Niskoemisyjna Polska 2050 Jaka będzie Polska w 2050 r.? 1 Maciej Bukowski Andrzej Kassenberg
Niskoemisyjna transformacja jako część szerszej modernizacji 2
PKB per capita względem USA Pułapka średniego dochodu Liniami przerywanymi zaznaczono strefę średniego dochodu ulokowaną orientacyjnie w granicach 50-70 proc. PKB per capita USA 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Strefa średniego dochodu Izrael Włochy Hiszpania Grecja Portugalia Polska Węgry Źródło danych: Total Economy Database Dotychczasowe źródła wzrostu polskiej gospodarki się wyczerpują Niedługo wpadniemy w pułapkę średniego dochodu spowolnienie wzrostu bez szans na dogonienie liderów 3
PKB per capita względem USA Polsce potrzebne są nowe motory rozwoju 100% 80% Strefa średniego dochodu Hiszpania Polska Korea Płd Finlandia 60% 40% 20% 0% 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Źródło danych: Total Economy Database Innowacyjność, efektywniejsze wykorzystanie kapitału ludzkiego i surowców naturalnych oraz poprawa jakości regulacji pomogą uniknąć pułapki Modernizacja to nie tylko wyższy wzrost gospodarczy lecz także bezpieczeństwo surowcowe, czyste środowisko i zdrowi obywatele 4
Czy niskoemisyjność jest sprzeczna z rozwojem? Szybki wzrost gospodarczy Innowacje Efektywność wykorzystania pracy i dostępnych zasobów Ekoinnowacje Efektywność energetyczna, zielone miejsa pracy, poprawa zdrowia Nowoczesna, rozwinięta, niskoemisyjna gospodarka Instytucje Przewidywalne otoczenie niskoemisyjnych inwestycji Polityka rozwoju i klimatyczna mogą się uzupełniać Konkurencyjna Polska przyszłości będzie także Polską niskoemisyjną 5
Czy głęboka redukcja emisji jest osiągalna? 6
Czy głęboka redukcja emisji jest osiągalna? 175% 150% 125% 100% 75% 50% 25% 0% Wzrost PKB i emisji GHG w Polsce względem roku 2010 w scenariuszu odniesienia 2020 2030 2040 2050 175% 150% 125% 100% 75% 50% 25% 0% PKB Emisje GHG Źródło: opracowanie własne Do 2050 roku polska gospodarka urośnie niemal trzykrotnie Długookresowe trendy technologiczne oraz gospodarcze niezależne od polityki klimatycznej ograniczą tempo wzrostu emisji gazów cieplarnianych, jednak nie doprowadzą do jej spadku 7
Czy głęboka redukcja emisji jest osiągalna? Rozważane w raporcie działania obejmują 5 głównych obszarów: 1. Efektywność energetyczna w budynkach głęboka termomodernizacja, stopniowe przejście do budownictwa pasywnego, efektywny sprzęt RTV/AGD 2. Transport 4 poziomy poprawy efektywności paliwowej samochodów z napędem konwencjonalnym, zastosowanie biopaliw II generacji, pojazdy hybrydowe 3. Przemysł i odpady poprawa efektywności wykorzystania energii oraz innych zasobów w przemyśle ciężkim, usprawnienie gospodarki odpadami 4. Rolnictwo upowszechnienie się zrównoważonych praktyk rolniczych 5. Energetyka dywersyfikacja sektora, wzrost znaczenia technologii niskoemisyjnych, w szczególności źródeł rozproszonych Ze względu na dużą niepewność dotyczącą technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) była ona rozpatrywana oddzielnie: 6. Energetyka CCS zastosowanie technologii CCS w energetyce. 7. Przemysł CCS zastosowanie technologii CCS w przemyśle. 8
