Slunce a vítr uspokojí sotva desetinu energetických požadavků lidstva

Možnosti větrných a fotovoltaických elektráren při nahrazování klasických energetických zdrojů jsou možná mnohem menší, než se dosud soudí. Podle studie vědeckého týmu z oddělení fyziky a technologie Bergenské univerzity v Norsku bude vrchol celkové instalované kapacity větrníků a fotovoltaik dosažen už kolem roku 2030 a nepřesáhne 1,8 TW, což bude v té době představovat sotva desetinu globální spotřeby energie. Tyto závěry jsou v ostrém kontrastu s dnešním předpokladem, že nové energetické technologie budou zažívat exponenciální růst dlouhá desetiletí a postupně nahradí velkou část dosavadních klasických zdrojů.  Respektovaná Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii (IRENA) např. předpovídala, že slunce a vítr pokryjí už v roce 2030 třicet procent energetické potřeby lidstva. Na základě podobných prognóz jsou postaveny i ambiciózní plány některých zemí. V Evropě je to zejména Německo, které chce do roku 2020 vyrábět v obnovitelných zdrojích 30 % hrubé spotřeby elektřiny, v 2040 už 65 % a v roce 2050 dokonce 80 %.

Norští vědci se domnívají, že tyto plány jsou příliš optimistické. Tvrdí, že růst větrné a fotovoltaické energetiky do roku 2015 má stejné znaky, které provázely i rozvoj jiných, nejen energetických, technologií a nakonec vedly ke zpomalení a v některých případech i zastavení jejich růstu.

Všechno je o penězích

V případě větrníků a fotovoltaik jde podle Norů o čtyři hlavní omezující faktory. Prvním je faktický rozpor mezi skutečnými náklady na výrobu elektřiny v různých zdrojích a náklady, které se kalkulují v prognózách. Podle autorů studie nejsou v optimistických studiích např. zohledňovány všechny náklady vyvolané negativními vlastnostmi těchto zdrojů, tedy zejména jejich závislostí na denní době a počasí. K nim patří v první řadě např. náklady na udržování záložních zdrojů, které budou vyrábět elektřinu v noci a v době, kdy nefouká vítr.

Zábor plochy

Druhý limit souvisí s plochou a vzdáleností. Oba jmenované zdroje zabírají poměrně velkou plochu (v ČR je to v případě fotovoltaiky podle ministerstva zemědělství dokonce až 4 tisíce hektarů zemědělské půdy) a oba poskytují největší výkon v relativně velkých vzdálenostech od míst spotřeby elektřiny (pouštní nebo horské oblasti, otevřené moře), což vyžaduje budování dlouhých přenosových tras.

Životnost zdrojů

Třetím významným faktorem je v současnosti relativně nízká životnost materiálů a zařízení, která tvoří základ větrných a fotovoltaických elektráren. Podle jedné britské studie je reálná životnost tří tisícovek tamních pobřežních větrníků jen 12-15 let, zatímco vláda, která by chtěla v roce 2030 pokrývat z obnovitelných zdrojů 30 % spotřeby, kalkuluje s 20-25 lety.

Nespojité a občasné zdroje

Poslední hlavní limitující faktor je podle norských vědců ekonomický. Intermitentní (nespojité, občasné) zdroje energií mají tendenci kanibalizovat své vlastní příjmové toky. Jakmile jsou postaveny, produkují elektřinu s minimálními náklady a za předpokladu dobře fungujícího trhu, který není zkreslen dotacemi, nutí majitele nabízet jejich produkci za určitých okolností dokonce za zápornou cenu. V takové situaci se sotva najdou zájemci o instalaci dalších kapacit, od nichž by se sotva dočkali kladného výnosu své investice.

Autoři studie zdůrazňují, že skutečný vývoj samozřejmě může být ovlivněn novými objevy např. v oceánské větrné energetice, ale třeba taky průlomem v jaderné fúzi. V současné době ale považují za důležité varovat před rostoucí propastí mezi proklamovanými ambicemi větrné a solární energetiky a jejich skutečnými možnostmi.

Další informace

Klimatická dohoda OSN přijatá v roce 2015 v Paříži zavazuje zúčastněné státy snížit do roku 2050 emise skleníkových plynů o 40-70 %. Zároveň se očekává, že celosvětová spotřeba energie se v důsledku růstu počtu obyvatel a růstu ekonomiky zvýší ze současných 17 TW na 30 TW. Vzhledem k tomu, že většina emisí skleníkových plynů vzniká při spalování uhlí, zemního plynu a ropných produktů, z nichž pochází 80 % dnešní světové výroby veškeré energie, existuje výrazně většinová shoda v názoru, že jediným řešením je přechod z energetiky založené na fosilních palivech k obnovitelným zdrojům a/nebo k jaderné energetice. V současné době se nejvíce rozvíjejí větrná energie a fotovoltaika, které od přelomu století do roku 2015 vzrostly na přibližně 660 GW (vítr 433 GW, fotovoltaika 230 GW), což je dnes cca 4,6 % celosvětové výroby elektřiny. Optimistické výhledové scénáře předpokládají jejich další růst až do poloviny tohoto století.

Zdroje:

http://bio.uib.no/te/papers/Hansen_2017_Limits_to_growth.pdf

http://gwec.net/publications/global-wind-energy-outlook/global-wind-energy-outlook-2016/

http://www.bp.com/en/global/corporate/energyconomics/energyutlookhtml

http://www.denik.cz/ekonomika/solarni-elektrarny-zabiraji-4000-hektaru-zemedelske-pudy-20130326.html

http://www.telegraph.co.uk/news/earth/energy/windpower/9770837/Wind-farm-turbines-wear-sooner-than-expected-says-study.html