Transformace energetiky do 2050

Kontext zprávy – klíčové souvislosti

Pro zastavení globálního oteplování okolo 1,5 °C musí globální emise CO₂ klesnout do roku 2030 na polovinu a být nulové okolo roku 2050. Pro zastavení oteplování na či blízko 2 °C musí do roku 2030 emise klesnout o 25 % a být nulové kolem roku 2070 (IPCC SR15). Oteplení v ČR je přitom zhruba dvojnásobek světového, tedy světové oteplení o 2 °C odpovídá oteplení o 4 °C v ČR.

Shrnutí

V první kapitole zprávy jsou podrobněji diskutovány technologie a rozsah jejich aplikace, potřebný k dosažení snížení emisí z energetiky. To jsou vstupní parametry pro odhad nutných investic a důsledků pro zaměstnanost, které jsou vysvětleny ve druhé kapitole. Druhá kapitola zároveň shrnuje výstupy socioekonomického modelování dopadů různých scénářů na ekonomiku, HDP a další ukazatele, kterou jsou shrnuty v indikátoru blahobytu (well-being). Třetí kapitola řeší technologicko-ekonomický kontext jednotlivých světových regionů a čtvrtá kapitola regionální socioekonomické dopady scénářů. Pátá kapitola podrobněji diskutuje možné cesty k úplné dekarbonizaci energetiky.

Srovnávané scénáře

• Základní scénář (Baseline Energy Scenario, BES) reflektuje energetickou politiku a závazky jednotlivých zemí z roku 2015 a předpokládá další zvyšování světových emisí CO₂. Protože jde o cíle a závazky v budoucnosti, nebyly zatím implementována všechna opatření a je teoreticky možné, že vývoj světových emisí bude vyšší, než předpokládá tento scénář.
• Plánovaný scénář (Planned Energy Scenario, PES) slouží jako hlavní referenční scénář a reflektuje stav závazků zemí z roku 2019. Kdyby země svoje závazky naplnily, povede k stabilizaci ročních emisí na 33 Gt CO₂/rok, ale také k růstu světové teploty oproti předindustriálním hodnotám o více než 2,5 °C do konce století.
• Transformační scénář (Transforming Energy Scenario, TES) popisuje ambiciózní, ale realistickou transformaci energetiky založenou z velké části na obnovitelných zdrojích energie. Tento scénář je v souladu s cíli Pařížské dohody zastavit globální oteplování pod hodnotou +2 °C.
• Úplná dekarbonizace (Deep Decarbonization Perspective, DDP) popisuje možnosti dosažení nulových emisí CO₂ do roku 2050.

Socioekonomické ukazatele

• Zpráva vyčísluje nutné investice do scénářů PES, TES a DDP, vyčísluje počty pracovních míst, která vzniknou přímo v souvislosti s transformací, a modeluje celkové dopady na ekonomiku, tedy celkovou zaměstnanost, HDP a další socioekonomické ukazatele.

• Zpráva jde ve vyčíslení dopadů až na úroveň světových regionů, kde vznikají významné odlišnosti. V souvislosti s očekávaným demografickým vývojem a současným technologicko-ekonomickým pokrokem méně rozvinutých regionů, způsobeným doháněním vyspělých zemí, zpráva predikuje nejrychlejší hospodářský růst v aktuálně nejslabších regionech jižní, centrální a jihovýchodní Asie, subsaharské Afriky a Latinské Ameriky.
• Co se však týče přínosů, které zpráva přisuzuje přímo energetické transformaci, respektive rozdílu mezi PES a TES scénářem, jsou na tom relativně lépe vyspělé regiony díky vzájemné integraci, nízkým bariérám obchodu a dostupnosti technologií. V regionu Evropské unie, kde je zahrnuta i Česká republika, vychází v transformačním scénáři zaměstnanost o +2,6 %, HDP o +7,4 % a blahobyt o +10,6 % vyšší než v PES. Absolutně tedy na region EU připadne 5 ze 6 nově vzniklých pracovních míst a HDP v průměru vzroste o 2 950 dolarů na hlavu, což je 8× víc než očekávaný světový průměr.
• Podrobné výstupy k jednotlivým světovým regionům jsou obsaženy v dodatku Regional Factsheets.