MtCO2e Czy głęboka redukcja emisji jest osiągalna? 600 Emisje gazów cieplarnianych w Polsce 500 525 400 399 300 Transport Budynki 200 Przemysł i odpady Rolnictwo 171 Energetyka bez CCS 100 CCS - energetyka CCS - przemysł 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Źródło: opracowanie własne Redukcja emisji o ponad połowę względem 1990 r. jest nie tylko możliwa, ale i nie wymaga uciekania się do technologii kosztownych, takich jak CCS Zastosowanie CCS zwiększa potencjał redukcyjny do ponad 60% 9
MtCO2e Czy głęboka redukcja emisji jest osiągalna? 500 Emisje gazów cieplarnianych w Polsce 400 300 Mniejsza produkcja w petrochemii i górnictwie -63% -80% Zeroemisyjna energetyka 200 Szybsza poprawa efektywności budynków Niskoemisyjne samochody Zmiana miksu w przemyśle lekkim 100 Zmiana miksu w przemyśle ciężkim Scenariusz modernizacji 0 Emisje po dodatkowej redukcji 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Źródło: opracowanie własne 80% redukcji emisji wymaga rozwoju tanich, niskoemisyjnych technologii energetycznych pozwalających na głęboką zmianę miksu energetycznego Obecne duże inwestycje w ekoinnowacje energetyczne zwiększają prawdopodobieństwo przełomu w tym obszarze 10
Jak skutecznie poprawiać efektywność energetyczną? 11
Jak skutecznie poprawiać efektywność energetyczną? Indeks energochłonności PKB, 2010 = 100 140 120 Scenariusz odniesienia 100 80 60 40 20 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Polska już teraz szybko poprawia efektywność energetyczną. Przy utrzymaniu obecnych trendów spadnie ona o połowę do 2050 roku, jednak proces ten ulegnie spowolnieniu 12
Mtoe Jak skutecznie poprawiać efektywność energetyczną? Indeks energochłonności PKB, 2010 = 100 140 Scenariusz odniesienia 120 Scenariusz modernizacji 100 80 100 80 60 Zużycie energii finalnej w Polsce 60-27% 40 20 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Źródło: opracowanie własne 40 20 Budynki Transport Pozostałe obszary Scenariusz odniesienia Scenariusz modernizacji 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Źródło: opracowanie własne Brak dodatkowych działań na rzecz efektywności energetycznej doprowadzi do dużego wzrostu całkowitego zapotrzebowania na energię Postawienie na dwa kluczowe obszary efektywnie energetycznie budynki oraz paliwooszczędny transport pozwoli tego uniknąć 13
Ograniczenie ubóstwa energetycznego 10% Udział wydatków na energię elektryczną i ogrzewanie w budżetach gospodarstw domowych 8% Energetyka BAU + Energetyka BAU + 6% Energetyka MOD bez CCS + 4% 2010 2020 2030 2040 2050 Źródło: opracowanie własne To koszty ogrzewania, a nie energii elektrycznej są głównym czynnikiem odpowiedzialnym za ubóstwo energetyczne Polaków Poprawa efektywności energetycznej budynków jest lepszym rozwiązaniem tego problemu niż promowanie tanich źródeł energii, za które wszyscy płacimy zdrowiem 14
Wyzwania transportowe 800 700 Zużycie paliw w transporcie na mieszkańca kgoe 600 500 400 300 200 100 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 W. Brytania Niemcy Portugalia Hiszpania Polska Źródło: Bank Światowy Pod względem mobilności doganiamy Europę Zachodnią Przekłada się to na szybki wzrost zużycia paliw w transporcie 15
