Fotowoltaika kwitnie na całym świecie: Co to oznacza dla klimatu

Źródło: Hu Huhu/Xinhua/dpa/picture alliance

Światowe zapotrzebowanie energetyczne rośnie i energia słoneczna pokrywa stale wysoki odsetek tego. Wprawdzie nadal dość sporą część w wytwarzaniu energii elektrycznej nadal stanowią węgiel (35%) i gaz (22%), jednak te proporcje zmieniają się. W 2015 energia słoneczna stanowiła jedynie 1% światowego miksu energetycznego, podczas gdy obecnie stanowi już 6%. Tendencja jest silnie wzrastająca. Jak szybko postępuje rozbudowa i kim są jej liderzy?

Jak wiele elektrowni słonecznych jest budowanych na świecie?

Na świecie w roku 2023 wybudowano nowe systemy fotowoltaik o łącznej mocy równej 447 GW. Według europejskiej organizacji parasolowej dotyczącej przemysłu słonecznego SolarPower Europe zwiększa to wytwarzanie energii elektrycznej tylko w ciągu roku o 38% w wartości 1624 GW. W tym samym czasie znacząco zmniejszyła się ilość budowanych elektrowni wiatrowych (+117 GW) i elektrowni cieplnych (+70 GW), które zostały podłączone do sieci przede wszystkim w Chinach i Indiach. W energii wodną (+7 GW), gazie ziemnym (+6 GW) i biomasie (+4 GW) jest niewiele rozszerzeń. Również globalna pojemność energii atomowej zmniejszyła się w 2023 o 2 GW z powodu zamknięcia wielu starych systemów. Według wszystkich prognoz w następnym roku na całym świecie zostanie równie mocno zwiększona ekspansja energii słonecznej. W kolejnych pięciu latach co rok może zostać zbudowanych 20% więcej systemów fotowoltaicznych. Tak prognozuje SolarPower Europe w swoim środkowym scenariuszu od Global Market Outlook For Solar Power. Według tego w roku 2028 na całym świecie łączna moc systemów fotowoltaicznych wynosić będzie 5117 GW, przewyższająca tym samym dotychczasową moc wszystkich elektrowni cieplnych, gazowych, paliw kopalnianych i atomowych, które mają moc o wartości około 4930 GW.

Topniejące koszty przyśpieszają ekspansję energii słonecznej

Ceny modułów drastycznie spadły przede wszystkim z powodu masowej produkcji w chińskich fabrykach. Z tego względu w ostatnich 15 latach na całym świecie spadły również koszty wytwarzania energii słonecznej o ponad 80%. W wielu regionach energia słoneczna jest jednocześnie najbardziej korzystną opcją. W silnie słonecznym regionie energia elektryczna na jednej farmie słonecznej może zostać wygenerowana od 3,5 do 5,4 Eurocentów za 1 kWh, co pokazują aktualne badania ISE. W słabo słonecznych krajach jak Niemcy wytwarzanie energii słonecznej na jednej farmie słonecznej kosztuje około 4,1 do 6,9 centów za 1 kWh - znacząco mniej niż połowa w porównaniu do energii z nowych elektrowni gazowych, cieplnych czy atomowych.

Jak szybko postępuje rozszerzanie się energii słonecznej w innych krajach?

Ekspansja energii słonecznej kwitnie przede wszystkim w Azji, a szczególnie w Chinach. W 2023 roku zostały tam na nowo połączone panele słoneczne o mocy 254 GW, co pozwoliło na zwiększenie państwowego kapitału do 656 GW. Panele słoneczne, według IEA, pokrywają w międzyczasie około 10% chińskiego zapotrzebowania na energię. W tym roku do tego powinien dojść kolejny kapitał w wysokości 299 GW.

Aż do teraz Chiny pozyskiwały 61% energii z węgla i należały do krajów o największej emisji CO2. Brytyjski sztab ekspertów EMBER zakłada, że z tego powodu wytwarzanie energii z węgla zmniejszyło się w Chinach, a, co za tym idzie, także produkcja CO2. Fotowoltaika także w innych krajach jest dalej rozszerzana. Australia do końca 2023 zbudowała kapitał energii słonecznej o wartości 36 GW, z czego 15% energii zostało utworzone. W Japonii o kapitale energii słonecznej 90 GW jest to około 12%, a w Indiach (90 GW) około 11% krajowego zapotrzebowania. Dzięki zainstalowanym systemom fotowoltaicznym o mocy 9 GW Chile pokryły około 20% swojego zapotrzebowania, Brazylia (39 GW) 11%, a USA (173 GW) i Meksyk (11GW) odpowiednio 6%. Unia Europejska w sumie do końca 2023 roku miała kapitał słoneczny o wartości 269 GW. Odsetek energii słonecznej w miksie energetycznym Unii Europejskiej wynosi w tym samym czasie około 10%. Energia słoneczna w Hiszpanii (36 GW), Holandii (33 GW) i Grecji (7 GW) stanowi każdorazowo 21% miksu energetycznego. W Niemczech (92 GW) zostało w ten sposób wyprodukowane około 14%, w Polsce (17 GW) 2% i w Bułgarii (4 GW) około 11%. W silnie słonecznych regionach jak Afryka i Bliski Wschód potencjał energii słonecznej jest szczególnie duży, jednakże dotychczas jest relatywnie mało wykorzystany. Jednak według prognoz SolarPower Europe ma to się szybko zmienić. Do 2028 tamtejszy kapitał ma zostać powiększony czterokrotnie, z obecnych 48 GW na 222 GW. Turcja (11 GW), Południowa Afryka (6 GW) i Zjednoczone Emiraty Arabskie (5 GW) pokrywają z pomocą energii słonecznej odpowiednio około 7% zapotrzebowania energetycznego. Izrael ma energię słoneczną o mocy 4 GW, co wystarcza na 15% zapotrzebowania, a w państwie ropy naftowej, czyli Arabii Saudyjskiej (3 GW) jest to jedynie około 2%.

Czy liczny wzrost paneli słonecznych wystarczy na ograniczenie 1,5 stopnia?

Badacze obliczyli, jak Ziemia mogłaby zostać kompletnie i korzystnie zaopatrzona w odnawialną energię. Przy tym właśnie przede wszystkim energia słoneczna gra główną rolę. Według opublikowanych badań w magazynie gospodarczym ScienceDirekt będą do tego potrzebne moduły solarne z zainstalowanym systemem o mocy 104 000 GW na całym świecie, 50 razy więcej niż teraz jest ich zainstalowanych. Eksperci energii słonecznej utrzymują, że ukończenie takiej budowy do 2050 jest wykonalne, nawet znacznie wcześniej, jeśli budowa zostanie szybciej przeprowadzona. Jednak dodatkowo w tym samym czasie należy usunąć CO2 z atmosfery, jak przekazuje raport UN. W innym razie cel porozumienia klimatycznego z Paryża, by ograniczyć ocieplenie Ziemi przy 1,5 stopnia w porównaniu do stanu sprzed ery przemysłowej, może się już nie utrzymać.