Transformační energetický scénář staví na pěti pilířích

1. Elektrifikace založená na obnovitelných zdrojích. Přímé spalování fosilních paliv (doprava, topení, průmyslová výroba a další) je v rámci scénáře nahrazováno využíváním elektřiny (tedy velký rozvoj elektromobilů, tepelných čerpadel apod.). V důsledku to znamená zvýšenou poptávku po elektřině, kterou bude nutné naplnit výrobou z obnovitelných zdrojů energie.
2. Zvýšení flexibility sítě. Energetický systém budoucnosti bude decentralizovaný a velká část výroby elektřiny bude pocházet ze zdrojů, jejichž výkon je proměnlivý. Bude tedy nutné zlepšit krátkodobé a dlouhodobé skladování elektřiny (baterie, přečerpávací elektrárny, „Power-to-gas“)
3. Využití obnovitelných zdrojů energie. Podíl OZE na finálním využití energie by se měl zvýšit ze současných 10 % (rok 2018) na 66 % v roce 2050. Scénář počítá s navýšením výrobních kapacit nejen fotovoltaiky a větrných elektráren, ale také vodních, solárních, tepelných elektráren a biopaliv.
4. Zelený vodík. Využívání vodíku jako paliva je další důležitou cestou k nahrazení fosilních paliv. Tzv. „modrý“ vodík je vyráběný elektrolýzou s využitím elektřiny z fosilních zdrojů, zatímco tzv. „zelený“ vodík je vyráběný z elektřiny z obnovitelných zdrojů. Scénář počítá s velkým využitím zeleného vodíku.
5. Inovace. Lodní doprava, letecká doprava a těžký průmysl nemohou využívat elektřinu jako zdroj energie. Cestu ke snížení uhlíkové stopy těchto odvětví bude potřeba hledat využitím nových paliv a nových materiálů.

Transformační scénář předpokládá také zvyšování energetické efektivity, které se prolíná výše zmíněnými pilíři. Podrobněji jsou jednotlivé pilíře, konkrétní technologie a potřebný rozsah jejich rozšíření diskutovány v první kapitole na stranách 67-97.

Poznámky o metodice

• Jedná se o shrnující (meta)studii, která vychází z předchozích IRENA studií a shrnuje tak výsledky více jak deseti let práce agentury. Například vyčíslení socioekonomických dopadů vychází ze zprávy Measuring the Economics (2016), která pracuje s nástroji popsanými v publikaci The Socio-economic Benefits of Solar and Wind Energy (2014).
• Základem pro socioekonomické vyhodnocení zpracovávaných scénářů je makroekonomický model E3ME Univerzity v Cambridge. Studie využívá řady dalších dílčích modelů (pro hodnocení dopadů opatření, pro odhad investic apod.), jejichž metodologie je detailně popsána v předchozích studiích IRENA a odkazovaných článcích.
• Studie pracuje se čtyřmi scénáři vývoje (BES, PES, TES, DDP), které popisují stupňující se úsilí v omezení emisí – blíže jsou popsány ve shrnutí. Důsledky těchto scénářů studie kvantifikuje pomocí souhrnného ukazatele blahobytu (welfare). Tento ukazatel je tvořen zaměstnaností, vybranými složkami HDP (spotřeba, investice a vládní výdaje na školství), zdravím populace, emisemi a materiální náročností ekonomiky (podrobněji o struktuře ukazatele blahobytu viz infobox 2.3 (str. 112)).
• Porovnání se scénáři budoucnosti od jiných zpracovatelů (IEA, IPCC, Shell, McKinsey a další ) ve studii diskutuje podrobněji infobox 1.8 (str. 88).

Poznámky o zpracovateli

IRENA (International Renewable Energy Agency, v překladu Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii) je mezinárodní mezivládní organizací podporující spolupráci, předávání zkušeností, adaptaci a především využívání obnovitelné energie. Agentura byla založena v roce 2009, aktuálně má sídlo ve Spojených arabských emirátech a její členská základna čítá 161 zemí včetně ČR.