Emisja CO 2 (g/km) Wyzwania transportowe 270 250 230 210 Emisyjność nowych samochodów USA UE-27 Japonia Chiny 190 170 150 130 110 90 2000 2005 2010 2015 2020 2025 Źródła: ICCT, EEA, EIA Dalszy wzrost mobilności nie musi oznaczać więcej zużywanej ropy. Cały świat ogranicza emisyjność (=paliwochłonność) samochodów Inne działania promowanie transportu publicznego, świadome planowanie przestrzenne, zmiana zachowań komunikacyjnych 16
Wyzwania transportowe Zużycie energii przez transport drogowy 25 Mtoe 20 15 10 5 0 2010 2050 BAU 2050 MOD Paliwa kopalne Biopaliwa Energia elektryczna Źródło: opracowanie własne Sprawniejsze silniki + alternatywne napędy + biopaliwa II generacji pomogą obniżyć zużycie ropy naftowej o połowę nawet bez upowszechnienia się samochodów elektrycznych 17
Energetyka - siła dywersyfikacji 18
Czy warto coś zmieniać w polskiej energetyce? Już teraz trzeba zdecydować o strategicznych kierunkach rozwoju energetyki Kluczowe są pytania o stopień centralizacji oraz otwartości tego sektora 19
Czy warto coś zmieniać w polskiej energetyce? MOD Rozproszona integracja MOD Rozproszona samowystarczalność MOD Europejski węgiel MOD Model francuski MOD Pełna dywersyfikacja BAU Scenariusz odniesienia 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Węgiel/Węgiel+CCS Gaz/Gaz+CCS Biomasa/Biomasa+CCS Jądrowa Wodna Rozproszone - dyspozycyjne Rozproszone - ograniczona dyspozycyjność (w tym PV) Wiatr Import Źródło: opracowanie własne Dominacja węgla nie jest jedyną możliwą opcją dla Polski Ewolucyjne zmiany mogą przez 40 lat całkowicie odmienić energetykę w Polsce, tak jak kiedyś w Danii czy Wielkiej Brytanii. Udział energetyki węglowej może stopniowo spadać wraz z wycofywaniem starych elektrowni i wyczerpywaniem się krajowych zasobów tego surowca Energetyka gazowa jest ważną technologią pomostową, wymaga jednak dywersyfikacji dostaw tego surowca do Polski. W razie sukcesu krajowej rewolucji łupkowej może stać się ważną częścią miksu 20
Polski węgiel w 2050 r.? Krajowe wydobycie, mln ton 2010 2030 2050 Węgiel kamienny 76 47 28 Węgiel brunatny bez nowych odkrywek Węgiel brunatny utrzymanie wydobycia 61 46 0 61 60 60 Węgiel brunatny zwiększenie wydobycia 61 95 110 1 tona węgla kamiennego = 0,57 toe 1 tona węgla brunatnego = 0,20 toe Źródło: opracowanie własne Możliwe do wykorzystania krajowe zasoby węgla kamiennego będą się szybko kurczyć, dodatkowy problem z wysokimi kosztami wydobycia Węgiel brunatny utrzymanie go w miksie wymaga nowych odkrywek 21
Polski węgiel w 2050 r.? Inwestycje w nowe kopalnie odkrywkowe węgla brunatnego Za Przeciw 22
2011 USD/W 2010 USD/W Czy OZE mogą być alternatywą? Koszt instalacji fotowoltaicznych w USA Koszt farm wiatrowych w USA i w Danii 13 12 11 10 6 5 4 USA Dania 9 8 7 3 2 6 5 1 4 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 0 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 2009 Źródło: Lawrence Berkeley National Lab Źródło: IRENA Wieloletnie globalne inwestycje w rozwój OZE przynoszą widoczne efekty ich cena spada W Niemczech szybki rozwój energetyki odnawialnej stworzył 380 tys. miejsc pracy 23
Nasłonecznienie Czy OZE mogą być alternatywą? kwh/m 2 /rok 2150 1950 Spadek kosztów PV MT PT IT ES CY Fotowoltaika tańsza od prądu "z gniazdka" 1750 1550 AT 1350 1150 PL 2013 PL 2020 PL 2050 Fotowoltaika droższa od prądu "z gniazdka" LCOE 2020 LCOE 2013 950 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Cena energii elektrycznej, koszty produkcji z PV Rozproszona fotowoltaika w perspektywie dekady stanie się w Polsce konkurencyjna Instalacje rozproszone nie konkurują z ceną hurtową, ale dużo wyższą ceną detaliczną energii DE DK EUR/kWh Uwaga: Ceny energii elektrycznej dla Polski w roku 2020 i 2050 na podstawie scenariusza odniesienia, bez ETS Źródło: opracowanie własne na podstawie Breyer i Gerlach (2011) oraz własnych prognoz dla lat 2020 i 2050 24
