevanju inflacije, že več kot stoletje skorajda niso spremenili. Takšen primer so fosilna goriva, kjer kljub velikim vlaganjem v raziskave in razvoj cene ostajajo približno enake. Podobno velja za vse minerale. Tudi pri jedrski energiji so celotni stroški kljub številnim raziskavam v zadnjih desetletjih ostali ne samo zelo visoki, ampak so se iz leta v leto celo povečevali, z enakimi trendi v prihodnje, kar je med industrijskimi panogami unikum. Takšno stanje, ko kljub velikemu trudi in sredstvom, vloženim v raziskave in razvoj, ne dosežemo ustreznega in vidnega napredka ter zniževanja stroškov in cen, v terminologiji imenujemo »tek na mestu«.

Nasprotno pa obstaja skupina tehnologij, ki se izjemno hitro razvijajo in postajajo vse cenejše. To so na primer optična vlakna, tranzistorji, pa tudi naprave za izkoriščanje sončne energije in vetra, baterije in hranilniki. Stroški teh tehnologij so se v zadnjih desetletjih povprečno zmanjševali od deset, pa tudi do 50 odstotkov na leto. Drugače od tehnologij, ki stagnirajo, se te tehnologije s pospešenimi inovacijami, raziskavami in razvojem nenehno izboljšujejo in postajajo vse bolj dostopne. Čeprav posamezne tehnološke inovacije, ki vodijo do nižjih stroškov, niso vedno predvidljive, je splošni trend zmanjševanja stroškov za te tehnologije jasen, zanesljiv in predvidljiv.

Pri izbrani skupini tehnologij, ki se neprestano izboljšujejo, so stopnje izboljšav izjemno dosledne. Za te tehnologije obstajata dve prevladujoči metodi oziroma zakona za kvantitativno napovedovanje stroškov na podlagi preteklih podatkov. Prvi je splošna oblika Moorovega zakona oziroma ugotovitve, ki pravi, da se stroški eksponentno s časom zmanjšujejo (s fiksnim odstotkom na leto). Drugi je Wrightov zakon, ki napoveduje, da se stroški zmanjšujejo s povečevanjem števila proizvodov. Ta proces se kaže v »izkustveni krivulji« ali »učni krivulji« (angl. learning curve), število že proizvedenih enot pa imenujemo »izkušnje«.

Scenariji energetskega prehoda

Oxfordska študija predstavlja tri glavne scenarije energetskega prehoda. Scenarij »hitrega prehoda« predvideva odpravo fosilnih goriv do leta 2050 in jedrske energije do leta 2060. Scenarij »počasnega prehoda« predvideva odpravo fosilnih goriv šele okoli leta 2070. Scenarij »brez prehoda« pa ohranja prevladujoč položaj fosilnih goriv tudi v prihodnjih desetletjih. Za primerjavo je predstavljen še dodatni scenarij »jedrskega prehoda«, ki v strukturi rabe bodočih energentov predvideva približno polovični delež jedrske energije.

Scenarij hitrega prehoda naj bi globalno zagotavljal približno 55 odstotkov več energetskih storitev, kot so električna vozila, pametni domovi, umetna inteligenca in drugo. Takšno povečanje bo v celoti spremenilo perspektivo, razmišljanje, razsežnosti in način rabe energije v prihodnje, obenem pa je to edina mogoča pot za razogljičenje energije najkasneje do leta 2050. Scenarij temelji izključno na ekonomiki različnih in obetajočih energetskih tehnologij brez hkratnega upoštevanja ogromnih koristi odzivanja na podnebno krizo, koristi za zdravje, okolje ter za trajnostni in družbeni razvoj.

Sončna doba končno prinaša nujno demokratizacijo in digitalizacijo energetike. Zaton fosilne in jedrske energetike pa odnaša preživele in zastarele prakse prejšnjega stoletja ter pomeni konec visokih in monopolnih cen energije.

Rezultati prikažejo, kako se »pričakovani neto sedanji stroški« (angl. expected net present cost) vsakega scenarija energetskega prehoda spreminjajo glede na diskontno stopnjo, v primerjavi s scenarijem »brez prehoda«. Ugotovitve dokazujejo, da obstaja približno 80-odstotna verjetnost, da bo scenarij »hitrega prehoda« z obnovljivimi viri cenejši od sedanjega sistema s fosilnimi gorivi, tudi če prihodnje stroške ocenimo dokaj visoko. To pomeni, da je scenarij »hitrega prehoda« zelo zanesljivo ekonomsko upravičen, tudi če uporabimo višjo diskontno stopnjo, na primer pet odstotkov, pri kateri je pričakovani prihranek okrog 5000 milijard dolarjev. Če uporabimo nekoliko nižjo »socialno diskontno stopnjo«, na primer 1,4 odstotka, kot jo priporoča Sternovo poročilo (Stern Review, The Economics of Climate Change, 2007), pa lahko pričakujemo še veliko večje prihranke, približno 12 tisoč milijard dolarjev.