mld euro Ile kosztuje odejście od węgla? 30 Koszty produkcji energii elektrycznej Pełna dywersyfikacja Opłaty za emisje 25 Import Bez CCS Redukcja emisji 70% 20 15 10 5 Koszty paliwa Koszty utrzymania - zmienne Koszty utrzymania - stałe Moce rezerwowe Koszty sieciowe Nakłady kapitałowe - elektrownie Scen. odniesienia bez opłat ETS 0 2010/20 2020/30 2030/40 2040/50 Scen. odniesienia z opłatami ETS Przy porównywaniu kosztów technologii należy brać pod uwagę faktyczny czas pracy elektrowni wynikający z sytuacji na rynku energii Elektrownie węglowe będą wypychane z rynku przez instalacje o niskich kosztach operacyjnych, co już dziś obniża ich atrakcyjność inwestycyjną 25
mld euro Ile kosztuje odejście od węgla? Z CCS Redukcja emisji 90% 30 25 20 15 10 5 0 Koszty produkcji energii elektrycznej Pełna dywersyfikacja 2010/20 2020/30 2030/40 2040/50 Opłaty za emisje Import Wychwyt i składowanie CO2 Koszty paliwa Koszty utrzymania - zmienne Koszty utrzymania - stałe Moce rezerwowe Koszty sieciowe Nakłady kapitałowe - elektrownie Scen. odniesienia bez opłat ETS Scen. odniesienia z opłatami ETS Nakłady inwestycyjne nie są jedynymi kosztami w energetyce Istotne są też koszty operacyjne, które są niższe przy dywersyfikacji źródeł wytwarzania, oraz ryzyko związane z opłatami za emisje 26
EUR/MWh Ile kosztuje odejście od węgla? Cena energii elektrycznej dla przemysłu 180 160 Niemcy 2011 140 120 100 80 60 40 20 0 Scenariusz odniesienia - bez ETS Scenariusz modernizacji - bez ETS i bez CCS 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Źródło: opracowanie własne Ceny energii w scenariuszu modernizacyjnym bez wdrażania CCS są porównywalne ze scenariuszem węglowym Rozłożenie kosztów redukcji emisji z uwzględnieniem narażenia poszczególnych sektorów na ryzyko ucieczki emisji (carbon leakage) przeciwdziała jej wystąpieniu 27
28 Ile zyskamy na niskoemisyjności?
mld EUR Wyższa efektywność duże oszczędności Skumulowane korzyści netto pakietu modernizacyjnego 250 200 150 100 50 0-50 Z CCS Bez CCS 2020 2030 2040 2050 Korzyści płynące z efektywności energetycznej oraz oszczędności operacyjnych w energetyce przeważają nad dodatkowymi nakładami już po 2030 roku. Niskoemisyjna modernizacja przynosi korzyści netto nawet z wdrożeniem CCS 29
Wyższa efektywność duże oszczędności Potencjał (oś pozioma) i koszty (oś pionowa) redukcji emisji dla roku 2050 Źródło: opracowanie własne Zdyskontowanie kosztów i korzyści z perspektywy indywidualnego inwestora daje średni koszt redukcji 6EUR/tCO2e, a bez CCS oszczędność 26 EUR/tCO2e 30
Pozytywny wpływ na wzrost gospodarczy Średni wzrost PKB, r/r 4,0% 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% 2011-15 2016-20 2021-25 2026-30 2031-35 2036-40 2041-45 2046-50 Scenariusz odniesienia Scenariusz modernizacji Źródło: opracowanie własne Negatywny wpływ na PKB i zatrudnienia występuje jedynie w pierwszych latach, gdy korzyści efektywności jeszcze się w pełni nie ujawniają W skali makroekonomicznej rozważane działania charakteryzują się niewielkim, ale dodatnim wpływem na PKB (1-1,5%) oraz zatrudnienie (0,2%) Jeżeli uda się połączyć niskoemisyjność z rozwojem krajowych innowacji, pozytywny wpływ na PKB ulegnie podwojeniu 31
Mtoe Większe bezpieczeństwo energetyczne 25 0-25 -50-75 -100-125 Saldo handlu surowcami energetycznymi scenariusz odniesienia 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Węgiel Ropa Saldo Gaz Węgiel z nowymi odkrywkami Saldo z nowymi odkrywkami Źródło: opracowanie własne Krajowa energetyka nadal może się opierać na węglu, będzie to jednak węgiel zagraniczny Nawet podwojenie wydobycia węgla brunatnego tego nie zmieni 32
Mtoe Większe bezpieczeństwo energetyczne Saldo handlu surowcami energetycznymi w jednym ze scenariuszy modernizacji 25 0-25 -50-75 -100-125 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Węgiel Gaz Ropa Paliwo jądrowe Biopaliwa En. elektryczna Saldo Źródło: opracowanie własne Ograniczenie roli węgla w miksie energetycznym wydłuży okres wykorzystania złóż krajowych i pozwoli uniknąć eksplozji importu tego surowca 33
Korzyści zdrowotne niskoemisyjności 1,25% Koszty zdrowotne zanieczyszczeń jako proc. PKB w 2050 roku 1,00% 0,75% 0,50% 0,25% 0,00% Scenariusz odniesienia bez "oczyszczania" paliw kopalnych Scenariusz odniesienia z "oczyszczaniem" paliw kopalnych Scenariusz modernizacji Źródło: opracowanie własne Nawet przy założeniu znacznego oczyszczenia spalania paliw kopalnych, niskoemisyjna transformacja przynosi łączne korzyści rzędu 100 mld euro na przestrzeni 40 lat, głównie dzięki redukcji emisji z budynków oraz energetyki Koszty i potencjał oczyszczania paliw kopalnych są niepewne, niskoemisyjne technologie już są dostępne i szybko się rozwijają 34
Negocjacje klimatyczne a polityka gospodarcza Niechęć do zobowiązań w ramach międzynarodowego porozumienia klimatycznego nie oznacza rezygnacji z udziału w globalnym wyścigu ku niskoemisyjnej modernizacji tanim alternatywnym technologiom pozyskiwania energii oraz efektywnego wykorzystania zasobów. Oprócz Europy biorą w nim udział azjatyckie tygrysy oraz USA. Brak globalnego porozumienia w 2015 r. jest możliwy. Jednak czy tak samo będzie w 2020, 2030, 2050 roku? Gdzie wtedy znajdą się wysokoemisyjne kraje podobne do dzisiejszej Polski? 35
36 Podsumowanie
Podsumowanie Niskoemisyjna transformacja w perspektywie 2050 roku będzie wspierać wzrost gospodarczy Polski oraz poprawi sytuację na rynku pracy Nowe technologie już dziś przewartościowują obraz światowej energetyki, w Polsce są jednak niedoceniane Modernizacja sektora energetycznego musi doprowadzić do dywersyfikacji sposobów wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Podniesie to nasze bezpieczeństwo energetyczne Wykorzystanie dużego potencjału efektywności energetycznej pozwoli utrzymać zużycie energii na dzisiejszym poziomie Niskoemisyjność przyniesie duże korzyści zdrowotne mieszkańcom Polski Niskoemisyjna transformacja powinna być integralną częścią szerszej agendy modernizacyjnej 37
Zapraszamy na stronę www.np2050.pl Pełna wersja raportu Arkusze z danymi do wykresów Szczegółowy opis scenariuszy energetycznych Inne publikacje powstałe w ramach projektu Więcej informacji o projekcie 38