Če bi za energetski prehod uporabili že navedeni jedrski scenarij, bi bilo to najdražje med vsemi scenariji. Na primer, že z uporabo zgolj 1,4-odstotne diskontne stopnje je pričakovani strošek za jedrski scenarij za 25 tisoč milijard dolarjev višji kot za scenarij brez prehoda. V primerjavi s scenarijem hitrega prehoda pa še bistveno več. Za povečanje verodostojnosti ocen oxfordska študija dosledno uporablja konservativne predpostavke glede stroškov, zmogljivosti in operativnih zahtev tehnologij čiste energije, za fosilna goriva pa nasprotno bolj ohlapne, kar jih postavlja v nekoliko boljši analitični položaj. To pomeni, da je treba prihranke, ocenjene v študiji, razumeti kot nižje ali spodnje meje prihrankov.

Oxfordska študija temelji na uravnoteženih svetovnih povprečnih stroških uvajanja različnih virov energije, čeprav glede stroškov obstajajo zemljepisne razlike. Znotraj držav se sončna in vetrna energija navadno najprej uporabljata v regijah, kjer so njuni stroški najugodnejši. Že v desetih letih pa se bodo regionalne razlike v stroških uvajanja sončne energije znatno zmanjšale, to pomeni, da bodo tudi najdražje lokacije (95. percentil) postale skoraj tako poceni kot trenutno najcenejše (5. percentil). Hkrati se pričakuje, da bodo prihodnja prizadevanja za hiter energetski prehod izkoristila tudi zemljepisne razlike za doseganje še cenejših rešitev. Študija tudi navaja, da so stroški infrastrukture za hiter prehod na obnovljive vire sicer precejšnji, toda poudarja, da jih bodo zagotovo več kot nadomestile veliko nižje cene energije.

Čeprav naj bi scenarij hitrega prehoda uresničili do leta 2050, je še vedno dovolj časa za zamenjavo starega energetskega sistema, da ne bo prišlo do pretirane izgube vrednosti kapitala ali povzročanja nasedlih naložb. Ker je življenjska doba energetskih objektov v povprečju 25 do 50 let, je za hitro prenovo treba zamenjati le dva do štiri odstotke zmogljivosti na leto, kar je v celoti izvedljivo. Prav tako pa je tudi povečevanje uporabne energije v vseh scenarijih postavljeno pri dveh odstotkih na leto. Ta dva dejavnika omogočata ključnim zelenim tehnologijam, da v dobrih 20 letih nadomestijo večino sedanjega netrajnostnega energetskega sistema in preostalih nekaj odstotkov v nadaljnjem obdobju.

Oxfordska študija jasno pokaže, da bo scenarij hitrega prehoda na obnovljive vire prinesel ogromne koristi. Ne le da bomo uspešno razogljičili energetiko in s tem prispevali k učinkovitejšemu spoprijemanju s podnebno krizo, temveč bomo hkrati spodbudili trajnostni razvoj in hitrejšo gospodarsko rast. Študija namreč kaže, da takšen prehod ne bo le finančno nevtralen, temveč celo neto pozitiven. Čeprav so nekatere študije uglednih svetovnih institucij, tudi poročilo Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC) Združenih narodov navajale, da naj bi bila za energetski prehod na obnovljive vire potrebna znatna dodatna sredstva, nove analize oxfordskega inštituta in druge sorodne analize in študije dokazujejo nasprotno.

Številne države, tudi ZDA, se pri oblikovanju svojih energetskih politik že zgledujejo po ugotovitvah oxfordske in drugih podobnih študij, ki poudarjajo prednosti hitrega prehoda na obnovljive vire. To je vidno tudi v letošnjem gospodarskem poročilu ameriškega predsednika (angl. Economic Report of the President, marec 2024), ki je eden glavnih letnih razvojnih dokumentov države. V njem je obsežno poglavje o pospeševanju energetskega prehoda posvečeno predvsem razvoju obnovljivih virov, jedrska energija pa ni omenjena niti z besedo. V Sloveniji se novi pristopi že kažejo v dopolnjenem Energetskem in podnebnem načrtu (NEPN 2024). Vendar ima ta načrt opraviti z nasprotujočimi si prizadevanji vlade in državnega zbora. Slovenija se sicer zavezuje, da bo opravila hitrejši prehod na obnovljive vire, a se hkrati pripravlja na referendum o nadaljnji rabi jedrske energije in o morebitni gradnji nove jedrske elektrarne v Krškem. Glede na ugotovitve oxfordske in drugih podobnih študij takšen referendum zagotovo ni potreben, niti smiseln.

Glavno strokovno in politično sporočilo, predstavljeno v oxfordski študiji, jasno potrjuje, da hiter prehod na obnovljive vire prinaša ogromne prednosti, izboljšave, najnižje stroške in najnižje cene energije med vsemi viri. Zaradi pospešenih inovacij in konkurence je scenarij takšnega prehoda veliko cenejši kot ohranjanje sedanjega sistema s fosilnimi gorivi ter bistveno cenejši od jedrskega scenarija. Obnovljivi viri so neizpodbitni in absolutni zmagovalec svetovnega zelenega energetskega prehoda ter razogljičenja energetike, zato bi morala biti odločitev o nadaljnji rabi jedrske energije in o morebitni gradnji nove jedrske elektrarne v Krškem na posvetovalnem referendumu v jeseni lahka.